JP6791482B2 - 身体マップ作成方法、身体マップ作成プログラム及びその記録媒体 - Google Patents
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Description
患部切除前における身体部分表面の術前データ及び患部切除後における身体部分表面の切除後データをそれぞれ3次元計測し、
術前データと切除後データとの間で基準点を元にして座標統合を行った状態で、これら各データをスライス軸に沿って所定間隔で複数切り取り、このスライス軸に沿ってこれら各データそれぞれの身体断面の輪郭を断面形状データとして複数抽出し、
断面形状データの一端から他端までマーカ点を複数設定し、術前データと切除後データとの間での同一マーカ点間の変化量を術前後間変化量とし、断面形状データ上においてこの術前後間変化量を導出し、
スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して交差する軸に沿った複数の線との間で区画された複数領域を有するグリッドマップを作成し、
術前後間変化量の値に応じて色のグラデーションを割り当ててグリッドマップ上に該当の色を配置した差分画像マップを取得すると共に、切除後データを基にしてグリッドマップを身体表面に変形して貼り付けた解剖学的マップを取得し、
解剖学的マップ上に差分画像マップを重畳する身体マップ作成方法である。
この後、スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して交差する軸に沿った複数の線との間で区画された複数領域を有するグリッドマップを作成する。そして、術前後間変化量の値に応じて色のグラデーションを割り当てて、グリッドマップ上に該当の色を配置した差分画像マップを取得すると共に、切除後データを基にしてグリッドマップを身体表面に変形して貼り付けた解剖学的マップを取得する。
つまり、本発明は仮想的なデータを提示したり、例えば乳房形状の局所に名称を付与して曲率や長さを指標に用いたりするものではなく、あくまで乳腺切除手術前の3次元計測データ、もしくは切除されておらず残されたもう一方の乳房形状を左右反転した3次元計測データとの差分を定量的かつ分かり易く表示するものである。このことで、実際に計測した身体部分表面の形状データを基にして変化量を表すものである。例えば、乳房形状の各部分がどの程度大きくあるいは小さいかを数値で表すものである。
このように同一マーカ点間の変化量を距離とし、計算により術前後間変化量の値を導出することにより、患部切除手術前後の身体形状の寸法的な相違が確実かつ容易に理解できるようになる。
このように同一マーカ点間の変化量を隣接する4つのマーカ点により構成される四角形の歪み量とし、術前後間変化量の値を導出することにより、患部切除手術前後の身体形状の形状的な相違が確実かつ容易に理解できるようになる。
n×k個の術前後間変化量をそれぞれ導出することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の身体マップ作成方法である。
このように断面形状データの枚数及び各断面形状データのマーカ点の数を予め具体的に設定可能とすることで、再建手術の用途や場合に合わせて最適なデータ数での表示が可能となる。
身体の上下方向に対して垂直な身体の水平面方向に沿って断面形状データを等間隔に複数取得することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れかに記載の身体マップ作成方法である。
このようにすることで、グリッドマップが相互に直交する2軸沿った複数の線により区画された複数の領域とすることで、一区画が正方形或いは長方形となり、最適な形状かつ見やすい区画が複数並んだ形になる。また、身体の頭側から足側に向かって例えば乳房形状のデータが順次等間隔に複数得られるようにもなる。このように身体の頭側から順次最適な間隔を予め設定することによって、切除手術された患部周辺の形状変化の把握が容易ともなる。
このように差分画像マップにおいて、術前後間距離の値に応じてグリッドマップ上に色のグラデーションを配置するだけでなく、術前後間距離の値自体を表記することで、再建手術の際に術前後間距離の値をより正確に理解し易くなる。
まず、データ抽出ステップにおいて、術前データと切除後データとの間で基準点を元にして座標統合を行った状態で、これら各データをスライス軸に沿って所定間隔で複数切り取り、このスライス軸に沿ってこれら各データそれぞれの身体断面の輪郭を断面形状データとして演算装置にて複数抽出する。
次に、変化量導出ステップにおいて、断面形状データの一端から他端までマーカ点を複数設定し、術前データと切除後データとの間での同一マーカ点間の変化量を術前後間変化量とし、断面形状データ上においてこの術前後間変化量を演算装置にて導出する。
この後、グリッドマップ作成ステップにおいて、スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して交差する軸に沿った複数の線との間で区画された複数領域を有するグリッドマップを作成する。
次に、各マップ取得ステップにおいて、演算装置にて、術前後間変化量の値に応じて色のグラデーションを割り当ててグリッドマップ上に該当の色を配置した差分画像マップを取得すると共に、切除後データを基にしてグリッドマップを身体表面に変形して貼り付けた解剖学的マップを取得し、最後にマップ重畳ステップにおいて、解剖学的マップ上に差分画像マップを重畳して表示装置にて表示する。
図2に示すように、このパソコン14は、CPU30、RAM32、記憶部34、入力部36、表示部38、出力部40、入力操作部42、アンテナ44及びこれらを接続する内部バス46で構成されている。
図4は、パソコン14によるマップ等の作成手順を示すフローチャートであり、このフローチャートを参照しつつ、身体マップ作成方法の手順及び身体マップ作成プログラムのアルゴリズムを説明する。
第1に、自家組織を乳房内に移植する場合、術前形状データや摘出しない側の乳房の左右反転データと比較して、いずれの部位がどの程度の体積差があるかを乳房再建手術中に提示可能となる。
第2に、シリコンインプラントを乳房内に移植する場合、インプラント材移植後における数か月ごとに行う液体注入によって乳房形状を変化させることにより、術前形状や左右反転形状に近づけていく際の定量的な指標を医師や患者Kに提示することが可能となる。
ここでステップS1からステップS5までは、図4のフローチャートとほぼ同一で有り、説明を省略する。但し、患部切除後の患者の3次元計測データを計測する替わりに、ステップS2にて再建手術中の患者の3次元計測データを切除後データDBとして図3に示すように計測することとする。
以上のようにして得られた術前データDAと切除後データDBとの間の寸法変化の大きさや身体形状の歪みの大きさが差分画像マップDMとして、例えばパソコン14により切り替え可能に表される。
また、本発明においては、上記のように「距離情報」と「歪み情報」を得る2種類の手法が存在するが、患者特性や移植するインプラントや自家組織の状態など必要に応じてこれらの手法を選択することが考えられる。
12 計測装置本体
14 パソコン
22 プロジェクタ(表示装置)
30 CPU(演算装置)
34 記憶部
38 表示部(表示装置)
K 患者
MK マーキング(基準点)
DA 術前データ
DB 切除後データ
TD 断面形状データ
GM グリッドマップ
DM 差分画像マップ
KM 解剖学的マップ
Claims (10)
- 患部切除手術箇所外の身体部分表面に基準点を設定し、
患部切除前における身体部分表面の術前データ及び患部切除後における身体部分表面の切除後データをそれぞれ3次元計測し、
術前データと切除後データとの間で基準点を元にして座標統合を行った状態で、これら各データをスライス軸に沿って所定間隔で複数切り取り、このスライス軸に沿ってこれら各データそれぞれの身体断面の輪郭を断面形状データとして複数抽出し、
断面形状データの一端から他端までマーカ点を複数設定し、術前データと切除後データとの間での同一マーカ点間の変化量を術前後間変化量とし、断面形状データ上においてこの術前後間変化量を導出し、
スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して交差する軸に沿った複数の線との間で区画された複数領域を有するグリッドマップを作成し、
術前後間変化量の値に応じて色のグラデーションを割り当ててグリッドマップ上に該当の色を配置した差分画像マップを取得すると共に、切除後データを基にしてグリッドマップを身体表面に変形して貼り付けた解剖学的マップを取得し、
解剖学的マップ上に差分画像マップを重畳する身体マップ作成方法。 - 術前後間変化量の導出に際して、同一マーカ点間の変化量を距離とし、距離とされる術前後間変化量の値を計算して導出する請求項1に記載の身体マップ作成方法。
- 術前後間変化量の導出に際して、同一マーカ点間の変化量を隣接する4つのマーカ点により構成される四角形の歪み量とし、四角形の歪み量とされる術前後間変化量の値を導出する請求項1に記載の身体マップ作成方法。
- 術前後間変化量の導出に際して、術前データと切除後データとの間の比較すべき範囲を指定した上で、断面形状データをn枚作成すると共に、各断面形状データのマーカ点をk個所設定し、
n×k個の術前後間変化量をそれぞれ導出する請求項1〜請求項3の何れかに記載の身体マップ作成方法。 - グリッドマップの作成において、グリッドマップが、スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して直交する軸に沿った複数の線との間で区画され、
身体の上下方向に対して垂直な身体の水平面方向に沿って断面形状データを等間隔に複数取得する請求項1〜請求項4の何れかに記載の身体マップ作成方法。 - 差分画像マップを取得する際に、術前後間変化量の値に応じてグリッドマップ上に該当色のグラデーションを配置すると共に、術前後間変化量の値を表記する請求項1〜請求項5の何れかに記載の身体マップ作成方法。
- 患部切除手術箇所外の身体部分表面に基準点を設定してから、患部切除前における身体部分表面の術前データ及び患部切除後における身体部分表面の切除後データをそれぞれ3次元計測して予めこれらデータを記憶装置にて保存し得るコンピュータに搭載される身体マップ作成プログラムであって、
術前データと切除後データとの間で基準点を元にして座標統合を行った状態で、これら各データをスライス軸に沿って所定間隔で複数切り取り、このスライス軸に沿ってこれら各データそれぞれの身体断面の輪郭を断面形状データとして演算装置にて複数抽出するデータ抽出ステップと、
断面形状データの一端から他端までマーカ点を複数設定し、術前データと切除後データとの間での同一マーカ点間の変化量を術前後間変化量とし、断面形状データ上においてこの術前後間変化量を演算装置にて導出する変化量導出ステップと、
スライス軸に沿った複数の線とスライス軸に対して交差する軸に沿った複数の線との間で区画された複数領域を有するグリッドマップを作成するグリッドマップ作成ステップと、
演算装置にて、術前後間変化量の値に応じて色のグラデーションを割り当ててグリッドマップ上に該当の色を配置した差分画像マップを取得すると共に、切除後データを基にしてグリッドマップを身体表面に変形して貼り付けた解剖学的マップを取得する各マップ取得ステップと、
解剖学的マップ上に差分画像マップを重畳して表示装置にて表示するマップ重畳ステップと、
を備えた身体マップ作成プログラム。 - 変化量導出ステップにおいて、同一マーカ点間の変化量を距離とし、距離とされる術前後間変化量の値を計算して導出する請求項7に記載の身体マップ作成プログラム。
- 変化量導出ステップにおいて、同一マーカ点間の変化量を隣接する4つのマーカ点により構成される四角形の歪み量とし、四角形の歪み量とされる術前後間変化量の値を導出する請求項7に記載の身体マップ作成プログラム。
- コンピュータ読み取り可能な請求項7の身体マップ作成プログラムを記録した記録媒体。
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