JP6878439B2 - 体部の3次元モデル - Google Patents
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Description
− 入力ユニットと、
− 処理ユニットと
を備える。
− X線画像取得ユニットと、
− 体部の患者固有3Dモデルを提供する、上記の例及び態様のいずれかに記載の装置と、
− 出力ユニットと
を備える。
a)患者の体部の血管構造の2DのX線画像データを含む少なくとも1つの2DのX線画像を提供すること、及び
b)その体部の3Dモデルを提供すること
を含み、この3Dモデルは、モデル化された3D血管構造を含み、少なくとも1つのパラメータが、このモデル化された3D血管構造の見え方を指令し、この3Dモデルが、その体部の総称モデルであり、この方法はさらに、
c)このモデル化された3D血管構造を、血管構造の2DのX線画像データと突き合わせて、前記少なくとも1つのパラメータを決定すること、
d)この3Dモデルを、決定された前記少なくとも1つのパラメータの関数として更新すること、及び
e)この3Dモデルから決定された情報に基づいて医療報告書を作成すること
を含む。
上で論じたとおり、このプロセスは、冠動脈の3D幾何学的モデルに基づく。このモデルは例えば以下のものを含む:
分枝関係(どの枝がどの枝から生じているのか)。これは、解剖学的構造の制約を強く受けるが、上述のとおり、ある変動性が存在する(冠動脈樹の優占度、円錐枝及びラムスの位置)。
枝の長さ。
(それぞれの枝の異なるセグメントを規定する)分岐の位置。
セグメントの半径の精度。
異なるセグメントの湾曲の精度。
3Dモデルが所与の1つの血管造影図とコヒーレントになるように3D幾何学的パラメータを設定する目的には、さまざまなアプローチを使用することができる。
第1のステップでは、2D冠動脈樹をセグメント化する必要がある。さまざまな画像処理法、例えば、この件に関する上掲の参照文献に記載されたリッジ・フィルタの拡張に基づく画像処理法を使用することができる。その時点で、3D冠動脈モデルは既に利用することができる。たとえ3D冠動脈モデルがまだ患者に対してあまりよく適合していない場合であっても、その3D冠動脈モデルは、血管の予想される位置(及び血管の「存在し得ない」位置)に関する情報を既に伝えることができる。これは反復プロセスであり、そのため、特定の反復ステップにおけるこの時点でのある程度の誤差は許容される。
冠動脈樹の全ての枝が、検討対象の血管造影図上でよく見えるというわけではない。第1に、注入がうまくいかなかった枝又は全く注入されなかった枝があることがある。第2に、いくつかの枝が重なることがしばしば起こる。その結果、血管造影図上のそれらの投影は曖昧であり、その血管造影図からそれらの幾何学的パラメータを決定することは危険である。したがって、はっきりと画定された枝は識別され、はっきりと画定されていない残りの枝は、この1つの血管造影図によって実行される分析から除かれる。臨床医は、検査中に全ての枝を調べるため、それぞれの枝を明瞭に観察することを可能にするアンギュレーションを逐次的に選択することにより、その時点の血管造影図を調べるときに無視された枝は後に処理され(それらの幾何学的パラメータが推定され)る。
冠動脈モデルとセグメント化された冠動脈樹(2値マスク)とを一致させるため、セグメント化された枝に標識付けする。すなわち、冠動脈樹を異なる枝にサブセグメント化し、セグメントに名称をつける。これは、最初に取得のアンギュレーションにモデルを投影し、次いで2値セグメント化を(不完全な)モデルと整列させることによって達成することができる。これが、見出し「1つの血管造影画像との比較によるモデルの更新」の下で論じたアプローチ1である。
3Dモデルの明確な投影及び歪みの場合(アプローチ1)、推定された運動パラメータが、直接に、適合された3D幾何学的パラメータになる。アプローチ2の場合には、幾何学的モデルをよりよく規定するために、標識付けされたセグメントに関するいくつかの測定を実行する。次いで、セグメントがどのように共に分枝するのか、及び主動脈上のどこに分岐が位置するのかを決定することができる。セグメントの長さ、並びにそれらの幅及び蛇行パラメータを推定することができる。
医療報告書に含める情報を提供する際に3Dモデルを利用するいくつかの異なるアプローチがある。
Claims (14)
- 体部の患者固有3Dモデルを提供する装置であって、前記装置は、
入力ユニットと、
処理ユニットと
を備え、
前記入力ユニットが、患者の体部の血管構造の2DのX線画像データを含む少なくとも1つの2DのX線画像を提供し、
前記入力ユニットが、前記体部の3Dモデルを提供し、前記3Dモデルが、モデル化された3D血管構造を含み、少なくとも1つのパラメータが、前記モデル化された3D血管構造の見え方を指令し、前記3Dモデルが前記体部の総称モデルであり、
前記処理ユニットが、前記モデル化された3D血管構造を、前記血管構造の前記2DのX線画像データと突き合わせて、前記少なくとも1つのパラメータを決定し、
前記処理ユニットが、前記3Dモデルを、決定された前記少なくとも1つのパラメータの関数として更新し、
前記処理ユニットが、前記3Dモデルから決定された情報に基づいて医療報告書を作成する、
装置。 - 前記処理ユニットが、前記体部の前記3Dモデルの2D投影図を決定し、前記体部の前記3Dモデルの前記2D投影図が、前記モデル化された3D血管構造の2D投影図を含み、前記処理ユニットは、前記モデル化された3D血管構造の2D投影図が前記患者の前記体部の前記血管構造の前記2DのX線画像データを表すような態様で、前記モデル化された3D血管構造の2D投影図に前記少なくとも1つのパラメータを適合させ、適合された前記少なくとも1つのパラメータが、決定された前記少なくとも1つのパラメータを形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのパラメータを適合させるために、前記処理ユニットは、修正された前記モデル化された3D血管構造の前記2D投影図が、前記血管構造の前記少なくとも2DのX線画像データを表すまで、前記少なくとも1つのパラメータを修正する、請求項2に記載の装置。
- 前記処理ユニットが、前記体部の前記3Dモデルを変形し、前記体部の前記3Dモデルの前記変形が、前記体部の前記3Dモデルのポーズの決定を含む、請求項2又は3に記載の装置。
- 前記入力ユニットが、前記少なくとも1つの2DのX線画像を取得するのに使用したX線取得ユニットの幾何学的構成に関する情報を提供し、前記体部の前記3Dモデルの前記変形が、前記X線取得ユニットの前記幾何学的構成に関する前記情報の利用を含む、請求項4に記載の装置。
- 前記処理ユニットが、前記体部の変形された前記3Dモデルに関連した前記モデル化された3D血管構造の少なくとも1つの2D投影図にユーザが注釈をつけることを可能にし、前記処理ユニットが、前記体部の前記3Dモデルの前記モデル化された3D血管構造に前記注釈を適用する、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理ユニットが、前記体部の変形された前記3Dモデルに関連した前記モデル化された3D血管構造の少なくとも1つの2D投影図、前記体部の変形された前記3Dモデルに関連した前記モデル化された3D血管構造、及び/又は、前記体部の変形された前記3Dモデルを、報告するための報告フォーマットをユーザが選択することを可能にする、請求項2乃至6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記処理ユニットが、前記血管構造の前記少なくとも1つの2DのX線画像中の前記血管構造の少なくとも1つのセグメントを示し、前記少なくとも1つのセグメントに関する少なくとも1つの測定を実行し、前記血管構造の前記少なくとも1つの2DのX線画像中の前記血管構造の前記少なくとも1つのセグメントを、前記モデル化された3D血管構造の対応する少なくとも1つのセグメントに関連づけ、前記処理ユニットが、前記少なくとも1つのパラメータを、前記少なくとも1つの測定の関数として適合させ、適合された前記少なくとも1つのパラメータが、決定された前記少なくとも1つのパラメータを形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの2DのX線画像が複数の画像を含み、前記処理ユニットが、前記複数の画像の中から、注入がうまくいった2DのX線画像を選択する、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの2DのX線画像を取得するのに使用したX線取得ユニットが、前記少なくとも1つの2DのX線画像を取得したときに静止していた、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の装置。
- 体部の患者固有3Dモデルを提供する医療システムであって、前記医療システムは、
X線画像取得ユニットと、
体部の患者固有3Dモデルを提供する請求項1乃至10のいずれか一項に記載の装置と、
出力ユニットと
を備え、
前記X線画像取得ユニットが、前記少なくとも1つの2DのX線画像を提供し、
前記出力ユニットが、前記体部の前記患者固有3Dモデルを表すデータを出力する、
医療システム。 - 体部の患者固有3Dモデルを提供する方法であって、前記方法は、
a)患者の体部の血管構造の2DのX線画像データを含む少なくとも1つの2DのX線画像を提供するステップと、
b)前記体部の3Dモデルを提供するステップであって、前記3Dモデルが、モデル化された3D血管構造を含み、少なくとも1つのパラメータが、前記モデル化された3D血管構造の見え方を指令し、前記3Dモデルが前記体部の総称モデルである、ステップと、
c)前記モデル化された3D血管構造を、前記血管構造の前記2DのX線画像データと突き合わせて、前記少なくとも1つのパラメータを決定するステップと、
d)前記3Dモデルを、決定された前記少なくとも1つのパラメータの関数として更新するステップと、
e)前記3Dモデルから決定された情報に基づいて医療報告書を作成するステップと
を有する方法。 - 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の装置を制御するコンピュータ・プログラムであって、処理装置によって実行されたときに請求項12に記載の方法を実行するコンピュータ・プログラム。
- 請求項13に記載のコンピュータ・プログラムを記憶した、コンピュータ可読媒体。
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