JPWO2011118267A1 - 頸動脈プラークの性状判定方法及び評価装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[課題を解決するための手段及び発明の効果]
a)0〜−55dBの範囲、
b)−55〜−65dBの範囲、
c)−65〜−75dBの範囲、
d)−75dB以下の範囲
に区分できる。これにより、頸動脈プラークの性状を色分けして分かり易く表示できることから、プラーク組成内容の経時的な微妙な変化を捉えることが可能となる。
a)0〜−55dBの範囲を赤色とし、
b)−55〜−65dBの範囲を黄色とし、
c)−65〜−75dBの範囲を緑色とし、
d)−75dB以下の範囲を青色とすることができる。
(頸動脈プラークの評価装置)
(取得手段10)
(演算部20)
a)0〜−55dB:赤色(石灰化の状態を示す。)
b)−55〜−65dB:黄色(重厚な線維化の状態を示す。)
c)−65〜−75dB:緑色(線維化の状態を示す。)
d)−75dB以下:青色(脂質の状態を示す。)
(頸動脈プラークの評価プログラム)
(ステップS2401:原信号データの取得)
(ステップS2402:指定領域RIの選択)
(ステップS2403:着色処理)
(画面分割手段)
(設定画面70)
(補正手段)
(頸動脈プラークの形状の確認、評価試験)
(対象患者)
(判定方法)
(結果)
(実施例2:頸動脈プラークの性状評価)
(実施例3:着色画像による解析結果と臨床的な現実の組織像との比較対比)
(実施例4:動脈硬化の患者に対する薬剤の効果の判別評価試験)
(1)軽度の頸動脈狭窄の患者
(2)高度の頸動脈狭窄の患者
10、10B…取得手段
12…画像メモリ
20…演算部
22…着色手段
30…表示部
40…記憶手段
50…操作手段
60…頸動脈プラークの評価プログラムのユーザーインターフェース画面
61…操作領域
62…画像表示領域
63…「ファイル選択」タブ
64…「解析画面」タブ
65…切替ラジオボタン
66…「2画面表示」チェックボックス
70…設定画面
71…「解析結果」タブ
72…「設定」タブ
73…色分手段
74…色選択ボタン
75…調整欄
76…補正ラジオボタン
80…超音波プローブ
81…原信号出力手段
82…コントローラ
UD…エコー装置
PC…コンピュータ
RI…指定領域
CR…色指定領域
技術分野
[0001]
本発明は、エコー(超音波パルス)を用いて、非侵襲的に頸動脈中に存在するプラークの性状を検査する頸動脈プラークのエコー画像生成方法、頸動脈プラークの評価装置及び評価プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
背景技術
[0002]
頸動脈プラークの性状を診断することは、脳卒中のリスクが判るだけでなく、心臓の虚血イベントの予測や、スタチン系脂質異常症治療剤の治療効果の判定に利用可能である。特に糖尿病患者においては、患者の予後やQOLを決定する重要な診断項目である。
[0003]
現在、侵襲的なプラーク性状の診断には、血管内超音波検査(IVUS:intravascular ultrasound)が行われているが、カテーテル型の超音波探索子(プローブ)を血管内に挿入するカテーテル検査が必要であり、誰にでも施行できるものではなく、入院が必要になる等、繰り返し行うことは困難であった。
[0004]
これに対して、非侵襲的な性状の診断には、CTやMRIが用いられる。しかしながら、CTには放射線被曝の問題があり、MRIは解像度が良くないといった問題がある。また、CTもMRIも大がかりな装置を必要とするため、一般診療所や外来で気軽に行える検査ではない。
[0005]
その一方で、エコーを用いて、頸動脈中に存在するプラークの性状を検査する頸動脈エコー検査も行われている。頸動脈エコー検査では、プラークのエコー性状から組織性状診断が可能であるとされている。一般的には、血液の輝度に近い低輝度プラークは粥腫や血腫、内中膜や筋肉に近い等輝度プラークは線維性変化、骨に近い高輝度プラークは石灰化病変を反映すると言われている。このような輝度の高低に基づいて、プラークの診断を行うことで
皮膚や組織を透過してのエコー照射となり、その反射波を解析することから単純な応用は困難であった。
先行技術文献
特許文献
[0013]
特許文献1:特表2009−500410号公報
特許文献2:特表2009−530068号公報
非特許文献
[0014]
非特許文献1:Neurosonology 18(2−3):69−73,2005
非特許文献2:Circ J.2008,72:1631
非特許文献3:J Am Coll Cardiol,2005;46:2022
非特許文献4:J Am Coll Cardiol,2004;43:1177
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0015]
本発明は、従来のこのような背景に鑑みて成されたものである。本発明の主な目的は、頸動脈のプラークを視覚的に容易に評価でき、しかも評価の指標を定量的にした頸動脈プラークのエコー画像生成方法、頸動脈プラークの評価装置及び評価プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
[0016]
上記の目的を達成するために、本発明の第1の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、頸動脈エコーのIBS法で得られた頸動脈プラークのエコー画像の撮像時に得られたエコー信号の単位時間当たりの積分量を、該エコー画像を構成する画素毎に取得する工程と、予め積分量の取り得る範囲を複数の色分け範囲に区分すると共に、各区分に異なる色が割り当てられた対応関係を参照し、前記取得されたエコー画像に含まれる各画素について、該画素の積分量が属する区分を判別し、さらに該区分に割り当てられた色に、該エコー画像の画素を着色する工程と、前記着色されたエコー画像を
表示部30に表示させる工程とを含むことができる。これにより、従来は専門家でも判別が容易でなかった単なるグレースケールの濃淡画像でなく、頸動脈プラークのエコー画像を着色されたカラー画像で表示できるため、初心者でも判別が容易となる。例えば薬効の確認も視覚的に行え、患者に対するインフォームドコンセントの実施にも有用となる。
[0017]
また第2の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、前記積分量を区分する色分け範囲を、
a)0〜−55dBの範囲、
b)−55〜−65dBの範囲、
c)−65〜−75dBの範囲、
d)−75dB以下の範囲
に区分できる。これにより、頸動脈プラークの性状を色分けして分かり易く表示できることから、プラーク組成内容の経時的な微妙な変化を捉えることが可能となる。
[0018]
さらに第3の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、前記色分け範囲の区分に割り当てる色が、
a)0〜−55dBの範囲を赤色とし、
b)−55〜−65dBの範囲を黄色とし、
c)−65〜−75dBの範囲を緑色とし、
d)−75dB以下の範囲を青色とすることができる。
[0019]
さらにまた第4の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、該エコー画像が動脈硬化に関する情報を含むものである。これにより、動脈硬化の早期診断を行うことができる。特に頸動脈のプラークの性状変化を明瞭にできることから、患者に対する脂質異常症治療薬の有効性評価にも活用できる。
[0020]
さらにまた第5の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、該エコー画像が頸動脈プラークに関する薬剤の効用に関する情報を含むものである。この頸動脈プラークのエコー画像を用いて、頸動脈プラークを持つ患者に対する薬剤の効果を判定することができる。これにより、各種薬剤によるプラーク安定化の評価も可能となる。
[0021]
さらにまた第6の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、前記薬剤をスタチン系薬剤とできる。
[0022]
さらにまた第7の側面に係る頸動脈プラークのエコー画像生成方法によれば、前記スタチン系薬剤を、アトルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、メバスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチンの中から選択されるいずれか一とできる。
[0023]
さらにまた第8の側面に係る頸動脈プラークの評価装置によれば、頸動脈エコーのIBS法で得られた頸動脈プラークのエコー画像の撮像時に得られたエコー信号の原信号を、該エコー画像を構成する基準領域毎に取得する取得手段10と、予め原信号の取り得る範囲が複数の色分け範囲に区分され、各区分に異なる色が割り当てられた対応関係を保持する記憶手段40と、エコー画像に含まれる各基準領域について、前記記憶手段40を参照して、該基準領域の原信号が属する区分を判別し、さらに該区分に割り当てられた色に、該エコー画像の基準領域を着色する着色手段22と、前記着色手段22で着色されたエコー画像を表示させる表示部30とを備え、前記原信号を区分する色分け範囲の内、高輝度の色分け範囲が赤色に着色され、低輝度の色分け範囲が緑色又は青色に着色されるように、前記記憶手段40に、色分け範囲に割り当てられた色の対応関係を保持することができる。これにより、頸動脈エコーのプラーク画像を分かりやすく着色して表示し、微妙な経時的変化を判別し易くすることができる。また頸動脈エコーの画像解析に基づいて、血管系の障害を早期に診断可能となる。
[0024]
さらにまた第9の側面に係る頸動脈プラークの評価装置によれば、前記エコー画像を構成する基準領域が、エコー画像を構成する画素とできる。
[0025]
さらにまた第10の側面に係る頸動脈プラークの評価装置によれば、前記原信号を、IBS法で得られた頸動脈プラークのエコー信号とできる。
[0026]
さらにまた第11の側面に係る頸動脈プラークの評価装置によれば、前記原信号が、前記エコー画像における特定の部位の値を基準として補正可能であり、補正後の原信号に基づいて、前記着色手段22が前記記憶手段40に保持された対応関係に基づいて前記エコー画像を着色し前記表示部30に表示されるよう構成できる。これにより、エコー画像中から共通する部位を選択して、これを統一的な基準として原信号を補正することで、異なるエコー
を示す模式図である。
[図21]変形例に係る、エコー画像撮像機能を備える評価装置を示すブロック図である。
[図22]頸動脈プラークの評価プログラムのユーザーインターフェース画面を示すイメージ図である。
[図23]図22の画面で「設定」タブを選択した状態を示すイメージ図である。
[図24]評価プログラムを用いてエコー画像の着色する手順を示すフローチャートである。
[図25]図25Aは血管内空によるIB値の補正前、図25Bはシフト補正後のヒストグラムを示すグラフである。
[図26]図26Aは血管外膜によるIB値の補正前、図26Bはシフト補正後のヒストグラムを示すグラフである。
発明を実施するための形態
[0042]
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための頸動脈プラークのエコー画像生成方法、頸動脈プラークの評価装置及び評価プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体を例示するものであって、本発明は頸動脈プラークのエコー画像生成方法、頸動脈プラークの評価装置及び評価プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は
[0095]
これに対し、本発明の頸動脈エコー判定方法によれば、プラークの大きさには変化が見えないものの、治療前と治療後には、プラークの性状に明確な違いが見られた。即ち、治療前の頸動脈エコー(図14B)は、治療後には図15Bに変化している。また治療前後でエコーの色分けされた部分の集約合計を比較するため、図16Aに図14Bのプラーク性状の比率、図16Bに図15Bのプラーク性状の比率を、それぞれ示す。この図に示すように、治療によりプラークの線維化が進行し、脂質の占める割合が半減していることが確認できた。このように、本発明の頸動脈エコー判定方法は、プラークの性状の変化を明確に追跡できることから、スタチン系薬剤の効果を判断評価する方法として使用できることが明らかとなった。
[0096]
このように、本発明の頸動脈プラークの性状判定方法によれば、頸動脈プラークの性状、すなわち安定プラークか不安定プラークかの判断と性状変化の確認を的確に行うことが可能となる。この結果、不安定プラークを有すると判断された患者に対してスタチン系薬剤を服用させる等により、血中のLDL−C値を低下させ、早期にプラークの性状を安定化させることが可能となる。さらにこれらの早期治療により、心筋梗塞や脳梗塞の発症率を大きく低減させることが期待される。
[0097]
さらに本発明の方法は、多くの病院で汎用される頸動脈エコーに使用されるものであるため、利便性が高く、多くの患者を診断するための検査方法として有用である。加えて本発明方法によりスタチン系薬剤の効果を評価することが可能になり、患者にあったスタチン系薬剤を選択することも可能となる。また動脈硬化の進行や改善も的確に評価することができ、臨床的にも利用し易く大変有用な頸動脈エコーの検査方法が提供される。
産業上の利用可能性
[0098]
本発明の頸動脈プラークのエコー画像生成方法、頸動脈プラークの評価装置及び評価プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、プラークの組成内容を色分けして表示できることから、頸動脈エコー画像からプラークの性状の評価判定に好適に利用できる。このた
Claims (25)
- 頸動脈プラークの性状判定方法であって、
頸動脈エコーのIBS法で得られた頸動脈プラークのエコー画像の撮像時に得られたエコー信号の単位時間当たりの積分量を、該エコー画像を構成する画素毎に取得する工程と、
予め積分量の取り得る範囲を複数の色分け範囲に区分すると共に、各区分に異なる色が割り当てられた対応関係を参照し、前記取得されたエコー画像に含まれる各画素について、該画素の積分量が属する区分を判別し、さらに該区分に割り当てられた色に、該エコー画像の画素を着色する工程と、
前記着色されたエコー画像を表示部(30)に表示させる工程と、
を含むことを特徴とする頸動脈プラークの性状判定方法。 - 請求項1に記載の頸動脈プラークの性状判定方法であって、
前記積分量を区分する色分け範囲が、
a)0〜−55dBの範囲、
b)−55〜−65dBの範囲、
c)−65〜−75dBの範囲、
d)−75dB以下の範囲
に区分されてなることを特徴とする頸動脈プラークの性状判定方法。 - 請求項2に記載の頸動脈プラークの性状判定方法であって、
前記色分け範囲の区分に割り当てる色が、
a)0〜−55dBの範囲を赤色とし、
b)−55〜−65dBの範囲を黄色とし、
c)−65〜−75dBの範囲を緑色とし、
d)−75dB以下の範囲を青色としてなることを特徴とする頸動脈プラークの性状判定方法。 - 請求項1から3のいずれか一に記載の頸動脈プラークの性状判定方法を用いて、動脈硬化の早期診断を行うことを特徴とする検査方法。
- 請求項1から3のいずれか一に記載の頸動脈プラークの性状判定方法を用いて、頸動脈プラークを持つ患者に対する薬剤の効果を判断することを特徴とする薬剤評価方法。
- 請求項5に記載の薬剤評価方法であって、
前記薬剤がスタチン系薬剤であることを特徴とする薬剤評価方法。 - 請求項6に記載の薬剤評価方法であって、
前記スタチン系薬剤が、アトルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、メバスタチン、ロスバスタチン、ロバスタチンの中から選択されるいずれか一であることを特徴とする薬剤評価方法。 - 頸動脈エコーのIBS法で得られた頸動脈プラークのエコー画像の撮像時に得られたエコー信号の原信号を、該エコー画像を構成する基準領域毎に取得する取得手段(10)と、
予め原信号の取り得る範囲が複数の色分け範囲に区分され、各区分に異なる色が割り当てられた対応関係を保持する記憶手段(40)と、
エコー画像に含まれる各基準領域について、前記記憶手段(40)を参照して、該基準領域の原信号が属する区分を判別し、さらに該区分に割り当てられた色に、該エコー画像の基準領域を着色する着色手段(22)と、
前記着色手段(22)で着色されたエコー画像を表示させる表示部(30)と、
を備えることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記エコー画像を構成する基準領域が、エコー画像を構成する画素であることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8又は9に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記原信号が、IBS法で得られた頸動脈プラークのエコー信号であることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から10のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記原信号が、前記エコー画像における特定の部位の値を基準として補正可能であり、
補正後の原信号に基づいて、前記着色手段(22)が前記記憶手段(40)に保持された対応関係に基づいて前記エコー画像を着色し前記表示部(30)に表示されるよう構成してなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項11に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記原信号を、前記エコー画像において血液部分に相当する値が、原信号の取り得る範囲の最小値となるように補正することを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項11又は12に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記原信号を、前記エコー画像において血管部分に相当する値が、原信号の取り得る範囲の最大値となるように補正することを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から13のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記原信号が、エコー画像の撮像時に得られたエコー信号の単位時間当たりの積分量であることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項14に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記表示部(30)が、積分量をヒストグラムとして表示可能に構成してなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項15に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、さらに、
前記表示部(30)に表示されたエコー画像上の任意の点を指定可能な操作手段(50)を備えており、
前記表示部(30)にエコー画像を表示させた状態で、前記操作手段(50)により血管内腔を指定することで、該血管内腔の位置に対応する積分量を、積分量の最小値として補正可能に構成してなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項15に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、さらに、
前記表示部(30)に表示されたエコー画像上の任意の点を指定可能な操作手段(50)を備えており、
前記表示部(30)にエコー画像を表示させた状態で、前記操作手段(50)により血管外膜を指定することで、該血管外膜の位置に対応する積分量を、積分量の最大値として補正可能に構成してなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から17のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、さらに、
前記表示部(30)に表示されるエコー画像上で、頸動脈プラークの範囲を指定可能な範囲指定手段を備えており、
前記着色手段(22)は、前記範囲指定手段で指定された指定領域(RI)に基づいて、頸動脈プラークに対して着色表示を行うよう構成されてなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項18に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記範囲指定手段で複数の指定領域(RI)を指定可能とすると共に、各指定領域(RI)に識別番号を付与可能に構成してなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から19のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記着色手段(22)で着色された各着色領域が占める比率を、前記表示部(30)上にグラフで表示可能に構成されてなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から20のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記表示部(30)上において、2枚のエコー画像を一画面で表示可能な分割表示領域を設けており、
エコー画像を一方の分割表示領域にそのまま表示させると共に、他方の分割表示領域に、該エコー画像を前記着色手段(22)で着色された着色画像を表示可能に構成されてなることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から21のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記取得手段(10)が、外部の超音波プローブで取得されたエコー画像の原信号を保持したメモリ媒体を読み取る読取手段であることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 請求項8から22のいずれか一に記載の頸動脈プラークの評価装置であって、
前記取得手段(10B)が、エコー画像を撮像する超音波プローブであることを特徴とする頸動脈プラークの評価装置。 - 頸動脈プラークの評価プログラムであって、コンピュータに、
頸動脈エコーのIBS法で得られた頸動脈プラークのエコー画像の撮像時に得られたエコー信号の原信号を、該エコー画像を構成する領域毎に取得する取得機能と、
予め原信号の取り得る範囲が複数の色分け範囲に区分され、各区分に異なる色が割り当てられた対応関係を保持するテーブル保持機能と、
エコー画像に含まれる各領域について、前記テーブル保持機能を参照して、該領域の原信号が属する区分を判別し、さらに該区分に割り当てられた色に、該エコー画像の領域を着色する着色機能と、
前記着色機能で着色されたエコー画像を表示させる表示機能と、
を実現させることを特徴とする頸動脈プラークの評価プログラム。 - 請求項24に記載されるプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
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