JPWO2013042231A1 - 血管断面形状数値化装置及びそれを用いた血管断面形状数値化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
そのような再狭窄が生じていないかを検査する装置として、近赤外線を用いた画像診断システム(OCT:Optical Coherence Tomography)がある。画像診断システムは、血管の内膜、中膜、外膜といった動脈の3層構造を詳細に観察することができる。
図1に示すように、血管断面形状数値化装置10は、CPU20と、モニター30と、入力手段の一例であるマウス40とを備え、ステントSを血管150の内腔110に挿入した後の血管150の断面形状において、血管150の内膜120の形状を数値化する装置である。本実施形態では、血管断面形状数値化装置10は、一般的なパーソナルコンピュータ(登録商標)である。
CPU20は、血管断面形状数値化装置10の記憶手段(図示せず)に記憶された座標取得手段用プログラム及び形状数値化手段用プログラムによって、それぞれ、後述する座標取得手段及び形状数値化手段として機能する。本実施形態では、記憶手段に記憶されている座標取得手段用プログラムと形状数値化手段用プログラムとは別のプログラムで構成されているとして説明するが、これに限定されず、記憶手段に記憶された座標取得手段用プログラム及び形状数値化手段用プログラムを備えた座標取得・形状数値化手段用プログラムで構成されていてもよい。また、CPU20とは、別のCPUを血管断面形状数値化装置10の内部又は外部に備え、その別のCPUに座標取得手段用プログラムを実行させてもよい。
モニター30は一般的なディスプレイであり、CPU20から出力される画像信号に従って画像Gを表示させる。
マウス40は、一般的なポイント入力システムであり、モニター30によって表示された画像Gの座標を特定するために用いられる。
ここで、扁平率とは、得られた楕円が、円に比べてどれくらい扁平かを表す値であり、楕円の長半径をa、短半径をbとすると、1−(b/a)で表され、完全な円では扁平率が0になり、つぶれるに従って扁平率は1に近づく。また、簡易的に、扁平率を(b/a)で表すことがある(この場合、完全な円では扁平率が1になり、つぶれるに従って扁平率は0に近づく。)。
x=a・cosθcosφ−b・sinθsinφ+x0、y=a・sinθcosφ−b・cosθsinφ+y0
φ:媒介変数、θ:楕円の回転角、a、b:長半径、短半径、x0、y0:楕円中心の原点からのズレ
これにより、算出した扁平率及び金平率から、図4に示す内膜120の形状は、ややつぶれた楕円形に近いが、なめらかな形状(凸凹形状ではない)であるといえる。
図7に示すように、モニター30には、画像診断システム200によって撮影された撮像G2が表示され、撮像G2には、凸凹状の内膜120の断面形状が撮影されている。
図8及び図9に示すように、CPU20は、医師によって入力された複数の座標P2を表した画面G21をモニター30に表示させる(入力受付工程:図3のステップS12)。
CPU20は、楕円Q2の形状は円の形状に近く、長半径と短半径との間にはほとんど差がないので、扁平率(b/a)は、1に近い値を算出する。また、CPU20は、複数の座標P2のうち楕円Q2に接近している座標と離れている座標とがあるので、低い値の金平率(低い値の金平率は凸凹形状が顕著なことを示す。)を算出する。これにより、算出した扁平率及び金平率から、図7に示す内膜120の形状は、円形に近いが凸凹形状が顕著であるといえる。
20 CPU
30 モニター
40 マウス
110 内腔
120 内膜
130 新生内膜
140 動脈壁
150 血管
200 画像診断システム
210 カテーテル
220 イメージワイヤー
230 システム本体
240 有線ケーブル
Claims (7)
- ステントを血管の内腔に挿入した後の血管の断面形状において、血管の内腔の形状を数値化する血管断面形状数値化装置であって、
血球成分が内部に実質的に存在しない状態の血管の断面形状を表す画像における、前記血管の内膜と内腔との間の境界上の複数の座標を取得する座標取得手段によって取得された複数の座標に基づいて、前記内膜の形状を数値化する形状数値化手段と、
を備えた血管断面形状数値化装置。 - 前記形状数値化手段は、最小自乗法を用いて前記複数の座標に最も適合する楕円を求める手段と、求めた楕円から楕円率を前記内膜の形状の扁平率として求める手段と、それぞれが前記楕円と各座標との間の距離である複数の残差のそれぞれの自乗の和に基づいて算出した値を前記内膜の形状の凸凹の程度を表す金平率として求める手段と、を備える、請求項1に記載の血管断面形状数値化装置。
- さらに、前記画像を表示させる表示部を備え、
前記座標取得手段は、前記表示部に表示された前記画像において、前記血管の内膜と内腔との間の境界上の座標の入力を受け付ける入力受付部を備える、請求項2に記載の血管断面形状数値化装置。 - さらに、血球成分が内部に実質的に存在しない状態の血管の断面形状を表す画像における、前記血管の内膜と内腔との間の境界上の複数の座標を取得する座標取得手段を備える、請求項3に記載の血管断面形状数値化装置。
- 請求項3又は4に記載の血管断面形状数値化装置を用いた血管断面形状数値化方法であって、
前記画像における、前記血管の内膜と内腔との間の境界上の複数の座標を前記座標取得手段で取得する座標取得工程によって取得された前記複数の座標に基づいて、前記内腔の形状を前記形状数値化手段によって数値化する数値化工程と、
を備えた血管断面形状数値化方法。 - 前記数値化工程は、さらに、最小自乗法を用いて前記複数の座標に最も適合する楕円を求める工程と、求めた楕円から楕円率を前記内膜の形状の扁平率として求める工程と、それぞれが前記楕円と各座標との間の距離である複数の残差のそれぞれの自乗の和に基づいて算出した値を前記内膜の形状の凸凹の程度を表す金平率として求める工程とを備える、請求項5に記載の血管断面形状数値化方法。
- 前記座標取得工程は、前記画像を前記表示部に表示させる表示工程と、前記表示部に表示された前記画像において、前記血管の内膜と内腔との境界上の座標の入力を前記入力受付部で受け付ける入力受付工程とを備える、請求項6に記載の血管断面形状数値化方法。
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