JPWO2019064800A1 - 仮想ステント設置装置、方法およびプログラム - Google Patents

仮想ステント設置装置、方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

仮想ステント設置装置、方法およびプログラムにおいて、医用画像から抽出された血管に仮想的にステントを設置する際の作業を簡易なものとする。抽出部（２２）が、３次元画像（Ｖ０）から血管領域（３０）を抽出する。表示制御部（２６）が、血管領域（３０）を含む３次元画像（Ｖ１）を表示し、情報取得部（２３）が、血管領域（３０）に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長および仮想ステントを設置する際の開始位置（Ｓ１）の情報を取得する。設置部（２４）が、開始位置（Ｓ１）を基準として、血管領域（３０）の最大輪郭線に沿った最大輪郭長（Ｌ０）を有する仮想ステントを血管領域（３０）に設置する。

Description

本発明は、ＣＴ(Computed Radiography)画像等の医用画像から抽出した血管領域に、仮想的なステントを設置するための仮想ステント設置装置、方法およびプログラムに関する。
現在、動脈瘤等に対する治療として、動脈にステントを留置する手術が行われている。また、手術に先立ち、患者のＣＴ画像等の医用画像から動脈領域を抽出し、抽出した動脈領域に仮想的にステントを設置するシミュレーションを行うことにより、実際に留置するステントのサイズを事前に把握することも行われている。
仮想的にステントを設置するためには、一般的には、抽出された動脈等の血管から血管の芯線を抽出し、特定の長さの仮想ステントを芯線に沿って設置することが行われている。しかしながら、例えば大動脈弓部等の極端に湾曲した血管においては、血管の湾曲における外側（すなわち大腕側）の長さが、芯線の長さよりも大きくなる。このような湾曲した血管に対して、芯線に基づいて仮想的なステントを設置してステントのサイズを決定した場合、実際に患者にステントを留置する際に、血管の大腕側におけるステントの長さが足りなくなるという問題が発生する。
このため、仮想ステントにおける大腕側の最大輪郭長を算出することが行われている（特許文献１参照）。特許文献１に記載された手法は、ＣＴ画像から血管を抽出し、血管の芯線と芯線に垂直な複数のリングに基づいて、ステントグラフトモデルを生成してステントの設計を行う。その際に、リングの設置間隔、数、および半径を設定することにより、仮想ステントの大腕側における最大輪郭長を算出する。特許文献１に記載された手法を用いることにより、ステントの最大輪郭長を事前に知ることができるため、実際に患者にステントを留置する際に、血管の大腕側においてステントの長さが足りなくなるという問題を解決できる。
特開２００１−７９０９７号公報
しかしながら、特許文献１に記載された手法においては、仮想的にステントを設置した後でないと、ステントの最大輪郭長を算出することができない。このため、特許文献１に記載された手法を用いた場合、所望とされるサイズのステントを決定するまでに、ステントの設置と最大輪郭長の設置とを繰り返す必要があり、その結果、仮想的なステントを設置するための作業が煩雑になる。
本発明は上記事情に鑑みなされ、医用画像から抽出された血管に仮想的にステントを設置する際の作業を簡易にすることを目的とする。
本発明による仮想ステント設置装置は、医用画像から血管領域を抽出する抽出部と、
血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得する情報取得部と、
開始位置を基準として血管領域の最大輪郭線に沿った最大輪郭長を有する仮想ステントを血管領域に設置する設置部とを備える。
なお、本発明による仮想ステント設置装置においては、設置部は、最大輪郭長の位置に基づいて仮想ステントの終了位置を設定してもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、情報取得部は、仮想ステントの径を血管領域から推定してもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、抽出部は、医用画像から血管領域の芯線をさらに抽出し、
設置された仮想ステントの開始位置および終了位置における断面であるステント断面の、芯線に垂直な断面に対する傾きを変更する傾き変更部をさらに備えてもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、傾き変更部は、ステント断面の傾きの変更指示を受け付けることにより、ステント断面の芯線に垂直な断面に対する傾きを変更してもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、傾き変更部は、ステント断面の芯線に垂直な断面に対する傾きを変更して、ステント断面の血管領域における分岐との重複を回避してもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、傾き変更部は、ステント断面と血管領域の最大輪郭長となる輪郭線とを接触させて、ステント断面の傾きを変更してもよい。
また、本発明による仮想ステント設置装置においては、設置部は、ステント断面の傾きの変更に応じて、仮想ステントの設置位置を変更してもよい。
本発明による仮想ステント設置方法は、医用画像から血管領域を抽出し、
血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得し、
開始位置を基準として、血管領域の最大輪郭線に沿った最大輪郭長を有する仮想ステントを血管領域に設置する。
なお、本発明による仮想ステント設置方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
本発明による他の仮想ステント設置装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
医用画像から血管領域を抽出し、
血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得し、
開始位置を基準として、血管領域の最大輪郭線に沿った最大輪郭長を有する仮想ステントを血管領域に設置する処理を実行する。
本発明によれば、医用画像から血管領域が抽出され、血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報が取得される。そして、開始位置を基準として、血管領域の最大輪郭線に沿った最大輪郭長を有する仮想ステントが血管領域に設置される。このため、所望とされるサイズのステントを決定するまでに、ステントの設置と最大輪郭長の設定とを繰り返す必要がなくなり、その結果、仮想的なステントを設置するための作業を簡易なものとすることができる。
本発明の実施形態による仮想ステント設置装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図 本発明の実施形態による仮想ステント設置装置の概略構成を示す図 ディスプレイに表示された血管領域の３次元画像を示す図 仮想ステントの開始位置が指示された３次元画像を示す図 血管領域の最大輪郭線の設定を説明するための図 輪郭点群の設定を説明するための図 仮想ステントが設置された３次元画像を示す図 断面の傾きの変更を説明するための図 仮想ステントが設置された３次元画像において断面の傾きを変更した状態を示す図 仮想ステントの設置位置の変更を説明するための図 本実施形態において行われる処理を示すフローチャート 断面の傾きの変更を説明するための図 本発明の他の実施形態による仮想ステント設置装置の概略構成を示す図
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態による仮想ステント設置装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図である。図１に示すように、診断支援システムでは、本実施形態による仮想ステント設置装置１、３次元画像撮影装置２、および画像保管サーバ３が、ネットワーク４を経由して通信可能な状態で接続されている。そして、診断支援システムにおいては、被検体の大動脈の３次元画像を表示し、大動脈にステントを正しく留置するためのシミュレーションとして、表示された３次元画像に含まれる大動脈に、仮想ステントを設置する。
３次元画像撮影装置２は、被検体の診断対象となる部位を撮影することにより、その部位を表す３次元画像を生成する装置であり、具体的には、ＣＴ装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、およびＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置等である。この３次元画像撮影装置２により生成された３次元画像Ｖ０は画像保管サーバ３に送信され、保存される。なお、本実施形態においては、仮想ステントを設置する場所は、被検体の大動脈であるため、被検体の診断対象部位を大動脈を含む胸部とする。また、３次元画像撮影装置２はＣＴ装置であり、被検体の胸部についての複数のアキシャル断面の断層画像からなる３次元画像が生成される。なお、３次元画像が医用画像に対応する。
画像保管サーバ３は、各種データを保存して管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置およびデータベース管理用ソフトウェアを備えている。画像保管サーバ３は、有線あるいは無線のネットワーク４を介して他の装置と通信を行い、画像データ等を送受信する。具体的には３次元画像撮影装置２により生成された３次元画像等の画像データをネットワーク４を経由して取得し、大容量外部記憶装置等の記録媒体に保存して管理する。なお、画像データの格納形式およびネットワーク４経由による各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）等のプロトコルに基づいている。
仮想ステント設置装置１は、１台のコンピュータに、本発明の仮想ステント設置プログラムをインストールして構成される。コンピュータは、診断を行う医師が直接操作するワークステーションまたはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。画像表示プログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて医師が使用するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
図２は、コンピュータに仮想ステント設置プログラムをインストールすることにより実現される、本実施形態による仮想ステント設置装置１の概略構成を示す図である。図２に示すように、仮想ステント設置装置１は、標準的なワークステーションの構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２およびストレージ１３を備えている。
また、仮想ステント設置装置１には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ１４、並びにキーボードおよびマウス等の入力部１５が接続されている。
ストレージ１３は、ハードディスクまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージデバイスからなる。ストレージ１３には、ネットワーク４を経由して画像保管サーバ３から取得した、被検体の３次元画像Ｖ０および処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。
また、メモリ１２には、仮想ステント設置プログラムが記憶されている。仮想ステント設置プログラムは、ＣＰＵ１１に実行させる処理として、３次元画像Ｖ０を取得する画像取得処理、３次元画像Ｖ０から血管領域を抽出する抽出処理、血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得する情報取得処理、開始位置を基準として、血管領域の最大輪郭線に沿った最大輪郭長を有する仮想ステントを血管領域に設置する設置処理、設置された仮想ステントの開始位置および終了位置における断面であるステント断面の、芯線に垂直な断面に対する傾きを変更する傾き変更処理、並びに３次元画像Ｖ０等を表示する表示制御処理を規定する。
そして、ＣＰＵ１１がプログラムに従いこれらの処理を実行することにより、コンピュータは、画像取得部２１、抽出部２２、情報取得部２３、設置部２４、傾き変更部２５および表示制御部２６として機能する。なお、本実施形態においては、仮想ステント設置プログラムによって、各部の機能を実行するようにしたが、これに限らず、例えば複数のＩＣ（Integrated Circuit）、プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、およびメモリ等を適宜組み合わせることによって各部の機能を実行するようにしてもよい。
画像取得部２１は、仮想ステントを設置するための被検体の胸部の３次元画像Ｖ０を画像保管サーバ３から取得する。なお、３次元画像Ｖ０が既にストレージ１３に記憶されている場合には、ストレージ１３から３次元画像Ｖ０を取得するようにしてもよい。
抽出部２２は、例えば、特開２０１０−２００９２５号公報および特開２０１０−２２０７４２号公報等に記載された手法により、３次元画像Ｖ０から大動脈領域を血管領域として抽出する。この手法では、まず、３次元画像Ｖ０を構成するボクセルデータの値に基づいて、大動脈の芯線を構成する複数の候補点の位置と主軸方向とを算出する。もしくは、３次元画像Ｖ０についてヘッセ行列を算出し、算出されたヘッセ行列の固有値を解析することにより、大動脈の芯線を構成する複数の候補点の位置情報と主軸方向とを算出する。そして、候補点周辺のボクセルデータについて血管、とくに大動脈らしさを表す特徴量を算出し、算出された特徴量に基づいてそのボクセルデータが大動脈を表すか否かを判別する。特徴量に基づく判別は、マシンラーニングによりあらかじめ取得された評価関数に基づいて行う。これにより、３次元画像Ｖ０から血管領域、すなわち大動脈領域およびその芯線が抽出される。なお、先に血管領域を抽出し、血管領域に対して細線化処理を行うことにより、芯線を抽出してもよい。
抽出された血管領域は、表示制御部２６によりディスプレイ１４に表示される。抽出された血管領域は３次元画像であるため、表示制御部２６は、あらかじめ定められた表示方法により、血管領域の３次元画像をディスプレイ１４に表示する。なお、表示方法としては、例えば最大値投影法（ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）法）および最小値投影法（ＭｉｎＩＰ（Minimum Intensity Projection）法）等の投影方法、並びにボリュームレンダリング（ＶＲ：Volume Rendering）等を用いることができる。ディスプレイ１４に表示された血管領域の３次元画像を図３に示す。図３に示すように、ディスプレイ１４には、血管領域３０の３次元画像Ｖ１が表示される。なお、３次元画像Ｖ１には、血管領域３０の芯線３１も併せて表示される。
情報取得部２３は、血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長、および仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得する。本実施形態においては、操作者による入力部１５からの入力により、仮想ステントの径を取得する。また、情報取得部２３は、ディスプレイ１４に表示された血管領域の３次元画像Ｖ１を参照することにより、操作者が入力部１５から入力した、仮想ステントの最大輪郭長および仮想ステントの開始位置の情報を取得する。なお、最大輪郭長の情報は、入力部１５からの操作者による最大輪郭長の値の入力を受け付けることにより取得する。
図４は、仮想ステントの開始位置Ｓ１が指定された３次元画像Ｖ１を示す図である。なお、仮想ステントの開始位置Ｓ１が指定された後、開始位置Ｓ１からあらかじめ定められた範囲内の血管領域３０における、芯線３１に垂直な断面の径を計測することにより、仮想ステントの径の情報を取得してもよい。なお、仮想ステントの径の情報は、開始位置Ｓ１からあらかじめ定められた範囲内の血管領域３０における、芯線３１に垂直な断面の面積または断面の周長を計測し、計測した面積または周長から算出してもよい。血管領域３０の径を計測する際には、開始位置Ｓ１からあらかじめ定められた範囲内の１箇所のみにおいて計測してもよく、複数箇所において計測してもよい。複数箇所計測する場合は、複数箇所における径の平均値または中間値等の代表値を仮想ステントの径の情報とすればよい。すなわち、情報取得部２３は、仮想ステントの径を血管領域から推定してもよい。
一方、情報取得部２３は、入力された最大輪郭長を有する仮想ステントを設置するために、開始位置Ｓ１を基準とした血管領域３０の最大輪郭線を決定する。図５は最大輪郭線の決定を説明するための図である。図５に示すように、情報取得部２３は、まず開始位置Ｓ１において、芯線３１に垂直な断面Ｄｓを設定する。そして、断面Ｄｓにおいて、仮想ステントの径を有する円を定義し、円の周上にあらかじめ定められた間隔で円の輪郭点を設定する。そして、開始位置Ｓ１から仮想ステントの終了位置に向けたあらかじめ定められた範囲において、芯線３１に沿ってあらかじめ定められた間隔で断面Ｄ１，Ｄ２…を設定し、断面Ｄｓと同様に断面Ｄ１，Ｄ２…にも仮想ステントの径を有する円を定義し、円の周上にあらかじめ定められた間隔で円の輪郭点を設定する。
次いで、断面Ｄｓにおける輪郭点と、断面Ｄｓに隣接する断面Ｄ１における輪郭点との間で最も近い輪郭点同士の組を設定する。これを開始位置Ｓ１からあらかじめ定められた範囲において繰り返すことにより、図６に示すように、芯線３１に垂直な断面に対応する円周上において、互いに対応する輪郭点群を設定することができる。なお、図６においては、断面Ｄｓ，Ｄ１およびＤ２のみを示し、断面Ｄｓ、Ｄ１およびＤ２に設定した輪郭点における互いに対応する輪郭点を線Ａ１〜Ａ４により囲んでいる。ここで、図６においては、円周上に４つの輪郭点を設定しているが、これに限定されず、より多くの輪郭点を設定することが好ましい。そして、情報取得部２３は、互いに対応する輪郭点群を繋げることにより、芯線３１に沿った方向における血管領域３０の輪郭線群を取得する。さらに、取得した輪郭線群のうち、長さが最大の輪郭線を最大輪郭線に決定する。また、血管領域３０、すなわち大動脈において、最大輪郭線が存在する側が大腕側となる。
設置部２４は、血管領域３０に仮想ステントを設置する。設置する仮想ステントは、情報取得部２３が取得した情報に基づく径を有し、開始位置Ｓ１を基準として、血管領域３０の最大輪郭線に沿って最大輪郭長を有する。図７は仮想ステント４０が設置された３次元画像Ｖ１を示す図である。図７に示すように、３次元画像Ｖ１には、血管領域３０における芯線３１に設定された開始位置Ｓ１を基準として、最大輪郭線に沿って最大輪郭長Ｌ０を有する仮想ステント４０が設置されている。なお、図７においては仮想ステント４０の最大輪郭長Ｌ０となる部分を太線で示している。また、図７にはステントを構成する網目模様も示している。また、このように仮想ステント４０を設置することにより、芯線３１上における仮想ステント４０の終了位置Ｅ１が設定される。終了位置Ｅ１は、仮想ステント４０の最大輪郭線上において最大輪郭長Ｌ０となる位置Ｌｅを通る、芯線３１に垂直な血管領域３０の断面Ｄｅと芯線３１との交点である。また、図７に示すように、仮想ステント４０の開始位置Ｓ１におけるステント断面４０ｓは、開始位置Ｓ１における芯線３１に垂直な断面Ｄｓと一致する。また、仮想ステント４０の終了位置Ｅ１におけるステント断面４０ｅは、終了位置Ｅ１における芯線３１に垂直な断面Ｄｅと一致する。
ここで、実際に血管にステントを留置する場合は、ステントの両端付近にある血管の分岐を塞がないようにステント断面の向きを調節する必要がある。
傾き変更部２５は、設置された仮想ステント４０の、開始位置Ｓ１および終了位置Ｅ１における断面であるステント断面４０ｓおよび４０ｅの、芯線３１に垂直な断面ＤｓおよびＤｅに対する傾きを変更する。具体的には、ステント断面４０ｓおよび４０ｅの芯線３１に垂直な断面ＤｓおよびＤｅに対する傾きを変更して、ステント断面４０ｓおよび４０ｅの血管領域３０における分岐との重複を回避する。このために、傾き変更部２５は、仮想ステント４０の開始位置Ｓ１におけるステント断面４０ｓおよび終了位置Ｅ１におけるステント断面４０ｅのそれぞれについて、血管領域３０の分岐と重複するか否かを判定する。図８は、断面の傾きの変更を説明するための図である。なお、図８においては仮想ステント４０を省略している。図８の上側の図に示す例においては、仮想ステントの開始位置Ｓ１におけるステント断面４０ｓが血管領域３０の分岐と重複している。ここで、ステント断面４０ｓが分岐と重複するか否かの判定は、ステント断面４０ｓが芯線３１から分岐した芯線３２と重なっているか否かを判定することにより行えばよい。
ステント断面４０ｓが血管領域３０の分岐と重複する場合、傾き変更部２５は、ステント断面４０ｓの傾きを変更する。その際、傾き変更部２５は、ステント断面４０ｓと芯線３１との交点、すなわち開始位置Ｓ１を中心として、血管領域３０の最大輪郭線に沿ってステント断面４０ｓが芯線３２と重ならなくなるまでステント断面４０ｓを回転する。すなわち、傾き変更部２５は、ステント断面４０ｓと血管領域の最大輪郭長となる輪郭線とを接触させて、ステント断面４０ｓの傾きを変更する。これにより、図８の下側の図に示すように、ステント断面４０ｓが血管領域３０の分岐と重複しなくなる。したがって、３次元画像Ｖ１においては、図９に示すように、開始位置Ｓ１におけるステント断面４０ｓは、分岐に位置しない。
なお、図９に示す状態においては、仮想ステント４０は、血管領域３０の最大輪郭線に沿って、最大輪郭長Ｌ０を有さない。このため、仮想ステントのステント断面４０ｓの傾きを変更して開始位置Ｓ１を変更した場合、設置部２４は、ステント断面４０ｓの傾きの変更に応じて、仮想ステント４０の設置位置を変更する。図１０は仮想ステントの設置位置の変更を説明するための図である。図１０においては、上述したように傾きが変更されたステント断面４０ｓを破線で示す。設置部２４は、傾き変更後のステント断面４０ｓと血管領域３０の最大輪郭線との交点Ｐ０を求める。そして、交点Ｐ０を通り、芯線３１に垂直な断面を新たな仮想ステントの開始位置におけるステント断面４１ｓに設定する。新たなステント断面４１ｓは芯線３１と新たな開始位置Ｓ１１において交差する。さらに、設置部２４は、交点Ｐ０から最大輪郭線に沿って最大輪郭長Ｌ０を有する仮想ステント４０を血管領域３０に設置し直す。この際、新たな開始位置Ｓ１１は開始位置Ｓ１から血管領域３０に沿った方向にずれているため、最大輪郭長Ｌ０を有する仮想ステント４０の終了位置も、終了位置Ｅ１から新たな終了位置Ｅ１１に移動する。新たな終了位置Ｅ１１における芯線３１に垂直な断面が新たなステント断面４１ｅとなる。なお、図１０においては、説明のために仮想ステントの網目は省略している。
表示制御部２６は、上述したように３次元画像Ｖ１を表示したり、処理に必要な各種情報を表示したりする。
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図１１は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部２１が３次元画像Ｖ０を取得し（ステップＳＴ１）、抽出部２２が、３次元画像Ｖ０から血管領域３０および血管領域３０の芯線３１を抽出する（ステップＳＴ２）。なお、３次元画像Ｖ０に芯線３１から分岐した芯線３２が存在する場合、抽出部２２は、芯線３２も抽出する。そして、表示制御部２６が、血管領域３０および芯線３１を含む３次元画像Ｖ１を表示し（ステップＳＴ３）、情報取得部２３が、血管領域３０に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、仮想ステントの最大輪郭長および仮想ステントを設置する際の開始位置Ｓ１の情報を取得する（情報取得；ステップＳＴ４）。さらに、設置部２４が、血管領域３０に仮想ステント４０を設置し（ステップＳＴ５）、傾き変更部２５が、仮想ステント４０の開始位置Ｓ１および終了位置Ｅ１におけるステント断面４０ｓおよび４０ｅが血管領域３０の分岐と重複するか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
ステップＳＴ６が否定されると処理を終了する。ステップＳＴ６が肯定されると、傾き変更部２５は、ステント断面の芯線３１に垂直な断面に対する傾きを変更し（ステップＳＴ７）、処理を終了する。
このように、本実施形態においては、血管領域３０に設置する仮想ステント４０の径、仮想ステント４０の最大輪郭長、および仮想ステント４０を設置する際の開始位置Ｓ１の情報を取得する。そして、開始位置Ｓ１を基準として、血管領域３０の最大輪郭線に沿った最大輪郭長Ｌ０を有する仮想ステント４０を血管領域３０に設置するようにした。このため、所望とされるサイズのステントを決定するまでに、ステントの設置と最大輪郭長の設定とを繰り返す必要がなくなり、その結果、仮想ステント４０を設置するための作業を簡易にすることができる。
また、血管領域３０に設置された仮想ステント４０に関して、開始位置Ｓ１および終了位置Ｅ１におけるステント断面４０ｓおよび４０ｅの、芯線３１に垂直な断面ＤｓおよびＤｅに対する傾きを変更するようにした。このため、ステント断面４０ｓおよび４０ｅを適切に変更することにより、仮想ステント４０が血管の分岐を塞がないようにすることができる。したがって、仮想ステント４０が設置された位置を参照することにより、実際にステントを血管に留置する際に、ステントが血管の分岐を塞いでしまうことを防止できる。
なお、上記実施形態においては、傾き変更部２５が、開始位置Ｓ１を中心として、血管領域３０の最大輪郭線に沿ってステント断面４０ｓを回転している。一方、図１２に示すように、芯線３１と芯線３２との双方に垂直な軸３５を設定し、開始位置Ｓ１を通り、かつ軸３５に平行な軸３６を設定し、軸３６を回転軸として、ステント断面４０ｓを回転させるようにしてもよい。
また、上記実施形態においては、ステント断面４０ｓおよび４０ｅが血管領域３０の分岐と重複する場合に、傾き変更部２５が、ステント断面４０ｓが芯線３２と重ならなくなるまでステント断面４０ｓおよび４０ｅの傾きを変更しているが、操作者による入力部１５からの指示に応じて、傾き変更部２５がステント断面４０ｓおよび４０ｅの傾きを変更するようにしてもよい。
また、上記実施形態における仮想ステント設置装置１は傾き変更部２５を備えるとしているが、図１３に示すように、傾き変更部２５を省略してもよい。この場合、操作者は、ディスプレイ１４に表示された３次元画像Ｖ０を観察しつつ、仮想ステント４０のステント断面４０ｓおよび４０ｅが血管領域３０の分岐に位置しないように、開始位置Ｓ１および最大輪郭長Ｌ０を設定して入力部１５から入力すればよい。
また、上記実施形態においては、抽出部２２が、３次元画像Ｖ０から血管領域３０および芯線３１を抽出しているが、血管領域３０のみを抽出してもよい。この場合、設置部２４および傾き変更部２５における処理を行う際に芯線３１が必要であれば、設置部２４および傾き変更部２５において芯線３１を抽出すればよい。
また、上記実施形態においては、３次元画像Ｖ０から大動脈を血管領域３０として抽出しているが、血管領域３０としては、ステントを設置する必要がある血管であれば、大動脈に限定されない。例えば冠動脈または脳動脈等を血管領域３０として抽出してもよい。
また、上記実施形態においては、医用画像としてＣＴ画像を用いているが、これに限定されず、ＭＲＩ画像およびＰＥＴ画像等であってもよい。
１ 仮想ステント設置装置
２ ３次元画像撮影装置
３ 画像保管サーバ
４ ネットワーク
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ ストレージ
１４ ディスプレイ
１５ 入力部
２１ 画像取得部
２２ 抽出部
２３ 情報取得部
２４ 設置部
２５ 傾き変更部
２６ 表示制御部
３０ 血管領域
３１，３２ 芯線
３５，３６ 軸
４０ 仮想ステント
４０ｓ，４０ｅ ステント断面
４１ｓ，４１ｅ 新たなステント断面
Ａ１〜Ａ４ 線
Ｄｓ 開始位置における断面
Ｄ１，Ｄ２ 断面
Ｄｅ 終了位置における断面
Ｅ１ 終了位置
Ｅ１１ 新たな終了位置
Ｌ０ 最大輪郭長
Ｌｅ 仮想ステントの最大輪郭長となる位置
Ｓ１ 開始位置
Ｓ１１ 新たな開始位置
Ｐ０ 交点
Ｖ０，Ｖ１ ３次元画像

Claims (10)

  1. 医用画像から血管領域を抽出する抽出部と、
    前記血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、該仮想ステントの最大輪郭長、および該仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得する情報取得部と、
    前記開始位置を基準として、前記血管領域の最大輪郭線に沿った前記最大輪郭長を有する前記仮想ステントを前記血管領域に設置する設置部とを備えた仮想ステント設置装置。
  2. 前記設置部は、前記最大輪郭長の位置に基づいて前記仮想ステントの終了位置を設定する請求項１に記載の仮想ステント設置装置。
  3. 前記情報取得部は、前記仮想ステントの径を前記血管領域から推定する請求項１または２に記載の仮想ステント設置装置。
  4. 前記抽出部は、前記医用画像から前記血管領域の芯線をさらに抽出し、
    設置された前記仮想ステントの開始位置および終了位置における断面であるステント断面の、前記芯線に垂直な断面に対する傾きを変更する傾き変更部をさらに備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の仮想ステント設置装置。
  5. 前記傾き変更部は、前記ステント断面の傾きの変更指示を受け付けることにより、前記ステント断面の前記芯線に垂直な断面に対する傾きを変更する請求項４に記載の仮想ステント設置装置。
  6. 前記傾き変更部は、前記ステント断面の前記芯線に垂直な断面に対する傾きを変更して、前記ステント断面の前記血管領域における分岐との重複を回避する請求項４に記載の仮想ステント設置装置。
  7. 前記傾き変更部は、前記ステント断面と前記血管領域の最大輪郭長となる輪郭線とを接触させて、前記ステント断面の傾きを変更する請求項４から６のいずれか１項に記載の仮想ステント設置装置。
  8. 前記設置部は、前記ステント断面の傾きの変更に応じて、前記仮想ステントの設置位置を変更する請求項４から７のいずれか１項に記載の仮想ステント設置装置。
  9. 医用画像から血管領域を抽出し、
    前記血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、該仮想ステントの最大輪郭長、および該仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得し、
    前記開始位置を基準として、前記血管領域の最大輪郭線に沿った前記最大輪郭長を有する前記仮想ステントを前記血管領域に設置する仮想ステント設置方法。
  10. 医用画像から血管領域を抽出する手順と、
    前記血管領域に設置する仮想的なステントである仮想ステントの径、該仮想ステントの最大輪郭長、および該仮想ステントを設置する際の開始位置の情報を取得する手順と、
    前記開始位置を基準として、前記血管領域の最大輪郭線に沿った前記最大輪郭長を有する前記仮想ステントを前記血管領域に設置する手順とをコンピュータに実行させる仮想ステント設置プログラム。
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