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JP6322971B2 - Medical image diagnosis support apparatus, method and program - Google Patents
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Description

本発明は、医療分野等における画像診断を支援する技術に関するものであり、特に、大動脈の弁輪部に関する画像診断支援に好適な医用画像診断支援装置、方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to a technique for supporting image diagnosis in the medical field and the like, and more particularly, to a medical image diagnosis support apparatus, method, and program suitable for image diagnosis support related to the annulus of an aorta.

従来、大動脈弁置換術は、正中開胸(胸骨正中切開)を伴うものが一般的であり、大動脈弁に病変を持つ患者であっても患者の状態や病態によっては手術が適応外になることも多かった。一方、2002年に最初の施術例が報告された経カテーテル大動脈弁置換術(TAVR:Transcatheter Aortic Valve Replacement)または経カテーテル大動脈弁埋込(留置)術(TAVI:Transcatheter Aortic Valve Implantation)と称される手術が知られている。この手術は、通常の大動脈弁置換術では適応外の患者でも適応可能な場合があることから注目されており、近年、特に欧米において実施する病院や術者が増えつつある。日本国内においては近年中に、臨床現場での実施が開始される見込みとなっている。   Conventionally, aortic valve replacement is usually accompanied by a midline thoracotomy (midline sternotomy), and even patients with aortic valve lesions may not be able to operate depending on the patient's condition and condition. There were also many. On the other hand, the first treatment example reported in 2002 is called transcatheter aortic valve replacement (TAVR) or transcatheter aortic valve implantation (TAVI). Surgery is known. This operation is attracting attention because it may be applicable even to patients who are not indicated for normal aortic valve replacement, and in recent years, hospitals and surgeons are increasing in particular in Europe and the United States. In Japan, it is anticipated that clinical practice will begin in recent years.

TAVR(TAVI)においては、人工弁メーカーから購入するなどした置換用の人工弁を予め用意して手術に臨む。したがって、人工弁を留置する部分である、大動脈の弁輪部の大きさ(径や面積、周囲長等)など、施術に際し必要な情報を事前に把握しておく必要がある。拍動により大きく形状が変化する心臓の観察等には、心エコー(心臓超音波検査)による画像が用いられることが多く(例えば、下記特許文献1を参照)、TAVR(TAVI)が普及している欧米では一般的に、心エコーの大動脈短軸表示による弁輪部の画像を用いて、弁輪部の大きさが計測されている。   In TAVR (TAVI), a replacement prosthetic valve purchased from a prosthetic valve maker is prepared in advance for surgery. Therefore, it is necessary to grasp in advance information necessary for the operation, such as the size (diameter, area, circumference length, etc.) of the annulus of the aorta, which is the part where the artificial valve is placed. For observation of the heart whose shape changes greatly due to pulsation, images by echocardiography (cardiac ultrasonography) are often used (see, for example, Patent Document 1 below), and TAVR (TAVI) has become widespread. In Europe and the United States, in general, the size of the annulus is measured using an image of the annulus by echocardiographic aortic short axis display.

特開平9−131345号公報JP-A-9-131345

心エコーは非侵襲的に何度でも測定し得るという利点を有している。しかし、心エコーによって得られる画像情報は2次元的なものが一般的であり、プローブ操作によっては大動脈弁輪部の正確な短軸表示の画像を得ることができないことも多い。このため、心エコーによって得られた画像情報に基づく計測は再現性が低いという問題がある。また、TAVR(TAVI)においては、大動脈の弁輪や弁尖と冠動脈起始部との距離を事前に把握しておくことも求められるようになっている。しかし、心エコーによって得られる2次元的な画像情報によって、これらの距離情報を求めることは困難である。   Echocardiography has the advantage that it can be measured non-invasively many times. However, image information obtained by echocardiography is generally two-dimensional, and an accurate short-axis display image of the aortic valve annulus cannot often be obtained by probe operation. For this reason, the measurement based on the image information obtained by echocardiography has a problem that the reproducibility is low. In TAVR (TAVI), it is also required to know in advance the distance between the annulus and the leaflet of the aorta and the coronary artery origin. However, it is difficult to obtain such distance information from two-dimensional image information obtained by echocardiography.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、大動脈弁輪部に関する再現性の高い所望の情報(大動脈弁輪の位置や大きさ等の情報)を取得することが可能な医用画像診断支援装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a medical image capable of acquiring desired information (information such as the position and size of the aortic annulus) with high reproducibility regarding the aortic annulus. It is an object to provide a diagnosis support apparatus, method, and program.

上記目的を達成するため、本発明に係る医用画像診断支援装置、方法およびプログラムは、以下の特徴を備えている。   In order to achieve the above object, a medical image diagnosis support apparatus, method and program according to the present invention have the following features.

すなわち、本発明に係る医用画像診断支援装置は、心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。この態様の本発明によれば、画像データ上において大動脈弁輪位置を再現性良く高精度に特定することができる。また、大動脈弁輪位置を高精度に特定することにより、この大動脈弁輪位置の情報に基づいて医師や技師等が、大動脈弁輪部に関する所望の情報を取得し易くなるように支援することが可能となる。 That is, the medical image diagnosis support apparatus according to the present invention includes a specifying unit that specifies a blood channel including the ascending aorta based on three-dimensional medical image data including the heart, and a blood channel specified by the specifying unit. A calculation means for calculating a measurement value of the contour perimeter in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the blood channel, and a position at which the measurement value of the contour perimeter calculated by the calculation means is minimized And determining means for determining the position of the aortic annulus based on the above. According to this aspect of the present invention, the position of the aortic annulus can be specified with high reproducibility on the image data. In addition, by specifying the aortic annulus position with high accuracy, it is possible to assist a doctor, engineer, or the like based on the information on the aortic annulus position so as to easily obtain desired information on the aortic annulus. It becomes possible.

本発明に係る医用画像診断支援方法は、心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定工程と、前記特定工程により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出工程と、前記算出工程で算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定工程と、を有することを特徴とする。この態様の本発明によれば、画像データ上において大動脈弁輪位置を再現性良く高精度に特定することができ、この大動脈弁輪位置の情報に基づいて医師や技師等が、大動脈弁輪部に関する所望の情報を取得し易くなるように支援することが可能となる。 The medical image diagnosis support method according to the present invention includes a specifying step of specifying a blood channel including the ascending aorta based on three-dimensional medical image data including the heart, and a cross section of the blood channel specified by the specifying step. A calculation step of calculating a measurement value of the contour perimeter in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the blood flow path, and a position where the measurement value of the contour perimeter calculated in the calculation step is minimized. And determining a position of the aortic annulus. According to the present invention of this aspect, the aortic annulus position can be specified with high reproducibility and high accuracy on the image data, and a doctor, a technician, or the like can determine the aortic annulus part based on the information on the aortic annulus position. It is possible to assist so as to easily obtain desired information regarding the information.

また、本発明に係るコンピュータプログラムは、医用画像診断支援装置上で実行可能なコンピュータプログラムであって、心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定工程と、前記特定工程により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出工程と、前記算出工程で算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定工程と、を医用画像診断支援装置において実行せしめることを特徴とする。この態様の本発明によれば、画像データ上において大動脈弁輪位置を再現性良く高精度にコンピュータに特定させることができ、この大動脈弁輪位置の情報に基づいて医師や技師等が、大動脈弁輪部に関する所望の情報を取得し易くなるように支援することが可能となる。 The computer program according to the present invention is a computer program that can be executed on a medical image diagnosis support apparatus, and specifies a blood flow path including an ascending aorta based on three-dimensional medical image data including a heart. When the a cross-section of the blood channel specified by the specifying step, a calculating step of calculating a measured value of the contour perimeter in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the blood flow path, calculated by the calculating step And determining the position of the aortic valve annulus based on the position where the measured value of the contour perimeter is minimum , in the medical image diagnosis support apparatus. According to this aspect of the present invention, the aortic annulus position can be specified on the image data with high reproducibility and with high accuracy, and a doctor, a technician, or the like can specify the aortic valve based on the information on the aortic annulus position. It becomes possible to assist so as to easily obtain desired information related to the ring portion.

上記「3次元医用画像データ」とは、X線CT(Computed Tomography)やMRI(Magnetic Resonance
Imaging)等の画像診断装置により得られた、形態情報を担持した3次元的な画像データ(ボリュームデータ)を意味する。
The above “three-dimensional medical image data” refers to X-ray CT (Computed Tomography) and MRI (Magnetic Resonance).
This means three-dimensional image data (volume data) carrying morphological information obtained by an image diagnostic apparatus such as Imaging.

本発明に係る医用画像診断支援装置、方法およびプログラムによれば、X線CTやMRI等の画像診断装置により得られた3次元医用画像データに基づき大動脈弁輪位置を特定するので、大動脈弁輪部に関する再現性の高い所望の情報を取得することが可能となる。   According to the medical image diagnosis support apparatus, method, and program of the present invention, the aortic annulus position is specified based on three-dimensional medical image data obtained by an image diagnostic apparatus such as X-ray CT or MRI. It is possible to acquire desired information with high reproducibility regarding the part.

本発明の一実施形態に係る医用画像生成装置の概要を示す図((A)は概略構成図、(B)は演算処理装置の内部構成を示すブロック図)である。1A and 1B are diagrams illustrating an outline of a medical image generation apparatus according to an embodiment of the present invention (FIG. 1A is a schematic configuration diagram, and FIG. 1B is a block diagram illustrating an internal configuration of an arithmetic processing apparatus). 図1に示す演算処理装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the arithmetic processing unit shown in FIG. 大動脈弁輪部に関する医用画像診断支援処理の手順の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the procedure of the medical image diagnosis assistance process regarding an aortic valve annulus. 胸部の体軸断面画像(体軸方向頭側から(A)、(B)、(C)の順)を示す図である。It is a figure which shows the body-axis cross-sectional image (The order of (A), (B), (C) from a body-axis direction head side) of a chest. 領域拡張法により領域範囲が仮確定された上行大動脈の流路空間のVR画像を示す図である。It is a figure which shows the VR image of the channel space of the ascending aorta where the area | region range was tentatively determined by the area | region expansion method. 上行大動脈の流路空間のVR画像を示す((A)は拡張処理により領域外方に拡張された上行大動脈の流路空間を示し、(B)は拡張処理前後における上行大動脈の流路空間の差分を示す)図である。The VR image of the channel space of the ascending aorta is shown ((A) shows the channel space of the ascending aorta expanded outward by the expansion process, and (B) shows the channel space of the ascending aorta before and after the expansion process. FIG. 左心室心尖部の先端領域を示す画像((A)は体軸断面画像、(B)はVR画像)である。It is an image ((A) is a body axis cross-sectional image, (B) is a VR image) showing the tip region of the left ventricular apex. 上行大動脈の上端部から左心室心尖部の先端まで延びる流路芯線を表示するVR画像を示す図である。It is a figure which shows the VR image which displays the flow-path core line extended from the upper end part of the ascending aorta to the front-end | tip of the left ventricular apex. 上行大動脈の上端部から左心室心尖部の先端まで延びる流路芯線を表示するCPR画像(直線表示)を示す図である。It is a figure which shows the CPR image (straight line display) which displays the flow-path core line extended from the upper end part of the ascending aorta to the front-end | tip of the left ventricular apex. 流路空間の輪郭周囲長の変化状態を示す輪郭周囲長変化グラフ(A)と、対応する上行大動脈および左心室の流路空間のCPR画像(直線表示)を示す図(B)である。It is a figure (B) which shows a CPR image (straight line display) of a flow path space of a contour ascending aorta and a left ventricle corresponding to a contour peripheral length change graph (A) showing a change state of a contour peripheral length of the flow path space. 大動脈弁輪位置における流路空間の、流路芯線に対し垂直な断面画像を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional image perpendicular | vertical with respect to a flow-path core line of the flow-path space in an aortic annulus position. 冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの最短距離を算出する方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of calculating the shortest distance from a coronary artery origin part to an aortic annulus part. 左冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの最短距離を表示するCPR画像(曲線表示)を示す図である。It is a figure which shows the CPR image (curve display) which displays the shortest distance from a left coronary artery origin part to an aortic annulus.

以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図1、2を参照しながら本発明の一実施形態に係る医用画像診断支援装置の構成について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the above-mentioned drawings. First, the configuration of a medical image diagnosis support apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の医用画像診断支援装置1は、心臓を含む空間領域の3次元医用画像データに基づき、大動脈弁輪部の位置や弁輪径等の情報を取得するものであり、図1(A)に示すように、コンピュータ等からなる演算処理装置10と、キーボード21やマウス22等からなる入力装置20と、液晶表示パネル等からなる画像表示部31を有する画像表示装置30とを備えてなる。   The medical image diagnosis support apparatus 1 of the present embodiment acquires information such as the position of the aortic annulus and the diameter of the annulus based on the three-dimensional medical image data of the spatial region including the heart. ), An arithmetic processing unit 10 including a computer, an input unit 20 including a keyboard 21 and a mouse 22, and an image display unit 30 having an image display unit 31 including a liquid crystal display panel are provided. .

上記演算処理装置10は、図1(B)に示すように、画像処理等の各種演算を実行するCPU(Central Processing Unit)101と、処理プログラムや処理すべき画像データ等が置かれる、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等からなるメインメモリ102と、CPU101やメインメモリ102等へのデータの入出力を制御するチップセット103とを備えている。また、CPU101から送られた画像データや処理命令に基づき表示用画像を構成するGPU(Graphic Processing Unit)105および該GPU105により構成された表示用画像を記憶するVRAM(Video Random Access Memory)106を有するグラフィックスボード104と、ハードディスク等からなる記憶装置107と、これら各構成要素間におけるデータ等のやり取りを仲介するデータバス108とを備えている。さらに、当該演算処理装置10と、入力装置20および画像表示装置30との間におけるデータ等のやり取りを仲介するインターフェース109を備えている。   As shown in FIG. 1B, the arithmetic processing unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 101 that executes various arithmetic operations such as image processing, a DRAM (Processing Program, image data to be processed, etc.). A main memory 102 including a dynamic random access memory) and a chip set 103 for controlling input / output of data to / from the CPU 101 and the main memory 102. The image processing apparatus also includes a GPU (Graphic Processing Unit) 105 that configures a display image based on image data and processing instructions sent from the CPU 101, and a VRAM (Video Random Access Memory) 106 that stores a display image configured by the GPU 105. A graphics board 104, a storage device 107 including a hard disk, and a data bus 108 that mediates exchange of data and the like between these components are provided. Furthermore, an interface 109 that mediates exchange of data and the like between the arithmetic processing device 10 and the input device 20 and the image display device 30 is provided.

また、この演算処理装置10は、機能的な観点から説明すれば、図2に示すように、画像データ取得部11、画像データ解析部12および画像生成部13を備えている。なお、図2に示す各ブロックは、図1(B)に示すCPU101、メインメモリ102、グラフィックスボード104、記憶装置107等のハードウェアや、CPU101やGPU105が実行する各種プログラム(本発明に係る医用画像診断支援プログラムを含む)等により実現される各機能を具象化し、構成要素として示したものである。   Further, from a functional viewpoint, the arithmetic processing device 10 includes an image data acquisition unit 11, an image data analysis unit 12, and an image generation unit 13, as shown in FIG. Each block illustrated in FIG. 2 includes hardware such as the CPU 101, the main memory 102, the graphics board 104, and the storage device 107 illustrated in FIG. 1B, and various programs executed by the CPU 101 and the GPU 105 (according to the present invention). Each function realized by a medical image diagnosis support program) is embodied as a component.

上記画像データ取得部11は、X線CT装置やMRI装置等の各種の医用画像診断装置により得られた種々の医用画像データを取得するものである。なお、以下では、画像データ取得部11が、マルチスライスX線CT装置により得られたCT画像データ(例えば、心電図同期法を適用して撮影された心臓領域の造影CT画像データ)を取得する場合を例にとって説明する。   The image data acquisition unit 11 acquires various medical image data obtained by various medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray CT apparatus and an MRI apparatus. In the following, when the image data acquisition unit 11 acquires CT image data obtained by a multi-slice X-ray CT apparatus (for example, contrast CT image data of a heart region imaged by applying an electrocardiogram synchronization method). Will be described as an example.

上記画像データ解析部12は、画像データ取得部11により取得されたCT画像データに基づき、各種の解析や計測を行うものであり、流路空間特定部121、流路芯線設定部122、輪郭計測値算出部123、大動脈弁位置特定部124、大動脈弁輪径算出部125および距離算出部126を備えている。   The image data analysis unit 12 performs various types of analysis and measurement based on the CT image data acquired by the image data acquisition unit 11, and includes a channel space specifying unit 121, a channel core setting unit 122, and contour measurement. A value calculating unit 123, an aortic valve position specifying unit 124, an aortic valve ring diameter calculating unit 125, and a distance calculating unit 126 are provided.

流路空間特定部121(流路空間特定手段に相当する)は、取得されたCT画像データにより構築される画像空間(以下、適宜「ボクセル空間」と称する)において、大動脈および左心室により形成される血液流路の一部(本実施形態では、上行大動脈の上端部から左心室心尖部まで)を構成する流路空間を特定するように構成されている。   The channel space specifying unit 121 (corresponding to the channel space specifying means) is formed by an aorta and a left ventricle in an image space (hereinafter, referred to as “voxel space” as appropriate) constructed by acquired CT image data. In this embodiment, a flow path space constituting a part of the blood flow path (in this embodiment, from the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex) is specified.

流路芯線設定部122(流路芯線設定手段に相当する)は、流路空間特定部121により特定された流路空間において、当該流路空間の長さ方向に延びる流路芯線C(図8、9等を参照)を設定するように構成されている。   The flow path core wire setting unit 122 (corresponding to the flow path core wire setting means) is a flow path core line C (FIG. 8) extending in the length direction of the flow path space in the flow path space specified by the flow path space specifying unit 121. , 9 etc.) are set.

輪郭計測値算出部123(輪郭計測値算出手段に相当する)は、流路芯線設定部122により設定された流路芯線Cに沿って、当該流路芯線Cに垂直な各断面における上記流路空間の輪郭の大きさに関する計測値(本実施形態では、輪郭周囲長)を算出するように構成されている。   The contour measurement value calculation unit 123 (corresponding to the contour measurement value calculation means) follows the flow path in each cross section perpendicular to the flow path core line C along the flow path core line C set by the flow path core line setting unit 122. A measurement value related to the size of the outline of the space (in this embodiment, the outline perimeter) is calculated.

大動脈弁位置特定部124(大動脈弁輪位置特定手段に相当する)は、輪郭計測値算出部123により算出された、流路芯線Cに垂直な各断面における上記流路空間の輪郭周囲長の計測値に基づき、流路空間の長さ方向における所定区間(詳しくは後述する)内において、流路空間の輪郭周囲長が最小となる位置を大動脈弁輪位置として特定するように構成されている。   The aortic valve position specifying unit 124 (corresponding to the aortic annulus position specifying means) measures the contour perimeter of the flow path space in each cross section perpendicular to the flow path core C calculated by the contour measurement value calculation unit 123. Based on the value, the position where the contour perimeter of the flow path space is minimum is specified as the aortic annulus position in a predetermined section (details will be described later) in the length direction of the flow path space.

大動脈弁輪径算出部125(大動脈弁輪径推定値算出手段に相当する)は、大動脈弁位置特定部124により特定された大動脈弁輪位置における上記流路空間の輪郭周囲長の計測値に基づき、大動脈の弁輪径に関する各推定値(詳しくは後述する)を算出するように構成されている。   The aortic valve ring diameter calculating unit 125 (corresponding to the aortic valve ring diameter estimated value calculating unit) is based on the measured value of the perimeter of the flow path space at the aortic valve position specified by the aortic valve position specifying unit 124. Each estimated value (details will be described later) relating to the valve diameter of the aorta is calculated.

距離算出部126(距離算出手段に相当する)は、流路空間特定部121により特定された流路空間の画像データに基づき、冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの最短距離を算出するように構成されている。   The distance calculation unit 126 (corresponding to the distance calculation unit) calculates the shortest distance from the coronary artery origin to the aortic valve annulus based on the image data of the channel space specified by the channel space specifying unit 121. It is configured.

一方、上記画像生成部13は、画像データ取得部11により取得されたCT画像データや、画像データ解析部12により求められた各種の解析または計測結果に基づき、画像診断支援に供する種々の画像を生成するものであり、断面画像生成部131、VR画像生成部132および輪郭グラフ作成部133を備えている。   On the other hand, the image generation unit 13 generates various images for use in image diagnosis support based on the CT image data acquired by the image data acquisition unit 11 and the various analysis or measurement results obtained by the image data analysis unit 12. The cross-sectional image generation unit 131, the VR image generation unit 132, and the contour graph generation unit 133 are provided.

断面画像生成部131(弁輪断面画像生成手段としても機能する)は、上記ボクセル空間において設定(指定)される任意の断面(平面または曲面)における画像情報(CT値等)を担持した断面画像を、MPR(Multiplanar Reconstruction)法やCPR(Curbed Planar
Reconstruction)法等を用いて生成するように構成されている。
The cross-sectional image generation unit 131 (which also functions as an annulus cross-sectional image generation unit) carries cross-sectional images carrying image information (CT values, etc.) in an arbitrary cross-section (plane or curved surface) set (designated) in the voxel space MPR (Multiplanar Reconstruction) method and CPR (Curbed Planar
It is configured to generate using a reconstruction method or the like.

VR画像生成部132は、上記ボクセル空間において設定(指定)される任意の空間領域に対応したボリュームレンダリング画像(VR画像)を、ボリュームレンダリング法を用いて作成するように構成されている。ボリュームレンダリング法とは、ボクセル空間を構成するボクセル毎に、各ボクセルが担持するデータ値(CT値等)に対応させて色や不透明度(オパシティ)を付与し、それらの情報を視線方向に所定の方法で積算して画像化する手法である。   The VR image generation unit 132 is configured to create a volume rendering image (VR image) corresponding to an arbitrary spatial region set (designated) in the voxel space using a volume rendering method. In the volume rendering method, for each voxel constituting the voxel space, a color and an opacity are given corresponding to the data value (CT value, etc.) carried by each voxel, and the information is predetermined in the line-of-sight direction. This is a technique for integrating and imaging with this method.

輪郭グラフ作成部133(輪郭グラフ作成手段に相当する)は、上記輪郭計測値算出部123により算出された計測値に基づき、上記所定区間内における上記流路空間の輪郭周囲長の変化状態を示すグラフを作成するように構成されている。   The contour graph creation unit 133 (corresponding to the contour graph creation means) indicates a change state of the contour perimeter of the flow path space in the predetermined section based on the measurement value calculated by the contour measurement value calculation unit 123. Configured to create graphs.

次に、本実施形態の医用画像診断支援装置1による大動脈弁輪部に関する医用画像診断支援処理の手順について、主に図4〜図13を参照しながら説明する。この医用画像診断支援処理は、本発明の一実施形態に係る医用画像診断支援プログラムに基づき実行されるものであり、大別すると以下の〈1〉〜〈8〉の手順からなる。   Next, a procedure of medical image diagnosis support processing related to the aortic annulus by the medical image diagnosis support device 1 of the present embodiment will be described with reference mainly to FIGS. This medical image diagnosis support process is executed based on the medical image diagnosis support program according to the embodiment of the present invention, and is roughly divided into the following steps <1> to <8>.

〈1〉 上記ボクセル空間において、上行大動脈の上端部から左心室心尖部までを構成する流路空間を特定する(流路空間特定ステップ;図3のステップS1参照)。この流路空間の特定は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。   <1> In the voxel space, the flow path space constituting the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex is specified (flow path space specifying step; see step S1 in FIG. 3). The flow path space is specified in detail by the following procedure, for example.

まず、上記ボクセル空間において、上行大動脈に該当する流路空間領域を特定する。具体的には、上記ボクセル空間における各体軸断面上のデータを体軸方向の頭側から足側に向けて検索する。そして、各体軸断面上において、円形度が高く(例えば、0.8以上)かつCT値の高い領域(造影血管のCT値を有する領域)のうち、体軸に近い方の領域を上行大動脈の領域として特定する。下行大動脈の領域は、各体軸断面上において、上行大動脈よりも体軸から離れた背側に位置するためである。なお、円形度は、下式(1)で表される。   First, in the voxel space, a flow path space region corresponding to the ascending aorta is specified. Specifically, data on each body axis cross section in the voxel space is searched from the head side to the foot side in the body axis direction. Then, on each body axis cross section, the region closer to the body axis in the region having a high circularity (for example, 0.8 or more) and a high CT value (region having a CT value of contrast-enhanced blood vessels) is the ascending aorta. Specify as the area of. This is because the region of the descending aorta is located on the back side farther from the body axis than the ascending aorta on each body axis cross section. In addition, circularity is represented by the following formula (1).

4πS/L ・・・ (1)
ここで、πは円周率、Sは領域の面積、Lは領域の周囲長である。
4πS / L 2 (1)
Here, π is the circumference ratio, S is the area of the region, and L is the perimeter of the region.

図4(A)〜(C)の各体軸断面画像上において矢印で指し示す領域(以下「関心領域」と称する)が、体軸に近くてかつCT値の高い領域となる。同図(A),(B)中の関心領域は円形度が高いため、上行大動脈の領域と判断されるが、同図(C)中の関心領域は円形度が低いため、上行大動脈の領域とは判断されない。なお、図4(A)〜(C)の各体軸断面画像は、上行大動脈の領域の特定方法を分かり易く説明するためのもので、上行大動脈の領域を特定する際に、このような体軸断面画像を生成して表示することは必須ではない(医師等の確認用として表示してもよい)。   Regions (hereinafter referred to as “regions of interest”) indicated by arrows on the respective body axis cross-sectional images in FIGS. 4A to 4C are regions close to the body axis and having a high CT value. Since the region of interest in FIGS. 7A and 7B has a high degree of circularity, it is determined as the region of the ascending aorta. However, the region of interest in FIG. It is not judged. Each of the body axis cross-sectional images in FIGS. 4A to 4C is for explaining the ascending aorta region specifying method in an easy-to-understand manner. When specifying the ascending aorta region, It is not essential to generate and display an axial cross-sectional image (may be displayed for confirmation by a doctor or the like).

次に、上行大動脈の領域範囲(特に、その下端部の領域範囲)を仮確定(流路芯線Cを設定するために概略的に確定)する。具体的には、各体軸断面において上行大動脈の領域に属すると判断された画像データを3次元的に連結してなる画像データ群(特に、その下端側の部分)に対し、領域拡張法(region growing)を適用して上行大動脈の領域範囲を仮確定する。図5は、領域拡張法により領域範囲が仮確定された上行大動脈のVR画像を示している。なお、図5のVR画像は、説明を分かり易くするためのもので、このようなVR画像を生成して表示することは必須ではないが、医師等の確認用として表示してもよい(他のVR画像についても同様)。   Next, the region range of the ascending aorta (particularly, the region range at the lower end thereof) is provisionally determined (schematically determined in order to set the flow path core C). Specifically, a region expansion method (particularly the lower end portion) is applied to an image data group (particularly the lower end portion) obtained by three-dimensionally connecting image data determined to belong to the region of the ascending aorta in each body axis section. region growing) is applied to temporarily determine the region range of the ascending aorta. FIG. 5 shows a VR image of the ascending aorta in which the region range is provisionally determined by the region expansion method. Note that the VR image in FIG. 5 is for ease of explanation, and it is not essential to generate and display such a VR image, but it may be displayed for confirmation by a doctor or the like (others). The same applies to the VR image of FIG.

次いで、冠動脈起始部の領域を特定する。具体的には、仮確定した上行大動脈の領域を、拡張処理(dilation)により領域外方に所定量(例えば、1ボクセル分)拡張し(図6(A)参照)、拡張処理前の上行大動脈の領域との差分を求める。このとき、差分によって残った領域(詳細にはその領域に属する画像データ)のうち、造影血管のCT値を有する2つの領域(図6(B)参照)を、冠動脈起始部(左冠動脈起始部および右冠動脈起始部)の領域として特定する。図6(B)のVR画像において、右側の矢印で指し示す領域が左冠動脈起始部の領域であり、左側の矢印で指し示す領域が右冠動脈起始部の領域である。   Next, the region of the coronary artery origin is specified. Specifically, the temporarily established region of the ascending aorta is expanded outside the region by a dilation process (for example, one voxel) (see FIG. 6A) and the ascending aorta before the expansion process is performed. Find the difference from the region. At this time, two regions (refer to FIG. 6B) having a CT value of the contrasted blood vessel among regions remaining due to the difference (specifically, image data belonging to the region) are represented by coronary artery origin (left coronary artery origin). The region of the beginning and the right coronary artery origin) is specified. In the VR image of FIG. 6B, the region pointed to by the right arrow is the region of the left coronary artery origin, and the region pointed to by the left arrow is the region of the right coronary artery origin.

次に、上記ボクセル空間において、左心室に該当する流路空間領域を特定する。具体的には、上行大動脈の下端部から体軸方向の足側に向けて、各体軸断面上のデータを検索する。そして、各体軸断面上において、CT値の高い領域(造影血管のCT値を有する領域)を左心室の領域として特定する。このとき、左心室の領域として特定する部分のうち、上行大動脈の下端部から3次元的に体軸方向足側の最遠に位置する部分を、左心室心尖部の先端領域として特定することができる。図7(A)の体軸断面画像および図7(B)のVR画像において、矢印で指し示す領域が左心室心尖部の先端領域である。以上の手順により、上記ボクセル空間において、上行大動脈の上端部から左心室心尖部までの流路空間を概略的に特定することができる。   Next, in the voxel space, a flow path space region corresponding to the left ventricle is specified. Specifically, data on each body axis section is searched from the lower end of the ascending aorta toward the foot side in the body axis direction. Then, on each body axis section, a region having a high CT value (a region having a CT value of a contrasted blood vessel) is specified as a region of the left ventricle. At this time, among the parts specified as the left ventricular region, the part that is three-dimensionally located farthest on the foot side in the body axis direction from the lower end of the ascending aorta may be specified as the tip region of the left ventricular apex. it can. In the body axis cross-sectional image of FIG. 7A and the VR image of FIG. 7B, the region indicated by the arrow is the tip region of the left ventricular apex. By the above procedure, the flow path space from the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex can be roughly specified in the voxel space.

〈2〉 上記〈1〉の手順により特定された流路空間において、上行大動脈の上端部から左心室心尖部の先端まで延びる流路芯線C(図8を参照)を設定する(流路芯線設定ステップ;図3のステップS2参照)。具体的には、上行大動脈の領域については、各体軸断面上において上行大動脈に該当すると判断された各領域の中心または重心の座標点を3次元的にスプライン曲線等により滑らかに連結した線を、上行大動脈の領域における流路芯線Cとして設定する。一方、左心室の領域については、簡便的に、上行大動脈の領域において設定した流路芯線Cの下端位置と左心室心尖部の先端位置とを、スプライン曲線等により滑らかに連結した線を、左心室における流路芯線Cとして設定する。   <2> In the flow path space specified by the above procedure <1>, a flow path core C (see FIG. 8) extending from the upper end of the ascending aorta to the tip of the left ventricular apex is set (flow path core setting) Step; see step S2 in FIG. Specifically, for the region of the ascending aorta, a line obtained by smoothly connecting the coordinate points of the center or the center of gravity of each region determined to correspond to the ascending aorta on each body axis cross section by a spline curve or the like. And set as the flow path core C in the region of the ascending aorta. On the other hand, for the region of the left ventricle, a line obtained by smoothly connecting the lower end position of the flow path core line C set in the region of the ascending aorta and the distal end position of the left ventricular apex by a spline curve or the like is Set as channel core C in the ventricle.

なお、流路芯線Cを設定することにより、この流路芯線Cに沿った断面(詳細には、流路芯線Cと交差する同一方向(方向は任意に設定可)の直線群により構成される断面で、一般的に曲面となる)における画像情報を担持したCPR画像を生成することができる。このようなCPR画像は、流路芯線Cに沿った流路空間の径方向の変化状態を医師等が視覚的に識別するのに適している(特に、流路芯線Cが3次元的に直線となるように断面画像を再構成して表示するCPR画像の直線表示が好適である)。このため、本実施形態では、流路芯線Cに沿った流路空間の径方向の変化状態を提示する画像として、このようなCPR画像(直線表示)を生成して表示し得るようになっている(図9参照)。   In addition, by setting the flow path core line C, the cross section along the flow path core line C (specifically, a straight line group in the same direction (direction can be arbitrarily set) intersecting the flow path core line C) is formed. It is possible to generate a CPR image carrying image information in a cross section, which is generally a curved surface. Such a CPR image is suitable for a doctor or the like to visually identify a change state in the radial direction of the flow path space along the flow path core line C (particularly, the flow path core line C is a three-dimensional straight line. A linear display of a CPR image in which the cross-sectional image is reconstructed and displayed so that For this reason, in the present embodiment, such an CPR image (straight line display) can be generated and displayed as an image presenting the change state in the radial direction of the flow path space along the flow path core line C. (See FIG. 9).

〈3〉 上記〈2〉の手順により設定された流路芯線Cに沿って、この流路芯線Cに垂直な各断面(以下、適宜「芯線垂直断面」と称する)における上記流路空間の輪郭周囲長を算出する(輪郭計測値算出ステップ;図3のステップS3参照)。この輪郭周囲長の算出は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。   <3> The outline of the flow path space in each cross section perpendicular to the flow path core line C (hereinafter referred to as “core vertical cross section” as appropriate) along the flow path core line C set by the procedure of <2> above. The perimeter is calculated (contour measurement value calculation step; see step S3 in FIG. 3). The contour perimeter is calculated in detail, for example, by the following procedure.

まず、上行大動脈の流路空間領域について、各芯線垂直断面における流路空間の輪郭を詳細に特定(評価)する。具体的には、各芯線垂直断面において、例えば、流路芯線Cを中心とする円形状の領域(流路空間領域を含むように少し大きめにとる)を設定し、設定した円形状の領域内におけるCT値の分布を求める。このCT値の分布は一般的にガウス分布状の分布となるので、その最大値の半値分のCT値に対応する各座標点を滑らかに連結した曲線を、各芯線垂直断面における流路空間の輪郭として特定する。そして、特定した輪郭の周囲長を、芯線垂直断面ごとに算出する。   First, with regard to the flow path space region of the ascending aorta, the outline of the flow path space in each core vertical section is specified (evaluated) in detail. Specifically, in each core wire vertical cross section, for example, a circular area centered on the flow path core line C (taken slightly larger so as to include the flow path space area) is set, and within the set circular area The distribution of CT values at is obtained. Since the distribution of the CT value is generally a Gaussian distribution, a curve obtained by smoothly connecting the coordinate points corresponding to the CT value corresponding to the half value of the maximum value is represented in the flow path space in each core vertical section. Specify as contour. Then, the perimeter of the specified contour is calculated for each core line vertical section.

次に、左心室の流路空間領域についても、各芯線垂直断面における流路空間の輪郭を特定(評価)する。具体的には、上行大動脈の流路空間領域の輪郭特定と同様に、各芯線垂直断面において、流路空間領域を含む大きさの領域(形状は任意とし得る)を設定し、設定した領域内におけるCT値の分布を求める。そして、そのCT値の分布において最大値の半値分のCT値に対応する各座標点を滑らかに連結した曲線を、各芯線垂直断面における流路空間の輪郭として特定し、特定した輪郭の周囲長を芯線垂直断面ごとに算出する。   Next, also for the channel space region of the left ventricle, the contour of the channel space in each core line vertical section is specified (evaluated). Specifically, in the same manner as specifying the contour of the channel space area of the ascending aorta, in each core vertical cross section, an area having a size including the channel space area (the shape can be arbitrary) is set, and within the set area The distribution of CT values at is obtained. Then, a curve obtained by smoothly connecting each coordinate point corresponding to the CT value corresponding to the half value of the maximum value in the distribution of the CT value is specified as the contour of the channel space in each core vertical section, and the perimeter of the specified contour Is calculated for each vertical cross section of the core wire.

〈4〉 上記〈3〉の手順により算出された、上行大動脈の上端部から左心室心尖部までの流路空間の、芯線垂直断面ごとの輪郭周囲長に基づき、流路空間の輪郭周囲長の変化状態を示すグラフ(以下「輪郭周囲長変化グラフ」と称する)を作成して表示する(輪郭変化グラフ作成ステップ;図3のステップS4参照)。   <4> Based on the contour perimeter of the channel space from the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex calculated by the procedure of <3> above, the contour perimeter of the channel space A graph indicating the change state (hereinafter referred to as “contour circumference change graph”) is created and displayed (contour change graph creation step; see step S4 in FIG. 3).

図10(A)に示すグラフが、その輪郭周囲長変化グラフである。なお、本実施形態では、輪郭周囲長変化グラフと流路空間との対応関係(流路芯線C方向の位置関係)を分かり易くするため、図10(B)に示すように、直線表示のCPR画像(図9の画像とは異なる)を生成し、輪郭周囲長変化グラフの画像と並べて表示するようになっている。   The graph shown in FIG. 10A is the contour perimeter change graph. In this embodiment, in order to make it easy to understand the correspondence between the contour perimeter change graph and the flow path space (positional relationship in the direction of the flow path core C), as shown in FIG. An image (different from the image of FIG. 9) is generated and displayed side by side with the image of the contour perimeter change graph.

図10(A)に示す曲線Pが、上行大動脈の上端部から左心室心尖部までの流路空間の、芯線垂直断面ごとの輪郭周囲長を表している。より詳細には、図10(A)に示す直線Xが流路芯線Cに沿った位置の座標軸を表し、この直線Lの各位置から曲線Pの各位置までの、直線Lに垂直な方向の距離(図中の水平距離)が、流路芯線Cに沿った各座標位置における輪郭周囲長を表している。なお、図10(A)に斜めの直線が表示されているが、これはグラフ作成処理の過程で生成される制御用の直線であり、輪郭周囲長とは直接関係しない。   A curve P shown in FIG. 10 (A) represents the perimeter of the outline of the flow path space from the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex for each core vertical cross section. More specifically, a straight line X shown in FIG. 10 (A) represents a coordinate axis of a position along the flow path core C, and a direction perpendicular to the straight line L from each position of the straight line L to each position of the curve P is shown. The distance (horizontal distance in the figure) represents the contour perimeter at each coordinate position along the flow path core C. Although an oblique straight line is displayed in FIG. 10A, this is a control straight line generated in the course of the graph creation process and is not directly related to the contour perimeter.

〈5〉 上記〈3〉の手順により算出された、上行大動脈の上端部から左心室心尖部までの流路空間の、芯線垂直断面ごとの輪郭周囲長に基づき、大動脈弁輪部の位置を特定する(大動脈弁輪位置特定ステップ;図3のステップS5参照)。この大動脈弁輪部の位置特定は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。   <5> The position of the aortic annulus is specified based on the contour perimeter of each core vertical section of the flow path space from the upper end of the ascending aorta to the left ventricular apex calculated by the procedure in <3> above (Aortic annulus position specifying step; see step S5 in FIG. 3). For example, the position of the aortic valve annulus is specified by the following procedure in detail.

まず、上記流路空間において、大動脈弁輪部の位置を検索するための検索区間を設定する。この検索区間は、流路空間の長さ方向(流路芯線Cの方向)において、少なくとも、大動脈と左心室との境界部を含むように設定される。本実施形態では、左冠動脈起始部の位置(図10(A)のグラフにおいて一番上の矢印が指し示す位置。また、同図(B)のCPR画像において矢印が指し示す位置)から、流路空間の輪郭周囲長が最大となる位置(図10(A)のグラフにおいて一番下の矢印が指し示す位置)までを、この検索区間として設定する。   First, a search section for searching for the position of the aortic annulus in the flow path space is set. This search section is set so as to include at least the boundary between the aorta and the left ventricle in the length direction of the flow path space (the direction of the flow path core line C). In the present embodiment, from the position of the left coronary artery origin (the position indicated by the top arrow in the graph of FIG. 10A, and the position indicated by the arrow in the CPR image of FIG. 10B), the flow path Up to the position where the contour perimeter of the space becomes the maximum (the position indicated by the bottom arrow in the graph of FIG. 10A) is set as this search section.

次に、設定した検索区間内において、流路空間の輪郭周囲長が最小となる位置(図10(A)のグラフにおいて上から2番目の矢印が指し示す位置。また、同図(B)のCPR画像において流路芯線Cと直交する短い直線の位置)を、大動脈弁輪部の位置(大動脈弁輪位置)として特定する。なお、図10においては、同図(A)のグラフにおける左冠動脈起始部の位置から同図(B)の方向に延びる矢線も示している。この矢線は、グラフとCPR画像における各左冠動脈起始部の位置とを分かり易く対応付けるためのもので、大動脈弁輪位置の特定とは直接関係しない。   Next, in the set search section, the position where the contour perimeter of the flow path space is minimum (the position indicated by the second arrow from the top in the graph of FIG. 10A). Also, the CPR of FIG. The position of a short straight line orthogonal to the flow path core line C in the image is specified as the position of the aortic annulus (aortic annulus position). In addition, in FIG. 10, the arrow line extended in the direction of the same figure (B) from the position of the left coronary artery origin part in the graph of the same figure (A) is also shown. This arrow line is used to easily associate the graph and the position of each left coronary artery origin in the CPR image, and is not directly related to the specification of the aortic annulus position.

〈6〉 上記〈5〉の手順により特定された大動脈弁輪位置における流路空間の、流路芯線Cに対し垂直な断面画像を生成する(大動脈弁輪位置断面画像生成ステップ;図3のステップS6参照)。   <6> A cross-sectional image perpendicular to the flow path core C in the flow path space at the aortic annulus position specified by the procedure of <5> is generated (aortic annulus position cross-sectional image generation step; step of FIG. 3) (See S6).

図11に示す画像が、その大動脈弁輪位置における断面画像である。より詳細には、図11に示す画像の中央部分に映る円形状の領域(輪郭線も表示されている)が、大動脈弁輪位置における流路空間の断面画像となる。   The image shown in FIG. 11 is a cross-sectional image at the aortic annulus position. More specifically, a circular region (the contour line is also displayed) shown in the central portion of the image shown in FIG. 11 is a cross-sectional image of the channel space at the aortic annulus position.

〈7〉 上記〈5〉の手順により特定された大動脈弁輪位置における、上記〈3〉の手順により算出された流路空間の輪郭周囲長に基づき、大動脈の弁輪径に関する各推定値を算出する(大動脈弁輪径推定値算出ステップ;図3のステップS7参照)。   <7> Based on the contour perimeter of the channel space calculated by the procedure of <3> above at the aortic annulus position specified by the procedure of <5>, each estimated value related to the annulus diameter of the aorta is calculated. (Aortic valve ring diameter estimated value calculating step; see step S7 in FIG. 3).

本実施形態においては、上記各推定値として、大動脈弁輪の最大径、最小径、平均径、周囲長および面積を算出する。算出方法としては種々の態様が考えられる。例えば、特定された大動脈弁輪位置における流路空間の輪郭をそのまま大動脈弁輪とみなし、当該輪郭の最大径(図11において右下がりの線分で示す)、最小径(図11において右上がりの線分で示す)、平均径、周囲長および面積を算出し、それらの算出値を、それぞれ、大動脈弁輪の最大径、最小径、平均径、周囲長および面積の各推定値とすることが挙げられる。   In the present embodiment, the maximum diameter, minimum diameter, average diameter, perimeter length, and area of the aortic annulus are calculated as the estimated values. Various modes can be considered as the calculation method. For example, the contour of the flow path space at the specified aortic annulus position is regarded as an aortic annulus as it is, and the maximum diameter (indicated by a downward-sloping line segment in FIG. 11) and the minimum diameter (upward-sloping in FIG. 11). (Indicated by line segment), average diameter, circumference length and area are calculated, and the calculated values are respectively estimated values of maximum diameter, minimum diameter, average diameter, circumference length and area of the aortic annulus Can be mentioned.

一方、大動脈弁輪の解剖学的特徴に基づき、特定された大動脈弁輪位置における流路空間の輪郭の各算出値を補正して、大動脈弁輪の各推定値としてもよい。具体的には、解剖学的な知見によれば大動脈弁輪は、平面的な形状(全体が一平面内に位置する形状)を有するものではなく、立体的な形状を有することが知られているので、この点を考慮して、流路空間輪郭の各算出値を補正することが挙げられる。また、推定した大動脈弁輪部の3次元的な形状情報を担持するVR画像やMPR画像を作成して表示し、これらの画像に基づき医師等が、大動脈弁輪の形状等を修正する(例えば、マウス22等を用いて、画像上において弁輪形状を定めている制御点等を移動する)ことができるようにしてもよい。   On the other hand, each estimated value of the aortic annulus may be corrected by correcting each calculated value of the contour of the channel space at the specified aortic annulus position based on the anatomical characteristics of the aortic annulus. Specifically, according to anatomical knowledge, the aortic annulus is known not to have a planar shape (a shape that is entirely located in one plane) but to have a three-dimensional shape. Therefore, it is possible to correct each calculated value of the flow path space contour in consideration of this point. Further, a VR image or MPR image carrying the estimated three-dimensional shape information of the aortic annulus is created and displayed, and a doctor or the like corrects the shape of the aortic annulus based on these images (for example, Further, the control point or the like defining the annulus shape on the image may be moved using the mouse 22 or the like.

〈8〉 上記〈1〉の手順により特定された上記流路空間の画像データ、および上記〈5〉の手順により特定された大動脈弁輪位置に基づき、冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの最短距離を算出する(距離算出ステップ;図3のステップS8参照)。この最短距離の算出は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。   <8> From the coronary artery origin to the aortic annulus based on the image data of the channel space specified by the procedure of <1> and the aortic annulus position specified by the procedure of <5> The shortest distance is calculated (distance calculation step; see step S8 in FIG. 3). In detail, the calculation of the shortest distance is performed in the following procedure, for example.

すなわち、特定された大動脈弁輪位置における流路空間の輪郭を大動脈弁輪部V(図12参照)とみなし、この大動脈弁輪部V上の各点と左冠動脈起始部LK(図12参照)との間の直線距離(3次元的な直線距離)のうち、最短となる直線距離を、左冠動脈起始部LKから大動脈弁輪部Vまでの最短距離として算出する。同様に、大動脈弁輪部V上の各点と右冠動脈起始部RK(図12参照)との間の直線距離(3次元的な直線距離)のうち、最短となる直線距離を、右冠動脈起始部RKから大動脈弁輪部Vまでの最短距離として算出する。なお、大動脈弁輪の解剖学的特徴を考慮して、冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの最短距離を算出するようにしてもよい。   That is, the contour of the flow path space at the specified aortic annulus position is regarded as the aortic annulus V (see FIG. 12), and each point on the aortic annulus V and the left coronary artery origin LK (see FIG. 12). ) Is calculated as the shortest distance from the left coronary artery origin LK to the aortic annulus V. Similarly, of the straight distances (three-dimensional straight distances) between each point on the aortic annulus V and the right coronary artery origin RK (see FIG. 12), the shortest straight distance is determined as the right coronary artery. It is calculated as the shortest distance from the origin RK to the aortic annulus V. The shortest distance from the coronary artery origin to the aortic annulus may be calculated in consideration of the anatomical characteristics of the aortic annulus.

図13は、左冠動脈起始部LKから大動脈弁輪部Vまでの最短距離を、曲線表示のCPR画像上に表示したものであり、左冠動脈起始部LKと大動脈弁輪部V上の1点とを結ぶ直線の近傍に、当該最短距離の数値が表示されるようになっている。   FIG. 13 shows the shortest distance from the left coronary artery origin LK to the aortic valve annulus V on a curved CPR image. 1 on the left coronary artery origin LK and the aortic annulus V The numerical value of the shortest distance is displayed near the straight line connecting the points.

以上説明した本実施形態の医用画像診断支援装置1によれば、大動脈弁輪の最大径、最小径、平均径、周囲長および面積の各推定値や、冠動脈起始部(左冠動脈起始部または右冠動脈起始)から大動脈弁輪部までの最短距離などを、再現性良く自動的に算出することができる。したがって、TAVR(TAVI)の施術において有益な情報(例えば、人工弁のサイズ等を決定するための情報)を提供することが可能となる。   According to the medical image diagnosis support apparatus 1 of the present embodiment described above, the estimated values of the maximum diameter, minimum diameter, average diameter, circumference length, and area of the aortic annulus, the coronary artery origin (left coronary artery origin) Alternatively, the shortest distance from the right coronary artery origin) to the aortic annulus can be automatically calculated with high reproducibility. Therefore, it is possible to provide useful information (for example, information for determining the size of the artificial valve) in the TAVR (TAVI) procedure.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々に実施の態様を変更することが可能である。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible to change an aspect variously.

例えば、上述の実施形態では、大動脈弁輪部の位置や弁輪径の情報、冠動脈起始部から大動脈弁輪部までの距離情報等を自動的に求めるように構成されているが、一旦求めた情報を医師等が修正するように指示した場合には、その修正指示に基づき情報を自動修正するように構成してもよい。例えば、一旦求めた大動脈弁輪部の位置を、医師等が別の位置に修正するように指示した場合には、その指示された別の位置の画像データに基づき、弁輪径等の計測値を算出し直すように構成することが挙げられる。   For example, in the above-described embodiment, the position of the aortic annulus and the information on the diameter of the annulus, the distance information from the coronary artery origin to the aortic annulus, and the like are automatically obtained. When a doctor or the like instructs to correct the information, the information may be automatically corrected based on the correction instruction. For example, when a doctor or the like instructs the position of the aortic valve annulus obtained once to a different position, a measured value such as the diameter of the annulus based on the image data of the instructed other position It may be configured to recalculate.

また、上記実施形態では、大動脈弁輪部の位置等の情報を取得するために好適な3次元医用画像データとして、心電図同期法を適用してX線CT画像診断装置により取得されたCT画像データを用いているが、MRI画像診断装置により得られたMRI画像データなど他の医用画像データを用いてもよい。   In the above embodiment, CT image data acquired by an X-ray CT image diagnostic apparatus by applying an electrocardiogram synchronization method as 3D medical image data suitable for acquiring information such as the position of the aortic annulus. However, other medical image data such as MRI image data obtained by the MRI image diagnostic apparatus may be used.

1 医用画像診断支援装置
10 演算処理装置
20 入力装置
21 キーボード
22 マウス
30 画像表示装置
31 画像表示部
C 流路芯線
V 大動脈弁輪部
LK 左冠動脈起始部
RK 右冠動脈起始部
1 Medical Image Diagnosis Support Device 10 Arithmetic Processing Device 20 Input Device 21 Keyboard 22 Mouse 30 Image Display Device 31 Image Display Unit C Channel Core V Aortic Annulus LK Left Coronary Artery Origin RK Right Coronary Artery Origin

Claims (11)

心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする医用画像診断支援装置。
A specifying means for specifying a blood flow path including the ascending aorta based on three-dimensional medical image data including the heart;
A calculating means for calculating a measurement value of a contour perimeter in a cross section of the blood flow path specified by the specifying means and perpendicular to the longitudinal direction of the blood flow path;
Determining means for determining the position of the aortic annulus based on the position where the measured value of the contour perimeter calculated by the calculating means is minimized ;
A medical image diagnosis support apparatus comprising:
前記血液流路は、前記3次元医用画像データに含まれる心臓の上行大動脈から左心室心尖部までの領域を少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断支援装置。   The medical image diagnosis support apparatus according to claim 1, wherein the blood flow path includes at least a region from the ascending aorta of the heart to the left ventricular apex, which is included in the three-dimensional medical image data. 前記決定手段は、前記長手方向に沿う複数の断面における前記輪郭周囲長の計測値の比較結果に基づいて、前記大動脈弁輪の位置を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の医用画像診断支援装置。 The said determination means determines the position of the said aortic annulus based on the comparison result of the measured value of the said perimeter circumference in the several cross section along the said longitudinal direction. Medical image diagnosis support device. 前記特定手段により特定された血液流路の長手方向に延在する流路芯線を設定する設定手段を更に有し、
前記算出手段は、前記設定手段により設定された流路芯線に垂直な断面における血液流路の輪郭周囲長の計測値を算出することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の医用画像診断支援装置。
A setting means for setting a flow path core wire extending in the longitudinal direction of the blood flow path specified by the specifying means;
The said calculation means calculates the measured value of the outline perimeter of the blood flow path in the cross section perpendicular | vertical to the flow path core line set by the said setting means, The one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Medical image diagnosis support device.
前記決定手段により決定された前記大動脈弁輪の位置と前記輪郭周囲長の計測値に基づいて、前記大動脈弁輪の弁輪径に関する値を推定する推定手段を更に有することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の医用画像診断支援装置。 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an estimation unit configured to estimate a value related to a valve diameter of the aortic annulus based on a measured value of the position of the aortic annulus determined by the determining unit and the circumference of the contour. 5. The medical image diagnosis support apparatus according to any one of 1 to 4 . 前記推定手段は、前記弁輪径に関する値として、前記大動脈弁輪の最大径、最小径、平均径、周囲長および面積の少なくともいずれか1つの値を推定することを特徴とする請求項に記載の医用画像診断支援装置。 The estimating means, as the value related to the valve Wa径, maximum diameter of the aortic annulus, the minimum diameter, the average diameter, in claim 5, wherein the estimating at least one of the values of perimeter and area The medical image diagnosis support apparatus described. 前記特定手段により特定された血液流路に含まれる上行大動脈の領域に基づいて冠動脈起始部の位置を特定する冠動脈起始部特定手段を更に有し、
前記決定手段により決定された前記大動脈弁輪の位置と前記冠動脈起始部特定手段により特定された冠動脈起始部の位置とに基づいて、前記3次元データにおける冠動脈起始部から前記大動脈弁輪部までの最短距離を算出する距離算出手段を更に備えることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の医用画像診断支援装置。
Further comprising coronary artery origin identifying means for identifying the position of the coronary artery origin based on the region of the ascending aorta contained in the blood flow path identified by the identifying means;
Based on the position of the aortic annulus determined by the determining means and the position of the coronary artery starting part specified by the coronary artery starting part specifying means , the aortic annulus from the coronary artery starting part in the three-dimensional data is determined. the medical image diagnosis assisting apparatus according to any one of claims 1 6, characterized by further comprising a distance calculating means for calculating the shortest distance to the part.
前記血液流路の輪郭周囲長の計測値の長手方向における変化状態を表示手段に表示させる表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の医用画像診断支援装置。 The medical image diagnosis according to any one of claims 1 to 7 , further comprising display control means for causing the display means to display a change state in a longitudinal direction of a measured value of the contour perimeter of the blood channel. Support device. 前記表示制御手段は、前記決定手段により決定された前記大動脈弁輪の位置における断面であって、前記血液流路の長手方向に対して直交する断面の断面画像を表示手段に表示させることを特徴とする請求項に記載の医用画像診断支援装置。 The display control means causes the display means to display a cross-sectional image of a cross-section at the position of the aortic annulus determined by the determining means and perpendicular to the longitudinal direction of the blood flow channel. The medical image diagnosis support apparatus according to claim 8 . 心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定工程と、
前記特定工程により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定工程と、
を有することを特徴とする医用画像診断支援装置の制御方法。
A specific step of identifying a blood flow path including the ascending aorta based on three-dimensional medical image data including the heart;
A calculation step of calculating a measurement value of a contour perimeter in a cross section of the blood flow path specified by the specifying step, the cross section being orthogonal to the longitudinal direction of the blood flow path;
A determination step of determining the position of the aortic annulus based on the position where the measurement value of the contour perimeter calculated in the calculation step is minimized ;
A control method for a medical image diagnosis support apparatus, comprising:
医用画像診断支援装置上で実行可能なコンピュータプログラムであって、
心臓を含む3次元医用画像データに基づいて、上行大動脈を含む血液流路を特定する特定工程と、
前記特定工程により特定された血液流路の断面であって、該血液流路の長手方向に対して直交する断面における輪郭周囲長の計測値を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出した前記輪郭周囲長の計測値が最小となる位置に基づいて、大動脈弁輪の位置を決定する決定工程と、
医用画像診断支援装置に実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

A computer program executable on a medical image diagnosis support apparatus,
A specific step of identifying a blood flow path including the ascending aorta based on three-dimensional medical image data including the heart;
A calculation step of calculating a measurement value of a contour perimeter in a cross section of the blood flow path specified by the specifying step, the cross section being orthogonal to the longitudinal direction of the blood flow path;
A determination step of determining the position of the aortic annulus based on the position where the measurement value of the contour perimeter calculated in the calculation step is minimized ;
Is executed by a medical image diagnosis support apparatus .

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