特開 2023-148901 情報処理方法、プログラムおよび情報処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148901

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】情報処理方法、プログラムおよび情報処理装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 8/12 20060101AFI20231005BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20231005BHJP

   A61B 1/313 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

A61B8/12

A61B1/00 526

A61B1/313 510

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057183

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000109543

【氏名又は名称】テルモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】井口 陽

(72)【発明者】

【氏名】坂口 雄紀

【テーマコード（参考）】

4C161

4C601

【Ｆターム（参考）】

4C161AA22

4C161BB08

4C161MM10

4C161RR18

4C161WW16

4C601BB03

4C601BB14

4C601BB24

4C601DD14

4C601EE11

4C601FE04

4C601FF11

4C601JC06

4C601JC11

4C601JC15

4C601LL33

(57)【要約】

【課題】断層像の回転を自動的に修正する情報処理方法等を提供すること。
【解決手段】情報処理方法は、管腔器官に挿入された画像取得用カテーテルを用いて取得された第１断層像４１１と、前記第１断層像よりも後に取得された第２断層像４１２との間における、前記管腔器官の特徴点に関する第１回転量、または、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する第２回転量が所定の第１閾値以上であるか否かを判定し、第１閾値以上であると判定した場合、前記第１回転量と前記第２回転量との差が所定の第２閾値未満であるか否かを判定し、第２閾値未満であると判定した場合、前記第２断層像４１２以降に取得された断層像４１を、前記第１回転量を打ち消すように回転させる処理をコンピュータが実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管腔器官に挿入された画像取得用カテーテルを用いて取得された第１断層像と、前記第１断層像よりも後に取得された第２断層像との間における、前記管腔器官の特徴点に関する第１回転量、または、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する第２回転量が所定の第１閾値以上であるか否かを判定し、
第１閾値以上であると判定した場合、前記第１回転量と前記第２回転量との差が所定の第２閾値未満であるか否かを判定し、
第２閾値未満であると判定した場合、前記第２断層像以降に取得された断層像を、前記第１回転量を打ち消すように回転させる
処理をコンピュータが実行する情報処理方法。

【請求項2】

前記管腔器官は血管であり、前記特徴点は、外弾性板の重心である
請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項3】

前記特徴点は、前記画像取得用カテーテルが挿入された内腔領域の重心である
請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項4】

前記特徴点は、前記画像取得用カテーテルが挿入された内腔領域の凸形状部である
請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項5】

前記管腔器官は血管であり、前記特徴点は、外弾性板の重心と、前記画像取得用カテーテルが挿入された内腔領域の特徴点と、前記外弾性板と前記内腔領域との間に存在する石灰化領域の特徴点との重心である
請求項１に記載の情報処理方法。

【請求項6】

断層像を入力した場合に前記断層像のそれぞれの領域を所定の領域に分類した分類データを出力する学習済モデルに、前記第１断層像および前記第２断層像をそれぞれ入力して、取得した第１分類データおよび第２分類データに基づいて前記第１回転量を算出する
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の情報処理方法。

【請求項7】

前記学習済モデルは、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する器具領域を出力し、
前記第１分類データに含まれる器具領域、および、前記第２分類データに含まれる器具領域に基づいて前記第２回転量を算出する
請求項６に記載の情報処理方法。

【請求項8】

前記第１断層像および前記第２断層像から、それぞれパターンマッチングにより外弾性板を抽出する
請求項３に記載の情報処理方法。

【請求項9】

前記管腔器官の三次元構造に基づいて判定された、前記画像取得用カテーテルを用いて取得された断層像に回転が生じやすい領域を取得し、
前記第２断層像が前記領域の中で取得された場合に、前記第２断層像が前記領域の外で取得された場合に比べて小さい値に前記第１閾値を設定する
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の情報処理方法。

【請求項10】

前記第２断層像における、前記画像取得用カテーテルが挿入された内腔領域の面積を算出し、
前記面積が所定の閾値未満である場合に、前記面積が所定の閾値以上である場合に比べて小さい値に前記第１閾値を設定する
請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の情報処理方法。

【請求項11】

前記画像取得用カテーテルは、走査面を軸方向に移動させながらラジアル走査を行なう三次元走査用の画像取得用カテーテルである
請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の情報処理方法。

【請求項12】

管腔器官に挿入された画像取得用カテーテルを用いて取得された第１断層像と、前記第１断層像よりも後に取得された第２断層像との間における、前記管腔器官に関する特徴点の第１回転量、または、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する第２回転量が所定の第１閾値以上であるか否かを判定し、
第１閾値以上であると判定した場合、前記第１回転量と前記第２回転量との差が所定の第２閾値未満であるか否かを判定し、
第２閾値未満であると判定した場合、前記第２断層像以降に取得された断層像を、前記第１回転量を打ち消すように回転させる
処理をコンピュータに実行させるプログラム。

【請求項13】

制御部を備える情報処理装置であって、
前記制御部は、
管腔器官に挿入された画像取得用カテーテルを用いて取得された第１断層像と、前記第１断層像よりも後に取得された第２断層像との間における、前記管腔器官に関する特徴点の第１回転量、または、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する第２回転量が所定の第１閾値以上であるか否かを判定し、
第１閾値以上であると判定した場合、前記第１回転量と前記第２回転量との差が所定の第２閾値未満であるか否かを判定し、
第２閾値未満であると判定した場合、前記第２断層像以降に取得された断層像を、前記第１回転量を打ち消すように回転させる
情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理方法、プログラムおよび情報処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

血管等の管腔器官に画像診断用カテーテルを挿入して、断層像を撮影するカテーテルシステムが使用されている（特許文献１）。特許文献１に開示された画像診断用カテーテルはシースの内部でセンサを回転させて、機械式のラジアル走査を行なう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／１６４０７１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、管腔器官が屈曲または狭窄している部位においては、センサの回転が一時的に阻害された後に解放されることにより、断層像が瞬時に大きく回転する現象が発生する場合がある。このような大きな回転が生じた場合、断層像と、実際の臓器等との位置関係との把握が困難になる。

【0005】

一つの側面では、断層像の回転を自動的に修正する情報処理方法等を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

情報処理方法は、管腔器官に挿入された画像取得用カテーテルを用いて取得された第１断層像と、前記第１断層像よりも後に取得された第２断層像との間における、前記管腔器官の特徴点に関する第１回転量、または、前記画像取得用カテーテルと共に使用された器具に関する第２回転量が所定の第１閾値以上であるか否かを判定し、第１閾値以上であると判定した場合、前記第１回転量と前記第２回転量との差が所定の第２閾値未満であるか否かを判定し、第２閾値未満であると判定した場合、前記第２断層像以降に取得された断層像を、前記第１回転量を打ち消すように回転させる処理をコンピュータが実行する。

【発明の効果】

【0007】

一つの側面では、断層像の回転を自動的に修正する情報処理方法等を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】回転補正処理の概要を説明する説明図である。

【図2】カテーテルシステムの構成を説明する説明図である。

【図3】回転検出処理の概要を説明する説明図である。

【図4】回転検出処理の概要を説明する説明図である。

【図5】回転検出処理の概要を説明する説明図である。

【図6】回転検出処理の概要を説明する説明図である。

【図7】回転修正処理の概要を説明する説明図である。

【図8】分類モデルを説明する説明図である。

【図9】プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図10】特徴点判定のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図11】変形例の特徴点を説明する説明図である。

【図12】回転位置推定モデルを説明する説明図である。

【図13】回転位置訓練データＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。

【図14】参照画像を説明する説明図である。

【図15】実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図16】狭窄位置と回転発生位置との関係を説明する説明図である。

【図17】実施の形態３のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図18】閾値算出のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図19】情報処理装置の構成を説明する説明図である。

【図20】第１断層像ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。

【図21】第２断層像ＤＢのレコードレイアウトを説明する説明図である。

【図22】実施の形態４のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。

【図23】実施の形態５の情報処理装置の構成を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［実施の形態１］
図１は、回転補正処理の概要を説明する説明図である。ラジアル走査型の画像取得用カテーテル２８（図２参照）を用いて、複数の断層像４１が時系列的に取得される。図１の中央部には、取得された順番に沿って左から右に断層像４１を並べた模式図を示す。各断層像４１は、同一の場所における断層像４１であっても、異なる場所における断層像４１であってもよい。

【0010】

破線Ａで囲む「回転なし」の部分について説明する。複数の断層像４１から、１枚の第１断層像４１１と、１枚の第２断層像４１２とを選択して説明する。第２断層像４１２は、第１断層像４１１から１枚から５枚程度後に取得された断層像４１である。図１においては、第１断層像４１１の３枚後に取得された断層像４１を第２断層像４１２に使用する場合を例に図示する。

【0011】

それぞれの断層像４１において、中心部の円は画像取得用カテーテル２８自体を示す。第１断層像４１１と第２断層像４１２の双方で、黒点で示すガイドワイヤ像４８が３時方向に描出されている。描出されている画像の形状もほぼ同一であり、第１断層像４１１と第２断層像４１２との間で、断層像４１の回転は発生していない。

【0012】

破線Ｂで囲む「回転あり」の部分について説明する。「回転なし」に関する説明と同様に、複数の断層像４１から、１枚の第１断層像４１１と、１枚の第２断層像４１２とを選択して説明する。

【0013】

第１断層像４１１においては、ガイドワイヤ像４８が３時方向に描出されている。第２断層像４１２においては、ガイドワイヤ像４８が１２時方向に描出されている。断層像４１自体もガイドワイヤ像４８と同様に反時計回りに約６０度回転している。第１断層像４１１と第２断層像４１２との間で、反時計回りに約６０度の回転が発生している。

【0014】

この回転は、生体の実際の構造を反映したものではなく、いわゆるアーティファクトの一種である。このようなアーティファクトが発生した場合、第２断層像４１２を時計回りに約６０度回転させる修正を行なうことにより、アーティファクトを除去できる。

【0015】

図２は、カテーテルシステム１０の構成を説明する説明図である。カテーテルシステム１０は、画像処理装置２１０と、カテーテル制御装置２７とＭＤＵ（Motor Driving Unit）２８９と、画像取得用カテーテル２８とを備える。画像取得用カテーテル２８は、ＭＤＵ２８９およびカテーテル制御装置２７を介して画像処理装置２１０に接続されている。

【0016】

画像処理装置２１０は、制御部２１１、主記憶装置２１２、補助記憶装置２１３、通信部２１４、表示部２１５、入力部２１６およびバスを備える。制御部２１１は、本実施の形態のプログラムを実行する演算制御装置である。制御部２１１には、一または複数のＣＰＵ、ＧＰＵ、またはマルチコアＣＰＵ等が使用される。制御部２１１は、バスを介して画像処理装置２１０を構成するハードウェア各部と接続されている。

【0017】

主記憶装置２１２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置２１２には、制御部２１１が行なう処理の途中で必要な情報、および、制御部２１１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

【0018】

補助記憶装置２１３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置２１３には、分類モデル６２、制御部２１１に実行させるプログラム、およびプログラムの実行に必要な各種データが保存される。分類モデル６２は、画像処理装置２１０に接続された外部の大容量記憶装置等に記憶されていてもよい。通信部２１４は、画像処理装置２１０とネットワークとの間の通信を行なうインターフェースである。

【0019】

表示部２１５は、たとえば液晶表示パネルまたは有機ＥＬパネル等である。入力部２１６は、たとえばキーボードおよびマウス等である。表示部２１５に入力部２１６が積層されてタッチパネルを構成していてもよい。表示部２１５は、画像処理装置２１０に接続された表示装置であってもよい。

【0020】

画像処理装置２１０は、汎用のパソコン、タブレット、大型計算機、または、大型計算機上で動作する仮想マシンである。画像処理装置２１０は、分散処理を行なう複数のパソコン、または大型計算機等のハードウェアにより構成されても良い。画像処理装置２１０は、クラウドコンピューティングシステムにより構成されても良い。画像処理装置２１０とカテーテル制御装置２７とは、一体のハードウェアを構成していてもよい。

【0021】

画像取得用カテーテル２８は、シース２８１と、シース２８１の内部に挿通されたシャフト２８３と、シャフト２８３の先端に配置されたセンサ２８２とを有する。ＭＤＵ２８９は、シース２８１の内部でシャフト２８３およびセンサ２８２を回転および進退させる。

【0022】

センサ２８２は、たとえば超音波の送受信を行なう超音波トランスデューサ、または、近赤外光の照射と反射光の受光とを行なうＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）用の送受信部である。以後の説明では、画像取得用カテーテル２８は循環器の内側から超音波断層像を撮影する際に用いられるＩＶＵＳ（Intravascular Ultrasound）用カテーテルである場合を例にして説明する。

【0023】

カテーテル制御装置２７は、センサ２８２の一回転ごとに１枚の断層像４１を作成する。ＭＤＵ２８９がセンサ２８２を引っ張りながら、または押し込みながら回転させる操作により、カテーテル制御装置２７はシース２８１に略垂直な複数枚の断層像４１を連続的に作成する。制御部２１１は、カテーテル制御装置２７から断層像４１を逐次取得する。以上により、いわゆる三次元走査が行なわれる。

【0024】

センサ２８２の進退操作には、画像取得用カテーテル２８全体を進退させる操作と、シース２８１の内部でセンサ２８２を進退させる操作との両方を含む。進退操作は、ＭＤＵ２８９により所定の速度で自動的に行なわれても、ユーザにより手動で行なわれても良い。

【0025】

ＭＤＵ２８９は、センサ２８２を進退させずに、一定の位置で回転させてもよい。ユーザは、画像取得用カテーテル２８を管腔器官に挿入しながら、または管腔器官から抜去しながら断層像４１を観察できる。ユーザは画像取得用カテーテル２８を静置した状態で、所望の位置の断層像４１を連続的に観察してもよい。

【0026】

カテーテルシステム１０は、たとえばＰＣＩ（Percutaneous Coronary Intervention：経皮的冠動脈形成術）等のＩＶＲ（Interventional Radiology：画像下治療）を行なう際に使用される。Ｘ線透視装置等の画像診断装置を用いて透視を行ないながら、種々の臓器の治療を行なうＩＶＲにおいて、治療対象部位の近傍に配置したセンサ２８２を用いて取得した断層像４１をリアルタイムで参照することにより、医師は適切な治療手技を正確に行なえる。

【0027】

断層像４１の回転が発生する理由について説明する。管腔器官の屈曲部および狭窄部を超えて画像取得用カテーテル２８が挿入された場合、シャフト２８３の円滑な回転が阻害されて、ＭＤＵ２８９の回転がセンサ２８２に十分に伝達されなくなる場合がある。しかしながらカテーテル制御装置２７は、ＭＤＵ２８９の回転を基準にして断層像４１を生成する。

【0028】

たとえばＭＤＵ２８９が１回転、すなわち３６０度回転する間に、センサ２８２が３５９度だけ回転した場合、画像取得用カテーテル２８は３５９度分の音線データを３６０度分の音線データであると解釈して、断層像４１を生成する。このような現象が連続して発生した場合、断層像４１は１枚につき１度ずつ回転する。

【0029】

このような、断層像４１の僅かな回転が連続して発生した場合であっても、断層像４１を観察中のユーザが管腔器官の構造を把握する上での支障は発生しない。しかしながら、ＭＤＵ２８９の回転と、センサ２８２の回転とのズレが蓄積した場合、なんらかのきっかけでシャフト２８３の回転阻害が解放されて、センサ２８２が瞬時に大きく回転する場合がある。

【0030】

このようなセンサ２８２の大きな回転が発生した場合であっても、カテーテル制御装置２７は、ＭＤＵ２８９の回転を基準にして断層像４１を生成しつづける。したがって、断層像４１が突然大きく回転してしまう。

【0031】

断層像４１を観察中の医師等は、それまで頭の中で把握していたＸ線透視装置等の画像と、断層像４１との関係を、断層像４１の回転に応じて修正する必要がある。しかし、新しい断層像４１の向きを把握して、Ｘ線透視装置等の画像との位置関係を構築しなおすには時間がかかるため、治療手技の進行に悪影響が生じるおそれがある。

【0032】

検査技師または看護師等のスタッフが、断層像４１を手動で回転させて元の向きと合わせる作業を行なう場合がある。しかし、断層像４１を読影して、正しく回転させる作業には専門知識が必要である上、時間を要する。いずれの場合であっても、回転が発生してからしばらくの間は、医師はスムーズな診断および治療手技を行なえない。

【0033】

本実施の形態のカテーテルシステム１０は、制御部２１１が大きな回転の発生を自動的に検出して、速やかに修正することにより、スムーズな診断および治療手技を支援できる。

【0034】

前述のとおり、画像取得用カテーテル２８は、走査面を軸方向に移動させながら画像を取得する三次元走査にも利用できる。しかし、三次元走査の途中で、断層像４１の大きな回転が発生した場合、適切な三次元画像の構築は行なえない。本実施の形態により適切に回転させた断層像４１を使用することで、三次元走査の途中で断層像４１の大きな回転が発生した場合であっても、三次元画像を適切に構築可能なカテーテルシステム１０を提供できる。

【0035】

図３から図６は、回転検出処理の概要を説明する説明図である。図３は、断層像４１の回転が発生した例を示す。図３を使用して、第１断層像４１１と第２断層像４１２の２枚の断層像４１の処理を説明する。なお、断層像４１の中心は、画像取得用カテーテル２８の中心を示す。

【0036】

制御部２１１は、第１断層像４１１に基づいて、第１ガイドワイヤ領域５８１および第１外弾性板領域５２１をそれぞれ抽出した第１分類データ５１１を作成する。第１分類データ５１１の詳細については、後述する。

【0037】

図３においては、画像取得用カテーテル２８およびガイドワイヤが挿入されている管腔器官の内部である内腔領域５５を左下がりのハッチングで、外弾性板領域５２を太線で、内腔領域５５の内面と外弾性板領域５２との間の生体組織領域５６を右下がりのハッチングで、外弾性板領域５２の外側の外側領域を横線のハッチングで示す。

【0038】

中央の円の内側は、画像取得用カテーテル２８自体を示すカテーテル領域５４である。本実施の形態においては、内腔領域５５と生体組織領域５６とを区別して抽出する必要はないが、説明のため内腔領域５５と生体組織領域５６との境界線を図示する。

【0039】

制御部２１１は、第１外弾性板領域５２１の重心である第１外弾性板重心５３１を算出する。重心の算出方法は公知であるため、詳細については説明を省略する。

【0040】

制御部２１１は、第２断層像４１２に基づいて、第２ガイドワイヤ領域５８２および第２外弾性板領域５２２を抽出した第２分類データ５１２を作成する。制御部２１１は、第２外弾性板領域５２２の重心である第２外弾性板重心５３２を算出する。

【0041】

以下の説明において、「第１」と「第２」とを特に区別する必要がない場合には、ガイドワイヤ領域５８、外弾性板領域５２、分類データ５１および外弾性板重心５３のように記載する場合がある。ガイドワイヤ領域５８は、画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具が描出されている器具領域の例示である。器具は、たとえばバルーンカテーテルまたはブロッケンブロー針等の、画像取得用カテーテル２８と略平行に配置されている任意の器具であってもよい。器具は、患者の体表に取り付けられたマーカ等であってもよい。

【0042】

制御部２１１は、画像取得用カテーテル２８の中心を基準として、ガイドワイヤ領域５８が移動した角度θＧ、および、外弾性板重心５３が移動した角度θＢを算出する。θＢは、管腔器官の特徴点に関する第１回転量の例示である。θＧは、画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具に関する第２回転量の例示である。

【0043】

断層像４１に描出されている管腔器官の構造に変化がなく、断層像４１の回転が発生していない場合、第１断層像４１１と第２断層像４１２との間の変化は少なく、θＧおよびθＢはほぼゼロである。このように、θＢおよびθＧのいずれも所定の第１閾値未満である場合、制御部２１１は断層像４１の回転は発生していないと判定する。

【0044】

しかしながら、図３においては断層像４１の回転が発生しているため、θＧとθＢとは第１閾値以上である。さらに図３においては、θＧとθＢとは略同一の値である。θＧとθＢとの差が所定の第２閾値未満である場合、制御部２１１は断層像４１の回転が発生していると判定する。制御部２１１は、断層像４１全体を－θＢ回転させて、回転の影響を除去する。

【0045】

図４は、内腔領域５５内でガイドワイヤの位置が変化した例を示す。第１断層像４１１と第２断層像４１２とで、外弾性板領域５２には殆ど変化がないが、ガイドワイヤ領域５８は３時方向から５時方向に移動している。このような現象は、たとえば医師がガイドワイヤを押し引きした場合に発生する。

【0046】

第１断層像４１１と第２断層像４１２とを比較した場合、θＧは大きいが、θＢは小さい。θＧが第１閾値以上であり、θＧとθＢとの差が所定の第２閾値以上である場合、制御部２１１は断層像４１の回転が発生していないと判定する。

【0047】

図５は、第１断層像４１１と第２断層像４１２との間でセンサ２８２が長手方向に移動して、異なる断面を描出している例を示す。第１断層像４１１と第２断層像４１２との間で、外弾性板領域５２および外弾性板重心５３の位置は変化しているが、ガイドワイヤ領域５８の位置はほとんど変化していない。

【0048】

第１断層像４１１と第２断層像４１２とを比較した場合、θＧは小さいが、θＢは大きい。θＢが第１閾値以上であり、θＧとθＢとの差が第２閾値以上である場合、制御部２１１は断層像４１の回転が発生していないと判定する。

【0049】

図６は、内腔領域５５内で画像取得用カテーテル２８とガイドワイヤとが断層像４１における下方向に平行移動した例を示す。断層像４１は画像取得用カテーテル２８を基準に描出されるため、第２断層像４１２においては内腔領域５５と外弾性板領域５２とが上向きに移動した状態に描出されている。

【0050】

第１断層像４１１と第２断層像４１２とを比較した場合、θＧとθＢのいずれもゼロではなく、一致もしていない。θＧおよびθＢの一方または両方が第１閾値以上であり、θＧとθＢとの差が第２閾値以上である場合、制御部２１１は断層像４１の回転が発生していないと判定する。

【0051】

図７は、回転修正処理の概要を説明する説明図である。図７の上側は、回転修正処理を行なわない場合を模式的に示す。カテーテル制御装置２７により生成された複数の断層像４１により、断層像セット４３が構成されている。

【0052】

左から６枚目に示す断層像４１Ｆにおいて角度θ１の回転が検出され、左から１４枚目に示す断層像４１Ｎにおいて角度θ２の回転が検出された場合を例にして説明する。４１Ｆを左下がりのハッチングで、断層像４１Ｎを右下がりのハッチングでそれぞれ示す。

【0053】

図７の下側は、回転修正処理を行なった場合を模式的に示す。回転修正処理後の断層像４１により、修正後断層像セット４４が構成されている。制御部２１１は、断層像４１Ｆ以降に取得された断層像４１をθ１回転させる。θ１回転済の断層像４１を左下がりのハッチングで示す。制御部２１１は断層像４１Ｎ以降に取得された断層像４１を（θ１＋θ２）回転させる。（θ１＋θ２）回転済の断層像４１を右下がりのハッチングで示す。

【0054】

図７に示すように、大きな回転を検出するたびに、断層像４１の回転角度を累積させることにより、断層像４１同士の連続性が保たれる。

【0055】

なお、外弾性板重心５３は画像取得用カテーテル２８を用いて描出する管腔器官に関する特徴点の例示である。外弾性板重心５３の代わりに、たとえば内腔領域５５の重心を使用してもよい。そのほか管腔器官の長手方向に延在する任意の目印を特徴点に使用できる。

【0056】

同様に、ガイドワイヤ領域５８は、画像取得用カテーテル２８とともに使用された器具に関する特徴点の例示である。なお、断層像４１においてガイドワイヤ領域５８が比較的大きなサイズで描出されている場合、制御部２１１はガイドワイヤ領域５８についても重心を算出して特徴点に使用する。制御部２１１は、ガイドワイヤ領域５８のうち最も高輝度な画素を特徴点に使用してもよい。

【0057】

制御部２１１は、ユーザによる回転角度の修正指示を受け付けてもよい。たとえば制御部２１１は、修正後断層像セット４４に基づく画像を表示部２１５に表示した後に、ユーザによる修正指示を受け付ける。前述のとおりユーザによる回転角度の修正は従来から行なわれているため、詳細については説明を省略する。

【0058】

図８は、分類モデル６２を説明する説明図である。分類モデル６２は、断層像４１を受け付けて、断層像４１を構成する各画素を、外弾性板領域５２を含む複数の領域に分類し、画素の位置と、分類結果を示すラベルとを関連づけたデータを出力する。

【0059】

分類モデル６２は、たとえば断層像４１に対してセマンテックセグメンテーションを行なう学習済モデルである。分類モデル６２は、断層像４１と、医師等の専門家が断層像４１を外弾性板領域５２を含む複数の領域に塗り分けた正解データとの組を多数組記録した訓練データを使用して、機械学習により生成されたモデルである。セマンテックセグメンテーションを行なう学習済モデルの生成は従来から行なわれているため、詳細については説明を省略する。

【0060】

図８においては、ＸＹ形式の断層像４１を受け付けて、ＸＹ形式の分類データ５１を出力する分類モデル６２を模式的に図示する。分類モデル６２はＲＴ形式の断層像４１を受け付けて、ＲＴ形式の分類データ５１を出力するように訓練された学習済モデルであってもよい。ＸＹ形式とＲＴ形式との間の変換方法は公知であるため、説明を省略する。

【0061】

断層像４１においてそれぞれのラベルに対応する画素を、ラベルごとに色分けすることにより、分類画像を作成できる。図３から図６および図８においては、分類データ５１を分類画像により模式的に示す。

【0062】

図８の分類データ５１は例示である。分類モデル６２は、断層像４１を構成する各画素を、外弾性板領域５２と、ガイドワイヤ領域５８と、それ以外の領域とに分類するモデルであってもよい。分類モデル６２は、断層像４１を構成する各画素を、外弾性板領域５２とそれ以外の領域とに分類するモデルであってもよい。分類モデル６２がガイドワイヤ領域５８の分類を行なわない場合、制御部２１１は分類モデル６２を使わずにガイドワイヤ領域５８を抽出する。具体例については、後述する。

【0063】

断層像４１を構成する各画素を外弾性板領域５２とそれ以外の領域とに分類するモデルと、断層像４１を構成する各画素をガイドワイヤ領域５８とそれ以外の領域とに分類するモデルとの２つの分類モデル６２が使用されてもよい。分類モデル６２は、断層像４１を構成する各画素を、外弾性板領域５２およびガイドワイヤ領域５８に加えて、石灰化領域５７（図１１参照）、プラーク領域、または心外膜領域等の任意の領域に分類してもよい。

【0064】

分類モデル６２は、パターンマッチングを用いて外弾性板領域５２とそれ以外の領域とに分類するモデルであってもよい。たとえば断層像４１が超音波画像である場合、画像取得用カテーテル２８を囲む低輝度の閉曲線を抽出することで、外弾性板領域５２を抽出できる。同様に分類モデル６２はパターンパッチングを用いてガイドワイヤ領域５８とそれ以外の領域とに分類するモデルであってもよい。たとえば断層像４１が超音波画像である場合、所定の寸法の高輝度領域を抽出することにより、ガイドワイヤ領域５８を抽出できる。

【0065】

分類モデル６２は、ルールベースの分類器であってもよい。たとえば断層像４１が超音波画像である場合、各画素を輝度に基づいて各領域に分類できる。

【0066】

図９は、プログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。図９を使用して説明するプログラムは、画像取得用カテーテル２８を使用して断層像４１を取得している間、リアルタイムで実行される。

【0067】

制御部２１１は、変数「回転角度」を初期値である０度に設定する（ステップＳ５０１）。制御部２１１は、カテーテル制御装置２７から１枚の断層像４１を取得する（ステップＳ５０２）。制御部２１１は、特徴点判定のサブルーチンを起動する（ステップＳ５０３）。特徴点判定のサブルーチンは、管腔器官に関する特徴点および画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具に関する特徴点を判定するサブルーチンである。特徴点判定のサブルーチンの処理の流れは後述する。

【0068】

制御部２１１は、断層像４１の回転有無の判定を行なうか否かを判定する（ステップＳ５０４）。具体的には、第１断層像４１１のｎ枚後に取得された断層像４１を第２断層像４１２に使用する場合、ステップＳ５０２で取得された断層像４１がｎ枚目までである場合、および、後述するステップＳ５０９で変数「回転角度」を更新した断層像４１から数えてｎ枚目までである場合、制御部２１１は回転有無の判定を行なわないと判定する。

【0069】

回転有無の判定を行なうと判定した場合（ステップＳ５０４でＹＥＳ）、制御部２１１は管腔器官の回転角度θＢを算出する（ステップＳ５０５）。具体的には、制御部２１１は第１断層像４１１における管腔器官の特徴点と、第２断層像４１２における管腔器官の特徴点との間の回転角度θＢを算出する。

【0070】

制御部２１１はガイドワイヤの回転角度θＧを算出する（ステップＳ５０６）。具体的には、制御部２１１は第１断層像４１１におけるガイドワイヤの特徴点と、第２断層像４１２におけるガイドワイヤの特徴点との間の回転角度θＧを算出する。

【0071】

制御部２１１は、回転角度θＢまたは回転角度θＧが所定の第１閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。第１閾値は、断層像４１の回転を実質的に無視できる範囲であり、たとえば１０度程度である。

【0072】

回転角度θＢまたは回転角度θＧの一方または両方が第１閾値以上であると判定した場合（ステップＳ５０７でＹＥＳ）、制御部２１１は回転角度θＢと回転角度θＧとが同等の値であるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。具体的には、回転角度θＢと回転角度θＧとの差が第２閾値未満である場合、制御部２１１は回転角度θＢと回転角度θＧとが同等であると判定する。第２閾値は、たとえば第１閾値と同じ１０度である。

【0073】

制御部２１１は、回転角度θＢと回転角度θＧとの比率に基づいて、両者が同等であるか否かを判定してもよい。たとえば、θＢ／θＧが０．９以上１．１未満の場合に、制御部２１１は両者が同等であると判定する。

【0074】

ユーザが、第１閾値および第２閾値を適宜設定できてもよい。使用する画像取得用カテーテル２８の機種ごとに、第１閾値および第２閾値が設定されていてもよい。画像取得用カテーテル２８を使用する術式ごとに、第１閾値および第２閾値が設定されていてもよい。

【0075】

同等であると判定した場合（ステップＳ５０８でＹＥＳ）、制御部２１１はステップＳ５０５で算出したθＢを加算することにより、変数「回転角度」を更新する（ステップＳ５０９）。回転有無の判定を行なわないと判定した場合（ステップＳ５０４でＮＯ）、第１閾値未満であると判定した場合（ステップＳ５０７でＮＯ）、回転角度が同等の値ではないと判定した場合（ステップＳ５０８でＮＯ）、または、ステップＳ５０９の終了後、制御部２１１は、ステップＳ５０２で取得した断層像４１を、変数「回転角度」に対応する回転を打ち消す様に回転させる（ステップＳ５１０）。

【0076】

制御部２１１は、断層像４１を表示部２１５に表示する（ステップＳ５１１）。制御部２１１は、断層像４１の取得が終了したか否かを判定する（ステップＳ５１２）。終了していないと判定した場合（ステップＳ５１２でＮＯ）、制御部２１１はステップＳ５０２に戻る。終了したと判定した場合（ステップＳ５１２でＹＥＳ）、制御部２１１は処理を終了する。

【0077】

図１０は、特徴点判定のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。特徴点判定のサブルーチンは、管腔器官に関する特徴点および画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具に関する特徴点を判定するサブルーチンである。

【0078】

制御部２１１は、図８を使用して説明した分類モデル６２に断層像４１を入力して、分類データ５１を取得する（ステップＳ５２１）。制御部２１１は、管腔器官に関する特徴点の算出に用いる判定領域を抽出する（ステップＳ５２２）。たとえば図３から図６を使用して説明したように、外弾性板領域５２の重心を特徴点に使用する場合には、ステップＳ５２２で抽出する判定領域は外弾性板領域５２である。制御部２１１は、判定領域の重心を算出する（ステップＳ５２３）。以上により、管腔器官の特徴点が算出される。

【0079】

制御部２１１は、ガイドワイヤ領域５８を抽出する（ステップＳ５２４）。制御部２１１は、ガイドワイヤ領域５８の重心を算出する（ステップＳ５２５）。以上により、画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具に関する特徴点が算出される。その後、制御部２１１は処理を終了する。

【0080】

本実施の形態によると、断層像４１の大きな回転を自動的に修正するカテーテルシステム１０を提供できる。したがって、スムーズな診断および治療手技を支援するカテーテルシステム１０を提供できる。

【0081】

本実施の形態によると、手技中に断層像４１が回転した場合に、手動で断層像４１を回転させるスタッフを配置する必要がないカテーテルシステム１０を提供できる。少ない数のスタッフで適切な診断および治療を行なえる。

【0082】

本実施の形態によると、三次元画像の構築に適した状態に断層像４１の向きを修正するカテーテルシステム１０を提供できる。

【0083】

断層像４１は、心室または心房の内部から取得されてもよい。心室または心房の内部から取得された断層像４１に関しては、略直線状に描出される心外膜領域の中央部を管腔器官に関する特徴点に使用できる。

【0084】

画像取得用カテーテル２８が下肢の血管に挿入されている場合、画像取得用カテーテル２８が挿入されている血管に並走する他の血管に基づいて管腔器官に関する特徴点が定められてもよい。

【0085】

本実施の形態によると、患者の拍動または体動等により発生する断層像４１のわずかな回転を無視するように第１閾値を設定することにより、従来の装置に慣れた医師等に対して違和感を与えにくいカテーテルシステム１０を提供できる。

【0086】

［変形例］
図１１は、変形例の特徴点を説明する説明図である。変形例においては、断層像４１中の複数の領域に基づいて管腔器官に関する特徴点を算出する。

【0087】

制御部２１１は、断層像４１に基づいて、分類データ５１を作成する。図１１においては、分類データ５１は前述の外弾性板領域５２、内腔領域５５、ガイドワイヤ領域５８に加えて細い右下がりのハッチングで示す石灰化領域５７を含む。

【0088】

制御部２１１は、外弾性板領域５２の重心である外弾性板重心５３に加えて、内腔領域５５が突出した凸形状部の頂点である内腔領域凸部５５８と、石灰化領域５７の重心である石灰化領域重心５７９とを算出する。図１１においては、外弾性板重心５３を黒三角形で、内腔領域凸部５５８を黒四角形で、石灰化領域重心５７９を白三角形でそれぞれ図示する。

【0089】

制御部２１１は、外弾性板重心５３と、内腔領域凸部５５８と石灰化領域重心５７９との重心を算出する。図１１においては、３点の重心を黒星で示す。制御部２１１は算出した重心を管腔器官に関する特徴点に使用する。重心は、特徴点を定める定義の例示である。制御部２１１は、その他任意の定義に基づいて管腔器官の特徴点を算出してもよい。

【0090】

［実施の形態２］
本実施の形態は、三次元ＣＴ（Computed Tomography）またはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の体外式画像診断装置を使用して、画像の回転が生じやすい場所を予測し、予測に基づいて第１閾値を調整するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

【0091】

図１２は、回転位置推定モデル６５を説明する説明図である。回転位置推定モデル６５は、体外式画像診断装置を用いて構築された三次元構造データ７１を受け付けて、断層像４１に大きな回転が生じやすい位置を示す回転予想位置データ７２を出力するモデルである。ここで三次元構造データ７１は管腔器官等の三次元構造を表わすデータである。図１２に示す回転予想位置データ７２においては、ハッチングで示す部分が断層像４１の回転が生じやすい部分を示す。

【0092】

一般的に、術前に三次元構造データ７１の構築が行なわれて、施術の必要性の判断、および、術式の決定等に利用されている。回転位置推定モデル６５を使用した回転予想位置データ７２の作成は、体外式画像診断装置またはＨＩＳ（Hospital Information Systems)）に接続されたサーバコンピュータ等で行なわれる。回転予想位置データ７２の作成は、画像処理装置２１０で行なわれてもよい。

【0093】

図１３は、回転位置訓練データＤＢ３３のレコードレイアウトを説明する説明図である。回転位置訓練データＤＢ３３は、機械学習による回転位置推定モデル６５の生成に使用されるデータである。

【0094】

回転位置訓練データＤＢ３３には、三次元構造データ７１に、断層像４１の回転が生じた断層像４１の位置を記録したデータが複数記録されている。回転位置推定モデル６５は、三次元構造データ７１を入力した場合に、管腔器官の各位置において断層像４１の回転が生じる確率を出力するように、回転位置訓練データＤＢ３３を使用して訓練されている。

【0095】

なお、機械学習により生成された回転位置推定モデル６５を使用する代わりに、患者ごとに作成された三次元構造データ７１を使用したシミュレーションにより、断層像４１の回転が生じやすい位置が算出されて、回転予想位置データ７２が作成されてもよい。

【0096】

図１４は、参照画像７４を説明する説明図である。ＩＶＲの施術中は、原則として血管撮影装置（Angiography system）を用いて施術位置が撮影される。以下の説明では血管撮影装置により撮影された画像を、アンギオ画像と記載する。参照画像７４は、アンギオ画像をシミュレートした画像である。参照画像７４は、血管撮影装置の撮影方向に合わせて、三次元の回転予想位置データ７２を平面に投影することで作成される。

【0097】

図１４に示す参照画像７４においても、ハッチングで示す部分が断層像４１の回転が生じやすい部分を示す。参照画像７４も、体外式診断装置またはＨＩＳに接続されたサーバコンピュータで生成される。参照画像７４の生成は、画像処理装置２１０で行なわれてもよい。参照画像７４は、術前に生成されて、補助記憶装置２１３または外部の大容量記憶装置に記憶されている。

【0098】

図１５は、実施の形態２のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２１１は、参照画像７４を取得する（ステップＳ５３１）。制御部２１１は、変数「回転角度」を初期値である０度に設定する（ステップＳ５０１）。

【0099】

制御部２１１は、カテーテル制御装置２７から１枚の断層像４１を取得する（ステップＳ５０２）。以後の処理は、図９を使用して説明した実施の形態１のプログラムの処理の流れと同一であるため、説明を省略する。

【0100】

ステップＳ５０２からステップＳ５１２までの処理と並行して、制御部２１１はリアルタイムのアンギオ画像を取得する（ステップＳ５４１）。

【0101】

制御部２１１は、アンギオ画像中のセンサ２８２の位置を判定する（ステップＳ５４２）。判定はたとえばパターンマッチングにより行なわれる。制御部２１１は、参照画像７４におけるセンサ２８２の位置に基づいて、第１閾値を算出する（ステップＳ５４３）。その後、制御部２１１はステップＳ５４１に戻る。

【0102】

具体的には、図１４においてハッチングで示した、断層像４１の回転が生じやすい位置にセンサ２８２が存在する場合には、制御部２１１は第１閾値を実施の形態１よりも小さい値に変更する。それ以外の位置にセンサ２８２が存在する場合には、制御部２１１は第１閾値を実施の形態１の値に戻す。制御部２１１は、回転の生じやすさの大小に基づいて、第１閾値を連続的に変化させてもよい。

【0103】

ステップＳ５０７において、制御部２１１はステップＳ５４３で算出された最新の第１閾値を判定に使用する。なお、ステップＳ５４１からステップＳ５４３の処理は、たとえば血管撮影装置またはＨＩＳに接続されたサーバコンピュータで実行されてもよい。

【0104】

本実施の形態によると、術前に作成された三次元画像に基づいて判定された、断層像４１の回転が生じやすい場所においては、第１閾値を小さい値に設定することにより、回転が生じた場合に速やかに修正するカテーテルシステム１０を提供できる。

【0105】

［実施の形態３］
本実施の形態は、内腔領域５５の大きさに基づいて断層像４１の回転の生じやすさを判定するカテーテルシステム１０に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

【0106】

図１６は、狭窄位置と回転発生位置との関係を説明する説明図である。図１６の縦軸は、画像取得用カテーテル２８の長手方向に沿った断層像４１の位置である。図１６の縦軸はそれぞれの断層像４１における平均内腔径である。ここで平均内腔径は、内腔領域５５と同じ面積を有する円の直径を示す。

【0107】

破線で示す領域Ｃは、平均内腔径が他の領域より小さくなっている、狭窄領域を示す。実線で示す領域Ｄは、断層像４１に回転が生じやすい領域を示す。種々の実験またはシミュレーションを行なうことにより、図１６に例示するように平均内腔径と、断層像４１の回転の生じやすさとの関係を求めることができる。

【0108】

図１７は、実施の形態３のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。ステップＳ５０１からステップＳ５０６までの処理の流れは、図９を使用して説明した実施の形態１のプログラムの処理の流れと同一であるため、説明を省略する。

【0109】

制御部２１１は、閾値算出のサブルーチンを起動する（ステップＳ５５１）。閾値算出のサブルーチンは、処理中の断層像４１に関する第１閾値を算出するサブルーチンである。閾値算出のサブルーチンの処理の流れは後述する。

【0110】

制御部２１１は、回転角度θＢまたは回転角度θＧが第１閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。以後の処理は、図９を使用して説明した実施の形態１のプログラムの処理の流れと同一であるため、説明を省略する。

【0111】

図１８は、閾値算出のサブルーチンの処理の流れを説明するフローチャートである。閾値算出のサブルーチンは、処理中の断層像４１に関する第１閾値を算出するサブルーチンである。

【0112】

制御部２１１は、分類データ５１に基づいて内腔領域５５の面積を算出する（ステップＳ５６１）。なお、断層像４１に基づいて抽出された、内腔領域５５を含む分類データ５１が主記憶装置２１２または補助記憶装置２１３に記録されていない場合、制御部２１１は内腔領域５５を抽出可能な分類モデル６２に断層像４１を入力して、分類データ５１を取得する。

【0113】

制御部２１１は、（１）式に基づいて平均内腔径を算出する（ステップＳ５６２）。

【0114】

【数1】

πは円周率である。

【0115】

制御部２１１は、図１６を使用して説明した平均内腔径と断層像４１の回転が発生しやすい領域との関係に基づいて、第１閾値を決定する（ステップＳ５６３）。

【0116】

具体的には処理中の断層像４１が、図１６において領域Ｄで示す、断層像４１の回転が生じやすい領域に含まれる場合には、制御部２１１は第１閾値を実施の形態１よりも小さい値に変更する。それ以外の断層像４１が処理中である場合には、制御部２１１は第１閾値を実施の形態１の値に戻す。

【0117】

さらに具体的には、制御部２１１はステップＳ５６１で算出した内腔領域５５の面積、または、ステップＳ５６２で算出した平均内腔径が所定の閾値未満である場合に、第１閾値を小さい値に変更し、所定の閾値以上である場合に実施の形態１の値に戻す。制御部２１１は、回転の生じやすさの大小に基づいて、第１閾値を連続的に変化させてもよい。

【0118】

本実施の形態によると、体外式画像診断装置により取得されたデータを使用することなく、回転が生じた場合に速やかに修正するカテーテルシステム１０を提供できる。

【0119】

［実施の形態４］
本実施の形態は、三次元走査用の画像取得用カテーテル２８を使用して記録された断層像セット４３を処理して、修正後断層像セット４４を作成する情報処理装置２００に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。

【0120】

図１９は、情報処理装置２００の構成を説明する説明図である。情報処理装置２００は、制御部２０１、主記憶装置２０２、補助記憶装置２０３、通信部２０４、表示部２０５、入力部２０６およびバスを備える。制御部２０１は、本実施の形態のプログラムを実行する演算制御装置である。制御部２０１には、一または複数のＣＰＵ、ＧＰＵ、またはマルチコアＣＰＵ等が使用される。制御部２０１は、バスを介して情報処理装置２００を構成するハードウェア各部と接続されている。

【0121】

主記憶装置２０２は、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶装置である。主記憶装置２０２には、制御部２０１が行なう処理の途中で必要な情報、および、制御部２０１で実行中のプログラムが一時的に保存される。

【0122】

補助記憶装置２０３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクまたは磁気テープ等の記憶装置である。補助記憶装置２０３には、分類モデル６２、第１断層像ＤＢ３１、第２断層像ＤＢ３２、制御部２０１に実行させるプログラム、およびプログラムの実行に必要な各種データが保存される。通信部２０４は、情報処理装置２００とネットワークとの間の通信を行なうインターフェースである。分類モデル６２、第１断層像ＤＢ３１および第２断層像ＤＢ３２は、情報処理装置２００に接続された外部の大容量記憶装置等に記憶されていてもよい。

【0123】

表示部２０５は、たとえば液晶表示パネルまたは有機ＥＬパネル等である。入力部２０６は、たとえばキーボードおよびマウス等である。表示部２０５に入力部２０６が積層されてタッチパネルを構成していてもよい。表示部２０５は、情報処理装置２００に接続された表示装置であってもよい。

【0124】

情報処理装置２００は、汎用のパソコン、タブレット、大型計算機、または、大型計算機上で動作する仮想マシンである。情報処理装置２００は、分散処理を行なう複数のパソコン、または大型計算機等のハードウェアにより構成されても良い。情報処理装置２００は、クラウドコンピューティングシステムにより構成されても良い。

【0125】

図２０は、第１断層像ＤＢ３１のレコードレイアウトを説明する説明図である。第１断層像ＤＢ３１は、３Ｄ走査ＩＤフィールド、断層番号フィールドおよび断層像フィールドを有する。

【0126】

３Ｄ走査ＩＤフィールドには、一回の三次元走査で得られた断層像セット４３ごとに付与される３Ｄ走査ＩＤが記録されている。断層番号フィールドには、断層像セット４３における断層像４１の順番を示す番号が記録されている。断層像フィールドには、カテーテル制御装置２７から取得された断層像４１が記録されている。第１断層像ＤＢ３１は、１枚の断層像４１について、１つのレコードを有する。第１断層像ＤＢ３１には、事前に行なわれた三次元走査によって得られた断層像セット４３が記録されている。

【0127】

図２１は、第２断層像ＤＢ３２のレコードレイアウトを説明する説明図である。第２断層像ＤＢ３２は、第１断層像ＤＢ３１に基づいて本実施の形態の情報処理装置２００が生成するデータベースである。第２断層像ＤＢ３２は、３Ｄ走査ＩＤフィールド、断層番号フィールド、修正前断層像フィールド、回転角度フィールドおよび修正後断層像フィールドを有する。

【0128】

３Ｄ走査ＩＤフィールドには、３Ｄ走査ＩＤが記録されている。断層番号フィールドには、断層像セット４３における断層像４１の順番を示す番号が記録されている。修正前断層像フィールドには、回転を修正する前の断層像４１が記録されている。回転角度フィールドには、断層像４１の回転角度が記録されている。修正後断層像フィールドには、角度を修正した断層像４１が記録されている。第２断層像ＤＢ３２は１枚の断層像４１について１つのレコードを有する。

【0129】

図２２は、実施の形態４のプログラムの処理の流れを説明するフローチャートである。制御部２０１は、変数「回転角度」を初期値である０度に設定する（ステップＳ６０１）。制御部２０１は、第１断層像ＤＢ３１から断層番号の小さい順に一つのレコードを抽出して、断層像フィールドから断層像４１を取得する（ステップＳ６０２）。第１断層像ＤＢ３１から取得される断層像４１は、回転の修正を行なう前の断層像４１である。

【0130】

制御部２０１は、特徴点判定のサブルーチンを起動する（ステップＳ６０３）。特徴点判定のサブルーチンは、管腔器官に関する特徴点および画像取得用カテーテル２８と共に使用された器具に関する特徴点を判定するサブルーチンである。特徴点判定のサブルーチンの処理の流れは、図１０を使用して説明したサブルーチンの処理の流れと同様である。

【0131】

制御部２０１は、ステップＳ６０２で取得した断層像４１の回転有無の判定を行なうか否かを判定する（ステップＳ６０４）。回転有無の判定を行なうと判定した場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、制御部２０１は管腔器官の回転角度θＢを算出する（ステップＳ６０５）。制御部２０１はガイドワイヤの回転角度θＧを算出する（ステップＳ６０６）。

【0132】

制御部２０１は、回転角度θＢまたは回転角度θＧが所定の第１閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６０７）。回転角度θＢまたは回転角度θＧの一方または両方が第１閾値以上であると判定した場合（ステップＳ６０７でＹＥＳ）、制御部２０１は回転角度θＢと回転角度θＧとが同等の値であるか否かを判定する（ステップＳ６０８）。

【0133】

同等であると判定した場合（ステップＳ６０８でＹＥＳ）、制御部２０１はステップＳ６０５で算出したθＢを加算することにより、変数「回転角度」を更新する（ステップＳ６０９）。回転有無の判定を行なわないと判定した場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、第１閾値未満であると判定した場合（ステップＳ６０７でＮＯ）、回転角度が同等の値ではないと判定した場合（ステップＳ６０８でＮＯ）、または、ステップＳ６０９の終了後、制御部２０１は、ステップＳ５０２で取得した断層像４１を、変数「回転角度」に対応する回転を打ち消す様に回転させて、修正後断層像を生成する（ステップＳ６１０）。

【0134】

制御部２０１は、第２断層像ＤＢ３２に新規レコードを作成し、断層番号フィールドに断層番号を、修正前断層像フィールドにステップＳ６０２で取得した断層像４１を、回転角度フィールドに変数「回転角度」を、修正後断層像フィールドにステップＳ６１０で生成した修正後断層像をそれぞれ記録する（ステップＳ６１１）。制御部２０１は、一つの断層像セット４３に含まれる断層像４１の処理が終了したか否かを判定する（ステップＳ６１２）。

【0135】

終了していないと判定した場合（ステップＳ６１２でＮＯ）、制御部２０１はステップＳ６０２に戻る。終了したと判定した場合（ステップＳ６１２でＹＥＳ）、制御部２０１は処理を終了する。

【0136】

本実施の形態によると、三次元走査により記録された断層像セット４３を修正して、適切な三次元構築を行なえるデータを生成する情報処理装置２００を提供できる。

【0137】

図２を使用して説明した制御部２１１により、断層像４１の取得と並行してリアルタイムで第２断層像ＤＢ３２の生成が行なわれてもよい。リアルタイムで第２断層像ＤＢ３２が生成される場合、第１断層像ＤＢ３１の記録は行なわず、ステップＳ６０２において制御部２１１が断層像４１をカテーテル制御装置２７から直接取得してもよい。

【0138】

［実施の形態５］
図２３は、実施の形態５の情報処理装置２００の構成を説明する説明図である。本実施の形態は、汎用のコンピュータ９０と、プログラム９７とを組み合わせて動作させることにより、本実施の形態の情報処理装置２００を実現する形態に関する。実施の形態３と共通する部分については、説明を省略する。

【0139】

コンピュータ９０は、前述の制御部２０１、主記憶装置２０２、補助記憶装置２０３、通信部２０４、表示部２０５、入力部２０６およびバスに加えて読取部２０９を備える。

【0140】

プログラム９７は、可搬型記録媒体９６に記録されている。制御部２０１は、読取部２０９を介してプログラム９７を読み込み、補助記憶装置２０３に保存する。また制御部２０１は、コンピュータ９０内に実装されたフラッシュメモリ等の半導体メモリ９８に記憶されたプログラム９７を読出してもよい。さらに、制御部２０１は、通信部２０４および図示しないネットワークを介して接続される図示しない他のサーバコンピュータからプログラム９７をダウンロードして補助記憶装置２０３に保存してもよい。

【0141】

プログラム９７は、コンピュータ９０の制御プログラムとしてインストールされ、主記憶装置２０２にロードして実行される。以上により、実施の形態３で説明した情報処理装置２００が実現される。本実施の形態のプログラム９７は、プログラム製品の例示である。

【0142】

各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0143】

１０ カテーテルシステム
２００ 情報処理装置
２０１ 制御部
２０２ 主記憶装置
２０３ 補助記憶装置
２０４ 通信部
２０５ 表示部
２０６ 入力部
２０９ 読取部
２１０ 画像処理装置
２１１ 制御部
２１２ 主記憶装置
２１３ 補助記憶装置
２１４ 通信部
２１５ 表示部
２１６ 入力部
２７ カテーテル制御装置
２８ 画像取得用カテーテル
２８１ シース
２８２ センサ
２８３ シャフト
２８９ ＭＤＵ
３１ 第１断層像ＤＢ
３２ 第２断層像ＤＢ
３３ 回転位置訓練データＤＢ
４１ 断層像
４１１ 第１断層像
４１２ 第２断層像
４３ 断層像セット
４４ 修正後断層像セット
４８ ガイドワイヤ像
５１ 分類データ
５１１ 第１分類データ
５１２ 第２分類データ
５２ 外弾性板領域
５２１ 第１外弾性板領域
５２２ 第２外弾性板領域
５３ 外弾性板重心
５３１ 第１外弾性板重心
５３２ 第２外弾性板重心
５４ カテーテル領域
５５ 内腔領域
５５８ 内腔領域凸部
５６ 生体組織領域
５７ 石灰化領域
５７９ 石灰化領域重心
５８ ガイドワイヤ領域
５８１ 第１ガイドワイヤ領域
５８２ 第２ガイドワイヤ領域
６２ 分類モデル
６５ 回転位置推定モデル
７１ 三次元構造データ
７２ 回転予想位置データ
７４ 参照画像
９０ コンピュータ
９６ 可搬型記録媒体
９７ プログラム
９８ 半導体メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】