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(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】P2024110271
(43)【公開日】2024-08-15
(54)【発明の名称】医用画像処理装置、方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/03 20060101AFI20240807BHJP
A61B 6/00 20240101ALI20240807BHJP
A61B 6/50 20240101ALI20240807BHJP
【ＦＩ】
A61B6/03 377
A61B6/00 370
A61B6/03 360T
A61B6/03 375
A61B6/00 331E
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023014769
(22)【出願日】2023-02-02
(71)【出願人】
【識別番号】594164542
【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001771
【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂口 卓弥
【テーマコード（参考）】
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C093AA22
4C093AA24
4C093AA26
4C093CA18
4C093DA02
4C093FF37
4C093FG14
(57)【要約】
【課題】ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値との比較を適切に行うこと。
【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、決定部と、位置合わせ部とを備える。取得部は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する。決定部は、血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する。位置合わせ部は、目標位置に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。
【選択図】図２
【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、決定部と、位置合わせ部とを備える。取得部は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する。決定部は、血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する。位置合わせ部は、目標位置に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＣＴ（Computed Tomography）画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する取得部と、
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する決定部と、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する位置合わせ部と、
を備える、医用画像処理装置。
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する決定部と、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する位置合わせ部と、
を備える、医用画像処理装置。
【請求項2】
前記取得部は、前記ＣＴ画像に含まれる血管の各位置における前記血流に関する指標値と、前記Ａｎｇｉｏ画像に含まれる前記血管の各位置における前記血流に関する指標値とを取得し、
前記決定部は、前記ＣＴ画像に含まれる前記血管の位置ごとの前記血流に関する指標値の差分に基づいて、前記目標位置を決定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
前記決定部は、前記ＣＴ画像に含まれる前記血管の位置ごとの前記血流に関する指標値の差分に基づいて、前記目標位置を決定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項3】
前記決定部は、前記血管における血管枝ごとに前記目標位置を決定し、
前記位置合わせ部は、前記血管枝ごとに、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
前記位置合わせ部は、前記血管枝ごとに、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項4】
前記取得部は、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとについて、略同一の心位相で算出されたグラフを取得し、
前記位置合わせ部は、前記略同一の心位相で算出されたグラフ間の位置合わせを実行する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
前記位置合わせ部は、前記略同一の心位相で算出されたグラフ間の位置合わせを実行する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項5】
前記決定部は、前記血管における前記目標位置に対応する血管位置を特定し、
前記位置合わせ部は、前記血管位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
前記位置合わせ部は、前記血管位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項6】
前記位置合わせ部は、前記グラフにおける前記目標位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する、請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項7】
前記位置合わせ部によって位置合わせが実行された前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを重ねて表示させる表示制御部をさらに備える、請求項１～６のいずれか１つに記載の医用画像処理装置。
【請求項8】
前記表示制御部は、前記重ねて表示させたグラフに対して、前記位置合わせの精度に関する情報をさらに表示させる、請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項9】
前記表示制御部は、血管を含む表示画像の血管の位置に対応付けて、前記グラフを表示させる、請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項10】
前記表示制御部は、術前に収集されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記術前に収集されたＣＴ画像を用いて推定された術後の血流に関する指標値のグラフと、術前に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、術後に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを重ねて表示させる、請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項11】
前記表示制御部は、複数のグラフの比較結果に応じて警告を表示させる、請求項１０に記載の医用画像処理装置。
【請求項12】
前記表示制御部は、前記血流に関する指標値のグラフにおいて前記目標位置に基づいて設定された範囲内の比較結果に応じて、警告を表示させる、請求項１１に記載の医用画像処理装置。
【請求項13】
前記決定部は、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に含まれる血管における前記目標位置を決定し、
前記血管における目標位置に基づいて、当該血管に対するＡｎｇｉｏ画像の収集方向を算出する算出部をさらに備える、請求項１に記載の医用画像処理装置。
前記血管における目標位置に基づいて、当該血管に対するＡｎｇｉｏ画像の収集方向を算出する算出部をさらに備える、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項14】
前記決定部は、前記血管において複数の目標位置を決定し、
前記算出部は、前記複数の目標位置について、Ａｎｇｉｏ画像の収集方向をそれぞれ算出する、請求項１３に記載の医用画像処理装置。
前記算出部は、前記複数の目標位置について、Ａｎｇｉｏ画像の収集方向をそれぞれ算出する、請求項１３に記載の医用画像処理装置。
【請求項15】
前記取得部は、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出と、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値の算出とにおいて、算出条件を合わせてそれぞれ算出された指標値のグラフを取得する、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項16】
前記取得部は、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出条件に合わせて算出された前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する、請求項１５に記載の医用画像処理装置。
【請求項17】
前記取得部は、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づいて設定される算出条件を用いて算出された前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する、請求項１５に記載の医用画像処理装置。
【請求項18】
ＣＴ（Computed Tomography）画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得し、
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定し、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせする
ことを含む、医用画像処理方法。
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定し、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせする
ことを含む、医用画像処理方法。
【請求項19】
ＣＴ（Computed Tomography）画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する取得機能と、
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する決定機能と、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせする位置合わせ機能と、
をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。
前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する決定機能と、
前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせする位置合わせ機能と、
をコンピュータに実行させる、医用画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
心臓冠状動脈内の血圧を測定する「Fractional Flow Reserve（ＦＦＲ）」という技術がある。２０１５年頃に血管内に圧力センサーを入れる方法が実用化され、２０２０年頃には画像を用いて圧力を推定する方法が汎用化した。近年、Ａｎｇｉｏ画像からＦＦＲを測定する方法（以下、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲと記す）が、圧力センサーを用いる方法（以下、ワイヤＦＦＲと記す）と遜色ない結果が得らえるようになったという報告が相次いでおり、この進歩が続くと、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲがワイヤＦＦＲにとってかわる可能性も高い。Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲでは、血管造影さえなされていればよいため、３枝いっぺんに狭窄の末梢までワイヤクロスさせることなく安全に値が得られるというワイヤＦＦＲを超えたメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１４２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値との比較を適切に行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、決定部と、位置合わせ部とを備える。取得部は、ＣＴ（Computed Tomography）画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する。決定部は、前記血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する。位置合わせ部は、前記目標位置に基づいて、前記ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと前記Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、図面を参照しながら、医用画像処理装置、方法及びプログラムの実施形態について詳細に説明する。なお、本願に係る医用画像処理装置、方法及びプログラムは、以下に示す実施形態によって限定されるものではない。また、以下の説明において、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。また、本実施形態では、血流に関する指標値として、ＦＦＲを一例に挙げて説明する。
【0008】
（第１の実施形態）
上述したように、近年、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲが注目されてきているが、現在、術前にはＣＴ画像からＦＦＲを測定する方法（以下、ＣＴ－ＦＦＲと記す）が普及している。ＣＴ－ＦＦＲとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの双方が普及するようになると、双方ともヨード造影剤を用いた造影剤の流れという同じ現象を、エックス線吸収原理に基づく同じ種類の画像で可視化することから、医学生理学的現象としての比較が容易である。また、双方ともワイヤ挿入による形状変形がないことも比較を容易にする。このように、ＣＴ－ＦＦＲとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲとは、比較する上で相性が良いが、これらは異なる時刻に異なる条件で得られた画像に基づくため、単純に比較すると精度が劣化してしまう。そこで、本実施形態では、位置合わせや表示方法に工夫をすることにより、両者を精度よく比較照合観察しやすい技術方法を提案する。
上述したように、近年、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲが注目されてきているが、現在、術前にはＣＴ画像からＦＦＲを測定する方法（以下、ＣＴ－ＦＦＲと記す）が普及している。ＣＴ－ＦＦＲとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの双方が普及するようになると、双方ともヨード造影剤を用いた造影剤の流れという同じ現象を、エックス線吸収原理に基づく同じ種類の画像で可視化することから、医学生理学的現象としての比較が容易である。また、双方ともワイヤ挿入による形状変形がないことも比較を容易にする。このように、ＣＴ－ＦＦＲとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲとは、比較する上で相性が良いが、これらは異なる時刻に異なる条件で得られた画像に基づくため、単純に比較すると精度が劣化してしまう。そこで、本実施形態では、位置合わせや表示方法に工夫をすることにより、両者を精度よく比較照合観察しやすい技術方法を提案する。
【0009】
ここで、まず、本実施形態が適用される手技のワークフローについて説明する。図１は、第１の実施形態に係るワークフローの一例を説明するための図である。図１に示すように、本実施形態に係る医用画像処理装置、方法及びプログラムが適用される手技では、ＣＴスキャンによりＣＴ画像が収集され、ＣＴ画像に基づくＦＦＲ値が推定される（図中、ＣＴ－ＦＦＲ）。ここで、以後治療が必要となる場合、治療を仮想し、治療を行った場合にＦＦＲ値がどのようになるかのシミュレーションが行われる（図中、Ｖｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲ）。
【0010】
ＣＴ画像に基づくＦＦＲ値が推定されると、血管の位置ごとのＦＦＲ値の差分（ΔＦＦＲ）が算出され、治療の要否が判別される。ここで、ΔＦＦＲが大きい箇所（すなわち、圧力勾配が大きく、血流を阻害している箇所）があれば、そこを治療対象として治療が行われる。一方、ΔＦＦＲが小さければ（すなわち、圧力勾配が急激な箇所が存在しなければ）、血流に異常なしとみなして治療は行われない。
【0011】
次に、治療を行うとなった場合、患者は、治療室に送られ、治療室においてＡｎｇｉｏ装置によるＣＡＧ（Coronary Angiography）スキャンが行われる。ここで、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲは、術前と術後に計測される。例えば、治療室に入り、治療を行う前に、Ａｎｇｉｏ装置によるＣＡＧスキャンが行われ、Ａｎｇｉｏ画像に基づくＦＦＲ値が推定される（図中、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ）。すなわち、実際に治療を始める前に、ΔＦＦＲが大きい箇所（圧力勾配が大きく、血流を阻害している箇所）が確認され、当該箇所がＣＴ－ＦＦＲによって特定された箇所と同一であることが確認される。
【0012】
ここで、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの結果がＣＴ－ＦＦＲの結果と同一であることが確認されると、治療用デバイスの挿入が準備される。一方、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの結果とＣＴ－ＦＦＲの結果とに相違がある場合、原因が考えられ、解決するまで医療用デバイスの挿入は行われない。本実施形態に係る医用画像処理装置、方法及びプログラムは、この場面に適用され、ＣＴ－ＦＦＲの結果と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの結果との比較を適切に行うことを可能にする。
【0013】
また、治療用デバイスの挿入が決定されると、血管内治療（Percutaneous Coronary Intervention：ＰＣＩ）として、医療用デバイス（ステントやバルーン）が挿入され、血流阻害箇所を解消する治療が行われる。そして、医療用デバイス挿入後、血流阻害箇所が解消されたか否かがその場で確認される。すなわち、医療用デバイス挿入前と同一の状態でＣＡＧスキャンが行われ、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値が推定され、ΔＦＦＲが小さくなっていることが確認される。本実施形態に係る医用画像処理装置、方法及びプログラムは、この場面においても適用され、ＣＴ－ＦＦＲの結果と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの結果との比較を適切に行うことを可能にする。
【0014】
以下、本実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。図２は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５の構成例を示す図である。例えば、図２に示すように、本実施形態に係る医用画像処理装置５は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置１と、Ａｎｇｉｏ装置２と、血流情報計算装置３と、血流情報計算装置４と、ネットワークを介して通信可能に接続されている。なお、図２に示すネットワークには、その他種々の装置（例えば、画像保管装置など）及びシステムが接続される場合でもよい。
【0015】
Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体のＣＴ画像（ボリュームデータ）を収集する。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１は、造影剤を投与した被検体の心臓を略中心にＸ線管及びＸ線検出器を旋回移動させ、被検体を透過したＸ線を検出して投影データを収集する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、収集された投影データに基づいて、ＣＴ画像を生成する。一例を挙げると、Ｘ線ＣＴ装置１は、冠動脈の血流に関する指標値を算出するための冠動脈造影ＣＴ画像を生成する。
【0016】
Ａｎｇｉｏ装置２は、被検体の２次元投影データ（Ａｎｇｉｏ画像）を収集する。具体的には、Ａｎｇｉｏ装置２は、一方の端部にＸ線管を保持し、他端にＸ線検出器を保持したアームを、造影剤を投与した被検体の心臓に対して所定の方向からＸ線を照射するように配置し、被検体を透過したＸ線を検出して２次元投影データを収集する。一例を挙げると、Ａｎｇｉｏ装置２は、冠動脈の血流に関する指標値を算出するための２次元血管造影投影データを収集する。なお、Ａｎｇｉｏ装置２は、バイプレーンで構成された場合、複数方向から２次元血管造影投影データを同時に収集することもできる。
【0017】
血流情報計算装置３は、Ｘ線ＣＴ装置１によって生成された冠動脈造影ＣＴ画像を用いて、血流に関する指標値を算出する。例えば、血流情報計算装置３は、単一時相、或いは、複数時相の冠動脈造影ＣＴ画像を用いて、冠動脈の３次元モデルを生成し、生成した３次元モデルに対して解析を行うことで、被検体の冠動脈における血流に関する指標値を算出する。なお、血流情報計算装置３は、３次元モデルを生成せず、冠動脈造影ＣＴ画像に対して解析を行うことで、指標値を算出することもできる。また、上記した解析としては、例えば、ナビエ‐ストークス方程式を用いた流体解析や、機械学習等が挙げられるが、これに限られるものではなく、適用可能な手法であればどのような手法が用いられても良い。
【0018】
血流情報計算装置４は、Ａｎｇｉｏ装置２によって収集された２次元血管造影投影データを用いて、血流に関する指標値を算出する。例えば、血流情報計算装置４は、２次元血管造影投影データを用いて、冠動脈の３次元モデルを生成し、生成した３次元モデルに対して解析を行うことで、被検体の冠動脈における血流に関する指標値を算出する。なお、上記した解析としては、例えば、ナビエ‐ストークス方程式を用いた流体解析や、機械学習等が挙げられるが、これに限られるものではなく、適用可能な手法であればどのような手法が用いられても良い。
【0019】
医用画像処理装置５は、被検体に関する各種の情報処理を行う。具体的には、医用画像処理装置５は、ネットワークを介して血流情報計算装置３及び血流情報計算装置４から血流に関する指標値（ＦＦＲの値）をそれぞれ受信し、当該指標値を用いて各種の情報処理を行う。例えば、医用画像処理装置５は、サーバやワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。
【0020】
例えば、医用画像処理装置５は、通信インターフェース５１と、入力インターフェース５２と、ディスプレイ５３と、記憶回路５４と、処理回路５５とを備える。
【0021】
通信インターフェース５１は、医用画像処理装置５と、ネットワークを介して接続された他の装置との間で送受信される各種データの伝送及び通信を制御する。具体的には、通信インターフェース５１は、処理回路５５に接続されており、他の装置から受信したデータを処理回路５５に送信、又は、処理回路５５から送信されたデータを他の装置に送信する。例えば、通信インターフェース５１は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、ＮＩＣ（Network Interface Controller）等によって実現される。
【0022】
入力インターフェース５２は、利用者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インターフェース５２は、処理回路５５に接続されており、利用者から受け取った入力操作を電気信号へ変換して処理回路５５に送信する。例えば、入力インターフェース５２は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサーを用いた非接触入力インターフェース、及び音声入力インターフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インターフェース５２は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ送信する電気信号の処理回路も入力インターフェース５２の例に含まれる。
【0023】
ディスプレイ５３は、各種情報及び各種データを表示する。具体的には、ディスプレイ５３は、処理回路５５に接続されており、処理回路５５から受信した各種情報及び各種データを表示する。例えば、ディスプレイ５３は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、タッチパネル等によって実現される。
【0024】
記憶回路５４は、各種データ及び各種プログラムを記憶する。具体的には、記憶回路５４は、処理回路５５に接続されており、処理回路５５から受信したデータを記憶、又は、記憶しているデータを読み出して処理回路５５に送信する。例えば、記憶回路５４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。
【0025】
処理回路５５は、医用画像処理装置５の全体を制御する。例えば、処理回路５５は、入力インターフェース５２を介して利用者から受け付けた入力操作に応じて、各種処理を行う。例えば、処理回路５５は、他の装置から送信されたデータを通信インターフェース５１を介して受信し、受信したデータを記憶回路５４に格納する。また、例えば、処理回路５５は、記憶回路５４から受信したデータを通信インターフェース５１に送信することで、当該データを他の装置に送信する。また、例えば、処理回路５５は、記憶回路５４から受信したデータをディスプレイ５３に表示する。
【0026】
以上、本実施形態に係る医用画像処理装置５の構成例について説明した。例えば、本実施形態に係る医用画像処理装置５は、病院や診療所等の医療施設（例えば、Ａｎｇｉｏ装置２が設置された治療室など）に設置され、医師等の利用者によって行われる各種診断や治療計画の策定等を支援する。例えば、医用画像処理装置５は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値との比較を適切に行うための各種処理を実行する。以下、医用画像処理装置５の詳細について説明する。
【0027】
例えば、図２に示すように、本実施形態では、医用画像処理装置５の処理回路５５が、制御機能５５１と、取得機能５５２と、決定機能５５３と、位置合わせ機能５５４とを実行する。ここで、制御機能５５１は、表示制御部の一例である。取得機能５５２は、取得部の一例である。また、決定機能５５３は、決定部の一例である。また、位置合わせ機能５５４は、位置合わせ部の一例である。
【0028】
制御機能５５１は、入力インターフェース５２を介した操作に応じて、種々のＧＵＩ（Graphical User Interface）や、種々の表示情報を生成して、ディスプレイ５３に表示するように制御する。例えば、制御機能５５１は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値及びＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値をディスプレイ５３に表示させる。また、制御機能５５１は、血流に関する指標値の算出に用いられたＣＴ画像やＡｎｇｉｏ画像に基づいて種々の表示画像を生成して、ディスプレイ５３に表示させる。
【0029】
例えば、制御機能５５１は、位置合わせ機能５５４によって位置合わせが実行されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを重ねて表示させる。なお、制御機能５５１による処理については、後に詳述する。
【0030】
取得機能５５２は、通信インターフェース５１を介して、ネットワークに接続された各種装置から種々の情報を取得する。例えば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する。すなわち、取得機能５５２は、ＣＴ画像に含まれる血管の各位置（血管の走行方向に沿った各位置）における血流に関する指標値（ＣＴ－ＦＦＲの値）と、Ａｎｇｉｏ画像に含まれる血管の各位置における血流に関する指標値（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値）とを取得する。また、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲの算出に用いられたＣＴ画像、及び、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出に用いられたＡｎｇｉｏ画像を、Ｘ線ＣＴ装置１、Ａｎｇｉｏ装置２、血流情報計算装置３、血流情報計算装置４から取得することもできる。なお、取得機能５５２による処理については、後に詳述する。
【0031】
決定機能５５３は、血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値（ＣＴ－ＦＦＲの値）のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値）のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する。具体的には、決定機能５５３は、ＣＴ画像に含まれる血管の位置ごとの血流に関する指標値の差分に基づいて、目標位置を決定する。なお、決定機能５５３による処理については、後に詳述する。
【0032】
位置合わせ機能５５４は、目標位置に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値（ＣＴ－ＦＦＲの値）のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値）のグラフとの位置合わせを実行する。具体的には、位置合わせ機能５５４は、血管の走行方向に沿った各位置におけるＣＴ－ＦＦＲの値を示すグラフと、血管の走行方向に沿った各位置におけるＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を示すグラフとの位置合わせを実行する。なお、位置合わせ機能５５４による処理については、後に詳述する。
【0033】
上述した処理回路５５は、例えば、プロセッサによって実現される。その場合に、上述した各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路５４に記憶される。そして、処理回路５５は、記憶回路５４に記憶された各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、処理回路５５は、各プログラムを読み出した状態で、図２に示した各処理機能を有することとなる。
【0034】
次に、医用画像処理装置５による処理の手順について、図３を用いて説明した後、各処理の詳細について説明する。図３は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５の処理回路５５が有する各処理機能によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図３に示すフローチャートは、治療することが決定された被検体が治療室に入った後に実施される術前のＣＡＧスキャン及び術後のＣＡＧスキャンのどちらの状況においても適用可能である。
【0035】
例えば、図３に示すように、本実施形態では、取得機能５５２が、血流情報計算装置３から被検体のＣＴ－ＦＦＲの値を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、取得機能５５２は、入力インターフェース５２を介したＣＴ－ＦＦＲの値の取得操作に応じて、術前に取得されていたＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0036】
続いて、決定機能５５３が、取得されたＣＴ－ＦＦＲの値におけるΔＦＦＲに基づいて、目標位置を決定する（ステップＳ１０２）。この処理は、例えば、処理回路５５が、決定機能５５３に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0037】
そして、取得機能５５２が、血流情報計算装置４から被検体のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する（ステップＳ１０３）。ここで、この処理は、治療室に入った被検体に対してＣＡＧスキャンが実施され、血流情報計算装置４によってＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値が算出された後に実行される。また、この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0038】
続いて、位置合わせ機能５５４が、目標位置近傍の特徴点を特定し（ステップＳ１０４）、特徴点を用いて位置合わせを実行する（ステップＳ１０５）。この処理は、例えば、処理回路５５が、位置合わせ機能５５４に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0039】
そして、制御機能５５１が、ＣＴ－ＦＦＲの値を示すグラフと、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を示すグラフとを、位置合わせ結果に基づいて比較表示させる（ステップＳ１０６）。具体的には、制御機能５５１は、位置合わせ結果に基づいて、ＣＴ－ＦＦＲの値を示すグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を示すグラフとを重ね、治療室に設置されたディスプレイ５３に表示させる。この処理は、例えば、処理回路５５が、制御機能５５１に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0040】
その後、取得機能５５２が、全ての目標位置について比較表示が実施されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、全ての目標位置について比較表示が実施されていない場合には（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、ステップＳ１０３に戻って、取得機能５５２が、新たな目標位置に対応するＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。一方、全ての目標位置について比較表示が実施された場合には（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、医用画像処理装置５は、処理を終了する。この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0041】
以下、医用画像処理装置５によって実行される各処理の詳細について、説明する。
【0042】
（ＣＴ－ＦＦＲの値の取得処理）
図３のステップＳ１０１で説明したように、取得機能５５２は、入力インターフェース５２を介したＣＴ－ＦＦＲの値の取得操作に応じて、治療の対象となる被検体のＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。例えば、取得機能５５２は、被検体の冠動脈において走行方向に沿った各位置で算出されたＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。
図３のステップＳ１０１で説明したように、取得機能５５２は、入力インターフェース５２を介したＣＴ－ＦＦＲの値の取得操作に応じて、治療の対象となる被検体のＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。例えば、取得機能５５２は、被検体の冠動脈において走行方向に沿った各位置で算出されたＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。
【0043】
ここで、取得機能５５２は、冠動脈における各位置とＣＴ－ＦＦＲの値とを対応付けた情報を取得する。すなわち、取得機能５５２は、冠動脈の各位置におけるＣＴ－ＦＦＲの値の変化を示すグラフを生成することができる情報を取得する。なお、この情報には、ＣＴ－ＦＦＲの値に基づく診断結果（例えば、治療の対象と診断された血流阻害箇所など）が含まれる場合でもよい。
【0044】
なお、ステップＳ１０１におけるＣＴ－ＦＦＲの値の取得処理は、上記したように、入力インターフェース５２を介したユーザの取得指示により動作が開始される場合でもよいが、自動的に処理が開始される場合でもよい。かかる場合には、例えば、取得機能５５２は、治療対象の被検体情報が入力されたことを条件に、自動的に当該被検体のＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。
【0045】
また、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲの値の取得とともに、ＣＴ－ＦＦＲの値の算出に用いられたＣＴ画像を取得することができる。取得機能５５２によってＣＴ画像が取得された場合、制御機能５５１は、取得されたＣＴ画像から表示画像を生成して、ディスプレイ５３に表示させることができる。例えば、制御機能５５１は、取得されたＣＴ画像から治療の対象と診断された血流阻害箇所を示す表示画像を生成して、生成した表示画像をディスプレイ５３に表示させる。
【0046】
（目標位置の決定処理）
図３のステップＳ１０２で説明したように、決定機能５５３は、取得されたＣＴ－ＦＦＲの値におけるΔＦＦＲに基づいて、目標位置を決定する。具体的には、決定機能５５３は、ΔＦＦＲの値が大きく、治療の対象と診断された血流阻害箇所を、位置合わせの目標位置として決定する。ここで、決定機能５５３は、治療の対象と診断された血流阻害箇所を、ＣＴ－ＦＦＲの値から取得することもでき、或いは、ＣＴ－ＦＦＲの値が取得された際に同時に取得された診断結果から取得することもできる。
図３のステップＳ１０２で説明したように、決定機能５５３は、取得されたＣＴ－ＦＦＲの値におけるΔＦＦＲに基づいて、目標位置を決定する。具体的には、決定機能５５３は、ΔＦＦＲの値が大きく、治療の対象と診断された血流阻害箇所を、位置合わせの目標位置として決定する。ここで、決定機能５５３は、治療の対象と診断された血流阻害箇所を、ＣＴ－ＦＦＲの値から取得することもでき、或いは、ＣＴ－ＦＦＲの値が取得された際に同時に取得された診断結果から取得することもできる。
【0047】
すなわち、決定機能５５３は、取得機能５５２によって取得された冠動脈の各位置におけるＣＴ－ＦＦＲの値を用いて、位置ごとの差分を算出することでΔＦＦＲの値を算出し、算出したΔＦＦＲの値に基づいて、目標位置（血流阻害箇所）を決定することができる。この場合、決定機能５５３は、決定した目標位置に対応する血管位置もさらに特定する。例えば、決定機能５５３は、ΔＦＦＲの値が大きくなる２つのＣＴ－ＦＦＲの値の間の位置に対応する冠動脈上の位置を特定する。
【0048】
また、決定機能５５３は、ＣＴ－ＦＦＲの値とともに取得された診断結果から冠動脈における血流阻害箇所を取得し、取得した血流阻害箇所を目標位置として決定する。この場合、ΔＦＦＲの値や、それに対応する冠動脈上の位置が既に特定されていることから、決定機能５５３は、それらの情報に基づいて、目標位置を決定する。
【0049】
ここで、決定機能５５３は、冠動脈における全ての目標位置を特定する。例えば、決定機能５５３は、血管における血管枝ごとに目標位置を決定する。すなわち、決定機能５５３は、治療の対象となる血流阻害箇所が複数ある場合、それら全てを目標位置として決定する。
【0050】
（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の取得処理）
図３のステップＳ１０３で説明したように、取得機能５５２は、被検体のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。具体的には、取得機能５５２は、治療室に入った後、治療を始める前（術前）の段階で収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づくＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値、或いは、治療した後、治療室から出る前（術後）の段階で収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づくＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。例えば、取得機能５５２は、冠動脈における各位置とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを対応付けた情報を取得する。すなわち、取得機能５５２は、冠動脈の各位置におけるＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の変化を示すグラフを生成することができる情報を取得する。
図３のステップＳ１０３で説明したように、取得機能５５２は、被検体のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。具体的には、取得機能５５２は、治療室に入った後、治療を始める前（術前）の段階で収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づくＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値、或いは、治療した後、治療室から出る前（術後）の段階で収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づくＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。例えば、取得機能５５２は、冠動脈における各位置とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを対応付けた情報を取得する。すなわち、取得機能５５２は、冠動脈の各位置におけるＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の変化を示すグラフを生成することができる情報を取得する。
【0051】
ここで、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとについて、略同一の心位相で算出されたグラフを取得する。すなわち、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲが算出された時相と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲが算出された時相とが合うように各指標値を取得する。換言すると、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲが算出された心位相とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲが算出された心位相とを合わせて各指標値を取得する。例えば、ＣＴ－ＦＦＲがＲ－Ｒ間隔においてＲ波開始から７０％経過した時点の位相（ＲＲ７０％）である場合、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲをＲＲ７０％で算出するように、血流情報計算装置４に情報を送信する。そして、取得機能５５２は、ＲＲ７０％で算出されたＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得する。
【0052】
なお、ＣＴ－ＦＦＲの値の取得とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の取得の順番は、図３に示す順番に限られず、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を取得した後、ＣＴ－ＦＦＲの値が取得される場合でもよい。この場合、例えば、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲが算出された心位相に合わせて、ＣＴ－ＦＦＲの値を算出した心位相を選択する。例えば、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲがＲＲ８０％で算出された場合、ＲＲ８０％で算出されたＣＴ－ＦＦＲの値を取得する。
【0053】
ここで、ＣＴ－ＦＦＲの値を算出するためのＣＴ画像に対象とする心位相のもの（例えば、ＲＲ８０％のＣＴ画像）がない場合、ＲＲ８０％におけるＣＴ－ＦＦＲの値を取得することができないため、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲの心位相に合うように、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの心位相を指定する。
【0054】
上述したように、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲが算出された時相と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲが算出された時相とが合うように各指標値を取得する。ここで、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲの値の取得時と同様に、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の取得とともに、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値の算出に用いられたＡｎｇｉｏ画像を取得することができる。取得機能５５２によってＡｎｇｉｏ画像が取得された場合、制御機能５５１は、取得されたＡｎｇｉｏ画像から表示画像を生成して、ディスプレイ５３に表示させることができる。例えば、制御機能５５１は、取得されたＡｎｇｉｏ画像から治療の対象と診断された血流阻害箇所に対応する箇所を示す表示画像を生成して、生成した表示画像をディスプレイ５３に表示させる。
【0055】
（位置合わせ処理）
図３のステップＳ１０４及びステップＳ１０５で説明したように、位置合わせ機能５５４は、決定機能５５３によって決定された目標位置の近傍の特徴点を特定し、特定した特徴点を用いて位置合わせを実行する。具体的には、位置合わせ機能５５４は、目標位置の近傍の特徴点において位置合わせを行うことで、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの位置合わせを実行する。ここで、上述したように、取得機能５５２は、略同一の心位相で算出されたグラフを取得する。すなわち、位置合わせ機能５５４は、略同一の心位相で算出されたグラフ間の位置合わせを実行する。
図３のステップＳ１０４及びステップＳ１０５で説明したように、位置合わせ機能５５４は、決定機能５５３によって決定された目標位置の近傍の特徴点を特定し、特定した特徴点を用いて位置合わせを実行する。具体的には、位置合わせ機能５５４は、目標位置の近傍の特徴点において位置合わせを行うことで、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの位置合わせを実行する。ここで、上述したように、取得機能５５２は、略同一の心位相で算出されたグラフを取得する。すなわち、位置合わせ機能５５４は、略同一の心位相で算出されたグラフ間の位置合わせを実行する。
【0056】
例えば、位置合わせ機能５５４は、ＣＴ－ＦＦＲの値を算出したＣＴ画像における冠動脈とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を算出したＡｎｇｉｏ画像における冠動脈とにおいて、目標位置の近傍の特徴点をそれぞれ特定し、特定した特徴点を合わせる位置合わせを実行する。図４は、第１の実施形態に係る位置合わせ処理の一例を説明するための図である。ここで、図４においては、左側にＣＴ－ＦＦＲの値を算出したＣＴ画像を示し、右側にＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を算出したＡｎｇｉｏ画像を示す。
【0057】
例えば、位置合わせ機能５５４は、図４の左側の図に示すように、ＣＴ－ＦＦＲの値を算出したＣＴ画像において、決定機能５５３によって決定された目標位置Ｔ１の近傍の特徴点として、血管分岐部Ｐ１と血管分岐部Ｐ２とを特定する。そして、位置合わせ機能５５４は、図４の右側の図に示すように、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を算出したＡｎｇｉｏ画像において、血管分岐部Ｐ１に対応する血管分岐部Ｐ３と、血管分岐部Ｐ２に対応する血管分岐部Ｐ４とを特定する。
【0058】
そして、位置合わせ機能５５４は、決定した特徴点間で位置合わせを実行する。例えば、位置合わせ機能５５４は、血管分岐部Ｐ１と血管分岐部Ｐ３とを合わせ、血管分岐部Ｐ２と血管分岐部Ｐ４とを合わせる位置合わせを実行する。すなわち、位置合わせ機能５５４は、血管分岐部Ｐ１におけるＣＴ－ＦＦＲの値と血管分岐部Ｐ３におけるＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを同じ位置の値とし、血管分岐部Ｐ２におけるＣＴ－ＦＦＲの値と血管分岐部Ｐ４におけるＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを同じ位置の値として、グラフを重ねる処理を実行する。
【0059】
ここで、位置合わせ機能５５４は、特徴点（例えば、血管分岐部）の位置合わせを実行する際に、画像変形を行う場合でもよい。例えば、血管分岐部Ｐ１と血管分岐部Ｐ３とを合わせ、血管分岐部Ｐ２と血管分岐部Ｐ４とを合わせる位置合わせを実行する際に、位置合わせ機能５５４は、一方の画像における冠動脈を走行方向に沿って伸長或いは縮小させることで、当該画像における血管分岐部を他方の画像における血管分岐部に合わせる処理を行う。上記変形処理を行った場合、位置合わせ機能５５４は、伸長或いは縮小を行った画像に対応するＦＦＲのグラフの値の位置を、伸長或いは縮小に応じた位置に移動させる。
【0060】
例えば、治療後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとＣＴ－ＦＦＲのグラフとを比較させる場合、治療後にはステントなどの医療用デバイスが留置されていることが多い。このような場合、血管の形状が変化するため、上記した変形処理を行ない、精度良く位置合わせを行う。
【0061】
なお、上述した例では、目標位置としてΔＦＦＲが大きい箇所（血流阻害箇所）を用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、ＦＦＲのグラフの変曲点やグラフにおいて値が下がり始める点など、他の統計的分析によって特定した点、又は、ＦＦＲ以外に術前に注目していた箇所、治療を施した箇所、などが目標位置として用いられる場合でもよい。
【0062】
かかる場合には、決定機能５５３が、上記した点のいずれかを目標位置として決定する。なお、制御機能５５１が、目標位置を選択するためのＧＵＩを表示させ、操作者から目標位置の選択操作を受け付けることで、目標位置が決定される場合でもよい。
【0063】
また、上述した例では、位置合わせを実行する特徴点として血管分岐部を用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、ＦＦＲのグラフにおいて値が下がり始める点が用いられる場合でもよい。すなわち、位置合わせ機能５５４は、グラフにおける目標位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの位置合わせを実行する。
【0064】
また、位置合わせを実行する特徴点として、過去の治療において留置された医療用デバイスなどが用いられる場合でもよい。また、血管分岐部、ＦＦＲのグラフにおいて値が下がり始める点、過去の治療において留置された医療用デバイスなどから複数の特徴点を抽出し、抽出した複数の特徴点をそれぞれ合わせる位置合わせが実行される場合でもよい。なお、制御機能５５１が、特徴点を選択するためのＧＵＩを表示させ、操作者から特徴点の選択操作を受け付けることで、特徴点が決定される場合でもよい。
【0065】
また、上述した例では、画像間で位置合わせを行う場合について説明したが、実施形態はこれに限られず、例えば、冠動脈モデルが用いられる場合でもよい。かかる場合には、例えば、位置合わせ機能５５４は、冠動脈モデルから特徴点（血管分岐部）を抽出し、冠動脈モデルの特徴点に対してＣＴ画像の特徴点を位置合わせし、当該冠動脈モデルの特徴点に対してＡｎｇｉｏ画像の特徴点を位置合わせすることで、ＣＴ画像の特徴点とＡｎｇｉｏ画像の特徴点との位置合わせを実行する。
【0066】
上述したように、位置合わせ機能５５４は、目標位置近傍の特徴点を用いて位置合わせを実行することで、局所的な位置合わせを実行する。すなわち、目標位置が複数ある場合、位置合わせ機能５５４は、目標位置それぞれについて、上記した位置合わせ処理を実行する。これにより、位置合わせ機能５５４は、目標位置について精度の高い位置合わせを実行することができる。
【0067】
なお、位置合わせ機能５５４は、血管枝ごとに、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。また、位置合わせ機能５５４は、冠動脈全体や、血管分岐部間よりも広い範囲で位置合わせを実行することもできる。
【0068】
（比較表示処理）
図３のステップＳ１０６で説明したように、制御機能５５１は、位置合わせ機能５５４によって位置合わせが実行されたＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとを重ねて表示させる。図５は、第１の実施形態に係る比較表示の一例を示す図である。ここで、図５は、横軸を血管の位置、縦軸をＦＦＲの値としたグラフを示す。
図３のステップＳ１０６で説明したように、制御機能５５１は、位置合わせ機能５５４によって位置合わせが実行されたＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとを重ねて表示させる。図５は、第１の実施形態に係る比較表示の一例を示す図である。ここで、図５は、横軸を血管の位置、縦軸をＦＦＲの値としたグラフを示す。
【0069】
例えば、制御機能５５１は、図５の上段の図に示すように、術前に収集されたＣＴ画像に基づくＣＴ－ＦＦＲのグラフＣ１と、術前に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づくＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとを比較表示させる。ここで、制御機能５５１は、位置合わせ機能５５４によって位置合わせを反映させたグラフを表示させる。すなわち、制御機能５５１は、特徴点間のＦＦＲの値が、位置合わせの結果に応じた位置に配置されたグラフを表示させる。
【0070】
例えば、制御機能５５１は、図５の下段の図に示すように、血管分岐部Ｐ１（血管分岐部Ｐ３）に対応するグラフ上の位置を示す直線Ｌ１と、血管分岐部Ｐ２（血管分岐部Ｐ４）に対応するグラフ上の位置を示す直線Ｌ２との間にあるＦＦＲの値を、位置合わせの結果に応じた位置に配置したグラフを表示させる。
【0071】
ここで、制御機能５５１は、重ねて表示させたグラフに対して、位置合わせの精度に関する情報をさらに表示させることができる。すなわち、制御機能５５１は、位置合わせの精度が高い範囲と低い範囲とを区別可能に表示させることができる。例えば、制御機能５５１は、図５の下段の図に示すように、位置合わせを行った範囲（直線Ｌ１と直線Ｌ２との間）以外をグレーで示すことで、位置合わせの精度が低いことをグラフ上に示す。
【0072】
（判定処理）
図３のステップＳ１０７で説明したように、取得機能５５２は、全ての目標位置について比較表示が実施されたか否かを判定する。具体的には、取得機能５５２は、１つの目標位について、ＣＴ－ＦＦＲのグラフと、術前のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフ及び術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示がそれぞれ実施されたか否かを判定する。例えば、取得機能５５２は、術前・術後を区別する識別子や、経過時間に基づいて、上記比較表示がそれぞれ実施されたか否かを判定する。
図３のステップＳ１０７で説明したように、取得機能５５２は、全ての目標位置について比較表示が実施されたか否かを判定する。具体的には、取得機能５５２は、１つの目標位について、ＣＴ－ＦＦＲのグラフと、術前のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフ及び術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示がそれぞれ実施されたか否かを判定する。例えば、取得機能５５２は、術前・術後を区別する識別子や、経過時間に基づいて、上記比較表示がそれぞれ実施されたか否かを判定する。
【0073】
また、取得機能５５２は、複数の目標位置について、上記比較表示がそれぞれ実施されたか否かを判定する。すなわち、取得機能５５２は、複数の治療対象となる箇所について、それぞれ比較表示が実施されたか否かを判定する。例えば、取得機能５５２は、決定機能５５３によって決定された全ての目標位置について、それぞれ比較表示が実施されたか否かを判定する。
【0074】
上述したように、制御機能５５１は、局所的な位置合わせが実行されたＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとを比較表示させることできるが、グラフの比較表示以外にも種々の表示を行うことができる。以下、図６Ａ～図６Ｄを用いて、制御機能５５１による表示制御について説明する。図６Ａ～図６Ｄは、第１の実施形態に係る制御機能５５１による表示制御の一例を示す図である。
【0075】
図６Ａに示すように、制御機能５５１は、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示に加えて、それぞれの数値を表示させることもできる。例えば、制御機能５５１は、図６Ａに示すように、数値表示させる位置を指定するためのＧＵＩ（直線Ｌ３）を表示させる。操作者は、直線Ｌ３を横軸方向に移動させることで、数値表示させる血管の位置を指定する。制御機能５５１は、直線Ｌ３によって指定された位置のＣＴ－ＦＦＲの値と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを数値で表示させる。
【0076】
また、図６Ｂに示すように、制御機能５５１は、血管を含む表示画像の血管の位置に対応付けて、グラフを表示させることもできる。上述したように、位置合わせ機能５５４は、目標位置ごとに位置合わせを実行する。すなわち、制御機能５５１は、目標位置ごとにＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示を実行することができる。そこで、制御機能５５１は、図６Ｂに示すように、目標位置ごとのＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示を、冠動脈の位置に対応付けて表示させる。
【0077】
また、図６Ｃに示すように、制御機能５５１は、グラフ表示だけでなく、冠動脈の画像の位置に対応付けて、各ＦＦＲの値を数値表示させることもできる。例えば、制御機能５５１は、図６Ｃに示すように、冠動脈上の位置を指定するためのＧＵＩ（冠動脈上の点）を表示させる。操作者は、冠動脈上の点を走行方向に沿って移動させることで、数値表示させる血管の位置を指定する。制御機能５５１は、冠動脈上の点によって指定された位置のＣＴ－ＦＦＲの値と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを数値で表示させる。
【0078】
また、図６Ｄに示すように、制御機能５５１は、目標位置に対応する血管位置の画像を、ＣＴ画像及びＡｎｇｉｏ画像からそれぞれ生成して表示させる。ここで、制御機能５５１は、Ａｎｇｉｏ画像における血管と同じ角度、同じサイズでＣＴ画像から血管の画像を生成して表示させる。さらに、制御機能５５１は、各画像における血管に対して、ＦＦＲの値に応じた色をつけたカラーマップを表示させることもできる。すなわち、制御機能５５１は、ＣＴ－ＦＦＲの値に応じた色で血管を表したＣＴの画像と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値に応じた色で血管を表したＡｎｇｉｏの画像とを並べて表示させる。
【0079】
上述したように、本実施形態に係る医用画像処理装置５は、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとを比較表示させる。ここで、制御機能５５１は、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示において、操作者（治療を行う術者）に対して、比較結果に応じた警告を表示させることができる。例えば、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示において、結果が異なっている場合でも術者が気づきにくい場合がある。そこで、制御機能５５１は、複数のグラフの比較結果に応じて警告を表示させることで、ＣＴ－ＦＦＲのグラフとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのグラフとの比較表示における気づきを支援する。
【0080】
図７は、第１の実施形態に係る比較表示の一例を示す図である。例えば、ワークフローが術後まで進み、術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲとの位置合わせが実施されると、制御機能５５１は、図７に示すように、術前に収集されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値（ＣＴ－ＦＦＲ）のグラフＣ１と、術前に収集されたＣＴ画像を用いて推定された術後の血流に関する指標値（Ｖｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲ）のグラフＣ３と、術前に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ（術前））のグラフＣ２と、術後に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値（Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ（術後））のグラフＣ４とを重ねて表示させることができる。
【0081】
ここで、制御機能５５１は、図７に示すように、４つのグラフを生成順に順次表示させる際に、グラフ間の比較において所定の条件を満たした場合に警告を表示させる。例えば、制御機能５５１は、血流に関する指標値のグラフにおいて目標位置に基づいて設定された範囲内の比較結果に応じて、警告を表示させる。一例を挙げると、制御機能５５１は、図７に示すように、ＣＴ－ＦＦＲのグラフＣ１における２つの変曲点を示す直線Ｌ４と直線Ｌ５との間のＦＦＲ値の比較において、グラフ間に大きな差がある場合に、警告を表示させる。
【0082】
例えば、制御機能５５１は、ＣＴ－ＦＦＲのグラフＣ１と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ（術前）のグラフＣ２との間で、閾値以上の差がある場合に、警告を表示させる。これにより、制御機能５５１は、ＣＴ－ＦＦＲによる結果とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの結果とが異なっていることを気づかせることができる。
【0083】
また、制御機能５５１は、Ｖｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲのグラフＣ３と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ（術後）のグラフＣ４との間で、閾値以上の差がある場合に、警告を表示させる。例えば、制御機能５５１は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲ（術後）のグラフＣ４の値が、Ｖｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲのグラフＣ３の値に届かない場合に、警告を表示させる。これにより、制御機能５５１は、治療がうまくいっていない可能性があることを気づかせることができる。
【0084】
また、制御機能５５１は、２つの変曲点を示す直線Ｌ４と直線Ｌ５との間のＦＦＲ値の比較だけでなく、その他の位置で比較を行い、その結果に応じて警告を表示させることもできる。例えば、制御機能５５１は、グラフ間で変曲点の横軸上の位置を比較し、差が閾値以上ある場合に、警告を表示させる。
【0085】
また、制御機能５５１は、各グラフにおける末梢の値を比較し、差が閾値以上ある場合に、警告を表示させる。ここで、制御機能５５１は、グラフにおける末梢（右端）を比較する場合でもよく、位置合わせの精度が高い範囲における末梢（図の直線Ｌ２の位置）を比較する場合でもよい。
【0086】
また、治療後のＡｎｇｉｏ画像を収集する場合、薬剤の注入や体動などにより、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値に影響が出る場合がある。そこで、制御機能５５１は、比較した結果の差が大きい場合に、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの再計算を示唆したり、自動で再計算を行うように制御したりしてもよい。
【0087】
なお、制御機能５５１は、上記した警告表示だけでなく、比較したグラフ間のＦＦＲの値の差を示す数値を表示させることもできる。
【0088】
上述したように、第１の実施形態によれば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを取得する。決定機能５５３は、血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを位置合わせするための目標位置を決定する。位置合わせ機能５５４は、目標位置に基づいて、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、目標位置付近の位置合わせを精度よく行うことができ、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値との比較を適切に行うことを可能にする。
【0089】
また、第１の実施形態によれば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に含まれる血管の各位置における血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に含まれる血管の各位置における血流に関する指標値とを取得する。決定機能５５３は、ＣＴ画像に含まれる血管の位置ごとの血流に関する指標値の差分に基づいて、目標位置を決定する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、血流を阻害しているか否かに基づいて、目標位置を決定することができ、適切な目標位置を設定することを可能にする。
【0090】
また、第１の実施形態によれば、決定機能５５３は、血管における血管枝ごとに目標位置を決定する。位置合わせ機能５５４は、血管枝ごとに、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、局所ごとに位置合わせを実行することを可能にする。
【0091】
また、第１の実施形態によれば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとについて、略同一の心位相で算出されたグラフを取得する。位置合わせ機能５５４は、略同一の心位相で算出されたグラフ間の位置合わせを実行する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、精度の高い比較を行うことを可能にする。
【0092】
また、第１の実施形態によれば、決定機能５５３は、血管における目標位置に対応する血管位置を特定する。位置合わせ機能５５４は、血管位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、局所的な位置合わせを精度よく行うことを可能にする。
【0093】
また、第１の実施形態によれば、位置合わせ機能５５４は、グラフにおける目標位置の近傍の特徴点において位置合わせを実行することで、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとの位置合わせを実行する。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、グラフを用いた位置合わせを精度よく行うことを可能にする。
【0094】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、位置合わせ機能５５４によって位置合わせが実行されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを重ねて表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、精度の高い比較表示を行うことを可能にする。
【0095】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、重ねて表示させたグラフに対して、位置合わせの精度に関する情報をさらに表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、グラフにおいて比較する箇所を容易に把握することを可能にする。
【0096】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、血管を含む表示画像の血管の位置に対応付けて、グラフを表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、画像とグラフとの比較を表示させることを可能にする。
【0097】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、術前に収集されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、術前に収集されたＣＴ画像を用いて推定された術後の血流に関する指標値のグラフと、術前に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフと、術後に収集されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフとを重ねて表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、ワークフローで得られるグラフを１つにまとめて表示させることを可能にする。
【0098】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、複数のグラフの比較結果に応じて警告を表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、術者に対して気づきを支援することを可能にする。
【0099】
また、第１の実施形態によれば、制御機能５５１は、血流に関する指標値のグラフにおいて目標位置に基づいて設定された範囲内の比較結果に応じて、警告を表示させる。したがって、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５は、比較において重要な位置に関する気づきを支援することを可能にする。
【0100】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲを算出するためのＡｎｇｉｏ画像の収集方法について説明する。第１の実施形態で説明したように、本願が適用されるワークフローでは、ＣＴ画像が先に収集され、血流阻害箇所の有無が確認され、血流阻害箇所がある場合に、Ａｎｇｉｏ画像が収集される。したがって、Ａｎｇｉｏ画像収集時には、どこが目標位置かわかっている。そこで、第２の実施形態では、血流阻害箇所の位置に応じて、Ａｎｇｉｏ画像を収集することで、Ａｎｇｉｏ画像の収集をより効率よく行う。
第２の実施形態では、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲを算出するためのＡｎｇｉｏ画像の収集方法について説明する。第１の実施形態で説明したように、本願が適用されるワークフローでは、ＣＴ画像が先に収集され、血流阻害箇所の有無が確認され、血流阻害箇所がある場合に、Ａｎｇｉｏ画像が収集される。したがって、Ａｎｇｉｏ画像収集時には、どこが目標位置かわかっている。そこで、第２の実施形態では、血流阻害箇所の位置に応じて、Ａｎｇｉｏ画像を収集することで、Ａｎｇｉｏ画像の収集をより効率よく行う。
【0101】
図８は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置５ａの構成例を示す図である。第２の実施形態に係る医用画像処理装置５ａは、第１の実施形態に係る医用画像処理装置５と比較して、算出機能５５５を新たに有する点と、取得機能５５２による制御とが異なる。以下、これらを中心に説明し、同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【0102】
第２の実施形態に係る算出機能５５５は、血管における目標位置に基づいて、当該血管に対するＡｎｇｉｏ画像の収集方向を算出する。具体的には、算出機能５５５は、ＣＴ－ＦＦＲの値に基づいて決定された冠動脈における血流阻害箇所を対象としたＡｎｇｉｏ画像を収集するためのＸ線の照射方向（アームの角度情報）を算出する。なお、算出機能５５５による処理については、後に詳述する。
【0103】
第２の実施形態に係る取得機能５５２は、算出機能５５５によって算出された収集方向でＡｎｇｉｏ画像を収集するように、撮影条件の設定情報をＡｎｇｉｏ装置２に送信する。具体的には、取得機能５５２は、算出機能５５５によって算出されたアームの角度情報をＡｎｇｉｏ装置２に送信する。
【0104】
次に、医用画像処理装置５ａによる処理の手順について、図９を用いて説明した後、各処理の詳細について説明する。図９は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置５ａの処理回路５５が有する各処理機能によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９に示すフローチャートは、主に、治療することが決定された被検体が治療室に入った後に実施される術前のＣＡＧスキャンにおいて適用される。
【0105】
例えば、図９に示すように、本実施形態では、取得機能５５２が、血流情報計算装置３から被検体のＣＴ－ＦＦＲの値を取得する（ステップＳ２０１）。この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0106】
続いて、決定機能５５３が、取得されたＣＴ－ＦＦＲの値におけるΔＦＦＲに基づいて、目標位置を決定する（ステップＳ２０２）。この処理は、例えば、処理回路５５が、決定機能５５３に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0107】
続いて、算出機能５５５が、決定機能５５３によって決定された目標位置に基づいて、目標位置を撮影するための推奨角度を算出する（ステップＳ２０３）。また、この処理は、例えば、処理回路５５が、算出機能５５５に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0108】
続いて、制御機能５５１が、算出された推奨角度の表示させる（ステップＳ２０４）。この処理は、例えば、処理回路５５が、制御機能５５１に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0109】
そして、取得機能５５２が、推奨角度の情報をＡｎｇｉｏ装置２に送信する（ステップＳ２０５）。この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0110】
その後、取得機能５５２が、全ての目標位置について推奨角度の算出が実施されたか否かを判定する（ステップＳ２０６）。ここで、全ての目標位置について推奨角度の算出が実施されていない場合には（ステップＳ２０６、Ｎｏ）、ステップＳ２０３に戻って、算出機能５５５が、新たな目標位置について推奨角度を算出する。一方、全ての目標位置について推奨角度の算出が実施された場合には（ステップＳ、Ｙｅｓ）、医用画像処理装置５は、処理を終了する。この処理は、例えば、処理回路５５が、取得機能５５２に対応するプログラムを記憶回路５４から呼び出して実行することにより実現される。
【0111】
以下、医用画像処理装置５ａによって実行される各処理の詳細について、説明する。なお、図９のステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０６の処理は、図３のステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０７と同様の処理であるため、詳細な説明は省略する。
【0112】
（推奨角度の算出処理）
図９のステップＳ２０３で説明したように、算出機能５５５は、決定機能５５３によって決定された目標位置を撮影するための推奨角度を算出する。具体的には、算出機能５５５は、目標位置の動きが相対的に小さい方向であり（拍動による動きの移動量が小さく方向）、かつ、目標位置の血管にForeshortening（デバイスの長さが短く見える現象）が発生しない方向を推奨角度として算出する。
図９のステップＳ２０３で説明したように、算出機能５５５は、決定機能５５３によって決定された目標位置を撮影するための推奨角度を算出する。具体的には、算出機能５５５は、目標位置の動きが相対的に小さい方向であり（拍動による動きの移動量が小さく方向）、かつ、目標位置の血管にForeshortening（デバイスの長さが短く見える現象）が発生しない方向を推奨角度として算出する。
【0113】
例えば、算出機能５５５は、ＣＴ画像において決定された目標位置と冠動脈の形状に基づいて、冠動脈と目標位置との位置関係を特定する。そして、算出機能５５５は、特定した位置関係に基づいて、目標位置が上記した条件（動きが相対的に小さく、Foreshorteningが発生しない方向）を満たす冠動脈に対する角度（ＣＴ画像（ボリュームデータ）に対する角度）を算出する。そして、算出機能５５５は、算出した冠動脈に対する角度を用いて、推奨角度を算出する。
【0114】
ここで、Ａｎｇｉｏ画像を収集する際の被検体の体位が、ＣＴ画像収集時の体位と同一である場合、算出機能５５５は、Ａｎｇｉｏ画像の撮像空間において上記冠動脈に対する角度（ＣＴ画像（ボリュームデータ）に対する角度）と同一の角度を、推奨角度として決定する。
【0115】
或いは、治療室において既に被検体のＡｎｇｉｏ画像が収集されている場合、算出機能５５５は、例えば、冠動脈の形状に基づく抽出手法に基づいて、既に収集されているＡｎｇｉｏ画像から冠動脈を抽出する。そして、算出機能５５５は、抽出した冠動脈に対して上記算出した冠動脈に対する角度となる、Ａｎｇｉｏ画像の撮像空間における角度を算出する。算出機能５５５は、上記Ａｎｇｉｏ画像の撮像空間における角度を、推奨角度として決定する。
【0116】
なお、上記した例では、決定機能５５３がＣＴ画像における目標位置を決定する場合について説明したが、操作者が目標位置を決定する場合でもよい。この場合、操作者が、目標位置の部位名をさらに付与し、算出機能５５５は、付与された部位名に基づいて、Ａｎｇｉｏ画像における目標位置のおおよその位置を特定してもよい。
【0117】
（推奨角度の表示処理）
図９のステップＳ２０４で説明したように、制御機能５５１は、算出機能５５５によって算出された推奨角度を、ディスプレイ５３に表示させる。ここで、制御機能５５１は、操作者による角度の承認を受け付けるためのＧＵＩをさらに表示させることもできる。
図９のステップＳ２０４で説明したように、制御機能５５１は、算出機能５５５によって算出された推奨角度を、ディスプレイ５３に表示させる。ここで、制御機能５５１は、操作者による角度の承認を受け付けるためのＧＵＩをさらに表示させることもできる。
【0118】
（推奨角度の送信処理）
図９のステップＳ２０５で説明したように、取得機能５５２は、算出機能５５５によって算出された推奨角度を、Ａｎｇｉｏ装置２の撮像条件として、Ａｎｇｉｏ装置２に送信することで、Ａｎｇｉｏ装置２に推奨角度でのＡｎｇｉｏ画像の収集を設定する。
図９のステップＳ２０５で説明したように、取得機能５５２は、算出機能５５５によって算出された推奨角度を、Ａｎｇｉｏ装置２の撮像条件として、Ａｎｇｉｏ装置２に送信することで、Ａｎｇｉｏ装置２に推奨角度でのＡｎｇｉｏ画像の収集を設定する。
【0119】
上記した設定によってＡｎｇｉｏ画像を収集することにより、最初に表示させる段階で、目標位置が見やすいＡｎｇｉｏ画像を表示させることができる。図１０は、第２の実施形態に係る画像表示の一例を説明するための図である。図１０に示すように、ＣＴ画像において目標位置Ｔ２が決定された場合、上記した推奨角度により制御により、目標位置Ｔ２が見やすいＡｎｇｉｏ画像を表示させることができる。すなわち、目標位置Ｔ２の血管をForeshorteningが発生しない方向で示したＡｎｇｉｏ画像を表示させることができる。さらに、目標位置Ｔ２がわかっているため、当該位置を拡大させたＡｎｇｉｏ画像も表示させることができる。
【0120】
また、このように収集されたＡｎｇｉｏ画像を用いて算出されたＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値が、ＣＴ－ＦＦＲの値と大きく異なっている場合に、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ画像の再収集や、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの再計算を行うように制御することもできる。例えば、取得機能５５２は、角度を変えてＡｎｇｉｏ画像を収集させたり、撮像する心位相を変えたりした後、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの再計算を行うように制御する。
【0121】
なお、上記した例では、決定機能５５３によって決定された目標位置が観察しやすいＡｎｇｉｏ画像を収集する場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、末梢部位のＦＦＲ値が所定値を下回る血管において、ΔＦＦＲの値が閾値を超える箇所や、操作者によって設定された箇所が観察しやすいＡｎｇｉｏ画像を収集する場合でもよい。
【0122】
ここで、目標位置が複数ある場合、算出機能５５５は、複数の目標位置について、Ａｎｇｉｏ画像の収集方向をそれぞれ算出する。この場合、目標位置に対する治療が順に進められる。そこで、医用画像処理装置５ａは、目標位置ごとに、推奨角度の算出、表示、及び、推奨角度によるＡｎｇｉｏ画像収集の制御を実施する。ここで、制御機能５５１は、目標位置に対する治療を順に進めていく間、まだ治療が行われていない目標位置を提示し、その位置の推奨角度を表示させることができる。
【0123】
図１１は、第２の実施形態に係る表示制御の一例を示す図である。例えば、制御機能５５１は、図１１の上段の図に示すように、冠動脈上の複数の目標位置をそれぞれ示す矢印ａ１と矢印ａ２とを表示させる。ここで、例えば、操作者により矢印ａ１の位置が指定されると、制御機能５５１は、当該位置における推奨角度を表示させる。
【0124】
そして、矢印ａ１で示した目標位置に対する治療が完了すると、制御機能５５１は、図１１の下段の図に示すように、矢印ａ１を消し、矢印ａ２のみを表示させる。これにより、操作者は、残っている治療対象の箇所を明確に提示することができる。
【0125】
上述したように、第２の実施形態によれば、決定機能５５３は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフの形状に基づいて、ＣＴ画像に含まれる血管における目標位置を決定する。算出機能５５５は、血管における目標位置に基づいて、当該血管に対するＡｎｇｉｏ画像の収集方向を算出する。したがって、第２の実施形態に係る医用画像処理装置５ａは、適切なＡｎｇｉｏ画像を容易に収集することを可能にする。
【0126】
また、第２の実施形態によれば、決定機能５５３は、血管において複数の目標位置を決定する。算出機能５５５は、複数の目標位置について、Ａｎｇｉｏ画像の収集方向をそれぞれ算出する。したがって、第２の実施形態に係る医用画像処理装置５ａは、治療対象となる箇所が複数ある場合にも、それぞれの箇所に対して適切なＡｎｇｉｏ画像を容易に収集することを可能にする。
【0127】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、ＣＴ－ＦＦＲの算出条件とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出条件を関連付ける方法について説明する。具体的には、ＣＴ－ＦＦＲ及びＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのアルゴリズムについて、協調、リンク、連動、相互情報交換を行う方法を説明する。なお、第３の実施形態は、第１、第２の実施形態と比較して、取得機能５５２による処理内容が異なる。以下、この点を中心に説明する。
第３の実施形態では、ＣＴ－ＦＦＲの算出条件とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出条件を関連付ける方法について説明する。具体的には、ＣＴ－ＦＦＲ及びＡｎｇｉｏ－ＦＦＲのアルゴリズムについて、協調、リンク、連動、相互情報交換を行う方法を説明する。なお、第３の実施形態は、第１、第２の実施形態と比較して、取得機能５５２による処理内容が異なる。以下、この点を中心に説明する。
【0128】
第３の実施形態に係る取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値の算出とにおいて、算出条件を合わせてそれぞれ算出された指標値のグラフを取得する。
【0129】
例えば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出条件に合わせて算出されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する。一例を挙げると、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲの算出に係るアルゴリズムに合わせて、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出に係るアルゴリズムを設定するように制御する。例えば、ＣＴ－ＦＦＲの値がナビエ‐ストークス方程式を用いた流体解析により算出された場合、取得機能５５２は、ナビエ‐ストークス方程式を用いた流体解析を用いてＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を算出するように、血流情報計算装置４に設定情報を送信する。また、例えば、ＣＴ－ＦＦＲの値が機械学習を用いた解析により算出された場合、取得機能５５２は、機械学習を用いた解析を用いてＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を算出するように、血流情報計算装置４に設定情報を送信する。
【0130】
また、例えば、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲを算出する際の末端の計算範囲や、境界条件などの情報を取得し、取得した情報を血流情報計算装置４に送信することで、末端の計算範囲や境界条件をＣＴ－ＦＦＲに合わせたＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出結果を取得することができる。
【0131】
また、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ画像に基づいて設定される算出条件を用いて算出されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する。例えば、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲを算出する際の境界条件に合わせて、ＣＴ－ＦＦＲの値を再算出するように、血流情報計算装置３に設定情報を送信する。
【0132】
また、Ａｎｇｉｏ画像では、複数フレームを用いて造影剤の流れを取得することができる。そこで、取得機能５５２は、造影剤の流れから流量や流速を取得し、取得した流量や流速をＣＴ－ＦＦＲの解析条件としてＣＴ－ＦＦＲの値を再算出するように、血流情報計算装置３に設定情報を送信する。
【0133】
また、Ａｎｇｉｏ画像では、治療後の実際の血管の形状を取得することができる。そこで、取得機能５５２は、ＣＴ画像の血管形状を治療後のＡｎｇｉｏ画像の血管形状にＶｉｒｔｕｉａｌに変形させ、ＣＴ－ＦＦＲを算出させる。これにより、治療後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値と、治療後のＣＴ－ＦＦＲの値とを取得することができ、両方の数値を観察することにより、より自信をもった治療終了判断をおこなうことができるようになる。
【0134】
上述したように、第３の実施形態によれば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値の算出とにおいて、算出条件を合わせてそれぞれ算出された指標値のグラフを取得する。したがって、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、算出条件を揃えたＣＴ－ＦＦＲの値と、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを比較させることができ、グラフの比較をより適切に行うことを可能にする。
【0135】
また、第３の実施形態によれば、取得機能５５２は、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値の算出条件に合わせて算出されたＡｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する。したがって、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出条件を、ＣＴ－ＦＦＲの算出条件に合わせることを可能にする。
【0136】
また、第３の実施形態によれば、取得機能５５２は、Ａｎｇｉｏ画像に基づいて設定される算出条件を用いて算出されたＣＴ画像に基づく血流に関する指標値のグラフを取得する。したがって、第３の実施形態に係る医用画像処理装置は、ＣＴ－ＦＦＲの算出条件を、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出条件に合わせることを可能にする。
【0137】
（その他の実施形態）
上述した実施形態では、血流に関する指標値としてＦＦＲを用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、血流に関する指標値として、圧力、圧力比、流量、流量比、流体抵抗、流体抵抗比、ｉＦＲなど、その他の指標値が用いられる場合でもよい。また、上記した指標値を組み合わせて算出した指標値が用いられる場合でもよい。
上述した実施形態では、血流に関する指標値としてＦＦＲを用いる場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、血流に関する指標値として、圧力、圧力比、流量、流量比、流体抵抗、流体抵抗比、ｉＦＲなど、その他の指標値が用いられる場合でもよい。また、上記した指標値を組み合わせて算出した指標値が用いられる場合でもよい。
【0138】
また、上述した実施形態では、ＣＴ－ＦＦＲとＡｎｇｉｏ－ＦＦＲとの関連付けとして、ＣＴ－ＦＦＲの算出条件とＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの算出条件とを合わせる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、例えば、取得機能５５２は、ＣＴ－ＦＦＲを算出する際の３次元の冠動脈モデルの形状に基づいて、Ａｎｇｉｏ－ＦＦＲを算出する際の３次元の冠動脈モデルの形状を補正するように制御する場合でもよい。
【0139】
また、例えば、ＣＴ－ＦＦＲの値と、Ｖｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲの値と、術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値とを学習データとして用いた機械学習により、ＣＴ－ＦＦＲの値とＶｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲの値の入力に応じて、術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値を出力する学習済みモデルを構築することもできる。この学習済みモデルを用いることで、ＣＴ－ＦＦＲの値とＶｉｒｔｕａｌ ＣＴ－ＦＦＲの値から、術後のＡｎｇｉｏ－ＦＦＲの値をシミュレーションすることができる。
【0140】
なお、上記した処理回路５５は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサがプログラムを実行することによって各処理機能を実現するものとしてもよい。また、処理回路５５が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、処理回路５５が有する各処理機能は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。また、ここでは、各処理機能に対応するプログラムが単一の記憶回路５４に記憶される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、各処理機能に対応するプログラムが複数の記憶回路が分散して記憶され、処理回路５５が、各記憶回路から各プログラムを読み出して実行する構成としても構わない。
【0141】
本明細書における表示制御部、取得部、決定部、位置合わせ部、及び、算出部は、実施形態で述べた制御機能、取得機能、決定機能、位置合わせ機能、及び、算出機能によって実現する他にも、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。
【0142】
また、上述した実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、又は、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。
【0143】
ここで、プロセッサによって実行される医用画像処理プログラムは、ＲＯＭ（Read Only Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、この医用画像処理プログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、この医用画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって提供又は配布されてもよい。例えば、この医用画像処理プログラムは、上述した各処理機能を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体から医用画像処理プログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。
【0144】
また、上述した実施形態及び変形例において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散又は統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散又は統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【0145】
また、上述した実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【0146】
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、ＣＴ画像に基づく血流に関する指標値と、Ａｎｇｉｏ画像に基づく血流に関する指標値との比較を適切に行うことができる。
【0147】
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0148】
５、５ａ 医用画像処理装置
５５ 処理回路
５５１ 制御機能
５５２ 取得機能
５５３ 決定機能
５５４ 位置合わせ機能
５５５ 算出機能
５５ 処理回路
５５１ 制御機能
５５２ 取得機能
５５３ 決定機能
５５４ 位置合わせ機能
５５５ 算出機能
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】