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特開2025-22010肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置、および肝臓の容積を推定するプログラム
(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】P2025022010
(43)【公開日】2025-02-14
(54)【発明の名称】肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置、および肝臓の容積を推定するプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/46 20240101AFI20250206BHJP
A61B 6/03 20060101ALI20250206BHJP
A61B 5/055 20060101ALI20250206BHJP
【ＦＩ】
A61B6/03 360Z
A61B6/03 360J
A61B6/03 360G
A61B5/055 380
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023126203
(22)【出願日】2023-08-02
(71)【出願人】
【識別番号】504173471
【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学
(74)【代理人】
【識別番号】110002952
【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】八反田 文彦
(72)【発明者】
【氏名】西尾 妙織
(72)【発明者】
【氏名】作原 祐介
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 祐介
【テーマコード（参考）】
4C093
4C096
【Ｆターム（参考）】
4C093AA22
4C093AA26
4C093CA18
4C093CA32
4C093DA10
4C093FF16
4C093FF22
4C093FF23
4C093FF28
4C093FF42
4C096AB36
4C096AD14
4C096DC23
4C096DC24
4C096DC38
(57)【要約】
【課題】簡易的かつ安価に肝臓の容積を求めることができる、肝臓の容積を推定する方法を提供すること。
【解決手段】上記方法は、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】上記方法は、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を含む、肝臓の容積を推定する方法。
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を含む、肝臓の容積を推定する方法。
【請求項2】
前記肝臓の容積は、以下の式（１）により算出される、請求項１に記載の肝臓の容積を推定する方法。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
（式（１）において、Ｖは前記肝臓の容積、Ｄは前記第１長さ、Ｗは前記第２長さ、Ｈは前記第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。）
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
（式（１）において、Ｖは前記肝臓の容積、Ｄは前記第１長さ、Ｗは前記第２長さ、Ｈは前記第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。）
【請求項3】
前記αは、２．８～３．２の間の数である、請求項２に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【請求項4】
前記椎骨の所定の点は、椎弓板内、棘突起内、または前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、請求項１に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【請求項5】
前記椎骨の所定の点は、前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、請求項４に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【請求項6】
前記肝臓は、ヒトの肝臓である、請求項１～５のいずれか一項に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【請求項7】
前記肝臓は、多発性肝嚢胞の患者の肝臓である、請求項６に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【請求項8】
コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する装置であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する選別部と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する算出部と、
を有する、肝臓の容積を推定する装置。
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する選別部と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する算出部と、
を有する、肝臓の容積を推定する装置。
【請求項9】
コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定するプログラムであって、
コンピューターに、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を実行させる、
肝臓の容積を推定するプログラム。
コンピューターに、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を実行させる、
肝臓の容積を推定するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置、および肝臓の容積を推定するプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
多発性肝嚢胞は、肝臓に嚢胞が形成され、形成された嚢胞が増大することで肝臓が肥大化する病気である。多発性肝嚢胞は上記のような特徴を有するため、患者の肝臓の容積から、多発性肝嚢胞に対する治療効果を評価する方法が用いられ得る。また、この方法は、多発性肝嚢胞に起因する合併症の発症の予測にも用いられ得る。これらのことから、肝臓の容積を正確に取得することが求められる。
【0003】
肝臓の容積を取得する方法として、たとえば、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）により得られた画像を、画像解析ソフトを用いて手動でトレースして計測する方法が知られている（非特許文献１参照）。また、ＭＲＩにより得られた画像から、ソフトウェアにより半自動で肝臓の容積を計測する方法（非特許文献２参照）、およびＭＲＩにより得られた画像から、ディープラーニングプログラムにより自動的に肝臓の容積を計測する方法（非特許文献３参照）も知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Edwin M. Spithoven, et al., “Estimation of Total Kidney Volume in Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease”, American Journal of Kidney Diseases, Vol. 66, pp. 792-801.
【非特許文献2】Yusuke Sakuhara, et al., “Initial experience with the use of tris-acryl gelatin microspheres for transcatheter arterial embolization for enlarged polycystic liver”, Clinical and Experimental Nephrology, Vol. 23, pp. 825-833.
【非特許文献3】Maatje D.A., et al., “Automatic Measurement of Kidney and Liver Volumes from MR Images of Patients Affected by Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease”, Journal of the American Society of Nephrology, Vol. 30, pp. 1514-1522.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
非特許文献１～３のように、肝臓の容積を取得する方法が知られている。しかしながら、非特許文献１の方法では、計測にかかる作業時間が長く、計測者への負担が大きい。また、非特許文献２および非特許文献３の方法では、ソフトウェアの購入に係る費用が高い。そのため、簡易的かつ安価に、肝臓の容積を取得したいという要望が存在する。
【0006】
本発明の目的は、簡易的かつ安価に肝臓の容積を取得できる、肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置、および肝臓の容積を推定するプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、下記［１］～［７］の肝臓の容積を推定する方法に関する。
［１］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を含む、肝臓の容積を推定する方法。
［２］前記肝臓の容積は、以下の式（１）により算出される、［１］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
（式（１）において、Ｖは前記肝臓の容積、Ｄは前記第１長さ、Ｗは前記第２長さ、Ｈは前記第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。）
［３］前記αは、２．８～３．２の間の数である、［２］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
［４］前記椎骨の所定の点は、椎弓板内、棘突起内、または前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、［１］～［３］のいずれかに記載の肝臓の容積を推定する方法。
［５］前記椎骨の所定の点は、前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、［４］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
［６］前記肝臓は、ヒトの肝臓である、［１］～［５］のいずれかに記載の肝臓の容積を推定する方法。
［７］前記肝臓は、多発性肝嚢胞の患者の肝臓である、［６］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
［１］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を含む、肝臓の容積を推定する方法。
［２］前記肝臓の容積は、以下の式（１）により算出される、［１］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
（式（１）において、Ｖは前記肝臓の容積、Ｄは前記第１長さ、Ｗは前記第２長さ、Ｈは前記第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。）
［３］前記αは、２．８～３．２の間の数である、［２］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
［４］前記椎骨の所定の点は、椎弓板内、棘突起内、または前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、［１］～［３］のいずれかに記載の肝臓の容積を推定する方法。
［５］前記椎骨の所定の点は、前記椎弓板と前記棘突起との接続部に位置する、［４］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
［６］前記肝臓は、ヒトの肝臓である、［１］～［５］のいずれかに記載の肝臓の容積を推定する方法。
［７］前記肝臓は、多発性肝嚢胞の患者の肝臓である、［６］に記載の肝臓の容積を推定する方法。
【0008】
上記目的を達成するための本発明の別の態様は、下記［８］の肝臓の容積を推定する装置に関する。
［８］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する装置であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する選別部と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する算出部と、
を有する、肝臓の容積を推定する装置。
［８］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する装置であって、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する選別部と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する算出部と、
を有する、肝臓の容積を推定する装置。
【0009】
上記目的を達成するための本発明の別の態様は、下記［９］の肝臓の容積を推定するプログラムに関する。
［９］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定するプログラムであって、
コンピューターに、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を実行させる、
肝臓の容積を推定するプログラム。
［９］コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定するプログラムであって、
コンピューターに、
前記肝臓が映っている前記複数の横断像から、前記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、
前記第１画像における前記第１長さと、前記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、前記第２画像に対応する横断面と前記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、前記肝臓の容積を算出する工程と、
を実行させる、
肝臓の容積を推定するプログラム。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、簡易的かつ安価に肝臓の容積を求めることができる、肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置、および肝臓の容積を推定するプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【0012】
１．肝臓の容積を推定する方法
図１は、本発明の一実施形態に係る肝臓の容積を推定する方法を示すフローチャートである。
図１は、本発明の一実施形態に係る肝臓の容積を推定する方法を示すフローチャートである。
【0013】
図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る、肝臓の容積を推定する方法は、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定する方法であって、（１）上記肝臓が映っている前記複数の横断像から、第１画像と、第２画像と、第３画像とを選別する工程（工程Ｓ３０）と、（２）上記第１画像における第１長さおよび第２長さと、上記第２画像に対応する横断面と上記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、上記肝臓の容積を算出する工程（工程Ｓ５０）と、を含む。本実施形態では、肝臓の容積を推定する方法は、任意の工程である、肝臓が映っている複数の横断像を入力する工程と（工程Ｓ１０）と、上記複数の横断像から第１長さを計測する工程（工程Ｓ２０）と、第１画像から第２長さを取得する工程（工程Ｓ４０）とをさらに有する。
【0014】
なお、本実施形態において、容積の推定の対象である肝臓は、たとえば、ヒトの肝臓、サルの肝臓、イヌの肝臓、ブタの肝臓、ウシの肝臓などである。これらのうち、ヒトの肝臓であることが好ましく、多発性肝嚢胞の患者の肝臓であることがより好ましい。
【0015】
上記方法では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像から３枚の横断像（第１画像、第２画像および第３画像）を選別し、選別した３枚の画像から得られる３種の長さ（第１長さ、第２長さおよび第３長さ）を用いて肝臓の容積を算出するだけで、肝臓の容積を推定できる。そのため、簡易的かつ安価に肝臓の容積を取得できる。
【0016】
なお、以下で説明する肝臓の容積を推定する方法は、コンピューター上で実施されることを前提としているが、これに限定されず、たとえば、上記複数の横断像の印刷物を用いて、人が手動で上記方法を実施してもよい。
【0017】
１－１．複数の横断像を入力する工程（工程Ｓ１０）
本工程では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、複数の横断像をコンピューターに入力する。たとえば、コンピューター断層撮影装置または核磁気共鳴画像撮影装置により、肝臓の横断像を複数撮影してコンピューターに入力してもよい。また、予めコンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により撮影された肝臓の複数の横断像を、記憶媒体や通信回線などを介して入力してもよい。なお、入力される複数の横断像には、肝臓が映っていない横断像が含まれていてもよい。後述する、第２画像２００および第３画像３００を選別しやすくする観点からは、肝臓が映っていない横断像が含まれていることが好ましい。また、肝臓が写っている横断像では、撮像範囲に肝臓の横断像が全て含まれていることが好ましい。なお、入力する上記横断像の枚数は特に限定されない。
本工程では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、複数の横断像をコンピューターに入力する。たとえば、コンピューター断層撮影装置または核磁気共鳴画像撮影装置により、肝臓の横断像を複数撮影してコンピューターに入力してもよい。また、予めコンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により撮影された肝臓の複数の横断像を、記憶媒体や通信回線などを介して入力してもよい。なお、入力される複数の横断像には、肝臓が映っていない横断像が含まれていてもよい。後述する、第２画像２００および第３画像３００を選別しやすくする観点からは、肝臓が映っていない横断像が含まれていることが好ましい。また、肝臓が写っている横断像では、撮像範囲に肝臓の横断像が全て含まれていることが好ましい。なお、入力する上記横断像の枚数は特に限定されない。
【0018】
また、各横断像のスライス厚は、特に限定されないが、例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。
【0019】
１－２．第１長さを計測する工程（工程Ｓ２０）
本工程では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、肝臓１１０が映っている複数の横断像のそれぞれに対して、画像解析を行い、肝臓１１０の腹側表面１２０と椎骨１３０の所定の点１３０ａとの間の前後方向の長さである第１長さを計測する。本実施形態では、公知の画像解析ソフトなどを用いて第１長さを計測してもよいし、手動で第１長さを指定して、第１長さを計測してもよい。なお、本明細書において、「前後方向」とは、肝臓の腹側と背側とを結ぶ方向（背腹方向）のことをいう。
本工程では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、肝臓１１０が映っている複数の横断像のそれぞれに対して、画像解析を行い、肝臓１１０の腹側表面１２０と椎骨１３０の所定の点１３０ａとの間の前後方向の長さである第１長さを計測する。本実施形態では、公知の画像解析ソフトなどを用いて第１長さを計測してもよいし、手動で第１長さを指定して、第１長さを計測してもよい。なお、本明細書において、「前後方向」とは、肝臓の腹側と背側とを結ぶ方向（背腹方向）のことをいう。
【0020】
また、本実施形態において、肝臓の容積を推定する方法が工程Ｓ１０を有するときは、本工程で用いる上記複数の横断像は、工程Ｓ１０で入力された複数の横断像である。上記方法が工程Ｓ１０を有さないときは、本工程で用いる上記複数の横断像は、たとえば、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、複数の横断像の印刷物である。
【0021】
椎骨１３０は、椎体１３１と、椎弓板１３２と、棘突起１３３とを含む。椎骨１３０の上記所定の点１３０ａは、特に限定されないが、より正確に肝臓の容積を推定する観点から、椎弓板１３２内、棘突起１３３内、または椎弓板１３２と棘突起１３３との接続部１３４に位置することが好ましく、椎弓板１３２と棘突起１３３との接続部１３４に位置することがより好ましい。
【0022】
１－３．第１画像、第２画像および第３画像を選別する工程（工程Ｓ３０）
図２Ａは、第１画像１００の一例を示し、図２Ｂは、第２画像２００の一例を示し、図２Ｃは、第３画像３００の一例を示す。本明細書では、図２Ａ～図２Ｃにおける、Ｘ軸方向が左右方向（後述）であり、Ｙ軸方向が前後方向であり、Ｚ軸方向が上下方向（後述）である。
図２Ａは、第１画像１００の一例を示し、図２Ｂは、第２画像２００の一例を示し、図２Ｃは、第３画像３００の一例を示す。本明細書では、図２Ａ～図２Ｃにおける、Ｘ軸方向が左右方向（後述）であり、Ｙ軸方向が前後方向であり、Ｚ軸方向が上下方向（後述）である。
【0023】
本工程では、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像から、上記第１長さが最も長い第１画像１００と、肝臓１１０が映っている複数の横断像のうちで最も頭側の横断像である第２画像２００と、肝臓１１０が映っている複数の横断像のうちで最も足側の横断像である第３画像３００とを選別する。
【0024】
第１画像１００は、上記複数の横断像のうち、肝臓１１０の腹側表面１２０と椎骨１３０の所定の点１３０ａとの間の前後方向の長さである第１長さが最も長い横断像であればよい。なお、図２Ａでは、上記所定の点１３０ａは、椎弓板１３２と棘突起１３３との接続部１３４であり、矢印Ａの長さが第１長さである。
【0025】
第１画像１００を選別する方法は、特に限定されず、手動で上記複数の横断像の中から第１長さが最も長い画像を選ぶ方法でもよいし、自動で上記複数の横断像の中から第１長さが最も長い画像を選別するソフトウェアを用いる方法でもよい。また、自動で、上記複数の横断像における第１長さの計測と、第１画像１００の選別とを両方行うソフトウェアを用いてもよい。
【0026】
本実施形態において、肝臓の容積を推定する方法が工程Ｓ２０を有するときは、第１画像１００を選別する際に参照する第１長さは、工程Ｓ２０で計測された値である。肝臓の容積を推定する方法が工程Ｓ２０を有さないときは、上記方法を実施するコンピューター（または人）とは異なるコンピューター（または人）によって計測された第１長さを参照してもよい。
【0027】
第２画像２００は、肝臓１１０が映っている複数の横断像のうち、最も頭側の横断像であればよい。第２画像２００を選別する方法は、特に限定されず、手動で複数の横断像の中から、肝臓１１０が映っている最も頭側の横断像を選ぶ方法でもよいし、自動で上記複数の横断像の中から、肝臓１１０が映っている最も頭側の横断像を選別するソフトウェアを用いる方法でもよい。
【0028】
また、第３画像３００は、肝臓１１０が映っている複数の横断像のうち、最も足側の横断像であればよい。第３画像３００を選別する方法は、特に限定されず、手動で複数の横断像の中から、肝臓１１０が映っている最も足側の横断像を選ぶ方法でもよいし、自動で上記複数の横断像の中から、肝臓１１０が映っている最も足側の横断像を選別するソフトウェアを用いる方法でもよい。
【0029】
１－４．第２長さを取得する工程（工程Ｓ４０）
本工程では、工程Ｓ３０で選別された第１画像１００に対して画像解析を行い、第１画像１００における左右の腹壁１４０間の左右方向の最大長さである第２長さ（図２Ａにおける矢印Ｂの長さ）を取得する。なお、上記「左右方向」は、図２Ａでは、第１画像１００において、上記前後方向と直交する方向であるが、これに限定されず、上記前後方向と厳密に直交していなくてもよい。
本工程では、工程Ｓ３０で選別された第１画像１００に対して画像解析を行い、第１画像１００における左右の腹壁１４０間の左右方向の最大長さである第２長さ（図２Ａにおける矢印Ｂの長さ）を取得する。なお、上記「左右方向」は、図２Ａでは、第１画像１００において、上記前後方向と直交する方向であるが、これに限定されず、上記前後方向と厳密に直交していなくてもよい。
【0030】
本実施形態では、公知の画像解析ソフトなどを用いて、第１画像１００において、左右の腹壁１４０間の左右方向の長さが最大となる位置を検出し、上記位置における上記左右方向の長さを計測することで第２長さを取得してもよい。また、手動で第２長さを指定して、第２長さを計測することで第２長さを取得してもよい。なお、第２長さは、前側から後側（腹側から背側）にかけて、左右の腹壁１４０間の左右方向の長さを複数箇所で計測し、計測された長さの中から、最大となる長さを選ぶことで取得されてもよい。
【0031】
１－５．第３長さを取得する工程（工程Ｓ５０）
本工程では、第２画像２００に対応する横断面と第３画像３００に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さを取得する。上記第３長さは、たとえば、肝臓１１０が写っている各横断像の厚み（スライス厚）に、第２画像２００と第３画像３００との間の横断像の枚数を乗じることで求められる
本工程では、第２画像２００に対応する横断面と第３画像３００に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さを取得する。上記第３長さは、たとえば、肝臓１１０が写っている各横断像の厚み（スライス厚）に、第２画像２００と第３画像３００との間の横断像の枚数を乗じることで求められる
【0032】
１－６．肝臓の容積を算出する工程（工程Ｓ６０）
本工程では、第１画像１００における第１長さ（図２Ａの矢印Ａの長さ）および第２長さ（図２Ａの矢印Ｂの長さ）と、第２画像２００に対応する横断面と第３画像３００に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて肝臓の容積を算出する。なお、本明細書において、「上下方向」とは、肝臓の頭側と尾側とを結ぶ方向（頭尾方向）のことをいう。
本工程では、第１画像１００における第１長さ（図２Ａの矢印Ａの長さ）および第２長さ（図２Ａの矢印Ｂの長さ）と、第２画像２００に対応する横断面と第３画像３００に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて肝臓の容積を算出する。なお、本明細書において、「上下方向」とは、肝臓の頭側と尾側とを結ぶ方向（頭尾方向）のことをいう。
【0033】
本実施形態において、肝臓の容積を推定する方法が工程Ｓ４０を有するときは、本工程で用いる第２長さは、工程Ｓ４０で取得された値である。肝臓の容積を推定する方法が工程Ｓ４０を有さないときは、上記方法を実施するコンピューター（または人）とは異なるコンピューター（または人）によって取得された第２長さを用いてもよい。また、第３長さは、工程Ｓ５０で取得された値を用いることができる。
【0034】
第１長さ、第２長さ、および第３長さを用いて肝臓の容積を算出する方法は、特に限定されないが、以下の式（１）により算出する方法が好ましい。これにより、肝臓の容積の推定精度をより高めることができる。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
【0035】
式（１）において、Ｖは肝臓の容積、Ｄは第１長さ、Ｗは第２長さ、Ｈは第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。肝臓の容積の推定精度をより高める観点から、αは２．８～３．２の数であることが好ましく、２．９～３．１の数であることがより好ましい。
【0036】
なお、本工程では、第１長さと、第２長さと、第３長さとを用いて肝臓の容積を算出できればよく、式（１）による算出方法に限定されない。
【0037】
２．肝臓の容積を推定する装置
上記肝臓の容積を推定する方法を実施するときに用いることができる、本実施形態に係る肝臓の容積を推定する装置について説明する。
上記肝臓の容積を推定する方法を実施するときに用いることができる、本実施形態に係る肝臓の容積を推定する装置について説明する。
【0038】
図３は、本実施形態に係る肝臓の容積を推定する装置１の構成を示したブロック図である。上記装置１は、入力部１０、制御部２０、操作部３０、表示部４０、記憶部５０を有する。
【0039】
入力部１０は、上述の、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた、肝臓が映っている複数の横断像を入力する。入力部１０は、コンピューター断層撮影装置、または核磁気共鳴画像撮影装置から送られてきた画像情報を入力してもよいし、記憶媒体に格納された画像情報を入力してもよい。
【0040】
図４は、制御部２０の機能的構成を概略的に示したブロック図である。制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有し、記憶部５０に記憶されている各種プログラムとの協働により各種処理を実行し、上記装置１の動作を統括的に制御する。また、図４に示されるように、制御部２０は、計測部２１と、選別部２２と、および算出部２３とを有する。制御部２０は、記憶部５０に記憶されている画像処理プログラムとの協働により、計測部２１、選別部２２、および算出部２３を機能させ、肝臓の容積を推定する。
【0041】
計測部２１は、入力部１０から入力された上記複数の横断像に対して画像解析を行い、肝臓の腹側表面１２０と椎骨１３０の所定の点１３０ａとの間の前後方向の長さである第１長さを計測する。椎骨１３０（椎体１３１と、椎弓板１３２と、棘突起１３３とを含む）の上記所定の点１３０ａは、特に限定されないが、肝臓の容積の推定精度をより高める観点から、椎弓板１３２内、棘突起１３３内、または椎弓板１３２と棘突起１３３との接続部１３４に位置することが好ましく、椎弓板１３２と棘突起１３３との接続部１３４に位置することがより好ましい。
【0042】
計測部２１は、選別部２２で選別された第１画像１００に対して画像解析を行い、前側から後側（腹側から背側）にかけて、左右の腹壁１４０間の左右方向の長さを複数箇所で計測してもよい。また、計測された上記左右方向の長さのうち、最大となる長さを選んで、これを第２長さとしてもよい。
【0043】
選別部２２は、入力部１０で入力された上記複数の横断像のうち、計測部２１で計測された第１長さが最も長い第１画像１００と、最も頭側の横断像である第２画像２００と、最も足側の横断像である第３画像３００とを選別する。
【0044】
算出部２３は、第１画像１００における第１長さと、第１画像１００における左右の腹壁１４０間の左右方向の最大長さである第２長さと、第２画像２００に対応する横断面と第３画像３００に対応する横断面との間の上下方向の長さとを用いて、肝臓の容積を算出する。肝臓の容積を算出する方法は、特に限定されないが、肝臓の容積の推定精度をより高める観点から、以下の式（１）により算出する方法が好ましい。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／α …式（１）
【0045】
式（１）において、Ｖは肝臓の容積、Ｄは第１長さ、Ｗは第２長さ、Ｈは第３長さ、αは２．２～３．８の間の数である。肝臓の容積の推定精度をより高める観点から、αは２．８～３．２の数であることが好ましく、２．９～３．１の数であることがより好ましい。
【0046】
操作部３０は、たとえば、文字入力キー、数字入力キー、各種機能キーなどを含むキーボードと、マウスなどのポインティングデバイスとを有し、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とポインティングデバイスによる操作信号とを、入力信号として制御部２０に出力する。
【0047】
表示部４０は、たとえばＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などのモニタを備えて構成されており、制御部２０から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
【0048】
なお、上記装置１は、ＬＡＮアダプターやルーターなどを備え、ＬＡＮなどの通信ネットワークを介して外部機器と接続される構成としてもよい。
【0049】
記憶部５０は、たとえばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリーなどで構成されている。記憶部５０には、前述のように各種プログラムや各種データなどが記憶されている。
【0050】
３．肝臓の容積を推定するプログラム
上記装置１において、肝臓の容積の推定を行うときに用いることができる、本実施形態に係る肝臓の容積を推定するプログラムについて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
上記装置１において、肝臓の容積の推定を行うときに用いることができる、本実施形態に係る肝臓の容積を推定するプログラムについて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【0051】
本実施形態に係る画像処理プログラムは、コンピューター断層撮影または核磁気共鳴画像法により得られた複数の横断像を用いて肝臓の容積を推定するプログラムであって、コンピューターに、上記肝臓が映っている上記複数の横断像から、上記肝臓の腹側表面と椎骨の所定の点との間の前後方向の長さである第１長さが最も長い第１画像と、最も頭側の横断像である第２画像と、最も足側の横断像である第３画像とを選別する工程と、上記第１画像における上記第１長さと、上記第１画像における左右の腹壁間の左右方向の最大長さである第２長さと、上記第２画像に対応する横断面と上記第３画像に対応する横断面との間の上下方向の長さである第３長さとを用いて、上記肝臓の容積を算出する工程とを実行させる。
【0052】
上記プログラムは、上記装置１の制御部２０と協働して、計測部２１、選別部２２、および算出部２３を機能させ、画像処理を実行する。
【0053】
（効果）
本実施形態に係る、肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置および肝臓の容積を推定するプログラムでは、第１画像、第２画像および第３画像から得られる、第１長さ、第２長さおよび第３長さを用いるだけで肝臓の容積を推定できる。そのため、上記方法、装置およびプログラムにより簡易的かつ安価に肝臓の容積を推定できる。
本実施形態に係る、肝臓の容積を推定する方法、肝臓の容積を推定する装置および肝臓の容積を推定するプログラムでは、第１画像、第２画像および第３画像から得られる、第１長さ、第２長さおよび第３長さを用いるだけで肝臓の容積を推定できる。そのため、上記方法、装置およびプログラムにより簡易的かつ安価に肝臓の容積を推定できる。
【実施例0054】
以下において、実施例を参照して本発明を説明する。実施例によって、本発明の範囲は限定して解釈されない。
【0055】
＜肝臓の容積の推定＞
多発性肝嚢胞の患者２６人の肝臓（治療前）について、コンピュータ断層撮影によってスライス厚５ｍｍの横断像を複数枚得た。得られた複数の横断像における、肝臓の腹側表面と、椎弓板と棘突起との接続部との間の長さを第１長さとし、コンピューター上で画像解析ソフト（ＳｏｎｉｃＤＩＣＯＭ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｅｗｅｒ、フジデノロソリューションズ株式会社製）を用いて第１長さを手動で設定し、計測した。そして、計測した第１長さが最も長い横断像を第１画像として選別した。また、得られた複数の横断像のうち、手動で、肝臓が映っている最も頭側の横断像を第２画像として選別し、肝臓が映っている最も足側の横断像を第３画像として選別した。
多発性肝嚢胞の患者２６人の肝臓（治療前）について、コンピュータ断層撮影によってスライス厚５ｍｍの横断像を複数枚得た。得られた複数の横断像における、肝臓の腹側表面と、椎弓板と棘突起との接続部との間の長さを第１長さとし、コンピューター上で画像解析ソフト（ＳｏｎｉｃＤＩＣＯＭ Ｍｅｄｉａ Ｖｉｅｗｅｒ、フジデノロソリューションズ株式会社製）を用いて第１長さを手動で設定し、計測した。そして、計測した第１長さが最も長い横断像を第１画像として選別した。また、得られた複数の横断像のうち、手動で、肝臓が映っている最も頭側の横断像を第２画像として選別し、肝臓が映っている最も足側の横断像を第３画像として選別した。
【0056】
次いで、選別された第１画像において、左右の腹壁間の左右方向の最大長さ（第２長さ）を手動で指定し、計測した。そして、各横断像のスライス厚に、第２画像と第３画像の間の横断像の枚数を乗じて第３長さを算出した。
【0057】
得られた第１長さと、第２長さと、第３長さとを用いて、下記式（１）により、肝臓の容積を算出した。下記式（１）において、Ｖは肝臓の容積、Ｄは第１長さ、Ｗは第２長さ、Ｈは第３長さである。
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／３ …式（１）
Ｖ＝（Ｄ×Ｗ×Ｈ）／３ …式（１）
【0058】
上記患者２６人について、多発性肝嚢胞に対する治療を行い、治療後２４週間経過後の肝臓の容積を上述の方法と同様にして推定した。さらに、上記患者２６人について、上記治療後１４４週間経過後の肝臓の容積を上述の方法と同様に推定した。
【0059】
＜肝臓の容積の計測＞
上述した多発性肝嚢胞の患者２６人の肝臓について、コンピュータ断層撮影によって得られた横断像に対して、３Ｄ画像解析ソフト（ＳＹＮＡＰＳＥ ＶＩＮＣＥＮＴ、富士フイルム株式会社製）を用いて、多発性肝嚢胞に対する治療前の肝臓の容積を計測した。上記治療後、および治療後１４４週間後の肝臓の容積についても同様にして計測した。上記３Ｄ画像解析ソフトは、各横断像における肝臓の面積を計測し、計測された面積と、各横断像のスライス厚とを乗じて算出される値を、肝臓が映っている全ての横断像について合計して肝臓の容積を算出している。そのため、上記３Ｄ画像解析ソフトによって計測された肝臓の容積は、実測値に準ずる。なお、上記３Ｄ画像解析ソフトは、価格が５００万円以上である、高価なソフトである。
上述した多発性肝嚢胞の患者２６人の肝臓について、コンピュータ断層撮影によって得られた横断像に対して、３Ｄ画像解析ソフト（ＳＹＮＡＰＳＥ ＶＩＮＣＥＮＴ、富士フイルム株式会社製）を用いて、多発性肝嚢胞に対する治療前の肝臓の容積を計測した。上記治療後、および治療後１４４週間後の肝臓の容積についても同様にして計測した。上記３Ｄ画像解析ソフトは、各横断像における肝臓の面積を計測し、計測された面積と、各横断像のスライス厚とを乗じて算出される値を、肝臓が映っている全ての横断像について合計して肝臓の容積を算出している。そのため、上記３Ｄ画像解析ソフトによって計測された肝臓の容積は、実測値に準ずる。なお、上記３Ｄ画像解析ソフトは、価格が５００万円以上である、高価なソフトである。
【0060】
表１に治療前の肝臓について、第１長さ、第２長さ、および第３長さの計測結果、ならびに肝臓の容積の推定結果および計測（実測）結果を示した。表２に治療後２４週間後の肝臓について、第１長さ、第２長さ、および第３長さの計測結果、ならびに肝臓の容積の推定結果および計測（実測）結果を示した。表３に治療後１４４週間後の肝臓について、第１長さ、第２長さ、および第３長さの計測結果、ならびに肝臓の容積の推定結果および計測（実測）結果を示した。また、図５に、治療前、治療後２４週間後、および治療後１４４週間後の肝臓の容積について、推定結果と計測（実測）結果との関係を示したグラフを示した。
【0061】
【表1】
【0062】
【表2】
【0063】
【表3】
【0064】
治療前、治療後２４週間経過後および１４４週間経過後の全患者の肝臓について、推定された肝臓の容積と、計測（実測）された肝臓の容積との間の級内係数（ＩＣＣ（２，１））は０．９２３（９５％信頼区間：０．８６２～０．９５８）であった。
【0065】
上述した多発性肝嚢胞の患者２６人の肝臓（治療前、治療後２４週間経過後および１４４週間経過後）について、上述した肝臓の容積の推定を、２名の評価者に行わせた。推定された肝臓の容積について、２名の評価者間の級内係数は０．９９６（９５％信頼区間：０．９９３～０．９９７）であった。図６に、２名の評価者が、それぞれ推定（算出）した肝臓の容積の関係を示した。
【0066】
これらの結果から、推定された肝臓の容積は、計測（実測）された肝臓の容積と近い値を示したことがわかった。また、評価者間の推定（算出）誤差が低いこともわかった。そのため、上述した、肝臓の容積を推定する方法により、簡易的かつ安価に、肝臓の容積を求めることができることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【0067】
本発明に係る、肝臓の容積を推定する方法は、たとえば、多発性肝嚢胞の治療効果に対する評価や多発性肝嚢胞に起因する合併症の発症の予測に有用である。
【符号の説明】
【0068】
１ 肝臓の容積を推定する装置
１０ 入力部
２０ 制御部
２１ 計測部
２２ 選別部
２３ 算出部
３０ 操作部
４０ 表示部
５０ 記憶部
１００ 第１画像
１１０ 肝臓
１２０ 腹側表面
１３０ 椎骨
１３１ 椎体
１３２ 椎弓板
１３３ 棘突起
１３４ 接続部
１４０ 腹壁
２００ 第２画像
３００ 第３画像
Ａ 第１長さ
Ｂ 第２長さ
１０ 入力部
２０ 制御部
２１ 計測部
２２ 選別部
２３ 算出部
３０ 操作部
４０ 表示部
５０ 記憶部
１００ 第１画像
１１０ 肝臓
１２０ 腹側表面
１３０ 椎骨
１３１ 椎体
１３２ 椎弓板
１３３ 棘突起
１３４ 接続部
１４０ 腹壁
２００ 第２画像
３００ 第３画像
Ａ 第１長さ
Ｂ 第２長さ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
