特許 7500091 脳動脈瘤の瘤ネック平面の生成方法とコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】脳動脈瘤の瘤ネック平面の生成方法とコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20240610BHJP

【ＦＩ】

A61B6/03 560G

A61B6/03 560J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022116004

(22)【出願日】2022-07-21

(65)【公開番号】P2024013696

(43)【公開日】2024-02-01

【審査請求日】2023-05-08

(73)【特許権者】

【識別番号】599142578

【氏名又は名称】株式会社マックスネット

(74)【代理人】

【識別番号】100102923

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 雄二

(72)【発明者】

【氏名】米山 繁

(72)【発明者】

【氏名】肖 蘿莎

(72)【発明者】

【氏名】向井 一幸

【審査官】佐藤 秀樹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０７７３６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２４０５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５４９６０６７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特許第５８９００５５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０２０－１８５２６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１８７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－４２６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２８３３７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／５８

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０６Ｔ １／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータに、以下のとおりの、動脈瘤の瘤ネック平面を検出する処理を実行させるコンピュータプログラム。
１．母血管上に形成された動脈瘤とその周辺の血管の境界表面を示す３次元画像をディスプレイに表示する。
２．母血管の動脈瘤が形成された箇所の両側の境界表面上に２箇所の指定点の入力を受け付けて、この指定点から最も近接している母血管の中心線上に、処理対象となる母血管の原中心線の端点を定める。
３．動脈瘤の境界表面上に動脈瘤の成長方向を示す標点の指定を受け付ける。
４．上記の端点間に母血管の原中心線と、この母血管の原中心線が動脈瘤の内部で動脈瘤の原中心線と交わる分岐点とを描画し、上記の標点と動脈瘤の原中心線と分岐点とを結ぶ仮想瘤中心線を描画する。
５．母血管の両端点間に描画された母血管の原中心線を、動脈瘤の影響を受けない、または瘤発生前の状態まで平坦化した仮想母血管中心線を描画する。
６．母血管の両端点における中心線に垂直な血管断面を示すデータを生成して、断面間を滑らかな管状の面で結んだ、上記の仮想母血管中心線を有する仮想母血管を示す画像データを生成する。
７．母血管の原中心線を順次平坦化する過程で上記の分岐点が移動するから、その経路に沿って動脈瘤の仮想瘤中心線を延長する。
８．動脈瘤の仮想瘤中心線を平坦化して、母血管の外径以下の径をもつ仮想瘤円筒を示すデータを生成する。
９．上記の仮想母血管と仮想瘤円筒とが交差した部分の、仮想母血管の一部を構成する画像の画像データから、瘤ネック平面を示すデータを生成する。

【請求項2】

コンピュータに以下の処理を実行させて、動脈瘤の瘤ネック平面を検出する方法。
１．母血管上に形成された動脈瘤とその周辺の血管の境界表面を示す３次元画像をディスプレイに表示する。
２．母血管の動脈瘤が形成された箇所の両側の境界表面上に２箇所の指定点の入力を受け付けて、この指定点から最も近接している母血管の中心線上に、処理対象となる母血管の原中心線の端点を定める。
３．動脈瘤の境界表面上に動脈瘤の成長方向を示す標点の指定を受け付ける。
４．上記の端点間に母血管の原中心線と、この母血管の原中心線が動脈瘤の内部で動脈瘤の原中心線と交わる分岐点とを描画し、上記の標点と動脈瘤の原中心線と分岐点とを結ぶ仮想瘤中心線を描画する。
５．母血管の両端点間に描画された母血管の原中心線を、動脈瘤の影響を受けない、または瘤発生前の状態まで平坦化した仮想母血管中心線を描画する。
６．母血管の両端点における中心線に垂直な血管断面を示すデータを生成して、断面間を滑らかな管状の面で結んだ、上記の仮想母血管中心線を有する仮想母血管を示す画像データを生成する。
７．母血管の原中心線を順次平坦化する過程で上記の分岐点が移動するから、その経路に沿って動脈瘤の仮想瘤中心線を延長する。
８．動脈瘤の仮想瘤中心線を平坦化して、母血管の外径以下の径をもつ仮想瘤円筒を示すデータを生成する。
９．上記の仮想母血管と仮想瘤円筒とが交差した部分の、仮想母血管の一部を構成する画像の画像データから、瘤ネック平面を示すデータを生成する。
１０. 瘤ネック平面を示すデータを最適化するために、ディスプレイに表示した瘤ネック平面を仮想瘤中心線にそって移動させる。

【請求項3】

母血管の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、動脈瘤の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、生成された瘤ネック平面を動脈瘤の仮想瘤中心線に沿って移動させる移動量を示すパラメータとを設けて、動脈瘤とその周辺の血管の３次元画像データをディスプレイに表示させた状態で、これらのパラメータを増減制御するための操作画面をディスプレイに表示することを特徴とする請求項１に記載のコンピュータプログラム。

【請求項4】

母血管の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、動脈瘤の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、生成された瘤ネック平面を動脈瘤の仮想瘤中心線に沿って移動させる移動量を示すパラメータとを設けて、動脈瘤とその周辺の血管の３次元画像データをディスプレイに表示させた状態で、これらのパラメータを増減制御するための操作画面をディスプレイに表示することを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項5】

ディスプレイに、対象画像データを表示して、過去の履歴として記憶部に記憶しておいた指定点Ａ座標と、指定点Ｂ座標と、標点Ｃ座標と、上記の各パラメータとを自動的に入力してから、指定点Ａ座標と、指定点Ｂ座標と、標点Ｃ座標の移動と、上記の各パラメータの変更を受け付ける処理を実行する機能をコンピュータに付与することを特徴とする請求項３に記載のコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脳動脈瘤とこれが形成された母血管との計測用の境界平面（瘤ネック平面）を示すデータを取得する方法とコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

脳動脈瘤は危険な血管異常である。この診断は専門的で容易でない。そこでＣＴ検査（Computed Tomography）やＭＲＩ検査（Magnetic Resonance Imaging）等によって頭部を撮影した３次元画像データを自動的に解析して，動脈瘤を検出する技術が紹介されている（特許文献１）。また、動脈瘤の形状変化を観察する技術も紹介されている（特許文献２）。さらに、動脈瘤の形状を特定するために、動脈瘤が形成された各所の血管の中心線を求めて、血管の正確な３次元データを得る技術が紹介されている（特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許５４９６０６７号公報

【文献】特許５２４２２３５号公報

【文献】特許５８９００５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来は、血管の膨らみやくびれを検出したり、瘤形状を幾何学的に仮定したりして動脈瘤の領域を特定しているが、血管と動脈瘤の輪郭を示す画像が比較的滑らかでなければ的確な結果が得られ難く多様な形状の瘤に対し簡易で安定した計測は難しい。コンピュータによる自動処理の結果に医師の判断が大きく加わると、個人差があって診断の再現性にばらつきが生じる。従って、患部の現状の計測も状態変化も正確に把握することが難しくなる。また、第三者の患部との相対的な比較も容易でない。

【0005】

本発明は、脳動脈瘤とこれが形成された母血管（瘤生成に最も関係ある血管）との計測用の境界平面（瘤ネック平面）を示すデータを、比較的簡単で個人差が生じにくい再現性のある手法で生成するための方法と、データ取得演算処理を実行するコンピュータプログラムを提供する事を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。

【0007】

＜構成１＞
コンピュータに、以下のとおりの、動脈瘤の瘤ネック平面を検出する処理を実行させるコンピュータプログラム。
１．母血管上に形成された動脈瘤とその周辺の血管の境界表面を示す３次元画像をディスプレイに表示する。
２．母血管の動脈瘤が形成された箇所の両側の境界表面上に２箇所の指定点の入力を受け付けて、この指定点から最も近接している母血管の中心線上に、処理対象となる母血管の原中心線の端点を定める。
３．動脈瘤の境界表面上に動脈瘤の成長方向を示す標点の指定を受け付ける。
４．上記の端点間に母血管の原中心線と、この母血管の原中心線が動脈瘤の内部で動脈瘤の原中心線と交わる分岐点とを描画し、上記の標点と動脈瘤の原中心線と分岐点とを結ぶ仮想瘤中心線を描画する。
５．母血管の両端点間に描画された母血管の原中心線を、動脈瘤の影響を受けない、または瘤発生前の状態まで平坦化した仮想母血管中心線を描画する。
６．母血管の両端点における中心線に垂直な血管断面を示すデータを生成して、断面間を滑らかな管状の面で結んだ、上記の仮想母血管中心線を有する仮想母血管を示す画像データを生成する。
７．母血管の原中心線を順次平坦化する過程で上記の分岐点が移動するから、その経路に沿って動脈瘤の仮想瘤中心線を延長する。
８．動脈瘤の仮想瘤中心線を平坦化して、母血管の外径以下の径をもつ仮想瘤円筒を示すデータを生成する。
９．上記の仮想母血管と仮想瘤円筒とが交差した部分の、仮想母血管の一部を構成する画像の画像データから、瘤ネック平面を示すデータを生成する。

【0008】

＜構成２＞
コンピュータに以下の処理を実行させて、動脈瘤の瘤ネック平面を検出する方法。
１．母血管上に形成された動脈瘤とその周辺の血管の境界表面を示す３次元画像をディスプレイに表示する。
２．母血管の動脈瘤が形成された箇所の両側の境界表面上に２箇所の指定点の入力を受け付けて、この指定点から最も近接している母血管の中心線上に、処理対象となる母血管の原中心線の端点を定める。
３．動脈瘤の境界表面上に動脈瘤の成長方向を示す標点の指定を受け付ける。
４．上記の端点間に母血管の原中心線と、この母血管の原中心線が動脈瘤の内部で動脈瘤の原中心線と交わる分岐点とを描画し、上記の標点と動脈瘤の原中心線と分岐点とを結ぶ仮想瘤中心線を描画する。
５．母血管の両端点間に描画された母血管の原中心線を、動脈瘤の影響を受けない、または瘤発生前の状態まで平坦化した仮想母血管中心線を描画する。
６．母血管の両端点における中心線に垂直な血管断面を示すデータを生成して、断面間を滑らかな管状の面で結んだ、上記の仮想母血管中心線を有する仮想母血管を示す画像データを生成する。
７．母血管の原中心線を順次平坦化する過程で上記の分岐点が移動するから、その経路に沿って動脈瘤の仮想瘤中心線を延長する。
８．動脈瘤の仮想瘤中心線を平坦化して、母血管の外径以下の径をもつ仮想瘤円筒を示すデータを生成する。
９．上記の仮想母血管と仮想瘤円筒とが交差した部分の、仮想母血管の一部を構成する画像の画像データから、瘤ネック平面を示すデータを生成する。
１０. 瘤ネック平面を示すデータを最適化するために、ディスプレイに表示した瘤ネック平面を動脈瘤の仮想瘤中心線に沿って移動させる。

【0009】

＜構成３＞
母血管の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、動脈瘤の原中心線を平坦化する程度を示すパラメータと、生成された瘤ネック平面を動脈瘤の仮想瘤中心線に沿って移動させる移動量を示すパラメータとを設けて、動脈瘤とその周辺の血管の３次元画像データをディスプレイに表示させた状態で、これらのパラメータを増減制御するための操作画面をディスプレイに表示することを特徴とする構成１に記載のコンピュータプログラムまたは、構成２に記載の方法。
＜構成４＞
ディスプレイに、対象画像データを表示し過去の履歴として記憶部に記憶しておいた指定点Ａ座標と、指定点Ｂ座標と、標点Ｃ座標と、上記の各パラメータとを自動的に入力してから、指定点Ａ座標と、指定点Ｂ座標と、標点Ｃ座標の移動と、上記の各パラメータの変更を受け付ける処理を実行する機能をコンピュータに付与することを特徴とする構成３に記載のコンピュータプログラム。

【発明の効果】

【0010】

脳内の動脈瘤と母血管との計測用の境界平面（瘤ネック平面）を正確に示すデータが容易に取得できるから、その結果を利用して、境界平面上での瘤ネック平部の面積やフェレ径の計測や、流体計算のための客観的な指標を得ることができる。
さらに、簡単な画一的な操作で瘤ネック平面を特定できるから、計測の安定性や再現性に優れている。従って、同一人の患部の経時変化を高い精度で比較観察できる。また、別人のものであってもばらつきが少ないから、広くデータを収集して相対的な比較判定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明のコンピュータプログラムの具体的な処理手順の説明図(その１）。

【図2】本発明のコンピュータプログラムの具体的な処理手順の説明図(その２）。

【図3】上記の処理を実行するためのコンピュータの機能ブロック図。

【図4】瘤ネック平面を使用した動脈瘤の構造を示すデータの例。

【図5】瘤ネック平面を検出する過程でディスプレイに表示された画面の一例。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明によれば、医師がコンピュータのディスプレイに表示された画像を見ながら、次のような手順で、画像を操作して、瘤ネック平面を示すデータを得ることができる。以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。

【実施例1】

【0013】

図１と図２を参照しながら、本発明によるコンピュータプログラムの具体的な処理手順を説明する。使用するコンピュータの構造については、図３を適宜参照する。図１と図２の図面中には、Ｓ１～Ｓ９という表示をして、処理手順をステップごとに図解した。なお、これらの処理手順はその一例であって、矛盾が無い限り一部のステップの順序を前後させても構わない。

【0014】

（ステップＳ１）
母血管５０上に形成された動脈瘤４８とその周辺の血管の、境界表面を示す３次元画像をディスプレイに表示する。

【0015】

医療用のＣＴ画像やＭＲI画像は、解像度が０．２ｍｍ程度のボクセル（３次元画像中の画素）の集合体である。脳動脈瘤４８が形成された血管の外径は２～４ｍｍ程度である。以下の実施例では、こうした条件下で実行した結果を例示した。

【0016】

まず、処理対象を単純化するために、ＣＴやＭＲIで撮影された３次元画像データ中の、母血管５０及び動脈瘤４８を表す部分のボクセルの画素値を（１）とし、それ以外の周辺部分のボクセルの画素値を(０)になるように２値化する。この処理には例えば、半値法や大津法等を利用する。

【0017】

この動脈瘤４８と母血管５０の２値化画像から、動脈瘤４８と母血管５０の外表面にあるボクセルのみを残した境界表面画像データを得る。この処理には例えば、MarchingCube法を利用する。でこうして、動脈瘤４８と母血管５０の輪郭を示す２値化画像以外の不要なデータを削除する。これらの準備処理をした後に、得られた２値化画像を、コンピュータのディスプレイに表示する。

【0018】

（ステップＳ２―４） 母血管５０の動脈瘤４８が形成された箇所の両側の境界表面上に２箇所の指定点Ａ、Ｂの入力を受け付ける。コンピュータは、この指定点Ａ、Ｂから最も近接している母血管の中心線上に、処理対象となる母血管の中心線の端点Ｐ１とＰ２を求める。

【0019】

ここで、コンピュータの構造を図３を参照して説明する。この図面には、コンピュータに設けられたディスプレイ１２とマウス１４が図示されている。ディスプレイ１２には画像表示部１６と操作画面１８とが表示されている。画像表示部１６には上記の３次元画像２０が表示される。操作画面１８には後で説明するパラメータを操作するための操作ボタン２２が表示される。上記のステップＳ１の処理は画像処理部３２が自動的に実行する。

【0020】

図１において、（Ｓ１―Ｓ２）と示した画像中には指定点Ａ，Ｂを図示した。これらの指定点Ａ，Ｂは、動脈瘤４８の周辺の複雑に分岐している血管のうちの、動脈瘤４８を成長させている血管の上流部分と下流部分を特定するためのものであり、医師の判断で指定される。

【0021】

即ち、ディスプレイ１２に表示された境界表面画像を医師が見て、マウス等のポインタを使用して指定する。コンピュータはこの指定を受け付ける。ここで、指定点Ａ，Ｂから、処理対象となる母血管５０の中心線の端点Ｐ１とＰ２を定める。端点Ｐ１とＰ２と母血管５０とは、図１中の（Ｓ４）と表示した図中に示した。

【0022】

例えば、DistanceMap方式の中心線生成によれば、この図のような母血管５０の輪郭を示す２値化画像から、自動的に母血管５０の原中心線６０と動脈瘤４８の原中心線６２を得ることができる。この処理は、図３に示したコンピュータの演算処理部２５の軸心検出モジュール３４と中心線生成モジュール３６とが実行する。また、得られたデータは、図３に示すように、コンピュータの記憶部２４に、端点Ｐ１座標５１と端点Ｐ２座標５２として記憶される。

【0023】

（ステップＳ３） 動脈瘤４８の境界表面上に、動脈瘤４８の成長方向を示す標点Ｃの指定を受け付ける。

【0024】

動脈瘤４８の形状の特徴から、動脈瘤４８の成長方向を医師が判断をして指定する。図１の（Ｓ３）と表示した図のように、３次元画像２０を回転させて、動脈瘤４８の向きを確かめてから、マウス１４等のポインタで標点Ｃが指定される。指定されたデータは、図３に示した標点Ｃ座標５４として記憶される。

【0025】

（ステップＳ４－５） 上記の端点Ｐ１，Ｐ２間に、母血管５０の原中心線６０と、この原中心線６０が動脈瘤４８の内部で動脈瘤４８の原中心線６２と交わる分岐点Ｄとを生成して、画像表示部１６に描画する。さらに、上記の標点Ｃと動脈瘤の原中心線と分岐点Ｄとを結ぶ仮想瘤中心線６８を生成して画像表示部１６に描画する。

【0026】

（Ｓ４）と表示した図の左右には、母血管５０の断面と、指定点Ａ，Ｂと、端点Ｐ１，Ｐ２の位置関係を示す図を配置した。これらの処理は図３に示した中心線生成モジュール３６と分岐点検出モジュール３８が実行する。記憶部２４には、分岐点Ｄ座標５５が記憶される。

【0027】

（Ｓ４?５）と表示した図のように、母血管５０の原中心線６０は動脈瘤４８の内部に引寄せられて、動脈瘤４８の原中心線６２や他の血管と分岐する。この分岐点Ｄと瘤の原中心線６２と標点Ｃとを結べば、動脈瘤４８の仮想瘤中心線６８を生成することができる。

【0028】

（ステップＳ５） 上記のように、母血管５０の両端点Ｐ１、Ｐ２間に、母血管５０の原中心線６０が生成されたが、この原中心線６０を、動脈瘤４８の影響を受けないまたは瘤発生前の状態まで平坦化した仮想母血管中心線６４を生成して画像表示部１６に描画する。

【0029】

（Ｓ４）と表示した図のように、母血管５０の原中心線６０は、動脈瘤４８の形状の影響を受けて、動脈瘤４８の内部の分岐点Ｄの場所まで引寄せられている。ここで、動脈瘤４８の影響を受けないまたは瘤発生前の状態の母血管５０の形状を復元する。そのために、母血管の原中心線６０を平坦化して、仮想母血管中心線６４を生成して表示する。

【0030】

母血管の原中心線６０の平坦化は、図３に示した平坦化モジュール４０が実行する。例えば、母血管の原中心線６０を多数のボクセル相互を結ぶ線分の集合とした場合に、隣接する線分の挟む角を何割か減少させる。これで、母血管の原中心線６０の大きな曲りや捻れの要素を残したまま母血管の原中心線６０の全体を平坦化できる。

【0031】

図３の操作画面１８には３種類のパラメータをそれぞれ数値で指定できるように数値を表示するボックスとその数値をアップダウンさせるボタンとが表示されている。いずれも、マウス１４やキーボードを操作して、その数値を増減調整できる。

【0032】

この平坦化の程度は、コンピュータの操作画面１８の操作ボタン２２を医師が操作して、増減変更できるようにしておく。平坦化の程度を目視で確認できるように、母血管の原中心線６０とは別に仮想母血管中心線６４も表示する。調整の結果は記憶部２４に、母血管中心線平坦化パラメータ２６として記憶される。このパラメータを記憶させておけば、医師が最適と判断をした仮想母血管中心線６４をいつでも再度生成して描画できる。

【0033】

（ステップＳ６） 母血管５０の両端点Ｐ１，Ｐ２における原中心線６０に垂直な血管断面を示すデータを生成して、断面間を滑らかな管状の面で結ぶ。これで、仮想母血管中心線６４を有する仮想母血管６６を示す画像データを生成する。

【0034】

両端点Ｐ１，Ｐ２における血管断面は（Ｓ４）のところに示した。動脈瘤４８や母血管５０の断面は、周辺組織の影響で、一般に円形では無い。即ち、様々な形状をしている。その端点Ｐ１、Ｐ２での断面を仮想中心線６４に沿ってSweepさせれば、図２の（Ｓ６）で示したような仮想母血管６６を生成することができる。この時、仮想母血管６６の断面の単純化のために、その断面と等面積の円や楕円で近似することもできる。

【0035】

例えば、原画像のままの血管断面形状を採用する場合には、母血管５０の捩率（ねじれ）を加味してSweepすればよい。これで、ねじれまで考慮して平坦化した仮想母血管中心線６４を有する仮想母血管６６を生成できる。その結果、動脈瘤４８が無かったときの母血管５０の状態に近い形状の仮想母血管６６を生成できる。この処理は図３の仮想母血管生成モジュール４２が実行する。

【0036】

（ステップＳ７） 母血管５０の原中心線６０を順次平坦化する過程で上記の分岐点Ｄが移動するから、その移動経路に沿って動脈瘤４８の原中心線６２を延長する。（Ｓ７）の図では、延長部分を太線で示した。この延長部分はD点の移動位置を折線で近似するか、単純化し直線でも構わない。

【0037】

母血管中心線平坦化パラメータを調整して、母血管５０の原中心線６０を少しずつ平坦化する過程で、分岐点Ｄが当初あった位置から次第に動脈瘤４８の外側に向かって移動していく。この動きを追って、動脈瘤４８の仮想瘤中心線６８を延長する。

【0038】

平坦化された後の母血管の原中心線６０の、それまで分岐点Ｄ５があったはずの場所から動脈瘤４８が分岐したものとみることができる。そこで、その場所と当初あった分岐点Ｄとを結び、仮想瘤中心線６８を延長する。

【0039】

これで、動脈瘤４８の成長方向を示した標点Ｃから、平坦化された仮想母血管中心線６４に至る動脈瘤４８の原中心線６２が生成された。

【0040】

（ステップＳ８） 動脈瘤４８の原中心線６２を平坦化して、母血管５０の外径以下の径をもつ仮想瘤円筒７２を示すデータを生成する。

【0041】

通常、動脈瘤４８の内部では、Blebや微小血管等により、動脈瘤４８の原中心線６２が複雑に屈曲する。そこで、母血管５０と同様の手法で原中心線６２を平坦化する。この平坦化の程度は、母血管５０の場合と同様に、コンピュータの操作画面１８上で医師が操作して増減する。その結果は動脈瘤中心線平坦化パラメータ２８として、記憶部２４に記憶させておく。

【0042】

（Ｓ８）に示したように、こうして得られた動脈瘤４８の仮想瘤中心線６８を有する仮想瘤円筒７２を生成する。母血管５０から分岐する血管だから、母血管５０の外径以下であるのは当然であるが、計算の便宜上、ある程度の太さに設定する。以下の処理ができる程度ならばその外径は任意である。

【0043】

なお、経験的には、例えば、仮想母血管６６から動脈瘤の原中心線６２が分岐している部分の、仮想母血管６６の断面積を求めて、これと等しい面積の円の直径の、1/4～1/2程度に選定をすると良い結果が得られる。これらの処理は図３の平坦化モジュール４０と仮想瘤円筒生成モジュール４４が実行する。

【0044】

（ステップＳ９） 上記の仮想母血管６６と仮想瘤円筒７２とが交差した部分の、仮想母血管６６の一部を構成する検出面７４の画像データを取得する。それぞれ曲面上の位置座標を持つボクセルの集合である。それらの位置座標の3次元主成分分析で、第１，第２主成分軸のつくる平面から、瘤ネック平面７６を示すデータを生成する。図３のネック平面算出モジュール４６がこの処理を実行する。

【0045】

仮想母血管６６と、動脈瘤４８が成長する方向に延びた仮想瘤円筒７２との交差面は、母血管５０と動脈瘤４８の境界面のはずであるが、これを画像表示部１６に表示された画像に重ね合わせて見ると微妙に傾きや位置がずれていることがある。そもそも母血管５０も動脈瘤４８も湾曲、捻れ、傾き等の複雑な形状をしているからである。そこで、その瘤ネック平面７６の位置を示す画像を表示して、医師による位置調整を求める。

【0046】

（ステップＳ１０） 瘤ネック平面７６を示すデータを最適化するために、ディスプレイ１２に表示した瘤ネック平面７６を動脈瘤の原中心線６２にそって移動させる。

【0047】

上記の処理の結果、記憶部２４には、母血管中心線平坦化パラメータ２６、動脈瘤中心線平坦化パラメータ２８、ネック平面位置調整パラメータ３０、指定点Ａ座標５６、端点Ｐ１座標５１、指定点Ｂ座標５７、端点Ｐ２座標５２、標点Ｃ座標５４および分岐点Ｄ座標５５が記憶され、これらは該当する画像データと共に保存される。

【0048】

瘤ネック平面７６の位置調整が終わると、その結果は、記憶部２４に、ネック平面位置調整パラメータ３０として記憶される。図４は、こうして得られた瘤ネック平面７６を利用して、動脈瘤の構造を示すデータを求める例を示した。動脈瘤４８の瘤ネック平面７６と交わる断面を求め、そのフェレ径を得ることができる。

【0049】

また、例として瘤ネック平面７６から垂直に立てた線８０により瘤高を得ることができる。さらに、その線８０の半分の位置で半瘤高巾を得ることができる。瘤ネック平面７６上の動脈瘤の体積や表面積を得ることができる。

【0050】

上記の処理では医師がＡ，Ｂ，Ｃ点を指定し、仮想母血管中心線６４と仮想瘤中心線６８の平坦化の程度を調整し、瘤ネック平面７６の位置の微調整をする操作以外は、コンピュータにより自動的に処理が実行される。一度パラメータを設定しておけば、経過観察をするときのためにそれらを記憶させておいて利用出来る。それらの値をわずかに変更すれば新たな瘤ネック平面７６が得られる。

【0051】

作業がパターン化されるから、例えば、同一の３次元画像を用いて、異なる医師や解析担当者が解析を行っても、結果のばらつきが生じ難い。ほぼ同様の結果が得られる。また、同一の患部の写真を継続的に観察したときに、解析条件のばらつきが無いので、正確に効率よく動脈瘤の変化を確認できる。

【0052】

最後に、図５により、実際にこのコンピュータを使用してネック平面を生成する過程で、ディスプレイに表示された特徴的な画面の一例を紹介する。

【0053】

左側から右側に向かって２分岐している血管の細い方を母血管に設定し、端点Ｐ１，Ｐ２を定めている。当初に生成された母血管の原中心線６０は大きく屈曲しているが、仮想瘤中心線６８のように十分に平坦化されている。仮想母血管６６と仮想瘤円筒７２とは図のようなイメージで生成されて描画されている。これらの交点に瘤ネック平面７６も合わせて表示されている。

【実施例2】

【0054】

上記のプログラムは、処理の過程で、その都度、指定点や標点やパラメータの入力を待って、演算処理を実行する。しかしながら、過去に処理をした画像データを取り出して、処理の過程や処理結果を再確認したいことがある。例えば、セカンドオピニオンを求めるような場合にも利用できる。

【0055】

そこで、図３に示すように、対象画像データ５８と、指定点Ａ座標５６と、指定点Ｂ座標５７と、標点Ｃ座標５４と、３種類のパラメータ２６，２８，３０とを一体にまとめて、履歴データ５９に保存する。履歴データ５９には、これらのデータを一体に取り出すことができる状態で保存するとよい。

【0056】

上記の処理を再現をする場合には、コンピュータは、履歴データ５９に記憶しておいた対象画像データ５８と、指定点Ａ座標５６と、指定点Ｂ座標５７と、標点Ｃ座標５４と、３種類のパラメータ２６，２８，３０とを自動的に入力して、ネック平面を生成する処理を実行する。

【0057】

例えば、処理の過程をステップバイステップで表示して、中途で指定点Ａ，Ｂや標点Ｃの位置や各パラメータの値の変更を可能にするとよい。これによって、処理の過程を具体的に検証することが可能になる。

【0058】

同じ患者の経過観察の場合には前回と今回の写真撮影条件が微妙に相違することがあるから、保存しておいた履歴データを自動的に入力した後で、指定点等の位置やパラメータを調整する必要が生じる。それでも、前回の処理と大きな相違が無いから調整は容易である。しかも相違点を確認しながら処理をすれば経過観察に有用な情報が得られる。

【0059】

いずれの場合でも、図３に示したディスプレイ１２に、対象画像データ５８を表示して、過去の履歴として記憶部に記憶しておいた指定点Ａ座標５６と、指定点Ｂ座標５７と、標点Ｃ座標５４と、３種類のパラメータ２６，２８，３０とを自動的に入力してから、指定点Ａ座標５６と、指定点Ｂ座標５７と、標点Ｃ座標５４の移動と、上記の各パラメータの変更を受け付ける処理を実行する機能をコンピュータに設けるとよい。

【符号の説明】

【0060】

１２ ディスプレイ
１４ マウス
１６ 画像表示部
１８ 操作画面
２０ ３次元画像
２２ 操作ボタン
２４ 記憶部
２５ 演算処理部
２６ 母血管中心線平坦化パラメータ
２８ 動脈瘤中心線平坦化パラメータ
３０ ネック平面位置調整パラメータ
３２ 画像処理部
３４ 軸心検出モジュール
３６ 中心線生成モジュール
３８ 分岐点検出モジュール
４０ 平坦化モジュール
４２ 仮想母血管生成モジュール
４４ 仮想瘤円筒生成モジュール
４６ ネック平面算出モジュール
４８ 動脈瘤
５０ 母血管
５１ 端点Ｐ１座標
５２ 端点Ｐ２座標
５４ 標点Ｃ座標
５５ 分岐点Ｄ座標
５６ 指定点A座標
５７ 指定点B座標
５８ 対象画像データ
５９ 履歴データ
６０ 母血管の原中心線
６２ 動脈瘤の原中心線
６４ 仮想母血管中心線
６６ 仮想母血管
６８ 仮想瘤中心線
７２ 仮想瘤円筒
７４ 検出面
７６ 瘤ネック平面
Ａ、Ｂ 指定点
Ｃ 標点
Ｄ 分岐点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】