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JP7500091B2 - Method and computer program for generating aneurysm neck plane of cerebral aneurysm - Google Patents

Method and computer program for generating aneurysm neck plane of cerebral aneurysm Download PDF

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JP7500091B2
JP7500091B2 JP2022116004A JP2022116004A JP7500091B2 JP 7500091 B2 JP7500091 B2 JP 7500091B2 JP 2022116004 A JP2022116004 A JP 2022116004A JP 2022116004 A JP2022116004 A JP 2022116004A JP 7500091 B2 JP7500091 B2 JP 7500091B2
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繁 米山
蘿莎 肖
一幸 向井
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株式会社マックスネット
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Description

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。 The present invention relates to a method and computer program for acquiring data showing the boundary plane (aneurysm neck plane) for measurement between a cerebral aneurysm and the parent blood vessel in which it is formed.

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)。 Cerebral aneurysms are dangerous vascular abnormalities. Their diagnosis is specialized and not easy. Therefore, a technology has been introduced that detects aneurysms by automatically analyzing three-dimensional image data taken of the head using CT (Computed Tomography) or MRI (Magnetic Resonance Imaging) (Patent Document 1). A technology has also been introduced that observes changes in the shape of an aneurysm (Patent Document 2). Furthermore, a technology has been introduced that determines the center lines of blood vessels in each location where an aneurysm has formed, in order to identify the shape of the aneurysm, and obtains accurate three-dimensional data of the blood vessels (Patent Document 3).

特許5496067号公報Patent No. 5496067 特許5242235号公報Patent Publication No. 5242235 特許5890055号公報Patent Publication No. 5890055

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。 Conventionally, aneurysm areas are identified by detecting bulges and constrictions in blood vessels or by geometrically assuming the shape of the aneurysm, but unless the images showing the contours of the blood vessels and aneurysm are relatively smooth, it is difficult to obtain accurate results, and simple and stable measurement of aneurysms of various shapes is difficult. When the doctor's judgment is heavily added to the results of automatic computer processing, there are individual differences and the reproducibility of diagnoses varies. This makes it difficult to accurately measure the current state of the affected area and understand changes in its condition. It is also not easy to make a relative comparison with the affected area of a third party.

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。 The present invention aims to provide a method for generating data showing the boundary plane (aneurysm neck plane) for measurement between a cerebral aneurysm and the parent blood vessel in which it is formed (the blood vessel most related to the formation of the aneurysm) using a relatively simple and reproducible method that is less susceptible to individual differences, and a computer program for executing data acquisition and calculation processing.

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。 The following configurations are each a means for solving the above problems.

<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。
<Configuration 1>
A computer program that causes a computer to execute a process for detecting an aneurysm neck plane of an aneurysm, the process comprising:
1. A three-dimensional image showing the boundary surface of the aneurysm formed on the parent blood vessel and the surrounding blood vessels is displayed on a display.
2. Two designated points are input on the boundary surface on both sides of the portion of the parent blood vessel where an aneurysm has been formed, and the end points of the original center line of the parent blood vessel to be processed are determined on the center line of the parent blood vessel that is closest to these designated points.
3. Accept the specification of a landmark on the boundary surface of the aneurysm that indicates the direction of aneurysm growth.
4. Draw the original centerline of the parent vessel between the above-mentioned end points and the branching point where this original centerline of the parent vessel intersects with the original centerline of the aneurysm inside the aneurysm, and draw a virtual aneurysm centerline connecting the above-mentioned reference point, the original centerline of the aneurysm, and the branching point.
5. A virtual centerline of the parent vessel is drawn by flattening the original centerline of the parent vessel drawn between both end points of the parent vessel to a state not affected by the aneurysm or before the occurrence of the aneurysm.
6. Data showing vascular cross sections perpendicular to the center line at both ends of the parent vessel are generated, and image data showing a virtual mother vessel having the above-mentioned virtual mother vessel center line, in which the cross sections are connected by a smooth tubular surface, is generated.
7. Since the above-mentioned branching points move during the process of successively flattening the original centerline of the parent blood vessel, the virtual aneurysm centerline of the aneurysm is extended along that path.
8. The virtual aneurysm centerline of the aneurysm is flattened to generate data representing a virtual aneurysm cylinder with a diameter equal to or less than the outer diameter of the parent vessel.
9. Data representing a plane of the aneurysm neck is generated from image data of an image constituting a part of the virtual mother vessel at the intersection of the virtual mother vessel and the virtual aneurysm cylinder.

<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。
<Configuration 2>
A method for detecting an aneurysm neck plane of an aneurysm, comprising: causing a computer to perform the following processes:
1. A three-dimensional image showing the boundary surface of the aneurysm formed on the parent blood vessel and the surrounding blood vessels is displayed on a display.
2. Two designated points are input on the boundary surface on both sides of the portion of the parent blood vessel where an aneurysm has been formed, and the end points of the original center line of the parent blood vessel to be processed are determined on the center line of the parent blood vessel that is closest to these designated points.
3. Accept the specification of a landmark on the boundary surface of the aneurysm that indicates the direction of aneurysm growth.
4. Draw the original centerline of the parent vessel between the above-mentioned end points and the branching point where this original centerline of the parent vessel intersects with the original centerline of the aneurysm inside the aneurysm, and draw a virtual aneurysm centerline connecting the above-mentioned reference point, the original centerline of the aneurysm, and the branching point.
5. A virtual centerline of the parent vessel is drawn by flattening the original centerline of the parent vessel drawn between both end points of the parent vessel to a state not affected by the aneurysm or before the occurrence of the aneurysm.
6. Data showing vascular cross sections perpendicular to the center line at both ends of the parent vessel are generated, and image data showing a virtual mother vessel having the above-mentioned virtual mother vessel center line, in which the cross sections are connected by a smooth tubular surface, is generated.
7. Since the above-mentioned branching points move during the process of successively flattening the original centerline of the parent blood vessel, the virtual aneurysm centerline of the aneurysm is extended along that path.
8. The virtual aneurysm centerline of the aneurysm is flattened to generate data representing a virtual aneurysm cylinder with a diameter equal to or less than the outer diameter of the parent vessel.
9. Data representing a plane of the aneurysm neck is generated from image data of an image constituting a part of the virtual mother vessel at the intersection of the virtual mother vessel and the virtual aneurysm cylinder.
10. To optimize the data showing the aneurysm neck plane, the aneurysm neck plane shown on the display is moved along the virtual aneurysm centerline of the aneurysm.

<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。
<Configuration 3>
The computer program according to configuration 1 or the method according to configuration 2, characterized in that a parameter indicating the degree to which the original center line of the parent blood vessel is to be flattened, a parameter indicating the degree to which the original center line of the aneurysm is to be flattened, and a parameter indicating the amount of movement of the generated aneurysm neck plane along the virtual aneurysm center line of the aneurysm are provided, and an operation screen for increasing or decreasing these parameters is displayed on the display while three-dimensional image data of the aneurysm and its surrounding blood vessels is displayed on the display.
<Configuration 4>
The computer program according to configuration 3, characterized in that the computer is endowed with a function of displaying target image data on a display, automatically inputting designated point A coordinate, designated point B coordinate, target point C coordinate, and each of the above parameters that have been stored in a memory unit as past history, and then executing a process of moving the designated point A coordinate, designated point B coordinate, and target point C coordinate, and accepting changes to each of the above parameters.

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。
Data that accurately indicates the boundary plane (aneurysm neck plane) for measurement between an intracerebral aneurysm and the parent blood vessel can be easily obtained, and the results can be used to measure the area of the aneurysm neck flat on the boundary plane, as well as the Feret's diameter, and to obtain objective indicators for fluid calculations.
Furthermore, the aneurysm neck plane can be identified by simple, uniform operations, resulting in excellent measurement stability and reproducibility. This allows for highly accurate comparative observation of changes over time in the affected area of the same patient. In addition, there is little variation even in measurements from different patients, making it possible to collect a wide range of data and make relative comparisons.

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)。FIG. 1 is an explanatory diagram (part 1) of a specific processing procedure of a computer program according to the present invention. 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)。FIG. 2 is an explanatory diagram (part 2) of a specific processing procedure of the computer program of the present invention. 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。FIG. 2 is a functional block diagram of a computer for executing the above processes. 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。Example data showing aneurysm structure using the aneurysm neck plane. 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。13 is an example of a screen displayed on a display during the process of detecting the aneurysm neck plane.

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。 According to the present invention, a doctor can obtain data showing the aneurysm neck plane by manipulating the image displayed on a computer display in the following procedure. The following is a detailed description of an embodiment of the present invention.

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。 The specific processing procedure of the computer program according to the present invention will be described with reference to Figures 1 and 2. For the structure of the computer used, refer to Figure 3 as appropriate. In Figures 1 and 2, the processing procedure is illustrated step by step, with indications S1 to S9. Note that these processing procedures are only an example, and the order of some steps may be changed as long as no contradictions are caused.

(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。
(Step S1)
A three-dimensional image showing the boundary surface of the aneurysm 48 formed on the parent blood vessel 50 and the surrounding blood vessels is displayed on the display.

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。 Medical CT images and MRI images are collections of voxels (pixels in a three-dimensional image) with a resolution of about 0.2 mm. The outer diameter of the blood vessel in which the cerebral aneurysm 48 is formed is about 2 to 4 mm. The following examples show the results of operations performed under these conditions.

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。 First, in order to simplify the processing target, the pixel values of the voxels in the part representing the parent blood vessel 50 and the aneurysm 48 in the 3D image data taken by CT or MRI are binarized so that they are (1) and the pixel values of the voxels in the surrounding parts other than that are (0). For example, the half-value method or Otsu's method is used for this processing.

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。 From this binary image of the aneurysm 48 and parent blood vessel 50, boundary surface image data is obtained, leaving only the voxels on the outer surfaces of the aneurysm 48 and parent blood vessel 50. For example, the MarchingCube method is used for this process. In this way, unnecessary data other than the binary image showing the contours of the aneurysm 48 and parent blood vessel 50 is deleted. After these preparatory processes, the obtained binary image is displayed on a computer display.

(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。 (Step S2-4) Two specified points A and B are input on the boundary surface on both sides of the location where the aneurysm 48 of the parent blood vessel 50 has formed. The computer determines the end points P1 and P2 of the center line of the parent blood vessel to be processed on the center line of the parent blood vessel that is closest to the specified points A and B.

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。 The structure of the computer will now be described with reference to FIG. 3. This drawing shows a display 12 and a mouse 14 provided on the computer. An image display section 16 and an operation screen 18 are displayed on the display 12. The above-mentioned three-dimensional image 20 is displayed on the image display section 16. Operation buttons 22 for operating parameters, which will be described later, are displayed on the operation screen 18. The processing of step S1 above is automatically executed by the image processing section 32.

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。 In Figure 1, designated points A and B are shown in the image marked (S1-S2). These designated points A and B are used to identify the upstream and downstream parts of the blood vessels that are causing the aneurysm 48 to grow among the complexly branching blood vessels around the aneurysm 48, and are designated at the doctor's discretion.

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。 That is, the doctor looks at the boundary surface image displayed on the display 12 and specifies it using a pointer such as a mouse. The computer accepts this specification. Here, the end points P1 and P2 of the center line of the parent blood vessel 50 to be processed are determined from the specified points A and B. The end points P1 and P2 and the parent blood vessel 50 are shown in the diagram labeled (S4) in Figure 1.

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。 For example, according to centerline generation using the DistanceMap method, the original centerline 60 of the parent blood vessel 50 and the original centerline 62 of the aneurysm 48 can be automatically obtained from a binary image showing the contour of the parent blood vessel 50 as shown in this figure. This process is executed by the axis detection module 34 and centerline generation module 36 of the computer's arithmetic processing unit 25 shown in Figure 3. The obtained data is stored in the computer's memory unit 24 as the endpoint P1 coordinates 51 and the endpoint P2 coordinates 52, as shown in Figure 3.

(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。 (Step S3) Receive the specification of a reference point C on the boundary surface of the aneurysm 48, which indicates the growth direction of the aneurysm 48.

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。 Based on the characteristics of the shape of the aneurysm 48, the doctor determines and specifies the growth direction of the aneurysm 48. As shown in the diagram labeled (S3) in FIG. 1, the three-dimensional image 20 is rotated to confirm the direction of the aneurysm 48, and then a reference point C is specified with a pointer such as the mouse 14. The specified data is stored as the reference point C coordinates 54 shown in FIG. 3.

(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。 (Step S4-5) Between the above-mentioned end points P1 and P2, an original center line 60 of the parent blood vessel 50 and a branch point D where this original center line 60 intersects with an original center line 62 of the aneurysm 48 inside the aneurysm 48 are generated and drawn on the image display unit 16. Furthermore, a virtual aneurysm center line 68 connecting the above-mentioned reference point C, the original center line of the aneurysm, and the branch point D is generated and drawn on the image display unit 16.

(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。 To the left and right of the diagram labeled (S4), diagrams are placed showing the cross section of the parent blood vessel 50, the specified points A and B, and the positional relationship between the end points P1 and P2. These processes are executed by the center line generation module 36 and the branch point detection module 38 shown in FIG. 3. The branch point D coordinates 55 are stored in the memory unit 24.

(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。 As shown in the figure labeled (S4-5), the original centerline 60 of the parent blood vessel 50 is drawn into the inside of the aneurysm 48 and branches off from the original centerline 62 of the aneurysm 48 and other blood vessels. By connecting this branching point D, the original centerline 62 of the aneurysm, and the reference point C, a virtual aneurysm centerline 68 of the aneurysm 48 can be generated.

(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。 (Step S5) As described above, the original center line 60 of the parent blood vessel 50 is generated between the two end points P1 and P2 of the parent blood vessel 50. This original center line 60 is flattened to a state not affected by the aneurysm 48 or before the aneurysm occurs to generate a virtual parent blood vessel center line 64, which is then drawn on the image display unit 16.

(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。 As shown in the figure labeled (S4), the original center line 60 of the parent blood vessel 50 is influenced by the shape of the aneurysm 48 and is drawn to the location of the branching point D inside the aneurysm 48. Here, the shape of the parent blood vessel 50 not influenced by the aneurysm 48 or in the state before the aneurysm occurs is restored. To this end, the original center line 60 of the parent blood vessel is flattened, and a virtual parent blood vessel center line 64 is generated and displayed.

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。 The flattening of the original center line 60 of the parent blood vessel is performed by the flattening module 40 shown in FIG. 3. For example, if the original center line 60 of the parent blood vessel is a collection of line segments connecting many voxels, the angle between adjacent line segments is reduced by a certain percentage. This makes it possible to flatten the entire original center line 60 of the parent blood vessel while leaving elements of large bends and twists in the original center line 60 of the parent blood vessel.

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。 The operation screen 18 in Figure 3 displays boxes that display numerical values so that each of the three types of parameters can be specified numerically, along with buttons to increase or decrease the values. In either case, the numerical values can be increased or decreased by operating the mouse 14 or keyboard.

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。 The degree of this flattening can be increased or decreased by the doctor operating the operation buttons 22 on the computer operation screen 18. A virtual mother vessel centerline 64 is also displayed in addition to the original centerline 60 of the mother vessel so that the degree of flattening can be visually confirmed. The result of the adjustment is stored in the memory unit 24 as a mother vessel centerline flattening parameter 26. By storing this parameter, the virtual mother vessel centerline 64 that the doctor judges to be optimal can be regenerated and drawn at any time.

(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。 (Step S6) Data is generated showing vascular cross sections perpendicular to the original center line 60 at both end points P1 and P2 of the parent blood vessel 50, and the cross sections are connected with a smooth tubular surface. This generates image data showing a virtual mother blood vessel 66 having a virtual mother blood vessel center line 64.

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。 The cross sections of the blood vessels at both end points P1 and P2 are shown in (S4). The cross sections of the aneurysm 48 and parent blood vessel 50 are generally not circular due to the influence of the surrounding tissue. In other words, they have a variety of shapes. If the cross sections at the end points P1 and P2 are swept along the virtual center line 64, a virtual parent blood vessel 66 as shown in (S6) of Figure 2 can be generated. At this time, in order to simplify the cross section of the virtual parent blood vessel 66, it is also possible to approximate it with a circle or ellipse of the same area as the cross section.

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。 For example, if the blood vessel cross-sectional shape of the original image is used, the torsion (twist) of the parent blood vessel 50 can be taken into account when sweeping. This makes it possible to generate a virtual parent blood vessel 66 having a flattened virtual parent blood vessel centerline 64 that takes the twist into account. As a result, it is possible to generate a virtual parent blood vessel 66 with a shape close to the state of the parent blood vessel 50 when the aneurysm 48 does not exist. This process is executed by the virtual parent blood vessel generation module 42 in FIG. 3.

(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。 (Step S7) In the process of successively flattening the original center line 60 of the parent blood vessel 50, the branch point D moves, so the original center line 62 of the aneurysm 48 is extended along the path of this movement. In the diagram of (S7), the extended portion is shown in bold. This extended portion may be approximated by a broken line that represents the movement position of point D, or may be simplified to a straight line.

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。 By adjusting the parent vessel centerline flattening parameters and gradually flattening the original centerline 60 of the parent vessel 50, the branch point D gradually moves from its original position toward the outside of the aneurysm 48. Following this movement, the virtual aneurysm centerline 68 of the aneurysm 48 is extended.

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。 The aneurysm 48 can be seen as having branched off from the location where branch point D5 was previously located on the original center line 60 of the flattened parent vessel. Therefore, the virtual aneurysm center line 68 is extended by connecting that location with the original branch point D.

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。 Now, an original centerline 62 of the aneurysm 48 has been generated, extending from the reference point C, which indicates the growth direction of the aneurysm 48, to the flattened virtual parent vessel centerline 64.

(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。 (Step S8) The original center line 62 of the aneurysm 48 is flattened to generate data representing a virtual aneurysm cylinder 72 with a diameter equal to or smaller than the outer diameter of the parent blood vessel 50.

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。 Normally, inside the aneurysm 48, the original centerline 62 of the aneurysm 48 is bent in a complex manner due to Blebs, microvessels, and the like. Therefore, the original centerline 62 is flattened using the same method as for the parent blood vessel 50. The degree of this flattening is increased or decreased by the doctor on the computer operation screen 18, as in the case of the parent blood vessel 50. The result is stored in the memory unit 24 as the aneurysm centerline flattening parameter 28.

(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。 As shown in (S8), a virtual aneurysm cylinder 72 having a virtual aneurysm centerline 68 of the aneurysm 48 thus obtained is generated. Since it is a blood vessel branching off from the parent blood vessel 50, it is natural that the virtual aneurysm cylinder 72 is equal to or smaller than the outer diameter of the parent blood vessel 50, but for convenience of calculation, it is set to a certain thickness. The outer diameter can be any value as long as it is large enough to allow the following processing.

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。 Empirically, good results can be obtained, for example, by calculating the cross-sectional area of the virtual parent vessel 66 at the portion where the original center line 62 of the aneurysm branches off from the virtual parent vessel 66, and selecting a diameter that is approximately 1/4 to 1/2 of the diameter of a circle with the same area. These processes are performed by the flattening module 40 and virtual aneurysm cylinder generation module 44 in Figure 3.

(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。 (Step S9) Image data of the detection surface 74 constituting part of the virtual mother vessel 66 at the intersection of the virtual mother vessel 66 and the virtual aneurysm cylinder 72 is acquired. This is a collection of voxels each having position coordinates on a curved surface. By performing a three-dimensional principal component analysis of these position coordinates, data showing the aneurysm neck plane 76 is generated from the plane created by the first and second principal component axes. This process is performed by the neck plane calculation module 46 in Figure 3.

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。 The intersection plane between the virtual parent blood vessel 66 and the virtual aneurysm cylinder 72 extending in the direction in which the aneurysm 48 grows should be the boundary plane between the parent blood vessel 50 and the aneurysm 48, but when this is superimposed on the image displayed on the image display unit 16, it may be found to be slightly tilted or misaligned. This is because both the parent blood vessel 50 and the aneurysm 48 have complex shapes that are curved, twisted, tilted, etc. For this reason, an image showing the position of the aneurysm neck plane 76 is displayed to request the doctor to adjust the position.

(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。 (Step S10) To optimize the data representing the aneurysm neck plane 76, the aneurysm neck plane 76 displayed on the display 12 is moved along the original centerline 62 of the aneurysm.

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。 As a result of the above processing, the storage unit 24 stores the parent vessel centerline flattening parameter 26, the aneurysm centerline flattening parameter 28, the neck plane position adjustment parameter 30, the designated point A coordinate 56, the end point P1 coordinate 51, the designated point B coordinate 57, the end point P2 coordinate 52, the reference point C coordinate 54, and the branch point D coordinate 55, which are saved together with the corresponding image data.

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。 When the position adjustment of the aneurysm neck plane 76 is completed, the result is stored in the memory unit 24 as the neck plane position adjustment parameter 30. Figure 4 shows an example of using the aneurysm neck plane 76 thus obtained to obtain data showing the structure of the aneurysm. A cross section of the aneurysm 48 that intersects with the aneurysm neck plane 76 can be obtained, and its Feret diameter can be obtained.

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。 As an example, the aneurysm height can be obtained by drawing a line 80 perpendicular to the aneurysm neck plane 76. Furthermore, the semi-aneurysm height width can be obtained at a position halfway along the line 80. The volume and surface area of the aneurysm on the aneurysm neck plane 76 can be obtained.

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。 In the above process, the computer automatically performs all operations except for the doctor's operation of specifying points A, B, and C, adjusting the degree of flattening of the virtual parent vessel center line 64 and the virtual aneurysm center line 68, and fine-tuning the position of the aneurysm neck plane 76. Once the parameters are set, they can be stored and used for follow-up observation. By slightly changing these values, a new aneurysm neck plane 76 can be obtained.

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。 Because the work is patterned, for example, there is little variation in the results even if different doctors or analysts use the same 3D images to perform analysis. Almost identical results are obtained. In addition, when photographs of the same affected area are continuously observed, there is no variation in the analysis conditions, so changes in the aneurysm can be confirmed accurately and efficiently.

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。 Finally, Figure 5 shows an example of a characteristic screen that appears on the display during the process of actually using this computer to generate a neck plane.

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。 The narrower of the two blood vessels branching from the left to the right is set as the parent blood vessel, and end points P1 and P2 are defined. The original center line 60 of the parent blood vessel that was initially generated is significantly curved, but has been sufficiently flattened as shown in the virtual aneurysm center line 68. The virtual parent blood vessel 66 and virtual aneurysm cylinder 72 are generated and drawn as shown in the image. The aneurysm neck plane 76 is also displayed at their intersection.

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。 The above program waits for the input of specified points, reference points, and parameters each time during the processing process, and then performs calculations. However, there are times when you may want to retrieve image data that has been processed in the past and reconfirm the processing process or results. For example, this can be used when requesting a second opinion.

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。 As shown in FIG. 3, the target image data 58, the designated point A coordinate 56, the designated point B coordinate 57, the target point C coordinate 54, and the three types of parameters 26, 28, and 30 are stored together in history data 59. It is advisable to store this data in history data 59 in a state where it can be retrieved together.

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。 When reproducing the above process, the computer automatically inputs the target image data 58 stored in the history data 59, the designated point A coordinate 56, the designated point B coordinate 57, the target point C coordinate 54, and the three types of parameters 26, 28, and 30, and executes the process of generating the neck plane.

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。 For example, it would be good to display the processing process step by step and allow the positions of specified points A and B and reference point C, as well as the values of each parameter, to be changed midway through. This would make it possible to specifically verify the processing process.

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。 When observing the same patient over time, the photographing conditions may differ slightly from the previous time, so after automatically inputting the saved history data, it becomes necessary to adjust the positions and parameters of the designated points, etc. Even so, since there are not many differences from the previous processing, adjustments are easy. Moreover, by processing while checking the differences, information that is useful for follow-up observation can be obtained.

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。 In either case, the computer should be provided with a function to display target image data 58 on the display 12 shown in FIG. 3, automatically input designated point A coordinate 56, designated point B coordinate 57, reference point C coordinate 54, and three types of parameters 26, 28, and 30 that have been stored in the memory unit as past history, and then move designated point A coordinate 56, designated point B coordinate 57, and reference point C coordinate 54, and execute processing to accept changes to each of the above parameters.

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
Reference Signs List 12 Display 14 Mouse 16 Image display unit 18 Operation screen 20 Three-dimensional image 22 Operation button 24 Memory unit 25 Calculation processing unit 26 Parent vessel centerline flattening parameter 28 Aneurysm centerline flattening parameter 30 Neck plane position adjustment parameter 32 Image processing unit 34 Axis center detection module 36 Centerline generation module 38 Branch point detection module 40 Flattening module 42 Virtual parent vessel generation module 44 Virtual aneurysm cylinder generation module 46 Neck plane calculation module 48 Aneurysm 50 Parent vessel 51 End point P1 coordinate 52 End point P2 coordinate 54 Reference point C coordinate 55 Branch point D coordinate 56 Designated point A coordinate 57 Designated point B coordinate 58 Target image data 59 History data 60 Original centerline of parent vessel 62 Original centerline of aneurysm 64 Virtual parent vessel centerline 66 Virtual parent vessel 68 Virtual aneurysm centerline 72 Virtual aneurysm cylinder 74 Detection surface 76 Aneurysm neck plane A, B Designated point C Point D Branch point

Claims (5)

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。
A computer program that causes a computer to execute a process for detecting an aneurysm neck plane of an aneurysm, the process comprising:
1. A three-dimensional image showing the boundary surface of the aneurysm formed on the parent blood vessel and the surrounding blood vessels is displayed on a display.
2. Two designated points are input on the boundary surface on both sides of the portion of the parent blood vessel where an aneurysm has been formed, and the end points of the original center line of the parent blood vessel to be processed are determined on the center line of the parent blood vessel that is closest to these designated points.
3. Accept the specification of a landmark on the boundary surface of the aneurysm that indicates the direction of aneurysm growth.
4. Draw the original centerline of the parent vessel between the above-mentioned end points and the branching point where this original centerline of the parent vessel intersects with the original centerline of the aneurysm inside the aneurysm, and draw a virtual aneurysm centerline connecting the above-mentioned reference point, the original centerline of the aneurysm, and the branching point.
5. A virtual centerline of the parent vessel is drawn by flattening the original centerline of the parent vessel drawn between both end points of the parent vessel to a state not affected by the aneurysm or before the occurrence of the aneurysm.
6. Data showing vascular cross sections perpendicular to the center line at both ends of the parent vessel are generated, and image data showing a virtual mother vessel having the above-mentioned virtual mother vessel center line, in which the cross sections are connected by a smooth tubular surface, is generated.
7. Since the above-mentioned branching points move during the process of successively flattening the original centerline of the parent blood vessel, the virtual aneurysm centerline of the aneurysm is extended along that path.
8. The virtual aneurysm centerline of the aneurysm is flattened to generate data representing a virtual aneurysm cylinder with a diameter equal to or less than the outer diameter of the parent vessel.
9. Data representing a plane of the aneurysm neck is generated from image data of an image constituting a part of the virtual mother vessel at the intersection of the virtual mother vessel and the virtual aneurysm cylinder.
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。
A method for detecting an aneurysm neck plane of an aneurysm, comprising: causing a computer to perform the following processes:
1. A three-dimensional image showing the boundary surface of the aneurysm formed on the parent blood vessel and the surrounding blood vessels is displayed on a display.
2. Two designated points are input on the boundary surface on both sides of the portion of the parent blood vessel where an aneurysm has been formed, and the end points of the original center line of the parent blood vessel to be processed are determined on the center line of the parent blood vessel that is closest to these designated points.
3. Accept the specification of a landmark on the boundary surface of the aneurysm that indicates the direction of aneurysm growth.
4. Draw the original centerline of the parent vessel between the above-mentioned end points and the branching point where this original centerline of the parent vessel intersects with the original centerline of the aneurysm inside the aneurysm, and draw a virtual aneurysm centerline connecting the above-mentioned reference point, the original centerline of the aneurysm, and the branching point.
5. A virtual centerline of the parent vessel is drawn by flattening the original centerline of the parent vessel drawn between both end points of the parent vessel to a state not affected by the aneurysm or before the occurrence of the aneurysm.
6. Data showing vascular cross sections perpendicular to the center line at both ends of the parent vessel are generated, and image data showing a virtual mother vessel having the above-mentioned virtual mother vessel center line, in which the cross sections are connected by a smooth tubular surface, is generated.
7. Since the above-mentioned branching points move during the process of successively flattening the original centerline of the parent blood vessel, the virtual aneurysm centerline of the aneurysm is extended along that path.
8. The virtual aneurysm centerline of the aneurysm is flattened to generate data representing a virtual aneurysm cylinder with a diameter equal to or less than the outer diameter of the parent vessel.
9. Data representing a plane of the aneurysm neck is generated from image data of an image constituting a part of the virtual mother vessel at the intersection of the virtual mother vessel and the virtual aneurysm cylinder.
10. In order to optimize the data showing the aneurysm neck plane, the aneurysm neck plane shown on the display is moved along the virtual aneurysm centerline.
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。 The computer program according to claim 1, characterized in that a parameter indicating the degree to which the original center line of the parent blood vessel is to be flattened, a parameter indicating the degree to which the original center line of the aneurysm is to be flattened, and a parameter indicating the amount of movement of the generated aneurysm neck plane along the virtual aneurysm center line of the aneurysm are provided, and an operation screen for increasing and decreasing these parameters is displayed on the display while three-dimensional image data of the aneurysm and the blood vessels surrounding it are displayed on the display. 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。 The method according to claim 2, characterized in that a parameter indicating the degree to which the original center line of the parent blood vessel is to be flattened, a parameter indicating the degree to which the original center line of the aneurysm is to be flattened, and a parameter indicating the amount of movement of the generated aneurysm neck plane along the virtual aneurysm center line of the aneurysm are provided, and an operation screen for increasing and decreasing these parameters is displayed on the display while three-dimensional image data of the aneurysm and the blood vessels surrounding it are displayed on the display. 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。 The computer program according to claim 3, characterized in that the computer is endowed with a function of displaying target image data on a display, automatically inputting designated point A coordinate, designated point B coordinate, reference point C coordinate, and each of the above parameters that have been stored in a memory unit as past history, and then executing a process of moving designated point A coordinate, designated point B coordinate, and reference point C coordinate, and accepting changes to each of the above parameters.
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