(57)【要約】  第１の取得部２２が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれからステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を取得する。第２の取得部２３が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を取得する。位置合わせ部２４が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについての血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する。ずれ情報取得部２５が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２についてのステント領域Ａｓ１，Ａｓ２および第１の位置合わせ結果である変形ベクトルＶｍ１に基づいて、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間における、血管３２に対するステント３１のずれを表すずれ情報を取得する。
2019087674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、該２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得する第１の取得部と、
前記２つの医用画像のそれぞれから、前記第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得する第２の取得部と、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する位置合わせ部と、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第１の領域および前記第１の位置合わせ結果に基づいて、前記２つの医用画像間における、前記第２の構造物に対する前記第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得するずれ情報取得部とを備えたずれ検出装置。
【請求項２】
前記第２の取得部は、前記２つの医用画像のそれぞれから、前記第１の構造物および前記第２の構造物を含む第３の領域を取得し、前記２つの医用画像のそれぞれにおいて、前記第３の領域から前記第１の領域を除去して前記第２の領域を取得する請求項１に記載のずれ検出装置。
【請求項３】
前記位置合わせ部は、非剛体位置合わせにより前記第１の位置合わせ結果を取得する請求項１または２に記載のずれ検出装置。
【請求項４】
前記ずれ情報取得部は、前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第１の領域を位置合わせして第２の位置合わせ結果を取得し、該第２の位置合わせ結果から前記第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去して、前記ずれ情報を取得する請求項１から３のいずれか１項に記載のずれ検出装置。
【請求項５】
前記ずれ情報取得部は、非剛体位置合わせにより前記第２の位置合わせ結果を取得する請求項４に記載のずれ検出装置。
【請求項６】
前記ずれ情報取得部は、前記２つの医用画像のうちの一方の医用画像についての前記第１の領域を、前記第１の位置合わせ結果に基づいて変形し、前記２つの医用画像のうちの他方の医用画像についての前記第１の領域と前記変形された第１の領域とに基づいて、前記ずれ情報を取得する請求項１から３のいずれか１項に記載のずれ検出装置。
【請求項７】
前記医用画像がステントが留置された血管を含み、
前記第１の構造物が前記ステントであり、
前記第２の構造物が前記血管である請求項１から６のいずれか１項に記載のずれ検出装置。
【請求項８】
前記位置合わせ部は、前記２つの医用画像のそれぞれについての前記血管の領域である血管領域の芯線を位置合わせすることにより、前記第１の位置合わせ結果を取得する請求項７に記載のずれ検出装置。
【請求項９】
同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、該２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得し、
前記２つの医用画像のそれぞれから、前記第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得し、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得し、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第１の領域および前記第１の位置合わせ結果に基づいて、前記２つの医用画像間における、前記第２の構造物に対する前記第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得するずれ検出方法。
【請求項１０】
同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、該２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得する手順と、
前記２つの医用画像のそれぞれから、前記第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得する手順と、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する手順と、
前記２つの医用画像のそれぞれについての前記第１の領域および前記第１の位置合わせ結果に基づいて、前記２つの医用画像間における、前記第２の構造物に対する前記第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得する手順とをコンピュータに実行させるずれ検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ＣＴ(Computed Radiography)画像等の医用画像に含まれる構造物のずれを検出するずれ検出装置、方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、動脈瘤等に対する治療として、動脈にステントを留置する手術が行われている。このような手術の直後においては、事前に計画した位置にステントが留置されるが、時間の経過に伴い、ステントの移動および変形が生じる場合がある。このような事前に計画した位置からのステントの移動および変形により、ステントにより塞がれていた大動脈瘤への血流が再開してしまう可能性がある。また、ステントを留置する際には、血管の分岐を塞がないようにしているが、ステントの移動および変形により、血管の分岐を塞いでしまう可能性もある。【０００３】
したがって、ステントの移動量および変形量を定量化することにより、上述した可能性があるか否かを事前に把握しておくことが重要である。しかしながら、ステントが留置された血管自体が時間の経過により移動するため、血管とともにステントも移動する。このため、撮影時期が異なる経時的なＣＴ画像等によっては、血管に対するステントの移動量および変形量を検出することは困難であった。【０００４】
ここで、撮影時期が異なる医用画像を用いて、血管の位置合わせをするための各種手法が提案されている。例えば、特開２０１７−１８４５７号公報には、冠動脈ＣＴ画像と遅延造影ＣＴ画像とを用いた差分処理を行って差分画像を生成する画像処理を行うことにより心筋梗塞部を識別する際に、冠動脈ＣＴ画像および遅延造影ＣＴ画像の外輪郭同士の位置ずれが最小となるように、冠動脈ＣＴ画像と遅延造影ＣＴ画像との位置合わせを行う手法が提案されている。また、特開２００６−８７６３１号公報には、造影剤の注入の前後に亘って連続的に収集した複数の画像のうちの第１の画像と第２の画像に表示された各種部位との位置合わせがなされた第３の画像を生成し、第２の画像と第３の画像とのサブトラクション画像を生成することにより、ステントを留置する手術の前後において、それぞれの造影剤注入後の画像同士の差分画像を作成する手法が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２０１７−１８４５７号公報および特開２００６−８７６３１号公報に記載された手法は、いずれも経時的な画像間における血管の位置ずれを検出するものであり、血管に留置されたステントの移動量および変形量を検出するものではない。上述したように、ステントが留置された血管自体が時間の経過により移動するため、血管とともにステントも移動する。このため、撮影時期が異なる医用画像を用いて、血管に対するステントの移動量および変形量を含むずれを検出することは困難であった。【０００６】
本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、血管に留置されたステント等の、医用画像に含まれる構造物のずれを検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示によるずれ検出装置は、同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得する第１の取得部と、
２つの医用画像のそれぞれから、第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得する第２の取得部と、
２つの医用画像のそれぞれについての第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する位置合わせ部と、
２つの医用画像のそれぞれについての第１の領域および第１の位置合わせ結果に基づいて、２つの医用画像間における、第２の構造物に対する第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得するずれ情報取得部とを備える。【０００８】
「ずれ情報」には、２つの医用画像間における第２の構造物に対する第１の構造物の移動量および第１の構造物の変形量を含む。【０００９】
なお、本開示によるずれ検出装置においては、第２の取得部は、２つの医用画像のそれぞれから、第１の構造物および第２の構造物を含む第３の領域を取得し、２つの医用画像のそれぞれにおいて、第３の領域から第１の領域を除去して第２の領域を取得するものであってもよい。【００１０】
また、本開示によるずれ検出装置においては、位置合わせ部は、非剛体位置合わせにより第１の位置合わせ結果を取得するものであってもよい。【００１１】
また、本開示によるずれ検出装置においては、ずれ情報取得部は、２つの医用画像のそれぞれについての第１の領域を位置合わせして第２の位置合わせ結果を取得し、第２の位置合わせ結果から第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去して、ずれ情報を取得するものであってもよい。【００１２】
また、本開示によるずれ検出装置においては、ずれ情報取得部は、非剛体位置合わせにより第２の位置合わせ結果を取得するものであってもよい。【００１３】
また、本開示によるずれ検出装置においては、ずれ情報取得部は、２つの医用画像のうちの一方の医用画像についての第１の領域を、第１の位置合わせ結果に基づいて変形し、２つの医用画像のうちの他方の医用画像についての第１の領域と変形された第１の領域とに基づいて、ずれ情報を取得するものであってもよい。【００１４】
また、本開示によるずれ検出装置においては、医用画像がステントが留置された血管を含み、
第１の構造物がステントであり、
第２の構造物が血管であってもよい。【００１５】
また、本開示によるずれ検出装置においては、位置合わせ部は、２つの医用画像のそれぞれについての血管の領域である血管領域の芯線を位置合わせすることにより、第１の位置合わせ結果を取得するものであってもよい。【００１６】
本開示によるずれ検出方法は、同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得し、
２つの医用画像のそれぞれから、第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得し、
２つの医用画像のそれぞれについての第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得し、
２つの医用画像のそれぞれについての第１の領域および第１の位置合わせ結果に基づいて、２つの医用画像間における、第２の構造物に対する第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得する。【００１７】
なお、本開示によるずれ検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。【００１８】
本開示による他のずれ検出装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
同一被検体についての撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、２つの医用画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得し、
２つの医用画像のそれぞれから、第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得し、
２つの医用画像のそれぞれについての第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得し、
２つの医用画像のそれぞれについての第１の領域および第１の位置合わせ結果に基づいて、２つの医用画像間における、第２の構造物に対する第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得する処理を実行する。
【発明の効果】
【００１９】
本開示によれば、撮影時期が異なる２つの医用画像のそれぞれから、２つの医用画像間における、ずれ検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域が取得され、２つの医用画像のそれぞれから、第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域が取得される。そして、２つの医用画像のそれぞれについての第２の領域が位置合わせされて第１の位置合わせ結果が取得され、２つの医用画像のそれぞれについての第１の領域および第１の位置合わせ結果に基づいて、２つの医用画像間における、第２の構造物に対する第１の構造物のずれを表すずれ情報が取得される。このため、第２の領域に対する第１の領域のずれを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本開示の実施形態によるずれ検出装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図
【図２】ずれ検出装置の概略構成を示す図
【図３】ステント領域の取得を説明するための図
【図４】血管領域の取得を説明するための図
【図５】第１の位置合わせ結果の取得を説明するための図
【図６】第２の位置合わせ結果の取得を説明するための図
【図７】ずれ情報の取得を説明するための図
【図８】本実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。図１は、本開示の実施形態によるずれ検出装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図である。図１に示すように、診断支援システムでは、本実施形態によるずれ検出装置１、３次元画像撮影装置２、および画像保管サーバ３が、ネットワーク４を経由して通信可能な状態で接続されている。そして、診断支援システムにおいては、被検体のステントを留置した大動脈等の血管についての、撮影時期が異なる２つの３次元画像を取得し、２つの３次元画像間における血管に対するステントのずれを検出する処理を行う。
【００２２】
３次元画像撮影装置２は、被検体の診断対象となる部位を撮影することにより、その部位を表す３次元画像を生成する装置であり、具体的には、ＣＴ装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、およびＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置等である。３次元画像撮影装置２により生成された３次元画像は画像保管サーバ３に送信され、保存される。なお、本実施形態においては、大動脈に対するステントのずれを検出するものであるため、被検体の診断対象部位を大動脈を含む胸部とする。また、３次元画像撮影装置２はＣＴ装置であり、被検体の胸部についての複数のアキシャル断面の断層画像からなる３次元画像が生成されるものとする。なお、３次元画像が医用画像に対応する。
【００２３】
画像保管サーバ３は、各種データを保存して管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置およびデータベース管理用ソフトウェアを備えている。画像保管サーバ３は、有線あるいは無線のネットワーク４を介して他の装置と通信を行い、画像データ等を送受信する。具体的には３次元画像撮影装置２で生成された３次元画像等の画像データをネットワーク経由で取得し、大容量外部記憶装置等の記録媒体に保存して管理する。なお、画像データの格納形式およびネットワーク４経由での各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）等のプロトコルに基づいている。また、本実施形態においては、同一被検体についての撮影時期が異なる複数の３次元画像が、画像保管サーバ３に保存されている。
【００２４】
ずれ検出装置１は、１台のコンピュータに、本開示のずれ検出プログラムをインストールしたものである。コンピュータは、診断を行う医師が直接操作するワークステーションまたはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。ずれ検出プログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて医師が使用するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
【００２５】
図２は、コンピュータにずれ検出プログラムをインストールすることにより実現されるずれ検出装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、ずれ検出装置１は、標準的なワークステーションの構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２およびストレージ１３を備えている。また、ずれ検出装置１には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ１４、並びにキーボードおよびマウス等の入力部１５が接続されている。
【００２６】
ストレージ１３は、ハードディスクまたはＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージデバイスからなる。ストレージ１３には、ネットワーク４を経由して画像保管サーバ３から取得した、被検体の３次元画像および処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。
【００２７】
また、メモリ１２には、ずれ検出プログラムが記憶されている。ずれ検出プログラムは、ＣＰＵ１１に実行させる処理として、同一被検体についての撮影時期が異なる２つの３次元画像のそれぞれから、２つの３次元画像間における、ずれの検出の対象となる第１の構造物を表す第１の領域を取得する第１の取得処理、２つの３次元画像のそれぞれから、第１の構造物と連動して移動する第２の構造物を表す第２の領域を取得する第２の取得処理、２つの３次元画像のそれぞれについての第２の領域を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する位置合わせ処理、並びに２つの３次元画像のそれぞれについての第１の領域および第１の位置合わせ結果に基づいて、２つの３次元画像間における、第２の構造物に対する第１の構造物のずれを表すずれ情報を取得するずれ情報取得処理を規定する。
【００２８】
そして、ＣＰＵ１１がプログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータは、画像取得部２１、第１の取得部２２、第２の取得部２３、位置合わせ部２４およびずれ情報取得部２５として機能する。なお、本実施形態においては、ずれ検出プログラムによって、各部の機能を実行するようにしたが、これに限らず、例えば複数のＩＣ（Integrated Circuit）、プロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、およびメモリ等を適宜組み合わせることによって各部の機能を実行するようにしてもよい。
【００２９】
画像取得部２１は、同一被検体についての撮影時期が異なる２つの３次元画像Ｇ１，Ｇ２を画像保管サーバ３から取得する。なお、３次元画像Ｇ１，Ｇ２が既にストレージ１３に記憶されている場合には、ストレージ１３から３次元画像Ｇ１，Ｇ２を取得するようにしてもよい。以降の説明において、３次元画像Ｇ１が３次元画像Ｇ２よりも撮影時期が前であるものとする。
【００３０】
第１の取得部２２は、２つの３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから、２つの３次元画像Ｇ１，Ｇ２間におけるずれの検出の対象となるステントを表すステント領域を取得する。なお、ステントが第１の構造物に対応し、ステント領域が第１の領域に対応する。図３はステント領域の取得を説明するための図である。また、ステント領域の取得は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２において同一の処理により行われるため、ここでは３次元画像Ｇ１からのステント領域の取得についてのみ説明する。
【００３１】
図３に示すように、３次元画像Ｇ１にはステント３１が留置された血管３２が含まれている。ステント３１は金属からなるため、ＣＴ画像である３次元画像Ｇ１においては、ステント３１の領域は人体の組織と比較して高いＣＴ値を有する。このため、第１の取得部２２は、あらかじめ定められたしきい値よりも高いＣＴ値を有する領域を３次元画像Ｇ１から抽出する二値化処理を行うことにより、３次元画像Ｇ１からステント領域Ａｓ１を取得する。また、第１の取得部２２は、３次元画像Ｇ２からステント領域Ａｓ２を取得する。
【００３２】
第２の取得部２３は、２つの３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから、ステント３１と連動して移動する血管３２を表す血管領域を取得する。具体的には、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから、ステント３１および血管３２を含む領域を連動領域Ａｍ１，Ａｍ２として取得し、連動領域Ａｍ１，Ａｍ２のそれぞれからステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を除去して血管領域を取得する。なお、血管が第２の構造物に対応し、血管領域が第２の領域に対応し、連動領域が第３の領域に対応する。
【００３３】
図４は血管領域の取得を説明するための図である。ここで、血管領域の取得は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２において同一の処理により行われるため、ここでは３次元画像Ｇ１からの血管領域の取得について説明する。
【００３４】
第２の取得部２３は、例えば、特開２０１０−２００９２５号公報および特開２０１０−２２０７４２号公報等に記載された手法により、３次元画像Ｇ１からステント３１および血管３２を含む連動領域Ａｍ１を取得する。この手法では、まず、３次元画像Ｇ１を構成するボクセルデータの値に基づいて、血管の芯線を構成する複数の候補点の位置と主軸方向とを算出する。もしくは、３次元画像Ｇ１についてヘッセ行列を算出し、算出されたヘッセ行列の固有値を解析することにより、血管の芯線を構成する複数の候補点の位置情報と主軸方向とを算出する。そして、候補点周辺のボクセルデータについて血管、とくに血管らしさを表す特徴量を算出し、算出された特徴量に基づいてそのボクセルデータが血管を表すものであるか否かを判別する。特徴量に基づく判別は、マシンラーニングによりあらかじめ取得された評価関数に基づいて行う。これにより、３次元画像Ｇ１から連動領域Ａｍ１およびその芯線３３が抽出される。なお、先に連動領域Ａｍ１を抽出し、連動領域Ａｍ１領域に対して細線化処理を行うことにより、芯線３３を抽出してもよい。また、連動領域および芯線を抽出する手法は，上記手法に限定されるものではなく，任意の手法を用いることが可能である。
【００３５】
第２の取得部２３は、連動領域Ａｍ１から第１の取得部２２が取得したステント領域Ａｓ１を除去することにより、血管領域Ａｖ１を取得する。具体的には、連動領域Ａｍ１からステント領域Ａｓ１の画素値を減算することにより、連動領域Ａｍ１とステント領域Ａｓ１とを位置合わせし、相対応する画素間において連動領域Ａｍ１の画素値からステント領域Ａｓ１の画素値を減算することにより、連動領域Ａｍ１からステント領域Ａｓ１の成分を除去して血管領域Ａｖ１を取得する。また、第２の取得部２３は、上記と同様にして３次元画像Ｇ２から連動領域Ａｍ２を取得し、さらに連動領域Ａｍ２からステント領域Ａｓ２を除去することにより、血管領域Ａｖ２を取得する。
【００３６】
位置合わせ部２４は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについての血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得する。本実施形態においては、血管領域Ａｖ１を血管領域Ａｖ２に一致させるように、非剛体位置合わせを行って、血管領域Ａｖ１における各画素位置を、血管領域Ａｖ２における対応する画素位置に一致させるための変形ベクトルＶｍ１を第１の位置合わせ結果として取得する。
【００３７】
非剛体位置合わせとしては、例えばＢスプラインおよびシンプレートスプライン(Thin Plate Spline)等の関数を用いて、血管領域Ａｖ１における各画素位置を、血管領域Ａｖ２における対応する画素位置に非線形に変換することによる手法を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
図５は第１の位置合わせ結果の取得を説明するための図である。なお、図５においては、血管領域Ａｖ１を破線で、血管領域Ａｖ２を実線で、変形ベクトルＶｍ１を実線の矢印で示している。また、実際には血管領域Ａｖ１，Ａｖ２における全画素位置について、変形ベクトルＶｍ１が取得されるが、図５においては説明を簡単なものとするために、血管領域Ａｖ１，Ａｖ２における輪郭線上の一部の画素位置についての変形ベクトルＶｍ１のみを示している。
【００３９】
ずれ情報取得部２５は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２についてのステント領域Ａｓ１，Ａｓ２および第１の位置合わせ結果である変形ベクトルＶｍ１に基づいて、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間における、血管３２に対するステント３１のずれを表すずれ情報を取得する。具体的には、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについてのステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を位置合わせして第２の位置合わせ結果を取得し、第２の位置合わせ結果から第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去して、ずれ情報を取得する。なお、ずれ情報としては、血管３２に対するステント３１の移動量およびステントの変形量を含む。
【００４０】
ずれ情報取得部２５は、まず、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについてのステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を位置合わせして第２の位置合わせ結果を取得する。本実施形態においては、ステント領域Ａｓ１をステント領域Ａｓ２に一致させるように、非剛体位置合わせを行って、ステント領域Ａｓ１における各画素位置をステント領域Ａｓ２における対応する画素位置に一致させるための変形ベクトルＶｍ２を第２の位置合わせ結果として取得する。
【００４１】
図６は第２の位置合わせ結果の取得を説明するための図である。なお、図６においては、ステント領域Ａｓ１を破線で、ステント領域Ａｓ２を実線で、変形ベクトルＶｍ２を実線の矢印で示している。また、図６においてはステントの網目模様を省略している。また、実際にはステント領域Ａｓ１，Ａｓ２における全画素位置について、変形ベクトルＶｍ２が取得されるが、図６においては説明を簡単なものとするために、ステント領域Ａｓ１，Ａｓ２における輪郭線上の一部の画素位置についての変形ベクトルＶｍ２を示している。
【００４２】
ずれ情報取得部２５は、第２の位置合わせ結果から第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去して、ずれ情報を取得する。具体的には、対応する画素位置における変形ベクトルＶｍ１から変形ベクトルＶｍ２を減算して差分ベクトルＶｓを算出することにより、第２の位置合わせ結果から第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去する。算出された差分ベクトルＶｓの大きさがずれ情報となる。このように取得されたずれ情報は、血管３２の位置ずれの影響が除去され、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間における血管３２に対するステント３１のずれ、すなわちステント３１のみの移動量および変形量を表すものとなる。図７は、ずれ情報、すなわち差分ベクトルＶｓを示す図である。図７に示すように、ずれ情報すなわち差分ベクトルＶｓは、血管３２の位置ずれの影響が除去され、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間におけるステント３１の移動量および変形量を表すものとなっている。
【００４３】
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図８は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部２１が３次元画像Ｇ１，Ｇ２を取得し（ステップＳＴ１）、第１の取得部２２が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれからステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を取得する（ステップＳＴ２）。次いで、第２の取得部２３が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれから血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を取得し（ステップＳＴ３）、位置合わせ部２４が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについての血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を位置合わせして、第１の位置合わせ結果を取得する（ステップＳＴ４）。そして、ずれ情報取得部２５が、３次元画像Ｇ１，Ｇ２についてのステント領域Ａｓ１，Ａｓ２および第１の位置合わせ結果である変形ベクトルＶｍ１に基づいて、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間における、血管３２に対するステント３１のずれを表すずれ情報を取得し（ステップＳＴ５）、処理を終了する。
【００４４】
このように、本実施形態においては、３次元画像Ｇ１，Ｇ２からステント領域Ａｓ１，Ａｓ２および血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を取得し、血管領域Ａｖ１，Ａｖ２を位置合わせして第１の位置合わせ結果を取得し、ステント領域Ａｓ１，Ａｓ２および第１の位置合わせ結果に基づいて、３次元画像Ｇ１，Ｇ２間における血管３２に対するステント３１のずれを表すずれ情報を取得するようにした。このため、血管３２に対するステント３１のずれを検出することができる。
【００４５】
なお、上記実施形態においては、ずれ情報取得部２５は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについて、ステント領域Ａｓ１，Ａｓ２を位置合わせして第２の位置合わせ結果を取得し、第２の位置合わせ結果から第１の位置合わせ結果に基づく成分を除去してずれ情報を取得している。しかしながら、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のうちの一方の３次元画像（ここでは３次元画像Ｇ１とする）についてのステント領域Ａｓ１を、第１の位置合わせ結果に基づいて変形し、他方の３次元画像Ｇ２についてのステント領域Ａｓ１と変形されたステント領域Ａｓ１とに基づいて、ずれ情報を取得してもよい。このように取得されるずれ情報は、上記実施形態において取得されるずれ情報と等価なものとなるため、上記実施形態と同様に、血管３２に対するステント３１のずれを検出することができる。
【００４６】
また、上記実施形態において、位置合わせ部２４は、３次元画像Ｇ１，Ｇ２のそれぞれについての血管領域Ａｖ１，Ａｖ２の芯線のみを位置合わせすることにより第１の位置合わせ結果を取得してもよい。ここで、血管は経時によってその位置がずれるが、血管の径が変わるようなことは殆ど無い。このため、芯線を位置合わせすることにより取得される血管領域Ａｖ１，Ａｖ２間の変形ベクトルは、血管領域Ａｖ１，Ａｖ２の全領域についての変形ベクトルと実質的に等価なものとなる。したがって、血管領域Ａｖ１，Ａｖ２の芯線を位置合わせすることにより、少ない演算量にて、第１の位置合わせ結果を取得できる。
【００４７】
なお、このように第１の位置合わせ結果を取得した場合、変形ベクトルＶｍ１は芯線上の各画素位置についてのみ算出される。このため、血管領域の芯線以外の画素位置における変形ベクトルＶｍ１については、例えば芯線上の各画素位置に直交する面を規定し、その面上の画素位置においては、芯線上の画素位置における変形ベクトルＶｍ１と同一の変形ベクトルを第１の位置合わせ結果として取得すればよい。
【００４８】
また、上記実施形態においては、大動脈に留置されたステント３１についてのずれ情報を取得しているが、ステントを留置する必要がある血管であれば、大動脈に限定されるものではない。例えば冠動脈または脳動脈等に留置されたステントのずれ情報を取得する際にも、本実施形態を適用できる。
【００４９】
また、上記実施形態においては、医用画像としてＣＴ画像を用いているが、これに限定されるものではなく、ＭＲＩ画像およびＰＥＴ画像等であってもよい。
【００５０】
以下、本実施形態の作用効果について説明する。
【００５１】
血管の芯線を位置合わせすることにより、第１の位置合わせ結果を取得するための演算量を低減して、高速に第１の位置合わせ結果を取得することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１    ずれ検出装置
２    ３次元画像撮影装置
３    画像保管サーバ
４    ネットワーク
１１    ＣＰＵ
１２    メモリ
１３    ストレージ
１４    ディスプレイ
１５    入力部
２１    画像取得部
２２    第１の取得部
２３    第２の取得部
２４    位置合わせ部
２５    ずれ情報取得部
３１    ステント
３２    血管
Ａｓ１，Ａｓ２    ステント領域
Ａｖ１，Ａｖ２    血管領域
Ｇ１，Ｇ２    ３次元画像
Ｖｍ１，Ｖｍ２    変形ベクトル
Ｖｓ    差分ベクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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