(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援装置であって、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位置を指定する冠動脈側接合部位置指定手段と、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行経路特定手段と、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定手段と、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定するための複数の候補点を設定する候補点設定手段と、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出手段と、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算出手段と、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出手段と、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区間を特定する要剥離区間特定手段と、を備えたことを特徴とする医用画像診断支援装置。
【請求項２】
前記バイパス用血管被接合端位置指定手段は、前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部における前記冠動脈の径と同等の大きさの径を有する部位の位置を、前記バイパス用血管被接合端の位置として指定する、ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項３】
前記複数の候補点の各位置と前記第１距離の各値との関係を示す第１距離関数のグラフと、前記複数の候補点の各位置と前記第２距離の各値との関係を示す第２距離関数のグラフを作成し、同一の座標系上に表示する距離関数グラフ作成表示手段を備え、
前記適合候補点選出手段は、前記複数の候補点の中から、前記座標系上において前記第１距離関数のグラフと前記第２距離関数のグラフとの交点の座標に対応する候補点を前記適合候補点として選出する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項４】
前記冠動脈および前記バイパス用血管を含む前記胸部のボリュームレンダリング画像を作成するボリュームレンダリング画像作成手段と、
作成された前記ボリュームレンダリング画像上において、前記要剥離区間特定手段により特定された前記要剥離区間を表示する要剥離区間表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項５】
前記冠動脈側接合部の位置を指示するために操作される位置指示用操作手段を備え、
前記冠動脈側接合部位置指定手段は、前記位置指示用操作手段の操作により指示された位置を前記冠動脈側接合部の位置として指定する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項６】
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援装置の制御方法であって、
前記医用画像診断支援装置が、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位置を指定する冠動脈側接合部位置指定ステップと、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行経路特定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定するための複数の候補点を設定する候補点設定ステップと、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出ステップと、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算
出ステップと、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出ステップと、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区間を特定する要剥離区間特定ステップと、を備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援プログラムであって、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位置を指定する冠動脈側接合部位置指定ステップと、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行経路特定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定するための複数の候補点を設定する候補点設定ステップと、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出ステップと、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算
出ステップと、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出ステップと、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区間を特定する要剥離区間特定ステップと、をコンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする医用画像診断支援プログラム。
【請求項８】
胸部の３次元医用画像データ上で、バイパス用血管が接合される冠動脈の部位となる冠動脈側接合部の位置の指定を受け付ける冠動脈側接合部位置受付手段と、
前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を特定するバイパス用血管被接合端位置特定手段と、
前記パイバス用血管上の所定位置と前記冠動脈側接合部の位置とをつないだ直線距離を第１距離とし、前記所定位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの当該バイパス用血管の走行経路に沿った距離を第２距離としたときに、前記第１距離と前記第２距離とに基づいて前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する要剥離区間特定手段と、
を備えたことを特徴とする医用画像診断支援装置。
【請求項９】
前記要剥離区間特定手段は、前記第１距離と前記第２距離とが互いに等しくなる前記所定位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までを少なくとも含む区間を、前記要剥離区間として特定することを特徴とする請求項８に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１０】
前記要剥離区間特定手段は、前記冠動脈の接合位置と前記バイパス用血管とを接合する際に心臓を迂回する必要がある位置関係である場合には、心臓の大きさを考慮して前記要剥離区間を特定することを特徴とする請求項８または９に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１１】
前記３次元医用画像データ上で前記要剥離区間の位置を識別可能に表示制御する表示制御手段を更に有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１２】
前記表示制御手段は、前記要剥離区間の位置として、前記バイパス用血管被接合端の位置と前記要剥離区間の終端の位置とを識別可能に表示させることを特徴とする請求項１１に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１３】
前記表示制御手段は、前記３次元医用画像データ上で前記冠動脈側接合部の位置も識別可能に表示制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１４】
前記３次元医用画像データのボリュームレンダリング画像を作成するボリュームレンダリング画像作成手段を更に有し、
前記表示制御手段は、前記ボリュームレンダリング画像上で対応する位置を識別可能に表示することにより識別可能とすることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の医用画像診断支援装置。
【請求項１５】
医用画像診断支援装置が、
胸部の３次元医用画像データ上で、バイパス用血管が接合される冠動脈の部位となる冠動脈側接合部の位置の指定を受け付ける冠動脈側接合部位置受付ステップと、
前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を特定するバイパス用血管被接合端位置特定ステップと、
前記パイバス用血管上の所定位置と前記冠動脈側接合部の位置とをつないだ直線距離を第１距離とし、前記所定位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの当該バイパス用血管の走行経路に沿った距離を第２距離としたときに、前記第１距離と前記第２距離とに基づいて前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する要剥離区間特定ステップと、
を備えたことを特徴とする医用画像診断支援装置の制御方法。
【請求項１６】
胸部の３次元医用画像データ上で、バイパス用血管が接合される冠動脈の部位となる冠動脈側接合部の位置の指定を受け付ける冠動脈側接合部位置受付ステップと、
前記冠動脈側接合部と接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置を特定するバイパス用血管被接合端位置特定ステップと、
前記パイバス用血管上の所定位置と前記冠動脈側接合部の位置とをつないだ直線距離を第１距離とし、前記所定位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの当該バイパス用血管の走行経路に沿った距離を第２距離としたときに、前記第１距離と前記第２距離とに基づいて前記バイパス用血管の要剥離区間を特定する要剥離区間特定ステップと、
をコンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする医用画像診断支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療分野等における画像診断を支援する画像診断支援に好適な医用画像診断支援装置、その制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冠動脈の閉塞に起因する虚血性心疾患の治療法としては、外科的手法である冠動
脈バイパス術の外に、カテーテルを用いる内科的手法である経皮的冠動脈形成術（PCI：P
ercutaneous Coronary Intervention／PTCA：Percutaneous Transluminal Coronary Angi
oplasty）や、薬物治療が知られている。その中でも、冠動脈バイパス術は、経皮的冠動
脈形成術と比較しても再治療が必要となるケースが少なく、長期予後が良好であることか
ら、世界中の施設において頻繁に施行されている。
【０００３】
近年においては、冠動脈バイパス術の低侵襲化を図るために様々な手術手技が提案され
ている。例えば、小切開冠動脈バイパス術（MIDCAB：Minimally Invasive Direct Corona
ry Artery Bypass grafting）や、自己心拍動下冠動脈バイパス術（OPCAB：Off-Pump Cor
onary Artery Bypass grafting）、硬膜外麻酔による覚醒下冠動脈バイパス術（ACAB：Aw
ake Coronary Artery Bypass grafting）、さらには手術用ロボットを用いた冠動脈バイ
パス術等が挙げられる。また、このような冠動脈バイパス術の手術計画を支援するための
医用画像撮影システムも提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００４】
冠動脈バイパス術では迂回血行路構築のために、左右の内胸動脈や大伏在静脈、右胃大
網動脈、橈骨動脈等の様々な血管をバイパス用血管（グラフト）として使用することが検
討される。その中でも、胸骨付近の肋骨内側を走行する内胸動脈を使用する冠動脈バイパ
ス術は最も高頻度で行われ、術後の経過も他の血管を用いた場合よりも良いことが知られ
ている。
【０００５】
内胸動脈を使用する冠動脈バイパス術は、概ね次のような手順で行われる。すなわち、
肋骨内側を走行する内胸動脈を組織（肋骨）から剥離するとともに、剥離した内胸動脈か
ら出ている微細な分枝（動脈の枝）に対し、後に血流不正による狭窄等を起こさないよう
に切離止血等の適切な処理（以下「枝処理」と称する）を施す。そして、剥離した内胸動
脈の断端を目的の冠動脈（狭窄部よりも末端側の部位）に接合（吻合）することにより、
内胸動脈の本来の走行位置の途中から冠動脈へと延びる迂回血行路を構築する。なお、内
胸動脈の起始部から断端までの全区間を剥離する手法もあり、その場合には、内胸動脈の
起始部から冠動脈へと延びる迂回血行路が構築される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５２８７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
内胸動脈を使用する冠動脈バイパス術においても、小切開による手術や自己拍動下での
手術を行うことにより低侵襲化が図られているが、低侵襲化を図る上で重要となる手術時
間の短縮に関しては、十分な改善がなされているとはいえない。その原因として、内胸動
脈の剥離および枝処理に多くの時間を要することが指摘されている。剥離や枝処理に時間
がかかる理由としては、内胸動脈が肋骨の内側を走行しているために術者が視認し難いこ
とが第一に挙げられるが、内胸動脈のどの区間を剥離するのかということを、術者が術中
に判断しなければならないことも大きな要因となっている。
【０００８】
内胸動脈を使用する冠動脈バイパス術は、上述したように、内胸動脈の本来の走行位置
の途中（または起始部）から冠動脈へと延びる迂回血行路を、剥離した内胸動脈により構
築するものである。したがって、剥離する前の内胸動脈において、迂回血行路として用い
る部分として必要十分な区間を予め特定することができれば、その区間のみを、剥離する
ことが必要な区間（以下「要剥離区間」と称する）として設定し、その要剥離区間に対し
て剥離および枝処理を行えばよいことになる。
【０００９】
しかし、術中において術者が、内胸動脈における好適な要剥離区間を的確に特定するこ
とは困難である。また、３次元医用画像データを用いる画像診断支援技術においても、画
像データ空間上において、内胸動脈における好適な要剥離区間を特定し得るような手法は
開発されていない。このため、実際の冠動脈バイパス術では、迂回血行路として好適な長
さよりも必要以上に長い区間を内胸動脈上に設定し、その区間に対し剥離および枝処理が
行われることも多く、そのことが手術時間短縮の妨げの一因となっている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、３次元医用画像データにより構
築される画像データ空間上において、冠動脈のバイパス用血管の好適な要剥離区間を特定することが可能な医用画像診断支援装置、その制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る医用画像診断支援装置、その制御方法およびプログラムは、以下の特徴を備えている。
【００１２】
すなわち、本発明に係る医用画像診断支援装置は、
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈
のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記
バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援装置であって、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位
置を指定する冠動脈側接合部位置指定手段と、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行
経路特定手段と、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位
となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定手段と
、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から
前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定する
ための複数の候補点を設定する候補点設定手段と、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を
、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出手段と、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った
距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算
出手段と、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の
値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出手段と、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を
前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区
間を特定する要剥離区間特定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この態様の医用画像診断支援装置によれば、冠動脈のバイパス用血管として内胸動脈を
使用する場合における内胸動脈の好適な要剥離区間を、３次元医用画像データにより構築
される画像データ空間上において、高精度に特定することが可能となる。
【００１４】
本発明に係る医用画像診断支援装置において、前記バイパス用血管被接合端位置指定手
段は、前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部における前記冠動脈の径と同等
の大きさの径を有する部位の位置を、前記バイパス用血管被接合端の位置として指定する
ように構成することができる。
【００１５】
この態様の医用画像診断支援装置によれば、バイパス用血管被接合端の位置として好適
な位置を、画像データ空間上において自動的に指定することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る医用画像診断支援装置において、前記複数の候補点の各位置と前記第１距
離の各値との関係を示す第１距離関数のグラフと、前記複数の候補点の各位置と前記第２
距離の各値との関係を示す第２距離関数のグラフを、同一の座標系上に表示する距離関数
グラフ表示手段を備え、前記適合候補点選出手段は、前記複数の候補点の中から、前記座
標系上において前記第１距離関数のグラフと前記第２距離関数のグラフとの交点の座標に
対応する候補点を前記適合候補点として選出するように構成することができる。
【００１７】
この態様の医用画像診断支援装置によれば、適合候補点の選出過程を、医師等に分かり
易く提示することが可能となる。
【００１８】
本発明に係る医用画像診断支援装置において、前記冠動脈および前記バイパス用血管を
含む前記胸部のボリュームレンダリング画像を作成するボリュームレンダリング画像作成
手段と、作成された前記ボリュームレンダリング画像上において、前記要剥離区間特定手
段により特定された前記要剥離区間を表示する要剥離区間表示手段と、を備えるようにし
てもよい。
【００１９】
この態様の医用画像診断支援装置によれば、画像データ空間上において特定した要剥離
区間を、ボリュームレンダリング画像上において、医師や患者等に分かり易く提示するこ
とが可能となる。
【００２０】
本発明に係る医用画像診断支援装置において、前記冠動脈側接合部の位置を指示するた
めに操作される位置指示用操作手段を備え、前記冠動脈側接合部位置指定手段は、前記位
置指示用操作手段の操作により指示された位置を前記冠動脈側接合部の位置として指定す
るように構成してもよい。
【００２１】
この態様の医用画像診断支援装置によれば、医師等が、冠動脈の狭窄部の位置情報等に
基づき、バイパス用血管を接合する位置として好適な冠動脈上の位置を判断し、位置指示
用操作手段を操作することにより、その位置を冠動脈側接合部の位置として指定すること
が可能となる。
【００２２】
本発明に係る医用画像診断支援方法は、
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈
のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記
バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援方法であって、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位
置を指定する冠動脈側接合部位置指定ステップと、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行
経路特定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位
となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定ステッ
プと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から
前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定する
ための複数の候補点を設定する候補点設定ステップと、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を
、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出ステップと、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った
距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算
出ステップと、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の
値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出ステップと、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を
前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区
間を特定する要剥離区間特定ステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この態様の医用画像診断支援方法によれば、冠動脈のバイパス用血管として内胸動脈を
使用する場合における内胸動脈の好適な要剥離区間を、３次元医用画像データにより構築
される画像データ空間上において、高精度に特定することが可能となる。
【００２４】
また、本発明に係る医用画像診断支援プログラムは、
胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空間において、心臓の冠動脈
のバイパス用血管として左内胸動脈または右内胸動脈の一部を剥離して用いる場合の前記
バイパス用血管の要剥離区間を特定する医用画像診断支援プログラムであって、
前記冠動脈において、前記バイパス用血管が接合される部位となる冠動脈側接合部の位
置を指定する冠動脈側接合部位置指定ステップと、
剥離されていない状態の前記バイパス用血管の走行経路を特定するバイパス用血管走行
経路特定ステップと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管において、前記冠動脈側接合部と接合される部位
となるバイパス用血管被接合端の位置を指定するバイパス用血管被接合端位置指定ステッ
プと、
前記走行経路上の前記バイパス用血管における前記バイパス用血管被接合端の位置から
前記バイパス用血管の起始部までの間の所定区間内において、前記要剥離区間を特定する
ための複数の候補点を設定する候補点設定ステップと、
前記候補点の位置から前記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の値を
、設定された前記複数の候補点について算出する第１距離値算出ステップと、
前記候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの前記走行経路に沿った
距離である第２距離の値を、設定された前記複数の候補点について算出する第２距離値算
出ステップと、
設定された前記複数の候補点の中から、算出された前記第１距離の値と前記第２距離の
値とが互いに等しくなる候補点を適合候補点として選出する適合候補点選出ステップと、
選出された前記適合候補点の位置から前記バイパス用血管被接合端の位置までの区間を
前記要剥離区間に含めることが必須の基本区間とし、当該基本区間に基づき前記要剥離区
間を特定する要剥離区間特定ステップと、をコンピュータにおいて実行せしめることを特
徴とする。
【００２５】
この態様の医用画像診断支援プログラムによれば、冠動脈のバイパス用血管として内胸
動脈を使用する場合における内胸動脈の好適な要剥離区間を、３次元医用画像データによ
り構築される画像データ空間上において、コンピュータにより高精度に特定させることが
可能となる。
【００２６】
上記「３次元医用画像データ」とは、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩ（Mag
netic Resonance Imaging）等の画像診断装置により得られた、形態情報を担持した３次
元的な画像データ（ボリュームデータ）を意味する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る医用画像診断支援装置、その制御方法およびプログラムによれば、上述の特徴構成を備えたことにより、３次元医用画像データにより構築される画像データ空間上において、冠動脈のバイパス用血管の好適な要剥離区間を特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像診断支援装置の概要を示す図（（Ａ）は概略構成図、（Ｂ）は演算処理装置の内部構成を示すブロック図）である。
【図２】図１に示す演算処理装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る医用画像診断支援方法の手順の流れを示すフローチャートである。
【図４】バイパス術を施す冠動脈とバイパス用血管（左内胸動脈）を、相対的な位置関係が分かるように描出したＶＲ画像を示す図である。
【図５】バイパス用血管（左内胸動脈）の要剥離区間を表示したＶＲ画像を示す図である。
【図６】同一の座標系上に表示された、第１距離関数のグラフと第２距離関数のグラフの一例を示す図である。
【図７】同一の座標系上に表示された、第１距離関数のグラフと第２距離関数のグラフの別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図
１、２を参照しながら本発明の一実施形態に係る医用画像診断支援装置の構成について説
明する。
【００３０】
本実施形態の医用画像診断支援装置１は、図１（Ａ）に示すように、コンピュータ等か
らなる演算処理装置１０と、キーボード２１やマウス２２等からなる入力装置２０と、液
晶表示パネル等からなる画像表示部３１を有する画像表示装置３０とを備えてなる。この
医用画像診断支援装置１は、胸部の３次元医用画像データにより構築される画像データ空
間において、冠動脈のバイパス用血管として内胸動脈の一部を剥離して用いる場合におけ
る内胸動脈（バイパス用血管）の好適な要剥離区間（冠動脈バイパス術において剥離する
ことが必要となる区間）を特定するように構成されている。なお、上記入力装置２０は、
医師等の操作者が、後述する冠動脈側接合部の位置（吻合位置Ｈ）を指示するために操作
する位置指示用操作手段としても構成されている。
【００３１】
上記演算処理装置１０は、図１（Ｂ）に示すように、画像処理等の各種演算を実行する
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、処理プログラムや処理すべき画像データ
等が置かれる、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等からなるメインメモリ１０
２と、ＣＰＵ１０１やメインメモリ１０２等へのデータの入出力を制御するチップセット
１０３とを備えている。また、ＣＰＵ１０１から送られた画像データや処理命令に基づき
表示用画像を構成するＧＰＵ（Graphic Processing Unit）１０５および該ＧＰＵ１０５
により構成された表示用画像を記憶するＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１０６
を有するグラフィックスボード１０４と、ハードディスク等からなる記憶装置１０７と、
これら各構成要素間におけるデータ等のやり取りを仲介するデータバス１０８とを備えて
いる。さらに、当該演算処理装置１０と、入力装置２０および画像表示装置３０との間に
おけるデータ等のやり取りを仲介するインターフェース１０９を備えている。
【００３２】
また、この演算処理装置１０は、機能的な観点から説明すれば、図２に示すように、画
像データ取得部１１、画像データ解析部１２および画像生成部１３を備えている。なお、
図２に示す各ブロックは、図１（Ｂ）に示すＣＰＵ１０１、メインメモリ１０２、グラフ
ィックスボード１０４、記憶装置１０７等のハードウェアや、ＣＰＵ１０１やＧＰＵ１０
５が実行する各種プログラム（本発明に係る医用画像診断支援プログラムを含む）等によ
り実現される各機能を具象化し、構成要素として示したものである。
【００３３】
上記画像データ取得部１１は、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の各種の医用画像診断装置
により得られた種々の医用画像データを取得するものである。なお、以下では、画像デー
タ取得部１１が、マルチスライスＸ線ＣＴ装置により得られた、胸部のＣＴ画像データを
取得する場合を例にとって説明する。
【００３４】
上記画像データ解析部１２は、画像データ取得部１１により取得されたＣＴ画像データ
に基づき、各種の解析や計測を行うものであり、冠動脈側接合部位置指定部１２１、バイ
パス用血管走行経路特定部１２２、バイパス用血管被接合端位置指定部１２３、候補点設
定部１２４、第１距離値算出部１２５、第２距離値算出部１２６、適合候補点選出部１２
７および要剥離区間特定部１２８を備えている。
【００３５】
冠動脈側接合部位置指定部１２１（冠動脈側接合部位置指定手段に相当する）は、取得
されたＣＴ画像データにより構築される画像データ空間（以下、適宜「ボクセル空間」と
称する）において、冠動脈上における冠動脈側接合部（バイパス用血管が接合される冠動
脈上の部位）の位置を指定するように構成されている。
【００３６】
バイパス用血管走行経路特定部１２２（バイパス用血管走行経路特定手段に相当する）
は、上記ボクセル空間において、剥離されていない状態のバイパス用血管の走行経路を特
定するように構成されている。
【００３７】
バイパス用血管被接合端位置指定部１２３（バイパス用血管被接合端位置指定手段に相
当する）は、上記ボクセル空間において、走行経路上のバイパス用血管におけるバイパス
用血管被接合端（上記冠動脈側接合部と接合されるバイパス用血管上の部位）の位置（以
下、適宜「断端位置」と称する）を指定するように構成されている。
【００３８】
候補点設定部１２４（候補点設定手段に相当する）は、上記ボクセル空間において、走
行経路上のバイパス用血管における上記断端位置からバイパス用血管の起始部までの間の
所定区間（本実施形態では断端位置から起始部までの全区間とするが適宜変更可）内にお
いて、要剥離区間を特定するための複数の候補点を設定するように構成されている。
【００３９】
第１距離値算出部１２５（第１距離値算出手段に相当する）は、上記ボクセル空間にお
いて、上記候補点の位置から上記冠動脈側接合部の位置までの直線距離である第１距離の
値を、設定された複数の候補点について算出するように構成されている。
【００４０】
第２距離値算出部１２６（第２距離値算出手段に相当する）は、上記ボクセル空間にお
いて、上記候補点の位置から上記断端位置までの上記走行経路に沿った距離である第２距
離の値を、設定された複数の候補点について算出するように構成されている。
【００４１】
適合候補点選出部１２７（適合候補点選出手段に相当する）は、上記ボクセル空間にお
いて、設定された複数の候補点の中から、算出された第１距離の値と第２距離の値とが互
いに等しくなる候補点を適合候補点として選出するように構成されている。
【００４２】
要剥離区間特定部１２８（要剥離区間特定手段に相当する）は、上記ボクセル空間にお
いて、選出された適合候補点の位置から上記断端位置までの区間を要剥離区間に含めるこ
とが必須の基本区間として設定するとともに、この基本区間に基づき要剥離区間を特定す
る（詳しくは後述する）ように構成されている。
【００４３】
一方、上記画像生成部１３は、画像データ取得部１１により取得されたＣＴ画像データ
や、画像データ解析部１２により求められた各種の解析または計測結果に基づき、画像診
断支援に供する種々の画像を生成するものであり、距離関数グラフ作成表示部１３１、Ｖ
Ｒ画像作成部１３２および要剥離区間表示部１３３を備えている。
【００４４】
距離関数グラフ作成表示部１３１（距離関数グラフ作成表示手段に相当する）は、候補
点設定部１２４により設定された複数の候補点の各位置と上記第１距離の各値との関係を
示す第１距離関数のグラフと、上記複数の候補点の各位置と上記第２距離の各値との関係
を示す第２距離関数のグラフを作成し、同一の座標系上に表示するように構成されている
。
【００４５】
ＶＲ画像作成部１３２（ボリュームレンダリング画像作成手段に相当する）は、冠動脈
およびバイパス用血管（内胸動脈）を含む胸部のボリュームレンダリング画像（ＶＲ画像
）を、ボリュームレンダリング法（ＶＲ法）を用いて作成するように構成されている。Ｖ
Ｒ法とは、ボクセル空間を構成するボクセル毎に、各ボクセルが担持するデータ値（ＣＴ
値等）に対応させて色や不透明度（オパシティ）を付与し、それらの情報を視線方向に所
定の方法で積算して画像化する手法である。
【００４６】
要剥離区間表示部１３３（要剥離区間表示手段に相当する）は、ＶＲ画像作成部１３２
により作成されたＶＲ画像上において、上述の要剥離区間特定部１２８により特定された
要剥離区間を識別可能に表示するように構成されている。
【００４７】
次に、本発明に係る医用画像診断支援方法の一実施形態について、主に図３〜図７を参
照しながら説明する。この医用画像診断支援方法は、本発明の医用画像診断支援プログラ
ムに基づき、上記医用画像診断支援装置１により実行されるものであり、大別すると以下
の〈１〉〜〈９〉の手順からなる。
【００４８】
〈１〉  上記ボクセル空間において、冠動脈上における上記冠動脈側接合部の位置（以
下、適宜「吻合位置」と称する）を指定する（冠動脈側接合部位置指定ステップ；図３の
ステップＳ１を参照）。この吻合位置の指定は、詳細には例えば、以下の手順で行われる
。
【００４９】
まず、冠動脈バイパス術を施す冠動脈（例えば、左冠動脈）が表示された画像（例えば
、図４を参照）を、画像表示装置３０の画像表示部３１上に表示する。次に、医師等が、
入力装置２０（例えば、マウス２２）を操作することにより、冠動脈が表示された画像上
において、上記吻合位置として好適な位置（以下「吻合好適位置」と称する）を指示する
。なお、医師等が吻合好適位置を指示し易くするため、目的とする冠動脈内の狭窄状態を
示す断面画像を表示し、この断面画像上において吻合好適位置を指示するようにしてもよ
い。
【００５０】
医師等により吻合好適位置が指示されると、その吻合好適位置の、上記ボクセル空間に
おける座標値が上記冠動脈側接合部位置指定部１２１により算出され、算出された座標値
が上記吻合位置として指定される。なお、指定された吻合位置を、図４に示すように、冠
動脈が表示された画像上に表示する（図４中の点Ｈ、以下、適宜「吻合位置Ｈ」と称する
）ようにしてもよい。
【００５１】
〈２〉  上記ボクセル空間において、剥離されていない状態のバイパス用血管（例えば
、左内胸動脈）の走行経路を特定する（バイパス用血管走行経路特定ステップ；図３のス
テップＳ２を参照）。具体的には、従来公知の手法等により、バイパス用血管の芯線（血
管の各断面の中心または重心を結ぶ線）の位置を求め、この芯線の位置を走行経路とする
。なお、走行経路が特定されたバイパス用血管（左内胸動脈）を、図４に示すように、冠
動脈が表示された画像上に表示するようにしてもよい。
【００５２】
〈３〉  上記〈２〉の手順により特定された走行経路上のバイパス用血管において、上
記吻合位置Ｈと接合される部位となるバイパス用血管被接合端の位置（断端位置）を指定
する（バイパス用血管被接合端位置指定ステップ；図３のステップＳ３を参照）。この断
端位置の指定は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。なお、以下の手順による各処
理は、上述のバイパス用血管被接合端位置指定部１２３により実行される。
【００５３】
まず、上記〈１〉の手順により指定された吻合位置Ｈにおける冠動脈の血管径を算出す
る。次に、上記〈２〉の手順により特定された走行経路に沿った各所定位置（任意に設定
可）におけるバイパス用血管の血管径を算出し、上記吻合位置Ｈにおける冠動脈の血管径
と同等の大きさの径を有する部位の位置を、断端位置として指定する。なお、指定した断
端位置を、図５に示すように、バイパス用血管が表示された画像上に表示する（図４中の
点Ｋ、以下、適宜「断端位置Ｋ」と称する）ようにしてもよい。
【００５４】
〈４〉  走行経路上のバイパス用血管における、上記〈３〉の手順により指定された断
端位置Ｋからバイパス用血管の起始部までの区間内において、要剥離区間を特定するため
の複数の候補点（図示略）を、所定間隔（例えば、実空間の寸法で１ｍｍ）ごとに設定す
る（候補点設定ステップ；図３のステップＳ４を参照）。
【００５５】
〈５〉  上記〈４〉の手順により設定された各候補点の位置から、上記〈１〉の手順に
より指定された吻合位置Ｈまでの直線距離である第１距離の値（以下、適宜「第１距離値
」と称する）を、設定された複数の候補点についてそれぞれ算出する（第１距離値算出ス
テップ；図３のステップＳ５を参照）。
【００５６】
〈６〉  上記〈４〉の手順により設定された各候補点の位置から、上記〈３〉の手順に
より指定された断端位置Ｋまでの上記走行経路に沿った距離である第２距離の値（以下、
適宜「第２距離値」と称する）を、設定された複数の候補点についてそれぞれ算出する（
第２距離値算出ステップ；図３のステップＳ６を参照）。
【００５７】
〈７〉  上記〈４〉の手順により設定された複数の候補点の中から、上記〈５〉の手順
により算出された第１距離値と上記〈６〉の手順により算出された第２距離値とが互いに
等しくなる候補点を探索し、それを適合候補点として選出する（適合候補点選出ステップ
；図３のステップＳ７を参照）。この適合候補点の選出は、詳細には例えば、以下の手順
で行われる。
【００５８】
まず、上記〈５〉の手順により算出された第１距離値に基づき、各候補点の位置と第１
距離値との関係を示す第１距離関数のグラフを作成するとともに、上記〈６〉の手順によ
り算出された第２距離値に基づき、各候補点の位置と第２距離値との関係を示す第２距離
関数のグラフを作成し、これら２つのグラフを同一の座標系上に表示する。
【００５９】
図６に２つのグラフの一例を示す。図６に示す座標系は、横軸に、各候補点の位置（座
標）としてバイパス用血管の起始部から各候補点までの距離値をとったものである。縦軸
は、第１距離値と第２距離値を表し、横軸と縦軸の目盛り（図示略）の比は１：１である
。図６の座標系において、第１距離関数のグラフは、傾きが−１の１次関数のグラフとな
る。一方、第２距離関数のグラフは、図６では便宜的に２次関数的な滑らかな曲線で表し
ているが、実際には、より細かく変動する形状のものとなる。
【００６０】
次に、上記座標系上において第１距離関数のグラフと第２距離関数のグラフとの交点の
座標に対応する候補点を求め、その候補点を適合候補点（図６においてＱで示す、以下、
適宜「適合候補点Ｑ」と称する）として選出する。なお、２つの関数のグラフの交点座標
に正確に対応する候補点が無い場合には補間等により対応する位置を求め、その位置を適
合候補点Ｑとしてもよいし、最も近い位置の候補点を適合候補点Ｑとしてもよい。また、
選出した適合候補点Ｑを、図４に示すように、バイパス用血管が表示された画像上に表示
するようにしてもよい。
【００６１】
〈８〉  上記〈７〉の手順により選出された適合候補点Ｑの位置から、上記〈３〉の手
順により指定された断端位置Ｋまでの、走行経路に沿ったバイパス用血管上の区間を要剥
離区間に含めることが必須の基本区間として設定し、この基本区間に基づき要剥離区間を
特定する（要剥離区間特定ステップ；図３のステップＳ８を参照）。この要剥離区間の特
定は、詳細には例えば、以下の手順で行われる。
【００６２】
まず、設定した基本区間の情報を医師等に提示する。情報の提示（例えば、断端位置Ｋ
および適合候補点Ｑの位置の提示）は、例えば、図６に示すようなグラフにより行っても
よいし、図４に示すような画像により行ってもよい。また、走行経路に沿った基本区間の
長さを数値により提示してもよい。
【００６３】
次に、提示した情報に基づき医師等が、心臓の拍動や呼吸等の影響による、適合候補点
Ｑと吻合位置Ｈとの相対的な位置変動分を十分に吸収し得るように、設定された基本区間
を、バイパス用血管の起始部側に拡張するように指示する。この拡張の指示は、医師等が
入力装置２０（例えば、マウス２２）を操作することにより、図４に示す画像上や図６に
示す座標系（横軸）上において、基本区間を拡張させる際の末端の位置（以下「拡張端位
置」と称する）を指示することによって行う。
【００６４】
医師等により拡張端位置が指示されると、その拡張端位置の、上記ボクセル空間におけ
る座標値が上記要剥離区間特定部１２８により算出され、算出された座標値が要剥離区間
の終端位置として指定される。そして、指定された終端位置から上記断端位置Ｋまでの区
間が、要剥離区間として特定される。なお、指定された終端位置を、図４に示すようにバ
イパス用血管が表示された画像上や、図６に示すように上記グラフを表示する座標系上に
表示する（図４中および図６中の点Ｒ、以下、適宜「要剥離区間終端位置Ｒ」と称する）
ようにしてもよい。
【００６５】
また、医師等により指示された拡張端位置（要剥離区間終端位置Ｒ）の情報は、吻合位
置Ｈや断端位置Ｋ、適合候補点Ｑの情報等と共に記憶装置１０７に記憶させてデータベー
ス化し、要剥離区間（特に、要剥離区間終端位置Ｒ）を自動的に特定するためのデータと
して活用するようにしてもよい。
【００６６】
〈９〉  上記〈８〉の手順により特定された要剥離区間を医師等に提示するためのＶＲ
画像を作成し、そのＶＲ画像上に要剥離区間を表示する（要剥離区間表示ステップ；図３
のステップＳ９を参照）。
【００６７】
図５に、要剥離区間を表示したＶＲ画像の一例を示す。図５のＶＲ画像においては、肋
骨との位置関係を明確にするために、バイパス用血管（左内胸動脈）に関してはその走行
経路（芯線）のみを、実際には肋骨の内側を走行している部分も含めて全て実線で表示し
ている。また、要剥離区間は、その走行経路上に、断端位置Ｋ、適合候補点Ｑおよび要剥
離区間終端位置Ｒを示すことにより表示している（断端位置Ｋから要剥離区間終端位置Ｒ
までの区間が要剥離区間）。
【００６８】
このような、要剥離区間を表示したＶＲ画像は、冠動脈バイパス術を行う術者が、バイ
パス用血管における要剥離区間（枝処理を行う区間）を、術前においてイメージする上で
有用となるので、手術時間の短縮化に寄与することが期待される。また、手術経験の浅い
医師等に対する、冠動脈バイパス術のイメージトレーニング用としても有用であり、冠動
脈バイパス術の技術力向上にも寄与するものと考えられる。
【００６９】
なお、要剥離区間を表示するＶＲ画像は、バイパス用血管の走行位置を把握し易いよう
に、図５に示すような、肋骨を描出しているものが好ましいが、図４に示すように肋骨が
描出されていないＶＲ画像上に、要剥離区間を表示するようにしてもよい。また、図４の
ＶＲ画像は、冠動脈とバイパス用血管（左内胸動脈）との相対的な位置関係を把握し易い
ので、このことを利用して、別の情報を併せて提示するようにしてもよい。例えば、要剥
離区間（断端位置Ｋから要剥離区間終端位置Ｒまでの区間）を剥離し、断端位置Ｋを冠動
脈上の吻合位置Ｈに接合した場合に形成される迂回血行路（要剥離区間終端位置Ｒから吻
合位置Ｈまでのバイパス路）の状態（図４中に２点鎖線で示す）を表示したり、適合候補
点Ｑから吻合位置Ｈまでの直線距離を数値で表示したりすることが挙げられる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではなく、種々に実施の態様を変更することが可能である。
【００７１】
例えば、上述の実施形態では、走行経路上のバイパス用血管における断端位置Ｋからバ
イパス用血管の起始部までの区間内において、要剥離区間を特定するための複数の候補点
を所定間隔ごとに設定しているが、バイパス用血管の走行経路上を所定速度（例えば、秒
速０．５ｍ）で移動する動点を設定し、その動点の所定時間（例えば、１秒間）ごとの各
位置（軌跡）を、上記複数の候補点として用いるようにしてもよい。このような動点を設
定する場合、その移動方向は、バイパス用血管の断端位置Ｋから起始部に向かう方向とし
てもよいし、それとは逆に起始部から断端位置Ｋに向かう方向としてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では、第１距離関数および第２距離関数の各グラフを表示する共通
の座標系として、横軸に、各候補点の位置（座標）としてバイパス用血管の起始部から各
候補点までの距離値をとったものを用いているが（図６を参照、別の座標系を用いること
も可能である。例えば、図７に示すように、横軸に、各候補点の位置（座標）としてバイ
パス用血管の断端位置Ｋから各候補点までの距離値をとった座標系（縦軸は、図６のもの
と同じ）を用いてもよい。この場合、第１距離関数のグラフは、切片が０、傾きが１の１
次関数のグラフとなる。
【００７３】
なお、第１距離関数および第２距離関数の各グラフの作成・表示は、これらのグラフを
医師等に提示することにより、適合候補点の選出過程を明示するというような点において
有用であるが、適合候補点を選出する上で必須のものではなく、グラフの作成・表示を行
わないようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、走行経路上に設定した複数の候補点の全てについて第１距離
値および第２距離値を算出しているが、第１距離値と第２距離値とが一致する適合候補点
Ｑの位置が判明した段階で、他の候補点についての距離値の算出を行わないようにしても
よい。例えば、バイパス用血管の断端位置Ｋ側から（起始部側からとしてもよい）、並び
順に従って、各候補点の第１距離値および第２距離値を算出していき、第１距離値と第２
距離値とが一致する（または非常に近似する）候補点があれば、それ以降の候補点につい
ては、距離値の算出を行わないことが挙げられる。このように構成することにより、実行
する演算量を少なくすることが可能となるとともに、適合候補点Ｑを選出するまでの時間
を短縮することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、バイパス術を施す冠動脈として左冠動脈、バイパス用血管と
して左内胸動脈を用いる場合を例にとって説明しているが、本発明は、右冠動脈にバイパ
ス術を施す場合やバイパス用血管として右内胸動脈を用いる場合についても、同様に適用
することが可能である。なお、左冠動脈の左回旋枝に右内胸動脈を接合するバイパス術を
行う場合には、剥離した右内胸動脈を心臓の前側または後ろ側を迂回させてから左回旋枝
に接合する必要がある。このため、要剥離区間を特定する場合には、心臓を迂回させるの
に必要な距離（以下「心臓迂回距離」と称する）を考慮することが必要となる。この心臓
迂回距離は、上記要剥離区間終端位置Ｒを設定する際に、医師等が判断して要剥離区間に
含めるようにしてもよいし、心臓の大きさや接合位置等の情報に基づき、自動的に要剥離
区間に含めるように設定してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、バイパス用血管として使用する内胸動脈から出ている微細な
分枝については、作成するＶＲ画像等において特に描出していないが、これらの分枝を描
出することも可能である。このような分枝（特に要剥離区間内の分枝）を画像上に表示す
ることは、冠動脈バイパス術の術者が、術前において枝処理の処理過程や所要時間をイメ
ージする上で有用となる。
【００７７】
また、上記実施形態では、３次元医用画像データとして、Ｘ線ＣＴ画像診断装置により
取得されたＣＴ画像データを用いているが、ＭＲＩ画像診断装置により得られたＭＲＩ画
像データなど他の医用画像データを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  医用画像診断支援装置
１０  演算処理装置
２０  入力装置
２１  キーボード
２２  マウス
３０  画像表示装置
３１  画像表示部
Ｈ  吻合位置
Ｋ  断端位置
Ｑ  適合候補点
Ｒ  要剥離区間終端位置
【図１】
0005924363.tif 000002
【図２】
0005924363.tif 000003
【図３】
0005924363.tif 000004
【図６】
0005924363.tif 000005
【図７】
0005924363.tif 000006
【図４】
0005924363.tif 000007
【図５】
0005924363.tif 000008