JP2018078923A - Medical image display device, medical image display method and medical image display program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医用画像表示装置、医用画像表示方法および医用画像表示プログラムに関し、特には、アンギオグラフィ検査において現在のガイドワイヤまたはカテーテルの位置を確認し易くすることでより安全で効率的な検査を可能とする医用画像表示装置、医用画像表示方法および医用画像表示プログラムに関する。 The present invention relates to a medical image display device, a medical image display method, and a medical image display program, and more particularly, it is possible to perform a safer and more efficient inspection by facilitating confirmation of the current guidewire or catheter position in an angiography inspection. The present invention relates to a medical image display apparatus, a medical image display method, and a medical image display program that can be performed.
現在、医用の画像診断装置として、ＣＴ(Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ)装置、ＭＲＩ(Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ)装置、ＰＥＴ(Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ)装置、超音波診断装置、血管造影（アンギオグラフィ）撮像装置等が知られている。 Currently, CT (Computed Tomography) apparatus, MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, PET (Positron Emission Tomography) apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, angiography (angiography) imaging apparatus, etc. are known as medical image diagnostic apparatuses. Yes.
検査手技に関し、例えば、血管の狭窄部位を調べたり腫瘍に栄養を供給している血管を調べたりする場合には、アンギオグラフィ装置を用いたアンギオグラフィ検査（血管造影検査）が行われる。この検査は、概ね次のような手順で行われる。すなわち、先ず、カテーテルを通すためのガイドワイヤを血管内に挿入して、患者体内の所定の目的部位付近まで進めていく。その後、挿入すべきカテーテルをガイドワイヤに被せて血管内に進め、所定位置まで進めた後、ガイドワイヤを抜去する。 Regarding the examination technique, for example, when examining a stenosis site of a blood vessel or examining a blood vessel supplying nutrients to a tumor, an angiography examination (angiography examination) using an angiography apparatus is performed. This inspection is generally performed by the following procedure. That is, first, a guide wire for passing the catheter is inserted into the blood vessel and advanced to the vicinity of a predetermined target site in the patient. Thereafter, the catheter to be inserted is placed on the guide wire and advanced into the blood vessel, and after reaching a predetermined position, the guide wire is removed.
このようにガイドワイヤやカテーテルを挿入していく際に気を付けるべきことは、血管壁や病変部を傷付けないようにすることである。 In this way, care should be taken when inserting a guide wire or a catheter so as not to damage the blood vessel wall or lesion.
しかしながら、ガイドワイヤ等を挿入していく際には、血管内の複数の分岐部を通過させたり、場合によっては狭窄部分を通過させたりする必要がある。血管壁や病変部内壁を傷付けてしまうことがないよう、ガイドワイヤ等の先端位置を正確に把握できることが望ましい。 However, when a guide wire or the like is inserted, it is necessary to pass through a plurality of branch portions in the blood vessel, or in some cases, to pass through a narrowed portion. It is desirable to be able to accurately grasp the tip position of a guide wire or the like so as not to damage the blood vessel wall or the lesion wall.
この点、例えば特許文献１には、３次元の血管モデルデータを適切な表示アングルで表示しつつ、血管とカテーテル等を同時に表示することで、術者がお互いの位置関係を確認しながら観察できるようにしたシステムが開示されている。 In this regard, for example, in Patent Document 1, the operator can observe the three-dimensional blood vessel model data while displaying the blood vessel and the catheter at the same time while displaying the appropriate display angle while confirming the positional relationship with each other. Such a system is disclosed.
上記のとおり、アンギオグラフィ検査においては、ガイドワイヤの誘導操作は検査を成功させるための重要な技術である。ミスなく短時間で検査を終わらせることができるようにするためにも、ガイドワイヤやカテーテルの位置および方向を常に正しく把握する必要がある。 As described above, guide operation of the guide wire is an important technique for a successful inspection in an angiography inspection. In order to be able to finish the examination in a short time without making a mistake, it is necessary to always grasp the position and direction of the guide wire and the catheter correctly.
しかしながら、ガイドワイヤの位置はリアルタイムでモニタ上で確認することが可能であるものの、そこに表示される画像は、通常、Ｃアームの位置に依存した表示アングルとなっている。つまり、術者と被検者との位置に関係なく、アンギオグラフィ装置の検出器と管球の位置（換言すればＣアームの位置）によって決まる表示アングルとなっている。 However, although the position of the guide wire can be confirmed on the monitor in real time, the image displayed there usually has a display angle depending on the position of the C arm. That is, the display angle is determined by the position of the detector of the angiography apparatus and the tube (in other words, the position of the C arm) regardless of the position of the operator and the subject.
そのため、モニタ上の画像を見ても、正確に空間認識ないし位置認識がしにくく、ガイドワイヤ進ませるべき方向や自身の向きを見失うことがある。そうなった場合、例えば、ガイドワイヤを動かしながら造影剤を注入してガイドワイヤと血管との位置関係を再度確認するなどの作業が必要となる。 For this reason, even if the image on the monitor is viewed, it is difficult to accurately recognize the space or position, and the direction in which the guide wire should be advanced or the direction of itself may be lost. In such a case, for example, it is necessary to inject a contrast medium while moving the guide wire and confirm the positional relationship between the guide wire and the blood vessel again.
このような作業は、注入される造影剤量の増加の原因となり、また、不必要なガイドワイヤの動きにより血管壁の損傷を誘発する可能性にもつながりうる。なお、同時に２方向の撮影ができるバイプレーン装置では表示される血管の位置関係が複雑になるためより難しくなる。 Such an operation can cause an increase in the amount of contrast agent injected and can also lead to the possibility of causing vessel wall damage due to unnecessary guidewire movement. Note that it is more difficult for a biplane device that can perform imaging in two directions at the same time because the positional relationship between displayed blood vessels is complicated.
そこで本発明の目的は、アンギオグラフィ検査において現在のガイドワイヤまたはカテーテルの位置を確認し易くすることでより安全で効率的な検査を可能とする医用画像表示装置、医用画像表示方法および医用画像表示プログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a medical image display device, a medical image display method, and a medical image display that enable a safer and more efficient examination by making it easier to confirm the current guide wire or catheter position in an angiography examination. To provide a program.
上記課題を解決するための本発明の一形態の医用画像表示装置は下記の通りである：
モニタと、制御部とを備える医用画像表示装置であって、
制御部は、
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像を読み込み、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される上記患者のアンギオグラフィ画像をリアルタイムに読み込み、
ａ３：上記アンギオグラフィ画像と上記３次元血管画像とをマッチングし、
ａ４：上記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出し、
ａ５：上記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、上記モニタ上の血管表示画面に表示し、
ａ６：上記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、上記ストレート状の血管に重畳させて表示する、
ように構成されている、
医用画像表示装置。
A medical image display apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is as follows:
A medical image display device comprising a monitor and a control unit,
The control unit
a1: A three-dimensional blood vessel image created based on a patient's fluoroscopic image is read,
a2: Read the angiographic image of the patient imaged by the angiography device in real time,
a3: Matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image,
a4: Extracting an image of the catheter or guide wire in the angiographic image,
a5: A predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image is deformed into a straight shape, and the straight blood vessel is displayed on the blood vessel display screen on the monitor,
a6: The catheter or guide wire image is transformed into a straight shape and displayed as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel.
Configured as
Medical image display device.
（用語の説明）
・「造影剤」の具体例としては、ヨード濃度２４０ｍｇ／ｍｌの造影剤（例えば、３７℃において粘度３．３ｍＰａ・ｓ、比重１．２６８〜１．２９６）、ヨード濃度３００ｍｇ／ｍｌの造影剤（例えば、３７℃において粘度６．１ｍＰａ・ｓ、比重１．３３５〜１．３７１）、ヨード濃度３５０ｍｇ／ｍｌの造影剤（例えば、３７℃において粘度１０．６ｍＰａ・ｓ、比重１．３９２〜１．４３３）等がある。
・「接続」とは、２つの要素が直接接続されている場合に加え、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、ある要素と他の要素とが何らかの中間要素を介して間接的に接続されている場合をも含む。また、有線接続および無線接続の両方を含む。
・「制御部」とは、例えば、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリとインターフェース等を有し、メモリ内に格納されたコンピュータプログラムを実行することで様々な機能を実現するコンピュータユニットまたはプロセッサユニットであってもよい。一例で、コンピュータユニットまたはプロセッサユニットは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＩ／Ｆ等のハードウェアを有しプログラムが実装されたいわゆるワンチップマイコンであってもよい。他にも、制御部は、電気回路として設けられたものであってもよい。
・「コンピュータプログラム」に関し、その実行主体は単数であってもよいし複数であってもよい。
・「部（「セクション」、「ユニット」または「モジュール」等としても表現できる）」−本明細書で例えば「（機能の名称）」＋「部」で表わされるものは、コンピュータの機能として実現可能なものである。このような「部」は、システムにおけるいずれの機器に備わっていてもよい。また、必ずしも１つの機器内に備わっている必要はなく、相当する機能が２つ以上の機器に分散して備えられていてもよい。さらに、通信ネットワーク（例えばインターネット）を介して、所定の１つまたは複数の「部」のみが外部の機器に備えられていてもよい。このような「部」は、コンピュータが論理的に有する各種の機能であってもよい。
(Explanation of terms)
Specific examples of the “contrast agent” include a contrast agent having an iodine concentration of 240 mg / ml (for example, a viscosity of 3.3 mPa · s at 37 ° C. and a specific gravity of 1.268 to 1.296), and a contrast agent having an iodine concentration of 300 mg / ml. (For example, a viscosity of 6.1 mPa · s at 37 ° C., a specific gravity of 1.335 to 1.371) and a contrast agent having an iodine concentration of 350 mg / ml (eg, a viscosity of 10.6 mPa · s at 37 ° C. and a specific gravity of 1.392 to 1) .433).
“Connected” means that, in addition to the case where two elements are directly connected, one element and another element are indirectly connected via some intermediate element without departing from the spirit of the present invention. This includes cases where It also includes both wired and wireless connections.
“Control unit” means, for example, a computer unit that has a CPU (Central Processing Unit) that performs arithmetic processing, a memory, an interface, and the like, and that implements various functions by executing computer programs stored in the memory. Alternatively, it may be a processor unit. In one example, the computer unit or the processor unit may be a so-called one-chip microcomputer having hardware such as a CPU, a ROM, a RAM, and an I / F and mounted with a program. In addition, the control unit may be provided as an electric circuit.
-Regarding the "computer program", the execution subject may be singular or plural.
"Part (also can be expressed as" section "," unit "or" module "etc.)"-what is expressed in this specification as "(function name)" + "part" is realized as a computer function It is possible. Such a “unit” may be provided in any device in the system. In addition, it is not always necessary to have one device, and the corresponding function may be distributed to two or more devices. Furthermore, only one or more predetermined “units” may be provided in an external device via a communication network (for example, the Internet). Such “units” may be various functions logically possessed by the computer.
本発明によれば、アンギオグラフィ検査において現在のガイドワイヤまたはカテーテルの位置を確認し易くすることでより安全で効率的な検査を可能とする医用画像表示装置、医用画像表示方法および医用画像表示プログラムを提供することができる。 According to the present invention, a medical image display device, a medical image display method, and a medical image display program that enable a safer and more efficient inspection by facilitating confirmation of the current guidewire or catheter position in an angiography inspection. Can be provided.
本発明の実施の形態を図面を参照して以下に説明する。なお、以下では、ガイドワイヤを血管内に挿入する場合を想定し、かつ、ガイドワイヤの位置関係等を示す画像（詳細下記）を検査室内のモニタに表示する態様を例として説明するが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, it is assumed that a guide wire is inserted into a blood vessel and an image (detailed below) showing the positional relationship of the guide wire is displayed on the monitor in the examination room as an example. The invention is not necessarily limited to this.
［構成］
本実施形態の医用画像表示装置３００（以下、単に「画像表示装置」ともいう）は、汎用のコンピュータに本願発明の一形態に係る医用画像表示プログラムをインストールして構成されたものであってもよい。図１に示すように、この例では、画像表示装置３００は、ＣＰＵおよびメモリ等を有する制御部３５０、記憶部３６０、入力デバイス３６１、インターフェース３６３等を備えている。
[Constitution]
The medical image display apparatus 300 (hereinafter, also simply referred to as “image display apparatus”) of the present embodiment may be configured by installing a medical image display program according to an embodiment of the present invention on a general-purpose computer. Good. As shown in FIG. 1, in this example, the image display apparatus 300 includes a control unit 350 having a CPU and a memory, a storage unit 360, an input device 361, an interface 363, and the like.
画像表示装置３００は、例えば、撮像装置（モダリティ）に直接接続されて使用されるものであってもよいし、または、図２に示すように、病院システムのネットワークに接続されて使用されるものであってもよい。病院システムは、限定されるものではないが、ネットワークに接続された次のような機器の１つまたは複数を備えている：撮像装置１、薬液注入装置１０、病院情報システムであるＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）２１、放射線科情報システムであるＲＩＳ（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）２２、画像保存通信システムであるＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）２３等。 The image display device 300 may be used by being directly connected to an imaging device (modality), for example, or used by being connected to a hospital system network as shown in FIG. It may be. The hospital system includes, but is not limited to, one or more of the following devices connected to a network: an imaging device 1, a chemical injection device 10, and a hospital information system HIS (Hospital Information). System) 21, Radiology Information System (RIS) 22, which is a radiology information system, PACS (Picture Archiving and Communication Systems) 23, which is an image storage communication system, and the like.
（撮像装置）
撮像装置１は、図２では１つのみが描かれているが、例えばＣＴ装置とアンギオグラフィ（血管造影）装置といったように複数台接続されていてもよい。アンギオグラフィ装置は、一例で、患者の所定の血管部位の撮像を行うＣアームを含む撮像部と、その制御を行う制御ユニットとを有する。Ｃアームが２つ設けられたバイプレーンタイプの撮像部を備える装置を利用してもよい。Ｃアームは、典型的には、一方の端部にＸ線管が設けられ反対側の端部に例えばＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、平面検出器）が設けられたものであってもよい。アンギオグラフィ装置は検査室内に配置され、検査室内には、また、１つまたは複数のディスプレイからなるモニタ２００（図１も参照）が配置される。
(Imaging device)
Although only one imaging apparatus 1 is depicted in FIG. 2, a plurality of imaging apparatuses 1 may be connected, such as a CT apparatus and an angiography (angiography) apparatus. An angiography apparatus is an example, and has an imaging part containing C arm which picturizes a predetermined blood vessel part of a patient, and a control unit which controls it. You may utilize the apparatus provided with the biplane type imaging part provided with two C arms. The C-arm may typically be provided with an X-ray tube at one end and an FPD (Flat Panel Detector) at the opposite end. The angiography apparatus is arranged in an examination room, and a monitor 200 (see also FIG. 1) including one or a plurality of displays is arranged in the examination room.
（薬液注入装置）
薬液注入装置１０としては、少なくとも造影剤を注入する造影剤注入装置であってもよく、具体的には、薬液が充填された容器（一例でシリンジ）から薬液を押し出す駆動機構と、その動作を制御する制御回路とを備えたものであってもよい。一例として、注入ヘッドとコンソールとを備えた造影剤注入装置を利用することができる。
(Chemical injection device)
The drug solution injection device 10 may be a contrast agent injection device that injects at least a contrast agent. Specifically, the drug solution injection device 10 includes a drive mechanism that pushes a drug solution from a container (for example, a syringe) filled with the drug solution, and an operation thereof. It may include a control circuit for controlling. As an example, a contrast medium injection device including an injection head and a console can be used.
注入ヘッドは、基本的には、シリンジを保持する１つまたは複数のシリンジ保持部と、そのシリンジのピストンを前進および／または後退させる１つまたは複数のピストン駆動機構と、制御回路（制御部）とを有する。シリンジの装着方法としては、主に、（ｉ）シリンジ保持部が、一例で、ヘッド上面の凹部として形成されそこにシリンジがセットされるいわゆるサイドローディングのタイプと、（ｉｉ）シリンジ保持部がヘッド前面に形成されシリンジの基端部が保持されるいわゆるフロントローディングのタイプとがある。本発明の一形態においては、いずれのタイプの注入ヘッドをも含む。また、シリンジ内から薬液を送出するもの以外として、例えば所定の収納体内から薬液を押し出すことにより薬液を送出する方式するものも本願の「注入ヘッド」に含まれうる。 The injection head basically includes one or more syringe holding units that hold a syringe, one or more piston drive mechanisms that move the piston of the syringe forward and / or backward, and a control circuit (control unit). And have. As a mounting method of the syringe, mainly, (i) the syringe holding portion is an example, a so-called side loading type in which the syringe is set as a concave portion on the upper surface of the head, and (ii) the syringe holding portion is the head. There is a so-called front loading type in which the front end portion of the syringe is held on the front surface. One form of the present invention includes any type of injection head. In addition to the one that sends out the chemical solution from the inside of the syringe, for example, a device that sends out the chemical solution by pushing out the chemical solution from a predetermined storage body can be included in the “injection head” of the present application.
コンソールは、薬液の注入条件（つまり、注入ヘッドのピストン駆動機構をどのように動作させるか）を決定するための条件設定画面のデータを格納し、また、ディスプレイにその画面を表示する。別の言い方をすれば、コンソールは、注入条件を決定するためのグラフィカルユーザインターフェースを提供する。また、注入中における薬液の圧力検出やその表示を行う機能、ならびに、注入条件および／または注入結果のデータを保存したり、外部に送信したりする機能も有する。 The console stores data of a condition setting screen for determining the injection condition of the chemical solution (that is, how to operate the piston drive mechanism of the injection head), and displays the screen on the display. In other words, the console provides a graphical user interface for determining injection conditions. In addition, it has a function of detecting and displaying the pressure of a chemical solution during injection, and a function of storing and transmitting data on injection conditions and / or injection results.
（医用画像表示装置）
再び図１を参照し、画像表示装置３００の構成について説明する。入力デバイス３６１としては、例えばキーボードやマウス等といった一般的なデバイスが挙げられる。必要に応じて、音声入力のためのマイクや、ジェスチャ入力（モーション入力）のためのセンサデバイスなどを利用してもよい。
(Medical image display device)
With reference to FIG. 1 again, the configuration of the image display apparatus 300 will be described. Examples of the input device 361 include general devices such as a keyboard and a mouse. If necessary, a microphone for voice input, a sensor device for gesture input (motion input), or the like may be used.
インターフェース３６３は外部の種々の機器等との接続を行うためのものであり、図では１つのみ示されているが、当然ながら複数設けられていてもよい。接続の方式（通信の方式）は有線であっても無線であってもよい。図１の例では、インターフェース３６３にと撮像装置１が接続されており、これにより、撮像装置１（アンギオグラフィ装置）からのデータが画像表示装置３００に読み込まれるようになっている。 The interface 363 is used for connection with various external devices and the like, and only one interface is shown in the figure, but a plurality of interfaces may naturally be provided. The connection method (communication method) may be wired or wireless. In the example of FIG. 1, the imaging device 1 is connected to the interface 363, whereby data from the imaging device 1 (angiography device) is read into the image display device 300.
記憶部３６０は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（ＳＤＤ：Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、および／またはメモリなどで構成されたものであってもよく、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のプログラムや、本発明の一形態に係る医用画像表示プログラムが格納されていてもよい。また、各種処理に用いるその他のプログラムや、テーブル、データベース等を必要に応じ格納する。コンピュータプログラムは、制御部のメモリにロードされることによって実行され、ＣＰＵなどのハードウェアと協働し、これにより本実施形態のような機能を備えた制御部を構成するものであってもよい。 The storage unit 360 may be configured by a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive), a solid state drive (SDD: Solid State Drive), and / or a memory, and may include an OS (Operating System) program, A medical image display program according to an embodiment of the present invention may be stored. In addition, other programs used for various processes, tables, databases, and the like are stored as necessary. The computer program is executed by being loaded into the memory of the control unit, and cooperates with hardware such as a CPU, thereby constituting a control unit having functions as in the present embodiment. .
コンピュータプログラムは、任意のネットワークを介して必要時に外部機器からその全部または一部がダウンロードされるものであってもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納してもよく、「記録媒体」とは、メモリーカード、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード（登録商標）、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、および、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）Ｄｉｓｃ等の任意の「可搬の物理媒体」を含むものとする。本実施形態の医用画像表示装置は、上記のような記憶媒体を読み込むためのスロット（不図示）が設けられていてもよい。 The computer program may be downloaded in whole or in part from an external device when necessary via an arbitrary network. The computer program may be stored in a computer-readable recording medium. The “recording medium” is a memory card, USB memory, SD card (registered trademark), flexible disk, magneto-optical disk, ROM, EPROM, EEPROM, It includes any “portable physical medium” such as CD-ROM, MO, DVD, and Blu-ray (registered trademark) Disc. The medical image display apparatus of the present embodiment may be provided with a slot (not shown) for reading the storage medium as described above.
（制御部の構成）
医用画像表示機能を実現するため、制御部３５０は、画像マッチング部３５５ａ、抽出部３５５ｂ、画像変形部３５５ｃ、位置判定部３５５ｄを論理的に備えている。各部の具体的な機能は、後述する［動作］の説明を参照することでより詳しく理解されるものであるが、以下順に説明する。
(Configuration of control unit)
In order to realize the medical image display function, the control unit 350 logically includes an image matching unit 355a, an extraction unit 355b, an image deformation unit 355c, and a position determination unit 355d. The specific function of each part can be understood in more detail by referring to the description of [Operation] described later, but will be described in the following order.
画像マッチング部３５５ａは、医用画像表示装置３００が読み込んだ３次元血管画像とアンギオグラフィ画像とをマッチングさせる。マッチングには、例えば、画像の拡大または縮小機能や、表示アングルを一致させる機能が利用される。 The image matching unit 355a matches the three-dimensional blood vessel image read by the medical image display device 300 with the angiographic image. For the matching, for example, a function for enlarging or reducing an image or a function for matching display angles is used.
抽出部３５５ｂは、アンギオグラフィ画像からガイドワイヤ像を抽出する。アンギオグラフィ画像がバイプレーン撮像部で撮像された画像であれば、抽出部３５５ｂは、一例で、ガイドワイヤの先端がどちらの方向を向いているか等の情報も得ることができる。 The extraction unit 355b extracts a guide wire image from the angiography image. If the angiographic image is an image captured by the biplane imaging unit, the extraction unit 355b can obtain information such as which direction the tip of the guide wire is facing, for example.
画像変形部３５５ｃは、実際には湾曲している血管形状を、画像処理によりストレート状に変形させる。血管だけでなく、ガイドワイヤについても同様にストレート状に変形させる。 The image deforming unit 355c deforms the actually curved blood vessel shape into a straight shape by image processing. Not only blood vessels but also guide wires are similarly deformed in a straight shape.
位置判定部３５５ｄは、（ｉ）現在、ガイドワイヤが所定の血管内にどれくらいまで挿入されたか（挿入距離）、（ｉｉ）所定の到達目標地点とガイドワイヤ先端部との距離、および（ｉｉｉ）ガイドワイヤの径方向に関しガイドワイヤの先端部がどちらの方向を向いているか（先端部方向）の少なくとも１つを判定する。 The position determination unit 355d includes (i) how far the guide wire has been inserted into the predetermined blood vessel (insertion distance), (ii) a distance between the predetermined target arrival point and the tip of the guide wire, and (iii) At least one of which direction the distal end portion of the guide wire is facing in the radial direction of the guide wire (the distal end portion direction) is determined.
なお、図１の制御部内には「部」として描いていないが後述する動作説明の中で言及される各種機能に関しても、それを実現するそれぞれの機能部が制御部に構成されていることは、当業者であれば理解されよう。 Although not depicted as a “unit” in the control unit of FIG. 1, each function unit that implements various functions referred to in the operation description to be described later is configured in the control unit. Those skilled in the art will appreciate.
［動作］
（１．ガイドワイヤ表示）
本実施形態の医用画像表示装置３００は、次のような画像表示処理を行う。なお、以下では図３のフローにしたがってそれぞれのステップを順次行う例を説明するが、各ステップを行う順序は必ずしもこれに限定されるものではない。
[Operation]
(1. Guide wire display)
The medical image display apparatus 300 of this embodiment performs the following image display processing. In the following, an example in which each step is sequentially performed according to the flow of FIG. 3 will be described, but the order of performing each step is not necessarily limited to this.
まず、ステップＳ１で、医用画像表示装置３００は患者の「３次元血管画像」を読み込む。この３次元血管画像は、造影剤を注入して血管を撮像装置（例えばＸ線ＣＴ装置）で撮像した透視撮像画像に基いて作成された３Ｄモデルである（図４参照）。血管４０１は一例で冠動脈であるが、これに限らず、他の任意の血管を対象としてもよい。図４に模式的に示すが、この３次元血管画像は血管内のプラークの画像も含んでいる。 First, in step S1, the medical image display apparatus 300 reads a “three-dimensional blood vessel image” of a patient. The three-dimensional blood vessel image is a 3D model created based on a fluoroscopic image obtained by injecting a contrast medium and imaging a blood vessel with an imaging device (for example, an X-ray CT device) (see FIG. 4). The blood vessel 401 is a coronary artery by way of example, but is not limited thereto, and may be any other blood vessel. As schematically shown in FIG. 4, this three-dimensional blood vessel image also includes an image of plaque in the blood vessel.
３次元血管画像は、本実施形態の医用画像表示装置３００によって行われ記憶部３６０に記憶されていたものであってもよいし、他のデバイスによって行われて不図示の記憶領域に記憶されたものであってもよい。「３次元血管画像」は、後述するアンギオグラフィ画像とは異なり、静的なものであって、心臓の拍動に伴って画像が動くようなものではない。 The three-dimensional blood vessel image may have been stored by the medical image display apparatus 300 according to the present embodiment and stored in the storage unit 360, or may be stored by a different device and stored in a storage area (not shown). It may be a thing. A “three-dimensional blood vessel image” is different from an angiography image described later, and is a static image and does not move as the heart beats.
次いで、ステップＳ２で、アンギオグラフィ装置から、同装置で撮像されたアンギオグラフィ画像（血管画像）をリアルタイムで逐次読み込む。アンギオグラフィ画像は、術者が患者の血管内にガイドワイヤまたはカテーテル（以下、ガイドワイヤとして説明する）を挿入しながら、アンギオグラフィ装置のＣアームを適宜移動させて撮像されたものである。 Next, in step S2, an angiography image (blood vessel image) captured by the angiography apparatus is sequentially read in real time from the angiography apparatus. The angiographic image is obtained by appropriately moving the C-arm of the angiographic apparatus while an operator inserts a guide wire or a catheter (hereinafter referred to as a guide wire) into the blood vessel of the patient.
図５に模式的に示すが、このアンギオグラフィ画像には、血管４０３の画像と、そこに挿入されたガイドワイヤ４０５の画像とが含まれている。アンギオグラフィ画像は、患者を撮像しながらリアルタイムに取得される複数の画像であって、拍動に伴って動くように表示される。アンギオグラフィ画像を見ることで、ガイドワイヤの現在の位置を確認することができる。 As schematically shown in FIG. 5, this angiographic image includes an image of the blood vessel 403 and an image of the guide wire 405 inserted therein. An angiographic image is a plurality of images acquired in real time while imaging a patient, and is displayed so as to move with pulsation. By viewing the angiographic image, the current position of the guide wire can be confirmed.
次いで、ステップＳ３で、上述したようなアンギオグラフィ画像と３次元血管画像とをマッチングさせる。マッチングは、画像の拡大または縮小を行う、および／または、アングルを一致させることにより実施可能である。アングルの一致に関し、具体的には、アンギオグラフィ画像および３次元血管画像はそれぞれ所定の表示アングルで表示されていることから、この表示アングルを揃える必要がある。そこでこの角度の自動調整として、次のような処理を行ってもよい。 Next, in step S3, the angiography image as described above is matched with the three-dimensional blood vessel image. Matching can be performed by enlarging or reducing the image and / or matching the angles. Regarding the angle matching, specifically, since the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image are displayed at a predetermined display angle, it is necessary to align the display angles. Therefore, the following processing may be performed as the automatic adjustment of the angle.
アンギオグラフィ画像（図５参照）には、その画像データがどの角度から撮影されたものであるかを示す角度情報データ４１３が含まれている。図５の例では、「ＲＡＯ：５．８」、「ＣＡＵ：４７．４」となっている。「ＲＡＯ（Ｒｉｇｈｔ Ａｎｔｅｒｉｏｒ Ｏｂｌｉｑｕｅ）」は、患者の頭尾方向を軸としてＣアームを左右方向に回転させた角度付けを意味する。「ＣＡＵ（Ｃａｕｄｉａｌ）」は、患者の左右方向を軸としてＣアームを頭尾方向に回転させた角度付けを意味する。こうした角度情報データ４１３自体は、従来公知の表記方式であり、一例として、撮影時にＣアームの角度、アーム位置、寝台位置、患者の位置や姿勢等の値を記録しておき、これらの記録情報を画像データと一緒に保存することで得られるものであってもよい。 The angiographic image (see FIG. 5) includes angle information data 413 indicating from which angle the image data was taken. In the example of FIG. 5, “RAO: 5.8” and “CAU: 47.4” are set. “RAO (Right Antenna Oblique)” means an angle formed by rotating the C-arm left and right about the patient's head-to-tail direction. “CAU (Caudal)” means an angle formed by rotating the C-arm in the head-to-tail direction around the patient's left-right direction. The angle information data 413 itself is a conventionally known notation system. As an example, the values of the C arm angle, arm position, bed position, patient position, posture, etc. are recorded at the time of photographing. May be obtained by storing together with image data.
本実施形態の医用画像表示装置３００は、この角度情報データ４１３を利用して、アンギオグラフィ画像および３次元血管画像の表示アングルを揃える。角度情報データ４１３の数値情報が利用できる場合（例えば、アンギオグラフィ装置から医用画像表示装置に当該情報が送信される場合）、その情報を利用して、３次元血管画像も同じ角度で表示させせる。一方、アンギオグラフィ画像に角度情報データ４１３が表示されているのみで、データが提供されない構成の場合、次のような処理を行うようにしてもよい。すなわち、医用画像表示装置３００は、画像として表示されている角度情報データ「ＲＡＯ：５．８、ＣＡＵ：４７．４」をＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）処理し、文字認識によりテキストデータを取得する。なお、文字認識できる技術であればＯＣＲ以外の他の文字認識方式を用いても構わない。 The medical image display apparatus 300 according to the present embodiment uses the angle information data 413 to align the display angles of the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image. When the numerical information of the angle information data 413 is available (for example, when the information is transmitted from the angiography device to the medical image display device), the information is used to display the three-dimensional blood vessel image at the same angle. . On the other hand, when only the angle information data 413 is displayed in the angiographic image and no data is provided, the following processing may be performed. That is, the medical image display apparatus 300 performs OCR (Optical character recognition) processing on the angle information data “RAO: 5.8, CAU: 47.4” displayed as an image, and acquires text data by character recognition. Note that other character recognition methods other than OCR may be used as long as the technology can recognize characters.
こうして取得した角度情報を利用して、アンギオグラフィ画像および３次元血管画像の表示アングルを自動的に揃えることが可能となる。 By using the angle information acquired in this way, it becomes possible to automatically align the display angles of the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image.
次いで、ステップＳ４で、アンギオグラフィ画像中のガイドワイヤ４０５の像を補足し抽出する。ガイドワイヤ４０５の捕捉および抽出は、従来公知の技術を用いて実施可能であり、また、この工程を行うタイミングも特に限定されるものではない。上記マッチングより前に行ってもよいし、マッチングと並行して行ってもよい。 Next, in step S4, the image of the guide wire 405 in the angiographic image is supplemented and extracted. Capture and extraction of the guide wire 405 can be performed using a conventionally known technique, and the timing of performing this step is not particularly limited. It may be performed before the matching or in parallel with the matching.
次いで、ステップＳ５、Ｓ６で、３次元血管画像の血管４０１のうち所定の目的血管（ここでは符号４０１ａを付したものとする）を、ストレート状に変形させて（ストレッチさせて）、血管表示画面（図７参照）に表示する。この例では、ストレート状の血管画像４８１が表示されている。同様に、ガイドワイヤについてもストレート状に変形させて（ストレッチ）、上記血管画像４８１に重畳させて表示する。この例では、仮想的なガイドワイヤ画像４８５が表示されている。 Next, in steps S5 and S6, a predetermined target blood vessel (here, denoted by reference numeral 401a) of the blood vessels 401 in the three-dimensional blood vessel image is deformed into a straight shape (stretched), and a blood vessel display screen is displayed. (See FIG. 7). In this example, a straight blood vessel image 481 is displayed. Similarly, the guide wire is also deformed into a straight shape (stretch), and is superimposed on the blood vessel image 481 and displayed. In this example, a virtual guide wire image 485 is displayed.
結果として、本実施形態では、血管表示画面（図７参照）に、ストレート状の血管画像４８１と、ガイドワイヤ画像４８５とが表示されることとなる。なお、ガイドワイヤ画像４８５は、現在のガイドワイヤの位置に応じて表示位置がリアルタイムに変わるものであり、術者がガイドワイヤを進出させれば、それに併せてガイドワイヤ画像４８５も血管抹消側へと移動することとなり、反対に、ガイドワイヤを後退させれば、それに併せてガイドワイヤ画像４８５も血管起始部側へと移動することとなる。 As a result, in this embodiment, a straight blood vessel image 481 and a guide wire image 485 are displayed on the blood vessel display screen (see FIG. 7). Note that the display position of the guide wire image 485 changes in real time in accordance with the current position of the guide wire. If the surgeon advances the guide wire, the guide wire image 485 also moves to the blood vessel peripheral side. On the contrary, if the guide wire is retracted, the guide wire image 485 is also moved to the blood vessel starting portion side.
ここで、ガイドワイヤの先端の向きと血管壁の損傷の可能性について、図６を参照して説明する。図６は血管の断面およびガイドワイヤを模式的に示している。なお、この例では、ガイドワイヤ４０５′の先端部は所定の角度で屈曲した状態となっており、図中、符号４１７で示す部分は血管内のソフトプラークである。 Here, the direction of the distal end of the guide wire and the possibility of damage to the blood vessel wall will be described with reference to FIG. FIG. 6 schematically shows a cross section of a blood vessel and a guide wire. In this example, the distal end portion of the guide wire 405 ′ is bent at a predetermined angle, and the portion indicated by reference numeral 417 in the drawing is a soft plaque in the blood vessel.
このような状態の血管内に、ガイドワイヤ４０５′を挿入していく先、ガイドワイヤ４０５′の先端部がソフトプラーク４１７を貫通するように挿入を行うこともある。この場合、図６（ａ）のように、先端部が血管壁の方を向いている状態よりも、図６（ｂ）のように先端部が血管壁とは反対側を向くような状態で挿入を行った方が、血管壁を損傷させないという観点からは安全である。実際の検査においては、術者がガイドワイヤ４０５′と血管壁の位置関係をモニタで確認し、なるべく少ないガイドワイヤ動作でガイドワイヤ４０５′を所望位置／所望姿勢に移動させることができることが望ましい。ここで、ガイドワイヤ４０５′を回転させて所望姿勢にする場合を考える。この場合、操作としては、ガイドワイヤ４０５′を時計回りに回転させる場合と、反時計回りに回転させる場合との２つがあり得る。具体的な例として、時計回りの場合には「６０°」だけ回せば所望姿勢となるが、反時計周りでは「３００°」回す必要がある場合などが想定される。ガイドワイヤ４０５′の先端部と血管壁との位置関係などにもよるが、一般的には、少ない角度範囲で回した方が、効率的でありかつ安全である。 In some cases, the guide wire 405 ′ is inserted into the blood vessel in such a state so that the tip of the guide wire 405 ′ penetrates the soft plaque 417. In this case, as shown in FIG. 6 (a), in a state where the distal end portion faces away from the blood vessel wall as shown in FIG. 6 (b) rather than in a state where the distal end portion faces the blood vessel wall. The insertion is safer from the viewpoint of not damaging the blood vessel wall. In actual examination, it is desirable that the operator can confirm the positional relationship between the guide wire 405 'and the blood vessel wall on a monitor and move the guide wire 405' to a desired position / desired posture with as little guide wire movement as possible. Here, consider a case where the guide wire 405 'is rotated to a desired posture. In this case, there are two operations: a case where the guide wire 405 'is rotated clockwise and a case where the guide wire 405' is rotated counterclockwise. As a specific example, it is assumed that a desired posture is obtained by turning “60 °” in the clockwise direction, but a “300 °” turn is necessary in the counterclockwise direction. Although it depends on the positional relationship between the distal end portion of the guide wire 405 'and the blood vessel wall, in general, it is more efficient and safe to rotate the guide wire 405' within a small angle range.
しかしながら、血管が、実際の血管どおり湾曲してモニタに表示されている場合（例えば図４の血管４０１参照）、ガイドワイヤの位置や向きを把握しにくいことがある。これに対して本実施形態の構成では、図７に示すように、血管４８１およびガイドワイヤ４８５のいずれもがスレート状に表示されるので、ワイヤの位置や向きを直感的に把握することができる。 However, when the blood vessel is curved and displayed on the monitor according to the actual blood vessel (see, for example, the blood vessel 401 in FIG. 4), it may be difficult to grasp the position and orientation of the guide wire. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, as shown in FIG. 7, since both the blood vessel 481 and the guide wire 485 are displayed in a slate shape, the position and orientation of the wire can be grasped intuitively. .
特に、本実施形態のように、血管の基端側が画面下方となり先端側が画面上方となるような向き（換言すれば、ガイドワイヤの基端側が画面下方で先端側が画面上方となる向き）で表示される態様によれば、術者は、現在のガイドワイヤの位置や向きをより直感的に理解可能となる。 In particular, as in this embodiment, the display is such that the proximal end of the blood vessel is at the bottom of the screen and the distal end is at the top of the screen (in other words, the proximal end of the guide wire is at the bottom of the screen and the distal end is at the top of the screen). According to this mode, the surgeon can more intuitively understand the current position and orientation of the guide wire.
図７に示すように、ストレート状にされた血管４８１およびガイドワイヤ４８５の画像に加え、オリジナルの３次元血管画像４０１も表示されるようになっていることが、一形態において、好ましい。ストレート状にされた血管４８１およびガイドワイヤ４８５の画像はあくまで参考として利用されるものであって、オリジナルの３次元血管画像４０１が表示されていることにより、実際の血管の走行状態等を正しく確認できるためである。 As shown in FIG. 7, it is preferable in one embodiment that an original three-dimensional blood vessel image 401 is displayed in addition to the straight images of the blood vessel 481 and the guide wire 485. The straight images of the blood vessel 481 and the guide wire 485 are only used as a reference, and the original three-dimensional blood vessel image 401 is displayed so that the actual blood vessel running state and the like can be confirmed correctly. This is because it can.
本実施形態では、さらに、血管表示画面（図７）が次のような表示態様となっていてもよい：
（ｉ）血管断面の表示
図７では、ストレート状の血管４８１に沿う方向の複数個所で、その血管を横断する方向に切断した断面画像４８７−１、４８７−２が表示されている。断面画像の数は限定されるものではなく、１つまたは３つ以上であってもよい。この例では、断面画像４８７−１および断面画像４８７−２はいずれも、ガイドワイヤ４８５を含む画像となっている。
In the present embodiment, the blood vessel display screen (FIG. 7) may further have the following display mode:
(I) Display of Blood Vessel Cross Section In FIG. 7, cross-sectional images 487-1 and 487-2 cut in a direction crossing the blood vessel are displayed at a plurality of locations along the straight blood vessel 481. The number of cross-sectional images is not limited and may be one or three or more. In this example, both the cross-sectional image 487-1 and the cross-sectional image 487-2 are images including the guide wire 485.
長軸方向の血管画像４８１だけではなく、このように少なくとも１つの断面画像４８７−１（特には、ガイドワイヤ４８５が映っているもの）を表示させることで、長軸方向の血管画像４８１だけでは把握できない、ガイドワイヤ４８５の先端の向きをより正確に捉えることが可能となる。 By displaying not only the blood vessel image 481 in the long axis direction but also at least one cross-sectional image 487-1 (particularly, the image showing the guide wire 485), the blood vessel image 481 in the long axis direction alone is displayed. It becomes possible to grasp the direction of the tip of the guide wire 485 that cannot be grasped more accurately.
上記の例では、ガイドワイヤ４８５が存在する位置を通過する切断面における断面画像４８７−１、４８７−２が表示されたが、本発明の他の形態では、そのような断面画像４８７−１、４８７−２とともに、もしくは、そのような断面画像４８７−１、４８７−２に代えて、血管の分岐部付近の断面画像を表示するようにしてもよい。分岐部付近の断面図を表示することで、分岐した血管がどの方向に延びているかを確認する事が可能となり、当該血管にガイドワイヤを挿入する際に有用となる。 In the above example, the cross-sectional images 487-1 and 487-2 at the cutting plane passing through the position where the guide wire 485 is present are displayed. However, in another embodiment of the present invention, such cross-sectional images 487-1 and 487-2 are displayed. In addition to 487-2, or instead of such cross-sectional images 487-1 and 487-2, a cross-sectional image near the bifurcation of the blood vessel may be displayed. By displaying a cross-sectional view near the bifurcation, it is possible to confirm in which direction the branched blood vessel extends, which is useful when inserting a guide wire into the blood vessel.
（ｉｉ）ガイダンス機能
上記のように、血管４８１とガイドワイヤ４８５の画像データがある場合、それらを利用して、ガイダンス機能を提供することもできる。具体的には、血管４８１の所定の位置に「到達目標地点」が設定されていると想定して、医用画像表示装置３００は、現在のガイドワイヤ４８５の先端位置と、その到達目標地点との間の距離を算出する。そして、その距離が例えば１．５ｃｍであれば、一例で「あと１．５ｃｍ進めてください」のようなガイダンス表示を行う（図７参照）。当然ながら、音声によって当該情報を出力してもよい。
(Ii) Guidance function As described above, when there is image data of the blood vessel 481 and the guide wire 485, the guidance function can be provided by using them. Specifically, assuming that a “target destination point” is set at a predetermined position of the blood vessel 481, the medical image display apparatus 300 determines whether the current tip position of the guide wire 485 and the target target point are the same. Calculate the distance between them. If the distance is, for example, 1.5 cm, a guidance display such as “Please go forward 1.5 cm” is performed as an example (see FIG. 7). Of course, the information may be output by voice.
また、回転方向に関し、医用画像表示装置３００が、その血管入口部分（一例）と現在のガイドワイヤ３８５の先端位置との位置関係（角度差）を求め、どちらの方向にあと何度回転させればよいかを算出する。そして、例えば、時計方向に３０度であれば、一例で「時計方向に３０度回転させてください」のようなガイダンス表示を行う（図７参照）。当然ながら、音声によって当該情報を出力してもよい。 Further, regarding the rotation direction, the medical image display apparatus 300 obtains the positional relationship (angle difference) between the blood vessel inlet portion (one example) and the current distal end position of the guide wire 385, and can be rotated further in either direction. Calculate what to do. For example, if it is 30 degrees clockwise, a guidance display such as “Please rotate 30 degrees clockwise” is performed as an example (see FIG. 7). Of course, the information may be output by voice.
このようなガイダンス機能が備わっていることにより、術者は、より正確かつ効率的にガイドワイヤまたはカテーテルの操作を行うことができるものなる。 By providing such a guidance function, the operator can operate the guide wire or the catheter more accurately and efficiently.
（ｉｉｉ）仮想３Ｄ−ＣＴＡ（ＣＴ ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴＡ））
本発明の一形態に係る医用画像表示装置は、次のような機能を備えていてもよい。この機能は、予め用意された３次元血管画像と、アンギオグラフィ画像とを合成することにより、血管の形態をより正確に再現しようというものである。
(Iii) Virtual 3D-CTA (CT angiography (CTA))
The medical image display apparatus according to an aspect of the present invention may have the following functions. This function is intended to more accurately reproduce the shape of a blood vessel by synthesizing a three-dimensional blood vessel image prepared in advance and an angiographic image.
図８において、符号Ａ４０１は、Ｘ線ＣＴ装置（一例）により撮像した透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像である（ここでは「ＣＴＡ」という）。ところで、一般に、ＣＴＡでは、造影剤を静脈に注入して血管像を得るものであるので、血管の末梢側まで造影されにくく、その結果、抹消側の血管が十分に再現されないことがある。そこで、本発明の一形態では、末梢側の血管に関しては、アンギオグラフィ画像の血管を部分的に抽出し（図８の符号Ａ４０３を参照）、３次元血管Ａ４０１の血管末梢部から延出させるような画像処理を行う。この処理には、一例で、上述したような、画像の拡大および縮小の機能、３次元血管画像とアンギオグラフィ画像との表示アングルを揃える機能が利用される。 In FIG. 8, reference numeral A401 is a three-dimensional blood vessel image created based on a fluoroscopic image captured by an X-ray CT apparatus (an example) (herein referred to as “CTA”). By the way, in general, in CTA, a contrast medium is injected into a vein to obtain a blood vessel image, so that it is difficult to image the peripheral side of the blood vessel, and as a result, the peripheral blood vessel may not be sufficiently reproduced. Therefore, in one embodiment of the present invention, regarding the peripheral blood vessel, the blood vessel of the angiographic image is partially extracted (see reference A403 in FIG. 8) and extended from the peripheral blood vessel of the three-dimensional blood vessel A401. Perform image processing. In this process, for example, the function of enlarging and reducing the image as described above, and the function of aligning the display angles of the three-dimensional blood vessel image and the angiographic image are used.
アンギオグラフィ装置のＣアームがシングルプレーンの場合、取得される画像は２次元ものとなるが、バイプレーンの場合には立体的な血管表示が可能であり、その結果、３次元的な血管延長も可能となる。 If the C-arm of the angiography device is a single plane, the acquired image will be two-dimensional, but if it is a biplane, three-dimensional blood vessel display is possible, and as a result, three-dimensional blood vessel extension is also possible. It becomes possible.
（ｉｖ）仮想フラッシュ
本発明の一形態に係る医用画像表示装置は、また、次のような機能を備えていてもよい。この機能は、３次元血管画像において、血管内にカテーテルを表示させ、カテーテルから薬剤または薬液を吐出した際に、造影される領域を仮想的に表示するものである。
(Iv) Virtual Flash The medical image display device according to an aspect of the present invention may have the following functions. This function is to virtually display a region to be contrasted when a catheter is displayed in a blood vessel in a three-dimensional blood vessel image and a medicine or a drug solution is discharged from the catheter.
まず、アンギオグラフィ画像から抽出したカテーテルの位置に対応するように、３次元血管Ａ４０１中に、仮想的なカテーテルＡ４０５の画像を表示する。このカテーテルＡ４０５の位置および向きは、現在の実際のカテーテルの位置および向きに対応している。 First, a virtual catheter A405 image is displayed in the three-dimensional blood vessel A401 so as to correspond to the position of the catheter extracted from the angiographic image. The position and orientation of this catheter A405 corresponds to the current actual catheter position and orientation.
図９の例では、カテーテルの先端部が血管分岐部から少し進み、所定の血管内に少し入った状態となっている。この状態で、操作者は「仮想フラッシュ」をＯＮとするための所定の入力操作を行う（例えばアイコンをタッチする）。 In the example of FIG. 9, the distal end portion of the catheter is slightly advanced from the blood vessel branching portion and enters a predetermined blood vessel. In this state, the operator performs a predetermined input operation for turning on the “virtual flash” (for example, touching an icon).
すると、医用画像表示装置３００は、カテーテルの先端部が存在している個所より下流側の血管（連なっている血管）を自動的に認識し、その範囲をハイライト表示する。ハイライト表示としては、例えば、着色したり、明るくしたりする表示態様であってもよい。 Then, the medical image display apparatus 300 automatically recognizes a blood vessel (connected blood vessel) on the downstream side of the portion where the distal end portion of the catheter exists, and highlights the range. As the highlight display, for example, a display mode of coloring or brightening may be used.
このような構成によれば、現在のカテーテルの先端部付近から抹消部分まで血管の走行状態を把握することが可能となる。したがって、例えば、抗癌剤や塞栓物を注入する場合に、どの程度の領域に影響が及ぶこととなるかを事前に予測できるものとなる。 According to such a configuration, it is possible to grasp the running state of the blood vessel from the vicinity of the distal end of the current catheter to the peripheral portion. Therefore, for example, when an anticancer agent or an embolus is injected, it is possible to predict in advance how much the area will be affected.
以上、図面を参照して本発明の実施形態について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であり、上記例に限定されるものではない。本明細書の所定の実施態様として開示された技術的事項は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の実施態様と組み合わせることができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention can be variously changed in the range which does not deviate from the meaning, and is not limited to the said example. The technical matters disclosed as the predetermined embodiments of the present specification can be combined with other embodiments without departing from the spirit of the present invention.
（付記）
本明細書は下記の発明を開示する（なお、括弧中の符号は本発明を何ら限定するものではない）：
１．１つまたは複数のモニタと、１つまたは複数の制御部とを備える医用画像表示装置（３００）であって、
上記制御部は、
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像（４０１）を読み込み、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される上記患者のアンギオグラフィ画像（４０３）をリアルタイムに読み込み、
ａ３：上記アンギオグラフィ画像と上記３次元血管画像とをマッチングし、
ａ４：上記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出し、
ａ４：上記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、上記モニタ上の血管表示画面に表示し、
ａ３：上記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、上記ストレート状の血管に重畳させて表示する、
ように構成されている、
医用画像表示装置。
(Appendix)
This specification discloses the following invention (note that the reference numerals in parentheses do not limit the present invention):
1. A medical image display device (300) comprising one or more monitors and one or more controllers,
The control unit
a1: A three-dimensional blood vessel image (401) created based on a fluoroscopic image of a patient is read,
a2: Read in real time the angiographic image (403) of the patient imaged by the angiographic device,
a3: Matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image,
a4: Extracting an image of the catheter or guide wire in the angiographic image,
a4: A predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image is deformed into a straight shape, and the straight blood vessel is displayed on the blood vessel display screen on the monitor,
a3: An image of the catheter or guide wire is transformed into a straight shape and displayed as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel.
Configured as
Medical image display device.
２．上記制御部は、
上記ストレート状の血管および上記カテーテルまたはガイドワイヤに加え、上記３次元血管画像（４０１）も上記血管表示画面に表示する、ように構成されている、上記記載の医用画像表示装置。
2. The control unit
The medical image display device as described above, configured to display the three-dimensional blood vessel image (401) on the blood vessel display screen in addition to the straight blood vessel and the catheter or guide wire.
３．上記血管表示画面では、上記血管の起始部側が画面下方となり抹消側が画面上方となるような向きで、上記ストレート状の血管が表示される、上記記載の医用画像表示装置。 3. The medical image display device according to the above, wherein the straight blood vessel is displayed on the blood vessel display screen in such a direction that a start side of the blood vessel is on the lower side of the screen and a deletion side is on the upper side of the screen.
４．上記制御部は、上記ストレート状の目的血管に沿う方向の１個所または複数個所で、当該血管の断面画像を表示する、ように構成されている、上記記載の医用画像表示装置。 4). The medical image display device according to the above, wherein the control unit is configured to display a cross-sectional image of the blood vessel at one or a plurality of locations in a direction along the straight target blood vessel.
５．上記断面画像には、上記カテーテルまたは上記ガイドワイヤの像も含まれる、上記記載の医用画像表示装置。 5. The medical image display device according to the above, wherein the cross-sectional image includes an image of the catheter or the guide wire.
６．上記断面画像の１つとして、血管の分岐部の付近を通過する切断面の断面画像が表示される、上記記載の医用画像表示装置。 6). The medical image display device as described above, wherein a cross-sectional image of a cut surface passing through the vicinity of a blood vessel bifurcation is displayed as one of the cross-sectional images.
７．上記モニタは、１つまたは複数のディスプレイである、上記記載の医用画像表示装置。 7). The medical image display device described above, wherein the monitor is one or more displays.
８．上記アンギオグラフィ画像は、バイプレーン撮像部で２方向から撮像された画像である、上記記載の医用画像表示装置。 8). The medical image display device described above, wherein the angiographic image is an image captured from two directions by a biplane imaging unit.
ｍ１．１つまたは複数のモニタと、１つまたは複数の制御部とを備える医用画像表示装置における医用画像表示方法であって、コンピュータが、
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像（４０１）を読み込むステップと、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される上記患者のアンギオグラフィ画像（４０３）をリアルタイムに読み込むステップと、
ａ３：上記アンギオグラフィ画像と上記３次元血管画像とをマッチングするステップと、
ａ４：上記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出するステップと、
ａ４：上記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、上記モニタ上の血管表示画面に表示するステップと、
ａ３：上記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、上記ストレート状の血管に重畳させて表示するステップと、を含む、医用画像表示方法。
m1.1 A medical image display method in a medical image display device comprising one or more monitors and one or more controllers, wherein the computer
a1: a step of reading a three-dimensional blood vessel image (401) created based on a fluoroscopic image of a patient;
a2: reading in real time the angiographic image (403) of the patient imaged by the angiographic device;
a3: matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image;
a4: extracting a catheter or guide wire image in the angiographic image;
a4: transforming a predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image into a straight shape and displaying the straight blood vessel on a blood vessel display screen on the monitor;
a3: A method for displaying a medical image, comprising: transforming an image of the catheter or guide wire into a straight shape and displaying the image as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel.
ｍ２．上記ストレート状の血管および上記カテーテルまたはガイドワイヤに加え、上記３次元血管画像（４０１）も上記血管表示画面に表示させるステップを含む、上記記載の方法。 m2. The method as described above, comprising displaying the three-dimensional blood vessel image (401) on the blood vessel display screen in addition to the straight blood vessel and the catheter or guide wire.
ｍ３．上記血管表示画面で、上記血管の起始部側が画面下方となり抹消側が画面上方となるような向きで、上記ストレート状の血管を表示させるステップを含む、上記記載の方法。 m3. The method as described above, comprising displaying the straight blood vessel in the blood vessel display screen in an orientation such that a start side of the blood vessel is on the lower side of the screen and a deletion side is on the upper side of the screen.
ｍ４．上記ストレート状の目的血管に沿う方向の１個所または複数個所で、当該血管の断面画像を表示させるステップを含む、上記記載の方法。 m4. The method as described above, comprising the step of displaying a cross-sectional image of the blood vessel at one or a plurality of locations along the straight target blood vessel.
ｍ５．上記断面画像には、上記カテーテルまたは上記ガイドワイヤの像も含まれる、上記記載の方法。 m5. The method as described above, wherein the cross-sectional image includes an image of the catheter or the guide wire.
ｍ６．上記断面画像の１つとして、血管の分岐部の付近を通過する切断面の断面画像を表示させるステップを含む、上記記載の方法。 m6. The method as described above, comprising the step of displaying, as one of the cross-sectional images, a cross-sectional image of a cut surface passing through the vicinity of a bifurcation of a blood vessel.
ｍ７．上記モニタは、１つまたは複数のディスプレイである、上記記載の方法。 m7. The method as described above, wherein the monitor is one or more displays.
ｍ８．上記アンギオグラフィ画像は、バイプレーン撮像部で２方向から撮像された画像である、上記記載の方法。 m8. The method described above, wherein the angiographic image is an image captured from two directions by a biplane imaging unit.
ｐ１．１つまたは複数のモニタと、１つまたは複数の制御部とを備える装置のための医用画像表示プログラムであって、１つまたは複数の制御部に、
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像（４０１）を読み込むステップと、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される上記患者のアンギオグラフィ画像（４０３）をリアルタイムに読み込むステップと、
ａ３：上記アンギオグラフィ画像と上記３次元血管画像とをマッチングするステップと、
ａ４：上記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出するステップと、
ａ４：上記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、上記モニタ上の血管表示画面に表示するステップと、
ａ５：上記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、上記ストレート状の血管に重畳させて表示するステップと、
を実行させるプログラム。
p1.1 A medical image display program for an apparatus comprising one or more monitors and one or more controllers, the one or more controllers comprising:
a1: a step of reading a three-dimensional blood vessel image (401) created based on a fluoroscopic image of a patient;
a2: reading in real time the angiographic image (403) of the patient imaged by the angiographic device;
a3: matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image;
a4: extracting a catheter or guide wire image in the angiographic image;
a4: transforming a predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image into a straight shape and displaying the straight blood vessel on a blood vessel display screen on the monitor;
a5: transforming an image of the catheter or guide wire into a straight shape and displaying it as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel; and
A program that executes
ｐ２．上記ストレート状の血管および上記カテーテルまたはガイドワイヤに加え、上記３次元血管画像（４０１）も上記血管表示画面に表示するステップを実行させる、上記記載のプログラム。 p2. The program according to the above, causing a step of displaying the three-dimensional blood vessel image (401) on the blood vessel display screen in addition to the straight blood vessel and the catheter or guide wire.
ｐ３．上記血管表示画面で、上記血管の起始部側が画面下方となり抹消側が画面上方となるような向きで、上記ストレート状の血管を表示させるステップを実行させる、上記記載のプログラム。 p3. The program according to the above, wherein on the blood vessel display screen, the step of displaying the straight blood vessel is executed in such a direction that the origin side of the blood vessel is at the bottom of the screen and the deletion side is at the top of the screen.
ｐ４．上記ストレート状の目的血管に沿う方向の１個所または複数個所で、当該血管の断面画像を表示させるステップを実行させる、上記記載のプログラム。 p4. The program according to the above, wherein the program executes a step of displaying a cross-sectional image of the blood vessel at one or a plurality of locations along the straight target blood vessel.
ｐ５．上記断面画像には、上記カテーテルまたは上記ガイドワイヤの像も含まれる、上記記載のプログラム。 p5. The program described above, wherein the cross-sectional image includes an image of the catheter or the guide wire.
ｐ６．上記断面画像の１つとして、血管の分岐部の付近を通過する切断面の断面画像を表示させるステップを実行させる、上記記載のプログラム。 p6. The program according to the above, which causes a step of displaying a cross-sectional image of a cut surface passing through the vicinity of a blood vessel bifurcation as one of the cross-sectional images.
ｐ７．上記モニタは、１つまたは複数のディスプレイである、上記記載のプログラム。 p7. The program as described above, wherein the monitor is one or more displays.
ｐ８．上記アンギオグラフィ画像は、バイプレーン撮像部で２方向から撮像された画像である、上記記載のプログラム。 p8. The above-described program, wherein the angiographic image is an image captured from two directions by a biplane imaging unit.
１ 撮像装置
１０ 薬液注入装置
２００ モニタ
３００ 医用画像表示装置
３５０ 制御部
３６０ 記憶部
３６１ 入力デバイス
３６３ インターフェース
４０１ 血管（３次元血管画像）
４０３ 血管（アンギオ画像画像）
４０５、４０５′ ガイドワイヤ
４１３ 角度情報データ
４１７ プラーク
４８１ 血管
４８５ ガイドワイヤ
４８７−１、４８７−２ 断面画像
Ａ４０１ 血管
Ａ４０３ 血管
Ａ４０５ カテーテル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 10 Chemical solution injection apparatus 200 Monitor 300 Medical image display apparatus 350 Control part 360 Storage part 361 Input device 363 Interface 401 Blood vessel (three-dimensional blood vessel image)
403 Blood vessel (Angio image image)
405, 405 'Guide wire 413 Angle information data 417 Plaque 481 Blood vessel 485 Guide wire 487-1, 487-2 Cross-sectional image A401 Blood vessel A403 Blood vessel A405 Catheter
Claims (10)
前記制御部は、
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像を読み込み、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される前記患者のアンギオグラフィ画像をリアルタイムに読み込み、
ａ３：前記アンギオグラフィ画像と前記３次元血管画像とをマッチングし、
ａ４：前記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出し、
ａ５：前記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、前記モニタ上の血管表示画面に表示し、
ａ６：前記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、前記ストレート状の血管に重畳させて表示する、
ように構成されている、
医用画像表示装置。 A medical image display device comprising a monitor and a control unit,
The controller is
a1: A three-dimensional blood vessel image created based on a patient's fluoroscopic image is read,
a2: Read the angiographic image of the patient imaged by the angiography device in real time,
a3: matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image;
a4: extracting an image of the catheter or guide wire in the angiographic image,
a5: deforming a predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image into a straight shape and displaying the straight blood vessel on a blood vessel display screen on the monitor;
a6: An image of the catheter or guide wire is transformed into a straight shape and displayed as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel.
Configured as
Medical image display device.
前記ストレート状の血管および前記カテーテルまたはガイドワイヤに加え、前記３次元血管画像も前記血管表示画面に表示する、
ように構成されている、
請求項１に記載の医用画像表示装置。 The controller is
In addition to the straight blood vessel and the catheter or guide wire, the three-dimensional blood vessel image is also displayed on the blood vessel display screen.
Configured as
The medical image display apparatus according to claim 1.
前記血管の起始部側が画面下方となり抹消側が画面上方となるような向きで、前記ストレート状の血管が表示される、
請求項１または２に記載の医用画像表示装置。 In the blood vessel display screen,
The straight blood vessel is displayed in such an orientation that the origin side of the blood vessel is at the bottom of the screen and the peripheral side is at the top of the screen.
The medical image display apparatus according to claim 1 or 2.
前記ストレート状の目的血管に沿う方向の１個所または複数個所で、当該血管の断面画像を表示する、
ように構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医用画像表示装置。 The controller is
Displaying a cross-sectional image of the blood vessel at one or a plurality of locations in a direction along the straight target blood vessel;
The medical image display apparatus according to claim 1, configured as described above.
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像を読み込むステップと、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される前記患者のアンギオグラフィ画像をリアルタイムに読み込むステップと、
ａ３：前記アンギオグラフィ画像と前記３次元血管画像とをマッチングするステップと、
ａ４：前記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出するステップと、
ａ５：前記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、前記モニタ上の血管表示画面に表示するステップと、
ａ６：前記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、前記ストレート状の血管に重畳させて表示するステップと、を含む、医用画像表示方法。 A medical image display method in a medical image display device comprising a monitor and a control unit,
a1: a step of reading a three-dimensional blood vessel image created based on a fluoroscopic image of a patient;
a2: reading in real time an angiographic image of the patient imaged by an angiographic device;
a3: matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image;
a4: extracting a catheter or guidewire image in the angiographic image;
a5: transforming a predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image into a straight shape and displaying the straight blood vessel on a blood vessel display screen on the monitor;
a6: A method for displaying a medical image, comprising: transforming an image of the catheter or guide wire into a straight shape and displaying it as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel.
ａ１：患者の透視撮像画像に基いて作成された３次元血管画像を読み込むステップと、
ａ２：アンギオグラフィ装置で撮像される前記患者のアンギオグラフィ画像をリアルタイムに読み込むステップと、
ａ３：前記アンギオグラフィ画像と前記３次元血管画像とをマッチングするステップと、
ａ４：前記アンギオグラフィ画像中のカテーテルまたはガイドワイヤの像を抽出するステップと、
ａ５：前記３次元血管画像における所定の目的血管をストレート状に変形してそのストレート状の血管を、前記モニタ上の血管表示画面に表示するステップと、
ａ６：前記カテーテルまたはガイドワイヤの像をストレート状に変形して仮想的なカテーテルまたはガイドワイヤとして、前記ストレート状の血管に重畳させて表示するステップと、
を実行させるプログラム。 A medical image display program for an apparatus including a monitor and a control unit,
a1: a step of reading a three-dimensional blood vessel image created based on a fluoroscopic image of a patient;
a2: reading in real time an angiographic image of the patient imaged by an angiographic device;
a3: matching the angiographic image and the three-dimensional blood vessel image;
a4: extracting a catheter or guidewire image in the angiographic image;
a5: transforming a predetermined target blood vessel in the three-dimensional blood vessel image into a straight shape and displaying the straight blood vessel on a blood vessel display screen on the monitor;
a6: transforming the image of the catheter or guide wire into a straight shape and displaying it as a virtual catheter or guide wire superimposed on the straight blood vessel; and
A program that executes
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