JP2018509971A - 定量的フロー分析のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記コンピュータ実行方法が、以下のステップ、
a)当該少なくとも二つの二次元画像から前記ツリーの少なくとも部分の3D再構成を作成するステップと、
b)ユーザ入力に応じて自動的にまたは半自動的に前記3D再構成の範囲内で関心のあるセグメントを識別するステップと、
c)前記3D再構成に基づいて計算を行って、直径、長さ、湾曲、中心線等の前記導管の幾何学的特徴を決定するステップと、
d)前記フロー分析のために考慮されるべき前記ツリーのマルチ・スケール機能モデルを入力し、かつ当該モデルの範囲内で関心のある前記セグメントの位置を入力するユーザからの指示を受信するステップと、
e)前記3D再構成の幾何学的特徴を使用して、関心のある前記セグメントに関連する前記機能モデルの部分を調整するステップと、
f)こうして得られた前記機能モデルに基づいて定量的フロー分析を実行するステップとを、
備えるコンピュータ実行方法が、提供される。
副行フローは、血液フローが主動脈において冠動脈病変を迂回しそして酸素が与えられた十分な血液を冠動脈病変から遠位の組織に供給するかもしれない(これにより、狭窄の重篤度が緩和される)ので、計算のための重要な要素である。側枝には、病変に渡る側枝と、他の冠動脈/動脈から生じる側枝の2タイプがある。正確なvFFR結果を得るために、計算は、副行フローの存在に対して調整されなければならない。可能性がある副行フローの存在は、非特許文献16による技術で教示されるように決定することができ、そして濃度測定および幾何学的な情報を用いて、一つまたは多数の血管造影画像に基づいて、より一般的な速度情報の使用により、この方法を更に改善することが出来る。
フラットパネル検出器は、X線出射ビーム803’を直接デジタル画像信号に変換する。
Claims (23)
- 異なる透視から得られるツリーのまたは前記ツリーの部分の少なくとも二つの二次元画像から、器官に潅流する導管のツリーの定量的フローを分析するためのコンピュータ実行方法であって、
前記コンピュータ実行方法が、以下のステップ、
a)当該少なくとも二つの二次元画像から前記ツリーの少なくとも部分の3D再構成を作成するステップと、
b)ユーザ入力に応じて自動的にまたは半自動的に前記3D再構成の範囲内で関心のあるセグメントを識別するステップと、
c)前記3D再構成に基づいて計算を行って、直径、長さ、湾曲、中心線等の前記導管の幾何学的特徴を決定するステップと、
d)前記フロー分析のために考慮されるべき前記ツリーのマルチ・スケール機能モデルを入力し、かつ当該モデルの範囲内で関心のある前記セグメントの位置を入力するユーザからの指示を受信するステップと、
e)前記3D再構成の幾何学的特徴を使用して、関心のある前記セグメントに関連する前記機能モデルの部分を調整するステップと、
f)こうして得られた前記機能モデルに基づいて定量的フロー分析を実行するステップとを、
備えるコンピュータ実行方法。 - 前記機能モデルが、前記ツリーを形成する前記導管を識別する多数のセグメントを備え、当該セグメントが、境界条件を考慮するために、集中化されたパラメータ0Dモデルに接続されている終端部分により、前記機能モデル内の1Dセグメントに関連づけられている、請求項1に記載の方法。
- 例えば、濃度測定画像分析に基づいて、潅流された器官の状態および/または導管の狭小化または閉塞による前記ツリー内の副行フローの存在を決定するために、ステップf)の前に、定量的画像分析を実行して、前記ツリーを形成する前記導管の少なくとも部分の状態が考慮されるように前記機能モデルを補正するステップを、更に、備える、請求項1または2に記載の方法。
- 前記定量的画像分析が、濃度測定画像分析に基づいて、前記潅流された器官の状態および/または導管の狭小化または閉塞による前記ツリー内の副行フローの前記存在を決定する、請求項3に記載の方法。
- 前記3D再構成から抽出される幾何学的特徴を、前記機能モデルの圧力方程式を精緻にするために使用して、計算速度を向上させる、請求項1−4の何れか1項に記載の方法。
- CTのような画像モダリティから入手可能なデータが、患者特有の機能モデルを精緻にするために使用され、当該データが、骨格の直径、血管長、血管湾曲、分岐の角度からなる群から選択される一つ以上の特徴を備える、請求項1−5の何れか1項に記載の方法。
- 前記ツリーが冠動脈ツリーであり、かつ前記潅流された器官が心臓の心筋であり、入力された前記モデルが、冠動脈ツリーの左優位、右優位、バランスされているまたは小さい右/左優位モデルを備える多くの予め定められた冠動脈優位モデルの間で選択される、請求項1−6の何れか1項に記載の方法。
- 前記心筋の微小循環系の状態を、ブラッシェ画像分析によって決定して、前記機能モデルを補正する、請求項7に記載の方法。
- 少なくとも二つの二次元画像にブラッシェ測定を実行して、遠近短縮および/または重畳を減少させる、請求項8に記載の方法。
- 心筋状態または心筋動脈の脆弱性を、バイオマーカにより決定して、前記機能モデルを補正する、請求項7または8に記載の方法。
- CTのような三次元画像モダリティを、前記3D再構成を作成するために使用される前記二次元画像を登録するために使用し、ブラッシェ分析が実行されるべき前記心筋の前記位置のより正確な表示を提供する、請求項8−10の何れか1項に記載の方法。
- 前記ツリーの副行フローの前記存在を、少なくとも一つの二次元画像に基づく速度測定によって決定し、副行フローの量を、前記機能モデルを補正するために使用する、請求項4−11の何れか1項に記載の方法。
- 前記機能モデルを補正するために、副行フローのタイプを、濃度測定画像分析および幾何学的情報を使用して決定する、請求項4−12の何れか1項に記載の方法。
- 前記副行フローの決定を、更に、各二次元画像の間の遅延を使用して、向上させて、前記測定の時間分解能を増加させる、請求項12または13に記載の方法。
- 濃度測定および/またはブラッシェ測定を、前記機能モデルの一つ以上の集中パラメータ0Dモデルを補正するために使用する、請求項1−14の何れか1項に記載の方法。
- 濃度測定および/またはブラッシェ測定を、前記機能モデルの一つ以上の1D要素を加えるために使用する、請求項1−15の何れか1項に記載の方法。
- 更なるパラメータを、前記機能モデルを補正するために考慮し、当該パラメータが、左心室の壁運動、冠状動脈の運動、身長、体重、性別、年齢、血圧のような前記患者に関する情報からなる前記群に属する、請求項1−16の何れか1項に記載の方法。
- 前記機能モデルを直接使用する、または充血状態をシミュレートするように前記機能モデルを調整するの何れかによって冠動脈血液フロー予備量比を計算する、請求項1−17の何れか1項に記載の方法。
- 前記二次元画像が、異なる透視から得られるX線血管画像である、請求項1−18の何れか1項に記載の方法。
- デジタル・コンピュータのメモリに直接ロード可能なコンピュータ製品であって、前記コンピュータ製品がコンピュータで稼働される時に請求項1−19の何れかに記載の方法を実行するためのソフトウエア・コード部分を備える、コンピュータ製品。
- 計算時間を向上させるために、クラウドまたは高性能コンピュータ・クラスタにアップロード可能である事実を特徴とする、請求項20に記載のコンピュータ製品。
- 二次元画像を得るためのX線画像化デバイスであって、
前記X線画像化デバイスが、異なる透視から冠状動脈ツリーまたは冠状動脈ツリーの部分の少なくとも二つの画像を得るためのモジュールと、
前記ツリーの前記フロー分析に対して考慮されるべきモデルについて、および当該モデルの範囲内で関心のあるセグメントの前記位置について、のユーザ入力を受信するための入力とを備え、
前記X線画像化デバイスが、更に、前記ツリーの血管の冠動脈血液フロー予備量比を決定するために請求項1−19の何れかに記載の方法を実行するようにプログラムされている処理ユニットを備える、
X線画像化デバイス。 - 請求項22に記載のX線画像化デバイスと、
ブラッシェおよび濃度測定の精度を増加させるため、特に、前記画像化デバイスの正面および横方向のX線源に関して獲得した画像フレーム間の前記遅延に関する情報を用いて、前記測定の時間軸分解能を高めるために、当該画像化デバイスの回転および角形成位置に関する前記情報を読み込むためのモジュールと、
を備えるX線血管造影装置。
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