JP6211737B1 - 大動脈弁石灰化を分析すること - Google Patents

Abstract

大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析するシステム及び方法が提供される。このシステムは、大動脈弁構造の画像を得る画像インタフェースを有し、この大動脈弁構造は、大動脈弁小葉と大動脈球とを含む。このシステムは更に、上記大動脈弁構造のセグメント化を得るため、上記画像における上記大動脈弁構造をセグメント化するセグメント化サブシステムを有する。このシステムは更に、上記大動脈弁構造の上記画像を分析することにより、上記大動脈弁小葉における石灰化を特定する特定サブシステムを有する。このシステムは更に、上記大動脈弁構造の上記セグメント化を分析することにより、上記大動脈球の中央線を決定し、上記大動脈球上へ上記大動脈球の中央線から上記石灰化を投影し、上記大動脈球上へ投影される上記石灰化の位置を示す投影を得る分析サブシステムを有する。このシステムは更に、上記投影を表すデータを生成する出力ユニットを有する。弁置換後の石灰化の正確な位置に関して提供される情報は、例えば、トランスカテーテル大動脈弁移植（ＴＡＶＩ）処置に関して患者の適合性を評価するべく、ＴＡＶＩ介入の弁周囲漏出のリスクを効果的に分析するために有利に用いられることができる。

Description

本発明は、大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析するシステム及び方法に関する。本発明は更に、上記システムを含むワークステーション及び撮像装置に関し、プロセッサシステムに上記方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラムに関する。

例えば心臓弁といった管状心血管構造の狭小化は、この構造を通る非生理的血流をもたらし、結果的に個人の心血管健康に影響を与える場合がある。弁におけるカルシウム沈着、別名プラークによりもたらされる弁石灰化は、組織の硬化症（固くなること）を生じさせることがあり、弁小葉を形成し、弁開口を狭小化することをもたらす。この狭小化は、大動脈弁を通る血流を減らし、左室における圧力を増加させるほど深刻な状態に進行する可能性があり、これは、弁狭窄（即ち弁狭小化）を引き起こす。大動脈弁は、狭窄の高い有病率を持つ心臓弁の１つである。大動脈弁狭窄は、第２の最も一般的な心血管疾患であり、西ヨーロッパ及び北アメリカの６５歳以上の人口において２〜７％の発生率を持つ。最後に、大動脈弁狭窄は、息切れ、胸部不快及び、気絶を含む症状をもたらす場合がある。未治療のままの深刻な大動脈弁狭窄は、患者の最高５０パーセントにおいて、死をもたらす可能性がある。

大動脈弁狭窄を持つ患者の管理は概して、疾患の深刻さに依存する。大動脈弁狭窄が重症になるとき、大動脈弁置換が必要とされる。トランスカテーテル大動脈弁移植（ＴＡＶＩ）は、開胸手術により弁置換と対照的な、小さい切開を介して体に挿入されるカテーテルに取り付けられるステントベースの弁による心臓の大動脈弁の置換である。ＴＡＶＩ処置は、大腿動脈にアクセスし、バルーン弁膜形成術を実行し、カテーテルを用いて自然の弁にわたり人工大動脈弁を前進させることを含む。高速な右心室ペーシングの間、バルーンは、人工弁を配備するために膨らまされる。脳卒中は、ＴＡＶＩ処置の間の主要な複雑化要因でありえる。プラーク破裂による、及び適切なシーリングの不足が原因で移植された弁の構造及び心臓組織の間のチャネルを通り血液が流れる弁周囲漏出による、塞栓形成リスクは、ＴＡＶＩ介入の欠点である。石灰化評価は、ＴＡＶＩ処置に関する患者の適合性の評価、リスク評価、大動脈弁移植の位置決め、及び大動脈弁移植のタイプの選択に使用されることができる。

石灰化の評価において、石灰化の量とは別に、その分布も重要である。弁尖（左冠状尖（ＬＣＣ）、右冠状尖（ＲＣＣ）及び非冠状尖（ＮＣＣ））としても知られる３つの大動脈弁小葉にわたるプラーク負荷の分布はしばしば、非対称であることが示された。石灰化の不等な分布は、弁周囲漏出に関して１つのリスク要因である。

大動脈弁石灰化を自動的に評価することが知られている。例えば、ＵＳ２０１３／１５５０６４号には、自動大動脈弁石灰化評価に関する方法及びシステムが記載される。ＵＳ２０１３／１５５０６４号によれば、例えば３Ｄコンピュータ断層撮影（ＣＴ）ボリュームといった３Ｄ医学画像ボリュームにおける患者特有の大動脈弁モデルが提供される。３Ｄ医学画像ボリュームの領域における石灰化は、大動脈弁モデルに基づき定められる。患者特有の大動脈弁モデルの大動脈弁小葉に対するセグメント化された石灰化の位置を示す２Ｄ石灰化プロットが生成される。２Ｄ石灰化プロットが、トランスカテーテル大動脈弁置換（ＴＡＶＩ）処置に関する患者の適合性の評価、リスク評価、大動脈弁移植の位置決め、及び大動脈弁移植のタイプの選択に使用されることができると言われる。ＵＳ２０１３／１５５０６４号の方法の課題は、それが、大動脈弁石灰化の評価に関して不十分な正確さである点にある。

大動脈弁石灰化のより正確な評価を提供するシステム又は方法を有することは、有利である。

この懸念に好適に対処するため、本発明の第１の側面は、大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析するシステムを提供する。このシステムは、
大動脈弁小葉及び大動脈球を含む大動脈弁構造の画像を得る画像インタフェースと、
上記大動脈弁構造のセグメント化を得るため、上記画像における上記大動脈弁構造をセグメント化するセグメント化サブシステムと、
上記大動脈弁構造の上記画像を分析することにより、上記大動脈弁小葉における石灰化を特定する特定サブシステムと、
ｉ）上記大動脈弁構造の上記セグメント化を分析することにより、上記大動脈球の中央線を決定し；ｉｉ）上記大動脈球上へ上記中央線から上記石灰化を投影し、上記大動脈球上へ投影される上記石灰化の位置を示す投影を得る；分析サブシステムと、
上記投影を表すデータを生成する出力ユニットであって、上記大動脈弁構造の画像が、３次元画像であり、上記投影として３次元投影が得られる、出力ユニットとを有する。

本発明の更なる側面において、大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析する方法が提供される。この方法は、
大動脈弁小葉及び大動脈球を含む大動脈弁構造の画像を得るステップと、
上記大動脈弁構造のセグメント化を得るため、上記画像において上記大動脈弁構造をセグメント化するステップと、
上記大動脈弁構造の上記画像を分析することにより、上記大動脈弁小葉における石灰化を特定するステップと、
上記大動脈弁構造の上記セグメント化を分析することにより、上記大動脈球の中央線を決定するステップと、
上記大動脈球上へ上記中央線から上記石灰化を投影し、上記大動脈球上へ投影される上記石灰化の位置を示す投影を得るステップと、
上記投影を表すデータを生成するステップであって、上記大動脈弁構造の上記画像が、３次元画像であり、上記投影として３次元投影が得られる、ステップとを有する。

上記の手段は、患者の大動脈弁構造の画像を得ることを含む。大動脈弁構造は、大動脈弁小葉及び大動脈球を含む。画像データにより形成される画像は例えば、ボリュメトリック画像とすることができるか、又は画像スライスのスタックにより構成されることができ、並びに例えばＣＴ及び磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）といったさまざまな撮像モダリティにより取得されることができる。

ここで、「大動脈球」という用語は、少なくとも、大動脈半月弁及び大動脈洞を含む大動脈の拡張された第１の部分を含む生体構造を指す。そのようなものとして、大動脈球上への投影は、この生体構造の壁における投影を指す。

画像データを分析することにより、画像における大動脈弁構造をセグメント化するセグメント化サブシステムが、提供される。これにより、大動脈弁構造のセグメント化が得られる。画像における生体構造のセグメント化は、良く知られている。例えば、変形可能なモデルが、画像データに適用されることができる。斯かるタイプのセグメント化は、モデルベースのセグメント化の例である。例えば閾値化、クラスタリング又は領域成長法といった他のタイプのセグメント化も使用されることができる。

更に、大動脈弁構造の画像、即ちその画像データを分析することにより、大動脈弁小葉における１つ又は複数の石灰化を特定する特定サブシステムが、提供される。対象検出技術といったさまざまな画像分析法が、石灰化の特定に関して使用されることができる。特定サブシステムは、例えば、強度閾値化又はセグメント化法を用いて、石灰化を特定及び／又はセグメント化するよう構成されることができる。そのようなものとして、特定サブシステムは、画像における石灰化の位置に関する情報を提供することができる。

更に、大動脈弁構造のセグメント化を分析することにより、大動脈球の中央線を決定するよう構成される分析サブシステムが、提供される。大動脈球の中央線は、管状心血管構造の中央線を決定する既知の方法により決定されることができる。分析サブシステムは、大動脈球構造の壁の方へ大動脈球の中央線から延びる投影方向において石灰化を投影するよう更に構成される。投影を実行することにより、分析サブシステムは、大動脈球構造上へ投影される石灰化の位置に関する情報を提供する。

本発明は、弁置換後のステントの位置決め及びフレーム展開が、石灰化の再分布を生じさせることができるという洞察に基づかれる。例えば大動脈弁におけるステントの挿入及び展開は、弁小葉及び小葉に付けられる石灰化を球壁に対して押す場合がある。言い換えると、元の弁小葉は常に、ステントベースの弁の挿入及び展開により、大動脈球上へ押される。石灰化の再分布された位置は、弁置換後ステントの完全で対称的なフレーム展開と干渉する場合がある。弁置換後石灰化の位置の特定は、従って、有利である。投影を実行することにより、本発明は、ステントの斯かる位置決め及びフレーム展開並びに弁置換後の石灰化の再分布に関する役立つ情報を提供する。提供される情報は、例えば、ＴＡＶＩ処置に関して患者の適合性を評価するべく、ＴＡＶＩ介入の弁周囲漏出のリスクを効果的に分析するために有利に用いられることができる。大動脈球上へ投影される石灰化の位置に関する情報は、大動脈弁移植の位置決め、大動脈弁移植のタイプの選択などを計画するのに有利に使用されることもできる。

ここで、「投影」という用語は、異なる具体的な数学的関数のクラスに関する一般用語又は総称を指す。分析サブシステムにより実行される投影の２つの主要なタイプ、即ち、直交投影及びいわゆる「修正された」投影が存在する。ここで、修正された投影は、投影が直交する方向以外の方向において行われることを示す。あるタイプの投影は、分析サブシステムにより複数の決定基準に基づき決定される。投影のタイプを選択する決定基準の１つの例は、大動脈弁小葉の状態に基づかれることができる。決定基準の別の例は、例えば、弁周囲漏出を予測するためにＴＡＶＩ後大動脈球におけるカルシウム分布を予測するためといった用途の意図に基づかれることができるか、又は、単に３つの弁小葉にわたるプラーク負荷の非対称的分布に関する光学的手段を持つこととすることができる。他の基準も可能である点を理解されたい。

大動脈弁小葉は通常、２つの極端な状態を持つ。開いた状態及び閉じた状態である。中間状態も可能である点を理解されたい。弁置換後、ステントベースの弁のステントは、元の弁を壊し、大動脈球上へ元の弁小葉を押す。従って、大動脈弁小葉が開いた状態にあるとき、大動脈球上へ中央線から直交する方向において石灰化を投影することにより、大動脈球における投影された石灰化が、弁置換後の、即ち、ステントベースの弁の挿入後の石灰化の分布を十分に反映する。

有利なことに、直交投影は、容易に実現されることができ、高速な態様で充分な情報を提供することができる。これは、大動脈球及び挿入されたステントの間の石灰化が任意の漏出を引き起こす場合があるかどうかを医師が前もって迅速に決定することを可能にする。従って、元の弁が開いた状態において撮像されるとき、及び／又はユーザが投影された石灰化の位置に関して粗い情報だけを必要とする状況にあるとき、直交投影が使用されることができる。

ステントベースの弁の挿入は、弁を壊すことにより元の弁小葉の位置を変化させ、従って、大動脈球における投影された石灰化の位置を変化させる。投影された石灰化の位置を正確に決定するため、特に元の弁が閉じた状態において撮像されるとき、投影の方向は、大動脈球上へ中央線から直交する方向以外の方向へと変更又は修正される必要がある。投影の方向は、以下のステップを実行することにより決定される。上記中央線及び上記石灰化を含む平面を決定するステップであって、上記平面が、環交差ポイントで上記環と、第１の曲線で上記大動脈球と、第２の曲線で上記弁小葉と交差する、ステップと、上記第２の曲線に沿って上記石灰化から上記環交差ポイントまでの距離を決定するステップと、上記石灰化から上記環交差ポイントへの距離に基づき、投影された石灰化を得るため、上記大動脈球上へ投影方向において上記石灰化を投影するステップであって、上記投影方向が、上記投影後、上記投影された石灰化から上記環交差ポイントへの上記第１の曲線に沿った距離が、上記環交差ポイントから上記石灰化への上記第２の曲線に沿った距離と同じであるよう、決定される、ステップとである。有利なことに、修正された投影は、投影された石灰化の位置に関して、正確で詳細な情報を提供することができる。これは、大動脈球及び挿入されたステントの間の石灰化が任意の漏出を引き起こす場合があるかどうか医師が前もって正確に決定することを可能にする。従って、元の弁が閉じた状態において撮像されるとき、及び／又はユーザが投影された石灰化の位置に関して正確で詳細な情報を必要とする状況において、修正された投影が使用されることができる。

オプションで、大動脈弁構造の画像は、３次元画像であり、これにより投影として３次元投影が得られ、上記分析サブシステムが、上記３次元投影を展開するよう更に構成され、これにより、上記大動脈球上へ投影される上記石灰化の位置を示す２次元プロットが得られる。２次元プロットは、３次元画像より、一層容易に及び／又は正確に解釈されることができる。それが大動脈弁構造における石灰化の分布の臨床医による評価を容易にする点で、これは有利である。

オプションで、上記分析サブシステムが、上記２次元プロットにおいて、左冠状動脈尖セクター、右冠状動脈尖セクター、非冠状動脈尖セクター、環及び冠状小孔の少なくとも１つを示すよう更に構成される。これは、大動脈弁小葉に対する石灰化の対称的又は非対称的な分布の臨床医による検出を容易にする。例えば、臨床医は、左冠状動脈尖セクター及び右冠状動脈尖セクターに対する石灰化の位置を直接見ることができる。

オプションで、分析サブシステムは、大動脈球上へ中央線から直交する方向において石灰化を投影するよう構成される。直交する方向における斯かる投影は、大動脈球上へ投影されるものとして石灰化の位置を示す。有利なことに、直交する方向における投影は、大動脈弁小葉に対する石灰化の対称的又は非対称的な分布に関する近似的な情報を臨床医に提供することができる。上記の手段は、例えば、大動脈弁構造の画像が、対応する心臓サイクルにおいて大動脈弁の開いた状態で得られるとき、ステントベースの弁が大動脈弁構造に挿入された後の石灰化の位置をシステムが十分にシミュレーションすることを可能にする。

オプションで、上記画像における上記大動脈弁構造が、上記大動脈弁の環を有し、上記分析サブシステムが、上記中央線及び上記石灰化を含む平面を決定し、上記平面が、環交差ポイントで上記環と、第１の曲線で上記大動脈球と、第２の曲線で上記弁小葉と交差し；上記分析サブシステムは更に、上記第２の曲線に沿って上記石灰化から上記環交差ポイントまでの距離を決定し；上記投影後、上記投影された石灰化から上記環交差ポイントへの上記第１の曲線に沿った距離が、上記環交差ポイントから上記石灰化への上記第２の曲線に沿った距離と同じであるよう、上記石灰化から上記環交差ポイントへの距離に基づき、投影された石灰化を得るため、上記大動脈球上へ投影方向において上記石灰化を投影するよう構成される。上記の手段は、大動脈弁構造の画像が、対応する心臓サイクルにおいて大動脈弁の閉じた状態において得られるとき、ステントが大動脈弁構造に挿入された後の石灰化の正確な位置をシステムがシミュレーションすることを可能にする。

オプションで、上記特定サブシステムが、上記大動脈弁構造の画像を分析することにより、上記大動脈弁小葉における上記石灰化の量を決定するよう更に構成され、上記分析サブシステムは、上記投影における上記石灰化の量を示すよう更に構成される。石灰化の量を考慮に入れることは、大動脈弁小葉に対する石灰化の対称的又は非対称的な分布の評価に関する更なる情報を提供する。これは、臨床医による評価を容易にすることができる。

オプションで、上記分析サブシステムが、上記石灰化の位置及び量を分析することにより、上記大動脈弁構造における石灰化の分布を定量化するよう更に構成され、上記出力ユニットは、上記大動脈弁構造における上記石灰化の分布の定量化を表すデータを生成するよう更に構成される。例えば、データは、大動脈弁小葉の各々に位置する石灰化のパーセンテージを示すテーブルを表すことができる。臨床医に対して視覚化される情報に基づき、臨床医がデータを質的に解釈しなければならないケースと比較して、斯かる定量的データがより容易に及び／又は正確に解釈されることができるという点で、石灰化の分布の定量化の斯かるデータは有利である。

オプションで、上記画像における上記大動脈弁構造が、上行大動脈及び左心室を更に有し、上記特定サブシステムは、上記大動脈弁構造の画像を分析することにより、上記上行大動脈又は上記左心室における石灰化を特定するよう更に構成され、分析サブシステムは更に、投影における上行大動脈又は左心室における石灰化の位置を示す。上行大動脈及び左心室は、更なる生体構造コンテキストを提供することができ、これにより、上行大動脈及び／又は左心室に対する石灰化の位置の臨床医による検出が容易にされる。また、石灰化の分布に基づき、ステントの配置は、上行大動脈及び／又は左心室における石灰化の再配置を生じさせる場合がある。従って、このシステムは、上行大動脈及び／又は左心室における石灰化の斯かる再配置を示すことが可能にされる。

オプションで、上記セグメント化サブシステムが、上記画像データにモデルを適用することにより、上記画像のモデルベースのセグメント化を実行するよう構成される。例えば、モデルは、変形可能なモデルとすることができる。例において、変形可能なモデルは、複数の患者にわたる心血管構造の平均形状を表す平均形状モデル、又は、患者の心血管構造に関して適合される患者適合モデルとすることができる。そのようなものとして、変形可能なモデルは、心血管構造のタイプのジオメトリを、例えば、三角形の多区画のメッシュとして、特に斯かる心血管構造の下部構造をモデル化するものとして、規定することができる。変形可能なモデルは、モデルデータにより表されることができる。斯かるモデルベースのセグメント化を用いると、有利なことに、環及び弁葉を含む大動脈球のプレ介入的な生体構造が、心臓サイクルの異なる位相の間、セグメント化されることができる。

オプションで、上記モデルは、左冠状動脈尖セクター、右冠状動脈尖セクター、非冠状動脈尖セクター、環及び冠状小孔の少なくとも１つをエンコードする。これは、斯かるプロットがシステムにより提供される場合、展開された２次元プロットにおいてこれらのセクターのマーキングを容易にすることができる。

オプションで、大動脈弁構造の画像は、ＣＴ画像であり、特定サブシステムは、ＣＴ画像の強度閾値化を実行することにより、石灰化を決定するよう構成される。ＣＴ画像の場合、有利なことに、石灰化は、非コントラスト化された画像で見られることができる。なぜなら、コントラスト強調された画像において、造影剤は、石灰化と類似する強度値を持ち、カルシウムスコアを偽造する可能性があるからである。

オプションで、画像は、例えば、フィリップスのＩＱｏｎスペクトルコンピュータ断層撮影スキャンから得られるスペクトルコンピュータ断層撮影画像であり、上記特定サブシステムは、上記石灰化物質の特徴づけられた原子番号に基づき、上記石灰化を特定するため、スペクトル分析を実行することにより、上記石灰化を特定するよう構成される。石灰化の斯かる物質ベースの特徴化を用いて、石灰化の形状及びサイズのより正確な特定が、得られることができる。

本発明の更なる側面において、プロセッサシステムに方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラムが、提供される。

本発明の更なる側面は、上記システムを有するワークステーション又は撮像装置を提供する。従って、ワークステーション又は撮像装置はそれぞれ、画像インタフェース、セグメント化サブシステム、特定サブシステム及び分析サブシステムを有することができる。

本発明の上述の実施形態、実現及び／又は側面の２つ又はこれ以上が有益と思われる任意の態様で結合されることができる点を当業者であれば理解されるであろう。

システムの上記の修正及び変更に対応する撮像装置、ワークステーション、方法及び／又はコンピュータプログラムの修正及び変更が、本書に基づき当業者により実施されることができる。

当業者であれば、本方法が、様々な取得モダリティにより撮像される、例えば３次元（３Ｄ）又は４次元（４Ｄ）画像といった多次元画像データに適用されることができる点を理解されるであろう。斯かるモダリティは、以下に限定されるものではないが、例えば、標準的なＸ線イメージング、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）、超音波（ＵＳ）、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）、単光子放出断層撮影（ＳＰＥＣＴ）及び核医学（ＮＭ）を含む。

本発明は、独立請求項により規定される。有利な実施形態が、従属項において規定される。

石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析するシステムを示す図である。 大動脈弁小葉のセグメント化及び白い領域の形の大動脈弁小葉の石灰化を示す図である。 大動脈弁構造の画像を示し、特定サブシステムにより実行される特定の結果として石灰化を示す図である。 大動脈弁構造の画像を示し、分析サブシステムにより実行される直交投影の結果を示す図である。 大動脈弁構造の画像を示し、分析サブシステムにより実行される修正された投影の結果を示す図である。 展開された大動脈球を概略的に表す２次元プロットを示す図である。 大動脈弁構造の画像のセグメント化を示す図である。 大動脈弁小葉のモデルを示す図である。 大動脈弁小葉、左室及び上行大動脈を含む大動脈弁構造のモデルを示す図である。 石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析する方法を示す図である。 プロセッサシステムに上記方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラムを示す図である。 本発明の実施形態による分析サブシステムにより実行される修正された投影の結果を説明する例を概略的に示す図である。 本発明の実施形態による分析サブシステムにより実行される修正された投影の結果を説明する例を概略的に示す図である。

本発明のこれら及び他の側面が、以下に説明される実施形態を参照して明らかとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。

図１は、大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁の画像を分析するシステム１００を示す。システム１００は、大動脈弁構造の画像１０５を得る画像インタフェース１１０を有し、大動脈弁構造は、大動脈弁小葉と大動脈球とを含む。図１は、例えば画像保存通信システム（ＰＡＣＳ）といった外部データベース１０１から画像データ１０５の形で画像１０５を得る画像インタフェース１１０を示す。そのようなものとして、画像インタフェース１１０は、いわゆるＤＩＣＯＭインタフェースにより構成されることができる。しかしながら、画像インタフェース１１０は、例えば内部又は外部メモリ又はストレージインタフェース、ローカル又はワイドエリアネットワークに対するネットワークインターフェース等といった他の任意の適切な形を取ることもできる。例えば、外部データベースから画像にアクセスする代わりに、画像は、内部メモリからアクセスされることができる。

システム１００は更に、セグメント化サブシステム１２０を有する。セグメント化サブシステム１２０は、システム１００の動作の間、大動脈弁構造のセグメント化を得るため、画像において大動脈弁構造をセグメント化するよう構成される。このため、セグメント化サブシステム１２０は、画像インタフェース１１０を介して画像１０５を得て、大動脈弁構造のセグメント化を表すセグメント化データ１２５を出力するものとして示される。

システム１００は更に、特定サブシステム１３０を有する。特定サブシステム１３０は、システム１００の動作の間、大動脈弁構造の画像を分析することにより，弁小葉における石灰化を特定するよう構成される。このため、特定サブシステム１３０は、画像インタフェース１１０を介して画像１０５を得て、この特定の結果を表す特定データ１３５を提供するものとして示される。例えば、特定サブシステム１３０は、石灰化の位置、形状、サイズ及び／又は例えば石灰化の物質特性といった他の特徴を示すデータを提供するよう構成されることができる。図１に示されていないが、特定サブシステム１３０は、セグメント化サブシステム１２０とデータを交換することができる。例えば、セグメント化サブシステムは、セグメント化された大動脈弁構造を表すデータを特定サブシステムに送信することができ、特定サブシステムは、このデータを受信し、このデータを用いて、セグメント化された大動脈弁構造の他のデータへの位置合わせを実行することができる。

システム１００は更に、分析サブシステム１４０を有する。分析サブシステム１４０は、システム１００の動作の間、ｉ）大動脈弁構造のセグメント化を分析することにより、大動脈球の中央線を決定し、及びｉｉ）大動脈球上に中央線から石灰化を投影するよう構成される。これにより、石灰化の位置を示す投影が、大動脈球に投影されるものとして得られる。分析サブシステム１４０は更に、その分析の結果を表すデータ１４５を提供するよう構成される。分析サブシステム１４０は、例えば更なる分析又は出力のため、データ１４５をシステム１００において利用可能にすることができる。

システム１００は更に出力ユニット１５０を有することができる。出力ユニットは、システム１００の動作の間、出力データを生成するよう構成されることができる。例えば、出力ユニットは、それが分析サブシステム１４０から受信するデータ１４５をフォーマット化することにより、出力データを提供することができる。出力ユニット１５５の結果は、更なる分析、視覚化などにおいて使用されることができる。例えば、出力ユニットは、ディスプレイ出力とすることができ、出力データは、ディスプレイ出力に接続されるディスプレイにおいて視覚化されるディスプレイデータとすることができる。

システム１００は、例えばワークステーション又は撮像装置といった単一のデバイス又は装置として、又はこれに含まれるものとして実現されることができる。デバイス又は装置は、適切なソフトウェアを実行する１つ又は複数のマイクロプロセッサを有することができる。ソフトウェアは、例えばＲＡＭといった揮発性メモリ又は例えばフラッシュといった不揮発メモリといった対応するメモリにダウンロード及び／又は格納されることができる。代替的に、システムの機能ユニットは、例えばフィールドプログラマブル・ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）といったプログラム可能な論理の形でデバイス又は装置において実現されることができる。システム１００は、分散された態様で、即ち、関連する異なるデバイス又は装置において実現されることもできる点に留意されたい。

図２は、図１のシステム１００のセグメント化サブシステム１２０の結果を説明する図である画像２０を示す。第１の小葉０３１、第２の小葉０３２及び第３の小葉０３３を含む大動脈弁構造が、画像２０において示される。小葉０３１〜０３３の境界は、画像２０において曲線により示される。小葉０３１〜０３３の境界は、セグメント化サブシステムにより実行されるセグメント化の結果として得られる。更に、画像２０は、小葉０３１〜０３３における石灰化０２１〜０２６を示す。

大動脈弁構造の画像は、例えばＣＴ及びＭＲＩといった撮像モダリティにより取得されることができる。別の例では、大動脈弁構造の画像は、コンピュータ断層撮影血管造影法により取得されることができる。コンピュータ断層撮影血管造影法は、ＣＴの一種であり、特に血管及び心臓弁に焦点をあて、造影剤を使用して、画像においてそれらがはっきり現れるようにする。別の例では、大動脈弁構造の画像は、スペクトルコンピュータ断層撮影により取得されることができる。これは、生体構造情報だけでなく、単一の走査に含まれるそれらの物質構造に基づき構造を特徴づける能力も供給することができる。あるタイプのスペクトル分析を用いて、図１のシステム１００は、元素の周期チャートから離れる特定の原子番号から成り立つ物質を切り離すよう構成されることができる。周囲組織が類似するハウンスフィールド単位数を持つ場合であっても、要素は、それらを走査において目立たせるため、特定のカラーコードを割り当てられることができる。スペクトル分析は、大動脈弁構造における石灰化を特定するために用いられることができる。

大動脈弁構造のコントラスト化された画像及び非コントラスト化された画像の組合せが、図１のシステム１００において使用されることができる。例において、大動脈弁構造は、コントラスト化された画像においてセグメント化されることができ、石灰化は、非コントラスト化された画像において特定されることができる。モデルベースの位置合わせにより、セグメント化された大動脈弁構造は、非コントラスト化された画像に対して位置合わせされることができる。斯かる位置合わせを適用するため、第２のモデルの境界検出又は特徴が、並進及び回転に対する適合を制限することにより、非コントラスト化された画像において訓練されることができる。

図１のシステム１００の特定サブシステム１３０は、石灰化を特定するため、画像データの異なるタイプの強度閾値化を行うよう構成されることができる。例において、第１の閾値が決定されることができる。この第１の閾値は、閾値化により、モデル表面、例えば小葉モデル表面における画像強度値を評価するために用いられることができる。この方法を使用して、複数の種位置が決定されることができる。領域成長法が、種位置に関して適用されることができる。領域成長法に関して、第２の閾値が決定されることができる。隣接したボクセルに対して、閾値化が、第２の閾値を用いて適用されることができる。ノイズ削減のため、ボクセル自体の強度値ではなく、隣接ボクセルの平均値が使用されることができる。別の例では、自然のカルシウムスコア走査が、石灰化の特定に関して使用されることができる。自然のカルシウムスコア走査、及び例えばコンピュータ断層撮影血管造影法走査が、更なる分析のため位置合わせされることができる。

図３Ａは、特定サブシステム１３０により実行される特定の結果として、石灰化０２７〜０２８を説明する大動脈弁構造の画像３０を示す。更に、図３Ａは、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０により決定される大動脈球０４１の中央線０５１を示す。更に、図３Ａは、中央線０５１から大動脈球０４１への直交投影方向０４２を示す。

図１のシステム１００の分析サブシステム１４０は、例えばDeschamps T.による「Curve and Shape Extraction with Minimal Path and Level-Sets Techniques- Applications to 3D Medical Imaging」、Universite Paris-IX Dauphine、Dec. 2001に基づかれる中央線抽出アルゴリズムを適用することにより、大動脈球０４１の中央線０５１を決定するよう構成されることができる。斯かるアプローチにおいて、部分的なフロント伝搬アルゴリズムは、大動脈弁構造の画像におけるボリュームボクセルを、画像強度に基づき、「アライブ」（血管ボクセル）、「ファー」（未達ボクセル）、及び「トライアル」ポイントに分けるのに使用される。「トライアル」ポイントセットは、大動脈球といった管状構造を境界の粗いセグメント化として表されることができる３Ｄにおける表面とすることができる。第２のフロント伝搬は、すべての「トライアル」ポイントからフロント内部に伝播することができる。これは、管状構造の中心の方へ、より高い到達時間をもたらすことができる。従って、以前計算された到達時間に対してスタート及びエンドポイントの間の最小の経路が、第３の時間に関するフロント伝搬を適用することにより発見されることができる。フロントは、管状構造の中央においてより急速に広がるよう押されることができる。管状構造の中心化された経路は、エンドポイントから後方伝搬によって得られることができる。

図３Ｂは、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０により実行される投影の結果を説明する大動脈弁構造の画像３５を示す。画像３５は、大動脈球０４１に投影されるものとして、投影された石灰化０６１〜０６２を説明する。投影は、ピクセルベースの投影でもよい。例えば、画像における特定のポイントで特定の強度を持つピクセルの合計が、特定の方向において投影線から特定の距離に投影されることができる。例えば、石灰化０２７〜２８を表すピクセルが、中央線から直交する方向において投影された石灰化０６１〜０６２を得るため、大動脈球０４１上へ中央線０５１から投影されることができる。斯かる投影を実行するため、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０は、大動脈球の中央線０５１から、及び球壁からのピクセルの距離を算出することができる。

図４は、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０により実行される投影の結果を説明する大動脈弁構造の画像４０を示す。更に、図４は、石灰化０２９〜０３０及び大動脈球０４１の中央線０５１を説明する。ステントが大動脈弁構造に挿入される状況を正確にシミュレーションするため、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０は、中央線から直交する方向以外の方向において投影を実行するよう構成されることができる。このため、分析サブシステム１４０は、投影の方向に関する修正を特定するよう構成されることができる。修正は、大動脈弁小葉に沿って環に対する石灰化の距離に基づき特定されることができる。図４は更に、修正された投影方向０４３を説明する。従って、投影された石灰化の位置は、ステントが弁に配置される状況における石灰化の位置を表す。図４は、結果として生じる投影された石灰化０６３〜０６４を説明する。

図９Ａ及び図９Ｂは、大動脈弁構造の画像が、対応する心臓サイクルにおける大動脈弁の閉じた状態において得られるとき、修正された投影の結果を説明する例を概略的に示す。

図９Ａにおいて、平面３１０は、大動脈球の中央線０５１を含むことにより決定され、領域３０１は、平面３１０に含まれる大動脈小葉０３１における石灰化を示す。平面３１０は、環交差ポイント０５６で環と、第１の曲線３１２（図９Ａにて図示省略）で大動脈球０４１と、第２の曲線３１４（図９Ａにて図示省略）で大動脈小葉０３１と交差する。

図９Ｂにおいて、丸い形状を持つ領域３０１は、大動脈小葉０３１における石灰化を示す。三角形形状を持つ領域３０３は、直交投影を使用することにより、即ち、大動脈球０４１上へ中央線０５１から直交する方向において領域３０１を投影することにより、大動脈球０４１における投影された石灰化を示す。正方形の形状を持つ領域３０５は、修正された投影を使用することにより、即ち、大動脈球０４１上へ中央線０５１から投影方向３１６において領域３０１を投影することにより、大動脈球０４１における投影された石灰化を示す。領域３０１、３０３、３０５、環交差ポイント０５６、第１の曲線３１２及び第２の曲線３１４がすべて、平面３１０に配置される点に留意されたい。図９Ｂから分かるように、領域３０３は、領域３０５より低い。これは大動脈弁が閉じた状態にあるとき、ステントの挿入が大動脈球における投影された石灰化の位置を変化させることを示す。

投影された石灰化、即ち、領域３０５を得るための、大動脈球０４１上への投影方向における石灰化３０１の投影は、石灰化３０１から環交差ポイント０５６までの距離に基づかれる。斯かる投影を実現するための複数の態様が存在する。１つのオプションは、以下のステップに基づき、システム１００の分析サブシステム１４０により投影方向３１６を決定することである。第２の曲線３１４に沿って石灰化３０１から環交差ポイント０５６までの距離を決定するステップ；投影後、投影された石灰化３０５から環交差ポイント０５６への第１の曲線３１２に沿った距離が、環交差ポイント０５６から石灰化３０１への第２の曲線３１４に沿った距離と同じであるよう、投影方向３１６を決定するステップとである。決定された投影方向３１６に基づき、領域３０１は、投影された石灰化、即ち、領域３０５を得るため、第１の曲線３１２に対して投影されることができる。環交差ポイント０５６も第１の曲線３１２に配置される点に留意されたい。代替的に、石灰化３０１は、投影された石灰化、即ち、領域３０３の粗い位置を得るため、直交投影を用いて第１の曲線３１２に対して投影されることができる。その後、投影された石灰化３０５から環交差ポイント０５６への第１の曲線３１２に沿った距離が、環交差ポイント０５６から石灰化３０１への第２の曲線３１４に沿った距離と同じになるよう、投影された石灰化の粗い位置は、投影された石灰化、即ち、領域３０５の修正された位置へと、第１の曲線３１２に沿って、分析サブシステム１４０により変更又は修正されることができる。

図５は、展開された大動脈弁構造を表す２次元プロット５０を概略的に示す。プロットは、大動脈弁構造を展開することにより、図１のシステム１００の分析サブシステム１４０により生成されることができる。大動脈球上へ投影されるものとして石灰化の位置が、図５において示される。ここで、２次元プロット５０は、左冠状動脈尖セクター０５１、右冠状動脈尖セクター０５２及び非冠状動脈尖セクター０５３に分けられる。左冠状動脈尖セクター０５１において、左冠状動脈０５４の横断面が示される。右冠状動脈尖セクター０５２において、右冠状動脈０５５の横断面が示される。更に、環０５６が、２次元プロット５０において示される。２次元プロットは、投影された石灰化０６５〜０６９を示す。システム１００の分析サブシステム１４０は、以下の態様において展開を実行するよう構成されることができる。第１に、円筒面が、大動脈球に関して算出されることができる。その後、円筒面は、平面における矩形領域へと切断展開及び回転展開されることができる。こうして、大動脈球壁の完全な及び１対１の展開が得られることができる。最後に、大動脈球壁の詳細が、サーフェスシェーディング又はボリュームレンダリングを用いて、得られたプラナ表現上に視覚化されることができる。

２次元プロットは、複数のセクターに分けられることができる。例えば、図１のシステム１００のセグメント化サブシステム１２０は、モデルベースのセグメント化を実行し、モデルにおける複数の継ぎ目ポイントを用いて、所望のセクターを示すよう構成されることができる。例えば、３つの継ぎ目ポイントが、３つのセクターを得るために用いられることができる。継ぎ目ポイントは、大動脈弁構造のモデルにおいてエンコードされることができ、及び従って、モデルベースのセグメント化後、画像においてラベルをつけられることができる。

図６Ａは、図１のシステム１００のセグメント化サブシステム１２０により実行されるセグメント化の結果を説明する大動脈弁構造の画像６０を示す。大動脈球０４１及び３つの小葉のうちの２つの小葉０３１〜０３２のセグメント化が、図６Ａに示される。

図６Ｂは、セグメント化サブシステム１２０により実行されるセグメント化において使用されることができる小葉０３５〜０３７のモデル６５を示す。図６Ｃは、小葉０３５〜０３７、上行大動脈０７１及び左心室流出０７２を含む大動脈弁構造のモデル７０を示す。モデル７０に上行大動脈及び／又は左心室を含めることは、上行大動脈及び／又は左心室に対する石灰化の位置の臨床医による検出を容易にするために望ましい。更に、石灰化の分布に基づき、ステントの設置は、上行大動脈及び／又は左心室上への石灰化の再配置を生じさせることができる。この場合、投影は、上行大動脈上へ、又は左心室上へ投影される石灰化の位置を更に示すことができる。

図６Ｂのモデル６５及び図６Ｃのモデル７０は、変形可能なモデルを用いて得られることができる。例えば、変形可能なモデルは、小葉の表現を有することができる。セグメント化サブシステムは、小葉のセグメント化を表す適合されたモデルを得るため、斯かる変形可能なモデルを画像の画像データに適合させるよう構成されることができる。変形可能なモデルを医学画像の画像データに適用することは、メッシュモデルの場合メッシュ適合とも呼ばれ、これは、エネルギー関数を最適化することを含むことができる。この関数は、変形可能なモデルを画像データに適合させるのを助ける外部のエネルギー項及び変形可能なモデルの堅さを維持する内部エネルギー項とに基づかれることができる。上記のタイプの変形可能なモデルはそれ自体は知られている。同様に、医学画像における生体構造に対して斯かるモデルを適用する方法も知られている。変形可能なモデルの代わりに、他のタイプのモデルベースのセグメント化が、大動脈弁構造のセグメント化を得るために用いられることができる点に留意されたい。

図７は、大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁の画像を分析する方法２００を示す。方法２００は、「OBTAINING IMAGE OF AORTIC VALVE STRUCTURE」というタイトルの処理において、大動脈弁構造の画像を得るステップ２１０を有する。この大動脈弁構造は、大動脈弁小葉及び大動脈球を有する。方法２００は、「SEGMENTING AORTIC VALVE STRUCTURE IN IMAGE」というタイトルの処理において、大動脈弁構造のセグメント化を得るため、この画像をセグメント化するステップ２２０を更に有する。方法２００は、「IDENTIFYING CALCIFICATION」というタイトルの処理において、大動脈弁構造の画像を分析することにより、弁小葉における石灰化を特定するステップ２３０を更に有する。方法２００は、「DETERMINING CENTERLINE OF AORTIC BULBUS」というタイトルの処理において、大動脈弁構造のセグメント化を分析することにより、大動脈球の中央線を決定するステップ２４０を更に有する。方法２００は、「PROJECTING THE CALCIFICATION」というタイトルの処理において、大動脈球上へ中央線から石灰化を投影するステップ２５０を更に有する。これにより大動脈球上へ投影される石灰化の位置を示す投影が得られる。方法２００は、「GENERATING DATA」というタイトルの処理において、投影を表すデータを生成するステップ２６０を更に有する。

方法２００は、コンピュータ実現による方法として、専用のハードウェアとして、又は両方の組合せとして、コンピュータ上で実現されることができる。図８に示されるように、コンピュータに関する命令、即ち、実行コードは、例えば、機械読み取り可能な物理マークの連続２７１の形で、及び／又は異なる電気的、磁気的若しくは光学的特性若しくは値を持つ要素の連続として、コンピュータプログラム製品２７０に格納されることができる。実行コードは、一時的又は非一時的態様において格納されることができる。コンピュータプログラム製品の例は、メモリデバイス、光記憶デバイス２７０、集積回路、サーバ、オンラインソフト等を含む。図８は、光ディスクを示す。

一般に、大動脈弁石灰化は、心臓における大動脈弁上のカルシウム沈着によりもたらされることができる点に留意されたい。結果として、弁小葉を形成する組織はより固くなり、弁開口を狭くする。この狭小化は、大動脈弁を通る血流を減らし、左心室における圧力を増加させるほど十分重症な状態へと進行する場合があり、これは、大動脈弁狭窄を引き起こす。大動脈弁狭窄が重症になるとき、大動脈弁置換が必要になるかもしれない。大動脈硬化症及び狭窄の診断に対して、石灰化の評価は、重要である（例えば、プラーク破裂が原因の塞栓形成リスクを評価するため）。石灰化の量とは別に、その分布も重要である。３つの弁尖にわたるプラーク負荷の分布が非対称でもよいことが示された。石灰化の不均等な分布は、弁周囲漏出に関する１つのリスク要因でありえる。なぜなら、それは、弁置換後完全で対称的なフレーム展開と干渉する場合があるからである。請求項に記載されるシステム及び方法は、斯かるシナリオにおいて有利に使用されることができる。即ち、大動脈球は、例えばモデルベースのセグメント化により、環及び弁小葉でセグメント化されることができる。その後、弁小葉の石灰化分布が特定されることができる。大動脈球の中央線推定後、石灰化は、中央線に対して直交して、又は弁小葉に沿った距離を用いて大動脈球におけるプラーク位置の修正を用いて、大動脈球上へ投影されることができる。その後、結果として生じる生体構造である、生体構造的大動脈球及びその上の石灰化の投影された高さが、医師に対して視覚化されることができる。更に、３次元大動脈球は、２次元地図に展開されることができる。これは、弁小葉の各々に関してセクターにおいて再分割されることができて、冠状小孔の位置を示すことができる。有利なことに、請求項に記載の本発明は、ＴＡＶＩ処置を計画するのに使用されることができる。

本発明は、本発明を実行するよう構成されるコンピュータプログラムに、特に担体上又は内のコンピュータプログラムに適用される点を理解されたい。このプログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、部分的にコンパイルされた中間ソースコード及びオブジェクトコードの形式、又は本発明による方法を実現するための使用に適した他の任意の形式とすることができる。斯かるプログラムが、多くの異なる設計上のデザインを持つことができる点も理解されたい。例えば、本発明による方法又はシステムの機能を実現するプログラムコードは、１つ又は複数のサブルーチンに分割されることができる。これらのサブルーチンにおける機能を分散させる多くの異なる態様が当業者には明らかであろう。このサブルーチンは、自己完結的なプログラムを形成するため、１つの実行可能ファイルに一緒に格納されることができる。斯かる実行可能ファイルは、コンピュータ実行可能な命令、例えばプロセッサ命令及び／又はインタプリタ命令（例えばＪａｖａインタプリタ命令）を有することができる。代替的に、１つ又は複数又は全てのサブルーチンが、少なくとも１つの外部ライブラリファイルに格納されることができ、及び例えば実行時にメインプログラムに静的に又は動的にリンクされることができる。メインプログラムは、少なくとも１つのサブルーチンへの少なくとも１つの呼び出しを含む。サブルーチンは、互いに対する関数呼び出しを有することもできる。コンピュータプログラムに関する実施形態は、本書に記載される方法の少なくとも１つにおける処理ステップの各々に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに再分割されることができ、及び／又は静的に若しくは動的にリンクされることができる１つ又は複数のファイルに格納されることができる。コンピュータプログラムに関する別の実施形態は、本書に記載されるシステム及び／又は製品のうちの少なくとも１つにおける各手段に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに再分割されることができ、及び／又は静的に若しくは動的にリンクされることができる１つ又は複数のファイルに格納されることができる。

コンピュータプログラムの担体は、プログラムを実行することができる任意のエンティティ又はデバイスとすることができる。例えば、担体は、ＣＤ―ＲＯＭ又は半導体ＲＯＭといったＲＯＭのようなデータストレージ、又は例えばハードディスクといった磁気記録媒体を含むことができる。更に、担体は、例えば電気又は光学信号といった通信可能担体とすることができる。これは、電気若しくは光学ケーブルを介して、又は無線若しくは他の手段により搬送されることができる。プログラムが斯かる信号において実現されるとき、担体は、斯かるケーブル又は他のデバイス又は手段により構成されることができる。代替的に、担体は、プログラムが埋め込まれる集積回路とすることができる。この集積回路は、関連する方法を実行するよう構成されるか、又は関連する方法の実行に使用されるよう構成される。

上述された実施形態は本発明を限定するものではなく、説明するものであり、当業者であれば、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的な実施形態をデザインすることができることになることに留意されたい。請求項において、括弧内に配置されるいかなる参照符号も請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「有する」及びその共役の使用は、請求項において述べられる要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。ある要素に先行する「ａ」又は「ａｎ」という語は、斯かる要素が複数存在することを除外するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実現されることができる。複数の手段を列挙するデバイスクレームにおいて、これらの手段の複数が１つの同じハードウェアアイテムにより実現されることができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味するものではない。

Claims (15)

1. 大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁構造の画像を分析するシステムであって、
   大動脈弁小葉及び大動脈球を含む前記大動脈弁構造の画像を得る画像インタフェースと、
   前記大動脈弁構造のセグメント化を得るため、前記画像における前記大動脈弁構造をセグメント化するセグメント化サブシステムと、
   前記大動脈弁構造の前記画像を分析することにより、前記大動脈弁小葉における石灰化を特定する特定サブシステムと、
   ｉ）前記大動脈弁構造の前記セグメント化を分析することにより、前記大動脈球の中央線を決定し；ｉｉ）前記大動脈球上へ前記中央線から前記石灰化を投影し、前記大動脈球上へ投影される前記石灰化の位置を示す投影を得る；分析サブシステムと、
   前記投影を表すデータを生成する出力ユニットであって、前記大動脈弁構造の画像が、３次元画像であり、前記投影として３次元投影が得られる、出力ユニットとを有する、システム。
2. 前記分析サブシステムが、前記３次元投影を展開するよう更に構成され、前記大動脈球上へ投影される前記石灰化の位置を示す２次元プロットが得られる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記分析サブシステムが、前記２次元プロットにおいて、左冠状動脈尖セクター、右冠状動脈尖セクター、非冠状動脈尖セクター、環及び冠状小孔の少なくとも１つを示すよう構成される、請求項２に記載のシステム。
4. 前記分析サブシステムが、前記大動脈球上へ前記大動脈球の前記中央線から直交する方向において前記石灰化を投影するよう構成される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記画像における前記大動脈弁構造が、前記大動脈弁の環を有し、
   前記分析サブシステムは更に、
   前記中央線及び前記石灰化を含む平面を決定し、前記平面が、環交差ポイントで前記環と、第１の曲線で前記大動脈球と、第２の曲線で前記弁小葉と交差し；
   前記分析サブシステムは更に、
   前記第２の曲線に沿って前記石灰化から前記環交差ポイントまでの距離を決定し；
   前記投影後、前記投影された石灰化から前記環交差ポイントへの前記第１の曲線に沿った距離が、前記環交差ポイントから前記石灰化への前記第２の曲線に沿った距離と同じであるよう、前記石灰化から前記環交差ポイントへの距離に基づき、投影された石灰化を得るため、前記大動脈球上へ投影方向において前記石灰化を投影するよう構成される、請求項１、２又は３のいずれか一項に記載のシステム。
6. 前記特定サブシステムが、前記大動脈弁構造の画像を分析することにより、前記大動脈弁小葉における前記石灰化の量を決定するよう更に構成され、
   前記分析サブシステムは、前記投影における前記石灰化の量を示すよう更に構成される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のシステム。
7. 前記分析サブシステムが、前記石灰化の位置及び量を分析することにより、前記大動脈弁構造における石灰化の分布を定量化するよう更に構成され、
   前記出力ユニットは、前記大動脈弁構造における前記石灰化の分布を表すデータを生成するよう更に構成される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記画像における前記大動脈弁構造が、上行大動脈及び左心室を更に有し、
   前記特定サブシステムは、前記大動脈弁構造の画像を分析することにより、前記上行大動脈又は前記左心室における石灰化を特定するよう更に構成され、
   前記分析サブシステムが、前記投影における前記上行大動脈又は前記左心室における前記石灰化の位置を示すよう更に構成される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記セグメント化サブシステムが、前記画像にモデルを適用することにより、前記画像のモデルベースのセグメント化を実行するよう構成され、
   前記モデルは、左冠状動脈尖セクター、右冠状動脈尖セクター、非冠状動脈尖セクター、環及び冠状小孔の少なくとも１つをエンコードする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 前記画像が、スペクトルコンピュータ断層撮影画像であり、前記特定サブシステムは、前記石灰化物質の特徴づけられた原子番号に基づき、前記石灰化を特定するため、スペクトル分析を実行することにより、前記石灰化を特定するよう構成される、請求項１乃至９のいずれかに記載のシステム。
11. 前記出力ユニットが、ディスプレイであり、前記データは、前記投影を表すディスプレイデータである、請求項１乃至１０のいずれかに記載のシステム。
12. 請求項１乃至１１の任意の一項に記載のシステムを有するワークステーション。
13. 請求項１乃至１１の任意の一項に記載のシステムを有する撮像装置。
14. 大動脈弁石灰化の評価を可能にするため、大動脈弁の画像を分析する方法において、
    大動脈弁小葉及び大動脈球を含む大動脈弁構造の画像を得るステップと、
    前記大動脈弁構造のセグメント化を得るため、前記画像において前記大動脈弁構造をセグメント化するステップと、
    前記大動脈弁構造の前記画像を分析することにより、前記大動脈弁小葉における石灰化を特定するステップと、
    前記大動脈弁構造の前記セグメント化を分析することにより、前記大動脈球の中央線を決定するステップと、
    前記大動脈球上へ前記大動脈球の前記中央線から前記石灰化を投影し、前記大動脈球上へ投影される前記石灰化の位置を示す投影を得るステップと、
    前記投影を表すデータを生成するステップであって、前記大動脈弁構造の前記画像が、３次元画像であり、前記投影が３次元投影として得られる、ステップとを有する、方法。
15. プロセッサに請求項１４に記載の方法を実行させる指示を有するコンピュータプログラム。

Images