JP7277105B2 - 医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び、医用画像処理プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び、医用画像処理プログラムに関する。

生体肝移植は、生きた臓器提供者（ドナー）の肝臓の一部を切り取り、患者(レシピエント)の肝臓に移植する移植方法である。ドナーから切り取った肝臓の門脈と、レシピエント側の門脈とを吻合して血流を戻した後、肝動脈、肝静脈及び胆管の吻合を行う。

レシピエントに移植される肝臓の体積やドナーに残す肝臓の体積は、ある一定量以上が必要となる。医師は、どの位置で肝臓を切除すればドナーに十分な体積の肝臓を残しつつ、レシピエントに必要な体積の肝臓を移植できるかを、術前に検討する必要がある。

一方、門脈や動静脈、胆管等の脈管の吻合に時間がかかると、移植後の肝臓が機能しない可能性がある。このため、術中に脈管の吻合に要する時間を最小限にする必要がある。そこで、医師は、吻合する脈管の数ができるだけ少なくなるように、また、吻合が容易な位置で脈管が切断されるように、切断面の位置を検討する必要もある。

これらの術前の検討においては、ドナー候補者を、例えばＸ線ＣＴ装置等で事前に撮影して収集したスライス画像や３次元画像がしばしば用いられる。医師は、収集したスライス画像や３次元画像等に基づいて、候補者がドナーとなり得るのか否かを判断する一方、ドナーの肝臓のどの位置で肝臓を切断するのが最適かを術前に評価している。

しかしながら、従来、肝臓切断面の決定は、医師が、収集したスライス画像や３次元画像を参照しながら、手動で行っていた。このため、術前の肝臓切断面の決定に多くの時間を要しており、これらの時間短縮や高効率化が要望されていた。

特開２０１３－１４６４２２号公報

本発明が解決しようとする課題は、生体肝移植におけるドナーの肝臓切断面を、短時間でかつ効率良く決定できるようにすることである。

一実施形態の医用画像処理装置は、ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する取得部と、前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出する抽出部と、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、切断面における前記脈管の数が少なくなるように、抽出した前記肝臓の領域、及び、前記脈管のデータを用いて前記肝臓の前記切断面を決定する決定部と、を備える。

肝臓と、肝臓の中を流れる動脈や静脈、胆管等の脈管を模式的に示した図。 実施形態の医用画像処理装置の構成例を示すブロック図。 実施形態の医用画像処理装置の動作例を示すフローチャート。 第１の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャート。 第１の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する第１の図 第１の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する第２の図 第１の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する第３の図 第２の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャート。 第２の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する図 第３の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャート。 第３の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する図 第４の実施形態の医用画像処理装置における切断面の表示例を示す図。

本発明の実施形態の説明の前に、生体肝移植の概要について説明しておく。図１は、一般的な肝臓と、肝臓の中を流れる動脈や静脈、胆管等の脈管を模式的に示した図である。肝臓は、右横隔膜下に位置する腹腔内最大の臓器であり、成人では重量が約１２００～１４００グラム前後ある。

解剖学的には、肝鎌状間膜と呼ばれる索状物様構造を境に左右に分かれるが、実際の臨床では、カントリー線を境に左葉と右葉に分けるのが一般的である。また、左葉は、肝鎌状間膜を境に、外側区域と内側区域とに分かれる。なお、カントリー線とは、胆嚢底と肝背面の下大静脈とを結ぶ線のことである。

成人のレシピエントに肝移植する場合には、カントリー線を基準とする所定の範囲内で、ドナーの肝臓の左葉側、或いは、右葉側が切り取られ、切り取られた肝臓が肝グラフト（即ち、移植する肝臓）となる。

一般に、摘出後に残すドナーの肝臓は、摘出前の肝臓全体の３５％以上必要であると言われている。摘出後の肝臓の体積が元の３５％以下になると、ドナーの肝機能に支障が出る可能性があるからである。一方、移植される肝臓は、レシピエントの肝臓全体（即ち、レシピエントが本来持つべき肝臓の大きさ）の４０％以上であることが、安全な移植手術には必要であるとされている。したがって、ドナーの肝臓の切断面は、ドナーに残すべき肝臓の体積と、レシピエントに移植すべき肝臓の体積の双方の要求が満たされるように決定されなければならない。

また、肝臓の下面のほぼ中央部には肝門とよばれる出入口があり、肝門から、門脈と肝動脈という主血管が肝臓内に入っている。門脈と肝動脈から肝臓に流入した血液は、無数に枝分かれして肝臓内の毛細血管に流れ込み、その後、毛細血管から肝静脈に集められ、下大静脈を経由して心臓に戻っていく。一方、肝臓で造られる胆汁は、肝門から出る胆管を通って、肝臓の下面に付いている胆嚢に運ばれる。

ドナーから肝臓を切り取る際には、肝臓の中の脈管の一部も切断される。そして、これらの切断された脈管は、レシピエントに移植する際に、レシピエント側の対応する脈管と吻合する必要がある。ここで、「吻合」とは、手術における手技の１つであり、元々は分離している血管や神経等を人工的に接続することを言う。また、本明細書において「脈管」とは、動脈、静脈、門脈、及び、胆管のうち吻合が必要なほどに径が太いものを言い、毛細血管や毛管等の微小管は脈管とは呼ばないものとする。

切り取った肝臓の脈管をレシピエントの脈管と吻合する手技は、６０分以内（理想的には３０分以内）に終わらせないと、移植後の肝臓が正常に機能しなくなると言われている。このため、ドナー側の肝臓の切断面における脈管の数を最小限にする必要がある。

このような観点から、以下に説明する各実施形態に係る医用画像処理装置１では、ドナーに残す肝臓の体積及びレシピエントに移植する肝臓の体積のみならず、脈管の吻合数ができるだけ少なくなるように、肝臓の切断面を決定する機能を有している。以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図２は、以下に説明する各実施形態に係る医用画像処理装置１に共通する構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置１は、例えば、処理回路１０、記録媒体インターフェース回路１１、外部通信インターフェース回路１２、入力デバイス１３、記憶回路１４、及び、ディスプレイ１５を備えて構成される。医用画像処理装置１は、例えば、所謂ワークステーション、或いは、高性能パーソナルコンピュータとして構成される。

記録媒体インターフェース回路１１は、光ディスク、ＵＳＢメモリ、ＳＤメモリカード等の記憶媒体を介してデータを入出力するインターフェース回路である。また、外部通信インターフェース回路１２は、有線又は無線のローカルネットワークや広域ネットワーク、インターネット、或いは、専用又は汎用の通信回線を介してデータを入出力するインターフェース回路である。

本実施形態の医用画像処理装置１では、記録媒体インターフェース回路１１或いは外部通信インターフェース回路１２を介して、ドナーの肝臓を含む３次元画像データを入力する。

入力デバイス１３は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、タッチパネル等であり、各種の情報やデータを操作者が入力するための種々のデバイスを含む。

記憶回路１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリの他、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光ディスク装置等の外部記憶装置を含む記憶媒体である。記憶回路１４は、後述する各種機能の実現に必要となるデータを記憶する他、処理回路１０が具備するプロセッサが実行する各種のプログラムを記憶する。

ディスプレイ１５は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネル等の表示デバイスである。

処理回路１０は、例えば、ＣＰＵや、専用又は汎用のプロセッサを備える回路である。プロセッサは、記憶回路１４に記憶した各種のプログラムを実行することによって、後述する各種の機能を実現する。処理回路１０は、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）やＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）等のハードウェアで構成してもよい。これらのハードウェアによっても後述する各種の機能を実現することができる。また、処理回路１０は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組み合わせて、各種の機能を実現することもできる。

また、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１０を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、１つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。

実施形態の処理回路１０は、図２に示す各機能、即ち、３次元画像データ取得機能１０１、肝臓領域／脈管抽出機能１０２、切断面決定機能１０３、切断面表示機能１０４、及び、初期切断面設定機能１０５を実現する。切断面決定機能１０３は、体積／脈管数判定機能１１０及び切断面調整機能１１２を有する。図３は、各実施形態の医用画像処理装置１の動作例を示すフローチャートである。図３のフローチャートに沿って、図２に示す各機能をより詳しく説明する。

また、ステップＳＴ１０で、ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する。ステップＳＴ１０は、３次元画像データ取得機能１０１に対応する処理である。３次元画像データの種類は特に限定するものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、或いは、超音波画像診断装置で取得した３次元画像データをステップＳＴ１０で取得することができる。

ステップＳＴ１１では、３次元画像データから、肝臓領域、及び、肝臓内の各脈管を、公知のセグメンテーション技術などを用いることによって抽出する。ステップＳＴ１１は、肝臓領域／脈管抽出機能１０２に対応する処理である。

ステップＳＴ１２で、肝臓の切断面を最終的に決める前に、まず初期切断面を設定する。初期切断面は、例えば、カントリー線に沿った断面に設定することができるが、これに限定されるものではなく、カントリー線に沿った断面から所定の範囲内の断面を、初期切断面としてもよい。また、小児等に肝臓を移植する場合には、肝鎌状間膜を初期切断面に設定し、肝鎌状間膜に沿った断面から所定の範囲の切断面を、最終的な切断面として決定することもできる。ステップＳＴ１２は、初期切断面設定機能１０５に対応する処理である。

ステップＳＴ１３では、肝臓を初期切断面で２つに切断した場合における、一方と他方の体積を計算する。初期切断面がカントリー線に沿った断面の場合には、左葉と右葉の夫々の体積を計算することになる。

ステップＳＴ１４では、肝臓を初期切断面で２つに切断した場合に、肝臓の一方、又は、他方が移植可能か否かを判定する。初期切断面がカントリー線に沿った断面の場合には、左葉、又は、右葉が移植可能か否かを判定する。レシピエントに移植する葉を左葉とした場合、左葉の体積が所定値以上（例えば、レシピエントの元の肝臓全体、即ち、レシピエントが本来持つべき肝臓の大きさの４０％以上）であり、かつ、ドナーに残る右葉の体積が所定値以上（例えば、切断する前のドナーの肝臓の体積の３５％以上）であるか否かを判定する。逆に、レシピエントに移植する葉を右葉とした場合、右葉の体積が所定値以上（例えば、レシピエントの元の肝臓全体、即ち、レシピエントが本来持つべき肝臓の大きさの４０％以上）であり、かつ、ドナーに残る左葉の体積が所定値以上（例えば、切断する前のドナーの肝臓の体積の３５％以上）であるか否かを判定する。

右葉、又は、左葉のいずれかが移植可能であると判定された場合には、ステップＳＴ１５に進む。右葉、及び、左葉のいずれもが移植できないと判定された場合には、処理を終了する。

ステップＳＴ１５で移植する葉を決定する。ステップＳＴ１４において、右葉、又は、左葉のいずれか一方のみが要求を満たす場合には、要求を満たす方を移植する葉として決定する。また、右葉、及び、左葉の双方が要求を満たす場合には、医師による指定を受付けて、右葉、又は、左葉のいずれかを移植する葉として決定する。

ステップＳＴ１６では、吻合すべき脈管数が少なくなるように、抽出した肝臓領域、及び、脈管のデータを用いて、吻合すべき脈管数が少なくなるように切断面を決定する。例えば、初期切断面から所定の範囲内において、初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整することにより、吻合すべき脈管数が少なくなるように切断面を決定する。ステップＳＴ１６は、切断面決定機能１０３に対応する処理である。以下、ステップＳＴ１６の切断面決定処理に係るいくつかの実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図４は、第１の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャートである。また、図５乃至図７は、第１の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する図である。なお、以下では、初期切断面がカントリー線に沿った断面である例を用いて説明する。

図４に示すように、第１の実施形態のステップＳＴ１６は、ステップＳＴ１００乃至ステップＳＴ１０４によって具体化される。

ステップＳＴ１００では、初期切断面をカントリー線に対応する断面に設定する。次に、ステップＳＴ１０１では、初期切断面における脈管の数をカウントする。具体的には、３次元画像データを初期切断面で切断し、この切断面に露出している肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管のうち、径が所定値よりも大きい径のものの数をカウントする。逆に、切断面に露出している肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管のうち、径が所定値以下のものは、脈管の数としてはカウントしないものとする。

ステップＳＴ１０２では、初期切断面に略平行に、所定の範囲内で切断面を複数個所移動させる。そして移動後の切断面を仮切断面と呼ぶものとする。

ステップＳＴ１０３で、移動後の複数の仮切断面において、脈管の数をカウントする。ステップＳＴ１０３においても、ステップＳＴ１０１と同様に、３次元画像データを仮切断面で切断し、この切断面に露出している肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管のうち、径が所定値よりも大きい径のものの数をカウントする。

そして、ステップＳＴ１０４において、初期切断面を含んだ複数の仮切断面のうち、最も脈管の数が少なくなる断面を、最終的な切断面として決定する。

図５乃至図７は、上述した第１の実施形態の切断面決定処理（ステップＳＴ１００乃至ステップＳＴ１０４）の概念を説明する図である。

図５乃至図７では、ステップＳＴ１５において、レシピエントには、ドナーの肝臓の左葉を移植すると決定された例を示している。

図５の左上図には、初期切断面をカントリー線に沿った断面とし、初期切断面に略平行に、初期切断面の左側と右側に、夫々、仮切断面を設けた例を示している。そして、図５の左上図では、初期切断面を３本のラインのうち中央のラインＢに沿った断面とし、左側の仮切断面をラインＡに沿った断面とし、右側の仮切断面をラインＣに沿った断面としている。

図５は、仮切断面を、ラインＡに沿った断面とし、この仮切断面に露出する脈管の数をカウントする例を示している。図５の右上図は、ラインＡの仮切断面で切断とした場合の左葉（即ち、レシピエントに移植される肝臓）を模式的に示す図である。また、図５の右下図は、ラインＡの仮切断面を模式的に示す断面図である。図５の右下図に示されるように、ラインＡの仮切断面には、所定の径以上の脈管が描出されている。この例では、肝静脈、門脈、及び、胆管に関しては、それぞれ１本が露出しているものの、肝動脈に関しては、３本が露出している。したがって、ラインＡに沿った仮切断面で切断した場合には、合計６本の脈管が露出することになる。

図６は、仮切断面を、ラインＢに沿った断面（即ち、初期切断面）とし、この初期切断面に露出する脈管の数をカウントする例を示している。図６の右上図は、ラインＢの初期切断面で切断とした場合の左葉（即ち、レシピエントに移植される肝臓）を模式的に示す図である。また、図６の右下図は、ラインＢの初期切断面を模式的に示す断面図である。図６右下図に示されるように、ラインＢの初期切断面には、所定の径以上の脈管が描出されており、この例では、肝静脈、門脈、及び、胆管に関しては、それぞれ１本が露出しているものの、肝動脈に関しては、２本が露出している。したがって、ラインＢに沿った初期切断面で切断した場合には、合計５本の脈管が露出することになる。

図７は、仮切断面を、ラインＣに沿った断面とし、この仮切断面に露出する脈管の数をカウントする例を示している。図７の右上図は、ラインＣの仮切断面で切断とした場合の左葉（即ち、レシピエントに移植される肝臓）を模式的に示す図である。また、図７の右下図は、ラインＣの仮切断面を模式的に示す断面図である。図７の右下図に示されるように、ラインＣの仮切断面には、肝静脈、門脈、及び、胆管に関して、それぞれ１本が露出しており、また、肝動脈に関しても、１本のみが露出している。

したがって、ラインＣに沿った仮切断面で切断した場合には、脈管の総数は４となり、ラインＡ、Ｂ、及び、Ｃの３つの仮切断面（初期切断面を含む）の中で、断面に露出する脈管の数が最も少なくなる。この結果、図４のステップＳＴ１０４では、ラインＣに沿った仮切断面が、最終的な切断面として決定されることになる。

図４（或いは図３）のステップＳＴ１７では、決定された切断面や、この切断面で切り取った肝臓の３次元画像データが、ディスプレイ１５に表示され、医師等の確認に利用される。

切断面に露出する脈管の数が多い場合、例えば、上述したように、切断面に露出する肝動脈の数が３本、或いは、２本の場合、レシピエント側の１本の肝動脈に、移植肝臓側の３本、或いは、２本の肝動脈を吻合しなければならないため、移植時における吻合処置に多くの時間を要することになる。

これに対して、上述した第１の実施形態の医用画像処理装置１によれば、切断面の露出する脈管の数が最も少なくなるような切断面が、最終的な肝臓の切断面として決定される。このため、移植時における脈管の吻合処置に要する時間が短縮される。

（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャートである。また、図９は、第２の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する図である。

図８のステップＳＴ２００とステップＳＴ２０１は、第１の実施形態におけるステップＳＴ１００とステップＳＴ１０１と、実質的に同じ処理である、即ち、ステップＳＴ２００では、初期切断面をカントリー線に沿った断面に設定し、さらに、ステップＳＴ２０１では、初期切断面において、所定の径よりも大きな脈管を特定する。

次のステップＳＴ２０２とステップＳＴ２０３の処理は、第１の実施形態とは異なる処理である。ステップＳＴ２０２では、初期切断面から所定の範囲内において、特定した脈管の数が少なくなるような切断位置を、脈管の夫々に対して求める。

そして、ステップＳＴ２０３では、求めた脈管の夫々の切断位置を通る面を、肝臓の切断面として決定する。

図９の左上図は、ステップＳＴ２０２及びステップＳＴ２０３の処理の概念説明する図である。図９の左上図に示すように、初期切断面（カントリー線に沿った断面）の近傍において、図の上から順に、肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管、が夫々特定されている。そして、図９の左上図では、これらの特定された脈管の夫々に対して、初期切断面から所定の範囲内において求めた、脈管の数が最も少なくなるような切断位置（具体的には、脈管の数が１本となるような切断位置）を黒丸で示している。

そして、図９左上図では、夫々の脈管の黒丸で示した位置を通る面として、太い実線で示した折れ線状のラインに対応する面（中央に溝状の凹部を有する面）を、ステップＳＴ２０３で決定される肝臓の切断面として示している。

図９の右上図は、ステップＳＴ２０３で決定される肝臓の切断面（中央に溝状の凹部を有する面）で切断とした場合の左葉（即ち、レシピエントに移植される肝臓）を模式的に示す図である。図９の右下図に示されるように、決定された肝臓の切断面には、肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管に関して、それぞれ１本が露出している。

したがって、第２の実施形態のステップＳＴ２０３で決定された切断面に露出する脈管の総数は、第１の実施形態と同様に４となる。つまり、上述した第２の実施形態によっても、断面に露出する脈管の数が最も少なくなるように肝臓の切断面を決定することができ、移植時における脈管の吻合処置に要する時間を短縮することができる。

（第２の実施形態の変形例）
上述した第２の実施形態では、初期切断面から所定の範囲内において、特定した脈管の数が最も少なくなるような、好ましくは、特定した脈管の数が１本となるような切断位置を、脈管の夫々に対して求めている。

これに対して、第２の実施形態の変形例では、初期切断面から所定の範囲内において、ａ）特定した脈管の数が最も少なくなるように（好ましくは、特定した脈管の数が１本となるように）、かつ、ｂ）初期切断面から所定の範囲内に脈管の分岐点が存在する場合には、その分岐点から所定の距離だけ離れるように、脈管のそれぞれに対する切断位置を求めるようにしている。

なお、このようにして求めた脈管の切断位置から肝臓の切断面を決定する処理（図８のステップＳＴ２０３の処理）は、第２の実施形態と同じである。

一般に、脈管の分岐点の近傍では、分岐点から離れた位置に比べると脈管の断面形状が複雑になる等理由により、分岐点近傍で切断した脈管の吻合処置は難易度が高くなると言われている。第２の実施形態の変形例では、脈管の分岐点の近傍での切断を避けることができるため、このような問題を回避することができる。

なお、第２の実施形態の変形例で付加した条件、即ち、ｂ）初期切断面から所定の範囲内に脈管の分岐点が存在する場合には、その分岐点から所定の距離だけ離れるように、脈管の切断位置を求める、という条件を、第１の実施形態に対して付加してもよい。

（第３の実施形態）
図１０は、第３の実施形態の切断面決定処理を例示するフローチャートである。また、図１１は、第３の実施形態の切断面決定処理の概念を説明する図である。

図１０のステップＳＴ２００乃至ステップＳＴ２０３の処理は、第２の実施形態と同じである。第３の実施形態では、ステップＳＴ２０３の後に、ステップＳＴ３００の処理を付加している。

具体的には、ステップＳＴ３００では、ステップＳＴ２０３によって決定された切断面に対してスムージング処理を行って、滑らかな面に変換する処理を行っている。ステップＳＴ３００では、例えば、スムージング前の切断面が曲面であっても、或いは、非曲面であっても、スムージング後の切断面の曲率が所定値以下となるように、スムージング処理を行うものとしている。

図１１の左上図は、第３の実施形態のステップＳＴ３００の処理の概念説明する図である。図１１の左上図に示すように、スムージング前の切断面の形状が、細い破線で示した折れ線状のラインに対応する面（中央に溝状の凹部を有する面）である場合に、この切断面を、ステップＳＴ３００の処理によって、太い実線で示すような、所定の曲率以下の滑らかな切断面となるようにスムージングする。

図１１の右上図は、ステップＳＴ３００で決定される肝臓の切断面（即ち、スムージングされた切断面）で切断とした場合の左葉（即ち、レシピエントに移植される肝臓）を模式的に示す図である。なお、第３の実施形態においても、図９の右下図に示されるように、第２の実施形態と同様に、決定された肝臓の切断面には、肝静脈、肝動脈、門脈、及び、胆管に関して、それぞれ１本のみが露出している。

上述した第３の実施形態によれば、切断面に露出する脈管の総数は、第１及び第２の実施形態と同様に４であり、露出する脈管の数が最も少なくなるように肝臓の切断面が決定されている。さらに、第３の実施形態では、切断面が所定の曲率以下となるようにスムージングされているため、ドナーから肝臓を切り取る医師の作業が容易化され、移植に要する全体の時間の短縮が期待される。

（第４の実施形態）
上述した各実施形態では、各実施形態に応じて決定された切断面によって切り取られる肝臓の３次元画像画像（或いは、決定された切断面）を、ディスプレイ１５に表示させることができる。医師は、医用画像処理装置１によって決定されたこれらの画像を観察し、切断面の妥当性等を判断することになる。

第４の実施形態では、複数の実施形態、例えば、上述した第１乃至第３の実施形態を、同時に実施し、或いは、時系列的に実施し、各実施形態によって得られた複数の切断面によって切り取られる肝臓の３次元画像を、切断面の候補としてディスプレイ１５に並列表示、或いは、時系列表示させる。また、３次元画像と共に、脈管の吻合数をディスプレイ１５に表示させてもよい。

図１２は、第４の実施形態における、ディスプレイ１５の表示画面Ｗ１の一例を示す図である。図１２に示す例では、前述した第１乃至第３の実施形態において決定された切断面よって切り取られる肝臓の３次元画像を左から順に並列表示している。また、各肝臓の３次元画像の下には、この切断面に切り取った場合に、レシピエントに移植する際の脈管の吻合数を併せて表示している。

この例では、３つの切断面のいずれにおいても、吻合数は４つで同数であるため、医師は、表示された３つの肝臓の３次元画像を観察し、切断面の形状や、切断面の近傍にある各脈管の走行状態等を総合的に判断し、例えば、所望の画像の上に設けられた選択窓にチャックマークを付すことにより、所望の切断面を指定する。この指定により、医用画像処理装置１の切断面決定機能１０３は、切断すべき肝臓の切断面を最終的に決定する。

以上説明してきたように、各実施形態の医用画像処理装置は、生体肝移植におけるドナーの肝臓切断面を、短時間でかつ効率良く決定することができる。

なお、各実施形態の記載における３次元画像データ取得機能、肝臓領域／脈管抽出機能、切断面決定機能、及び、初期切断面設定機能は、夫々、特許請求の範囲の記載における、取得部、抽出部、決定部、及び、初期設定部の一例である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 医用画像処理装置
１０ 処理回路
１１ 記録媒体インターフェース回路
１２ 外部通信インターフェース回路
１３ 入力デバイス
１４ 記憶回路
１５ ディスプレイ
１０１ ３次元画像データ取得機能
１０２ 肝臓領域／脈管抽出機能
１０３ 切断面決定機能
１０４ 切断面表示機能
１０５ 初期切断面設定機能

Claims (11)

1. ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する取得部と、
   前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出する抽出部と、
   前記肝臓の切断面を決定する決定部と、
   前記肝臓の初期切断面を設定する初期設定部と、を備え、
   前記初期切断面は、カントリー線に対応する断面、又は、肝鎌状間膜に対応する断面であり、
   前記決定部は、前記初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整して、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、前記切断面における前記脈管の数が少なくなるように、抽出した前記肝臓の領域、及び、前記脈管のデータを用いて前記肝臓の前記切断面を決定する、
   医用画像処理装置。
2. ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する取得部と、
   前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出する抽出部と、
   前記肝臓の切断面を決定する決定部と、
   前記肝臓の初期切断面を設定する初期設定部と、を備え、
   前記決定部は、前記初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整して、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、前記初期切断面から所定の範囲において、仮想切断面を前記初期切断面に対して略平行に複数箇所移動させ、前記切断面における前記脈管の数が少なくなるような前記仮想切断面を前記肝臓の切断面として決定する、
   医用画像処理装置。
3. ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する取得部と、
   前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出する抽出部と、
   前記肝臓の切断面を決定する決定部と、
   前記肝臓の初期切断面を設定する初期設定部と、を備え、
   前記決定部は、前記初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整して、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、前記初期切断面から所定の範囲内において、前記切断面における前記脈管の数が少なくなるような脈管の切断位置を複数の脈管の夫々に対して求め、求めた前記脈管の夫々の切断位置を通る面を、前記肝臓の切断面として決定する、
   医用画像処理装置。
4. 前記決定部は、前記切断面の曲率が所定値以下となるように前記脈管の切断位置を求める、又は、前記切断面の曲率が所定値以下となるように、前記脈管の夫々の切断位置を通る面をスムージングする、
   請求項３に記載の医用画像処理装置。
5. 前記切断面における前記脈管は、移植時にレシピエントの脈管と吻合すべき脈管であり、
   前記決定部は、所定値よりも大きな径を有する脈管に対して、前記切断面における前記脈管の数が少なるように、前記肝臓の前記切断面を決定する、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
6. 前記決定部は、前記切断面における前記脈管の径が所定値以下の場合、又は、前記切断面における前記脈管が抹消脈管である場合には、前記脈管の数としてカウントしない、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
7. 前記決定部は、前記脈管の分岐点が前記切断面から所定の距離だけ離れるように、前記切断面を決定する、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
8. 前記決定部は、前記切断面の複数の候補を仮決定し、
   前記仮決定された複数の前記切断面の候補を表示するディスプレイ、をさらに備え、
   前記決定部は、前記ディスプレイに表示された複数の前記切断面の候補の中から指定された切断面を、前記肝臓の切断面として最終的に決定する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
9. 前記３次元画像データは、Ｘ線ＣＴ装置で前記ドナーを撮影して生成されたデータである、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
10. ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得し、
    前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出し、
    前記肝臓の切断面を決定し、
    前記肝臓の初期切断面を設定し、
    前記初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整して、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、前記初期切断面から所定の範囲において、仮想切断面を前記初期切断面に対して略平行に複数箇所移動させ、前記切断面における前記脈管の数が少なくなるような前記仮想切断面を前記肝臓の前記切断面として決定する、
    医用画像処理方法。
11. ドナーの肝臓を含む３次元画像データを取得する機能と、
    前記３次元画像データから、前記肝臓の領域、及び、前記肝臓の内部の脈管を抽出する機能と、
    前記肝臓の切断面を決定する機能と、
    前記肝臓の初期切断面を設定する機能と、
    前記初期切断面の位置及び形状の少なくとも一方を調整して、レシピエントに移植する際に、前記ドナーから切り取る肝臓の体積が所定値以上となり、かつ、前記初期切断面から所定の範囲において、仮想切断面を前記初期切断面に対して略平行に複数箇所移動させ、前記切断面における前記脈管の数が少なくなるような前記仮想切断面を前記肝臓の前記切断面として決定する機能と、
    をコンピュータによって実現させる、医用画像処理プログラム。
    

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