诊断辅助系统、诊断辅助程序和诊断辅助方法

专利名称：诊断辅助系统、诊断辅助程序和诊断辅助方法
技术领域：
本发明涉及通过分析三维图像数据并使三维图像数据可视化来辅助对血管的诊断的诊断辅助系统、诊断辅助计算机程序和诊断辅助方法。
背景技术：
对狭窄的早期检测对于预防缺血性疾病如心肌梗死和脑梗死是非常重要的。为此，最近已经可以获得配备有血管分析功能和血管分析软件的诊断辅助设备。例如，专利文件1公开了血管狭窄率分析系统，该系统通过分析由CT成像和MRI成像获得的体数据来检测血管的狭窄部位，并且计算血管的狭窄率和区域狭窄率。此系统以基于计算的狭窄率添加的颜色显示通过面绘制或体绘制生成的血管的三维图像(具体参见0065段到0072段)。[现有技术文献][专利文件][专利文件1]日本未审查专利公布号2006-167^7通常，当血管的狭窄率越高时，患者将发展成疾病如心脏梗死的可能性就变得越高。为此，在血管分析中，常规上被认为是重要的是准确地指定狭窄部位，并且精确地获得在这些部位的狭窄率。然而，目前的研究表明即使狭窄率低时也有健康风险。已知在血管壁形成上两种类型的斑块。该两种斑块是硬斑块和软斑块。硬斑块是在血管内膜上沉积并钙化的脂肪。硬斑块也被称为钙化斑块和稳定斑块。硬斑块所致的狭窄进展的时间为大约数周到数月。另一方面，软斑块是富含脂肪组分的斑块，其具有易于破裂的薄的纤维帽。软斑块也被称为易损斑块和不稳定斑块。当软斑块破裂时，发生出血，并且阻止出血的血凝块在短的时间内形成。由此，狭窄率突然增加，导致重大疾病如急性心肌梗死发生。为此，在对狭窄的诊断中，必须通过不仅考虑狭窄率而且还考虑斑块类型(斑块将破裂的可能性)来判断健康风险。此外，必须不仅要仔细地观察狭窄率高的区域，而且还要仔细观察存在狭窄的所有区域，包括狭窄率低的区域。考虑到上述情形，已经开发出本发明。本发明提供诊断屏布局，所述诊断屏布局能够在考虑狭窄率的同时在宽的范围上对血管内膜的状态进行充分的观察。

发明内容
本发明的诊断辅助设备配备有之后将描述的血管抽取装置；CPR图像生成装置； 状态评价装置；颜色确定装置；和显示控制装置。存储在本发明的计算机可读记录介质中的诊断辅助程序是使一台或多台计算机起之后将描述的以下功能的程序血管抽取装置； CPR图像生成装置；状态评价装置；颜色确定装置；和显示控制装置。诊断辅助程序通常由多个程序模块构成。以上列出的各个装置的功能通过一个或多个程序模块执行。将程序模块组通过以下方式提供给使用者记录在存储介质如CD-ROM和DVD中，以可下载的状态记录在与服务器计算机相连的存储单元中，或者以可下载的状态记录在网络存储器中(非临时存储器)。本发明的诊断辅助方法是通过执行之后将描述的以下步骤来辅助对血管的诊断的方法血管抽取步骤；CPR图像生成步骤；状态评价步骤；颜色确定步骤；和显示控制步骤。血管抽取装置从通过成像获得的体数据抽取血管区。血管抽取装置还设置血管的芯线和垂直于芯线的多个横截面。已经提出了用于抽取血管以及设置芯线和横截面的多种方法。本发明可以采用任何已知方法来抽取血管、设置血管的芯线和设置垂直于芯线的横截面。CPR图像生成装置基于关于血管区、芯线和各个横截面的数据生成CPR图像，CPR图像表示与血管的至少一部分对应的范围。对于CPR图像优选的是成直线的 (Straightened)CPR图像。然而，CPR图像可以是拉伸的(stretched)CPR图像或投影的 (projected)CPR 图像。CPR图像生成装置可以生成整个血管的CPR图像，无论整个血管是否将被显示。备选地，CPR图像生成装置可以只对被指定为观察范围的范围生成CPR图像。观察范围可以自动确定，或者可以基于使用者的指定输入确定。例如，通过血管抽取装置抽取的整个血管区的图像可以作为体绘制图像显示在屏幕上，而使用者可以在屏幕上指定将要观察的血管的范围。状态评价装置通过分析包含在各个横截面处的血管区中的数据来评价各个横截面处的血管的狭窄状态。此处，狭窄状态是指与狭窄有关的血管的各种状态。例如，除了狭窄是否存在和狭窄率以外，还可以评价沉积的斑块的类型。此外，可以评价多个狭窄状态 (狭窄率和斑块类型)。颜色确定装置确定至少一种颜色，所述至少一种颜色表示各个横截面中的评价的狭窄状态。在存在多个类型的评价的狭窄状态的情况中，可以为狭窄状态中的一个状态确定颜色，或者可以为每种状态确定颜色。可以通过基于预定的转换表或转换公式将表示狭窄状态的值转换为表示颜色的RGB值来确定颜色。颜色确定装置可以是通过使用预先存储的公式进行计算来获得表示狭窄状态 (例如狭窄率)的指标值的装置。备选地，颜色确定装置可以是其中存储有使狭窄状态和颜色相关联的转换表并且参照该转换表以确定颜色的装置。在存在有多个要用颜色显示的不同状态的情况中，优选的是为每种状态准备公式或转换表。备选地，可以将所述公式或转换表定义成使单一颜色分配给多种状态的组合。显示控制装置将CPR图像配置在显示屏的预定区域中，将至少一个带状状态显示区域与由所述CPR图像表示的所述血管平行地配置在所述预定区域外，并且用基于由所述颜色确定装置确定的所述至少一种颜色的颜色显示所述状态显示区域。即，颜色不被添加到血管图像自身，而是被添加到与血管的图像平行配置的区域。由此，可以直观地了解血管不同位置处的狭窄状态，而不妨碍对血管图像的观察。在存在通过状态评价装置评价的多种狭窄状态(即，将要用附加的颜色显示的状态)的情况中，显示控制装置可以在显示屏上配置多个状态显示区域。例如，在存在有两种状态将要用附加的颜色显示的情况中，可以配置两个状态显示区域以使它们将CPR图像夹在它们之间。由此，可以通过颜色显示直观地了解所述状态，即使有多种状态要考虑。此外，如果在显示屏的布局中两个状态显示区域被配置成以致它们将CPR图像夹在它们之间，则可以在诊断期间避免混淆，如不明白哪个状态显示区域表示哪种状态。作为具体形式的实例，可以考虑这样的形式，其中状态评价装置将血管的狭窄率和斑块类型作为狭窄状态进行评价；颜色确定装置为各个横截面确定对应于狭窄率和斑块类型的颜色；而显示控制装置以基于狭窄率的颜色显示第一状态显示区域而以基于斑块类型的颜色显示第二状态显示区域。根据本发明的装置、程序和方法，内科医生可以观察从体数据生成的CPR图像以确认预定范围的血管内膜，同时直观地了解通过基于颜色分析体数据而评价的狭窄状态。附图简述

图1是图示根据本发明的实施方案的诊断辅助设备的示意性结构的图。图2是图示抽取的血管区的实例的图。图3是图的集合，这些示了 CPR图像生成过程和狭窄率评价过程的要点。图4是图示对平均直径、最小直径和血管腔的面积的定义的图。图5是图示用于评价健康血管的直径的方法的图。图6是说明斑块如何分类的图。图7是图示表示狭窄状态的经计算的指标值的实例的图。图8是图示转换表的实例的图。图9是图示诊断屏的实例的图。图10是图示诊断屏的另一个实例的图。图11是图示转换表的另一个实例的图。图12是图示诊断屏的又一个实例的图。
具体实施例方式下文中，将根据附图描述本发明的诊断辅助设备、诊断辅助程序和诊断辅助方法的实施方案。图1图示通过将诊断辅助程序安装在将被内科医生使用的工作站中而获得的诊断辅助设备1的示意性构造。诊断辅助设备1配备有作为标准工作站组件的处理器和内存 (未显示)。诊断辅助设备1还配备有存储器(storage) 2，如HDD (硬盘驱动器)和SSD (固态驱动器)。此外，显示器(display) 3和输入装置4如键盘和鼠标与诊断辅助设备1相连。当诊断辅助程序被安装在工作站中时，诊断辅助程序和由诊断辅助程序参照的数据(之后将描述的转换表等)存储在存储器2中，而当诊断辅助程序被启动时它被加载到内存中。诊断辅助程序将血管抽取过程、CPR图像生成过程、状态评价过程、颜色确定过程和显示控制过程定义为由CPU执行的过程。CPU根据该程序执行各个过程。由此，通用工作站起以下装置的作用血管抽取装置101、CPR图像生成装置102、状态评价装置103、颜色确定装置104和显示控制装置105。从进行成像的检查部门转送的体数据，或者通过检索数据库得到的体数据存储在存储器2中。体数据可以是从多层CT设备等直接输出的体数据，或者可以是通过对从常规 CT设备等输出的二维切片数据组进行重建而产生的体数据。当已经在选择菜单中对预定的诊断辅助功能进行了选择时，诊断辅助设备1提示使用者去选择或输入指定一份体数据所需的信息。当通过使用者的操作指定了一份体数据时，被指定的该份体数据从存储器2加载到内存中。此处，假定在检查期间已经通过多层CY设备进行了对患者的成像，并且已经获得了包括关于心脏和冠状动脉的数据的体数据。当使用者选择用于诊断冠状动脉的诊断辅助功能，然后输入患者ID和检查日期时，对应于患者ID和检查日期的体数据加载到内存中， 并且执行以下描述的过程。血管抽取装置101从体数据中抽取以冠状动脉外壁为其轮廓的冠状动脉区。艮口， 冠状动脉区5由表示血管壁、沉积在血管壁内或血管内壁上的斑块以及血管腔的体素数据构成。血管抽取装置101还设置冠状动脉的芯线和垂直于该芯线的多个横截面。在本实施方案中，血管抽取装置101通过在日本未审查专利公布号2009-048679 和2009-069895中提议的方法抽取冠状动脉区。在此方法中，首先，基于构成体数据的体素数据的值计算表示冠状动脉的芯线和它的主轴方向的候选点的位置数据。备选地，计算体数据的Hessian矩阵并且可以通过分析计算出的Hessian矩阵的特征值来计算表示冠状动脉的芯线和它的主轴方向的候选点的位置数据。然后，血管抽取装置101计算表示是冠状动脉的可能性的特征量，并且对该体素数据是否表示冠状动脉做出判断。基于预先通过机器学习获得的评价函数进行基于特征量的判断。由此，如在图2中所示的冠状动脉区5从体数据中抽取出。在以上方法中，在抽取冠状动脉区5的过程中设置冠状动脉的芯线。此外，构成芯线的各个候选点的位置和主轴方向得到计算。因此，可以基于计算出的数据在每个候选点处设置垂直于主轴方向的横截面(垂直的横截面)。可以在冠状动脉区5被抽取后设置横截面，或者可以在计算出主轴方向后立刻单独地设置横截面。此外，可以对所有候选点设置横截面，或者仅对候选点的采样部分设置横截面。在抽取冠状动脉区5后，血管抽取装置10生成冠状动脉区5的体绘制图像。将指示芯线的标记与体绘制的图像结合，并且将结合的图像输出到显示器3。接下来，血管抽取装置101从输入装置4接收设置观察范围的输入。例如，通过使用者从构成冠状动脉的多个分支血管中指定单根血管并且沿指定的血管的路径指定观察范围的起点和终点来设置观察范围。注意可以接收除观察范围的设置以外的对体绘制图像施加的操作，如改变芯线的路径，以及使芯线延伸。在检测到操作如路径改变的情况中血管抽取装置101使芯线和横截面复位。血管抽取装置101将关于冠状动脉区、芯线、横截面和由使用者指定的观察范围的数据提供到CPR图像生成装置102和状态评价装置103。下文中，将根据图3描述通过CPR图像生成装置102和状态评价装置103执行的过程。图3中的A是图示通过CPR图像生成装置102生成的CPR图像的实例的图。图3中的B是示意性地图示通过血管抽取装置101抽取的冠状动脉区5的一部分的图。图3中的 C是图示冠状动脉区5的垂直横截面图像的图的集合。用从1开始的ID号来指示由血管抽取装置101设置的候选点和横截面。第η个候选点将被指示为Νη，而包含第η个候选点的横截面将被指示为Ρη。图3中的B和C显示第i个、第(i+a个)和第(i+b)个候选点和横截面(其中a<b)。
基于在图3的B中指示的数据，CPR图像生成装置102生成图3的A的图像。艮口， CPR图像生成装置102采用由血管抽取装置101获得的数据(冠状动脉区5、候选点的位置和主轴方向、芯线的路径、横截面P的位置和定向)从而通过已知方法生成成直线的CPR图像。在本实施方案中，CPR图像生成装置102选择其中已经设置了观察范围的起点和终点的血管，并且生成表示血管整个范围的成直线的CPR图像。由此，如果检测到改变观察范围的操作，则之后将描述的显示控制装置可以使用已经生成的CPR图像高速地切换观察范围。如在图3的C中所示，状态评价装置103基于在图3的B中显示的数据分析包含在冠状动脉区5中的数据。即，从体数据中抽取构成各个横截面的体素数据组，并且基于所述体素数据值来区别冠状动脉区5 (以冠状动脉的外壁为轮廓的区域)和腔区域6 (以冠状动脉的内壁为轮廓的区域)。此外，基于被区分的区域来获得腔区域6的平均直径和面积。 备选地，可以获得最小直径而不是平均直径。通过以下方式获得平均直径如在图4中所示的那样在每个横截面中设置定向在 0度、45度和90度的三个方向(备选地可以设置4个以上的方向)，并且计算腔区域6沿各个方向的直径dl、d2和d3。然后，计算值的评价值(dl+d2+d;3)/3被指定为横截面的平均直径。基于构成腔区域6的体素数据的份数算出腔区域6的面积。注意在获得最小直径而不是平均直径的情况中，以相同的方式计算直径dl、d2和d3，并且计算的值中的最小值 (图4的实例中的dl)被指定为横截面的最小直径。在获得各个横截面的平均直径和面积后，状态评价装置103评价健康状态下的冠状动脉的平均直径和面积。例如，可以通过回归分析自动评价健康状态的平均直径和面积。 图5是图示通过回归分析获得平均直径的方法的图。如果将计算的各个横截面的平均直径绘制在以横截面为横轴而以平均直径为纵轴的图上，然后进行回归分析，则如在图5中所示可以计算出回归线R。然而，回归线R还取决于回归分析的算法，并且因此显示在图5中的回归线R仅仅是个实例。多种已知算法可以被用作回归分析的算法。此外，可以设置回归曲线而不是回归线。注意在设置了回归线等后，状态评价装置103可以基于使用者的输入使回归线等复位。例如，显示在图5上的图可以显示在显示屏上，并且可以接收到使用者改变线R的位置和斜率的输入。然后，通过使用者的操作设置的线R可以被定义为表示健康状态下的冠状动脉的平均直径，并且可以执行跟随其后的过程。也可以通过类似的过程自动或半自动地评价健康状态下的冠状动脉的面积。作为另一个备选方案，状态评价装置103可以基于使用者的输入评价健康状态下的冠状动脉的平均直径和面积。在此情况中，状态评价装置103在显示屏上显示如在图5 中图示的图，并且接收指定水平轴方向上的一个或多个范围的操作的输入。备选地，可以在被之后将描述的显示控制装置显示在显示屏上的CPR图像中接收指定一个或多个范围的输入。当使用者指定被认为是健康的范围(即其中不存在狭窄的范围)时，状态评价装置 103设置只连接指定范围内的绘制点的线(或曲线)。然后，设置的线等被规定为表示健康状态下的冠状动脉的平均直径的线，并且执行跟随其后的过程。也可以通过类似的过程评价健康状态下的冠状动脉的面积。在基于体数据计算出腔区域6的平均直径后，并且进一步，在健康状态下的腔区域6的平均直径得到评价后，状态评价装置103通过预定的计算计算冠状动脉的狭窄率。此处，狭窄率被定义为基于体数据获得的平均直径相对于通过回归分析等获得的健康状态下的冠状动脉的平均直径的比率。例如，在图5中显示的实例中，健康状态下的冠状动脉的平均直径大约是3mm。横截面Pi+a处的平均直径是1. 5mm,而横截面Pi+b处的平均直径大于 3mm。因此，横截面Pi+a处的狭窄率是(3-1. 5)/3 · 100 = 50%，而横截面Pi+b处的狭窄率是 (3-3)/3 · 100 = 0%。注意对狭窄的定义不限于使用平均直径的比率，而可以是使用最小直径或面积的比率。此外，在计算狭窄率的过程后(或与计算狭窄率的过程同时)，状态评价装置103 执行给沉积在血管壁内或血管内壁表面上的斑块分类的过程。状态评价装置基于健康状态下的冠状动脉的平均直径对每个横截面的健康状态下的腔区域的轮廓进行评价。在以上实例中，例如，健康状态下的冠状动脉的平均直径大约是3mm。因此，健康状态下的腔区域可以被假定成具有约3mm直径的管状区域。在此情况中，健康状态下的腔区域将是横截面中近似圆形的区域。图6显示冠状动脉区5、腔区域6和健康状态下的腔区域的轮廓7。通过评价每个横截面的轮廓7，在每个横截面中指定可能存在斑块的区域8(图6中的阴影线部分)。状态评价装置103通过分析构成区域8的体素数据的值来从区域8中检测软斑块区域和硬斑块区域。可以通过从模态输出的信号值，即构成横截面的体素数据的值，来区分斑块类型。例如，已知输出的CT信号值在软斑块和硬斑块之间相差约一个数量级。例如，已经有报道，对于软斑块，通过4层面多层CT设备输出的信号值在约40HU至50HU的范围内， 而对于硬斑块，信号值在400HU至1100HU的范围内。此外，在MRI中，可以通过使用SIlR(短 TI反转恢复)方法成像来选择性地降低表示脂肪的信号。因此，可以通过使用SIlR方法进行成像来使具有多脂肪组分的软斑块以可与硬斑块相区别的状态可视化。状态评价装置103计算每个横截面中软斑块区域的面积(具有对应于软斑块的值的体素数据的数目)和硬斑块区域的面积(具有对应于硬斑块的值的体素数据的数目)，从而判断软斑块和硬斑块是否存在。在只检测到软斑块的情况中，输出作为表示斑块是否存在的代码的二进制代码10。在只检测到硬斑块的情况中，输出二进制代码01，在检测到软斑块和硬斑块两者的情况中，输出二进制代码11，而在没有检测到斑块的情况中，输出作为表示斑块是否存在的代码的二进制代码00。此外，状态评价装置103计算软斑块区域和硬斑块区域中的每个的面积相对于健康状态下的腔区域的面积的比率。即，从之前计算的狭窄率相对于每种斑块类型分别计算狭窄率。由此，如在图7中所示，获得每个横截面的四个指标值总狭窄率、只针对硬斑块的狭窄率、只针对软斑块的狭窄率、指示各个斑块类型是否存在的代码。注意，图7显示其中区域8的大部分是硬斑块区9的实例。在图7的实例中没有检测到软斑块。因此斑块代码是01，并且计算出只针对硬斑块的狭窄率为60%。将通过状态评价装置103获得的指标值提供到颜色确定装置104。下文中，将以相关的方式描述由颜色确定装置104进行的过程和由显示控制装置进行的过程。颜色确定装置104基于由状态评价装置103提供的指标值确定表示各个横截面的颜色(RGB值)。在本实施方案中，使指标值和RGB相关的多个类型的转换表被预先存储在内存中。颜色确定装置104通过参照转换表确定颜色。
9
图8图示转换表的实例。图8的转换表IOA是使不依赖于斑块类型的总狭窄率与 RGB值相关的图。狭窄率被分类为四个级别，并且表示“黑色”、“蓝色”、“黄色”和“红色”的 RGB值以升序与狭窄值相关联。然而，在显示屏的背景色是除黑色以外的颜色的情况中，优选的是使与屏幕的背景色相同的颜色代替”黑色”来与最低的狭窄率相关。图9图示由显示控制装置105输出的显示屏的实例。成直线的CPR图像14、显示腔区域6的平均直径的图表12和带状状态显示区域13排列在显示屏IlA中。以这样的定向排列成直线的CPR图像14以使冠状动脉的芯线在屏幕的水平方向上延伸。图表12和状态显示区域13排列在CPR图像14上方。显示控制装置105控制成直线的CPR图像14、图表12和状态显示区域13之间的位置关系以使图表12和状态显示区域13的比例尺/范围在水平方向上与CPR图像的比例尺/范围相同。此外，显示控制装置105控制成直线的CPR图像14、图表12和状态显示区域13的显示以使只在屏幕上显示被指定为观察范围的范围。此外，显示控制装置105接收滚动操作等以改变观察范围，并且根据输入操作更新屏幕。在CPR图像的横截面之间的间隔是6个像素的情况中，例如，图表12是其中以6 个像素的间隔绘制对每个横截面计算的指标值的图表。宽度为6个像素的区域在状态显示区域13中被分配给各个横截面，而由颜色确定装置104确定的RGB值被设置为各个区域的颜色的值。注意在图9中，将状态显示区域13的彩色显示表示为阴影。阴影以从最深到最浅的顺序表示红、黄和蓝。图9图示了状态显示区域13在与图表12中平均直径最小的部分对应的部分被着以红色而CPR图像14将血管显示为深色。注意在显示屏IlA中状态显示区域13被配置在CPR图像14的上方。备选地，状态显示区域13可以被配置在CPR图像14的下方。此外，可以将两个状态显示区域13配置在CPR图像14的上方及下方从而将CPR图像14夹在它们之间，如在图10中图示的显示屏 IlB中那样。在显示屏IlA和IlB中，冠状动脉各个部分的狭窄率被显示为一个颜色。因此，进行诊断的内科医生可以直观地了解狭窄出现的位置和狭窄程度。红色作为表示危险的颜色被广为接受，黄作为表示需要小心的颜色被广为接受，而蓝色作为表示安全的颜色被广为接受。因此，通过定义转换表以致如在图8的转换表中那样将红色和黄色分配给具有较大危险(狭窄率)程度的状态，即使是第一次使用诊断辅助设备的那些人也可以直观地了解显示的含义而不用参照使用者手册。接下来，被颜色确定装置104参照的转换表的另一个实例显示在图11中。图11 的转换表IOB是使表示检测到的斑块的类型的斑块代码与RGB值相关的表。其中既没有检测到硬斑块也没有检测到软斑块的情况(代码00)与”黑色”相关联，其中检测到硬斑块的情况(代码01)与”黄色”相关联，其中检测到软斑块的情况(代码10)与“橙色”相关联， 而其中检测到硬斑块和软斑块两者的情况(代码11)与“红色”相关联。在颜色确定装置104参照转换表IOB以确定颜色的情况中，显示控制装置105在显示屏IlA或IlB中根据斑块是否存在以及斑块类型以彩色来显示状态显示区域13。仅从斑块是否存在和斑块类型不能准确地诊断出冠状动脉的状态。然而，在健康人群被包括在受试者的情况中，如在常规医疗检查中，通过彩色显示可以直观地判断斑块是否存在。因此，此显示方式在大致地将健康人群和需要进一步观察的人群分类的情况中是有效的。此外，颜色确定装置104可以参照转换表IOA以确定表示狭窄率的颜色，并且进一步参照转换表IOB以确定表示斑块是否存在和斑块类型的颜色。转换表的数目不限于2个， 并且可以参照三个或更多个转换表以确定关于每个横截面的多个颜色。在颜色确定装置104参照两个转换表的情况中，由显示控制装置105输出的屏幕是如在图12中所示的显示屏11C。在显示屏IlC中，状态显示区域13和状态显示区域15 被配置在CPR图像14上方和下方。状态显示区域13是用基于转换表IOA确定的颜色显示的区域。状态显示区域15用基于转换表IOB确定的颜色显示的区域。在显示屏IlC中，通过显示的颜色，狭窄率、斑块是否存在以及斑块类型都可以被直观地了解。即使狭窄率低，也必须仔细观察由软斑块所致的狭窄。在这方面，显示屏Iic 能够通过状态显示区域13的颜色确认狭窄率，并且能够通过状态显示区域15的颜色确认斑块类型。因此，可以有效地发现危险状态和需要护理的状态。可以将状态显示区域13和状态显示区域15彼此邻近地配置在CPR图像的上方或下方。然而，通过将它们分开地配置在CPR图像的上方和下方，在诊断期间不太可能发生混淆。以上已经描述了转换表IOA和IOB以及显示屏IlAUlB和11C。诊断辅助设备1 的内存另外存储有使只针对软斑块的狭窄率与RGB值相关的转换表；使只针对硬斑块的狭窄率与RGB值相关的转换表；使软斑块的存在与RGB值相关的转换表；以及使硬斑块的存在与RGB值相关的转换表。当进行颜色确定过程时，颜色确定装置104选择性地参照由使用者选择的一个或多个转换表。此外，显示控制装置105根据选择的转换表的数目确定将要配置在显示屏中的状态显示区域的数目和图像布局。根据本实施方案的诊断辅助设备、诊断辅助程序和诊断辅助方法，表示狭窄率、斑块类型等的指标值不是以数目显示而是以颜色显示。因此，内科医生能够直观地了解由诊断辅助设备评价的狭窄状态。颜色不被附加到用于观察的图像，而是显示在将要观察的图像外的状态显示区域中。因此，防止了由于颜色附加到其上所致的对图像观察的妨碍。由此，内科医生以他们的肉眼可以不仅通过参照由诊断辅助设备显示的颜色而且还通过确认表示血管内膜的图像来仔细地进行诊断。在本实施方案中，CPR图像作为用于观察的图像被显示，并且对于与CPR图像的范围相同的范围还进行状态显示区域的彩色显示。因此，可以在短的时间内了解较宽范围的血管的狭窄状态。此外，即使观察范围改变，成直线的CPR图像也将是直线图像。因此，屏幕布局可以是易于进行显示控制的简单布局。如之前所述，在软斑块导致狭窄的情况中，即使狭窄率不高时也需要小心。在此方面，本实施方案不仅进行关于狭窄率的彩色显示而且还进行关于斑块类型的彩色显示。此构造有助于软斑块的早期发现和早期治疗。在本实施方案中，可以从多个转换表中选择被颜色确定装置参照的转换表，并且将被配置在显示屏中的状态显示区域的数目根据需要直观了解的指标值的数目增加或减小。为此，本发明的诊断辅助设备可以用于多种诊断用途。注意本发明不限于上述实施方案。可以施加多种改变和改型只要它们不偏离本发明的精神即可。
1
例如，通过血管抽取装置101进行的抽取冠状动脉区的过程可以是在日本未审查专利公布号2006-167^7 (专利文件1)中公开的方法。公开在此文件中的方法通过血管示踪技术(vessel tracking technique)抽取血管的芯线，设置垂直于该芯线的横截面，并且在抽取血管区时抽取血管的轮廓点。因此，在血管区抽取过程的步骤期间，芯线和横截面得到自动设置。可以采用多种其他已知方法用于抽取冠状动脉区、设置芯线和设置横截面。作为另一个实例，CPR图像生成装置102可以生成拉伸的CPR图像或投影CPR图像而不是成直线的CPR图像。在拉伸的CPR图像和投影CPR图像中，冠状动脉的图像将呈Z 字形。然而，通过使状态显示区域13和15成为以与CPR图像相同的方式呈Z字形的带状区域，可以将CPR图像和状态显示区域彼此平行地配置。作为又一个实例，以上的实施方案将斑块大致分为两类，即软斑块和硬斑块。备选地，状态评价装置103可以基于由模态输出的信号值将斑块分为更细致的类别。作为还有的又一个实例，颜色确定装置104可以不通过参照转换表而是通过使用预定的公式进行计算来确定颜色。例如，如果将公式定义为使RGB值根据狭窄率而不同，则将状态显示区域的颜色显示为颜色的层次(gradation)。此外，在以上实施方案中，显示控制装置控制观察范围。备选地，基于关于观察范围的数据，CPR图像生成装置102可以仅生成观察范围的CPR图像。基于关于观察范围的数据，状态评价装置103也可以只执行于观察范围的过程。此外，显示控制装置105配置成直线的CPR图像以使血管的芯线在显示屏的水平方向上延伸。备选地，可以将成直线的CPR图像旋转90度以使血管的芯线在屏幕的垂直方向上延伸。在此情况中，图表12、状态显示区域13和状态显示区域15也被旋转90度并显示。
更进一步，诊断辅助设备可以是将以下功能分配在多个计算机中的设备血管抽取装置、CPR图像生成装置、状态评价装置、颜色确定装置和显示控制装置。多种已知装置可以被用作构成该系统的组件，如输入装置和显示器。例如，可以采用操纵杆代替鼠标，并且可以采用触控面板代替显示器。注意，不言而喻的是，本发明不限于诊断冠状动脉中的狭窄状态，并且在诊断多种血管如颈动脉中的狭窄状态方面也有效。
权利要求
1.一种诊断辅助设备，其特征在于所述诊断辅助设备包括血管抽取装置(101)，所述血管抽取装置(101)用于从通过成像获得的体数据中抽取表示血管的血管区，并且用于设置所述血管的芯线和垂直于所述芯线的多个横截面；CPR图像生成装置(102)，所述CPR图像生成装置(102)用于基于关于所述血管区、所述芯线和每个所述横截面的数据生成表示与所述血管的至少一部分对应的范围的CPR图像；状态评价装置(103)，所述状态评价装置(10 用于通过分析包含在每个所述横截面处的所述血管区中的数据来评价每个所述横截面处血管的狭窄状态；颜色确定装置(104)，所述颜色确定装置(104)用于确定表示每个所述横截面中的被评价的狭窄状态的至少一种颜色；以及显示控制装置(105)，所述显示控制装置(10 用于将CPR图像配置在显示屏的预定区域中，将至少一个带状状态显示区域与由所述CPR图像表示的所述血管平行地配置在所述预定区域外，并且用于用基于由所述颜色确定装置确定的所述至少一种颜色的颜色显示所述状态显示区域。
2.权利要求1所述的诊断辅助设备，其特征在于所述状态评价装置(10 将所述血管的狭窄率和/或斑块的类型作为狭窄状态进行评价。
3.权利要求1所述的诊断辅助设备，其特征在于所述显示控制装置(10 将多个状态显示区域配置在所述显示屏中。
4.权利要求3所述的诊断辅助设备，其特征在于所述显示控制装置(10 配置两个状态显示区域从而将所述CPR图像夹在所述两个状态显示区域之间。
5.权利要求3或权利要求4所述的诊断辅助设备，其特征在于所述状态评价装置(10 将所述血管的狭窄率和所述斑块的类型作为狭窄状态进行评价；所述颜色确定装置(104)确定每个横截面的与所述狭窄率和所述斑块的类型对应的颜色；并且所述显示控制装置(10 用基于所述狭窄率的颜色显示第一状态显示区域而用基于所述斑块的类型的颜色显示第二状态显示区域。
6.权利要求1所述的诊断辅助设备，其特征在于通过所述CPR图像生成装置(10 生成的所述CPR图像是直线CPR图像。
7.权利要求1所述的诊断辅助设备，其特征在于所述颜色确定装置(104)使用预先存储的一个或多个转换表确定颜色。
8.一种其中存储有诊断辅助程序的计算机可读记录介质，所述诊断辅助程序的特征在于使至少一台计算机执行血管抽取过程，所述血管抽取过程用于从通过成像获得的体数据中抽取表示血管的血管区，并且用于设置所述血管的芯线和垂直于所述芯线的多个横截面；CPR图像生成过程，所述CPR图像生成过程用于基于关于所述血管区、所述芯线和每个所述横截面的数据生成表示与所述血管的至少一部分对应的范围的CPR图像；状态评价过程，所述状态评价过程用于通过分析包含在每个所述横截面处的血管区中的数据来评价每个所述横截面处所述血管的狭窄状态；颜色确定过程，所述颜色确定过程用于确定表示每个所述横截面中的被评价的狭窄状态的至少一种颜色；以及显示控制过程，所述显示控制过程用于将所述CPR图像配置在显示屏的预定区域中， 将至少一个带状状态显示区域与由所述CPR图像表示的所述血管平行地配置在所述预定区域外，并且用于用基于所述至少一种确定的颜色的颜色显示所述状态显示区域。
9. 一种诊断辅助方法，其特征在于所述方法包括血管抽取步骤，所述血管抽取步骤用于从通过成像获得的体数据中抽取表示血管的血管区，并且用于设置所述血管的芯线和垂直于所述芯线的多个横截面；CPR图像生成步骤，所述CPR图像生成步骤用于基于关于所述血管区、所述芯线和每个所述横截面的数据生成表示与所述血管的至少一部分对应的范围的CPR图像；状态评价步骤，所述状态评价步骤用于通过分析包含在每个所述横截面处的血管区中的数据来评价每个所述横截面处的血管的狭窄状态；颜色确定步骤，所述颜色确定步骤用于确定表示每个所述横截面中的被评价的狭窄状态的至少一种颜色；以及显示控制步骤，所述显示控制步骤用于将所述CPR图像配置在显示屏的预定区域中， 将至少一个带状状态显示区域与由所述CPR图像表示的所述血管平行地配置在所述预定区域外，并且用于用基于所述至少一种确定的颜色的颜色显示所述状态显示区域。
全文摘要
表示与血管的至少一部分对应的范围的CPR图像(14)由通过成像获得的体数据生成，并被布置在显示屏11C的预定区域中。带状状态显示区域(13、15)配置在预定区域外以使它们平行于由CPR图像表示的血管。通过分析体数据来计算指标值如狭窄率和斑块是否存在。根据指标值的值以多种颜色显示状态显示区域(13、15)。由此，可以在宽的范围内充分地观察血管内膜的状态，并且同时可以直观地了解血管各部分处的狭窄率。
文档编号A61B5/00GK102548481SQ20108004386
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年9月30日
发明者平野雅春, 桝本润, 樱木太 申请人:富士胶片株式会社