[发明专利]血管解析装置、医用图像诊断装置以及血管解析方法

说明书

提高血管的构造流体解析的精度。力学模型构筑部(55)根据时间序列的医用图像暂定地构筑力学模型。统计性辨别部(61)以使基于暂定地构筑了的力学模型的与血管形态有关的预测值以及与血流有关的预测值的至少一方和所测量了的与血管形态有关的观测值以及与血流有关的观测值的至少一方匹配的方式辨别潜在变量。在计算部(57、59)中，潜在变量对力学模型实施解析处理。

技术领域

本实施方式涉及血管解析装置、医用图像诊断装置以及血管解析方法。

背景技术

期望用于非侵入性或者低侵入性地预防/诊断成为作为三大疾病之一的心脏疾病的原因的冠状动脉的狭窄、脑动脉瘤、或者成为它们的征兆的颈动脉的斑块所致的狭窄的技术。

冠状动脉的狭窄是导致缺血性心脏疾病的重大的病变。作为冠状动脉的狭窄诊断，利用导管的冠状动脉造影检查(CAG：Coronary Angiography)是主流。作为冠状动脉的器质的病变的诊断指标，有心肌血流预备量比(FFR：Fractional Flow Reserve)。FFR被定义为在狭窄存在的情况下的最大冠血流相对狭窄不存在的情况下的最大冠血流的比例。FFR与狭窄远端部冠内压相对狭窄近端部冠内压的比例大致一致。通过在导管前端设置了的压力传感器测定FFR。即，FFR的测定需要导管手术。

如果能够通过心脏CT执行冠状动脉的狭窄解析，则相比于利用导管手术的FFR的测定，能够实现低侵入，降低患者的负担，节约医疗成本。但是，在心脏CT中，仅能够低侵入性地测量基于在CT图像中包含的斑块区域或者血栓区域的大小的指标。如果能够通过构造流体解析根据CT图像测量血栓前后的压力差等，则能够期待血栓(或者斑块)造成的影响的定量化。

作为冠循环的动态评价，在临床上，开发了超高速CT、电影血管造影法、MRI(核磁共振图像法)、超声波法、SPECT(单光子发射计算机断层扫描)法、PET(正电子发射断层扫描)等医用摄像技术等，在诊断、治疗法的评价中被利用。

但是，通过医用图像诊断装置难以准确地捕捉冠微小血管。另外，即使血管形状清晰在医用图像中仍包含噪声的情况、在生物体组织的边界的阈值设定中存在含糊性的情况也较多。这样，从医用图像诊断装置得到的血管形状具有不确定性。

在临床应用中利用的情况下，还有从相比冠微小血管更靠上游的大动脉起始部仅将冠状动脉的粗的区域作为对象来进行解析的情况。冠状动脉的血流还受到冠微小血管的紧张性(强直性痉挛)的大幅影响，所以恰当地设定粗的区域的冠状动脉的出口处的流量或者压力或者它们的变化率这样的流体解析的边界条件成为课题。另外，冠状动脉的血流受到心脏的搏动所致的机械性的因子(搏动所致的整体的活动、局部的伸缩、扭转、剪切变形所致的强制位移或者外力)所致的影响。仅通过流体解析，无法考虑心脏的搏动等机械性的因子的影响，所以无法精确地测量血流的流量分布、内压分布。另一方面，将在图像中捕捉的心脏以及血管系统作为对象，还实施了考虑了机械性的因子的影响的构造-流体耦合解析。但是，即使在进行构造-流体耦合解析的情况下，也有难以准确地设定与血管、斑块的材料模型、血液(包括造影剂)的流体解析有关的血管入口/出口的边界条件的情况。另外，在存在在图像中未描出的微小血管的情况下，还有无法考虑微小血管对血流造成的影响的情况。因此，构造-流体耦合解析的解析结果有可能无法再现实际的血流、血管变形。另外，还有边界条件、负荷条件、材料模型不恰当的情况、血管伴随大的活动的情况、在收敛性、解析稳定性中存在问题的情况。这样，以往的血管的构造流体解析存在需要大量的解析资源和解析时间的情况、解析结果的误差变大的情况，存在在现实上为了在临床的现场中活用而产生问题的情况。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-241432号公报

非专利文献1：門岡ら(ITUジャーナル，心臓シミュレータが拓くテーラーメード医療～世界最先端の心臓シミュレータとその適用例のご紹介～，Vol.41,No.6)

发明内容