[发明专利]模型化装置、程序和计算机可读记录介质以及对应方法

说明书

技术领域

本发明涉及模型化装置、程序和计算机可读的记录介质，更详细而言，涉及虚拟形成物体模型的模型化装置、用于该模型化装置的程序以及记录该程序的计算机可读记录介质。此外，本发明涉及使某一物体和其它的物体相对应的对应方法。

背景技术

心脏以一定的状态进行收缩以及松弛，即搏动。所谓脉律不齐是指该搏动的周期紊乱的疾病，是时常引起心停止的严重的疾病。为了治疗或者诊断该脉律不齐而对于心脏的搏动机理进行了各种各样的详细研究。

心脏的收缩以如下方式引起。首先，从位于右心房的称为洞房结节的部分以一定的周期发生电刺激。该电刺激传递到右心房以及左心房的各心肌细胞，心肌细胞内的肌原纤维收缩。若该肌原纤维的收缩产生在整个右心房以及左心房，则会引起左右两心房的收缩。此外，电刺激的一部分在右心房的下部还到达位于心室中隔部附近的房室结节。到达了房室结节的刺激顺着希氏束、左右束支、浦肯野纤维而到达左心室以及右心室，引起左右两心室的收缩。如上所述，心脏的搏动通过在心脏中传递的电刺激而引起。

心肌细胞是直径大约为5～20μm、长度大约为100μm的圆柱状的细胞，且以在一定的方向整列的状态成束形成。该心肌细胞的长度方向又是细胞内的肌原纤维的方向，因而一般称为纤维方向。肌肉的收缩由肌原纤维的滑动运动引起，纤维方向与心脏的收缩运动具有密切的关系。因而，在以力学方式解析心脏的收缩的方面，纤维方向是重要的要素。此外，纤维方向又是在细胞内电流易于流动的方向，且还对心脏的电刺激的传递方向起到干预。因而，即使在解析心脏的电刺激的传递路径的方面，纤维方向也是重要的要素。

据经验而知，适宜的纤维配置对于心脏的有效收缩进而血液的输送很重要。该纤维方向因部位不同而多种多样，作为整个心脏形成复杂的取向。以往，虽然纤维方向通过解剖学的、组织学的方法来计测，但是从伦理方面的观点考虑，使用比较接近人的狗或者猪等的心脏，而不是人的心脏。

例如，在文献1，2中，计测猪的心脏的纤维方向以及层片(シ一ト)方向，导入椭圆坐标系等3个坐标系和埃尔米特有限要素，整理计测的纤维方向的数据。另外，所谓层片方向是指：与心肌细胞排列的平面(层片)有关系的方向，在数学上指相对于该平面垂直的方向。

此外，在文献3，4中公开了使用了扩散张量磁共振法(diffusion tensorMRI)的纤维方向的计测方法以及计算方法，实际针对狗的心脏的纤维方向求出空间分布并与组织学上的数据对比，而进行验证。

根据这些计测结果，心脏内的纤维配置的趋向大体得以明确。而且，有效发挥利用动物得到的知识，在计算机内虚拟生成人的心脏模型，通过模拟等而进行有益于医疗和药品开发的尝试。

但是，依然未实现如下模型化装置，该模型化装置将与从动物得到的心肌细胞的纤维方向有关的信息导入人的心脏并能够适当地模型化。其原因如下所述。

首先，还没有找到适于确定心脏内的各位置的坐标系。例如，在将利用动物得到的纤维方向应用于人的心脏模型的情况，需要使动物的心脏的任意的位置与人的心脏的任意的位置以一对一的方式相对应。但是，心脏的形状不仅在物种间即便在个体之间也是不同的，而且，由于心脏形成非常复杂的形状，所以使用通常的XYZ轴正交坐标系等，在两个不同的心脏间对位置的对应关系进行设定是极其困难的。基于这样的背景，因而要求有一种模型化装置，即使是如具有复杂形状的心脏那样的物体，也可将从某一物体得到的纤维方向等特性信息容易地投射在形状不同的其它的物体上。