JP6669720B2 - Image diagnostic apparatus, operating method thereof, program, and computer-readable storage medium - Google Patents

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B8/00Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters

Description

本発明は画像診断装置及びその作動方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体に関するものである。 The present invention relates to an image diagnostic apparatus, an operation method thereof, a program, and a computer-readable storage medium.

バルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療が行われている。この手術前の診断、或いは、手術後の経過確認のため、光干渉断層診断装置(OCT:Optical Coherence Tomography)や血管内超音波診断装置(IVUS:IntraVascular Ultra Sound)等の画像診断装置が用いられるのが一般的になってきた。また、OCTの改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層診断装置(SS−OCT:Swept-source Optical coherence Tomography)も開発されている。そして、最近では、IVUSの機能と、OCTの機能とを組み合わせた画像診断装置(超音波を送受信可能な超音波送受信部と、光を送受信可能な光送受信部とを備える画像診断装置)も提案されている。   Endovascular treatment has been performed with high-performance catheters such as balloon catheters and stents. An image diagnostic device such as an optical coherence tomography (OCT) device or an intravascular ultrasonic diagnostic device (IVUS) is used for the diagnosis before the operation or for checking the progress after the operation. Is becoming more common. As an improved OCT, an optical coherence tomography apparatus (SS-OCT: Swept-source Optical Coherence Tomography) using a wavelength sweep has been developed. Recently, an image diagnostic apparatus combining an IVUS function and an OCT function (an image diagnostic apparatus including an ultrasonic transmitting / receiving unit capable of transmitting / receiving ultrasonic waves and an optical transmitting / receiving unit capable of transmitting / receiving light) has also been proposed. Have been.

ステントを配置する目的の1つは、血管の狭窄部位における血流の確保である。そのため、上記診断装置における手術前の診断は、血管の狭窄部位の位置、径、長さを診断するために用いられる。その上で、利用するステントの寸法等を決定することになる。   One of the purposes of placing a stent is to secure blood flow at a stenosis site of a blood vessel. Therefore, the diagnosis before the operation by the diagnostic apparatus is used for diagnosing the position, diameter, and length of a stenosis site of a blood vessel. Then, the dimensions and the like of the stent to be used are determined.

これまでのステントはステンレスなどの金属製であったに対し、近年ではポリマーで生成され、生体に吸収される生体吸収性ステント(Bioresorbable stent)が利用されるようになってきている。しかし、生体吸収性ステントの場合、それまでの金属製ステントと比較して、許容される過拡張サイズが小さい。また、留置後のステントの形状が円に近くなることも推奨されている。かかる要求に応えるため、ステントの留置前に該当する患部血管をバルーン拡張し、病変部位の断面を可能な限り円に近づけることが行われている(特許文献1)。   Conventional stents have been made of metal such as stainless steel, but in recent years, bioresorbable stents that are made of a polymer and are absorbed by a living body have been used. However, in the case of a bioabsorbable stent, the allowable overexpansion size is smaller than that of a conventional metal stent. It is also recommended that the shape of the stent after placement be close to a circle. In order to respond to such a demand, the affected diseased blood vessel is balloon-inflated before the stent is placed, and the cross section of the lesion site is made as close as possible to a circle (Patent Document 1).

特表2008−514303号公報JP 2008-514303 A

先に示した診断装置では血管内腔の断面図を生成することができるので、その断面を見れば、血管内腔面が円から逸脱した形状となっているのか否かを診断することができる。しかしながら、その診断は、個々の断面についての診断に留まる。ステントの留置前診断では、どの程度の長さのステントを用いるか、ステントの両端位置をどこに位置させるか等が重要になってくるので、これらの診断をするのに好都合な表示形式が望まれる。   The cross-sectional view of the blood vessel lumen can be generated by the above-described diagnostic apparatus, so that it is possible to diagnose whether or not the blood vessel lumen surface has a shape deviating from a circle by looking at the cross section. . However, the diagnosis is limited to individual cross sections. In the pre-deployment diagnosis of the stent, the length of the stent to be used, the position of both ends of the stent, and the like become important. Therefore, a display format that is convenient for performing these diagnoses is desired. .

本発明は係る問題に鑑みなされたものであり、内腔面の円形度を血管軸に沿って視覚的にわかりやすく表示する技術を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide a technique for displaying the degree of circularity of a lumen surface along a blood vessel axis in an easily understandable manner.

上記課題を解決するため、例えば本発明の画像診断装置は以下の構成を有する。すなわち、
信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置であって、
前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第1の画像生成手段と、
前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第2の画像生成手段と、
前記第1の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出手段と、
前記第2の画像生成手段で生成した断面画像と、前記算出手段で算出した円形度とを対応付けて表示する表示手段とを有する。
In order to solve the above problems, for example, an image diagnostic apparatus of the present invention has the following configuration. That is,
An imaging diagnostic apparatus for acquiring an image of a blood vessel lumen, using a probe that rotatably accommodates an imaging core that emits and receives a signal and that is movable along a rotation axis,
First image generation means for generating a cross-sectional image orthogonal to the rotation axis at each position along the rotation axis based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in the rotation axis direction When,
A second image generation unit configured to generate a cross-sectional image along a blood vessel axis based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in a rotation axis direction;
Calculating means for calculating a circularity indicating the degree of circularity of the lumen surface in each of the cross-sectional images generated by the first image generating means;
A display unit for displaying the cross-sectional image generated by the second image generation unit and the circularity calculated by the calculation unit in association with each other.

本発明によれば、内腔面の円形度を血管軸に沿って視覚的にわかりやすく表示することが可能になる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to display visually the degree of circularity of a lumen surface along a blood-vessel axis easily.

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。   Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本実施形態に係る画像診断装置の外観構成を示す図である。 画像診断装置の構成を示す図である。 断面画像の再構成処理を説明するための図である。 再構成された断面画像と3次元モデルデータ、断面情報との関係を示す図である。 実施形態で用いるパレットの例を示す図である。 実施形態におけるGUIの例を示す図である。 実施形態におけるGUIの例を示す図である。 実施形態における画像診断装置の処理手順を示すフローチャートである。
The accompanying drawings are included in and constitute a part of the specification and illustrate embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
It is a figure showing the appearance composition of the diagnostic imaging device concerning this embodiment. It is a figure showing the composition of an image diagnostic device. FIG. 8 is a diagram for explaining a cross-sectional image reconstruction process. It is a figure showing the relation between the reconstructed section image, three-dimensional model data, and section information. It is a figure showing the example of the pallet used in an embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a GUI according to the embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a GUI according to the embodiment. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure of the image diagnostic apparatus according to the embodiment.

以下、本発明に係わる実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施の形態に係わる波長掃引を利用した画像診断装置100の全体構成の一例を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of an image diagnostic apparatus 100 using wavelength sweep according to an embodiment of the present invention.

画像診断装置100は、プローブ(もしくはカテーテル)101と、プルバック部102と、操作制御装置103で構成され、プルバック部102と操作制御装置103は、コネクタ105を介してケーブル104で接続されている。このケーブル104には、光ファイバ、並びに各種信号線が収容されている。   The image diagnostic apparatus 100 includes a probe (or catheter) 101, a pull-back unit 102, and an operation control device 103. The pull-back unit 102 and the operation control device 103 are connected by a cable 104 via a connector 105. The cable 104 accommodates an optical fiber and various signal lines.

プローブ101は、光ファイバを回転自在に収容する。この光ファイバの先端には、操作制御装置100からプルバック部102を介在して伝送された光(測定光)を、光ファイバの中心軸に対してほぼ直行する方向に送信するとともに、送信した光の外部からの反射光を受信するための光送受信部を有するイメージングコア250が設けられている。   The probe 101 rotatably accommodates an optical fiber. At the tip of the optical fiber, light (measurement light) transmitted from the operation control device 100 via the pullback unit 102 is transmitted in a direction substantially perpendicular to the central axis of the optical fiber, and the transmitted light is transmitted. Is provided with an imaging core 250 having an optical transmission / reception unit for receiving reflected light from outside.

プルバック部102は、プローブ101に設けられたアダプタを介して、プローブ101内の光ファイバと保持する。そして、プルバック部102に内蔵されたモータを駆動させることでプローブ101内の光ファイバを回転させることで、その先端に設けられたイメージングコアを回転させることが可能になっている。また、プルバック部102は、内蔵の直線駆動部に設けられたモータを駆動して、プローブ101内の光ファイバを所定速度で引っ張る(プルバック部と呼ばれる所以である)処理も行う。   The pullback unit 102 holds an optical fiber in the probe 101 via an adapter provided in the probe 101. By driving a motor built in the pull-back unit 102 to rotate the optical fiber in the probe 101, it is possible to rotate an imaging core provided at the tip thereof. The pullback unit 102 also drives a motor provided in a built-in linear drive unit to perform a process of pulling the optical fiber in the probe 101 at a predetermined speed (this is the reason why it is called a pullback unit).

操作制御装置103は、画像診断装置100の動作を統括制御する機能を有する。操作制御装置103は、例えば、ユーザ指示に基づく各種設定値を装置内に入力する機能や、測定により得られたデータを処理し、体腔内の断層画像として表示する機能を備える。   The operation control device 103 has a function of totally controlling the operation of the diagnostic imaging device 100. The operation control device 103 has, for example, a function of inputting various setting values based on a user instruction into the device, and a function of processing data obtained by measurement and displaying the data as a tomographic image in a body cavity.

操作制御装置103には、本体制御部111、プリンタ/DVDレコーダ111−1、操作パネル112及びLCDモニタ113、等が設けられている。本体制御部111は、光断層画像を生成する。光断層画像は、測定により得られた反射光と光源からの光を分離することで得られた参照光とを干渉させることで干渉光データを生成するとともに、当該干渉光データに基づいて生成されたラインデータを処理することにより生成される。   The operation control device 103 includes a main body control unit 111, a printer / DVD recorder 111-1, an operation panel 112, an LCD monitor 113, and the like. The main body control unit 111 generates an optical tomographic image. The optical tomographic image is generated based on the interference light data while generating interference light data by causing reflected light obtained by measurement and reference light obtained by separating light from the light source to interfere with each other. Generated by processing the line data.

プリンタ/DVDレコーダ111−1は、本体制御部111における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。操作パネル112は、ユーザが各種設定値及び指示の入力を行なうユーザインターフェースである。LCDモニタ113は、表示装置として機能し、例えば、本体制御部111において生成された断層画像を表示する。114は、ポインティングデバイス(座標入力装置)としてのマウスである。   The printer / DVD recorder 111-1 prints the processing result of the main body control unit 111 or stores the processing result as data. The operation panel 112 is a user interface through which a user inputs various setting values and instructions. The LCD monitor 113 functions as a display device, and displays, for example, a tomographic image generated by the main body control unit 111. Reference numeral 114 denotes a mouse as a pointing device (coordinate input device).

次に、画像診断装置100の機能構成について図2を用いて説明する。なお、上述したように、画像診断装置には、光干渉断層画像診断装置(OCT)及び波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置(SS−OCT)が含まれるが、以下では、主として波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置(SS−OCT)について説明する。   Next, a functional configuration of the image diagnostic apparatus 100 will be described with reference to FIG. As described above, the image diagnostic apparatus includes the optical coherent tomographic image diagnostic apparatus (OCT) and the optical coherent tomographic image diagnostic apparatus (SS-OCT) using the wavelength sweep. The optical coherence tomography diagnostic apparatus (SS-OCT) will be described.

図中、201は画像診断装置の全体の制御を司る信号処理部であり、マイクロプロセッサをはじめ、いくつかの回路で構成される。210はハードディスクに代表される不揮発性の記憶装置であり、信号処理部201が実行する各種プログラムやデータファイルを格納している。202は信号処理部201内に設けられたメモリ(RAM)である。203は波長掃引光源であり、時間軸に沿って、予め設定された範囲内で変化する波長の光を繰り返し発生する光源である。   In the figure, reference numeral 201 denotes a signal processing unit which controls the whole of the diagnostic imaging apparatus, and is constituted by several circuits including a microprocessor. Reference numeral 210 denotes a nonvolatile storage device represented by a hard disk, which stores various programs and data files executed by the signal processing unit 201. Reference numeral 202 denotes a memory (RAM) provided in the signal processing unit 201. Reference numeral 203 denotes a wavelength-swept light source, which repeatedly emits light having a wavelength that changes within a preset range along the time axis.

波長掃引光源203から出力された光は、第1のシングルモードファイバ271の一端に入射され、先端側に向けて伝送される。第1のシングルモードファイバ271は、途中の光ファイバカップラ272において第4のシングルモードファイバ275と光学的に結合されている。   The light output from the wavelength-swept light source 203 enters one end of the first single mode fiber 271 and is transmitted toward the distal end. The first single mode fiber 271 is optically coupled to the fourth single mode fiber 275 at an optical fiber coupler 272 on the way.

第1のシングルモードファイバ271における光ファイバカップラ272より先端側に発した光は、コネクタ105を介して、第2のシングルモードファイバ273に導かれる。この第2のシングルモードファイバ273の他端はプルバック部102内の光ロータリージョイント230に接続されている。   Light emitted from the optical fiber coupler 272 in the first single mode fiber 271 to the distal end side is guided to the second single mode fiber 273 via the connector 105. The other end of the second single mode fiber 273 is connected to the optical rotary joint 230 in the pullback unit 102.

一方、プローブ101はプルバック部102と接続するためのアダプタ101aを有する。そして、このアダプタ101aによりプローブ101をプルバック部102に接続することで、プローブ101が安定してプルバック部102に保持される。さらに、プローブ101内に回転自在に収容された第3のシングルモードファイバ274の端部が、光ロータリージョイト230に接続される。この結果、第2シングルモードファイバ273と第3シングルモードファイバ274が光学的に結合される。第3のシングルモードファイバ274の他方端(プローブ101の先頭部分側)には、光を回転軸に対してほぼ直行する方向に出射するレンズを搭載したイメージングコア250が設けられている。   On the other hand, the probe 101 has an adapter 101a for connecting to the pullback unit 102. Then, by connecting the probe 101 to the pull-back unit 102 by the adapter 101a, the probe 101 is stably held by the pull-back unit 102. Further, the end of the third single mode fiber 274 rotatably housed in the probe 101 is connected to the optical rotary joy 230. As a result, the second single mode fiber 273 and the third single mode fiber 274 are optically coupled. At the other end of the third single mode fiber 274 (on the leading end side of the probe 101), there is provided an imaging core 250 equipped with a lens that emits light in a direction substantially perpendicular to the rotation axis.

上記の結果、波長掃引光源203が発した光は、第1シングルモードファイバ271、第2シングルモードファイバ273、第3のシングルモードファイバ274を介して、第3のシングルモードファイバ274の端部に設けられたイメージングコア250に導かれる。イメージコア250は、この光を、ファイバの軸に直行する方向に出射するとともに、その反射光を受信し、その受信した反射光が今度は逆に導かれ、操作制御装置103に返される。   As a result, the light emitted from the wavelength-swept light source 203 passes through the first single-mode fiber 271, the second single-mode fiber 273, and the third single-mode fiber 274 to the end of the third single-mode fiber 274. It is guided to the provided imaging core 250. The image core 250 emits this light in a direction perpendicular to the axis of the fiber, receives the reflected light, guides the received reflected light in reverse, and returns it to the operation control device 103.

一方、光ファイバカップラ272に結合された第4のシングルモードファイバ275の反対の端部には、参照光の光路長を微調整する光路長調整機構220が設けられている。この光路長可変機構220は、プローブ101を交換した場合など、個々のプローブ101の長さのばらつきを吸収できるよう、その長さのばらつきに相当する光路長を変化させる光路長変更手段として機能する。そのため、第4のシングルモードファイバ275に端部に位置するコリメートレンズ225が、その光軸方向である矢印226で示すように移動自在な1軸ステージ224上に設けられている。   On the other hand, an optical path length adjusting mechanism 220 for finely adjusting the optical path length of the reference light is provided at the opposite end of the fourth single mode fiber 275 coupled to the optical fiber coupler 272. The variable optical path length mechanism 220 functions as an optical path length changing unit that changes the optical path length corresponding to the variation in the length of each probe 101 so that the variation in length can be absorbed when the probe 101 is replaced. . Therefore, a collimator lens 225 located at the end of the fourth single mode fiber 275 is provided on a movable one-axis stage 224 as indicated by an arrow 226 in the optical axis direction.

具体的には、1軸ステージ224はプローブ101を交換した場合に、プローブ101の光路長のばらつきを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変更手段として機能する。さらに、1軸ステージ224はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、プローブ部101の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、1軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能である。   Specifically, the single-axis stage 224 functions as an optical path length changing unit having a variable range of the optical path length that can absorb variations in the optical path length of the probe 101 when the probe 101 is replaced. Further, the one-axis stage 224 also has a function as an adjusting means for adjusting the offset. For example, even when the tip of the probe unit 101 is not in close contact with the surface of the living tissue, the optical path length may be minutely changed by the one-axis stage so that the light interferes with the reflected light from the surface position of the living tissue. Is possible.

1軸ステージ224で光路長が微調整され、グレーティング221、レンズ222を介してミラー223にて反射された光は再び第4のシングルモードファイバ275に導かれ、光ファイバカップラ272にて、第1のシングルモードファイバ271側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード204にて受光される。   The optical path length is finely adjusted by the uniaxial stage 224, and the light reflected by the mirror 223 via the grating 221 and the lens 222 is guided again to the fourth single mode fiber 275, and the first single mode fiber 275 transmits the light to the first single mode fiber 275. Is mixed with the light obtained from the single mode fiber 271 side, and is received by the photodiode 204 as interference light.

このようにしてフォトダイオード204にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ205により増幅された後、復調器206に入力される。この復調器206では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてA/D変換器207に入力される。   The interference light received by the photodiode 204 in this manner is photoelectrically converted, amplified by the amplifier 205, and input to the demodulator 206. The demodulator 206 performs demodulation processing for extracting only the signal portion of the interfered light, and the output is input to the A / D converter 207 as an interference light signal.

A/D変換器207では、干渉光信号を例えば90MHzで2048ポイント分サンプリングして、1ラインのデジタルデータ(干渉光データ)を生成する。なお、サンプリング周波数を90MHzとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を40kHzにした場合に、波長掃引の周期(25μsec)の90%程度を2048点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。   The A / D converter 207 samples the interference light signal at, for example, 90 MHz for 2048 points to generate one line of digital data (interference light data). The sampling frequency of 90 MHz is based on the premise that when the repetition frequency of the wavelength sweep is 40 kHz, about 90% of the wavelength sweep period (25 μsec) is extracted as 2048 points of digital data. Yes, and is not particularly limited to this.

A/D変換器207にて生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部201に入力され、一旦、メモリ202に格納される。そして、信号処理部201では干渉光データをFFT(高速フーリエ変換)により周波数分解して深さ方向のデータ(ラインデータ)を生成し、これを座標変換することにより、血管内の各位置での光断面画像を構築し、所定のフレームレートでLCDモニタ113に出力する。   The interference light data for each line generated by the A / D converter 207 is input to the signal processing unit 201 and temporarily stored in the memory 202. Then, the signal processing unit 201 frequency-decomposes the interference light data by FFT (Fast Fourier Transform) to generate data (line data) in the depth direction, and performs coordinate transformation on the data to obtain data at each position in the blood vessel. An optical cross-sectional image is constructed and output to the LCD monitor 113 at a predetermined frame rate.

信号処理部201は、更に光路長調整用駆動部209、通信部208と接続されている。信号処理部201は光路長調整用駆動部209を介して1軸ステージ224の位置の制御(光路長制御)を行う。   The signal processing unit 201 is further connected to the optical path length adjustment driving unit 209 and the communication unit 208. The signal processing unit 201 controls the position of the one-axis stage 224 (optical path length control) via the optical path length adjusting drive unit 209.

通信部208は、いくつかの駆動回路を内蔵するとともに、信号処理部201の制御下にてプルバック部102と通信する。具体的には、プルバック部102内の光ロータリージョイントによる第3のシングルモードファイバの回転を行うためのラジアル走査モータへの駆動信号の供給、ラジアルモータの回転位置を検出するためのエンコーダ部242からの信号受信、並びに、第3のシングルモードファイバ274の所定速度で引っ張るための直線駆動部243への駆動信号の供給である。   The communication unit 208 incorporates some driving circuits and communicates with the pull-back unit 102 under the control of the signal processing unit 201. Specifically, a drive signal is supplied to a radial scanning motor for rotating the third single mode fiber by the optical rotary joint in the pull-back unit 102, and the encoder unit 242 for detecting the rotational position of the radial motor. And supply of a drive signal to the linear drive unit 243 for pulling the third single mode fiber 274 at a predetermined speed.

なお、信号処理部201における上記処理も、所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現されるものとする。   Note that the above processing in the signal processing unit 201 is also realized by executing a predetermined program by a computer.

上記構成において、プローブ101を患者の診断対象の血管位置(冠状動脈など)に位置させると、ユーザの操作によるプローブ先端から透明なフラッシュ液(通常は生理食塩水や造影剤)を血管内に放出させる。血液の影響を除外するためである。そして、ユーザがスキャン開始の指示入力を行うと、信号処理部201は、波長掃引光源203を駆動し、ラジアル走査モータ241並びに直線駆動部243を駆動させる(以降、ラジアル走査モータ241と直線駆動部243の駆動による光の照射と受光処理をスキャニングと呼ぶ)。この結果、波長掃引光源203から波長掃引光が、上記のような経路でイメージングコア250に供給される。このとき、プローブ101の先端位置にあるイメージングコア250は回転しながら、回転軸に沿って移動することになるので、イメージングコア250は、回転しながら、なおかつ、血管軸に沿って移動しながら、血管内腔面への光の出射とその反射光の受信を行うことになる。   In the above configuration, when the probe 101 is positioned at a blood vessel position (coronary artery or the like) of a patient to be diagnosed, a transparent flush liquid (usually a physiological saline solution or a contrast medium) is released into the blood vessel from the tip of the probe by a user operation. Let it. This is to exclude the effect of blood. When the user inputs a scan start instruction, the signal processing unit 201 drives the wavelength sweep light source 203 and drives the radial scanning motor 241 and the linear driving unit 243 (hereinafter, the radial scanning motor 241 and the linear driving unit). The irradiation of light and the light receiving process by driving the H.243 are called scanning). As a result, the wavelength-swept light is supplied from the wavelength-swept light source 203 to the imaging core 250 through the above-described path. At this time, since the imaging core 250 at the distal end position of the probe 101 moves along the rotation axis while rotating, the imaging core 250 rotates and moves along the blood vessel axis. The light is emitted to the luminal surface of the blood vessel and the reflected light is received.

ここで、1枚の光断面画像の生成にかかる処理を図3を用いて簡単に説明する。同図はイメージングコア250が位置する血管の血管軸に直交する内腔面301の断面画像の再構成処理を説明するための図である。イメージングコア250の1回転(360度)する間に、複数回の測定光の送信と受信を行う。1回の光の送受信により、その光を照射した方向の1ラインのデータを得ることができる。従って、1回転の間に、例えば512回の光の送受信を行うことで、回転中心302から放射線状に延びる512個の干渉光データを得ることができる。この512個の干渉光データは、高速フーリエ変換され、回転中心から放射線状の径方向のラインデータが生成される。ラインデータは、回転中心位置の近傍では密で、回転中心位置から離れるにつれて互いに疎になっていく。そこで、この各ラインの空いた空間における画素については、周知の補間処理を行なって生成していき、人間が視覚できる血管断面画像を生成することになる。信号処理部201は、このように血管断面画像を再構成する処理を行っていくが、この際、各血管断面画像の番号(スライスNo)、血管断面画像の内腔面積S、内腔面積Sの形状がどれだけ真円に近いかを示す指標値である円形度Cを求めていく。   Here, processing for generating one optical cross-sectional image will be briefly described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining a reconstruction process of a cross-sectional image of the lumen surface 301 orthogonal to the blood vessel axis of the blood vessel where the imaging core 250 is located. During one rotation (360 degrees) of the imaging core 250, transmission and reception of the measurement light are performed a plurality of times. By transmitting and receiving light once, data of one line in the direction in which the light is irradiated can be obtained. Therefore, by transmitting and receiving light 512 times during one rotation, for example, 512 pieces of interference light data extending radially from the rotation center 302 can be obtained. The 512 pieces of interference light data are subjected to fast Fourier transform to generate radial line data in a radial direction from the rotation center. The line data is dense near the rotation center position, and becomes sparser away from the rotation center position. Therefore, the pixels in the empty space of each line are generated by performing a well-known interpolation process to generate a blood vessel cross-sectional image that can be visually recognized by a human. The signal processing unit 201 performs the process of reconstructing the blood vessel cross-sectional image in this manner. At this time, the number (slice No) of each blood vessel cross-sectional image, the lumen area S of the blood vessel cross-sectional image, and the lumen area S The degree of circularity C, which is an index value indicating how close the shape is to a perfect circle, is determined.

円形度Cの算出のアルゴリズムについては特に問わないが、実施形態では一例として内腔面積における長径D1、短径D2の比であるD2/D1を円形度Cとして求めるものとする。D2/D1の最大は1で、D1=D2となるときである。つまり、この場合、円形度Cはその値が1に近いほど真円に近いことを表す指標値と言える。狭窄等の病変部位は、内腔面積Sが小さい、或いは、円形度Cが小さい部位である可能性が非常に高い。以降、スライスNo、内腔面積S、円形度C(長径D1,短径D2を含む)を合わせて断面特徴情報と呼ぶ。信号処理部201は1枚の血管断面画像を再構成するたびに、該当する断面特徴情報を算出し、断面画像と断面特徴情報を互いに関連付けてメモリ202に蓄積していく。   The algorithm for calculating the circularity C is not particularly limited. In the embodiment, for example, the ratio D2 / D1 of the major axis D1 and the minor axis D2 in the lumen area is determined as the circularity C. The maximum of D2 / D1 is 1, which is when D1 = D2. That is, in this case, the degree of circularity C can be said to be an index value that indicates that the closer the value is to 1, the closer to a perfect circle. It is very likely that a lesion site such as a stenosis is a site having a small lumen area S or a small circularity C. Hereinafter, the slice number, the lumen area S, and the circularity C (including the major axis D1 and the minor axis D2) are collectively referred to as cross-sectional feature information. Each time the signal processing unit 201 reconstructs one blood vessel cross-sectional image, the signal processing unit 201 calculates the corresponding cross-sectional feature information and stores the cross-sectional image and the cross-sectional feature information in the memory 202 in association with each other.

なお、内腔面積Sは、例えば内腔面よりイメージングコア250の回転中心に向かう内側の総画素数を計数し、その係数結果に予め設定した係数を乗算することで得るものとするが、内腔面積の求め方はこれ以外のアルゴリズムで求めても構わない。また、長径D1は、内腔面上の2点の距離が最大となったときのその2点間の距離とする。そして、短径D2は、長径D1の中央点を通る垂線と、内腔面との交差する2点間の距離とする。また、内腔面として構成される閉曲線の重心を通る最長径と最短径としても構わない。   The lumen area S is obtained, for example, by counting the total number of pixels on the inner side from the lumen surface toward the rotation center of the imaging core 250 and multiplying the coefficient result by a preset coefficient. The method of obtaining the cavity area may be obtained by another algorithm. The major axis D1 is the distance between the two points on the lumen surface when the distance between the two points is maximized. The minor axis D2 is defined as a distance between a perpendicular line passing through the central point of the major axis D1 and the point at which the lumen surface intersects. Also, the longest diameter and the shortest diameter passing through the center of gravity of a closed curve configured as a lumen surface may be used.

さて、スキャン開始から終了までの血管断面画像の作成処理が終わると、信号処理部201は図4に示すごとく、生成された血管断面画像401を血管軸に沿って互いに接続することで、3次元血管画像402を得ることができる。なお、2次元の血管断面画像の中心位置は、イメージングコア250の回転中心位置と一致するが、血管断面の中心位置ではない点に注意されたい。3次元血管画像402における図示の矢印Aに切った断面画像(血管軸に平行な面で切った断面画像)を、以降、縦断面画像と呼び、図3の血管軸に直交する面で切った血管断面画像と区別する。   When the processing of creating a blood vessel cross-sectional image from the start to the end of the scan is completed, the signal processing unit 201 connects the generated blood vessel cross-sectional images 401 to each other along the blood vessel axis as shown in FIG. A blood vessel image 402 can be obtained. Note that the center position of the two-dimensional blood vessel cross-sectional image coincides with the rotation center position of the imaging core 250, but is not the center position of the blood vessel cross-section. The cross-sectional image (cross-sectional image cut along a plane parallel to the blood vessel axis) of the three-dimensional blood vessel image 402 is hereinafter referred to as a vertical cross-sectional image, and cut along a plane orthogonal to the blood vessel axis in FIG. It is distinguished from a blood vessel cross-sectional image.

なお、ここでは3次元血管画像402を再構成してから縦断面画像を生成するものとしたが、例えば、図3のように2次元の断面画像を構成する際に利用した或るラインデータ(例えば0°)とその真逆(180°)のラインデータで表される一本のデータを得ることを、全ての2次元の断面画像に対して行い、それらを互いに接続することで縦断面画像を構成しても構わない。   In this case, the vertical cross-sectional image is generated after reconstructing the three-dimensional blood vessel image 402. However, for example, certain line data (for example, FIG. 3) used when forming a two-dimensional cross-sectional image is used. Obtaining a single line of data represented by line data of, for example, 0 °) and its inverse (180 °) is performed for all two-dimensional cross-sectional images, and by connecting them to each other, a vertical cross-sectional image is obtained. May be configured.

実施形態では、上記のようにして得られた縦断面画像と、各2次元の血管断面画像を再構成する際に算出した断面特徴情報を用いて、狭窄している箇所をユーザ(医師等)に分かりやすく表示するものである。   In the embodiment, a stenosis part is identified by a user (doctor or the like) using the longitudinal cross-sectional image obtained as described above and cross-sectional feature information calculated when reconstructing each two-dimensional blood vessel cross-sectional image. Is displayed in an easy-to-understand manner.

図6Aは、モニタ113に表示される、スキャニング処理を終えた際の初期段階のGUI600を示している。図示のごとく、GUI600は符号610、620,630で示される表示領域を含む。表示領域610には縦断面画像(血管軸に沿った面で切った血管断面画像)が表示される。表示領域620には、面積S、円形度Cの2つの指標値から狭窄の度合を表す狭窄指標像が表示される。表示領域630は、表示領域610に表示されたマーカ611で示される線分612における、血管軸に直交する面で切った血管断面画像(図3参照)を表示する。また、表示領域610、表示領域620における長手方向の寸法を容易にするために、それらの間にスケール640を表示した。なお、図示の範囲を示す符号650a乃至650cについては後述する。   FIG. 6A shows the GUI 600 displayed on the monitor 113 at the initial stage when the scanning process is completed. As shown, the GUI 600 includes display areas indicated by reference numerals 610, 620, and 630. The display area 610 displays a vertical cross-sectional image (a blood vessel cross-sectional image cut along a plane along the blood vessel axis). In the display area 620, a stenosis index image indicating the degree of stenosis is displayed from two index values of the area S and the circularity C. The display area 630 displays a blood vessel cross-sectional image (see FIG. 3) cut along a plane perpendicular to the blood vessel axis in a line segment 612 indicated by the marker 611 displayed in the display area 610. Further, a scale 640 is displayed between the display area 610 and the display area 620 in order to facilitate the dimension in the longitudinal direction. Reference numerals 650a to 650c indicating the illustrated ranges will be described later.

表示領域620に表示する狭窄指標像の生成法を以下に説明する。先に説明したように、信号処理部201は、各血管断面画像を生成する際に、それぞれについて内腔面積S,円形度Cを含む断面特徴情報を算出する。この過程で、信号処理部201は、最大内腔面積Smaxを求める。そして、各断面画像毎に、内腔面積S/Smaxを算出する。すなわち、プルバックスキャンした範囲内の最大内腔面積を1とし、各断面画像の面積を0乃至1の範囲に正規化する。また、信号処理部210は、円形度Cが最小となるスライスNoを求める。   A method of generating a stenosis index image displayed on the display area 620 will be described below. As described above, when generating each blood vessel cross-sectional image, the signal processing unit 201 calculates cross-sectional feature information including the lumen area S and the circularity C for each blood vessel cross-sectional image. In this process, the signal processing unit 201 calculates the maximum lumen area Smax. Then, the lumen area S / Smax is calculated for each cross-sectional image. In other words, the maximum lumen area within the pull-back scan range is set to 1, and the area of each cross-sectional image is normalized to a range of 0 to 1. In addition, the signal processing unit 210 obtains a slice number that minimizes the circularity C.

信号処理部201は、図5に示すように、正規化後の内腔面積S(最大値が1)と、円形度C(同じく最大値が1)の2つの座標軸に対するカラーパレット(図示の場合は4×4個のカラーパレットP00乃至P33)を用意しておく。   As shown in FIG. 5, the signal processing unit 201 includes a color palette (in the illustrated case) for two coordinate axes of the normalized lumen area S (the maximum value is 1) and the circularity C (the maximum value is also 1). Prepares 4 × 4 color palettes P00 to P33).

そして、各断面画像の正規化後の内腔面積Sと、円形度Cから1つのパレットを決定し、決定したパレットを用いて、表示領域620における垂直方向の線分の色を決定する。例えば、或る血管断面画像の正規化後の面積Sが0.74、円形度Cが0.52であった場合、それら2つで示される座標からパレットP22を用いるものとして決定し、そのパレットP22の色を持つ垂直線を、表示領域620の該当する位置に描画する。   Then, one palette is determined from the normalized lumen area S of each cross-sectional image and the degree of circularity C, and the color of the vertical line segment in the display area 620 is determined using the determined palette. For example, when the normalized area S of a certain blood vessel cross-sectional image is 0.74 and the circularity C is 0.52, it is determined that the palette P22 is to be used from the coordinates indicated by the two, and the palette P22 is determined. A vertical line having a color of P22 is drawn at a corresponding position in the display area 620.

上記の処理を行うことで、図6Aの表示領域620に表示すべき狭窄指標像が生成される。なお、決定したパレットで描画する部分は、厳密には「垂直線」ではなく、矩形(長方形)である。すなわち、表示領域620の垂直方向のサイズをH,その水平サイズをW、水平サイズに対応する断面画像の総数がN枚としたとき、決定したパレットで描画する領域は、垂直方向H,水平方向W/Nで規定される矩形領域となる。従って、この矩形領域内を、決定したパレットの色で塗りつぶすことになる。   By performing the above processing, a stenosis index image to be displayed in the display area 620 of FIG. 6A is generated. Note that the part to be drawn on the determined palette is not a “vertical line” but a rectangle (rectangle). That is, when the vertical size of the display area 620 is H, its horizontal size is W, and the total number of cross-sectional images corresponding to the horizontal size is N, the area to be drawn with the determined pallet is vertical H, horizontal direction It is a rectangular area defined by W / N. Therefore, the inside of this rectangular area is filled with the determined palette color.

ユーザはマウス114を操作して、表示領域610におけるマーカ611の位置を自由に変更できる。マーカ611の位置が変更された場合、信号処理部201は、変更後のマーカ611の位置に基づき、該当する断面画像及びその断面特徴情報を、メモリ202から読み込み、表示領域630を更新する。   The user can freely change the position of the marker 611 in the display area 610 by operating the mouse 114. When the position of the marker 611 is changed, the signal processing unit 201 reads the corresponding cross-sectional image and its cross-sectional feature information from the memory 202 based on the changed position of the marker 611, and updates the display area 630.

更に、信号処理部201は、円形度Cについて2つの閾値Th1,Th2(ただしTh2<Th1)を用意し、一旦、閾値Th2未満にまで円形度Cが小さくなった点を挟む、閾値Th1以下の区間を病変区間として決定し、その区間をユーザに報知する。図6Aにおける符号650a,650b,650cが病変区間を表している。   Further, the signal processing unit 201 prepares two thresholds Th1 and Th2 (where Th2 <Th1) for the circularity C, and once sandwiches a point where the circularity C is reduced to less than the threshold Th2, the threshold Th1 or less. The section is determined as a lesion section, and the section is notified to the user. Reference numerals 650a, 650b, and 650c in FIG. 6A represent lesion sections.

また、実施形態では、図6AのGUIを表示する際の初期段階で表示領域630に表示する断面画像を、検出された複数の病変区間のそれぞれで、血管面積が最小となるフレームを検出し、最も小さい血管径を示す断面画像とした。そして、その最小円形度Cを持つ断面画像における断面特徴情報(正規化前の面積S、円形度C、長径D1、短径D2)を合わせて表示する。また、このとき、円形度Cが最小となる断面画像が何番目のスライスかは分かっているので、信号処理部201は表示領域の該当する位置にマーカ611と、垂直線612を表示する。また、図6Aの初期段階で表示領域630に表示する断面画像を、円形度が最小となる断面画像としても良い。   Further, in the embodiment, a cross-sectional image displayed in the display area 630 at an initial stage when the GUI of FIG. 6A is displayed is detected in each of a plurality of detected lesion sections, and a frame having a minimum vascular area is detected. A cross-sectional image showing the smallest blood vessel diameter was used. Then, the cross-sectional feature information (the area S before normalization, the circularity C, the major axis D1, and the minor axis D2) in the cross-sectional image having the minimum circularity C are also displayed. Further, at this time, since it is known which slice number is the slice image with the smallest circularity C, the signal processing unit 201 displays the marker 611 and the vertical line 612 at the corresponding position in the display area. Further, the cross-sectional image displayed in the display area 630 in the initial stage of FIG. 6A may be a cross-sectional image with the smallest circularity.

以上であるが、次に信号処理部201の処理手順を図7のフローチャートに従って説明する。なお、以下の説明では、プローブ101は既に患者の目標とする血管患部に挿入済みであるものとする。   The processing procedure of the signal processing unit 201 will now be described with reference to the flowchart of FIG. In the following description, it is assumed that the probe 101 has already been inserted into a target blood vessel affected part of a patient.

まず、ステップS101にて、操作パネル112からスキャン開始の指示があったか否かを判定する。スキャン開始指示があったと判断した場合、ステップS102に進み、プルバックスキャン処理を実行する。このプルバックスキャン処理において、信号処理部201が通信部208を介してプルバック部102にイメージングコア250を予め設定された速度で回転させると共に、イメージングコア250を所定速度で後退させる処理を行わせる。この結果、測定光と参照光とが合波である干渉光データが得られるので、それをメモリ202に蓄積する処理を行う。そしてステップS103にて、イメージングコア250の血管軸に対する移動量が、計画した移動量になったか否かを判定し、否の場合にはプルバックスキャンを継続する。   First, in step S101, it is determined whether an instruction to start scanning has been given from the operation panel 112. If it is determined that a scan start instruction has been issued, the process proceeds to step S102, and a pull-back scan process is performed. In this pull-back scan process, the signal processing unit 201 causes the pull-back unit 102 to rotate the imaging core 250 at a preset speed via the communication unit 208 and perform a process of moving the imaging core 250 backward at a predetermined speed. As a result, interference light data in which the measurement light and the reference light are multiplexed is obtained, and a process of storing the data in the memory 202 is performed. Then, in step S103, it is determined whether or not the amount of movement of the imaging core 250 with respect to the blood vessel axis has reached the planned amount of movement. If not, the pull-back scan is continued.

次に、イメージングコア250を計画距離だけ移動した場合、処理はステップ104に進み、メモリ202に蓄積された干渉光データに対して、FFT(高速フーリエ変換)を施し、周波数分解して深さ方向のデータ(ラインデータ)を生成し、その結果を用いて血管軸に対して直交する断面画像の再構成処理を行う。そして、ステップS105では、再構成した断面画像に対する断面特徴情報(内腔面積S,及び、長径D1,短径D2,並びに円形度C)を算出し、断面画像及び断面特徴情報を互い関連付けてメモリ202に格納する。そして、ステップS106にて、全ての断面画像の再構成処理を終えたか否かを判定し、否の場合にはステップ104,105の処理を繰り返す。   Next, when the imaging core 250 has been moved by the planned distance, the process proceeds to step 104, where the interference light data stored in the memory 202 is subjected to FFT (fast Fourier transform), frequency-resolved, and (Line data) is generated, and a reconstruction process of a cross-sectional image orthogonal to the blood vessel axis is performed using the result. In step S105, cross-sectional feature information (lumen area S, major axis D1, minor axis D2, and circularity C) for the reconstructed cross-sectional image is calculated, and the cross-sectional image and cross-sectional characteristic information are associated with each other and stored in the memory. 202. Then, in step S106, it is determined whether or not the reconstruction processing of all cross-sectional images has been completed, and if not, the processing of steps 104 and 105 is repeated.

全断面画像の再構成処理を終えると、処理はステップ107に進み、各断面画像の画像特徴情報に基づき、各断面画像毎の狭窄指標を示すためのパレットを決定する。このとき、プルバックスキャンした範囲において、先に説明したように、円形度が閾値Th2未満まで小さくなった点を挟む、閾値Th1以下の区間を病変区間として、決定し、各病変区間における最小内腔面積を求める。そして、ステップS108にて、血管軸に平行な面で切った縦断面画像(病変区間を示す矢印も合成する)、各断面画像のパレットで決定された狭窄指標像、並びに、求めた各病変区間における最小内腔面積を比較し、最小面積を示す断層画像を、図6Aに示すようなレイアウトで表示し、且つ、表示した断面画像位置にマーカ611と線分612を移動自在に描画する。   When the reconstruction processing of all cross-sectional images is completed, the process proceeds to step 107, and a pallet for indicating a stenosis index for each cross-sectional image is determined based on the image feature information of each cross-sectional image. At this time, in the range where the pull-back scan was performed, as described above, a section having a circularity smaller than the threshold Th2 and sandwiching the point equal to or smaller than the threshold Th1 is determined as a lesion section, and the minimum lumen in each lesion section is determined. Find the area. Then, in step S108, a longitudinal section image cut by a plane parallel to the blood vessel axis (an arrow indicating a lesion section is also synthesized), a stenosis index image determined by a palette of each section image, and each obtained lesion section Are compared, a tomographic image showing the minimum area is displayed in a layout as shown in FIG. 6A, and a marker 611 and a line segment 612 are drawn movably at the displayed cross-sectional image position.

以上の結果、図6Aに示すように、内腔面積、円形度を加味した、病変部位が血管軸に沿ってどのように存在しているのかが容易に把握可能なGUIを提供することができる。また、特に操作しなくても、円形度に従って病変と予想される区間が表示され、かつ、各区間における最小内腔面積が求まり、さらに、各区間間での最小内腔面積を有する断面像が表示され、その位置における内腔面積、円形度が表示されるので、ステントを留置する際に含めるべき領域がどこにすべきかを容易に判定することも可能となる。また、ステントを留置する際のステントの両端は、健常な血管、すなわち、円形度が真円に近く、面積も大きい部位が望まれる。かかる点、図6Aの表示の結果、内腔面積、円形度が共に高い位置も容易に理解できるし、スケールと照らし合わせることで容易に長さを知ることも可能となる。   As a result, as shown in FIG. 6A, it is possible to provide a GUI that can easily grasp how the lesion site exists along the blood vessel axis in consideration of the lumen area and the circularity. . Further, even if no operation is performed, a section expected to be a lesion is displayed according to the degree of circularity, and a minimum lumen area in each section is obtained. Further, a cross-sectional image having a minimum lumen area between the sections is obtained. Since it is displayed and the lumen area and the circularity at that position are displayed, it is also possible to easily determine where the region to be included when placing the stent should be. In addition, it is desired that both ends of the stent at the time of placing the stent be healthy blood vessels, that is, portions having a circularity close to a perfect circle and a large area. In this regard, as a result of the display of FIG. 6A, it is possible to easily understand the position where both the lumen area and the circularity are high, and it is also possible to easily know the length by comparing it with the scale.

なお、求めた病変区間の外側の一定区間内における円形度が最大となる位置(区間両端の2つ存在することになる)にマーカを表示し、そのマーカがユーザから指定された場合に、該当する断面画像を表示領域630に表示させても良い。通常、ステントを留置する際のステントの両端の位置は、健常な血管位置(円形度が大きい位置)にすることが望まれるためである。   In addition, a marker is displayed at the position where the degree of circularity in the fixed section outside the obtained lesion section is the maximum (there are two at both ends of the section), and when the marker is designated by the user, the corresponding marker is displayed. A cross-sectional image to be displayed may be displayed in the display area 630. Usually, this is because it is desired that the positions of both ends of the stent when placing the stent be healthy blood vessel positions (positions with a large circularity).

また、図6Aの場合、内腔面積、円形度の2つの指標値で利用するパレットを1つ決定するものである。換言すれば、1つのパレットが内腔面積S、円形度Cを表すものとなるので、ユーザはその関係を熟知している必要がある。その理解を更に容易にするため、例えば図6Aに代えて図6BのGUIにして良い。図6Bでは、円形度の指標を表示する表示領域622と内腔面積の指標を表示する表示領域623を独立して表示しているので、ユーザにとっては輝度(あるいは濃度)の高低のみで、それらの度合を把握でき、理解が容易になる。   In the case of FIG. 6A, one pallet to be used is determined based on two index values of the lumen area and the circularity. In other words, since one pallet represents the lumen area S and the circularity C, the user needs to be familiar with the relationship. In order to further facilitate the understanding, for example, the GUI of FIG. 6B may be used instead of FIG. 6A. In FIG. 6B, since the display area 622 for displaying the index of the circularity and the display area 623 for displaying the index of the lumen area are displayed independently, only the brightness (or density) is high and low for the user. And the degree of understanding can be easily understood.

また、図6A,6Bでは、パレットや濃淡で円形度、内腔面積の大小を示すようにしたが、円形度、内腔面積は共に数値として算出済みであるので、折れ線グラフ等で表現しても構わない。   Also, in FIGS. 6A and 6B, the circularity and the lumen area are indicated by pallets and shades to indicate the magnitude of the lumen area. However, since the circularity and the lumen area are both already calculated as numerical values, they are represented by line graphs and the like. No problem.

また、各病変区間における内腔面積、長径、短径、円形度のそれぞれの最大値、最小値、平均値。区間長を合わせて表示しても良い。   In addition, the maximum value, minimum value, and average value of the lumen area, major axis, minor axis, and circularity in each lesion section, respectively. The section length may be displayed together.

また、診断対象の血管には分枝があることがある。かかる分枝している箇所では円形度が測定できない場合がある。従って、分枝部分では円形度を算出する対象外としても良い。   A blood vessel to be diagnosed may have a branch. In some cases, the degree of circularity cannot be measured at such a branched portion. Therefore, the branch portion may be excluded from the calculation target of the circularity.

また、上記実施形態では、図6A,6BのGUIを表示するまでに、患者の血管にプローブを挿入してスキャンすることを条件にしたが、スキャンして得られたデータをハードディスク等の記憶媒体に蓄積しておき、時間をおいて、その記憶媒体から読み込んで図6A,6BのGUIを表示するようにしても良い。この場合、その記憶媒体に格納されたデータをメモリ202に読み出した後、図7のS104以降の処理を行うことになる。   Further, in the above-described embodiment, the condition that the probe is inserted into the blood vessel of the patient and scanning is performed by the time the GUI of FIGS. 6A and 6B is displayed is used, but the data obtained by scanning is stored in a storage medium such as a hard disk. 6A and 6B may be read from the storage medium at a later time and the GUIs of FIGS. 6A and 6B may be displayed. In this case, after the data stored in the storage medium is read out to the memory 202, the processes after S104 in FIG. 7 are performed.

以上、実施形態を説明したが、本実施形態では、波長掃引を利用した光干渉に基づく画像診断装置(SS−OCT)に適用する例を説明した。しかし、超音波を利用する装置(IVUS)であっても、血管断面像、3D血管像を再構成できるので、係る装置に適用しても構わない。また、IVUSとOCTの両方を用いる装置に適用することも可能である。   The embodiment has been described above. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to an image diagnostic apparatus (SS-OCT) based on optical interference using wavelength sweeping has been described. However, even an apparatus using an ultrasonic wave (IVUS) can reconstruct a blood vessel cross-sectional image and a 3D blood vessel image, and thus may be applied to such an apparatus. Further, the present invention can be applied to an apparatus using both IVUS and OCT.

上記実施形態からもわかるように、実施形態における特徴部分の一部は、少なくともマイクロプロセッサで構成される信号処理部201によるものである。マイクロプロセッサはプログラムを実行することで、その機能を実現するわけであるから、当然、そのプログラムも本願発明の範疇になる。また、通常、プログラムは、CD−ROMやDVD−ROM等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それのコンピュータが有する読み取り装置(CD−ROMドライブ等)にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になるわけであるから、係るコンピュータ可読記憶媒体も本願発明の範疇に入ることも明らかである。   As can be seen from the above embodiment, a part of the characteristic portion in the embodiment is at least a signal processing unit 201 including a microprocessor. The microprocessor realizes its function by executing a program, and therefore, the program naturally falls within the scope of the present invention. Usually, the program is stored in a computer-readable storage medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM, and is set in a reading device (a CD-ROM drive or the like) of the computer and copied or installed in the system. It is clear that such a computer-readable storage medium also falls within the scope of the present invention.

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, to make the scope of the present invention public, the following claims are appended.

本願は、2015年2月25日提出の日本国特許出願特願2015−035598を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。   This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2015-035598 filed on Feb. 25, 2015, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Claims (12)

信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置であって、
前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第1の画像生成手段と、
前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第2の画像生成手段と、
前記第1の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出手段と、
前記第2の画像生成手段で生成した断面画像と、前記算出手段で算出した円形度とを対応付けて表示する表示手段と
を有することを特徴とする画像診断装置。
An imaging diagnostic apparatus for acquiring an image of a blood vessel lumen, using a probe that rotatably accommodates an imaging core that emits and receives a signal and that is movable along a rotation axis,
First image generation means for generating a cross-sectional image orthogonal to the rotation axis at each position along the rotation axis based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in the rotation axis direction When,
A second image generation unit configured to generate a cross-sectional image along a blood vessel axis based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in a rotation axis direction;
Calculating means for calculating a circularity indicating the degree of circularity of the lumen surface in each of the cross-sectional images generated by the first image generating means;
An image diagnostic apparatus, comprising: display means for displaying the cross-sectional image generated by the second image generating means and the circularity calculated by the calculating means in association with each other.
前記算出手段は、前記第1の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面積を更に算出し、
前記表示手段は、算出した内腔面積の大小を示す像を前記断面画像と並列に表示することを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
The calculating means further calculates a lumen area in each cross-sectional image generated by the first image generating means,
2. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays an image indicating the size of the calculated lumen area in parallel with the cross-sectional image. 3.
前記表示手段は、前記円形度、前記内腔面積の2つの値で利用する色パレットを決定し、当該決定した色パレットで示される像を表示することを特徴とする請求項2に記載の画像診断装置。   The image according to claim 2, wherein the display unit determines a color palette to be used based on the two values of the circularity and the lumen area, and displays an image represented by the determined color palette. Diagnostic device. 前記第1の画像生成手段で生成された断面画像中の、前記円形度が最小となる断面画像を特定する特定手段を更に有し、
前記表示手段は、前記第2の画像生成手段で生成した断面画像上の、前記特定手段が特定した断面画像に対応する位置に予め設定されたマークを表示し、且つ、前記円形度が最小となる断面画像を表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像診断装置。
In the cross-sectional image generated by the first image generating means, further includes a specifying means for specifying a cross-sectional image having the smallest circularity,
The display means displays a preset mark at a position corresponding to the cross-sectional image specified by the specifying means on the cross-sectional image generated by the second image generating means, and sets the circularity to be minimum. The image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a cross-sectional image is displayed.
前記算出手段で算出した円形度と、第1閾値、第2閾値(ただし、第1閾値<第2閾値)と比較し、第1閾値未満の円形度を有する断面画像を挟み、前記第2閾値以下となる両端で挟まれる区間を病変区間として検出する病変区間検出手段を更に有し、
前記表示手段は、前記病変区間を示す像を表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像診断装置。
The circularity calculated by the calculating means is compared with a first threshold value and a second threshold value (where first threshold value <second threshold value), and a cross-sectional image having a circularity less than the first threshold value is sandwiched. Further having a lesion section detecting means for detecting a section sandwiched between both ends as a lesion section as follows,
The image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays an image indicating the lesion section.
前記病変区間検出手段により検出された、単一、または複数の病変区間における、区間内の最小内腔面積を示す断面画像を特定する区間内特定手段と、
前記区間内特定手段を用いて求めた各病変区間における最小内腔面積をお互いに比較し、内腔面積が最小となる断面画像を特定する区間間特定手段とを更に有し、
前記表示手段は、前記第2の画像生成手段で生成した断面画像上の、前記区間間特定手段が特定した断面画像に対応する位置に予め設定されたマークを表示し、且つ、前記円形度が最小となる断面画像を表示することを特徴とする請求項5に記載の画像診断装置。
In-section identification means for identifying a cross-sectional image indicating the minimum lumen area in the section, detected by the lesion section detection means, in a single or a plurality of lesion sections,
Comparing the minimum lumen area in each lesion section determined using the intra-section specifying means with each other, further comprising an inter-section specifying means for specifying a cross-sectional image with the smallest lumen area,
The display means displays a preset mark at a position corresponding to the cross-sectional image specified by the interval specifying means on the cross-sectional image generated by the second image generating means, and the circularity is The image diagnostic apparatus according to claim 5, wherein a minimum cross-sectional image is displayed.
前記病変区間に含まれる断面画像における内腔面積、円形度それぞれの最大値、最小値、平均値を算出する手段を更に有し、
前記表示手段は、各病変区間ごとの内腔面積、円形度の最大値、最小値、平均値、区間長を表示することを特徴とする請求項5に記載の画像診断装置。
The lumen area in the cross-sectional image included in the lesion section, the maximum value of each circularity, the minimum value, further comprising means for calculating the average value,
The image diagnostic apparatus according to claim 5, wherein the display unit displays a lumen area, a maximum value, a minimum value, an average value, and a section length of each of the lesion sections.
前記病変区間検出手段により検出された病変区間の外側の一定区間内における円形度が、最も真円に近くなる断層画像を特定する区間外特定手段をさらに有し、前記表示手段は、前記区間外特定手段で特定した断面画像に対応する位置にあらかじめ設定されたマークを表示し、該当する断面画像の内腔面積、円形度、それぞれの最大値、最小値、平均値を表示することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の画像診断装置。   The image processing apparatus further includes an out-of-segment identification unit that identifies a tomographic image in which a circularity in a certain section outside the lesion section detected by the lesion section detection unit is closest to a perfect circle. A mark set in advance is displayed at a position corresponding to the cross-sectional image specified by the specifying means, and the lumen area of the relevant cross-sectional image, the circularity, the maximum value, the minimum value, and the average value are displayed. The image diagnostic apparatus according to any one of claims 5 to 7. 前記表示手段は、前記第2の画像生成手段で生成した断面画像、及び、前記算出手段で算出した円形度を示す像と並列に、寸法を示すスケールを表示することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像診断装置。   2. The display device according to claim 1, wherein the display unit displays a scale indicating a dimension in parallel with the cross-sectional image generated by the second image generating unit and an image indicating the circularity calculated by the calculating unit. An image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 8. 信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置の作動方法であって、
第1の画像生成手段が、前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第1の画像生成工程と、
第2の画像生成手段が、前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第2の画像生成工程と、
算出手段が、前記第1の画像生成工程で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出工程と、
表示手段が、前記第2の画像生成工程で生成した断面画像と、前記算出工程で算出した円形度とを対応付けて表示する表示工程と
を有することを特徴とする画像診断装置の作動方法。
A method for operating an image diagnostic apparatus for acquiring an image of a blood vessel lumen, using a probe that rotatably accommodates an imaging core that emits and receives a signal and that is movable along a rotation axis,
First image generating means , based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in the direction of the rotation axis, generates a cross-sectional image orthogonal to the rotation axis at each position along the rotation axis. A first image generating step of generating;
A second image generation step of generating a cross-sectional image along a blood vessel axis based on data obtained by rotating the imaging core and moving the imaging core in a rotation axis direction;
Calculating means, a calculating step of calculating the circularity showing a circular degree of luminal surface in each cross-sectional image generated by the first image generation step,
Display means, wherein the cross-sectional image generated by the second image generation step, a method of operating an image diagnostic apparatus characterized by comprising a display step of displaying in association with the circularity calculated by the calculating step.
コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像診断装置として機能させるためのプログラム。   A program for causing a computer to function as the image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 9 when read and executed by the computer. 請求項11に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7236689B2 (en) * 2018-03-05 2023-03-10 リオン株式会社 3D shape data creation system operation method and 3D shape data creation system
US20200129158A1 (en) * 2018-10-26 2020-04-30 Volcano Corporation Graphical longitudinal display for intraluminal ultrasound imaging and associated devices, systems, and methods
JP7372641B2 (en) * 2019-03-19 2023-11-01 互応化学工業株式会社 Water-based mold release agent and release material

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2926666C (en) * 2009-09-23 2018-11-06 Lightlab Imaging, Inc. Lumen morphology and vascular resistance measurements data collection systems, apparatus and methods
WO2013042231A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-28 医療法人澄心会豊橋ハートセンター Device for quantifying cross-sectional shape of blood vessel and method for quantifying cross-sectional shape of blood vessel using same
EP2931115B1 (en) * 2012-12-12 2017-07-26 Lightlab Imaging, Inc. Apparatus for automated determination of a lumen contour of a blood vessel
WO2014162366A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 テルモ株式会社 Image diagnostic device, method for controlling same, program, and computer-readable storage medium

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