JP7019758B2 - Image display device and its operation method - Google Patents

Image display device and its operation method Download PDF

Info

Publication number
JP7019758B2
JP7019758B2 JP2020120887A JP2020120887A JP7019758B2 JP 7019758 B2 JP7019758 B2 JP 7019758B2 JP 2020120887 A JP2020120887 A JP 2020120887A JP 2020120887 A JP2020120887 A JP 2020120887A JP 7019758 B2 JP7019758 B2 JP 7019758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
image
probe
blood vessel
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020120887A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020171771A (en
Inventor
淳也 古市
功 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Original Assignee
TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRUMO KABUSHIKI KAISHA filed Critical TRUMO KABUSHIKI KAISHA
Priority to JP2020120887A priority Critical patent/JP7019758B2/en
Publication of JP2020171771A publication Critical patent/JP2020171771A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7019758B2 publication Critical patent/JP7019758B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Endoscopes (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、生体組織の断層像を生成するためのカテーテルの位置の検出に関する。 The present invention relates to detecting the position of a catheter for generating a tomographic image of a living tissue.

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に、超音波断層像診断装置(IVUS:Intravascular ultrasound)が用いられる。また、IVUSの代わりとして光干渉断層診断装置(OCT:Optical Coherence Tomography)や、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)が用いられている。IVUSやOCTなどの断層像を取得可能な血管内診断装置は、X線装置で確認した病変部位のより詳細な情報、例えば血管内の狭窄率や分枝におけるプラークの存在、石灰化の分布などを得るために使用される。 Endovascular treatment is performed using high-performance catheters such as balloon catheters and stents. An ultrasonic tomographic image diagnostic apparatus (IVUS: Intravascular ultrasound) is used for the diagnosis before the operation or for the progress confirmation after the operation. In addition, an optical coherence tomography (OCT: Optical Coherence Tomography) is used instead of IVUS, and an optical coherence tomography (SS-OCT: Swept-source Optical coherence Tomography) using wavelength sweep is used as an improved version of OCT. Has been done. Intravascular diagnostic devices that can acquire tomographic images such as IVUS and OCT have more detailed information on lesion sites confirmed by X-ray equipment, such as stenosis rate in blood vessels, presence of plaques in branches, distribution of calcification, etc. Used to get.

医師は、治療が必要であると判断した場合、上述の血管内診断装置により得られた血管断層像を観察することで、例えばステントエッジ位置をどこにするか等の治療の詳細を決定する。決定した治療部位を治療する場合、医師はX線装置で得られるX線画像(アンジオグラフィー)を見ながら、バルーンやステントの設置等の治療を実施する。そのため、血管断層像を確認して決定したバルーンやステントの設置位置等が、X線画像上のどの位置に相当するかを理解することは治療において非常に重要な要素となる。 When the doctor determines that treatment is necessary, the doctor determines the details of treatment such as where to position the stent edge by observing the vascular tomographic image obtained by the above-mentioned intravascular diagnostic apparatus. When treating the determined treatment site, the doctor performs treatment such as placement of a balloon or a stent while observing an X-ray image (angiography) obtained by an X-ray apparatus. Therefore, it is a very important factor in treatment to understand which position on the X-ray image corresponds to the placement position of the balloon or stent determined by confirming the vascular tomographic image.

米国特許第7930014号明細書U.S. Pat. No. 7,93014

前述した通り、血管内治療等においては、得られた血管断層像とX線画像上の位置関係を把握する事が重要となる。しかしながら、血管内診断装置とX線装置はそれぞれ別のモダリティとして構成されているため、医師は例えば分枝位置などのランドマークを頼りに、確認した血管断層像に対応するX線画像上の位置を推測して治療を行う必要がある。 As described above, in endovascular treatment and the like, it is important to grasp the positional relationship between the obtained vascular tomographic image and the X-ray image. However, since the intravascular diagnostic device and the X-ray device are configured as different modalities, doctors rely on landmarks such as branch positions to determine the position on the X-ray image corresponding to the confirmed vascular tomographic image. It is necessary to guess and treat.

上述したような血管断層像に対応するX線画像上の位置の推測精度を向上させるために、血管断層像取得時のX線画像を取り込み、血管断層像と同期してX線画像を表示する血管断層像装置が存在する。一般に、血管断層像装置に繋がるカテーテルには、そのセンサ部近傍にX線不透過マーカが設置されており、血管断層像とX線画像を同期して表示することにより、上記の推定精度を向上させている。この機能を用いることで、血管断層像とX線画像上のX線不透過マーカ位置とを一対一に対応付けて視覚化する事が可能である。 In order to improve the estimation accuracy of the position on the X-ray image corresponding to the blood vessel tomographic image as described above, the X-ray image at the time of acquiring the blood vessel tomographic image is captured and the X-ray image is displayed in synchronization with the blood vessel tomographic image. There is a vascular tomography device. Generally, an X-ray opaque marker is installed in the vicinity of the sensor portion of the catheter connected to the vascular tomographic image device, and the above estimation accuracy is improved by displaying the vascular tomographic image and the X-ray image in synchronization. I'm letting you. By using this function, it is possible to visualize the vascular tomographic image and the X-ray opaque marker position on the X-ray image in a one-to-one correspondence.

さらに、近年では、X線画像上から自動的にX線不透過マーカを検出し、強調表示することでさらなる視認性の向上を行う技術が開発されている(特許文献1)。しかしながら、X線画像上表示される血管は拍動や呼吸の影響により時間経過と共に位置が変動する事、さらに、人の血管の分枝の数や分枝の構成は個人差が大きい事、目的の血管周辺に分枝が多数存在することも少なくない事、などの理由のため、X線画像におけるX線不透過マーカの自動検出率は満足のいくものではない。 Further, in recent years, a technique for further improving visibility by automatically detecting an X-ray opaque marker on an X-ray image and highlighting it has been developed (Patent Document 1). However, the position of the blood vessels displayed on the X-ray image changes with the passage of time due to the influence of pulsation and breathing, and the number of branches and the composition of the branches of human blood vessels vary greatly among individuals. The automatic detection rate of the X-ray opaque marker in the X-ray image is not satisfactory because there are often many branches around the blood vessel.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、断層像取得中に取得されたX線画像においてX線不透過マーカの検出率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the detection rate of an X-ray opaque marker in an X-ray image acquired during acquisition of a tomographic image.

上記の目的を達成する本発明の一態様によるX線マーカ検出装置は以下の構成を備える。すなわち、
プローブをカテーテルの軸方向へ移動しながら取得した複数の断層像と、前記プローブの前記移動の間に撮影された複数のX線画像とを表示する画像表示装置であって、
前記プローブの移動を開始する前の所定期間に撮影されたX線画像から、前記プローブに沿った線を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された線を用いて、前記プローブの移動中に撮影された前記複数のX線画像の各において前記プローブに設けられたX線不透過マーカの位置を検出する検出手段と、
前記複数のX線画像と前記複数の断層像とを同期表示し、該同期表示におけるX線画像の表示において前記検出手段により検出された前記X線不透過マーカの位置を明示する表示制御手段と、を備える。
The X-ray marker detection device according to one aspect of the present invention that achieves the above object has the following configuration. That is,
An image display device that displays a plurality of tomographic images acquired while moving the probe in the axial direction of the catheter and a plurality of X-ray images taken during the movement of the probe.
An extraction means for extracting a line along the probe from an X-ray image taken during a predetermined period before the probe starts to move, and an extraction means.
Using the lines extracted by the extraction means, a detection means for detecting the position of an X-ray opaque marker provided on the probe in each of the plurality of X-ray images taken while the probe is moving.
A display control means for synchronously displaying the plurality of X-ray images and the plurality of tomographic images and clearly indicating the position of the X-ray opaque marker detected by the detection means in the display of the X-ray image in the synchronous display. , Equipped with.

また、本発明の他の態様によるX線不透過マーカ検出方法は、
断層像を取得するためのプローブのカテーテルの軸方向への移動中に撮影された複数のX線画像において、前記プローブに設けられたX線不透過マーカを検出するX線不透過マーカ検出方法であって、
前記プローブの移動を開始する前の所定期間に撮影されたX線画像から、前記プローブに沿った線を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された線を用いて、前記プローブの移動中に撮影された前記複数のX線画像の各々において前記プローブに設けられたX線不透過マーカの位置を検出する検出工程と、を有する。
Further, the method for detecting an X-ray opaque marker according to another aspect of the present invention is:
An X-ray opaque marker detection method that detects an X-ray opaque marker provided on the probe in a plurality of X-ray images taken while the probe is moving in the axial direction for acquiring a tomographic image. There,
An extraction step of extracting a line along the probe from an X-ray image taken during a predetermined period before starting the movement of the probe, and an extraction step.
Using the lines extracted in the extraction step, a detection step of detecting the position of an X-ray opaque marker provided on the probe in each of the plurality of X-ray images taken while the probe is moving, and a detection step. Have.

本発明によれば、断層像取得前のX線画像を用いることで、断層像取得中に取得されたX線画像に存在するX線不透過マーカの検出率を向上させることができる。 According to the present invention, by using the X-ray image before the tomographic image acquisition, the detection rate of the X-ray opaque marker existing in the X-ray image acquired during the tomographic image acquisition can be improved.

実施形態による表示システムの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the display system by embodiment. 血管断層像を取得するためのカテーテルシステムを説明する図である。It is a figure explaining the catheter system for acquiring a vascular tomographic image. 実施形態の表示システムによる同期表示処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the synchronous display process by the display system of embodiment. 血管断層像とX線画像の収集タイミングを説明する図である。It is a figure explaining the collection timing of a vascular tomographic image and an X-ray image. 血管モデル生成処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the blood vessel model generation process. 実施形態による血管モデル生成処理を説明する図である。It is a figure explaining the blood vessel model generation processing by an embodiment. マーカ検出処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the marker detection process. 実施形態によるマーカ検出における血管モデルの選択を説明する図である。It is a figure explaining the selection of the blood vessel model in the marker detection by an embodiment. 実施形態による同期表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the synchronous display by an embodiment.

以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態の一例を説明する。 Hereinafter, an example of a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態による、血管断層像とX線画像(アンジオ画像)の同期表示を実現する表示システムの構成例を示す図である。図1において、断層像取得部としての血管内診断装置100は、血管内超音波法(IVUS)や光干渉断層法(OCT)などにより血管内の断層像を取得する。カテーテルシステム111は、たとえば、患者10の心臓の周囲の血管内の断層像を撮影するために、足の付け根等から動脈を通して心臓の近くまで挿入される。光干渉診断装置の場合、血管内診断装置100は、カテーテルシステム111のプローブを介して計測光の出射とその反射光の入射を行って断層像を得るとともに、X線画像取得部としてのX線撮影装置200が撮影したX線画像(アンジオ画像)を、ケーブル103を介して取得する。他方、超音波断層像撮影装置の場合、血管内診断装置100は、カテーテルシステム111のプローブを介して超音波信号の出力とその反射信号の入力を行なって断層像を得るとともに、X線撮影装置200が撮影したX線画像を、ケーブル103を介して取得する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a display system that realizes synchronous display of a blood vessel tomographic image and an X-ray image (angio image) according to the present embodiment. In FIG. 1, the intravascular diagnostic apparatus 100 as a tomographic image acquisition unit acquires an intravascular tomographic image by an intravascular ultrasonic method (IVUS), an optical coherence tomography method (OCT), or the like. The catheter system 111 is inserted, for example, from the base of the foot or the like through an artery to near the heart in order to capture a tomographic image in a blood vessel around the heart of patient 10. In the case of the optical interference diagnostic device, the intravascular diagnostic device 100 obtains a tomographic image by emitting measurement light and incident reflected light through the probe of the catheter system 111, and X-rays as an X-ray image acquisition unit. The X-ray image (angio image) taken by the photographing apparatus 200 is acquired via the cable 103. On the other hand, in the case of an ultrasonic tomography apparatus, the intravascular diagnostic apparatus 100 obtains a tomographic image by outputting an ultrasonic signal and inputting a reflected signal thereof via a probe of the catheter system 111, and also obtains an X-ray imaging apparatus. The X-ray image taken by the 200 is acquired via the cable 103.

図2は、カテーテルシステム111について説明する図である。図2に示されるように、カテーテルシステム111は、ガイディングカテーテル112、断層像撮影のためのプローブ115を内包したカテーテル113、ガイドワイヤ114を含む。ガイディングカテーテル112はガイドワイヤ114およびカテーテル113を挿通するための中空を有する。例えば、冠動脈の断層像を撮影する場合、医師は、ガイディングカテーテル112を冠動脈の付近まで挿入した後、ガイドワイヤ114をガイディングカテーテル112内に通して冠動脈の撮影領域まで送り込む。そして、医師は、ガイドワイヤ114に沿ってカテーテル113を送り込むことにより、カテーテル113のイメージングコア117を冠動脈の撮影領域まで送り込む。カテーテル113には、ガイドワイヤルーメン119が設けられており、これにガイドワイヤ114を通すことで、カテーテル113はガイドワイヤに沿って進むことができる。 FIG. 2 is a diagram illustrating the catheter system 111. As shown in FIG. 2, the catheter system 111 includes a guiding catheter 112, a catheter 113 containing a probe 115 for tomography, and a guide wire 114. The guiding catheter 112 has a hollow for inserting the guide wire 114 and the catheter 113. For example, when taking a tomographic image of a coronary artery, the doctor inserts the guiding catheter 112 into the vicinity of the coronary artery and then sends the guide wire 114 through the guiding catheter 112 to the imaging region of the coronary artery. Then, the doctor sends the imaging core 117 of the catheter 113 to the imaging region of the coronary artery by feeding the catheter 113 along the guide wire 114. The catheter 113 is provided with a guide wire lumen 119, through which the guide wire 114 is passed so that the catheter 113 can travel along the guide wire.

断層像撮影のためのプローブ115は、金属シャフト116、イメージングコア117、X線不透過マーカ118を含む。OCTによる断層撮影の場合、金属シャフト116内を通る光ファイバの先端にイメージングコア117が接続される。イメージングコア117は、光ファイバ先端部から測定光を送受信する光学部品を含む。他方、IVUSによる断層撮影の場合には、金属シャフト116内を通る信号線と、超音波信号を送受信する超音波トランスジューサを含むイメージングコア117とが接続される。金属シャフト116は回転駆動(矢印120の方向への回転)しながら、カテーテルの軸方向へ移動(矢印121の方向への移動)する(以下、プルバックという)。金属シャフト116とともにイメージングコア117も回転しながらカテーテルの軸方向へ移動する。イメージングコアの1回転により断層像が得られるので、回転するイメージングコア117の移動中に取得される断層像は、血管路に沿った複数の血管断層像となる。イメージングコア117と金属シャフト116の間には、X線画像上でイメージングコア117の位置を認識するためのX線不透過マーカ118が設けられている。なお、X線不透過マーカ118は、イメージングコア117の先端側に設けられてもよい。 The probe 115 for tomographic imaging includes a metal shaft 116, an imaging core 117, and an X-ray opaque marker 118. In the case of tomography by OCT, the imaging core 117 is connected to the tip of an optical fiber passing through the metal shaft 116. The imaging core 117 includes an optical component that transmits and receives measurement light from the tip of the optical fiber. On the other hand, in the case of tomography by IVUS, a signal line passing through the metal shaft 116 and an imaging core 117 including an ultrasonic transducer that transmits and receives ultrasonic signals are connected. The metal shaft 116 moves in the axial direction of the catheter (movement in the direction of arrow 121) while being rotationally driven (rotation in the direction of arrow 120) (hereinafter referred to as pullback). The imaging core 117 also rotates with the metal shaft 116 and moves in the axial direction of the catheter. Since a tomographic image is obtained by one rotation of the imaging core, the tomographic image acquired during the movement of the rotating imaging core 117 becomes a plurality of vascular tomographic images along the vascular path. An X-ray opaque marker 118 for recognizing the position of the imaging core 117 on the X-ray image is provided between the imaging core 117 and the metal shaft 116. The X-ray opaque marker 118 may be provided on the distal end side of the imaging core 117.

図1に戻り、IVUSまたはOCTにより得られた断層像(本実施形態では血管断層像)は、血管断層像格納部101に格納される。なお、血管内診断装置100による断層像のフレームレートは、160~180Hz程度である。血管内診断装置100とX線撮影装置200とはケーブル103により接続されており、X線撮影装置200により取得されたX線画像が血管内診断装置100へ送信される。なお、本実施形態では血管内診断装置100とX線撮影装置との間の通信がケーブルを介して行われるが、これに限られるものではなく、無線通信等が用いられてもよい。 Returning to FIG. 1, the tomographic image obtained by IVUS or OCT (vascular tomographic image in this embodiment) is stored in the vascular tomographic image storage unit 101. The frame rate of the tomographic image by the intravascular diagnostic apparatus 100 is about 160 to 180 Hz. The intravascular diagnostic apparatus 100 and the X-ray imaging apparatus 200 are connected by a cable 103, and the X-ray image acquired by the X-ray imaging apparatus 200 is transmitted to the intravascular diagnostic apparatus 100. In the present embodiment, communication between the intravascular diagnostic device 100 and the X-ray imaging device is performed via a cable, but the present invention is not limited to this, and wireless communication or the like may be used.

X線撮影装置200はX線源211を駆動してX線を患者10に照射し、X線センサ212で透過X線を検出することでX線画像(たとえば、アンジオ画像)を得る。得られたX線画像は、ケーブル103を介して血管内診断装置100へ送信され、X線画像格納部102に格納される。X線撮影装置200におけるX線画像のフレームレートは、たとえば、7~30Hz程度である。なお、血管内診断装置100は、X線画像格納部102に、上述したプルバックの開始(血管断層像の撮影開始)の前に撮影されたプレプルバックX線画像と、プルバック中(血管断層像の撮影中)に撮影されたプルバック中X線画像を区別して保存する。 The X-ray imaging apparatus 200 drives the X-ray source 211 to irradiate the patient 10 with X-rays, and detects transmitted X-rays with the X-ray sensor 212 to obtain an X-ray image (for example, an angio image). The obtained X-ray image is transmitted to the intravascular diagnostic apparatus 100 via the cable 103 and stored in the X-ray image storage unit 102. The frame rate of the X-ray image in the X-ray photographing apparatus 200 is, for example, about 7 to 30 Hz. In addition, the intravascular diagnostic apparatus 100 has a pre-pullback X-ray image taken before the start of the pullback (start of imaging of the blood vessel tomographic image) described above in the X-ray image storage unit 102, and a pullback during pullback (of the blood vessel tomographic image). The X-ray image during pullback taken during (during shooting) is distinguished and saved.

画像表示装置300は、X線画像と血管断層像を同期表示するとともに、X線不透過マーカ118の位置をX線画像上において強調表示する。画像表示装置300において、血管モデル生成部301は、プレプルバックX線画像読込部302によりX線画像格納部102から読み出された複数のプレプルバックX線画像に基づいて、複数の血管モデルを生成する。生成された血管モデル群は血管モデル格納部303に記憶される。血管モデルの生成についての詳細は後述する。 The image display device 300 synchronizes the X-ray image and the blood vessel tomographic image, and highlights the position of the X-ray opaque marker 118 on the X-ray image. In the image display device 300, the blood vessel model generation unit 301 generates a plurality of blood vessel models based on a plurality of pre-pullback X-ray images read from the X-ray image storage unit 102 by the pre-pullback X-ray image reading unit 302. do. The generated blood vessel model group is stored in the blood vessel model storage unit 303. Details on the generation of the blood vessel model will be described later.

マーカ検出部304は、プルバック中X線画像読込部305がX線画像格納部102から読み出したプルバック中X線画像からX線不透過マーカ118の位置を検出する。本実施形態のマーカ検出部304は、プルバック中X線画像に血管モデル生成部301で生成された血管モデルを当てはめることによりX線不透過マーカ118の画像上の位置を推定し、X線不透過マーカ118の探索範囲を推定された位置の近傍に設定することで、X線不透過マーカ118の検出精度を向上する。 The marker detection unit 304 detects the position of the X-ray opaque marker 118 from the X-ray image during pullback read from the X-ray image storage unit 102 by the X-ray image reading unit 305 during pullback. The marker detection unit 304 of the present embodiment estimates the position of the X-ray opaque marker 118 on the image by fitting the vascular model generated by the vascular model generation unit 301 to the X-ray image during pullback, and the X-ray opaque marker 118. By setting the search range of the marker 118 in the vicinity of the estimated position, the detection accuracy of the X-ray opaque marker 118 is improved.

血管断層像読込部306は、血管断層像格納部101に格納されている血管断層像を読み込み、同期表示部307に提供する。同期表示部307は、プルバック中X線画像読込部305により読み込まれたプルバック中X線画像と、血管断層像読込部306により読み込まれた血管断層像とをディスプレイ308に同期表示するよう表示制御する。同期表示では、互いに撮影タイミングが対応しているプルバック中X線画像と血管断層像を表示する。また、同期表示部307は、この同期表示において、マーカ検出部304により検出された、プルバック中X線画像上におけるX線不透過マーカ118の位置を強調した表示を行う。 The blood vessel tomographic image reading unit 306 reads the blood vessel tomographic image stored in the blood vessel tomographic image storage unit 101 and provides it to the synchronous display unit 307. The synchronous display unit 307 controls the display so that the X-ray image during pullback read by the X-ray image reading unit 305 during pullback and the vascular tomographic image read by the vascular tomographic image reading unit 306 are displayed synchronously on the display 308. .. In the synchronized display, a pullback X-ray image and a vascular tomographic image whose imaging timings correspond to each other are displayed. Further, the synchronous display unit 307 emphasizes the position of the X-ray opaque marker 118 on the X-ray image during pullback detected by the marker detection unit 304 in this synchronous display.

以上のような構成を備えた本実施形態の画像表示装置300の動作について説明する。図3は、本実施形態による血管断層像とX線画像(アンジオ画像)との同期表示を行うための処理を示すフローチャートである。 The operation of the image display device 300 of the present embodiment having the above configuration will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a process for synchronously displaying a blood vessel tomographic image and an X-ray image (angio image) according to the present embodiment.

まず、ステップS301において、血管内診断装置100は、血管断層像とX線画像の収集を行う。ステップS301における画像の収集について図4を参照して説明する。 First, in step S301, the intravascular diagnostic apparatus 100 collects a vascular tomographic image and an X-ray image. The image collection in step S301 will be described with reference to FIG.

図4は、本実施形態によるX線画像および血管断層像の収集のタイミングを説明する図である。血管内診断装置100の不図示の操作パネルにおいて、ユーザがスキャン開始を指示すると、血管内診断装置100はカテーテル113内の金属シャフト116(およびイメージングコア117)の低速回転を開始する。その後、血管内診断装置100の操作パネルにおいてユーザがプルバックレディ開始を指示すると、血管内診断装置100は金属シャフト116(およびイメージングコア117)の高速回転を開始する。イメージングコア117を高速回転させると、プルバックをしながらの断層像の撮影が開始できる状態となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating the timing of collecting X-ray images and vascular tomographic images according to the present embodiment. In an operation panel (not shown) of the intravascular diagnostic device 100, when the user instructs to start scanning, the intravascular diagnostic device 100 starts low-speed rotation of the metal shaft 116 (and the imaging core 117) in the catheter 113. After that, when the user instructs the start of pullback ready on the operation panel of the intravascular diagnostic device 100, the intravascular diagnostic device 100 starts high-speed rotation of the metal shaft 116 (and the imaging core 117). When the imaging core 117 is rotated at high speed, it is possible to start taking a tomographic image while pulling back.

プルバックレディ開始の後、ユーザはX線撮影装置200の不図示の操作パネルからX線撮影開始を指示する。X線撮影開始が指示されると、X線撮影装置200はX線源211からX線を照射させてX線センサ212によりX線画像を撮影する。得られたX線画像は、血管内診断装置100にケーブル103を介して送信される。血管内診断装置100は、プルバック開始が指示されるまでに受信したX線画像を、プレプルバックX線画像としてX線画像格納部102に格納する。こうして、プレプルバックX線画像群401がX線画像格納部102に格納される。なお、X線撮影開始から1心拍分のみを保存するようにしてもよい。 After the start of the pullback ready, the user instructs the start of X-ray imaging from an operation panel (not shown) of the X-ray imaging apparatus 200. When the start of X-ray imaging is instructed, the X-ray imaging apparatus 200 irradiates X-rays from the X-ray source 211 and captures an X-ray image by the X-ray sensor 212. The obtained X-ray image is transmitted to the intravascular diagnostic device 100 via the cable 103. The intravascular diagnostic apparatus 100 stores the X-ray image received until the start of pullback is instructed in the X-ray image storage unit 102 as a pre-pullback X-ray image. In this way, the pre-pullback X-ray image group 401 is stored in the X-ray image storage unit 102. It should be noted that only one heartbeat may be saved from the start of X-ray imaging.

ユーザは、X線撮影開始を指示した後、フラッシュを開始する。フラッシュでは、血管内に造影剤が投入される。したがって、X線撮影開始からフラッシュが開始されるまでの期間421の間にX線撮影装置200により撮影されたX線画像群には、造影剤が入っていない状態で、プルバックを実施する直前のカテーテル全体が写っている。本実施形態では、プレプルバックX線画像群401のうちの期間421の間に撮影された画像群を用いて後述する血管モデルが作成される。 The user instructs the start of X-ray photography and then starts the flash. In the flash, a contrast medium is injected into the blood vessel. Therefore, the X-ray image group captured by the X-ray imaging apparatus 200 during the period 421 from the start of the X-ray imaging to the start of the flash does not contain a contrast medium, and immediately before the pullback is performed. The entire catheter is shown. In the present embodiment, a blood vessel model described later is created using an image group taken during the period 421 of the pre-pullback X-ray image group 401.

ユーザによりプルバック開始が指示されると、血管内診断装置100はイメージングコア117のプルバックを開始するとともに、血管断層像の生成を開始する。プルバック動作中の血管断層像群411は血管断層像格納部101に格納される。また、このプルバック動作中にX線撮影装置200により取得されたX線画像群は、プルバック中X線画像群402としてX線画像格納部102に格納される。プルバック中X線画像では、プルバックを行っている血管の注目領域が造影剤のある状態で映っており、イメージングコア117のプルバックとともに移動するX線不透過マーカ118が映っている。 When the user instructs to start pullback, the intravascular diagnostic apparatus 100 starts pullback of the imaging core 117 and also starts generation of a vascular tomographic image. The vascular tomographic image group 411 during the pullback operation is stored in the vascular tomographic image storage unit 101. Further, the X-ray image group acquired by the X-ray imaging apparatus 200 during this pullback operation is stored in the X-ray image storage unit 102 as the X-ray image group 402 during pullback. In the X-ray image during pullback, the region of interest of the blood vessel being pulled back is shown with a contrast medium, and the X-ray opaque marker 118 moving with the pullback of the imaging core 117 is shown.

以上のようにして血管断層像(血管断層像群411)とX線画像(プレプルバックX線画像群401とプルバック中X線画像群402)の収集を終えると、処理はステップS302へ進む。ステップS302~S303では、本実施形態の画像表示装置300によるX線不透過マーカ検出処理が実行される。まず、ステップS302において、画像表示装置300の血管モデル生成部301は、X線画像格納部102に格納されているプレプルバックX線画像群401の画像を用いて血管モデルを生成する。以下、血管モデル生成部301による血管モデルの生成処理について図5のフローチャートを参照してより詳細に説明する。 When the collection of the blood vessel tomographic image (vascular tomographic image group 411) and the X-ray image (pre-pullback X-ray image group 401 and pullback medium X-ray image group 402) is completed as described above, the process proceeds to step S302. In steps S302 to S303, the X-ray opaque marker detection process by the image display device 300 of the present embodiment is executed. First, in step S302, the blood vessel model generation unit 301 of the image display device 300 generates a blood vessel model using the image of the pre-pullback X-ray image group 401 stored in the X-ray image storage unit 102. Hereinafter, the blood vessel model generation process by the blood vessel model generation unit 301 will be described in more detail with reference to the flowchart of FIG.

まず、ステップS501において、プレプルバックX線画像読込部302は、X線画像格納部102に格納されているプレプルバックX線画像群401のうち、期間421内の所定期間に対応したプレプルバックX線画像を読み込む。本実施形態では、少なくとも一心拍分の血管モデルをそろえておくために、上記の所定期間を、X線撮影の開始からフラッシュの開始までの期間421のうちの、少なくとも心臓の一拍分の期間を含むように設定された期間(たとえば1秒間)とする。 First, in step S501, the pre-pullback X-ray image reading unit 302 is the pre-pullback X-ray corresponding to a predetermined period within the period 421 of the pre-pullback X-ray image group 401 stored in the X-ray image storage unit 102. Load the image. In the present embodiment, in order to prepare a blood vessel model for at least one heartbeat, the above predetermined period is set to at least one heartbeat of the period 421 from the start of X-ray photography to the start of flash. The period set to include (for example, 1 second).

所定期間は、カテーテルが留置された状態で、且つ、プルバックおよびフラッシュの開始前の期間であればよく、所定期間の設定はたとえば以下のようになされる。
・X線撮影開始のユーザ指示を検出したタイミングを基準として所定期間を特定する。たとえば、X線撮影開始の指示を検出してから1秒後までの1秒間、あるいは、X線撮影開始の指示を検出後の1秒後から2秒後までの1秒間を所定期間とする。
・フラッシュの開始が検出されたタイミングを基準として、それより前の期間(たとえば、フラッシュ開始の検出タイミングより3秒前から2秒前)を所定期間として用いる。なお、フラッシュ開始は、X線画像の変化を検出する(たとえば、暗部の領域の増加を検出する)ことにより検出できる。
The predetermined period may be a period in which the catheter is indwelled and before the start of pullback and flush, and the predetermined period is set as follows, for example.
-Specify a predetermined period based on the timing at which the user instruction to start X-ray photography is detected. For example, the predetermined period is 1 second from 1 second after the instruction to start X-ray photography is detected, or 1 second from 1 second to 2 seconds after the instruction to start X-ray photography is detected.
-Based on the timing when the start of the flash is detected, a period before that (for example, 3 seconds to 2 seconds before the detection timing of the start of the flash) is used as the predetermined period. The start of the flash can be detected by detecting a change in the X-ray image (for example, detecting an increase in a dark region).

なお、上記の例では、X線撮影開始のユーザ指示に応じてX線画像の保存を開始し、血管モデルを生成するために期間421に対応するプレプルバックX線画像を読み出したが、これに限られるものではない。たとえば、断層像の取得(プルバック動作)を開始する前から複数の断層像の取得後(プルバック動作完了後)までのX線画像を収集しておき、収集されたX線画像に基づいてX線撮影開始のタイミングを判定し、判定したタイミングから所定期間のX線画像を取得するようにしてもよい。X線画像に基づくX線撮影開始のタイミングの自動判定は、X線画像に含まれる「撮影中」といった特定の注釈の有無、撮影開始時におけるX線画像の暗転の検出等により行える。 In the above example, the X-ray image was started to be saved in response to the user's instruction to start the X-ray imaging, and the pre-pullback X-ray image corresponding to the period 421 was read out in order to generate the blood vessel model. Not limited. For example, X-ray images are collected from before the acquisition of the tomographic image (pullback operation) to after the acquisition of multiple tomographic images (after the pullback operation is completed), and X-rays are collected based on the collected X-ray images. The timing of starting shooting may be determined, and an X-ray image for a predetermined period may be acquired from the determined timing. The automatic determination of the timing of starting X-ray imaging based on the X-ray image can be performed by the presence or absence of a specific comment such as "during imaging" included in the X-ray image, detection of darkening of the X-ray image at the start of imaging, and the like.

次に、ステップS502において、血管モデル生成部301は、読み込んだプレプルバックX線画像よりカテーテル113(プローブ115)に沿った線(血管内に配置されたカテーテルの形状であり、X線不透過マーカ118が移動することになる軌跡に対応する)を検出する。血管内診断装置100に使用されるカテーテル113内のプローブ115は、イメージングコア117を回転させるために金属シャフト116を有している。金属シャフト116は、他の生体組織に比較してX線の透過率が低く、X線画像上では図6(a)に示されるように黒い線状の物体601として表現される。また、図2により上述したように、カテーテル113のプローブ115の先端には、その位置がX線画像上で分かりやすいようにX線不透過マーカ118が配置されている。このX線不透過マーカ118は、X線画面上において黒い点602として表現される。 Next, in step S502, the blood vessel model generation unit 301 is a line along the catheter 113 (probe 115) from the read pre-pullback X-ray image (the shape of the catheter arranged in the blood vessel, and is an X-ray opaque marker. (Corresponding to the trajectory that 118 will move) is detected. The probe 115 in the catheter 113 used in the intravascular diagnostic device 100 has a metal shaft 116 to rotate the imaging core 117. The metal shaft 116 has a low transmittance of X-rays as compared with other biological tissues, and is represented as a black linear object 601 on the X-ray image as shown in FIG. 6A. Further, as described above with reference to FIG. 2, an X-ray opaque marker 118 is arranged at the tip of the probe 115 of the catheter 113 so that its position can be easily understood on the X-ray image. The X-ray opaque marker 118 is represented as a black dot 602 on the X-ray screen.

カテーテル先端(黒い点602)は、上記のような特徴を踏まえて、例えばパターンマッチング手法やグレーサーチのような一般的な画像処理技術を用いて自動的に認識可能である。また、カテーテル113全体は、上記カテーテル先端からの黒い線で表現されるため、適応型の二値化フィルタ等を適応したのち、一般的な経路探索手法を用いることで、自動的に認識することができる。期間421内の所定期間に対応したプレプルバックX線画像では造影剤が投入されていないために、黒い線状の物体601や黒い点602は比較的鮮明であり、それらを正確に抽出することができる。 The catheter tip (black dot 602) can be automatically recognized by using a general image processing technique such as a pattern matching technique or a gray search, based on the above-mentioned characteristics. Further, since the entire catheter 113 is represented by a black line from the tip of the catheter, it can be automatically recognized by applying an adaptive binarization filter or the like and then using a general pathfinding method. Can be done. Since the contrast medium is not added to the pre-pullback X-ray image corresponding to the predetermined period within the period 421, the black linear object 601 and the black dot 602 are relatively clear, and it is possible to extract them accurately. can.

次に、ステップS503において、血管モデル生成部301は、プレプルバックX線画像においてガイディングカテーテル112の先端部(以下、GC入口と称する)を検出する。上述のように、カテーテルを用いた手技では、血管内に必要なデバイスを挿入するために、中空のチューブであるガイディングカテーテル112が挿入されており、血管内診断装置100による観察対象部位(プルバックによる血管断層像の取得範囲)は、ステップS502で検出されたプローブ先端からGC入口までである。よって、観察対象部位を決定するために、プレプルバックX線画像におけるGC入口の位置を求める。造影剤が入っていない状況では、GC入口部位の形状はどの種類のガイディングカテーテルを用いても円筒形状を有している。よって、GC入口も一般的なパターンマッチング手法などで自動的に、精度良く検出することが可能である。 Next, in step S503, the blood vessel model generation unit 301 detects the tip end portion (hereinafter referred to as GC entrance) of the guiding catheter 112 in the pre-pullback X-ray image. As described above, in the procedure using the catheter, the guiding catheter 112, which is a hollow tube, is inserted in order to insert the necessary device into the blood vessel, and the observation target site (pullback) by the intravascular diagnostic device 100 is inserted. The acquisition range of the vascular tomographic image by the above) is from the probe tip detected in step S502 to the GC inlet. Therefore, in order to determine the observation target site, the position of the GC entrance in the pre-pullback X-ray image is obtained. In the absence of contrast agent, the shape of the GC entrance site has a cylindrical shape regardless of the type of guiding catheter used. Therefore, the GC entrance can also be detected automatically and accurately by a general pattern matching method or the like.

なお、ユーザがプレプルバックX線画像上で直接GC入口部位を指示することでGC入口部を特定するようにしても良い。または、特定のプレプルバックX線画像においてユーザに指示されたGC入口部位周辺の情報を用いて、他の1心拍分のX線画像群に対して自動的にGC入口部を検出しても良い。 The user may specify the GC entrance portion by directly instructing the GC entrance portion on the pre-pullback X-ray image. Alternatively, the GC entrance portion may be automatically detected for another one heartbeat X-ray image group by using the information around the GC entrance portion instructed by the user in a specific pre-pullback X-ray image. ..

なお、X線撮影装置200による撮影のフレームレートが7~30Hz程度のため、1秒分のX線画像は7~30枚程度であるので、ユーザがカテーテル先端と全体を指示することでカテーテルを検出しても良い。また、ユーザが単一フレームでのカテーテル先端を指示し、指示された周辺の画像の特徴量を用いて、1心拍分のX線画像群におけるカテーテル先端位置を自動的に検出してもよい。 Since the frame rate of radiography by the X-ray imaging apparatus 200 is about 7 to 30 Hz, the number of X-ray images for one second is about 7 to 30. It may be detected. Further, the user may instruct the catheter tip in a single frame and automatically detect the catheter tip position in the X-ray image group for one heartbeat by using the feature amount of the instructed peripheral image.

ステップS504において、血管モデル生成部301は、ステップS502およびS503で検出されたカテーテル113の先端からGC入口までの軌跡の座標を血管モデルとして定義する。たとえば、血管モデル生成部301は、図6(a)に示されるGC入口603の位置から黒い点602の位置までの黒い線状の物体601を、血管断層像の取得範囲におけるカテーテル113に沿った線として抽出する。そして、血管モデル生成部301は、図6(b)に示されるように、カテーテル113の先端からGC入口までの軌跡(抽出された線)をp-1個に等分し、先端の座標を(x1,j,y1,j)、GC入口の座標を(xp,j,yp,j)として各位置のx、y座標を求め、血管モデルとする。以上のようにして生成された血管モデルは血管モデル格納部303に格納される。なお、jは血管モデルの番号であり、所定期間から取得されたプレプルバックX線画像の枚数がJ枚であれば、jは1~Jの値をとる。 In step S504, the blood vessel model generation unit 301 defines the coordinates of the locus from the tip of the catheter 113 detected in steps S502 and S503 to the GC entrance as the blood vessel model. For example, the blood vessel model generation unit 301 puts a black linear object 601 from the position of the GC entrance 603 to the position of the black point 602 shown in FIG. 6A along the catheter 113 in the acquisition range of the blood vessel tomographic image. Extract as a line. Then, as shown in FIG. 6B, the blood vessel model generation unit 301 divides the locus (extracted line) from the tip of the catheter 113 to the GC inlet into p-1 pieces and divides the coordinates of the tip into p-1 pieces. (X 1, j , y 1, j ), the x, y coordinates of each position are obtained with the coordinates of the GC entrance as (x p, j , y p, j ), and the blood vessel model is used. The blood vessel model generated as described above is stored in the blood vessel model storage unit 303. Note that j is a blood vessel model number, and if the number of pre-pullback X-ray images acquired from a predetermined period is J, j takes a value of 1 to J.

ステップS505では、上述した所定期間内のプレプルバックX線画像のうちの最終のX線画像(J枚目のX線画像、以下、最終フレームという)が処理されたか否かが判定される。最終フレームが処理されていなければ処理はステップS501に戻り、所定期間における次のプレプルバックX線画像について、上述した処理を実行する。 In step S505, it is determined whether or not the final X-ray image (Jth X-ray image, hereinafter referred to as the final frame) of the pre-pullback X-ray images within the above-mentioned predetermined period has been processed. If the final frame has not been processed, the process returns to step S501, and the above-mentioned process is executed for the next pre-pullback X-ray image in a predetermined period.

以上のようにして、所定期間内のプレプルバックX線画像の全てから血管モデルが生成されると、処理はステップS505からステップS506へ進む。ステップS506において、血管モデル生成部301は、ステップS501~S505により生成された血管モデル群(本実施形態ではJ個の血管モデル)を血管モデル格納部303に格納する。以上のようにして1心拍分の血管モデルを含む血管モデル群が生成され、保持される。血管モデル群は、拍動に応じたカテーテル113の位置(血管の位置)を表している。なお、上記ステップS504では、血管モデルとして座標を保持したがこれに限られるものではない。たとえば、検出されたカテーテル先端からGC入口までのカテーテル113の軌跡が
白(または黒)で、その他が黒(または白)のような画像データ(たとえば図6(b)の
ような画像)を血管モデル群として保持するようにしても良い。
As described above, when the blood vessel model is generated from all the pre-pullback X-ray images within the predetermined period, the process proceeds from step S505 to step S506. In step S506, the blood vessel model generation unit 301 stores the blood vessel model group (J blood vessel models in this embodiment) generated by steps S501 to S505 in the blood vessel model storage unit 303. As described above, a blood vessel model group including a blood vessel model for one heartbeat is generated and held. The blood vessel model group represents the position of the catheter 113 (the position of the blood vessel) according to the pulsation. In step S504, the coordinates are held as a blood vessel model, but the present invention is not limited to this. For example, the trajectory of the catheter 113 from the detected catheter tip to the GC inlet is white (or black), and the others are black (or white) -like image data (for example, an image as shown in FIG. 6 (b)). It may be retained as a group of models.

以上のようにして血管モデル生成部301により血管モデルが生成されると、処理は図3のステップS303に進む。ステップS303おいて、マーカ検出部304は、ステップS302で生成された血管モデル群を用いてプルバック中X線画像群402の各X線画像についてX線不透過マーカ118の位置を検出する。以下、マーカ検出部304によるマーカ検出処理について図7のフローチャートを参照して説明する。 When the blood vessel model is generated by the blood vessel model generation unit 301 as described above, the process proceeds to step S303 in FIG. In step S303, the marker detection unit 304 detects the position of the X-ray opaque marker 118 for each X-ray image of the X-ray image group 402 during pullback using the blood vessel model group generated in step S302. Hereinafter, the marker detection process by the marker detection unit 304 will be described with reference to the flowchart of FIG. 7.

ステップS701において、プルバック中X線画像読込部305は、X線画像格納部102からプルバック中X線画像を読み込む。次に、ステップS702において、マーカ検出部304は、ステップS701で読み込まれたX線画像における被検者の呼吸状態と各血管モデルの取得時の呼吸状態とのずれ、すなわち呼吸の影響を補正する(以下、呼吸補正という)。 In step S701, the pullback X-ray image reading unit 305 reads the pullback X-ray image from the X-ray image storage unit 102. Next, in step S702, the marker detection unit 304 corrects the deviation between the respiratory state of the subject in the X-ray image read in step S701 and the respiratory state at the time of acquisition of each blood vessel model, that is, the influence of breathing. (Hereafter referred to as breathing correction).

呼吸は横隔膜の動きに連動する振動運動である。カテーテルによる手技中は自然呼吸で管理されているため、一般的には0.3回/フレーム程度の振動運動が発生する。心臓の拍動による変化は血管の平行移動、回転、変形をもたらすが、呼吸による変化は主として血管の平行移動をもたらす。そこで、呼吸補正では、X線画像上の血管全体の上下左右方向への移動(平行移動)を補正する。本実施形態の呼吸補正では、たとえばプルバック中X線画像におけるGC入口部分の位置をパターンマッチング手法により検出し、検出されたGC入口部分の位置に血管モデルのGC入口部位が一致するように血管モデルを平行移動する。なお、X線画像全体からGC入口を検出するのは困難な場合もあるので、たとえば、最初のフレームのみユーザがGC入口を指定し、以降のフレームについては前フレームのGC入口位置を追跡するようにしてもよい。 Breathing is a vibrating movement linked to the movement of the diaphragm. Since the procedure is controlled by natural breathing during the procedure using a catheter, vibrational motion of about 0.3 times / frame is generally generated. Changes due to the beating of the heart result in translation, rotation, and deformation of blood vessels, whereas changes due to respiration mainly result in translation of blood vessels. Therefore, in the respiratory correction, the movement (parallel movement) of the entire blood vessel on the X-ray image in the vertical and horizontal directions is corrected. In the respiratory correction of the present embodiment, for example, the position of the GC entrance portion in the X-ray image during pullback is detected by a pattern matching method, and the blood vessel model is such that the GC entrance portion of the blood vessel model coincides with the detected position of the GC entrance portion. Move in parallel. Since it may be difficult to detect the GC entrance from the entire X-ray image, for example, the user specifies the GC entrance only in the first frame, and the GC entrance position of the previous frame is tracked for the subsequent frames. You may do it.

別の方法としては、X線画像に存在する横隔膜の動きを検出して、呼吸による移動量を求めることが挙げられる。横隔膜はX線画像において通常低輝度均一な画像として確認される。X線画像全体の輝度は、(1)最も低輝度な領域である造影剤が注入されている血管像、(2)次に低輝度な領域(輝度値が中間の領域)である横隔膜領域、(3)上記の(1)、(2)以外の領域という3つの領域に分類できる。よって、例えばクラスタリング手法を用いて3つに分類した際の、上記(2)に分類される輝度の画像中心をトレースすることで、呼吸による上下左右への移動量を検出することが可能である。先頭フレームについてGC入口の位置をユーザが指定すると、以降のフレームのGC入口の位置は、上述した横隔膜の変位に基づいて得られた移動量により決定され得る。 Another method is to detect the movement of the diaphragm existing in the X-ray image and determine the amount of movement due to respiration. The diaphragm is usually confirmed as a low-luminance uniform image in an X-ray image. The brightness of the entire X-ray image is (1) the blood vessel image in which the contrast medium is injected, which is the lowest brightness region, and (2) the diaphragm region, which is the next lowest brightness region (the region where the brightness value is intermediate). (3) It can be classified into three areas other than the above (1) and (2). Therefore, for example, by tracing the image center of the brightness classified in (2) above when classified into three using a clustering method, it is possible to detect the amount of movement in the vertical and horizontal directions due to respiration. .. When the user specifies the position of the GC entrance for the first frame, the position of the GC entrance for subsequent frames can be determined by the amount of movement obtained based on the displacement of the diaphragm described above.

さらに別の方法として、上述したGC入口の動きの検出の代わりに、カテーテル113の先端側に設けられた不図示のX線不透過マーカ(以下、先端マーカ)の動きを検出するようにしてもよい。一般に先端マーカはイメージングコア117の近傍に配置されたX線不透過マーカ118と比較して大きいサイズを有しており、より鮮明な黒点として検出することが可能である。 As yet another method, instead of detecting the movement of the GC inlet described above, the movement of an X-ray opaque marker (hereinafter referred to as a tip marker) (hereinafter, tip marker) provided on the distal end side of the catheter 113 may be detected. good. Generally, the tip marker has a larger size than the X-ray opaque marker 118 arranged in the vicinity of the imaging core 117, and can be detected as a clearer black spot.

なお、呼吸による変位は上下方向が主となるので、上下方向についてのみ補正を行うようにしてもよい。 Since the displacement due to respiration is mainly in the vertical direction, the correction may be performed only in the vertical direction.

血管モデルの呼吸補正についてさらに具体的に説明する。血管モデルのj番目のフレームの座標群を(Xj、Yj)とした場合、以下の[数1]ように表される。 The respiratory correction of the blood vessel model will be described more specifically. When the coordinate group of the jth frame of the blood vessel model is (Xj, Yj), it is expressed as follows [Equation 1].

Figure 0007019758000001
Figure 0007019758000001

ここで、血管モデルの座標はp個存在し、Distal側(X線不透過マーカ側)からProximal側(GC入口側)にインデックスは増加するように格納されている。また、xはX線画像の左右方向の座標であり、yはX線画像上の上下方向の座標である。 Here, there are p coordinates of the blood vessel model, and the indexes are stored so as to increase from the Distal side (X-ray opaque marker side) to the Proximal side (GC inlet side). Further, x is the coordinate in the left-right direction of the X-ray image, and y is the coordinate in the vertical direction on the X-ray image.

処理対象のプルバック中X線画像におけるGC入口部の座標を(xGC、yGC)、血管モデルのGC入口部の座標を(xp,j,yp,j)とすると、呼吸補正後の血管モデルの座標群(X'j、Y'j)は下記の[数2]のようになる。 Assuming that the coordinates of the GC entrance in the X-ray image during pullback to be processed are (x GC , y GC ) and the coordinates of the GC entrance of the blood vessel model are (x p, j , y p, j ), after respiratory correction The coordinate group ( X'j , Y'j ) of the blood vessel model is as shown in [Equation 2] below.

Figure 0007019758000002
Figure 0007019758000002

ステップS702では以上のような呼吸補正を血管モデル格納部303に格納された全ての血管モデルに対して実施され、呼吸補正された血管モデル群が生成される。 In step S702, the above respiratory correction is performed on all the blood vessel models stored in the blood vessel model storage unit 303, and the respiratory corrected blood vessel model group is generated.

次に、ステップS703において、マーカ検出部304は、呼吸補正後の血管モデルを用いて検査対象の血管に対応する血管モデルを選択する。血管モデル生成部301が生成した血管モデルは、各心拍におけるGC入口部からカテーテル先端部までの軌跡情報である。マーカ検出部304は、処理中のプルバック中X線画像に適応する、呼吸補正後の血管モデル(すなわち心拍動周期が処理対象のプルバック中X線画像に対応している血管モデル)を検出する。以下、その処理について説明する。 Next, in step S703, the marker detection unit 304 selects a blood vessel model corresponding to the blood vessel to be examined by using the blood vessel model after respiratory correction. The blood vessel model generated by the blood vessel model generation unit 301 is locus information from the GC entrance to the catheter tip in each heartbeat. The marker detection unit 304 detects a respiratory-corrected blood vessel model (that is, a blood vessel model whose heartbeat cycle corresponds to the X-ray image during pullback to be processed) that is adapted to the X-ray image during pullback during processing. The processing will be described below.

まず、プルバック中X線画像に対して適応型の二値化フィルタを用いて二値化する。得られた二値化画像に対して呼吸補正後の血管モデルの座標に対応する輝度値を用いて、たとえば以下の[数3]によりj番目の血管モデルに対する相関値Rを計算する。 First, the X-ray image during pullback is binarized using an adaptive binarization filter. Using the luminance value corresponding to the coordinates of the blood vessel model after respiration correction for the obtained binarized image, for example, the correlation value Rj for the jth blood vessel model is calculated by the following [Equation 3].

Figure 0007019758000003
Figure 0007019758000003

ここでI(x'i,j,y'i,j)は、二値化後のプルバック中X線画像の座標(x'i,j,y'i,j)における画素値である。本実施形態では、血管に造影剤が投入されており、上述の二値化により、造影剤が存在する血管の血管像は黒に、その他の領域は白となる。よって、座標(x'i,j,y'i,j)が造影剤の存在する血管像上にあればI(x'i,j,y'i,j)の値は1に、それ以外の領域にあればI(x'i,j,y'i,j)の値は0になる。また、kは血管の連続性を考慮するための重みであり、血管モデルの位置(座標(x'i,j,y'i,j))が連続して血管像上に存在する場合に重み値が増加するようにしている。なお、重み付けを用いなくてもよいことは言うまでもない。重み付けを用いない場合、常にki=1である。 Here, I (x'i , j , y'i , j ) is a pixel value at the coordinates (x'i , j , y'i , j ) of the X-ray image during the pullback after binarization. In the present embodiment, the contrast medium is charged into the blood vessel, and the above-mentioned binarization makes the blood vessel image in which the contrast medium is present black and the other regions white. Therefore, if the coordinates ( x'i, j , y'i , j ) are on the blood vessel image in which the contrast medium is present, the value of I ( x'i, j , y'i , j ) is 1, and other than that. If it is in the area of, the value of I ( x'i, j , y'i , j ) becomes 0. Further, k is a weight for considering the continuity of the blood vessel, and is a weight when the position (coordinates ( x'i, j , y'i , j )) of the blood vessel model is continuously present on the blood vessel image. I am trying to increase the value. Needless to say, it is not necessary to use weighting. When no weighting is used, ki = 1.

以上のような演算によれば、たとえば図8(a)に示されるように血管像811と重なる部分の多い血管モデル801では算出される相関値Rは大きくなり、図8(b)に示されるように血管像811からずれる血管モデル802では算出される相関値Rは小さくなる。本実施形態では、J個の血管モデルが生成されているので、j=1~Jの各血管モデルについて相関値を算出し、最も大きな相関を示す(Rが最大となる)血管モデルが、処理対象のプルバック中X線画像に対する血管モデルとして採用される。 According to the above calculation, for example, in the blood vessel model 801 having many overlapping portions with the blood vessel image 811 as shown in FIG. 8A, the calculated correlation value R becomes large and is shown in FIG. 8B. As described above, the correlation value R calculated in the blood vessel model 802 deviating from the blood vessel image 811 becomes small. In this embodiment, since J blood vessel models are generated, the correlation value is calculated for each blood vessel model of j = 1 to J, and the blood vessel model showing the largest correlation (where R j is maximum) is the blood vessel model. It is adopted as a blood vessel model for the X-ray image during pullback to be processed.

次にステップS704において、マーカ検出部304は、ステップS703で選択した血管モデルを用いて、X線不透過マーカ118のプルバック中X線画像における位置を推定する。血管内診断装置100のカテーテル113は、上記処理にて選択した血管モデル(カテーテルの軌跡)上に存在するはずである。さらに、そのプローブ(イメージングコア117およびX線不透過マーカ118)はその血管モデル上を、カテーテルの先端位置らGC入口へ向かって等速で移動しているものと仮定できる。 Next, in step S704, the marker detection unit 304 estimates the position of the X-ray opaque marker 118 in the pullback medium X-ray image using the blood vessel model selected in step S703. The catheter 113 of the intravascular diagnostic apparatus 100 should be present on the blood vessel model (catheter trajectory) selected in the above process. Furthermore, it can be assumed that the probe (imaging core 117 and X-ray opaque marker 118) is moving at a constant velocity from the tip position of the catheter toward the GC inlet on the blood vessel model.

ステップS703で選択された血管モデルはプルバック前のプローブ先端からGC入口までの軌跡であり、プルバック中X線画像が血管内診断装置100によるプルバック動作に同期して収集されることを考慮すると、選択された血管モデルをプルバック開始から血管断層像上でGCが検出されるまでのフレームの数(血管断層像群411の枚数)で等分割した距離が、X線不透過マーカがX線画像上で移動する単位距離Δlとなる。血管断層像上でGCは全周性の強輝度な略円形として描出され、通常の血管画像に対して非常に特徴的である。したがって、GCは血管断層像から容易に検出することができる。プルバック開始からGCが表示されるまでの血管断層像群411の枚数をNとし、選択された血管モデルの全長をLとすると、単位距離Δlは、

Figure 0007019758000004
のように表される。 The vascular model selected in step S703 is a locus from the probe tip to the GC inlet before pullback, and is selected considering that X-ray images during pullback are collected in synchronization with the pullback operation by the intravascular diagnostic apparatus 100. The distance obtained by equally dividing the created blood vessel model by the number of frames (the number of blood vessel tomographic image groups 411) from the start of pullback to the detection of GC on the blood vessel tomographic image is the distance on the X-ray image by the X-ray opaque marker. The unit distance to move is Δl. The GC is depicted on the vascular tomographic image as a vibrant, substantially circular circumference, which is very characteristic of normal vascular images. Therefore, GC can be easily detected from the vascular tomographic image. Assuming that the number of blood vessel tomographic image groups 411 from the start of pullback to the display of GC is N and the total length of the selected blood vessel model is L, the unit distance Δl is
Figure 0007019758000004
It is expressed as.

ただし、通常X線画像は、7、15、30Hzのサンプリングレートで収集されるのに対して、血管断層像は30Hz以上(例えば160、180Hz)で収集される。よって、実際に取得できるX線画像上でのX線不透過マーカの単移動距離は、当該フレームレートの差を考慮する必要がある。したがって、m番目のプルバック中X線画像におけるX線不透過マーカ118の予測位置は、選択された血管モデル上の先端部(プルバック開始位置)から以下の[数5]で示される距離Lだけ離れた位置に存在する。

Figure 0007019758000005
However, X-ray images are usually collected at sampling rates of 7, 15, and 30 Hz, whereas vascular tomographic images are collected at 30 Hz and above (for example, 160, 180 Hz). Therefore, it is necessary to consider the difference in the frame rate for the single movement distance of the X-ray opaque marker on the X-ray image that can be actually acquired. Therefore, the predicted position of the X-ray opaque marker 118 in the m-th pullback medium X-ray image is only the distance L m indicated by the following [Equation 5] from the tip (pullback start position) on the selected blood vessel model. It exists in a distant position.
Figure 0007019758000005

ここで、fは血管断層像のサンプリングレート(Hz)であり、fはX線画像のサンプリングレート(Hz)である。 Here, f 0 is the sampling rate (Hz) of the blood vessel tomographic image, and fa is the sampling rate (Hz) of the X-ray image.

選択された血管モデルのiインデックス目の座標に対応する先端部(x1,j,y1,j)からの長さlは、以下の[数6]のように表される。

Figure 0007019758000006
The length l i from the tip (x 1, j , y 1, j ) corresponding to the coordinates of the i-index eye of the selected blood vessel model is expressed as the following [Equation 6].
Figure 0007019758000006

したがって、

Figure 0007019758000007
となる血管モデルのiインデックス目(または、i+1インデックス目)に該当する座標位置を、X線不透過マーカ118の予測位置とする。または、iインデックス目に該当する座標位置とi+1インデックス目に該当する座標位置を用いて直線補間を行った結果を予測位置としてもよい。この場合、iインデックス目に該当する座標を(Xi,Yi+1)、i+1インデックス目に該当する座標を(Xi+1,Yi+1)とすると、
予測位置=(k*Xi+(1-k)*Xi+1,k*Yi+(1-k)*Yi
k=(li+1-L)/(li+1-li
となる。なお、当該予測位置に前フレームでのX線不透過マーカ118の位置をフィードバックして予測位置を求めることで予測位置の精度を高めても良い。 therefore,
Figure 0007019758000007
The coordinate position corresponding to the i-index (or i + 1) index of the blood vessel model is the predicted position of the X-ray opaque marker 118. Alternatively, the result of linear interpolation using the coordinate position corresponding to the i-index and the coordinate position corresponding to the i + 1 index may be used as the predicted position. In this case, if the coordinates corresponding to the i-index are (X i , Y i + 1 ) and the coordinates corresponding to the i + 1 index are (X i + 1 , Y i + 1 ),
Predicted position = (k * X i + (1-k) * X i + 1 , k * Y i + (1-k) * Y i )
k = (l i + 1 -L m ) / (l i + 1 -l i )
Will be. The accuracy of the predicted position may be improved by feeding back the position of the X-ray opaque marker 118 in the previous frame to the predicted position to obtain the predicted position.

以上のようにして、血管モデルに基づいてX線不透過マーカ118のプルバック中X線画像における位置が推定されると処理はステップS705へ進む。ステップS705において、マーカ検出部304は、ステップS704で推定された位置の近傍でX線不透過マーカ118を探索し、X線不透過マーカの位置を決定する。 As described above, when the position of the X-ray opaque marker 118 in the pullback X-ray image is estimated based on the blood vessel model, the process proceeds to step S705. In step S705, the marker detection unit 304 searches for the X-ray opaque marker 118 in the vicinity of the position estimated in step S704, and determines the position of the X-ray opaque marker.

前述した通り、X線不透過マーカ118は、X線画像上で黒色の点のように表示される。よって、マーカ検出部304は、ステップS704で推定されたX線不透過マーカ118の予測位置に基づく特定の範囲(たとえば、予測位置の近傍)に対して黒点を強調する処理を行う。このような処理としては、黒点を強調するようなフィルタ(たとえば、たたみこみフィルタ、周波数解析(Wavelet、FFT))を用いることが挙げられる。 As described above, the X-ray opaque marker 118 is displayed as a black dot on the X-ray image. Therefore, the marker detection unit 304 performs a process of emphasizing the black spot with respect to a specific range (for example, in the vicinity of the predicted position) based on the predicted position of the X-ray opaque marker 118 estimated in step S704. Examples of such processing include the use of a filter that emphasizes black spots (for example, a convolution filter, frequency analysis (Wavelet, FFT)).

フィルタ処理の結果、一般には複数の候補点が見つかるため、マーカ検出部304は、X線不透過マーカ118との相関を求めて、相関の高い候補点をX線不透過マーカ118として選択する。たとえば、以下のような相関値を用いることができる。
<距離相関値>
推定位置と検出位置との距離の二乗値
または、血管モデルと検出位置の距離の二乗値
<形状相関値>
前述の通り、X線不透過マーカの後ろ側にはX線不透過の金属シャフト116が存在している。また、カテーテル113の構造上、X線不透過マーカ118よりも先端側のカテーテル113内部は空気もしくは生食等のX線透過成分で満たされている。よって、形状的には、検出されたX線不透過マーカ118の位置から血管モデルの基部方向の輝度値が低く、端部方向の輝度値が高くなる。このような形状を摸擬した1次元フィルタを黒点の検出位置から血管モデル方向へ適応して相関を判定する。
Since a plurality of candidate points are generally found as a result of the filtering process, the marker detection unit 304 obtains a correlation with the X-ray opaque marker 118 and selects a candidate point having a high correlation as the X-ray opaque marker 118. For example, the following correlation values can be used.
<Distance correlation value>
The squared value of the distance between the estimated position and the detected position, or the squared value of the distance between the blood vessel model and the detected position <shape correlation value>
As described above, the X-ray opaque metal shaft 116 exists behind the X-ray opaque marker. Further, due to the structure of the catheter 113, the inside of the catheter 113 on the distal end side of the X-ray opaque marker 118 is filled with an X-ray permeable component such as air or raw food. Therefore, in terms of shape, the luminance value in the base direction of the blood vessel model is low and the luminance value in the end direction is high from the position of the detected X-ray opaque marker 118. A one-dimensional filter that imitates such a shape is applied from the detection position of the black spot toward the blood vessel model to determine the correlation.

次にステップS706において、マーカ検出部304は全てのプルバック中X線画像について上述の処理を終えたか否かを判定する。未処理のプルバック中X線画像があれば、処理はステップS701に戻り、次のプルバック中X線画像についてステップS701~S705の処理を行う。こうして、全てのプルバック中X線画像についてマーカが検出されると、マーカ検出処理が終了する。 Next, in step S706, the marker detection unit 304 determines whether or not the above-mentioned processing has been completed for all the X-ray images during pullback. If there is an unprocessed X-ray image during pullback, the process returns to step S701, and the processes of steps S701 to S705 are performed for the next X-ray image during pullback. In this way, when the marker is detected for all the X-ray images during pullback, the marker detection process ends.

図3に戻り、ステップS304において、同期表示部307はディスプレイ308に血管断層像とプルバック中X線画像を同期表示する。プルバック動作の間に、N枚の血管断層像とM枚のプルバック中X線画像が得られるとすると、同期表示部307は、n番目の血管断層像とm=f/f*n番目のプルバック中X線画像とが同時に表示されるように制御する。なお、fは血管断層像のサンプリングレート(Hz)であり、fはX線画像のサンプリングレート(Hz)でる。マーカ検出処理によりM枚のプルバック中X線画像のそれぞれについてX線不透過マーカ118の位置が検出されているので、同期表示部307は、表示中のプルバック中X線画像にX線不透過マーカ118の位置を強調する強調表示を施す。X線不透過マーカ118の位置を強調する方法としては、たとえば、マーカ検出部304により検出された位置に所定の輝度(または色)の図形を表示する、その図形を点滅表示する、検出された位置を示す矢印図形を表示すること等が挙げられる。 Returning to FIG. 3, in step S304, the synchronous display unit 307 synchronously displays the vascular tomographic image and the pullback X-ray image on the display 308. Assuming that N blood vessel tomographic images and M X-ray images during pullback are obtained during the pullback operation, the synchronous display unit 307 is the nth blood vessel tomographic image and m = fa / f 0 * nth. It is controlled so that the X-ray image during the pullback of is displayed at the same time. Note that f 0 is the sampling rate (Hz) of the blood vessel tomographic image, and fa is the sampling rate (Hz) of the X-ray image. Since the position of the X-ray opaque marker 118 is detected for each of the M pullback X-ray images by the marker detection process, the synchronous display unit 307 displays the X-ray opaque marker on the pullback X-ray image being displayed. Make a highlight to emphasize the position of 118. As a method of emphasizing the position of the X-ray opaque marker 118, for example, a figure having a predetermined luminance (or color) is displayed at a position detected by the marker detection unit 304, the figure is blinked, or detected. For example, displaying an arrow figure indicating a position.

図9は実施形態による同期表示の例を示す図である。同期表示部307はディスプレイ308の表示制御を行い、図9に示すようにX線画像901(アンジオ画像)と血管断層像902を同期表示する。同期表示では、表示されている血管断層像902の取得タイミングと同じタイミングで撮影されたX線画像901が表示される。また、図9では、X線不透過マーカ位置を明示する表示例として、X線不透過マーカ位置に強調マーク911を重畳した状態、矢印図形912によりX線不透過マーカ位置を示した状態が示されている。強調マーク911や矢印図形912の形状や色などは図示のものに限られるものではなく、また、点滅表示を行うようにしてもよい。また、ユーザ操作により、強調マーク911や矢印図形912の表示のオンオフを切り替えられるようにしてもよい。 FIG. 9 is a diagram showing an example of synchronous display according to an embodiment. The synchronous display unit 307 controls the display of the display 308, and synchronously displays the X-ray image 901 (angio image) and the blood vessel tomographic image 902 as shown in FIG. In the synchronous display, the X-ray image 901 taken at the same timing as the acquisition timing of the displayed blood vessel tomographic image 902 is displayed. Further, in FIG. 9, as a display example for clearly indicating the X-ray opaque marker position, a state in which the highlight mark 911 is superimposed on the X-ray opaque marker position and a state in which the X-ray opaque marker position is indicated by the arrow figure 912 are shown. Has been done. The shapes and colors of the highlight mark 911 and the arrow figure 912 are not limited to those shown in the drawings, and blinking display may be performed. Further, the display of the highlight mark 911 and the arrow figure 912 may be switched on and off by the user operation.

以上のように、上記実施形態の画像表示装置300によれば、高い信頼性でX線画像(アンジオ画像)上のX線不透過マーカ118の位置を検出することができる。また、ディスプレイ308には、血管断層像とX線画像(プルバック中X線画像)が同期表示され、X線画像上ではX線不透過マーカ118の位置が明示される。このため、ユーザは、表示中の血管断層像を撮影している時点におけるX線不透過マーカ118の位置をX線画像(アンジオ画像)において容易に、且つ、直ちに把握することができる。 As described above, according to the image display device 300 of the above embodiment, the position of the X-ray opaque marker 118 on the X-ray image (angio image) can be detected with high reliability. Further, the blood vessel tomographic image and the X-ray image (X-ray image during pullback) are displayed synchronously on the display 308, and the position of the X-ray opaque marker 118 is clearly shown on the X-ray image. Therefore, the user can easily and immediately grasp the position of the X-ray opaque marker 118 in the X-ray image (angio image) at the time when the displayed blood vessel tomographic image is taken.

なお、上記実施形態では、画像表示装置を、血管内診断装置100やX線撮影装置200から独立した情報処理装置(たとえば、汎用PC)により実現する例を示したが、これに限られるものではない。たとえば、血管内診断装置100やX線撮影装置200に画像表示装置300の機能を組み込んでもよい。また、上記実施形態では血管内診断装置100がX線画像格納部102にX線撮影装置200からのX線画像を格納したが、X線撮影装置200がX線画像を格納するようにしてもよい。この場合、X線撮影装置200や、プルバック開始操作やプルバック終了を示す信号を血管内診断装置100からケーブル103を介して受信することで、プレプルバックX線画像群401やプルバック中X線画像群402を区別して格納することができる。 In the above embodiment, an example is shown in which the image display device is realized by an information processing device (for example, a general-purpose PC) independent of the intravascular diagnostic device 100 and the X-ray imaging device 200, but the present invention is not limited to this. do not have. For example, the function of the image display device 300 may be incorporated into the intravascular diagnostic device 100 or the X-ray imaging device 200. Further, in the above embodiment, the intravascular diagnostic device 100 stores the X-ray image from the X-ray imaging device 200 in the X-ray image storage unit 102, but the X-ray imaging device 200 may store the X-ray image. good. In this case, the pre-pullback X-ray image group 401 and the pullback medium X-ray image group are received from the X-ray imaging device 200 and the signal indicating the pullback start operation and the pullback end from the intravascular diagnostic device 100 via the cable 103. The 402 can be stored separately.

なお、画像表示装置300において、ステップS703における血管モデルの選択結果をユーザ操作に応じて変更できるようにしてもよい。たとえば、J枚の呼吸補正後の血管モデルの画像をディスプレイ308に提示、ユーザが所望の血管モデルを選択できるようにする。画像表示装置300は、ユーザ選択された血管モデルをプルバック中X線画像に重畳して表示させ、ユーザはこの重畳表示を見て血管モデルの適否を判断する。そして、ユーザからの所定の決定操作に応じて、現在ユーザ選択されている血管モデルが当該プルバック中X線画像に対応する血管モデルとして決定される。 In the image display device 300, the selection result of the blood vessel model in step S703 may be changed according to the user operation. For example, J images of the respiratory-corrected blood vessel model are presented on the display 308 so that the user can select the desired blood vessel model. The image display device 300 superimposes and displays the blood vessel model selected by the user on the X-ray image during pullback, and the user determines the suitability of the blood vessel model by looking at the superposed display. Then, according to a predetermined determination operation from the user, the blood vessel model currently selected by the user is determined as the blood vessel model corresponding to the X-ray image during the pullback.

また、ステップS705で検出されたX線不透過マーカの位置を、ユーザ操作に応じて修正できるようにしてもよい。たとえば、同期表示中に表示されているプルバック中X線画像上の強調表示をマウス操作などのユーザ操作に応じて移動可能とし、強調表示を移動するユーザ操作があった場合には、強調表示の移動後の位置へX線不透過マーカの位置を修正する。 Further, the position of the X-ray opaque marker detected in step S705 may be corrected according to the user operation. For example, the highlighting on the X-ray image during pullback displayed during synchronous display can be moved according to the user operation such as mouse operation, and when there is a user operation to move the highlighting, the highlighting is displayed. Correct the position of the X-ray opaque marker to the position after moving.

なお、同期表示において、X線不透過マーカの位置を明示する処理を実行するか否かをユーザが設定可能としてもよい。また、画像表示装置300について示した各機能部は、コンピュータが所定のプログラムを実行することにより実現されてもよいし、それらの一部もしくは全てがハードウエアにより実現されてもよい。 In the synchronous display, the user may be able to set whether or not to execute the process of clearly indicating the position of the X-ray opaque marker. Further, each functional unit shown for the image display device 300 may be realized by a computer executing a predetermined program, or a part or all of them may be realized by hardware.

100:血管内診断装置、101:血管断層像格納部、102:X線画像格納部、103:ケーブル、200:X線撮影装置、211:X線源、212:X線センサ、300:画像表示装置、301:血管モデル生成部、302:プルバックX線画像読込部、303:血管モデル格納部、304:マーカ検出部、305:プルバック中X線画像読込部、306:血管断層像読込部、307:同期表示部、308:ディスプレイ


100: Intravascular diagnostic device, 101: Vascular tomographic image storage unit, 102: X-ray image storage unit, 103: Cable, 200: X-ray imaging device, 211: X-ray source, 212: X-ray sensor, 300: Image display Device, 301: Vascular model generation unit, 302: Pullback X-ray image reading unit, 303: Vascular model storage unit, 304: Marker detection unit, 305: Pullback medium X-ray image reading unit, 306: Vascular tomographic image reading unit, 307 : Synchronous display, 308: Display


Claims (12)

造影剤を投与した血管内においてプローブをカテーテルの軸方向へ移動しながら該プローブを介して計測光を出射してその反射光を入射して取得した複数の断層像と、前記プローブの前記移動の間に撮影された複数のX線画像とを表示する画像表示装置であって、
前記プローブの移動を開始する前の、X線撮影の開始から血管内に造影剤を投与するフラッシュの開始までの間の、少なくとも心臓の一拍分の期間を含むように設定された所定期間に撮影されたX線画像から、前記プローブに沿った線を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された線を用いて、前記フラッシュ中に設けられるプルバック期間に前記プローブを移動させながら撮影された前記複数のX線画像の各々において前記プローブに設けられたX線不透過マーカの位置を検出する検出手段と、
前記複数のX線画像と前記複数の断層像とを同期表示し、該同期表示におけるX線画像の表示において前記検出手段により検出された前記X線不透過マーカの位置を明示する表示制御手段と、を備え
前記検出手段は、
前記移動中に撮影されたX線画像における前記X線不透過マーカの位置を前記抽出手段により抽出された線に基づいて推定する推定手段と、
前記移動中に撮影された前記X線画像において、前記推定手段により推定された位置の近傍で前記X線不透過マーカの画像を探索する探索手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
A plurality of tomographic images obtained by emitting measurement light through the probe while moving the probe in the axial direction of the catheter in the blood vessel to which the contrast medium is administered and incident the reflected light, and the movement of the probe. It is an image display device that displays a plurality of X-ray images taken in between.
For a predetermined period set to include at least one beat of the heart, from the start of radiography to the start of flash to administer the contrast medium intravascularly, prior to the start of movement of the probe. An extraction means for extracting a line along the probe from the captured X-ray image, and
An X-ray opaque marker provided on the probe in each of the plurality of X-ray images taken while moving the probe during the pullback period provided in the flash using the line extracted by the extraction means. Detection means to detect the position of
A display control means for synchronously displaying the plurality of X-ray images and the plurality of tomographic images and clearly indicating the position of the X-ray opaque marker detected by the detection means in the display of the X-ray image in the synchronous display. , Equipped with
The detection means
An estimation means for estimating the position of the X-ray opaque marker in the X-ray image taken during the movement based on the line extracted by the extraction means, and an estimation means.
An image display device comprising: a search means for searching an image of the X-ray opaque marker in the vicinity of a position estimated by the estimation means in the X-ray image taken during the movement. ..
前記抽出手段により前記所定期間に撮影された複数のX線画像から抽出された複数の線のうち、前記移動中に撮影された前記X線画像における血管像と最も一致する線を選択する選択手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記選択手段により選択された線に基づいて前記X線不透過マーカの位置を推定することを特徴とする請求項に記載の画像表示装置。
A selection means for selecting a line that most closely matches a blood vessel image in the X-ray image taken during the movement from a plurality of lines extracted from a plurality of X-ray images taken in the predetermined period by the extraction means. Further prepared,
The image display device according to claim 1 , wherein the estimation means estimates the position of the X-ray opaque marker based on a line selected by the selection means.
ユーザ操作に応じて前記選択手段による線の選択結果を変更する変更手段をさらに備えることを特徴とする請求項に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 2 , further comprising a changing means for changing the line selection result by the selection means according to a user operation. 前記抽出手段は、前記プローブの、前記X線不透過マーカの位置からガイディングカテーテルの端部までの間の部分に対応する線を抽出することを特徴とする請求項からのいずれか1項に記載の画像表示装置。 One of claims 1 to 3 , wherein the extraction means extracts a line corresponding to a portion of the probe between the position of the X-ray opaque marker and the end of the guiding catheter. The image display device described in the section. 前記プローブの前記移動の間に撮影されたX線画像における前記ガイディングカテーテルの端部の位置と、前記線の前記ガイディングカテーテルの端部に対応する位置とが一致するように、前記線を平行移動する移動手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記移動手段により移動された線を用いることを特徴とする請求項に記載の画像表示装置。
The line is drawn so that the position of the end of the guiding catheter in the X-ray image taken during the movement of the probe coincides with the position of the line corresponding to the end of the guiding catheter. Further equipped with a means of transportation that moves in parallel,
The image display device according to claim 4 , wherein the estimation means uses a line moved by the moving means.
前記所定期間は、X線撮影開始のユーザ指示を検出したタイミングを基準として特定することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the predetermined period is specified based on a timing at which a user instruction for starting X-ray imaging is detected. 前記複数の断層像の取得を開始する前から前記複数の断層像の取得後までのX線画像を収集する収集手段と、
前記収集手段により収集されたX線画像に基づいてX線撮影開始のタイミングを判定し、判定したタイミングから前記所定期間のX線画像を取得する取得手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の画像表示装置。
A collecting means for collecting X-ray images from before the acquisition of the plurality of tomographic images is started to after the acquisition of the plurality of tomographic images.
A claim characterized by further comprising an acquisition means for determining the timing of starting X-ray imaging based on the X-ray image collected by the collecting means and acquiring the X-ray image for the predetermined period from the determined timing. Item 6. The image display device according to any one of Items 1 to 5 .
ユーザ操作に応じて、前記検出手段により検出された前記X線不透過マーカの位置を修正する修正手段をさらに備えることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a correction means for correcting the position of the X-ray opaque marker detected by the detection means according to a user operation. .. 前記X線不透過マーカの位置を明示する処理を実行するか否か設定する設定手段をさらに備えることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a setting means for setting whether or not to execute a process for specifying the position of the X-ray opaque marker. 前記プローブを介して計測光を出射してその反射光を入射して断層像を得る断層像取得手段と、
X線撮影装置が撮影したX線画像を取得するX線画像取得手段と、
請求項1からのいずれか1項に記載の画像表示装置と、を備えることを特徴とする光干渉診断装置。
A tomographic image acquisition means that emits measurement light through the probe and incidents the reflected light to obtain a tomographic image.
An X-ray image acquisition means for acquiring an X-ray image taken by an X-ray imaging device, and
An optical interference diagnostic device comprising the image display device according to any one of claims 1 to 9 .
造影剤を投与した血管内においてプローブをカテーテルの軸方向へ移動しながら該プローブを介して測定光を出射してその反射光を入射して取得した複数の断層像と、前記プローブの前記移動の間に撮影された複数のX線画像とを表示する画像表示装置の作動方法であって、
前記プローブの移動を開始する前の、X線撮影の開始から血管内に造影剤を投与するフラッシュの開始までの間の、少なくとも心臓の一拍分の期間を含むように設定された所定期間に撮影されたX線画像から、前記プローブに沿った線を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された線を用いて、前記フラッシュ中に設けられるプルバック期間に前記プローブを移動させながら撮影された前記複数のX線画像の各々において前記プローブに設けられたX線不透過マーカの位置を検出する検出工程と、
前記複数のX線画像と前記複数の断層像とを同期表示し、該同期表示におけるX線画像の表示において前記検出工程で検出された前記X線不透過マーカの位置を明示する表示制御工程と、を有し、
前記検出工程は、
前記移動中に撮影されたX線画像における前記X線不透過マーカの位置を前記抽出工程で抽出された線に基づいて推定する推定工程と、
前記移動中に撮影された前記X線画像において、前記推定工程により推定された位置の近傍で前記X線不透過マーカの画像を探索する探索工程と、を含むことを特徴とする画像表示装置の作動方法。
A plurality of tomographic images obtained by emitting measurement light through the probe while moving the probe in the axial direction of the catheter in the blood vessel to which the contrast medium is administered and incident the reflected light, and the movement of the probe. It is a method of operating an image display device that displays a plurality of X-ray images taken in between.
For a predetermined period set to include at least one beat of the heart, from the start of radiography to the start of flash to administer the contrast medium intravascularly, prior to the start of movement of the probe. An extraction step of extracting a line along the probe from the captured X-ray image, and
The X-ray opaque marker provided on the probe in each of the plurality of X-ray images taken while moving the probe during the pullback period provided in the flash using the line extracted in the extraction step. The detection process to detect the position of
A display control step of synchronously displaying the plurality of X-ray images and the plurality of tomographic images and clearly indicating the position of the X-ray opaque marker detected in the detection step in the display of the X-ray image in the synchronous display. Have,
The detection step is
An estimation step of estimating the position of the X-ray opaque marker in the X-ray image taken during the movement based on the line extracted in the extraction step, and an estimation step.
An image display device comprising a search step of searching for an image of the X-ray opaque marker in the vicinity of a position estimated by the estimation step in the X-ray image taken during the movement . How it works.
請求項11に記載の画像表示装置の作動方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。 A program for causing a computer to execute each step of the operation method of the image display device according to claim 11 .
JP2020120887A 2020-07-14 2020-07-14 Image display device and its operation method Active JP7019758B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020120887A JP7019758B2 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Image display device and its operation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020120887A JP7019758B2 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Image display device and its operation method

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016012769A Division JP2017131348A (en) 2016-01-26 2016-01-26 Image display device, control method thereof, and radiopaque marker detection method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020171771A JP2020171771A (en) 2020-10-22
JP7019758B2 true JP7019758B2 (en) 2022-02-15

Family

ID=72829815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020120887A Active JP7019758B2 (en) 2020-07-14 2020-07-14 Image display device and its operation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7019758B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526556A (en) 2006-11-22 2010-08-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Combined with X-ray transvascularly collected data
WO2015004979A1 (en) 2013-07-10 2015-01-15 三菱重工業株式会社 Main shaft unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010526556A (en) 2006-11-22 2010-08-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Combined with X-ray transvascularly collected data
WO2015004979A1 (en) 2013-07-10 2015-01-15 三菱重工業株式会社 Main shaft unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020171771A (en) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11883149B2 (en) Apparatus and methods for mapping a sequence of images to a roadmap image
US20200345321A1 (en) Automatic display of previously-acquired endoluminal images
EP2599033B1 (en) Co-use of endoluminal data and extraluminal imaging
EP2852319B1 (en) Co-use of endoluminal data and extraluminal imaging
US9144394B2 (en) Apparatus and methods for determining a plurality of local calibration factors for an image
US8855744B2 (en) Displaying a device within an endoluminal image stack
US10362962B2 (en) Accounting for skipped imaging locations during movement of an endoluminal imaging probe
US9095313B2 (en) Accounting for non-uniform longitudinal motion during movement of an endoluminal imaging probe
US9101286B2 (en) Apparatus and methods for determining a dimension of a portion of a stack of endoluminal data points
US9629571B2 (en) Co-use of endoluminal data and extraluminal imaging
US20160196666A1 (en) Systems for detecting and tracking of objects and co-registration
US20160206267A1 (en) Image processing apparatus, image display system, imaging system, image processing method, and program
US20150282737A1 (en) Co-use of endoluminal data and extraluminal imaging
US20020049375A1 (en) Method and apparatus for real time quantitative three-dimensional image reconstruction of a moving organ and intra-body navigation
JP6866310B2 (en) Image display device and its control method
JP2005253964A (en) Method of forming intraluminal image
US10733753B2 (en) Image display device and its control method, x-ray opaque marker detection method
JP2008067851A (en) Computer-aided diagnosis apparatus, x-ray ct equipment and image processor
JP7019758B2 (en) Image display device and its operation method
JP6100911B2 (en) Diagnostic imaging apparatus and operating method thereof
US20240013386A1 (en) Medical system, method for processing medical image, and medical image processing apparatus
WO2023100838A1 (en) Computer program, information processing device, information processing method, and training model generation method
US20240008849A1 (en) Medical system, method for processing medical image, and medical image processing apparatus
US20240013434A1 (en) Program, information processing method, and information processing device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200812

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200812

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210716

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210803

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7019758

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150