JP2010253017A - 画像表示装置及び画像表示方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】アンギオ動画像内の注目領域を撮影した血管内超音波動画像のフレームを簡単に頭出しすることのできる画像表示装置及び画像表示方法を提供する。
【解決手段】血管内超音波動画像、アンギオ動画像、血管内超音波動画像のフレームに映る撮影位置の部位の称呼を含む音声データ、及び血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データとを予め記憶しておく。音声データから称呼された部位を検出し、その部位が称呼されたときに撮影されていた血管内超音波動画像のフレームを検出し、当該検出された部位とフレームとを関連づけする。アンギオ動画像には解剖学データを当てはめて、アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定する。操作手段で指定された領域に対して特定された部位に関連づけられた血管内超音波動画像のフレームを表示手段に表示させる。
【選択図】図4

Description

本発明は、アンギオ動画像と血管内超音波動画像とを表示する技術に関する。
循環器系疾患の検査では、X線診断装置によるアンギオ検査と血管内超音波検査装置(IVUS装置)によるIVUS検査とを併用する場面が多い。
造影剤で造影された血管をX線により血管透視像であるアンギオ動画像を撮影するとともに、超音波によるラジアル走査が可能なカテーテルを血管内に挿入して引き抜きながら血管断面像である血管内超音波動画像のIVUS撮影を行う。
血管の透視像と血管のラジアル方向の断面像という性質の異なる2種の画像の比較観察が可能となり、より多くの情報から狭窄部位等を診断することができる(例えば、「特許文献1」参照)。
しかし、X線診断装置とIVUS装置とを併用した検査では、両装置が協働することなく個々に画像を収集しているため、アンギオ動画像で注目した領域が血管内超音波動画像のどのフレームに表れているかがわからない。
そのため、従来は、血管内超音波動画像の撮影時間や画像の様子、又は同時に記録される音声データを手がかりにして、手動により該当フレームの頭出しを行っていた。一般的に、IVUS撮影の際には術者が撮影位置の部位名称を称呼し、その音声が記録される。
従って、アンギオ検査とIVUS検査とを併用すると、両画像の比較観察を開始する前に相当の労力と時間を費やす必要があり、作業効率の向上が望まれていた。
特開2007−330669号公報
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、アンギオ動画像内の注目領域を撮影した血管内超音波動画像のフレームを簡単に頭出しすることのできる画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。
上記課題を解決するための請求項1記載の発明は、血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像を記憶する第1の記憶手段と、前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位を示すとともに、そのフレームに対応付けられた部位特定データを記憶する第2の記憶手段と、前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像を記憶する第3の記憶手段と、前記アンギオ動画像に映る各領域に対してその部位を特定する画像解析手段と、前記アンギオ動画像と前記血管内超音波動画像とを表示する表示手段と、前記アンギオ動画像に映る領域を指定するための操作手段と、前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えること、を特徴とする。
前記造影撮影及び前記IVUS撮影の期間に記録された心電図データを記憶する第4の記憶手段を更に備え、前記表示制御手段は、前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられ、且つ前記操作手段で指定されたときに表示されていた前記アンギオ動画像のフレームが撮影されたときに出現した前記心電図データの波形と同一の波形が出現したときの前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させるようにしてもよい(請求項2記載の発明に相当)。
前記部位特定データは、音声データであり、前記部位特定データを音響解析して前記撮影位置の部位を示す文字列データに変換しておく音響解析手段を更に備え、前記表示制御手段は、前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す文字列データに対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させるようにしてもよい(請求項3記載の発明に相当)。
前記画像解析手段は、血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶する第5の記憶手段を有し、前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定するようにしてもよい(請求項4記載の発明に相当)。
前記部位特定データは、前記血管内超音波動画像の複数フレームにまたがる前記音声データであり、前記表示制御手段は、前記部位特定データがまたがる前記血管内超音波動画像の先頭フレームを前記表示手段に表示させるようにしてもよい(請求項5記載の発明に相当)。
前記表示制御手段は、前記画像解析手段が特定した前記部位を前記アンギオ動画像の前記各領域に対して識別表示させるようにしてもよい(請求項6記載の発明に相当)。
前記表示制御手段は、前記部位特定データに基づく前記撮影位置の部位を前記血管内超音波動画像に識別表示させるようにしてもよい(請求項7記載の発明に相当)。
上記課題を解決するための請求項8記載の発明は、血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像を記憶する第1の記憶手段と、前記血管内超音波動画像のIVUS撮影と同時に記録され、前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位の称呼を含む音声データを記憶する第2の記憶手段と、前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像を記憶する第3の記憶手段と、血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶する第4の記憶手段と、前記音声データを文字列データに変換して前記称呼された部位を検出し、その部位の称呼のときに撮影されていた前記血管内超音波動画像のフレームを検出し、当該検出された部位とフレームとを関連づける音響解析手段と、前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定する画像解析手段と、前記アンギオ動画像と前記血管内超音波動画像とを表示する表示手段と、前記アンギオ動画像に映る領域を指定するための操作手段と、前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位に基づき前記音響解析手段で検出された前記称呼された部位を検索し、該当の前記称呼された部位に関連づけられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えること、を特徴とする。
上記課題を解決するための請求項9記載の発明は、血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像と前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像とを表示する表示手段に対して操作手段に応じたフレームを表示させる画像表示方法であって、前記血管内超音波動画像、前記アンギオ動画像、及び前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位を示すとともに該フレームに対応付けられた部位特定データを記憶手段に予め記憶させておく第1のステップと、前記記憶手段に記憶されたアンギオ動画像に映る各領域を示す部位を特定する第2のステップと、前記アンギオ動画像に映る領域が指定される第3のステップと、前記第3のステップで指定された領域に対する前記第2のステップで特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる第4のステップと、を有すること、を特徴とする。
前記第1のステップでは、前記造影撮影及び前記IVUS撮影の期間に記録された心電図データを更に記憶させておき、前記第4のステップでは、前記第3のステップで指定された領域に対する前記第1のステップで特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられ、且つ前記第3のステップで指定されたときに表示されていた前記アンギオ動画像のフレームが撮影されたときに出現した前記心電図データの波形と同一の波形が出現したときに撮影された前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させるようにしてもよい(請求項10記載の発明に相当)。
前記部位特定データは、音声データであり、前記部位特定データを音響解析して前記撮影位置の部位を示す文字列データに変換しておく第5のステップを更に有し、前記第4のステップでは、前記第1のステップで特定された部位を示す前記文字列データに対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させるようにしてもよい(請求項11記載の発明に相当)。
前記第1のステップでは、血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データとを前記記憶手段に更に予め記憶させておき、前記第2のステップでは、前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定するようにしてもよい(請求項12記載の発明に相当)。
上記課題を解決するための請求項13記載の発明は、血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像と前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像とを表示する表示手段に対して操作手段に応じたフレームを表示させる画像表示方法であって、前記血管内超音波動画像、前記アンギオ動画像、前記血管内超音波動画像のIVUS撮影と同時に記録されて前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位の称呼を含む音声データ、及び血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶手段に予め記憶させておく第1のステップと、前記音声データを文字列データに変換して前記称呼された部位を検出し、その部位の称呼のときに撮影されていた前記血管内超音波動画像のフレームを検出し、当該検出された部位とフレームとを関連づける第2のステップと、前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定する第3のステップと、前記操作手段で指定された領域に対して特定された部位に基づき前記称呼された部位を検索し、該当の前記称呼された部位に関連づけられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる第4のステップと、を有すること、を特徴とする。
本発明では、指定されたアンギオ動画像上の領域の部位を特定し、その部位を示す部位特定データが対応付けられている血管内超音波動画像のフレームを頭出し表示させる。これにより、アンギオ動画像内の注目領域を撮影した血管内超音波動画像のフレームを簡単に頭出しでき、アンギオ検査とIVUS検査とを併用した比較観察の作業効率が向上する。
本実施形態に係る画像表示装置を含むネットワークを示す。 アンギオ動画像と心電図データを示す。 血管内超音波動画像と心電図データと部位特定データを示す。 画像表示装置の構成を示す。 画像表示装置に表示される表示画面を示す。 画像記憶装置に記憶された辞書データを示す。 音響解析後データを示す。 解剖学データを示す。 領域情報を示す。 頭出し情報を示す。 画像表示装置の前処理動作を示すフローチャートである。 画像表示装置の頭出し表示の動作を示すフローチャートである。 部位特定データとIVUS動画像の解析を模式的に示す。 アンギオ動画像の解析を模式的に示す。 頭出し情報の作成を模式的に示す。 血管内超音波動画像の頭出し処理の前半を模式的に示す。 血管内超音波動画像の頭出し処理の後半を模式的に示す。
以下、本発明に係る画像表示装置及び当該装置の画像表示方法の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
図1は、本実施形態に係る画像表示装置を含むネットワークを示す図である。
図1に示すように、画像表示装置1は、X線診断装置100と管腔内超音波診断装置(以下、IVUS装置という)200とタイムサーバ300とデータ保管装置400と心電計500とを有するネットワークに接続されている。
タイムサーバ300は、X線診断装置100と管腔内超音波診断装置200と心電計500に時刻情報を提供している。X線診断装置100とIVUS装置200と心電計500が計時する時刻の同期がタイムサーバ300を基準に図られる。
心電計500は、被検体の心電図波形信号をリアルタイムに検出し、心電図波形データCeを生成する。この心電計500は、電極群を有し、電極群が被検者の胸部や四肢に装着されることにより、電極間に生じた電流値の変化、電圧値の変化、インピーダンスの変化等に基づいて心電図波形信号を連続的に検出する。そして、これら心電図波形信号をAD変換することで心電図波形が時系列順に並ぶ心電図波形データCeを生成する。
X線診断装置100は、アンギオ動画像Paを撮影する。X線診断装置100は、X線管及びフラットパネルディテクタ又は、イメージインテンシファイアとTVカメラとの組み合わせ等のX線検出器を有し、X線管でX線を連続的に曝射して被検体を透過したX線をX線検出器で連続的に検出し、この検出データから連続的に透視画像を生成する。
図2は、X線診断装置で撮影されたアンギオ動画像を示す模式図である。アンギオ動画像Paは、造影剤で造影された血管をX線により連続撮影して得られた血管透視像を複数フレーム含む動画データである。
アンギオ動画像Paには、複数のフレームPax、Pax+1、Pax+2・・・が含まれており、それぞれフレーム番号等によりその撮影時刻が相対的に順序づけられている。また、X線診断装置100は、タイムサーバ300から供給された時刻情報に従って撮影開始時刻とフレームレートをアンギオ動画像Paに記録している。
そのため、それぞれのフレームPax、Pax+1、Pax+2・・・が撮影された時刻tx、tx+1、tx+2・・・は、フレーム番号による順序と撮影開始時刻とフレームレートとにより算出可能となっている。この撮影時刻により、各フレームPax、Pax+1、Pax+2・・・とそれらが造影撮影された時に発生した心電図波形が対応付けられる。
IVUS装置200は、IVUS(IntraVascular UltraSound)法を用いて血管内超音波動画像(以下、IVUS動画像という)Piを撮影する。このIVUS装置200は、機械的又は電気的な回転によってラジアル走査が可能な超音波振動子が先端に設けられたカテーテルを有する。カテーテルが血管に一度挿入され、引き抜かれる間に超音波振動子に電圧を引加して超音波を送受信させつつ、この超音波振動子を血管内壁に沿って回転させることにより、血管の断層像を連続的に撮影する。
また、IVUS装置200は、マイク及びレコーダを有しており、IVUS撮影中の術者の音声が記憶される。術者は、IVUS撮影している部位がカテーテルの引き抜き作業により変わる毎にその部位を称呼する。IVUS装置200は、この撮影位置の部位を特定する音声を含む撮影時間中の音声を図3に示す部位特定データVeとして記録する。
図3は、IVUS装置で発生したIVUS動画像Piと部位特定データVeとを示す模式図である。IVUS動画像Piは、血管内で超音波を送受波するラジアル走査によって連続撮影して得られた血管断面像を複数のフレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・含む動画データである。部位特定データVeは、術者が部位を称呼することによってIVUS動画像Piの各フレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・に映る撮影位置の部位を示す。
IVUS動画像Piには、複数のフレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・が含まれており、それぞれフレーム番号等によりその撮影時刻が相対的に順序づけられている。また、X線診断装置100は、タイムサーバ300から供給された時刻情報に従って撮影開始時刻とフレームレートをアンギオ動画像Paに記録している。
そのため、それぞれのフレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・が撮影された時刻ty、ty+1、ty+2・・・は、フレーム番号による順序と撮影開始時刻とフレームレートとにより算出可能となっている。この撮影時刻により、各フレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・とそれらのIVUS撮影のときに発生した心電図波形が対応付けられる。また、部位特定データVeのうち、部位が称呼されたセグメントとそのときにIVUS撮影された各フレームPiy、Piy+1、Piy+2・・・がこの撮影時刻によって対応付けられる。
データ保管装置400は、データベース410を備える所謂ストレージであり、X線診断装置100、IVUS装置200、及び心電計500が生成したアンギオ動画像PaとIVUS動画像Piと心電図波形データCeとを保管する。
画像表示装置1は、アンギオ動画像PaとIVUS動画像Piと心電図波形データCeとを表示する。表示には、静止画表示の他、動画再生も含まれる。この画像表示装置1は、例えば所謂コンピュータで構成される。
即ち、この画像表示装置1は、演算制御部(CPU:Central Processing Unit)、主記憶部(RAM:Random Access Memory)、外部記憶部(HDD:Hard Disk Drive)、通信コントローラを備え、共通線で接続して相互にデータ入出力可能としている。このコンピュータ本体には、更にキーボードやマウス等の操作部3と、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ等の表示部2とが接続されて構成されている。外部記憶部には、OS(オペレーティングシステム)及び各自のプログラムが記憶されている。通信コントローラは、タイムサーバ300やデータ保管装置400とネットワークの接続線で接続され、例えばWWW(ワールド・ワイド・ウェブ)やDICOM(Digital Imaging and COmmunications in Medicine)通信プロトコル、TCP/IPプロトコル等のデータ通信制御によりネットワークNを介して行なうデータ通信を制御する。尚、画像表示装置1は、入力デバイスとモニタが接続された専用回路として構成されてもよい。
図4は、画像表示装置1の構成を示すブロック図である。
画像表示装置1は、表示部2、操作部3、記憶部4、受信部5、表示制御部6、音響解析部7、画像解析部8、及び解剖学データ記憶部9を備えることにより、オペレータが操作部3を用いて操作を入力することにより、その入力に応じてアンギオ動画像PaとIVUS動画像Piとが表示部2に表示される。
図5は、表示部2に表示される画面を示す模式図である。図5に示すように、表示部2に表示されるアンギオ動画像PaとIVUS動画像Piとは同一画面に並べて表示されており、それぞれに再生ボタンB1とB2とが配される。再生ボタンB1が押下されると、アンギオ動画像Paが再生される。再生ボタンB2が押下されると、IVUS動画像Piが再生される。
このアンギオ動画像Paには、血管が走行する各領域にその血管部位の名称が表示される。IVUS動画像Piには、表示されているフレームの撮影位置である血管部位の名称が表示される。
また、この画面には頭出しボタンB3が配される。頭出しボタンB3を押下し、カーソルCを用いてアンギオ動画像Paの一領域又はその領域の部位の名称をクリックすると、その領域を走行する血管内を撮影したときのIVUS動画像Piが頭出し表示される。
これらのアンギオ動画像Pa及びIVUS動画像Piは、受信部5によりデータ保管装置400から受信し、記憶部4に一時的に記憶される。受信部5は、主に通信コントローラを含んで構成され、データ保管装置400からアンギオ動画像Pa、IVUS動画像Pi、このアンギオ動画像PaとIVUS動画像Piとが撮影されていたときに記録された心電図波形データCe、及びIVUS動画像Piが撮影されていたときに記憶された部位特定データVeを受信する。記憶部4は、主に外部記憶部及び主記憶部を含み構成され、受信部5が受信したデータを記憶している。
音響解析部7は、主に演算制御部で構成される。この音響解析部7は、部位特定データVeとIVUS動画像Piとを解析することで、部位特定データVeが示す部位とその部位を撮影したフレームPiy,Piy+1,Piy+2・・・との対応付けを明確化する。即ち、音響解析部7は、部位特定データVeが示す部位とその部位を撮影位置とするIVUS動画像Piのフレームとを表わす情報を別途作成する。
具体的には、音響解析部7は、音声データである部位特定データVeの文字列データ等の所定の表記法への変換、部位が称呼されたセグメントの特定、そのセグメントの発生時刻にIVUS撮影されたフレームの特定、及び音響解析後データ72の作成を行う。
音響解析するのは、部位特定データVeが音声データである場合、術者が部位を称呼したときの音声セグメントの他に環境ノイズ等が含まれており、部位が称呼されたセグメントと環境ノイズのセグメントとを選り分ける必要があるためである。また、音響解析するのは、音声データでは検索等のデータ処理における扱いにくさからである。
音響解析部7は、部位が称呼されたセグメントを文字列検索により特定する。画像表示装置1は、予め図6に示す辞書データ911を記憶している。この辞書データ911には、血管部位等の人体の各種部位を示す用語データが記録されている。音響解析部7は、この辞書データ911に予め記録されている部位を表わす用語を検索キーとして、文字列データに変更された部位特定データVeから検索キーに合致するセグメントを検索する。
フレームの特定では、音響解析部7は、部位が称呼されたセグメントが記録された開始時刻を部位特定データVeから取得し、この開始時刻にIVUS撮影されたフレームを記憶部4に記憶されたIVUS動画像Piから探す。すなわち、部位が称呼されたセグメントは複数フレームに対応するが、その先頭フレームを探す。
セグメントが記録された時刻は、部位特定データVeの記録開始時刻とサンプリングレートとセグメントの並び順から算出する。フレームの探索では、取得した時刻と撮影開始時刻とフレームレートとからフレーム番号を算出する。このフレームPiyとセグメントが示す部位とを改めて対応付けておく。即ち、時刻情報による対応付けを省き、フレームPiyのフレーム番号と部位識別符号とを対応付けた音響解析後データ72を記憶しておく。
音響解析後データ72の作成では、図7に示すように、算出した先頭フレームのフレーム番号と、特定したセグメントに合致した用語データが示す部位の部位識別情報とを対にして記録する。部位識別情報は、例えば部位を示す用語の文字列データそのものである。
画像解析部8は主に演算制御部で構成される。この画像解析部8は、アンギオ動画像Paを解析して、アンギオ動画像Paの各領域に対してその領域を走行する血管の部位を特定する。解剖学データ記憶部9には、解剖学データ91が記憶されている。
図8は、解剖学データ91を示す模式図である。図8に示すように、解剖学データ91は、血管走行マップ912と辞書データ911とを含んで構成されている。血管走行マップ912は、一区域の血管走行状況を示す画像データである。例えば、冠動脈の走行状況を示している。この血管走行マップ912は、各血管の部位毎のオブジェクトで構成され、オブジェクトには識別符号が付帯する。辞書データ911は、音響解析部7が部位を称呼したセグメントの検索に参照したデータである。この辞書データ911には、用語データのほかにオブジェクトの識別符号が記録されており、オブジェクトの識別符号とそのオブジェクトの部位を示す用語データとが対になっている。
画像解析部8は、この解剖学データ91をテンプレートにしてアンギオ動画像Paを解析する。具体的には、アンギオ動画像Paに映る各血管部位の領域検出、及び検出された各領域とその領域を走る血管の部位の名称との関連付けた領域情報81の作成を行う。
血管部位の領域検出では、画像解析部8は、血管走行マップ912を大小及び回転させながら、アンギオ画像Pa上をスキャンする。スキャン中、画像解析部8は、血管走行マップ912の血管走行パターンとアンギオ動画像Paの血管走行パターンの一致箇所を探索する。この探索は、例えばアンギオ動画像Paの血管領域を構成する画素の輝度の分布が血管走行マップ912のオブジェクトの領域に含む度合いで判断される。
図9は領域情報81を示す模式図である。この領域情報81には、血管の各部位が走行するアンギオ動画像Pa上の座標範囲(X,Y)と、その座標範囲を走る部位を識別する部位識別情報とが対にして記録されている。画像解析部8は、領域情報81の作成において、血管走行マップ912が当てはまると、その血管走行マップ912の各オブジェクトと重なるアンギオ画像Pa上の領域を座標範囲(X,Y)で抽出し、抽出した座標範囲とオブジェクトの部位を示す部位識別情報とを対にして記録する。部位識別情報は、辞書データ911から取得される。画像解析部8は、抽出した座標範囲と重なるオブジェクトの識別符号に関連づけられている用語データを部位識別情報として辞書データ911から取得する。
表示制御部6は主に演算制御部を含み構成される。この表示制御部6はアンギオ動画像PaとIVUS動画像Piとを表示部2に表示させる。アンギオ動画像Paには、各血管領域に対する部位の名称を表示し、IVUS動画像Piには、表示しているフレームをIVUS撮影した撮影位置の部位の名称を表示する。この部位の名称の表示では、表示制御部6は、領域情報81が示す座標範囲と対になった部位識別情報が示す部位の文字列を、表示部2にその座標範囲に対応させて表示させる。
また、表示制御部6は、操作部3を用いて頭出しボタンB3が押下されてアンギオ動画像Pa上のいずれかの領域が指定されると、その領域を走行する血管の部位を特定する部位特定データVeに対応付けられたIVUS動画像Piのフレームを頭出しして表示させる。
具体的には、表示制御部6は、アンギオ動画像Paの各領域と該領域を走行する血管の部位を撮影したフレームとをリンク付けた頭出し情報61(図10参照)の作成、アンギオ動画像Pa上の一領域内の一点を操作部3を用いて指定されたときに表示されていたアンギオ動画像Paのフレームの造影撮影時に発生した心電図波形の取得、頭出し情報61と心電図波形とを用いたIVUS動画像Piのフレーム探索、及び該当のフレームの表示部2への表示により行われる。
頭出し情報61の作成では、音響解析後データ72と領域情報81とに含まれる同一の部位識別情報とそれぞれ対になっている先頭フレーム番号と座標範囲とを別途対にすることで、頭出し情報61を作成する。
心電図波形の取得では、表示制御部6は、操作部3を用いて指定されたアンギオ動画像Paのフレームのフレーム番号と撮影開始時刻とフレームレートとからそのフレームの撮影時刻を算出し、算出された撮影時刻と心電図波形データCeの記録開始時刻及びサンプリングレートとから、そのときに発生した心電図波形を特定する。
IVUS動画像Piのフレーム探索では、表示制御部6は、操作部3を用いて指定された一点を含む座標範囲と対になった先頭フレーム番号を頭出し情報61から取得し、そのフレーム番号が付帯するフレームがIVUS撮影された時刻以降であって、頭出し情報61の心電図波形が現れた時刻にIVUS撮影されたフレームを検索する。
先頭フレーム番号を付帯するフレームがIVUS撮影された時刻については、表示制御部6は、先頭フレーム番号と撮影開始時刻とフレームレートとから算出する。心電図波形が現れた時刻については、表示制御部6は、心電図波形データCeの記録開始時刻、サンプリングレート、及び該当の心電図波形の記録順序から算出する。その該当の心電図波形が現れた時刻にIVUS撮影されたフレームの特定は、表示制御部6は、心電図波形が現れた時刻と撮影開始時刻とフレームレートからそのフレームのフレーム番号を算出する。
フレームの表示では、表示制御部6は、算出したフレーム番号が付帯するIVUS動画像Piのフレームを記憶部4から読み出して表示部2に表示させる。
このように、画像表示装置1では、音響解析部7、画像解析部8、及び表示制御部6が頭出し表示のための前処理として頭出し情報61の作成までを行っておき、その頭出し情報61と操作部3を用いた領域指定に基づき表示制御部6が頭出し処理を行っている。
この画像表示装置1の前処理動作を図11に示す。図11は、画像表示装置1の前処理動作を示すフローチャートである。
まず、受信部5は、データ保管装置400からアンギオ動画像Pa、IVUS動画像pi、部位特定データVe、及び心電図波形データCeを受信する(S01)。記憶部4は、これら受信したデータを記憶する(S02)。
記憶部4にこれらデータが記憶されると、音響解析部7は、部位特定データVeを文字列データに変換する(S03)。そして、音響解析部7は、解剖学データ記憶部9に記憶されている解剖学データ91から辞書データ911を読み出し(S04)、辞書データ911に記録されている部位を示す各用語を変換後の部位特定データVeから検索する(S05)。該当のセグメントが検出されると、そのセグメントが発生した時刻にIVUS撮影されたIVUS動画像Piのフレーム番号を算出する(S06)。
IVUS動画像piのフレーム番号が算出されると、音響解析部7は、そのフレーム番号とセグメントを検出したときに用いた部位を示す用語とを関連づけた音響解析後データ72を作成する(S07)。
音響解析が終了すると、画像解析部8は、解剖学データ91の血管走行マップ912を解剖学データ記憶部9から読み出し(S08)、アンギオ動画像Paの一フレームを選んで血管走行パターンに合うように血管走行マップ912をアンギオ動画像Paに当てはめる(S09)。
血管走行マップ912を当てはめると、画像解析部8は、血管走行マップ912の各血管オブジェクトが重なる領域の座標範囲(x,y)を読み出し(S10)、その座標範囲(x,y)に重なった血管オブジェクトの識別符号と辞書データ911で関連づけられた部位識別情報及びその座標範囲(x,y)とを対にした領域情報81を作成する(S11)。
表示制御部6は、音響解析後データ72と同一の部位識別情報を含む領域情報81を検索し(S12)、該当の領域情報81に含まれる座標範囲と検索キーの提供元となった音響解析後データ72の先頭フレーム番号とを対応つけることで、頭出し情報61を作成する(S13)。
この音響解析後データ72と領域情報81とが以降の頭出しのためのデータとなる。尚、S03〜S07の音響解析とS08〜S11の画像解析とはどちらが先であっても並行処理されてもよい。
次に、この音響解析後データ72と領域情報81とを用いたIVUS動画像piの頭出し表示の動作を図12に示す。図12は、画像表示装置1の頭出し表示の動作を示すフローチャートである。
まず、オペレータは、操作部3を用いて、頭出しボタンB3を押下し(S21)、アンギオ動画像Pa上の一領域内の一点を押下する(S22)。
表示制御部6は、押下された一点の座標を取得し(S23)、その座標を含む座標範囲を有する頭出し情報61を探す(S24)。該当の頭出し情報61を検出すると、表示制御部6は、その頭出し情報61から先頭フレーム番号を取得する(S25)。
次に、表示制御部6は、押下されたときに表示していたアンギオ動画像Paのフレームの撮影時刻をそのフレーム番号と撮影開始時刻とフレームレートとから算出する(S26)。表示制御部6は、撮影時刻を算出すると、その撮影時刻に発生した心電図波形を心電図波形データCeから読み出す(S27)。
先頭フレーム番号と心電図波形を取得すると、表示制御部6は、IVUS動画像Piの撮影開始時刻とフレームレートとから先頭フレーム番号で表されるフレームの撮影時刻を算出する(S28)。
撮影時刻を算出すると、表示制御部6は、その撮影時刻以降に発生し、取得した心電図波形と同一種類の心電図波形を心電図波形データCeから検索する(S29)。該当の心電図波形が検出されると、表示制御部6は、記録開始時刻及びサンプリングレートとからその検出された心電図波形の発生時刻を算出する(S30)。
発生時刻を算出すると、表示制御部6は、その発生時刻にIVUS撮影されたフレームのフレーム番号を撮影開始時刻とフレームレートと発生時刻とから算出する(S31)。そして、表示制御部6は、そのフレーム番号を付帯するIVUS動画像Piのフレームを記憶部4から読み出し(S32)、表示部2に表示させる(S33)。
このような画像表示装置1の作用及び効果を具体的に説明する。
図13は、前処理の一つである音響解析部7による部位特定データVeとIVUS動画像Piの解析を示す模式図である。図14は、前処理の一つであるアンギオ動画像Paの解析を示す模式図である。図15は、前処理の一つである頭出し情報61の作成を示す模式図である。
例えば、術者は、IVUS撮影を行い、カテーテルが右冠動脈に達したときに「・・・・RCA・・・・」と称呼し、当該音声は、部位特定データVeとして記録されたものとする。RCAは、アメリカ心臓学会(American Heart Association)が策定した冠動脈造影の表記法であり、右冠動脈を示す。
図13に示すように、音響解析部7は、まず、この音声データである部位特定データVeを「・・・・RCA・・・・」との文字列データに変換する。そして、辞書データ911が記録している「RCA」を含む各種の用語データを文字列データに当てはめていき、「RCA」が称呼されたセグメントで、RCAなる用語データと文字列とが一致する。
そこで、音響解析部7は、このセグメントの音声データが発生した開始時刻tyを算出し、時刻tyに撮影されたIVUS動画像PiのフレームPiyのフレーム番号yを算出する。
そして、音響解析部7は、このセグメントの文字列データと一致した「RCA」を部位識別情報として、また算出したフレーム番号yを先頭フレーム番号として、音響解析後データ72を作成する。この音響解析後データ72によると、音声データ等の部位特定データVeを手掛かりに、RCAを撮影した位置を映すIVUS動画像Piの先頭フレームPiyが一目瞭然となる。
次に、図14に示すように、画像解析部8は、血管走行マップ912を大小及び回転させながら、アンギオ画像Pa上をスキャンし、血管走行マップ912が当てはまると、血管走行マップ912の各オブジェクトと重なるアンギオ画像Pa上の領域を座標範囲(X,Y)で抽出する。更に、その座標範囲と重なるオブジェクトの識別符号と対になった部位識別情報を辞書データ911から読み出して、抽出した座標範囲とそれに重なるオブジェクトの部位識別情報とを対にした領域情報81を作成する。
この画像解析により、例えば冠動脈を撮影したアンギオ動画像Paの各領域のうち、右側の冠動脈が走行する領域の座標範囲とその座標範囲を走行する血管の部位が「RCA」であることが特定される。
次に、図15に示すように、表示制御部6は、音響解析後データ72から「RCA」なる部位識別情報を読み出して、この「RCA」なる部位識別情報を含む領域情報81を検索する。そして、該当の領域情報81を検出すると、表示制御部6は、検索キーに用いた「RCA」なる部位識別情報を含む音響解析後データ72の先頭フレーム番号yと該当の領域情報81の座標範囲(X,Y)とを対にした頭出し情報61を作成する。
また、図16A及び図16Bは、表示制御部6の頭出し表示を示す模式図である。図16Aに示すように、アンギオ動画像Pa上の「RCA」で示される血管が走行する領域内の一点(x、y)が指定される。そうすると、表示制御部6は、その指定された一点(x、y)を含む座標範囲を含む頭出し情報61を探し、この一点(x、y)を座標範囲(X,Y)に含む頭出し情報61から先頭フレーム番号yを取得する。
また、その一点(x、y)が押下されたときにアンギオ動画像Paが撮影時刻tx+1まで再生されていたものとすると、表示制御部6は、撮影時刻tx+1と記録開始時刻とサンプリングフレームとから、撮影時刻tx+1のときに発生した心電図波形を心電図波形データCeから取得する。そして、表示制御部6は、この心電図波形の振幅から当該心電図波形が「R波」であることを示す情報を取得する。
そして、図16Bに示すように、表示制御部6は、取得した先頭フレーム番号yのフレームPiyの撮影時刻tyをIVUS動画像Piの撮影開始時刻及びフレームレートから算出し、その撮影時刻ty以降の「R波」を心電図波形データCeを探索する。
表示制御部6は、該当する「R波」である心電図波形を検出すると、その撮影時刻ty+1を心電図波形データCeの記録開始時刻及びサンプリングレートから算出する。撮影時刻ty+1を算出すると、表示制御部6は、この撮影時刻ty+1にIVUS撮影されたフレームのフレーム番号y+1をIVUS動画像Piの撮影開始時刻及びフレームレートから算出する。
フレーム番号y+1が得られると、表示制御部6は、そのフレーム番号y+1を付帯するフレームPiy+1を読み出し、表示部2に表示させる。
以上のように、画像表示装置1では、操作部3を用いて指定されたアンギオ動画像Pa上の領域の部位を特定し、その部位を示す部位特定データVeが対応付けられているIVUS動画像Piのフレームを表示部2に頭出し表示させる。これにより、アンギオ動画像Pa内の注目領域を撮影したIVUS動画像Piのフレームを簡単に頭出しでき、アンギオ検査とIVUS検査とを併用した比較観察の作業効率が向上する。
尚、部位特定データVeとしては、IVUS動画像Piのフレームに映る撮影位置の部位を示すとともに該フレームに対応付けられたデータであればよい。
例えば、部位特定データVeは、IVUS撮影とともに記録された音声データであり、術中にカテーテルの通過部位を称呼された音声が含まれる。つまり、その部位が称呼されたときの部位特定データVeのセグメントとそのときにIVUS撮影されていたフレームとが時刻によって対応付けされている。そして、その称呼された内容がIVUS撮影位置の部位を示す。
この他にも、IVUS動画像Piのフレームに付帯させたり、別ファイルに記録されたりしたフラグであってもよく、部位を示す各種のフラグを用意しておき、術中に撮影位置の部位に対応するボタンが押下されると、そのときにIVUS撮影されていたフレームにボタンに対応した種類のフラグが付帯する。この場合、音響解析は不要のため、音響解析部7を排除することができるとともに、前処理を迅速化できる。
また、指定されたアンギオ動画像Pa上の領域とは、表示制御部6により表示された部位の名称の識別表示も含まれる。
また、音響解析部7の音響解析時には解剖学データ91の辞書データ911を用いるようにしたが、独立の辞書データを予め記憶させておくようにしてもよい。
また、解剖学データ記憶部9には、冠動脈に関する解剖学データ91の他にも各種の範囲のデータを記憶させておいてもよく、画像解析部8によるアンギオ動画像Paの画像解析の際には、操作部3を用いて当てはめる解剖学データ91の種類を指定するようにしても、各種の解剖学データ91を順番に当てはめてみて、当てはまる解剖学データ91を探すようにしてもよい。
また、表示制御部6によるアンギオ動画像Pa上の各血管部位に対する名称の識別表示は、IVUS動画像Piが撮影された部位のみでもよい。具体的には、表示制御部6は、音響解析後データ72に部位識別情報として記録されていない部位の名称については識別表示の処理を行わない。
更に画像表示装置1は、アンギオ動画像PaとIVUS動画像Piの撮影時に心電図データも取得しておき、操作部3を用いて指定されたアンギオ動画像Paのフレームが撮影されたときに出現した心電図波形と同一の波形が出現したときに撮影されたIVUS動画像piのフレームを表示部2に表示させるようにしてもよい。これにより、血管は心拍により伸縮するが、指定されたアンギオ動画像Paのフレームと同一心時相の血管断面を速やかに観察することが可能となる。
尚、心時相の同期を図ることまでを要求しない場合には、音響解析後データ72に記憶された先頭フレーム番号に対応するIVUS動画像Piのフレームを頭出しするようにしてもよく、この場合は、同一心時相のフレーム検索を排除できるので頭出しを速やかに行うことができる。
但し、前処理として予め各心時相の同期を図っておいてもよく、その場合には、心時相の同期を図りつつ頭出しを速やかにすることができる。即ち、予め、表示制御部6は、IVUS動画像Piの各フレームの撮影時刻を撮影開始時刻とフレームレートとから算出しておき、更に各フレームの撮影時刻に発生した心電図波形を心電図波形データCeから読み取り、その心電図波形を示す情報を各フレームに対応付けておく。そして、各フレームの番号と心電図波形を示す情報と座標範囲(X,Y)とを組にした頭出し情報61を作成しておく。これにより、指定された座標範囲(X,Y)とその指定されたフレームが撮影されたときの心電図波形とからフレームを迅速に頭出しすることができる。
即ち、音響解析、画像解析、先頭フレーム番号と座標範囲との対応付け、及び各フレームの番号と心電図波形を示す情報と座標範囲(X,Y)との対応付けのうち、どこまでを前処理とするかはコンピュータの性能等の状況に応じて適宜設計可能である。
1 画像表示装置
2 表示部
3 操作部
4 記憶部
5 受信部
6 表示制御部
61 頭出し情報
7 音響解析部
72 音響解析後データ
8 画像解析部
81 領域情報
9 解剖学データ記憶部
91 解剖学データ
911 辞書データ
912 血管走行マップ
100 X線診断装置
200 管腔内超音波診断装置、IVUS装置
300 タイムサーバ
400 データ保管装置
410 データベース
500 心電計
Ce 心電図波形データ
Pa アンギオ動画像
Pi 血管内超音波動画像、IVUS動画像
Ve 部位特定データ

Claims (13)

  1. 血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像を記憶する第1の記憶手段と、
    前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位を示すとともに、そのフレームに対応付けられた部位特定データを記憶する第2の記憶手段と、
    前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像を記憶する第3の記憶手段と、
    前記アンギオ動画像に映る各領域に対してその部位を特定する画像解析手段と、
    前記アンギオ動画像と前記血管内超音波動画像とを表示する表示手段と、
    前記アンギオ動画像に映る領域を指定するための操作手段と、
    前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えること、
    を特徴とする画像表示装置。
  2. 前記造影撮影及び前記IVUS撮影の期間に記録された心電図データを記憶する第4の記憶手段を更に備え、
    前記表示制御手段は、
    前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられ、且つ前記操作手段で指定されたときに表示されていた前記アンギオ動画像のフレームが撮影されたときに出現した前記心電図データの波形と同一の波形が出現したときの前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させること、
    を特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
  3. 前記部位特定データは、音声データであり、
    前記部位特定データを音響解析して前記撮影位置の部位を示す文字列データに変換しておく音響解析手段を更に備え、
    前記表示制御手段は、
    前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位を示す前記文字列データに対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させること、
    を特徴とする請求項1又は2記載の画像表示装置。
  4. 前記画像解析手段は、
    血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶する第5の記憶手段を有し、
    前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定すること、
    を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の画像表示装置。
  5. 前記部位特定データは、前記血管内超音波動画像の複数フレームにまたがる前記音声データであり、
    前記表示制御手段は、
    前記部位特定データがまたがる前記血管内超音波動画像の先頭フレームを前記表示手段に表示させること、
    を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の画像表示装置。
  6. 前記表示制御手段は、
    前記画像解析手段が特定した前記部位を前記アンギオ動画像の前記各領域に対して識別表示させること、
    を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の画像表示装置。
  7. 前記表示制御手段は、
    前記部位特定データに基づく前記撮影位置の部位を前記血管内超音波動画像に識別表示させること、
    を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の画像表示装置。
  8. 血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像を記憶する第1の記憶手段と、
    前記血管内超音波動画像のIVUS撮影と同時に記録され、前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位の称呼を含む音声データを記憶する第2の記憶手段と、
    前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像を記憶する第3の記憶手段と、
    血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶する第4の記憶手段と、
    前記音声データを文字列データに変換して前記称呼された部位を検出し、その部位の称呼のときに撮影されていた前記血管内超音波動画像のフレームを検出し、当該検出された部位とフレームとを関連づける音響解析手段と、
    前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定する画像解析手段と、
    前記アンギオ動画像と前記血管内超音波動画像とを表示する表示手段と、
    前記アンギオ動画像に映る領域を指定するための操作手段と、
    前記操作手段で指定された領域に対する前記画像解析手段で特定された部位に基づき前記音響解析手段で検出された前記称呼された部位を検索し、該当の前記称呼された部位に関連づけられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
    を備えること、
    を特徴とする画像表示装置。
  9. 血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像と前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像とを表示する表示手段に対して操作手段に応じたフレームを表示させる画像表示方法であって、
    前記血管内超音波動画像、前記アンギオ動画像、及び前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位を示すとともに該フレームに対応付けられた部位特定データを記憶手段に予め記憶させておく第1のステップと、
    前記記憶手段に記憶されたアンギオ動画像に映る各領域を示す部位を特定する第2のステップと、
    前記アンギオ動画像に映る領域が指定される第3のステップと、
    前記第3のステップで指定された領域に対する前記第2のステップで特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる第4のステップと、
    を有すること、
    を特徴とする画像表示方法。
  10. 前記第1のステップでは、前記造影撮影及び前記IVUS撮影の期間に記録された心電図データを更に記憶させておき、
    前記第4のステップでは、
    前記第3のステップで指定された領域に対する前記第1のステップで特定された部位を示す前記部位特定データが対応付けられ、且つ前記第3のステップで指定されたときに表示されていた前記アンギオ動画像のフレームが撮影されたときに出現した前記心電図データの波形と同一の波形が出現したときに撮影された前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させること、
    を特徴とする請求項9記載の画像表示方法。
  11. 前記部位特定データは、音声データであり、
    前記部位特定データを音響解析して前記撮影位置の部位が示す文字列データに変換しておく第5のステップを更に有し、
    前記第4のステップでは、
    前記第1のステップで特定された部位を示す前記文字列データに対応付けられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させること、
    を特徴とする請求項9又は10記載の画像表示方法。
  12. 前記第1のステップでは、血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データとを前記記憶手段に更に予め記憶させておき、
    前記第2のステップでは、
    前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定すること、
    を特徴とする請求項9乃至11の何れかに記載の画像表示方法。
  13. 血管の腔内の撮影位置を移動させながらIVUS撮影して得られた複数フレームの血管内超音波動画像と前記血管を造影撮影した複数フレームのアンギオ動画像とを表示する表示手段に対して操作手段に応じたフレームを表示させる画像表示方法であって、
    前記血管内超音波動画像、前記アンギオ動画像、前記血管内超音波動画像のIVUS撮影と同時に記録されて前記血管内超音波動画像のフレームに映る前記撮影位置の部位の称呼を含む音声データ、及び血管の走行パターンとその血管の各部位を示す情報とを示す解剖学データを記憶手段に予め記憶させておく第1のステップと、
    前記音声データを文字列データに変換して前記称呼された部位を検出し、その部位の称呼のときに撮影されていた前記血管内超音波動画像のフレームを検出し、当該検出された部位とフレームとを関連づける第2のステップと、
    前記アンギオ動画像に前記解剖学データを当てはめることで、前記アンギオ動画像に映る各領域の部位を特定する第3のステップと、
    前記操作手段で指定された領域に対して特定された部位に基づき前記称呼された部位を検索し、該当の前記称呼された部位に関連づけられた前記血管内超音波動画像のフレームを前記表示手段に表示させる第4のステップと、
    を有すること、
    を特徴とする画像表示方法。
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