JP2021058478A - Image processing apparatus, image processing system, and image processing method - Google Patents
Image processing apparatus, image processing system, and image processing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021058478A JP2021058478A JP2019185503A JP2019185503A JP2021058478A JP 2021058478 A JP2021058478 A JP 2021058478A JP 2019185503 A JP2019185503 A JP 2019185503A JP 2019185503 A JP2019185503 A JP 2019185503A JP 2021058478 A JP2021058478 A JP 2021058478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blood flow
- evaluation information
- image
- image processing
- index
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/026—Measuring blood flow
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Description
本技術は、血流の評価に係る画像処理装置、画像処理システム及び画像処理方法に関する。 The present technology relates to an image processing device, an image processing system, and an image processing method for evaluating blood flow.
一般に、血流の強さや血流方向を確認するため、血管に直接超音波プローブを当てて音を聞き、あるいはレーザドップラーによって血流の方向を確認することが行われている。また、蛍光色素であるICG(indocyanine green)を用いた血流確認方法、MRI(Magnetic Resonance Imaging)やSPECT(Single photon emission computed tomography)を用いた血流評価法も用いられている。 Generally, in order to confirm the strength of blood flow and the direction of blood flow, an ultrasonic probe is directly applied to a blood vessel to hear a sound, or a laser Doppler is used to confirm the direction of blood flow. Further, a blood flow confirmation method using ICG (indocyanine green), which is a fluorescent dye, and a blood flow evaluation method using MRI (Magnetic Resonance Imaging) and SPECT (Single photon emission computed tomography) are also used.
血流の評価が必要な手術の1つに脳外科のバイパス術がある。バイパス術において、血管の縫合を行った後、場合によって、血流方向が事前の予想と異なる場合があり、時に血流方向を見失うことがある。このような場合、血流方向を確認するために、血管に直接プローブを当てるが、血管に超音波プローブなど別の機器プローブを用意することは、医師や看護師にとって手間がかかる。 One of the operations that requires evaluation of blood flow is brain surgery bypass surgery. In bypass surgery, after suturing a blood vessel, the direction of blood flow may be different from what was expected in advance, and sometimes the direction of blood flow may be lost. In such a case, the probe is applied directly to the blood vessel in order to confirm the blood flow direction, but it is troublesome for doctors and nurses to prepare another device probe such as an ultrasonic probe for the blood vessel.
また、超音波プローブは通常、音で血流の有無を判断しており、血流方向の同定は難しい上、血流とプローブの間の角度によって影響を受けるため、血流量の定量化も難しい。また、ICGを用いた確認方法では、薬剤が必要となるほか、血流の有無は確認できても血流方向は蛍光の界面の移動の目視に頼ることが多く、流れが速い場合は見失う可能性がある。 In addition, ultrasonic probes usually use sound to determine the presence or absence of blood flow, making it difficult to identify the direction of blood flow and being affected by the angle between the blood flow and the probe, making it difficult to quantify blood flow. .. In addition, the confirmation method using ICG requires a drug, and even if the presence or absence of blood flow can be confirmed, the blood flow direction often relies on visual observation of the movement of the fluorescent interface, and it can be lost if the flow is fast. There is sex.
さらに、血流量の評価は主にMRIやSPECTによって行われるが、これらの設備が整っている医療機関は限られている上に高額であり、頻回の検査によって患者に負担がかかる。以上のように、血流の評価に関してより好適な手法が求められている。 Furthermore, although blood flow is evaluated mainly by MRI and SPECT, medical institutions equipped with these facilities are limited and expensive, and frequent examinations impose a burden on patients. As described above, a more suitable method for evaluating blood flow is required.
一方、動きを評価する方法として、測定対象にレーザーを照射し、それによって生じるスペックルパターンを撮像することにより、測定対象における動きを検出するスペックル観察技術が知られている。スペックル観察技術では、動きの前後におけるスペックルパターンの相関を評価することにより、動きの向きといった動きの評価を行うことができる(例えば、特許文献1及び2)。
On the other hand, as a method for evaluating motion, a speckle observation technique for detecting motion in a measurement target by irradiating the measurement target with a laser and imaging a speckle pattern generated by the laser is known. In the speckle observation technique, it is possible to evaluate the movement such as the direction of the movement by evaluating the correlation of the speckle pattern before and after the movement (for example,
しかしながら、特許文献1及び2に記載のようなスペックル観察技術では、動く対象物が液体である場合、わずかな動きであってもスペックルパターンの相関が失われてしまい、動きの評価を行うことはできなかった。
However, in the speckle observation technique as described in
また、脳神経外科の手術において脳血流の評価は重要であり、組織の過還流や虚血状態は脳の機能低下に直結するため、迅速な評価と対処が求められる。しかしながら、術中に脳血流の十分な評価が可能な医療機器は存在しておらず、術前・術後のCBF(Cerebral blood flow)を用いた評価方法等が報告されているに留まる。 In addition, evaluation of cerebral blood flow is important in neurosurgery, and tissue hyperperfusion and ischemic conditions are directly linked to cerebral dysfunction, so prompt evaluation and coping are required. However, there is no medical device capable of sufficiently evaluating cerebral blood flow during surgery, and evaluation methods using CBF (Cerebral blood flow) before and after surgery have been reported.
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、術中の新たな血流評価手法を実現することが可能な画像処理装置、画像処理システム及び画像処理方法を提供することにある。 In view of the above circumstances, an object of the present technology is to provide an image processing apparatus, an image processing system, and an image processing method capable of realizing a new intraoperative blood flow evaluation method.
上記目的を達成するため、本技術に係る画像処理装置は、血流指標演算部と、評価情報生成部と、評価情報提示部とを具備する。
上記血流指標演算部は、評価対象物上に形成されたスペックルパターンを撮像したスペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する。
上記評価情報生成部は、上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する。
上記評価情報提示部は、上記評価情報を提示する。
In order to achieve the above object, the image processing apparatus according to the present technology includes a blood flow index calculation unit, an evaluation information generation unit, and an evaluation information presentation unit.
The blood flow index calculation unit calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from a speckle image obtained by capturing a speckle pattern formed on an evaluation object.
The evaluation information generation unit generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index.
The evaluation information presentation unit presents the evaluation information.
この構成によれば、スペックル画像から算出された血流指標に基づいて生成された評価情報がユーザに提示され、ユーザは評価情報を参照して血流方向を把握することが可能となる。 According to this configuration, the evaluation information generated based on the blood flow index calculated from the speckle image is presented to the user, and the user can grasp the blood flow direction by referring to the evaluation information.
上記評価情報生成部は、上記スペックル画像の位置に対する血流速度の分布である血流速度分布を含む上記血流指標から上記血流方向を推定してもよい。 The evaluation information generation unit may estimate the blood flow direction from the blood flow index including the blood flow velocity distribution, which is the distribution of the blood flow velocity with respect to the position of the speckle image.
上記評価情報生成部は、上記スペックル画像の第1の位置の上記血流速度と、上記スペックル画像の第2の位置の上記血流速度に基づき、上記血流方向を推定してもよい。 The evaluation information generation unit may estimate the blood flow direction based on the blood flow velocity at the first position of the speckle image and the blood flow velocity at the second position of the speckle image. ..
上記評価情報生成部は、上記第1の位置と上記第2の位置のうち、上記血流速度が小さい位置から上記血流速度が大きい位置に向かう方向が上記血流方向であると推定してもよい。 The evaluation information generation unit estimates that the direction from the position where the blood flow velocity is low to the position where the blood flow velocity is high is the blood flow direction among the first position and the second position. May be good.
上記評価情報生成部は、上記血流速度分布において血流速度が一定値以上となる領域である高流速領域を特定し、上記高流速領域の面積に基づいて上記血流方向を推定してもよい。 The evaluation information generation unit may specify a high flow velocity region, which is a region where the blood flow velocity is equal to or higher than a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimate the blood flow direction based on the area of the high flow velocity region. Good.
上記評価情報生成部は、上記血流速度分布において上記血流速度が一定値以下である剥離領域を特定し、上記剥離領域の位置に基づいて上記血流方向を推定してもよい。 The evaluation information generation unit may specify a peeling region in which the blood flow velocity is equal to or less than a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimate the blood flow direction based on the position of the peeling region.
上記評価情報生成部は、評価対象に通常光を照射して撮像された通常光画像に対する画像処理結果に基づいて上記第1の位置と上記第2の位置を設定してもよい。 The evaluation information generation unit may set the first position and the second position based on the image processing result for the normal light image captured by irradiating the evaluation target with normal light.
上記評価情報生成部は、上記血流指標に基づいて上記第1の位置と上記第2の位置を設定してもよい。 The evaluation information generation unit may set the first position and the second position based on the blood flow index.
上記目的を達成するため、本技術に係る画像処理システムは、照明装置と、撮像装置と、画像処理装置とを具備する。
上記照明装置は、評価対象物にコヒーレント光及び通常光を照射する。
上記撮像装置は、上記評価対象物に上記コヒーレント光が照射されることにより生成されたスペックルパターンを撮像してスペックル画像を生成し、上記通常光が照射された上記評価対象物を撮像して通常光画像を生成する。
上記画像処理装置は、上記スペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する血流指標演算部と、上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する評価情報生成部と、上記評価情報を提示する評価情報提示部とを備える。
In order to achieve the above object, the image processing system according to the present technology includes a lighting device, an imaging device, and an image processing device.
The lighting device irradiates the evaluation object with coherent light and normal light.
The imaging device captures a speckle pattern generated by irradiating the evaluation object with the coherent light to generate a speckle image, and images the evaluation object irradiated with the normal light. Generates a normal optical image.
The image processing device has a blood flow index calculation unit that calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from the speckle image, and evaluates blood flow including a blood flow direction based on the blood flow index. It includes an evaluation information generation unit to be generated and an evaluation information presentation unit that presents the above evaluation information.
上記目的を達成するため、本技術に係る画像処理方法は、血流指標演算部が、評価対象物上に形成されたスペックルパターンを撮像したスペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する。
評価情報生成部が、上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する。
評価情報提示部が、上記評価情報を提示する。
In order to achieve the above object, in the image processing method according to the present technology, the blood flow index calculation unit captures a speckle pattern formed on an evaluation object from a speckle image, which is an index of blood flow. Calculate the index.
The evaluation information generation unit generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index.
The evaluation information presentation unit presents the above evaluation information.
(第1の実施形態)
本技術の第1の実施形態に係る画像処理システムについて説明する。
(First Embodiment)
The image processing system according to the first embodiment of the present technology will be described.
[画像処理システムの構成]
図1は、本実施形態に係る画像処理システム100の構成を示す模式図である。同図に示すように、画像処理システム100は、照明装置101、撮像装置102、画像処理装置103及び表示装置104を備える。また、図1において画像処理システム100による評価の対象物を評価対象物Sとして示す。評価対象物Sは脳やその他の臓器といったの生体組織等であり、特に限定されない。
[Image processing system configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an
照明装置101は、評価対象物Sに対してスペックル観察用のコヒーレント光及び通常光(white light)を照射する。コヒーレント光は例えば近赤外波長帯域のレーザー光とすることができる。照明装置101はコヒーレント光と通常光を同時に評価対象物Sに照射するものであってもよく、順次に照射するものであってもよい。
The
撮像装置102は、評価対象物Sを撮像する。撮像装置102は、照明装置101からコヒーレント光が照射されると評価対象物S上に形成されるスペックルパターンを撮像し、スペックル画像を生成する。また、撮像装置102は照明装置101から評価対象物Sに通常光が照射された状態で評価対象物Sを撮像し、通常光画像を生成する。
The
撮像装置102は、スペックル画像と通常光画像を同時又は順次に撮像する。撮像装置102は、スペックル画像と通常光画像を同一の視野範囲で撮像可能なものであり、スペックル画像の撮像と通常光画像の撮像を1つの光学系を介して行うものが好適である。撮像装置102は1つの撮像素子を備え、その撮像素子がスペックル画像と通常光画像を生成するものであってもよく、2つの撮像素子を備え、それぞれの撮像素子がスペックル画像と通常光画像を生成するものとしてもよい。
The
以下の説明において、撮像装置102によってスペックル画像及び通常光画像が撮像される評価対象物S上の範囲(即ち、撮像装置102の視野範囲)を「撮像範囲」とする。撮像装置102は、生成したスペックル画像と通常光画像を画像処理装置103に供給する。
In the following description, the range on the evaluation object S on which the speckle image and the normal light image are captured by the image pickup device 102 (that is, the field view range of the image pickup device 102) is referred to as an “imaging range”. The
画像処理装置103は、後述するように撮像装置102からスペックル画像と通常光画像を取得し、血流の評価結果である「評価情報」を生成する。画像処理装置103は生成した評価情報をユーザに提示するための提示画像を生成し、表示装置104に出力する。
The
表示装置104は、画像処理装置103から出力された提示画像を表示する。表示装置104は一般的構成を有する表示装置とすることができる。
The
[画像処理装置の構成]
図2は画像処理装置103の構成を示すブロック図である。同図に示すように画像処理装置103は、血流指標演算部111、評価情報生成部112及び評価情報提示部113を備える。
[Configuration of image processing device]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
血流指標演算部111は、撮像装置102からスペックル画像を取得し、スペックル画像から血流の指標である「血流指標」を算出する。血流指標はSC(speckle contrast)、SFI(speckle flow index)及びBFI(blood flow index)のうち少なくとも1つである。血流指標演算部111は、算出した血流指標を評価情報生成部112に出力する。
The blood flow
評価情報生成部112は、血流指標演算部111から出力された血流指標に基づいて「評価情報」を生成する。評価情報は、少なくとも血流の方向(以下、血流方向)を含む情報であり、詳細は後述する。評価情報生成部112は、生成した評価情報を評価情報提示部113に出力する。
The evaluation
評価情報提示部113は、スペックル画像、通常光画像及び評価情報を取得し、これらの情報を統合して提示画像を生成する。評価情報提示部113は、例えば通常光画像に可視化した評価情報を重畳させて提示画像を生成することができる。また、評価情報提示部113は、スペックル画像と通常光画像のどちらかを選択して提示画像としてもよく、両画像を並列又は重畳させて提示画像としてもよい。評価情報提示部113は、生成した提示画像を表示装置104に出力する。
The evaluation
[評価情報生成部について]
評価情報生成部112は、上述のように血流指標から評価情報を生成する。評価情報生成部112は、血流指標で表される、スペックル画像の位置に対する血流速度の分布である血流速度分布を用いて評価情報を算出することができる。図3及び図4は、血流速度分布の例であり、血管301内を流れる血流速度分布を示す。血管301はクリップ302によって狭窄されている。
[About the evaluation information generator]
The evaluation
図3では矢印で示すように、図中右方向から図中左方向に向かう方向に血液が流れ、図4では矢印で示すように、図中左方向から図中右方向に向かう方向に血液が流れている。これらの図に示すように、血管301をクリップ302によって狭窄すると、クリップ302に対して非対称な流れが生じる。
As shown by the arrow in FIG. 3, blood flows from the right direction in the figure to the left direction in the figure, and in FIG. 4, blood flows from the left direction in the figure to the right direction in the figure as shown by the arrow. Flowing. As shown in these figures, narrowing the
評価情報生成部112は、このような血流速度分布に基づいて血流方向を推定することができる。さらに、評価情報生成部112は血管の狭窄に限られず、血管の接続関係に対しても血流速度分布によって血流方向を推定することが可能である。
The evaluation
図5乃至図7は、血流の様子を示す模式図である。各図(a)は、血流が流れる方向を示し、各図(b)は、血流速度を示す。図5に示すように、血管301が分岐する場合、矢印Eで示すように分岐位置において流れの剥離が生じる。また、図6に示すように、血管301が合流する場合、矢印Eで示すように分岐位置において流れの剥離が生じる。さらに、図7に示すように血管301中に血栓303が存在する場合、矢印Eで示すように血栓303の直後に流れの剥離が生じる。
5 to 7 are schematic views showing the state of blood flow. Each figure (a) shows the direction in which the blood flow flows, and each figure (b) shows the blood flow velocity. As shown in FIG. 5, when the
評価情報生成部112は、血流速度分布に基づいて図3乃至図7に示すような血流の特性を検出し、血流方向を推定することできる。具体的には評価情報生成部112は、以下の3つの手法のいずれかによって血流速度分布から血流方向を推定することができる。
The evaluation
<血流方向推定手法1>
図8は、血流方向推定手法1の模式図であり、血流速度分布を示す。同図に示すように評価情報生成部112は、血流速度分布において解析窓W1及びW2を設定する。「解析窓」は、解析対象の位置を示す一定の領域である。評価情報生成部112は、ユーザによる指定によって解析窓W1及びW2を設定することができる。また、評価情報生成部112は、通常光画像に対する画像処理結果から血管やクリップ又は血栓等による血管狭窄部を特定し、解析窓W1及びW2を設定してもよい。さらに評価情報生成部112は、血流指標が一定値以上の領域等、血流指標に基づいて解析窓W1及びW2を設定してもよい。
<Blood flow
FIG. 8 is a schematic diagram of the blood flow
評価情報生成部112は、解析窓W1における血液の血流速度(以下、第1血流速度)と、解析窓W2における血液の流速(以下第2血流速度)を比較する。図9は、第1血流速度VW1と第2血流流速VW2を示すヒストグラムである。同図に示すように解析窓W1が狭窄部の下流であり、解析窓W2が狭窄部の上流である場合、血流の非対称な流れにより、狭窄部の下流である解析窓W1において血流速度が大きくなる。
The evaluation
また、図10は、血流方向が図8と反対の場合の血流速度分布を示し、図11はこの場合の第1血流速度VW1と第2血流流速VW2を示すヒストグラムである。これらの図に示すように解析窓W1が狭窄部の上流であり、解析窓W2が狭窄部の下流である場合、狭窄部の下流である解析窓W2において血流速度が大きくなる。したがって、評価情報生成部112は、血流速度が小さい解析窓から血流速度が大きい解析窓に向かう方向が血流方向であると推定することができる。
Further, FIG. 10 shows a blood flow velocity distribution when the blood flow direction is opposite to that of FIG. 8, and FIG. 11 is a histogram showing a first blood flow velocity V W1 and a second blood flow velocity V W2 in this case. .. As shown in these figures, when the analysis window W1 is upstream of the stenosis and the analysis window W2 is downstream of the stenosis, the blood flow velocity is increased in the analysis window W2 downstream of the stenosis. Therefore, the evaluation
なお、各解析窓の血流速度は、解析窓内の血流速度分布の総和や平均値等、任意の方法で算出することができる。また、評価情報生成部112は、図5乃至図7に示すように血管301が合流し、あるいは分岐する場合も、解析窓間の血流速度の比較により、血流方向を推定することが可能である。解析窓の数も2つに限られず、3つ以上であってもよい。
The blood flow velocity of each analysis window can be calculated by any method such as the sum or average value of the blood flow velocity distribution in the analysis window. Further, the evaluation
評価情報生成部112は、推定した血流方向を評価情報として、評価情報提示部113に供給することができる。評価情報提示部113は、血流方向を矢印等で示した提示画像を生成することができる。また、評価情報生成部112は、図9及び図11に示すようなヒストグラム等のグラフを評価情報として評価情報提示部113に供給してもよい。
The evaluation
<血流方向推定手法2>
図12は、血流方向推定手法2の模式図であり、血流速度分布を示す。同図に示すように評価情報生成部112は、血流速度分布において「高流速領域」を特定することができる。高流速領域は、血流速度が一定以上の領域である。図11においては高流速領域H1及びH2を示す。
<Blood flow direction estimation method 2>
FIG. 12 is a schematic diagram of the blood flow direction estimation method 2 and shows the blood flow velocity distribution. As shown in the figure, the evaluation
評価情報生成部112は高流速領域H1と高流速領域H2の面積を算出し、比較する。図12に示すように、狭窄部の下流に位置する高流速領域H1は、狭窄部の上流に位置する高流速領域H2より面積が大きくなる。したがって、評価情報生成部112は、面積が小さい高流速領域から面積が大きい高流速領域に向かう方向が血流方向であると推定することができる。また、評価情報生成部112は、図5乃至図7に示すように血管301が合流し、あるいは分岐する場合も、高流速領域の面積の比較により、血流方向を推定することが可能である。
The evaluation
また、評価情報生成部112は、高流速領域の面積だけでなく、高流速領域の面積と血流速度の積の総和を高流速領域H1と高流速領域H2の間で比較してもよい。この場合、総和小さい高流速領域から総和が小さい高流速領域に向かう方向が血流方句であると推定することができる。さらに、評価情報生成部112は、3つ以上の高流速領域の間で面積等を比較し、血流方向を推定してもよく、高流速領域が1つの場合等、高流速領域の形状に基づいて血流方向を推定してもよい。
Further, the evaluation
評価情報生成部112は、推定した血流方向を評価情報として、評価情報提示部113に供給することができる。評価情報提示部113は、血流方向を矢印等で示した提示画像を生成することができる。また、評価情報生成部112は、図12に示すように高流速流域を示すマーカー等を評価情報として評価情報提示部113に供給してもよい。
The evaluation
<血流方向推定手法3>
図13は、血流方向推定手法3の模式図であり、血流速度分布を示す。同図に示すように評価情報生成部112は、血流速度分布において解析窓R3及びR4を設定する。評価情報生成部112は、ユーザによる指定によって解析窓R3及びR4を設定することができる。また、評価情報生成部112は、通常光画像に対する画像処理結果から血管やクリップ又は血栓等による血管狭窄部を特定し、解析窓R3及びR4を設定してもよい。さらに評価情報生成部112は、血流指標が一定値以上の領域等、血流指標に基づいて解析窓R3及びR4を設定してもよい。
<Blood flow direction estimation method 3>
FIG. 13 is a schematic diagram of the blood flow direction estimation method 3 and shows the blood flow velocity distribution. As shown in the figure, the evaluation
評価情報生成部112は、解析窓R3及び解析窓4が剥離領域に該当するか否かを判定する。図14は剥離領域Fを示す模式図である。同図に示すように、剥離領域Fはクリップ302による狭窄部の下流に形成される血流速度のほとんどない領域である。また、剥離領域は図5乃至図7に示すように、血管の合流部又は分岐部の下流においても形成される。評価情報生成部112は、解析窓内の血流速度が閾値以下である場合、解析窓は剥離領域に該当すると判断することができる。図13においては解析窓W3は剥離領域に該当し、解析窓W4は剥離領域に該当しないと判定する。
The evaluation
上記のように剥離領域は下流側に形成されるため、評価情報生成部112は、剥離領域の位置に基づいて血流方向を推定することができ、具体的には剥離領域に該当しない解析窓から上記剥離領域に該当する解析窓に向かう方向が上記血流方向であると推定することが可能である。また、評価情報生成部112は、図5乃至図7に示すように血管301が合流し、あるいは分岐する場合も、剥離領域の位置に基づいて血流方向を推定することが可能である。さらに、評価情報生成部112は、画像処理等によって検出した狭窄部と、剥離領域に該当しない解析窓の位置関係に基づいて血流方向を推定することも可能である。
Since the peeling region is formed on the downstream side as described above, the evaluation
評価情報生成部112は、推定した血流方向を評価情報として、評価情報提示部113に供給することができる。評価情報提示部113は、血流方向を矢印等で示した提示画像を生成することができる。また、評価情報生成部112は、図14に示すように剥離領域を示すマーカー等を評価情報として提示画像を生成してもよい。
The evaluation
[解析範囲の設定について]
評価情報生成部112は、撮像範囲の全体を解析対象としてもよく、撮像範囲の一部のみを解析範囲としてもよい。図15は、解析範囲を示す模式図である。評価情報生成部112は、図15(a)に示すような通常光画像に対して画像処理を実行し、図15(b)に矢印で示すように血管を検出することができる。
[About setting the analysis range]
The evaluation
評価情報生成部112は、検出した血管の太さ、色味(動脈か静脈か)、吻合の有無及び血流増加の有無等に基づいて、図15(c)に示すように、解析範囲Aを設定することができる。また、評価情報生成部112は、血流指標から血流の有無や血流速度を判断し、解析範囲Aを設定してもよい。さらに、評価情報生成部112は、撮像範囲の中心部等を解析範囲Aとして設定してもよい。
As shown in FIG. 15C, the evaluation
また、評価情報生成部112は、ユーザによる指定によって解析範囲Aを設定してもよい。評価情報提示部113は、解析範囲A内のダイナミックレンジを最大とするように解析範囲A内の表示パラメータを調整することができる。評価情報生成部112は解析範囲Aの範囲内において上記のように血流方向の推定を実行することができる。
Further, the evaluation
[画像処理装置の動作]
画像処理装置103の動作について説明する。図16は、画像処理装置103の処理フローを示すフローチャートである。
[Operation of image processing device]
The operation of the
照明装置101から通常光が評価対象物Sに照射された状態で評価対象物の撮像範囲が撮像され、通常光画像が撮像されると、画像処理装置103は、通常光画像を取得する(St101)。通常光画像の撮像と同時に、又は近いタイミングで照明装置101からコヒーレント光が評価対象物Sに照射され、撮像範囲のスペックル画像が撮像されると、画像処理装置103はスペックル画像を取得する(St102)。
When the imaging range of the evaluation object is imaged while the evaluation object S is irradiated with normal light from the
続いて、血流指標演算部111が血流指標を演算し(St103)、血流速度分布を算出する。評価情報生成部112は、血流速度分布において解析窓を設定する(St104)。評価情報生成部112は、通常光画像や血流指標に基づいて解析窓を設定することができる。
Subsequently, the blood flow
評価情報生成部112は、解析窓内で血流速度を比較し(St105)、血流方向を判定する(St106)。評価情報生成部112は判定した血流方向を評価情報提示部113に供給し、評価情報提示部113は血流方向を示す提示画像を生成し(St107)、を表示装置104に表示させる。
The evaluation
なお、ここに示す処理フローは一例であり、評価情報生成部112は解析窓の設定を行わず、上述のような高流速領域の形状や剥離領域の位置を用いて血流方向を判定してもよい。また、この処理フローにはノイズ処理等の他の処理が加わってもよく、通常光画像に対する画像処理結果等を用いて動きの補正処理を実行してもよい。
The processing flow shown here is an example, and the evaluation
[画像処理システムによる血流評価方法]
図17は、画像処理システム100を利用した血流評価方法の一例を示すフローチャートである。
[Blood flow evaluation method using image processing system]
FIG. 17 is a flowchart showing an example of a blood flow evaluation method using the
照明装置101から通常光が評価対象物Sに照射された状態で撮像装置102により撮像範囲が撮像され、通常光画像が撮像される(St121)。通常光画像の撮像と同時に、又は近いタイミングで照明装置101からコヒーレント光が評価対象物Sに照射された状態で撮像装置102により撮像範囲が撮像され、スペックル画像が撮像される(St122)。
The imaging range is imaged by the
続いて、血流指標演算部111が血流指標を演算する(St123)。評価情報提示部113は、血流速度分布示を表す提示画像を生成し、ユーザに提示することができる。
Subsequently, the blood flow
ユーザは、血流速度分布を参照する等して解析方法を選択する(St124)。ユーザは、評価情報生成部112に撮像範囲の全領域の解析を指示する(St125)ことができる。
The user selects an analysis method by referring to the blood flow velocity distribution (St124). The user can instruct the evaluation
また、評価情報生成部112は、通常光画像から解析範囲を設定することができる(St126)。評価情報生成部112は、通常光画像において画像処理により血管や血管分岐部等の評価対象物を検出し、検出した評価対象物を含む範囲を解析範囲(図15参照)とすることができる。また、評価情報生成部112は既存のセグメンテーション手法を用いて解析範囲を設定することも可能である。
Further, the evaluation
また、評価情報生成部112は、血流指標から解析範囲を設定することができる(St127)。評価情報生成部112は、血流の有無や血流速度が一定以上の領域を解析範囲とすることができる。また、評価情報生成部112は、血流指標を通常光画像に対する画像処理結果と組み合わせて解析範囲を設定してもよい。
In addition, the evaluation
また、ユーザは、撮像範囲において任意の解析範囲を設定してもよい(St128)。ユーザは例えば、吻合の有無、血流増加の有無、一定以上の血管、一定以上の流速の血管又は画像中心部の血管等を含む任意の解析範囲を設定することが可能である。 In addition, the user may set an arbitrary analysis range in the imaging range (St128). The user can set an arbitrary analysis range including, for example, the presence / absence of anastomosis, the presence / absence of increased blood flow, a blood vessel having a certain level or higher, a blood vessel having a flow rate of a certain level or higher, a blood vessel in the center of the image, and the like.
評価情報生成部112は、撮像範囲の全領域を解析する(St125)場合、流速・流速分布の非対称性及び流れの剥離がある領域を検出する(St129)。流速・流速分布の非対称性若しくは流れの剥離がある領域が検出された場合(St129;Yes)、又は通常光画像若しくは血流指標により解析範囲が設定された場合(St126、127)、解析窓間で流速・流速分布の非対称性及び流れの剥離がある領域を検出する(St130)。
When analyzing the entire region of the imaging range (St125), the evaluation
評価情報生成部112は、解析窓間で流速・流速分布の非対称性若しくは流れの剥離がある領域を検出した場合(St130;Yes)、又は任意の解析範囲が設定された場合(St128)、血流方向を判定する(St131)。評価情報生成部112は、流速・流速分布の非対称性等を検出できなかった場合(St129、130;No)、又は血流方向を判定できなかった場合(St131:No)、別の解析方法を推奨する(St132)。
When the evaluation
評価情報提示部113は、評価情報生成部112から血流方向が供給されると、血流方向を提示する提示画像を生成し、表示装置104に表示させる(St133)。
When the blood flow direction is supplied from the evaluation
[画像処理システムの効果]
以上のように、画像処理システム100では、スペックル画像から算出される血流指標から血流方向を判定することが可能である。また、血流指標を用いることにより、微妙な血流速度分布を観察することができ、狭窄部で流れに対して非対称な血流を観察することも可能である。
[Effect of image processing system]
As described above, in the
画像処理システム100の医療的価値として、以下のような点を挙げることができる。脳神経外科では、手術中に生じる血栓を察知したいという要望がある。例えば、バイパス術においてドナー血管中に血栓が生じ、意図した通りに血流改善が得られないことがある。ここで、画像処理システム100を用いることにより、血液の非定常な流れを検出し、術中に生じる血栓の情報を得ることで手技の成否判断や合併症の起きる可能性の予測を簡便かつ安全に行うことが可能である。画像処理システム100では血流の観察にICGなどの特別や蛍光薬剤や、超音波プローブなどを用いる必要がなく、術者や患者に負担をかけることなく合併症の危険性を低減することが出来る。
The following points can be mentioned as the medical value of the
さらに、脳神経外科では,血流の方向を評価したいという要望がある。例えば、バイパス術ではドナー血管が意図した通りにレシピエント血管を栄養しているか確認する場合などである。血流の再開を確認する方法として,ICG等を用いた蛍光観察の方法もあるが、これもバイパスによる血液の潅流は確認できるが、血流方向はわからない。 Furthermore, in neurosurgery, there is a desire to evaluate the direction of blood flow. For example, bypass surgery is used to confirm that the donor vessel is nourishing the recipient vessel as intended. As a method of confirming the resumption of blood flow, there is also a method of fluorescence observation using ICG or the like, but in this method as well, blood perfusion by bypass can be confirmed, but the blood flow direction is unknown.
図18は、バイバス術における血流方向を示す模式図であり、血管304に血管305を吻合した状態を示す。ユーザが、図18(a)に矢印で示す方向に血流が流れると予測して血管を吻合したところ、図18(b)に矢印で示すように、意図しない方向に血流が流れる場合も発生する。
FIG. 18 is a schematic view showing the blood flow direction in the bypass operation, showing a state in which the
画像処理システム100では、図18に示すような血流方向を判定することが可能であるため、手技の成否判断や合併症の起きる可能性の予測を簡便かつ安全に行うことができ、術者や患者に負担をかけることなく合併症の危険性を低減することができる。さらに、脳の血管は複雑に走行しており、どの血管がどこにつながっているか,どの部分を栄養しているかを把握することは容易ではない。この点についても画像処理システム100を用いることにより血管の栄養範囲を推定することができ、手術を安全に行うことが可能となる。
Since the
[画像処理装置のハードウェア構成]
画像処理装置103の機能的構成を実現することが可能なハードウェア構成について説明する。図19は画像処理装置103のハードウェア構成を示す模式図である。
[Hardware configuration of image processing device]
A hardware configuration capable of realizing a functional configuration of the
同図に示すように、画像処理装置103は、CPU(Central Processing Unit)1001を内蔵している。CPU1001にはバス1004を介して、入出力インタフェース1005が接続されている。バス1004には、ROM(Read Only Memory)1002およびRAM(Random Access Memory)1003が接続されている。
As shown in the figure, the
入出力インタフェース1005には、ユーザが操作コマンドを入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスよりなる入力部1006、処理操作画面や処理結果の画像を表示デバイスに出力する出力部1007、プログラムや各種データを格納するハードディスクドライブなどよりなる記憶部1008、LAN(Local Area Network)アダプタなどよりなり、インターネットに代表されるネットワークを介した通信処理を実行する通信部1009が接続されている。また、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリなどのリムーバブル記憶媒体1011に対してデータを読み書きするドライブ1010が接続されている。
The input /
CPU1001は、ROM1002に記憶されているプログラム、または磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、もしくは半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体1011ら読み出されて記憶部1008にインストールされ、記憶部1008からRAM1003にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM1003にはまた、CPU1001が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
The
以上のように構成される画像処理装置103では、CPU1001が、例えば、記憶部1008に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース1005及びバス1004を介して、RAM1003にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
In the
画像処理装置103が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブル記憶媒体1011に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
The program executed by the
画像処理装置103では、プログラムは、リムーバブル記憶媒体1011をドライブ1010に装着することにより、入出力インタフェース1005を介して、記憶部1008にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部1009で受信し、記憶部1008にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM1002や記憶部1008に、あらかじめインストールしておくことができる。
In the
なお、画像処理装置103が実行するプログラムは、本開示で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
The program executed by the
また、画像処理装置103のハードウェア構成はすべてが一つの装置に搭載されていなくてもよく、複数の装置によって画像処理装置103が構成されていてもよい。また画像処理装置103のハードウェア構成の一部又はネットワークを介して接続されている複数の装置に搭載されていてもよい。また、画像処理装置103の機能を実現する回路はFPGA(field-programmable gate array)やGPU(Graphics Processing Unit)などの論理回路でもよい。
Further, the hardware configuration of the
(第2の実施形態)
本技術の第2の実施形態に係る画像処理システムについて説明する。
(Second embodiment)
The image processing system according to the second embodiment of the present technology will be described.
[画像処理システムの構成]
図20は、本実施形態に係る画像処理システム200の構成を示す模式図である。同図に示すように、画像処理システム200は、照明装置201、撮像装置202、画像処理装置203及び表示装置204を備える。また、図1において画像処理システム200による評価の対象物を評価対象物Sとして示す。評価対象物Sは脳やその他の臓器といった生体組織等であり、特に限定されない。
[Image processing system configuration]
FIG. 20 is a schematic view showing the configuration of the
照明装置201、撮像装置202及び表示装置204はそれぞれ第1の実施形態と同一の構成を有する。即ち、照明装置201は、評価対象物Sにコヒーレント光および通常光を照射し、撮像装置202はスペックル画像及び通常光画像を撮像して画像処理装置203に出力する。以下の説明において、撮像装置202によってスペックル画像及び通常光画像が撮像される評価対象物S上の範囲(即ち、撮像装置202の視野範囲)を「撮像範囲」とする。表示装置204は、画像処理装置203から出力される提示画像を表示する。
The
[撮像時間について]
撮像装置202は、一定時間(以下、撮像時間)にわたって通常光画像及びスペックル画像を撮像し、画像処理装置203に出力する。以下、撮像時間のうち一部の時間を第1時間及び第2時間とする。図21は、第1時間J1と第2時間J2を示す模式図である。同図に示すように第1時間J1は例えば血管バイパス手術における血管縫合前の時間であり、第2時間J2は例えば同手術での血管縫合後の時間である。この他にも第1時間J1と第2時間J2は、手術中の各タイミングとすることができ、詳細は後述する。
[About imaging time]
The
照明装置201は、第1時間J1において通常光を評価対象物Sに照射し、撮像装置202は第1時間J1において通常光画像を撮像する。以下、この通常光画像を第1通常光画像とする。また、照明装置201は第1時間J1においてコヒーレント光を評価対象物Sに照射し、撮像装置202は第1時間J1においてスペックル画像を撮像する。以下このスペックル画像を第1スペックル画像とする。
The illuminating
第1通常光画像と第1スペックル画像の撮像タイミングは同時であってもよく、第1時間J1内であれば、わずかに異なってもよい。第1時間J1の長さは特に限定されないが、例えば数秒程度である。 The imaging timings of the first normal light image and the first speckle image may be the same, and may be slightly different within the first time J1. The length of the first time J1 is not particularly limited, but is, for example, about several seconds.
同様に、照明装置201は、第2時間J2において通常光を評価対象物Sに照射し、撮像装置202は第2時間J2において通常光画像を撮像する。以下、この通常光画像を第2通常光画像とする。また、照明装置201は、第2時間J2においてコヒーレント光を評価対象物Sに照射し、撮像装置202は第2時間J2においてスペックル画像を撮像する。以下このスペックル画像を第2スペックル画像とする。
Similarly, the
第2通常光時間と第2スペックル画像の撮像タイミングは同時であってもよく、第2時間J2内であれば、わずかに異なってもよい。第2時間J2の長さは特に限定されないが、例えば数秒程度である。 The second normal light time and the imaging timing of the second speckle image may be at the same time, and may be slightly different as long as they are within the second time J2. The length of the second time J2 is not particularly limited, but is, for example, about several seconds.
[画像処理装置の構成]
図22は画像処理装置203の構成を示すブロック図である。同図に示すように画像処理装置203は、血流指標演算部211、動き推定部212、評価情報生成部213及び評価情報提示部214を備える。
[Configuration of image processing device]
FIG. 22 is a block diagram showing the configuration of the
血流指標演算部211は、撮像装置202から第1スペックル画像及び第2スペックル画像を取得し、第1スペックル画像及び第2スペックル画像から血流の指標である「血流指標」を算出する。血流指標はSC(speckle contrast)、SFI(speckle flow index)及びBFI(blood flow index)のうち少なくとも1つである。以下、第1スペックル画像から算出われた血流指標を「第1血流指標」とし、第2スペックル画像から算出された血流指標を「第2血流指標」とする。血流指標演算部211は、算出した第1血流指標及び第2血流指標を動き推定部212及び評価情報生成部213に出力する。
The blood flow
動き推定部212は、第1時間J1と第2時間J2の間での、第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きを特定する。図23は、動き推定部212の構成を示すブロック図である。同図に示すように、動き推定部212は、第1動き算出部251、第2動き算出部252、第3動き算出部253、相関算出部254及び動きベクトル決定部255を備える。
The
第1動き算出部251は、第1通常光画像と第2通常光画像を比較し、第1通常光画像から第2通常光画像への動きベクトルを推定する。図24は、第1通常光画像G1から第2通常光画像G2への動きを示す模式図である。同図に示す例では、第1時間J1と第2時間J2の間で評価対象物Sに対する撮像範囲が移動している。
The first
同図に示すように、第1通常光画像G1と第2通常光画像G2を多数の小区画に区分した場合、第1通常光画像G1における区画K1内の画素群は第2通常光画像G2における区画K2内の画素群に一致し、即ち区画K1から区画K2への動きが生じている。 As shown in the figure, when the first normal light image G1 and the second normal light image G2 are divided into a large number of small sections, the pixel group in the section K1 in the first normal light image G1 is the second normal light image G2. It corresponds to the pixel group in the compartment K2 in, that is, the movement from the compartment K1 to the compartment K2 occurs.
第1動き算出部251は、第1通常光画像G1と第2通常光画像G2に対する画像処理により両画像を比較して対応する画素群を検出し、第1通常光画像G1から第2通常光画像G2への動きベクトルを推定することができる。
The first
なお、図24では撮像範囲の移動による動きについて示したが、撮像範囲は同一であっても手術による生体組織の移動あるいは変形等が生じる場合もあり、第1動き算出部251はこれらの場合も第1通常光画像G1から第2通常光画像G2への動きベクトルを推定することができる。第1動き算出部251は、推定した動きベクトルを相関算出部254及び動きベクトル決定部255に供給する。
Although the movement due to the movement of the imaging range is shown in FIG. 24, even if the imaging range is the same, the living tissue may be moved or deformed due to the operation, and the first
第2動き算出部252は、第1スペックル画像と第2スペックル画像を比較し、第1スペックル画像から第2スペックル画像への動きベクトルを推定する。第2動き算出部252は、第1動き算出部251と同様に、第1スペックル画像と第2スペックル画像に対する画像処理により両画像を比較して対応する画素群を検出し、第1スペックル画像から第2スペックル画像への動きベクトルを推定することができる。第2動き算出部252は、推定した動きベクトルを相関算出部254及び動きベクトル決定部255に供給する。
The second
第3動き算出部253は、第1血流指標と第2血流指標を比較し、第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きベクトルを推定する。第3動き算出部253は例えば、第1血流指標及び第2血流指標に対して2値化を行い、それぞれから血流が存在する血管構造を抽出し、抽出した血管構造を一致させるために必要な動きベクトルを推定する。第3動き算出部253はこの動きベクトルを第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きベクトルとして推定することができる。第3動き算出部253は、推定した動きベクトルを相関算出部254及び動きベクトル決定部255に供給する。
The third
相関算出部254は、第1動き算出部251、第2動き算出部252及び第3動き算出部253からそれぞれ動きベクトルを取得し、それぞれの動きベクトルから動きの相関(以下、動き相関)を算出する。相関算出部254は、動きベクトルの差分絶対値和、動きベクトルの差分二乗和、相関指数又はその他の相関(類似性)が評価できる指標を算出し、動き相関を算出することができる。相関算出部254は算出した動き相関を動きベクトル決定部255に出力する。
The
動きベクトル決定部255は、第1動き算出部251、第2動き算出部252及び第3動き算出部253からそれぞれ取得した動きベクトルから、動き相関を用いて動きベクトルを決定する。動きベクトル決定部255は、それぞれの動きベクトルから最も相関が高い動きベクトルを選択し、出力する動きベクトルを決定することができる。
The motion
動き推定部212は、以上のようにして動きベクトルを決定し、第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きを特定する。動き推定部212は、決定した動きベクトルを評価情報生成部213に供給する。
The
評価情報生成部213は、血流方向を含む血流の評価情報を生成する。具体的には、評価情報生成部213は、第1血流指標と第2血流指標の増減を示す「増減情報」を評価情報として生成する。評価情報生成部213は、後述するように、第1血流指標と第2血流指標から算出される評価指標や第1血流指標と第2血流指標の差分を増減情報として算出することができる。
The evaluation
この際、評価情報生成部213は、動き推定部212から供給された動きベクトルを用いて第1の血流指標の算出位置から第2の血流指標の算出位置への動きを補償することができる。
At this time, the evaluation
評価情報提示部214は、スペックル画像、通常光画像及び評価情報を取得し、これらの情報を統合して提示画像を生成する。評価情報提示部214は、例えば通常光画像に可視化した評価情報を重畳させて提示画像を生成することができる。また、評価情報提示部214は、スペックル画像と通常光画像のどちらかを選択して提示画像としてもよく、両画像を並列又は重畳させて提示画像としてもよい。さらに、評価情報提示部214は、第1血流指標と第2血流指標の差分を画像化した差分画像を提示画像として生成することも可能であり、通常光画像と差分画像を重畳させて提示画像としてもよい。評価情報提示部214は、生成した提示画像を表示装置204に出力する。
The evaluation
[評価情報生成部について]
評価情報生成部213は、上述のように第1血流指標と第2血流指標の増減を示す増減情報を評価情報として生成する
[About the evaluation information generator]
The evaluation
図25は、評価情報生成部213による増減情報の生成方法を示す模式図である。図25(a)に示すレシピエント血管Rに、図25(b)に示すようにドナー血管Dを吻合するバイパス手術を例にとって説明する。図25(a)に示す吻合前の時間を第1時間J1とし、第1通常光画像及び第1スペックル画像が撮像される。また、図25(b)に示す吻合前の時間を第2時間J2とし、第2通常光画像及び第2スペックル画像が撮像される。
FIG. 25 is a schematic diagram showing a method of generating increase / decrease information by the evaluation
図25(a)における位置P1と図25(b)における位置P2はレシピエント血管Rに対して同一の位置に位置するが、レシピエント血管Rに対する撮像範囲の移動により画像中の位置が相違している。評価情報生成部213は、動き推定部212から供給された動きベクトルにより位置P1が位置P2に移動していることを把握することができる。
The position P 1 in FIG. 25 (a) and the position P 2 in FIG. 25 (b) are located at the same position with respect to the recipient blood vessel R, but the position in the image is changed due to the movement of the imaging range with respect to the recipient blood vessel R. It is different. Evaluation
評価情報生成部213はこれにより、位置P1の血流指標である第1血流指標と位置P2の血流指標である第2血流指標から増減情報を生成することができる。評価情報生成部213は、第1血流指標と第2血流指標の増減(差分、比率又は変化率等)を示す評価指標を増減情報として算出することができる。
Evaluation
例えば第1血流指標が位置P1における皮質領域の血流(以下、皮質血流)の血流速度であるVc1であり、第2血流指標が位置P2における皮質血流の血流速度であるVc2である場合、評価情報生成部213は第1血流指標Vc1と第2血流指標Vc2の比率(Vc1/Vc2)を評価指標として生成することができる。この他にも評価情報生成部213は、手術の各タイミングにおいて各種の評価指標を増減情報として生成することができる。この詳細については後述する。
For example the blood flow of the cortical region first blood flow index at position P 1 (hereinafter, cortical blood flow) is V c1 is a blood flow velocity of the blood flow in cortical blood flow second blood flow index at the position P 2 In the case of V c2 which is the velocity, the evaluation
また、評価情報生成部213は、第1血流指標と第2血流指標の差分を算出し、この差分を画像可した差分画像を増減情報として生成することも可能である。図26は差分画像の例である。同図に示すように評価情報生成部213は、第1血流指標と第2血流指標の差分が大きい領域を白色で表し、差分が小さい領域を黒色で表す等によって差分画像を生成することが可能である。
Further, the evaluation
なお、評価情報生成部213は、増減情報に加え、第1の実施形態において説明したように血流方向を評価情報として生成することも可能である。また、評価情報生成部213は、撮像範囲の全体を解析対象としてもよく、撮像範囲の一部のみを解析範囲としてもよい。評価情報生成部213は、第1の実施形態と同様に通常光画像に対する画像処理結果や血流指標に基づいて解析範囲を設定してもよく、ユーザによる指定によって解析範囲を設定してもよい。
In addition to the increase / decrease information, the evaluation
[画像処理装置の動作]
画像処理装置203の動作について説明する。図27は、画像処理装置203の処理フローを示すフローチャートである。
[Operation of image processing device]
The operation of the
照明装置201から通常光が評価対象物Sに照射された状態で評価対象物の撮像範囲が撮像され、通常光画像が撮像されると、画像処理装置203は、通常光画像を取得する(St201)。通常光画像の撮像と同時に、又は近いタイミングで照明装置201からコヒーレント光が評価対象物Sに照射され、撮像範囲のスペックル画像が撮像されると、画像処理装置203はスペックル画像を取得する(St202)。
When the imaging range of the evaluation object is imaged while the evaluation object S is irradiated with normal light from the
血流指標演算部211は、第1通常光画像及び第2通常光画像とする通常光画像を選択し、対応する第1スペックル画像及び第2スペックル画像から第1血流指標及び第2血流指標を演算する(St203)。動き推定部212は、第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きを推定し(St204)、評価情報生成部213に供給する。
The blood flow
評価情報生成部213は、第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きを補償し(St205)、第1血流指標と第2血流指標の増減を増減情報として算出する(St206)。この増減情報は上述のように評価指標や差分画像を含む。評価情報生成部213は、算出した増減情報を評価情報提示部214に供給し、評価情報提示部214はこの増減情報を示す提示画像を生成し(St207)、表示装置204に表示させる。
The evaluation
なお、ここに示す処理フローは一例であり、ノイズ処理等の他の処理が加わってもよい。血流指標演算部211は、第1通常光画像と第2通常光画像をユーザによって指定されてもよく、画像処理等によって自動的に選択してもよい。評価情報提示部214は評価情報に加え、通常光画像、スペックル画像及び血流指標等の中から任意の情報を選択し提示画像とすることも可能である。
The processing flow shown here is an example, and other processing such as noise processing may be added. The blood flow
[画像処理システムによる血流評価方法]
図28は、画像処理システム200を利用した血流評価方法の一例を示すフローチャートである。以下のフローチャートは、増減情報に加え、第1の実施形態において説明した血流方向を評価情報として得るための血流評価方法を示す。
[Blood flow evaluation method using image processing system]
FIG. 28 is a flowchart showing an example of a blood flow evaluation method using the
照明装置201から通常光が評価対象物Sに照射された状態で撮像装置202により撮像範囲が撮像され、通常光画像が撮像される(St221)。通常光画像の撮像と同時に、又は近いタイミングで照明装置201からコヒーレント光が評価対象物Sに照射された状態で撮像装置202により撮像範囲が撮像され、スペックル画像が撮像される(St222)。
The imaging range is imaged by the
続いて、血流指標演算部211が血流指標を演算する(St223)。血流指標演算部211は、通常光画像から第1通常光画像と第2通常光画像を選択し、対応する第1スペックル画像及び第2スペックル画像からそれぞれ第1血流指標及び第2血流指標を算出することができる。
Subsequently, the blood flow
また、動き推定部212は、通常光画像、スペックル画像及び血流指標の少なくともいずれかから第1血流指標と第2血流指標の算出位置の動きを推定する(St224)。評価情報生成部213は、動き推定部212によって推定された動きを用いて第1血流指標の算出位置から第2血流指標の算出位置への動きを補償し(St225)、第1血流指標と第2血流指標の増減を示す増減情報を生成する(St226)。
In addition, the
また、ユーザは、血流速度分布を参照等して解析方法を選択する(St227)。ユーザは、評価情報生成部213に撮像範囲の全領域の解析を指示する(St228)ことができる。
In addition, the user selects an analysis method by referring to the blood flow velocity distribution (St227). The user can instruct the evaluation
さらに、評価情報生成部213は、通常光画像から解析範囲を設定することができる(St229)。評価情報生成部213は、通常光画像において画像処理により血管や血管分岐部等の評価対象物を検出し、検出した評価対象物を含む範囲を解析範囲(図15参照)とすることができる。また、評価情報生成部213は既存のセグメンテーション手法を用いて解析範囲を設定することも可能である。
Further, the evaluation
また、評価情報生成部213は、血流指標から解析範囲を設定することができる(St230)。評価情報生成部213は、血流の有無や血流速度が一定以上の領域を解析範囲とすることができる。また、評価情報生成部213は、血流指標を通常光画像に対する画像処理結果と組み合わせて解析範囲を設定してもよい。
In addition, the evaluation
また、ユーザは、撮像範囲において任意の解析範囲を設定してもよい(St231)。ユーザは例えば、吻合の有無、血流増加の有無、一定以上の血管、一定以上の流速の血管又は画像中心部の血管等を含む任意の解析範囲を設定することが可能である。 In addition, the user may set an arbitrary analysis range in the imaging range (St231). The user can set an arbitrary analysis range including, for example, the presence / absence of anastomosis, the presence / absence of increased blood flow, a blood vessel having a certain level or higher, a blood vessel having a flow rate of a certain level or higher, a blood vessel in the center of the image, and the like.
評価情報生成部213は、撮像範囲の全領域を解析する(St228)場合、流速・流速分布の非対称性及び流れの剥離がある領域を検出する(St232)。流速・流速分布の非対称性若しくは流れの剥離がある領域が検出された場合(St232;Yes)、又は通常光画像若しくは血流指標により解析範囲が設定された場合(St229、230)、解析窓間で流速・流速分布の非対称性及び流れの剥離がある領域を検出する(St233)。
When analyzing the entire region of the imaging range (St228), the evaluation
評価情報生成部213は、解析窓間で流速・流速分布の非対称性若しくは流れの剥離がある領域を検出した場合(St233;Yes)、又は任意の解析範囲が設定された場合(St231)、血流方向を判定する(St234)。評価情報生成部112は、流速・流速分布の非対称性等を検出できなかった場合(St232、233;No)、又は血流方向を判定できなかった場合(St234:No)、別の解析方法を推奨する(St235)。
When the evaluation
評価情報提示部214は、評価情報生成部213から血流方向が供給されると、増減情報と血流方向を含む提示画像を生成し、表示装置204に表示させる(St236)。
When the blood flow direction is supplied from the evaluation
[手技の流れと評価情報の例]
以下、画像処理システム200による手技の流れと評価情報生成部213が増減情報として生成する評価指標の例について説明する。
[Example of procedure flow and evaluation information]
Hereinafter, an example of the flow of the procedure by the
<評価指標例1>
図29はレシピエント血管R及びドナー血管Dを示す模式図である。VR1及びVR2は血流指標演算部211によってスペックル画像から算出される血流指標であり、VR1はレシピエント血管Rの表記の位置(図中、「VR1」と表記されている位置、以下同じ)における血流速度を示す血流指標、VR2はレシピエント血管Rの表記の位置における血流速度を示す血流指標である。
<Evaluation index example 1>
FIG. 29 is a schematic diagram showing a recipient blood vessel R and a donor blood vessel D. V R1 and V R2 are blood flow indexes calculated from the speckle image by the blood flow
評価情報生成部213は、VR2/VR1又は(VR1−VR2)/(VR1+VR2)を評価指標として算出することができる。 Evaluation information generation unit 213, V R2 / V R1 or (V R1 -V R2) / ( V R1 + V R2) can be calculated as the evaluation index.
<評価指標例2>
図30はレシピエント血管Rにドナー血管Dを吻合する手術における手技の流れを示す模式図である。同図下部には、レシピエント血管R及びドナー血管Dの近傍に位置し、これらの血管により栄養されている皮質領域の血流(皮質血流)を示す。
<Evaluation index example 2>
FIG. 30 is a schematic view showing the flow of the procedure in the operation of anastomosing the donor blood vessel D with the recipient blood vessel R. The lower part of the figure shows the blood flow (cortical blood flow) in the cortical region located near the recipient blood vessel R and the donor blood vessel D and nourished by these blood vessels.
時間T0ではレシピエント血管における吻合位置選定が行われている。時間T1ではドナー血管Dが準備されており、ドナー血管DはクリップCによって血流が遮断されている。時間T2ではドナー血管Dがレシピエント血管Rに吻合されており、ドナー血管D及びレシピエント血管RはクリップCによって血流が遮断されている。 At time T0, the anastomotic position is selected in the recipient blood vessel. At time T1, the donor blood vessel D is prepared, and the blood flow of the donor blood vessel D is blocked by the clip C. At time T2, the donor vessel D is anastomosed to the recipient vessel R, and the donor vessel D and the recipient vessel R are blocked from blood flow by the clip C.
時間T3ではレシピエント血管RのクリップCが外され、レシピエント血管Rが再潅流されている。時間T4ではドナー血管DのクリップCが外され、ドナー血管Dが潅流されている。 At time T3, the clip C of the recipient vessel R is removed and the recipient vessel R is reperfused. At time T4, clip C of donor vessel D is removed and donor vessel D is perfused.
血流指標演算部211は、時間T0を第1時間J1として、第1スペックル画像から血流指標VCb0、VCb1及びVCb2を算出することができる。血流指標VCb0は、表記の位置における皮質血流の血流速度を示し、血流指標VCb1は、表記の位置における皮質血流の血流速度を、血流指標VCb2は、表記の位置における皮質血流の血流速度を示す。
Blood flow
血流指標演算部211は、時間T4を第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VCa0、VCa1及びVCa2を算出することができる。血流指標VCa0は、位置C0における皮質血流の血流速度を示し、血流指標VCa1は、位置C1における皮質血流の血流速度を、血流指標VCa2は、位置C2における皮質血流の血流速度を示す。 The blood flow index calculation unit 211 can calculate the blood flow indexes V Ca0 , V Ca1 and V Ca2 from the second speckle image, with the time T4 as the second time J2. Blood flow indicator V Ca0 indicates the blood flow velocity of the cortical blood flow at the position C 0, blood flow indicator V Ca1 is the blood flow rate of cortical blood flow at position C 1, blood flow indicator V Ca @ 2, the position C The blood flow velocity of the cortical blood flow in No. 2 is shown.
評価情報生成部213は動き推定部212から供給される動きベクトルを用いて血流指標VCa0、VCa1及びVCa2を特定することができる。評価情報生成部213は、時間T0を基準として、VCa0/VCb0、VCa1/VCb1又はVCa2/VCb2の評価指標を増減情報として算出することができる。
The evaluation information generation unit 213 can specify the blood flow indexes V Ca0, V Ca1 and V Ca2 by using the motion vector supplied from the
なお、VCa0、VCa1、VCa2の値は、時間T4における皮質血流の血流速度(図中、矢印E1)を表し、VCb0、VCb1、VCb2の値は、時間T0における皮質血流の血流速度(図中、矢印E2)を表す。 Incidentally, V Ca0, the value of V Ca1, V Ca @ 2 is (in the figure, an arrow E1) blood flow rate of cortical blood flow at time T4 represent, V Cb0, the value of V Cb1, V Cb2 is cortex at time T0 It represents the blood flow velocity of blood flow (arrow E2 in the figure).
<評価指標例3>
図31はレシピエント血管Rにドナー血管Dを吻合する手術における手技の流れを示す模式図であり、手技の流れは評価指標例2と同一である。
<Evaluation index example 3>
FIG. 31 is a schematic view showing the flow of the procedure in the operation of anastomosing the donor blood vessel D with the recipient blood vessel R, and the flow of the procedure is the same as that of the evaluation index Example 2.
血流指標演算部211は、時間T2を第1時間J1として、第1スペックル画像から血流指標VR0及びVD0を算出することができる。血流指標VR0は、時間T2におけるレシピエント血管Rを流れる血流(以下、レシピエント血流)の血流速度を示し、血流指標VD0は、時間T2におけるドナー血管Dを流れる血流(以下、ドナー血流)の血流速度を示す。
The blood flow
また、血流指標演算部211は、時間T3を第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR1及びVD1を算出することができる。血流指標VR1は、時間T3におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD1は、時間T3におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
さらに、血流指標演算部211は、時間T4をさらなる第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR2及びVD2を算出することができる。血流指標VR2は、時間T4におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD2は、時間T4におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
評価情報生成部213は動き推定部212から供給される動きベクトルを用いて血流指標VR1、VD1、VR2及びVD2を特定することができる。評価情報生成部213は、時間T2を基準として(VR2−VR0)/(VR1−VR0)の評価指標を増減情報として算出することができる。
The evaluation
なお、(VR2−VR0)値は、時間T4におけるレシピエント血流の血流速度(図中、矢印E3)を表し、(VR1−VR0)の値は、時間T3におけるレシピエント血流の血流速度(図中、矢印E4)を表す。 Incidentally, (V R2 -V R0) values, (in the figure, an arrow E3) blood flow velocity of the recipient blood flow at time T4 represents the value of (V R1 -V R0) is the recipient blood at time T3 It represents the blood flow velocity of the flow (arrow E4 in the figure).
<評価指標例4>
図32はレシピエント血管Rにドナー血管Dを吻合する手術における手技の流れを示す模式図であり、手技の流れは評価指標例2と同一である。
<Evaluation index example 4>
FIG. 32 is a schematic view showing the flow of the procedure in the operation of anastomosing the donor blood vessel D with the recipient blood vessel R, and the flow of the procedure is the same as that of the evaluation index Example 2.
血流指標演算部211は、時間T0を第1時間J1として、第1スペックル画像から血流指標VRb0を算出することができる。血流指標VRb0は、時間T0におけるレシピエント血流の血流速度を示す。
The blood flow
また、血流指標演算部211は、時間T2を第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR0及びVD0を算出することができる。血流指標VR0は、時間T2におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD0は、時間T2におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
さらに、血流指標演算部211は、時間T4をさらなる第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR2及びVD2を算出することができる。血流指標VR2は、時間T4におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD2は、時間T4におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
評価情報生成部213は動き推定部212から供給される動きベクトルを用いて血流指標VR0、VD0、VR2、VR2及びVD2を特定することができる。評価情報生成部213は、時間T2を基準として、(VR2−VR0)/(VRb0−VR0)の評価指標を増減情報として算出することができる。
The evaluation
なお、(VR2−VR0)の値は、時間T4におけるレシピエント血流の血流速度(図中、矢印E5)を表し、(VRb0−VR0)の値は、時間T0におけるレシピエント血流の血流速度(図中、矢印E6)を表す。 The value of (V R2 -V R0) is (in the figure, an arrow E5) blood flow velocity of the recipient blood flow at time T4 represents the value of (V Rb0 -V R0) is the recipient at time T0 It represents the blood flow velocity of blood flow (arrow E6 in the figure).
<評価指標例5>
図33はレシピエント血管Rにドナー血管Dを吻合する手術における手技の流れを示す模式図であり、手技の流れは評価指標例2と同一である。
<Evaluation index example 5>
FIG. 33 is a schematic view showing the flow of the procedure in the operation of anastomosing the donor blood vessel D with the recipient blood vessel R, and the flow of the procedure is the same as that of the evaluation index Example 2.
血流指標演算部211は、時間T0を第1時間J1として、第1スペックル画像から血流指標VRb0を算出することができる。血流指標VRb0は、時間T0におけるレシピエント血流の血流速度を示す。
The blood flow
また、血流指標演算部211は、時間T2を第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR0及びVD0を算出することができる。血流指標VR0は、時間T2におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD0は、時間T2におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
さらに、血流指標演算部211は、時間T4をさらなる第2時間J2として、第2スペックル画像から血流指標VR2及びVD2を算出することができる。血流指標VR2は、時間T4におけるレシピエント血流の血流速度を示し、血流指標VD2は、時間T4におけるドナー血流の血流速度を示す。
Further, the blood flow
評価情報生成部213は動き推定部212から供給される動きベクトルを用いて血流指標VR0、VD0、VD2及びVR2を特定することができる。評価情報生成部213は、時間T2を基準として、(VR2−VRb0)/(VD2−VD0)の評価指標を評価情報として算出することができる。
The evaluation
なお、(VR2−VRb0)の値は、時間T0と時間T4の間でのレシピエント血流の血流速度差(図中、矢印E7)を表し、(VD2−VD0)の値は、時間T4でのドナー血流の血流速度(図中、矢印E8)表す。 The value of (V R2 -V Rb0) represents the blood flow velocity difference of the recipient blood flow between times T0 and the time T4 (in the figure, an arrow E7), the value of (V D2 -V D0) Represents the blood flow velocity of the donor blood flow at time T4 (arrow E8 in the figure).
[画像処理システムの効果]
以上のように、画像処理システム200では、第1血流指標と第2血流指標の差異を評価情報としてユーザに提示することが可能である、画像処理システム200を用いることによりバイパス術の前後等における血流の変化を判断することが可能となり、手技の成否判断や合併症の起きる可能性の予測を簡便かつ安全に行うことが可能である。また、画像処理システム200では血流の観察にICGなどの特別や蛍光薬剤や、超音波プローブなどを用いる必要がなく、術者や患者に負担をかけることなく血流の評価が可能である。
[Effect of image processing system]
As described above, in the
[画像処理装置のハードウェア構成]
画像処理装置203の機能的構成は、第1の実施形態に係る画像処理装置103と同様のハードウェア構成(図19参照)によって実現することが可能である。
[Hardware configuration of image processing device]
The functional configuration of the
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
評価対象物上に形成されたスペックルパターンを撮像したスペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する血流指標演算部と、
上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する評価情報生成部と、
上記評価情報を提示する評価情報提示部と
を具備する画像処理装置。
(2)
上記(1)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記スペックル画像の位置に対する血流速度の分布である血流速度分布を含む上記血流指標から上記血流方向を推定する
画像処理装置。
(3)
上記(2)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記スペックル画像の第1の位置の上記血流速度と、上記スペックル画像の第2の位置の上記血流速度に基づき、上記血流方向を推定する
画像処理装置。
(4)
上記(3)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記第1の位置と上記第2の位置のうち、上記血流速度が小さい位置から上記血流速度が大きい位置に向かう方向が上記血流方向であると推定する
画像処理装置。
(5)
上記(2)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記血流速度分布において血流速度が一定値以上となる領域である高流速領域を特定し、上記高流速領域の面積に基づいて上記血流方向を推定する
画像処理装置。
(6)
上記(2)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記血流速度分布において上記血流速度が一定値以下である剥離領域を特定し、上記剥離領域の位置に基づいて上記血流方向を推定する
画像処理装置。
(7)
上記(3)又は(4)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、評価対象に通常光を照射して撮像された通常光画像に対する画像処理結果に基づいて上記第1の位置と上記第2の位置を設定する
画像処理装置。
(8)
上記(3)又は(4)に記載の画像処理装置であって、
上記評価情報生成部は、上記血流指標に基づいて上記第1の位置と上記第2の位置を設定する
画像処理装置。
(9)
評価対象物にコヒーレント光及び通常光を照射する照明装置と、
上記評価対象物に上記コヒーレント光が照射されることにより生成されたスペックルパターンを撮像してスペックル画像を生成し、上記通常光が照射された上記評価対象物を撮像して通常光画像を生成する撮像装置と、
上記スペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する血流指標演算部と、上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する評価情報生成部と、上記評価情報を提示する評価情報提示部とを備える画像処理装置と
を具備する画像処理システム。
(10)
血流指標演算部が、評価対象物上に形成されたスペックルパターンを撮像したスペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出し、
評価情報生成部が、上記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成し、
評価情報提示部が、上記評価情報を提示する
画像処理方法。
The present technology can have the following configurations.
(1)
A blood flow index calculation unit that calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from a speckle image that captures a speckle pattern formed on an evaluation object.
An evaluation information generation unit that generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the above blood flow index,
An image processing device including an evaluation information presenting unit that presents the above evaluation information.
(2)
The image processing apparatus according to (1) above.
The evaluation information generation unit is an image processing device that estimates the blood flow direction from the blood flow index including the blood flow velocity distribution, which is the distribution of the blood flow velocity with respect to the position of the speckle image.
(3)
The image processing apparatus according to (2) above.
The evaluation information generation unit is an image processing device that estimates the blood flow direction based on the blood flow velocity at the first position of the speckle image and the blood flow velocity at the second position of the speckle image. ..
(4)
The image processing apparatus according to (3) above.
The evaluation information generation unit estimates that the direction from the position where the blood flow velocity is low to the position where the blood flow velocity is high is the blood flow direction among the first position and the second position. Processing equipment.
(5)
The image processing apparatus according to (2) above.
The evaluation information generation unit identifies a high flow velocity region, which is a region where the blood flow velocity exceeds a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimates the blood flow direction based on the area of the high flow velocity region. apparatus.
(6)
The image processing apparatus according to (2) above.
The evaluation information generation unit is an image processing device that identifies a peeling region in which the blood flow velocity is equal to or less than a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimates the blood flow direction based on the position of the peeling region.
(7)
The image processing apparatus according to (3) or (4) above.
The evaluation information generation unit is an image processing device that sets the first position and the second position based on the image processing result of the normal light image captured by irradiating the evaluation target with normal light.
(8)
The image processing apparatus according to (3) or (4) above.
The evaluation information generation unit is an image processing device that sets the first position and the second position based on the blood flow index.
(9)
A lighting device that irradiates the evaluation object with coherent light and normal light,
The speckle pattern generated by irradiating the evaluation object with the coherent light is imaged to generate a speckle image, and the evaluation object irradiated with the normal light is imaged to obtain a normal light image. The image pickup device to generate and
A blood flow index calculation unit that calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from the speckle image, and an evaluation information generation unit that generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index. An image processing system including an image processing device including an evaluation information presenting unit for presenting the evaluation information.
(10)
The blood flow index calculation unit calculates the blood flow index, which is an index of blood flow, from the speckle image obtained by capturing the speckle pattern formed on the evaluation object.
The evaluation information generation unit generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the above blood flow index.
An image processing method in which the evaluation information presenting unit presents the above evaluation information.
100,200…画像処理システム
101、201…照明装置
102、202…撮像装置
103、203…画像処理装置
104、204…表示装置
111,211…血流指標演算部
112、213…評価情報生成部
113、214…評価情報提示部
212…動き推定部
100, 200 ...
Claims (10)
前記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する評価情報生成部と、
前記評価情報を提示する評価情報提示部と
を具備する画像処理装置。 A blood flow index calculation unit that calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from a speckle image that captures a speckle pattern formed on an evaluation object.
An evaluation information generation unit that generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index,
An image processing device including an evaluation information presenting unit that presents the evaluation information.
前記評価情報生成部は、前記スペックル画像の位置に対する血流速度の分布である血流速度分布を含む前記血流指標から前記血流方向を推定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1.
The evaluation information generation unit is an image processing device that estimates the blood flow direction from the blood flow index including the blood flow velocity distribution, which is the distribution of the blood flow velocity with respect to the position of the speckle image.
前記評価情報生成部は、前記スペックル画像の第1の位置の前記血流速度と、前記スペックル画像の第2の位置の前記血流速度に基づき、前記血流方向を推定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2.
The evaluation information generation unit is an image processing device that estimates the blood flow direction based on the blood flow velocity at the first position of the speckle image and the blood flow velocity at the second position of the speckle image. ..
前記評価情報生成部は、前記第1の位置と前記第2の位置のうち、前記血流速度が小さい位置から前記血流速度が大きい位置に向かう方向が前記血流方向であると推定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 3.
The evaluation information generation unit estimates that the direction from the position where the blood flow velocity is low to the position where the blood flow velocity is high is the blood flow direction among the first position and the second position. Processing equipment.
前記評価情報生成部は、前記血流速度分布において血流速度が一定値以上となる領域である高流速領域を特定し、前記高流速領域の面積に基づいて前記血流方向を推定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2.
The evaluation information generation unit identifies a high flow velocity region, which is a region where the blood flow velocity exceeds a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimates the blood flow direction based on the area of the high flow velocity region. apparatus.
前記評価情報生成部は、前記血流速度分布において前記血流速度が一定値以下である剥離領域を特定し、前記剥離領域の位置に基づいて前記血流方向を推定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2.
The evaluation information generation unit is an image processing device that identifies a peeling region in which the blood flow velocity is equal to or less than a certain value in the blood flow velocity distribution, and estimates the blood flow direction based on the position of the peeling region.
前記評価情報生成部は、評価対象に通常光を照射して撮像された通常光画像に対する画像処理結果に基づいて前記第1の位置と前記第2の位置を設定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 3.
The evaluation information generation unit is an image processing device that sets the first position and the second position based on the image processing result of the normal light image captured by irradiating the evaluation target with normal light.
前記評価情報生成部は、前記血流指標に基づいて前記第1の位置と前記第2の位置を設定する
画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 3.
The evaluation information generation unit is an image processing device that sets the first position and the second position based on the blood flow index.
前記評価対象物に前記コヒーレント光が照射されることにより生成されたスペックルパターンを撮像してスペックル画像を生成し、前記通常光が照射された前記評価対象物を撮像して通常光画像を生成する撮像装置と、
前記スペックル画像から、血流の指標である血流指標を算出する血流指標演算部と、前記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成する評価情報生成部と、前記評価情報を提示する評価情報提示部とを備える画像処理装置と
を具備する画像処理システム。 A lighting device that irradiates the evaluation object with coherent light and normal light,
A speckle pattern generated by irradiating the evaluation object with the coherent light is imaged to generate a speckle image, and the evaluation object irradiated with the normal light is imaged to obtain a normal light image. The image pickup device to generate and
A blood flow index calculation unit that calculates a blood flow index, which is an index of blood flow, from the speckle image, and an evaluation information generation unit that generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index. An image processing system including an image processing device including an evaluation information presenting unit for presenting the evaluation information.
評価情報生成部が、前記血流指標に基づいて、血流方向を含む血流の評価情報を生成し、
評価情報提示部が、前記評価情報を提示する
画像処理方法。 The blood flow index calculation unit calculates the blood flow index, which is an index of blood flow, from the speckle image obtained by capturing the speckle pattern formed on the evaluation object.
The evaluation information generation unit generates evaluation information of blood flow including the blood flow direction based on the blood flow index.
An image processing method in which the evaluation information presenting unit presents the evaluation information.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019185503A JP2021058478A (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Image processing apparatus, image processing system, and image processing method |
PCT/JP2020/036589 WO2021070657A1 (en) | 2019-10-08 | 2020-09-28 | Image processing apparatus, image processing system, and image processing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019185503A JP2021058478A (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Image processing apparatus, image processing system, and image processing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021058478A true JP2021058478A (en) | 2021-04-15 |
Family
ID=75380836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019185503A Pending JP2021058478A (en) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Image processing apparatus, image processing system, and image processing method |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021058478A (en) |
WO (1) | WO2021070657A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10290791A (en) * | 1997-04-18 | 1998-11-04 | Advance Co Ltd | Laser rheometer |
IN2014DN03014A (en) * | 2011-09-26 | 2015-05-08 | Univ Johns Hopkins | |
KR20160044267A (en) * | 2014-10-15 | 2016-04-25 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for acquiring bio- information |
US20180344176A1 (en) * | 2015-12-04 | 2018-12-06 | Sony Corporation | Information processing apparatus, speckle imaging system, and information processing method |
-
2019
- 2019-10-08 JP JP2019185503A patent/JP2021058478A/en active Pending
-
2020
- 2020-09-28 WO PCT/JP2020/036589 patent/WO2021070657A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2021070657A1 (en) | 2021-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Phillips et al. | Morphological and biomechanical differences in the elastase and AngII apoE−/− rodent models of abdominal aortic aneurysms | |
JP2022169579A (en) | Diagnostically useful results in real time | |
US6915154B1 (en) | Method and apparatus for performing intra-operative angiography | |
DK2910185T3 (en) | Method of Assessing Tissue Perfusion | |
US7881777B2 (en) | Method and apparatus for performing intra-operative angiography | |
Yamamoto et al. | Indocyanine green angiography for intra-operative assessment in vascular surgery | |
JP2019213873A (en) | Method for quantification and analysis of angiography and perfusion | |
JP2015231524A (en) | Image processor, image processing method, and program | |
JP4746068B2 (en) | Image analysis apparatus and image analysis method | |
JP6574864B2 (en) | Method for displaying anatomical images of coronary arteries on a graphical user interface | |
De Backer et al. | Improving augmented reality through deep learning: real-time instrument delineation in robotic renal surgery | |
EP3878345A1 (en) | Lymphatic system tracking | |
WO2021070657A1 (en) | Image processing apparatus, image processing system, and image processing method | |
Schraven et al. | Continuous intraoperative perfusion monitoring of free microvascular anastomosed fasciocutaneous flaps using remote photoplethysmography | |
JP7441452B2 (en) | Training data generation method, learned model generation method, and disease onset prediction method | |
Long et al. | Compliance of abdominal aortic aneurysms before and after stenting with tissue doppler imaging: evolution during follow-up and correlation with aneurysm diameter | |
Brown et al. | Thinking inside the graft: applications of optical coherence tomography in coronary artery bypass grafting | |
Long et al. | Aortic compliance in healthy subjects: evaluation of tissue Doppler imaging | |
Yamamoto et al. | Evaluation of graft anastomosis using time–intensity curves and quantitative near-infrared fluorescence angiography during peripheral arterial bypass grafting | |
Ostapenko et al. | Challenging orthodoxy: beyond the critical view of safety | |
Im et al. | Non-invasive postoperative monitoring of pedicled rat skin flap using laser speckle contrast imaging | |
WO2021024314A1 (en) | Medical treatment assistance device and medical treatment assistance method | |
US11832924B2 (en) | Fluorescence imaging processing and computation for surgery | |
US20090264981A1 (en) | Method of using optical coherence tomography (oct) in surgery | |
WO2015151429A1 (en) | Image processing device, method, and program |