JP2022032595A - Information processing device, information processing system, information processing method and computer program - Google Patents

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Abstract

To easily recognize a positional relation between a medical long body and a biological tissue at real time.SOLUTION: A control unit of an information processing device generates a three-dimensional model representing a medical long body on the basis of, a plurality of cross-sectional images at different positions of a biological tissue into which the medical long body is inserted, updates the three-dimensional model on the basis of, contrast images of the biological tissue, and displays, on a display unit, an image representing the medical long body on the basis of, the updated three-dimensional model, along with an image representing the biological tissue.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present disclosure relates to information processing devices, information processing systems, information processing methods, and computer programs.

慢性完全閉塞(CTO)病変の心臓カテーテル治療においては、ガイドワイヤ等の医療用長尺体を確実に真腔(血管内膜より内側にある病変領域)へ通す手技が重要である。このような手技中にガイドワイヤが真腔の外側の偽腔を通過すると、血管壁が解離する可能性がある。確実に真腔を捉えて治療を行うことで、良好な治療成績が期待できる。ガイドワイヤを真腔に確実に通過させるためには、術者が手技に熟練するとともに、真腔の目標位置(エントリーポイント)およびガイドワイヤの位置及び姿勢を術者が精確に把握することが必要である。「CTO」は、Chronic Total Occlusionの略称である。 In the treatment of cardiac catheterization for chronic total occlusion (CTO) lesions, it is important to ensure that a medical long body such as a guide wire is passed through the true lumen (lesion area inside the intima of blood vessels). If the guidewire passes through a false lumen outside the true lumen during such a procedure, the vessel wall may dissociate. Good treatment results can be expected by surely grasping the true cavity and performing treatment. In order to ensure that the guide wire passes through the true cavity, it is necessary for the operator to be skilled in the procedure and to accurately grasp the target position (entry point) of the true cavity and the position and posture of the guide wire. Is. "CTO" is an abbreviation for Chronic Total Occlusion.

CTO病変の病変領域に対してガイドワイヤを通す手法として3D wiringが知られている。3D wiringは、血管等の生体組織の内部の情報に基づいて、術者がガイドワイヤの位置及び姿勢を推測しながら、ガイドワイヤの操作を行う手法である。 3D wiring is known as a method of passing a guide wire through a lesion area of a CTO lesion. 3D wiring is a method in which an operator operates a guide wire while estimating the position and posture of the guide wire based on information inside a living tissue such as a blood vessel.

3D wiringとして知られている一つの手法は、直行する方向から2つの造影画像を撮影して得られた情報を用いる。術者は、2つの造影画像からガイドワイヤ先端の方向、及びエントリーポイントとの相対的な位置関係を推測する。術者は、自身の操作に応じたガイドワイヤの位置情報をリアルタイムに認識することができる。 One technique, known as 3D wiring, uses information obtained by taking two contrast images from an orthogonal direction. The surgeon infers the direction of the tip of the guide wire and the relative positional relationship with the entry point from the two contrast images. The operator can recognize the position information of the guide wire according to his / her operation in real time.

3D wiringとして知られている他の手法は、IVUS(血管内超音波)装置のプルバック画像からガイドワイヤ先端の断面画像を連続的に取得することで得られた情報を用いる。術者は、断面画像を観察して、ガイドワイヤ先端の方向、及びエントリーポイントとの相対的な位置関係を推測する。術者は、IVUS装置のプルバック画像を活用し、エントリーポイントとガイドワイヤの位置関係、及びワイヤ方向を認識することができる。「IVUS」は、Intravascular Ultrasoundの略称である。 Another technique known as 3D wiring uses information obtained by continuously acquiring a cross-sectional image of the tip of a guide wire from a pullback image of an IVUS (intravascular ultrasound) device. The operator observes the cross-sectional image and infers the direction of the tip of the guide wire and the relative positional relationship with the entry point. The surgeon can utilize the pullback image of the IVUS device to recognize the positional relationship between the entry point and the guide wire, and the wire direction. "IVUS" is an abbreviation for Intravascular Ultrasound.

特許文献1には、IVUS動画像とアンギオ動画像(造影動画像)の表示に関する技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technique for displaying an IVUS moving image and an angio moving image (contrast-enhanced moving image).

特開2010-148778号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-148778

しかし、造影画像は2つの方向から対象を撮影して取得された2次元画像であるため、2枚の造影画像から現在のガイドワイヤの空間的な方向を想起するには、術者の熟練を必要とする。また、病変部分では完全狭窄して造影剤が流れないことが多いため、術者は、造影画像を参照しても、エントリーポイントの詳細な位置を確認することが困難である。 However, since the contrast image is a two-dimensional image obtained by photographing the object from two directions, it is necessary for the operator to be skilled in recalling the spatial direction of the current guide wire from the two contrast images. I need. In addition, since the lesion is completely stenotic and the contrast medium often does not flow, it is difficult for the operator to confirm the detailed position of the entry point even by referring to the contrast image.

IVUS装置は、リアルタイムには、ある位置における一つの断面画像しか表示することができない。そのため、IVUS装置がプルバックをした後に、ガイドワイヤの操作を行った場合のガイドワイヤの方向変化を観察するには、術者自身がMDUを操作して、超音波振動子を前後に移動させて再度、撮影する必要がある。「MDU」は、Motor Drive Unitの略称である。 The IVUS appliance can only display one cross-sectional image at a given position in real time. Therefore, in order to observe the change in the direction of the guide wire when the guide wire is operated after the IVUS device pulls back, the operator himself operates the MDU to move the ultrasonic transducer back and forth. You need to shoot again. "MDU" is an abbreviation for Motor Drive Unit.

このように従来の構成においては、ガイドワイヤ等の医療用長尺体とエントリーポイントとの位置関係をリアルタイムに認識することが困難であり、医療用長尺体を病変領域に確実に通すには、術者の熟練が必要であった。その結果、従来の構成においては、手術に時間がかかり、患者への負担が大きかった。 As described above, in the conventional configuration, it is difficult to recognize the positional relationship between the medical long body such as a guide wire and the entry point in real time, and it is necessary to reliably pass the medical long body through the lesion area. , The skill of the surgeon was required. As a result, in the conventional configuration, the operation takes time and the burden on the patient is large.

本開示の目的は、医療用長尺体と生体組織との位置関係をリアルタイムに容易に認識できるようにすることである。 An object of the present disclosure is to make it possible to easily recognize the positional relationship between a medical long body and a living tissue in real time.

本開示の一態様としての情報処理装置は、医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成し、前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新し、前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる制御部を備える。 The information processing apparatus as one aspect of the present disclosure generates a three-dimensional model showing the medical elongated body based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongated body is inserted. A control unit that updates the three-dimensional model based on a contrast image of the biological tissue and displays an image showing the medical elongated body on the display unit together with an image showing the biological tissue based on the updated three-dimensional model. To prepare for.

一実施形態として、前記制御部は、前記造影画像として、前記複数の断面画像のうち少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新する。 As one embodiment, the control unit updates the three-dimensional model based on the contrast image acquired after at least one of the plurality of cross-sectional images is acquired as the contrast image.

一実施形態として、前記制御部は、前記複数の断面画像を解析して、前記生体組織における前記医療用長尺体の位置及び姿勢を推定し、前記造影画像を解析して、前記推定された位置及び姿勢の少なくともいずれかの変化を検出し、当該変化に応じて、前記3次元モデルを更新する。 In one embodiment, the control unit analyzes the plurality of cross-sectional images, estimates the position and posture of the medical elongated body in the living tissue, analyzes the contrast image, and estimates the above. A change in at least one of the position and the posture is detected, and the three-dimensional model is updated according to the change.

一実施形態として、前記制御部は、更新前の前記3次元モデルと、前記医療用長尺体について、更新前の前記3次元モデルと同じ位置及び姿勢を示す造影画像とを対応付け、更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像と、前記少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像とを比較することで、前記変化を検出する。 As one embodiment, the control unit associates the three-dimensional model before the update with a contrast image showing the same position and orientation as the three-dimensional model before the update for the medical long body, and before the update. The change is detected by comparing the contrast image corresponding to the three-dimensional model of the above with the contrast image acquired after the at least one cross-sectional image is acquired.

一実施形態として、前記制御部は、更新前の前記3次元モデルにより示される前記医療用長尺体がその長手方向の軸を中心に予め定められた角度だけ回動させられた後の、前記医療用長尺体についての第2の造影画像を取得し、更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像である第1の造影画像と、前記第2の造影画像とを比較することにより、更新前の前記3次元モデルと前記第1の造影画像との空間的な対応関係を特定する。 In one embodiment, the control unit is the control unit after the medical elongated body shown by the three-dimensional model before update is rotated by a predetermined angle about its longitudinal axis. By acquiring a second contrast image of the medical elongated body and comparing the first contrast image, which is the contrast image corresponding to the three-dimensional model before the update, with the second contrast image. The spatial correspondence between the three-dimensional model before the update and the first contrast image is specified.

一実施形態として、前記制御部は、前記第1の造影画像、及び、前記第2の造影画像のそれぞれとして、2つのX線撮影部により撮影された一対の造影画像を取得する。 As one embodiment, the control unit acquires a pair of contrast images taken by two X-ray imaging units as each of the first contrast image and the second contrast image.

一実施形態として、前記制御部は、更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像である第1の造影画像として、2つのX線撮影部により撮影された一対の造影画像を取得し、前記2つのX線撮影部の各々の位置及び撮影方向に基づいて、更新前の前記3次元モデルと前記第1の造影画像との空間的な対応関係を特定する。 As one embodiment, the control unit acquires a pair of radiographic images taken by two X-ray imaging units as a first contrast image which is a contrast image corresponding to the three-dimensional model before update, and said. Based on the position and imaging direction of each of the two X-ray imaging units, the spatial correspondence between the three-dimensional model before updating and the first contrast image is specified.

一実施形態として、前記制御部は、前記複数の断面画像に基づき、前記生体組織における真腔の目標位置を決定し、前記生体組織を示す画像に前記目標位置を示す画像を含めて前記表示部に表示させる。 As one embodiment, the control unit determines a target position of a true cavity in the biological tissue based on the plurality of cross-sectional images, and the display unit includes an image showing the target position in an image showing the biological tissue. To display.

一実施形態として、前記制御部は、前記複数の断面画像として、血管の内部において移動する超音波振動子から放射状に送信された超音波に対する反射波の強度を示すラインデータを用いて生成された、複数のフレーム画像に基づき、前記3次元モデルを生成する。 In one embodiment, the control unit is generated as the plurality of cross-sectional images using line data showing the intensity of reflected waves with respect to ultrasonic waves radially transmitted from an ultrasonic vibrator moving inside a blood vessel. , The three-dimensional model is generated based on a plurality of frame images.

本開示の一態様としての情報処理システムは、上記情報処理装置と、前記超音波振動子を有するプローブと、前記造影画像を取得する撮影装置と、前記表示部とを備える。 The information processing system as one aspect of the present disclosure includes the information processing device, a probe having the ultrasonic vibrator, a photographing device for acquiring the contrast image, and the display unit.

本開示の一態様としての情報処理方法は、情報処理装置の制御部が、医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成し、前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新し、前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる。 In the information processing method as one aspect of the present disclosure, the control unit of the information processing apparatus shows the medical elongated body based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongated body is inserted. A three-dimensional model is generated, the three-dimensional model is updated based on the contrast image of the biological tissue, and an image showing the medical elongated body based on the updated three-dimensional model is displayed as an image showing the biological tissue. Is displayed on the display unit.

本開示の一態様としてのコンピュータプログラムは、医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成する処理と、前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新する処理と、前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる処理とをコンピュータに実行させる。 The computer program as one aspect of the present disclosure includes a process of generating a three-dimensional model showing the medical elongate based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongate is inserted. The process of updating the three-dimensional model based on the contrast image of the living body tissue and the image showing the medical elongated body based on the updated three-dimensional model are displayed on the display unit together with the image showing the living body tissue. Let the computer perform the process of making it.

本開示の一実施形態によれば、医療用長尺体と生体組織との位置関係をリアルタイムに容易に認識できるようにすることができる。 According to one embodiment of the present disclosure, it is possible to easily recognize the positional relationship between a medical long body and a living tissue in real time.

本開示の一実施形態に係る診断支援システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the diagnosis support system which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係るプローブ及び駆動ユニットの斜視図である。It is a perspective view of the probe and the drive unit which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係るX線撮影装置の斜視図である。It is a perspective view of the X-ray imaging apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the diagnosis support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置によってIVUS画像が取得される例を示す図である。It is a figure which shows the example which the IVUS image is acquired by the diagnostic support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置によってIVUS画像が取得される例を示す図である。It is a figure which shows the example which the IVUS image is acquired by the diagnostic support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置によってIVUS画像が取得される例を示す図である。It is a figure which shows the example which the IVUS image is acquired by the diagnostic support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置によってIVUS画像が取得される例を示す図である。It is a figure which shows the example which the IVUS image is acquired by the diagnostic support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置によってIVUS画像が取得される例を示す図である。It is a figure which shows the example which the IVUS image is acquired by the diagnostic support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 本開示の一実施形態に係る診断支援装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the diagnosis support apparatus which concerns on one Embodiment of this disclosure. 断面画像に基づき3次元モデルを生成する処理例を説明する図である。It is a figure explaining the processing example which generates the 3D model based on the cross-sectional image. 3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定する処理例を説明する図である。It is a figure explaining the processing example which specifies the spatial correspondence relationship between a 3D model and a contrast image. 造影画像に基づき3次元モデルを更新する処理例を説明する図である。It is a figure explaining the processing example which updates a 3D model based on a contrast image. 3次元モデルに基づき画像を表示する処理例を説明する図である。It is a figure explaining the processing example which displays an image based on a 3D model.

以下、本開示の一実施形態が、図面を参照して説明される。各図面中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。本実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。 Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. In the description of the present embodiment, the description will be omitted or simplified as appropriate for the same or corresponding parts.

(システム構成)
図1を参照して、本実施形態に係る情報処理システムとしての診断支援システム100の構成が説明される。図1は本実施形態に係る診断支援システム100の構成を示す図である。診断支援システム100は、IVUS装置120、X線撮影装置140、及び情報処理装置としての診断支援装置160を備える。
(System configuration)
With reference to FIG. 1, the configuration of the diagnosis support system 100 as the information processing system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a diagnosis support system 100 according to the present embodiment. The diagnosis support system 100 includes an IVUS device 120, an X-ray imaging device 140, and a diagnosis support device 160 as an information processing device.

IVUS装置120は、生体組織の異なる位置における複数の断面画像を取得する装置の一例である。本実施形態では、このような断面画像として超音波画像が取得されるが、OCT/OFDI装置、血管内視鏡等の、他のイメージング装置又は診断装置が使用されてもよい。「OCT」は、Optical Coherence Tomographyの略称である。「OFDI」は、Optical Frequency Domain Imagingの略称である。 The IVUS device 120 is an example of a device that acquires a plurality of cross-sectional images at different positions of a living tissue. In the present embodiment, an ultrasonic image is acquired as such a cross-sectional image, but another imaging device or diagnostic device such as an OCT / OFDI device or an angioscope may be used. "OCT" is an abbreviation for Optical Coherence Tomography. "OFDI" is an abbreviation for Optical Frequency Domain Imaging.

X線撮影装置140は、造影剤が投入された血管等の生体組織に対してX線(放射線)を照射し、生体組織を透過したX線を検知して造影画像(アンギオ画像、X線画像、又は放射線画像とも称される。)を取得する装置である。後述するように、X線撮影装置140は、2組のX線発生部及びX線カメラを備え、異なる角度から撮影された2つの造影画像を取得する。 The X-ray imaging apparatus 140 irradiates a living tissue such as a blood vessel into which a contrast medium is charged with X-rays (radiation), detects X-rays transmitted through the living tissue, and detects a contrast image (angio image, X-ray image). , Or also referred to as a radiographic image). As will be described later, the X-ray imaging apparatus 140 includes two sets of X-ray generators and an X-ray camera, and acquires two contrast images taken from different angles.

診断支援装置160は、本実施形態では画像診断に特化した専用のコンピュータであるが、PC、WS、タブレット端末などの汎用のコンピュータでもよい。「PC」は、Personal Computerの略称である。「WS」はWork Stationの略称である。 The diagnosis support device 160 is a dedicated computer specialized for image diagnosis in the present embodiment, but may be a general-purpose computer such as a PC, a WS, or a tablet terminal. "PC" is an abbreviation for Personal Computer. "WS" is an abbreviation for Work Station.

IVUS装置120、X線撮影装置140、及び、診断支援装置160は、ケーブル12により通信可能に接続される。IVUS装置120、X線撮影装置140、及び、診断支援装置160は、ケーブル12のような有線の通信手段ではなく、無線LAN等の無線の通信手段により通信可能に接続されてもよい。「LAN」は、Local Area Networkの略称である。 The IVUS device 120, the X-ray imaging device 140, and the diagnostic support device 160 are communicably connected by a cable 12. The IVUS device 120, the X-ray imaging device 140, and the diagnostic support device 160 may be communicably connected by a wireless communication means such as a wireless LAN instead of a wired communication means such as the cable 12. "LAN" is an abbreviation for Local Area Network.

(IVUS装置)
図2を参照して、本実施形態に係るIVUS装置120の構成が説明される。図2は本実施形態に係るプローブ20及び駆動ユニット13の斜視図である。
(IVUS device)
The configuration of the IVUS apparatus 120 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view of the probe 20 and the drive unit 13 according to the present embodiment.

駆動ユニット13は、プローブ20に接続して用いられ、プローブ20を駆動する装置である。駆動ユニット13は、MDUとも呼ばれる。プローブ20は、IVUSに適用される。プローブ20は、IVUSカテーテル又は画像診断用カテーテルとも呼ばれる。 The drive unit 13 is used by connecting to the probe 20 and is a device for driving the probe 20. The drive unit 13 is also called an MDU. The probe 20 is applied to IVUS. The probe 20 is also called an IVUS catheter or a diagnostic imaging catheter.

プローブ20は、駆動シャフト21、ハブ22、シース23、外管24、超音波振動子25、及び中継コネクタ26を備える。駆動シャフト21は、生体の体腔内に挿入されるシース23と、シース23の基端に接続した外管24とを通り、プローブ20の基端に設けられたハブ22の内部まで延びている。駆動シャフト21は、信号を送受信する超音波振動子25を先端に有してシース23及び外管24内に回転可能に設けられる。中継コネクタ26は、シース23及び外管24を接続する。 The probe 20 includes a drive shaft 21, a hub 22, a sheath 23, an outer tube 24, an ultrasonic vibrator 25, and a relay connector 26. The drive shaft 21 passes through the sheath 23 inserted into the body cavity of the living body and the outer tube 24 connected to the base end of the sheath 23, and extends to the inside of the hub 22 provided at the base end of the probe 20. The drive shaft 21 has an ultrasonic vibrator 25 for transmitting and receiving signals at its tip, and is rotatably provided in the sheath 23 and the outer tube 24. The relay connector 26 connects the sheath 23 and the outer pipe 24.

ハブ22、駆動シャフト21、及び超音波振動子25は、それぞれが一体的にプローブ20の軸方向に進退移動するように互いに接続される。そのため、例えば、ハブ22が先端側に向けて押される操作がなされると、駆動シャフト21及び超音波振動子25はシース23の内部を先端側へ移動する。例えば、ハブ22が基端側に引かれる操作がなされると、駆動シャフト21及び超音波振動子25は、図2において矢印で示すように、シース23の内部を基端側へ移動する。 The hub 22, the drive shaft 21, and the ultrasonic vibrator 25 are integrally connected to each other so as to move forward and backward in the axial direction of the probe 20. Therefore, for example, when the hub 22 is pushed toward the tip side, the drive shaft 21 and the ultrasonic vibrator 25 move inside the sheath 23 toward the tip side. For example, when the hub 22 is pulled toward the proximal end side, the drive shaft 21 and the ultrasonic transducer 25 move inside the sheath 23 toward the proximal end side as shown by arrows in FIG.

駆動ユニット13は、スキャナユニット31、スライドユニット32、及びボトムカバー33を備える。スキャナユニット31は、ケーブル12を介して診断支援装置160と接続する。 The drive unit 13 includes a scanner unit 31, a slide unit 32, and a bottom cover 33. The scanner unit 31 is connected to the diagnostic support device 160 via the cable 12.

スキャナユニット31は、プローブ20と接続するプローブ接続部34と、駆動シャフト21を回転させる駆動源であるスキャナモータ35とを備える。プローブ接続部34は、プローブ20の基端に設けられたハブ22の差込口36を介して、プローブ20と着脱自在に接続する。ハブ22の内部では、駆動シャフト21の基端が回転自在に支持されており、スキャナモータ35の回転力が駆動シャフト21に伝えられる。また、ケーブル12を介して駆動シャフト21と診断支援装置160との間で信号が送受信される。診断支援装置160では、駆動シャフト21から伝わる信号に基づき、生体管腔の断面画像の生成、及び画像処理が行われる。 The scanner unit 31 includes a probe connecting portion 34 connected to the probe 20 and a scanner motor 35 which is a drive source for rotating the drive shaft 21. The probe connecting portion 34 is detachably connected to the probe 20 via the insertion port 36 of the hub 22 provided at the base end of the probe 20. Inside the hub 22, the base end of the drive shaft 21 is rotatably supported, and the rotational force of the scanner motor 35 is transmitted to the drive shaft 21. Further, a signal is transmitted and received between the drive shaft 21 and the diagnosis support device 160 via the cable 12. In the diagnosis support device 160, a cross-sectional image of the living lumen is generated and image processing is performed based on the signal transmitted from the drive shaft 21.

スライドユニット32は、スキャナユニット31を進退自在に載せており、スキャナユニット31と機械的且つ電気的に接続している。スライドユニット32は、プローブクランプ部37、スライドモータ38、及びスイッチ群39を備える。 The slide unit 32 mounts the scanner unit 31 so as to be able to move forward and backward, and is mechanically and electrically connected to the scanner unit 31. The slide unit 32 includes a probe clamp portion 37, a slide motor 38, and a switch group 39.

プローブクランプ部37は、プローブ接続部34よりも先端側でこれと同軸の位置に設けられており、プローブ接続部34に接続されるプローブ20を支持する。 The probe clamp portion 37 is provided at a position coaxial with the probe clamp portion 37 on the distal end side of the probe connecting portion 34, and supports the probe 20 connected to the probe connecting portion 34.

スライドモータ38は、プローブ20の軸方向の駆動力を生じさせる駆動源である。スライドモータ38の駆動によってスキャナユニット31が進退動し、それに伴って駆動シャフト21がプローブ20の軸方向に進退動する。スライドモータ38は、例えば、サーボモータである。 The slide motor 38 is a drive source that generates a driving force in the axial direction of the probe 20. The scanner unit 31 moves forward and backward by driving the slide motor 38, and the drive shaft 21 moves forward and backward in the axial direction of the probe 20 accordingly. The slide motor 38 is, for example, a servo motor.

スイッチ群39には、例えば、スキャナユニット31の進退操作の際に押下されるフォワードスイッチ及びプルバックスイッチ、並びに画像描写の開始及び終了の際に押下されるスキャンスイッチが含まれる。ここに挙げた例に限定されず、必要に応じて種々のスイッチがスイッチ群39に含まれる。 The switch group 39 includes, for example, a forward switch and a pullback switch that are pressed when the scanner unit 31 is moved forward and backward, and a scan switch that is pressed when the image rendering is started and ended. Not limited to the examples given here, various switches are included in the switch group 39 as needed.

フォワードスイッチが押下されると、スライドモータ38は正回転する。これに応じて、スキャナユニット31は前進する。これによりスキャナユニット31のプローブ接続部34に接続するハブ22は先端側に向けて押し出される。駆動シャフト21及び超音波振動子25はシース23の内部を先端側へ移動する。一方、プルバックスイッチが押下されると、スライドモータ38が逆回転し、スキャナユニット31が後退する。これにより、プローブ接続部34に接続するハブ22は基端側に掃引される。駆動シャフト21及び超音波振動子25は、シース23の内部を基端側へ移動する。 When the forward switch is pressed, the slide motor 38 rotates in the forward direction. In response to this, the scanner unit 31 moves forward. As a result, the hub 22 connected to the probe connection portion 34 of the scanner unit 31 is pushed out toward the tip side. The drive shaft 21 and the ultrasonic vibrator 25 move inside the sheath 23 toward the tip side. On the other hand, when the pullback switch is pressed, the slide motor 38 rotates in the reverse direction, and the scanner unit 31 retracts. As a result, the hub 22 connected to the probe connecting portion 34 is swept toward the proximal end side. The drive shaft 21 and the ultrasonic vibrator 25 move inside the sheath 23 toward the proximal end side.

スキャンスイッチが押下されると画像描写が開始され、スキャナモータ35が駆動するとともに、スライドモータ38が駆動してスキャナユニット31を後退させていく。術者などのユーザは、事前にプローブ20をスキャナユニット31に接続しておき、画像描写開始とともに駆動シャフト21がプローブ20の中心軸を中心に回転しつつ軸方向基端側に移動するようにする。スキャナモータ35及びスライドモータ38は、スキャンスイッチが再度押下されると停止し、画像描写が終了する。 When the scan switch is pressed, image rendering is started, the scanner motor 35 is driven, and the slide motor 38 is driven to retract the scanner unit 31. A user such as an operator connects the probe 20 to the scanner unit 31 in advance so that the drive shaft 21 moves to the axial base end side while rotating around the central axis of the probe 20 at the start of image rendering. do. The scanner motor 35 and the slide motor 38 stop when the scan switch is pressed again, and the image drawing ends.

ボトムカバー33は、スライドユニット32の底面及び底面側の側面全周を覆っており、スライドユニット32の底面に対して近接離間自在である。 The bottom cover 33 covers the bottom surface of the slide unit 32 and the entire circumference of the side surface on the bottom surface side, and is freely close to and separated from the bottom surface of the slide unit 32.

(X線撮影装置)
図3を参照して、本実施形態に係るX線撮影装置140の構成が説明される。図3は本実施形態に係るX線撮影装置140の斜視図である。X線撮影装置140は、X線発生部51、53、X線カメラ52、54、アーム55、56、及び検査台57を備える。
(X-ray equipment)
The configuration of the X-ray imaging apparatus 140 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view of the X-ray imaging apparatus 140 according to the present embodiment. The X-ray imaging apparatus 140 includes X-ray generators 51, 53, X-ray cameras 52, 54, arms 55, 56, and an inspection table 57.

X線発生部51は、X線カメラ52へ向けてX線を照射する。X線カメラ52は、X線発生部51から照射されたX線を検出して、造影画像を生成する。アーム55は、X線発生部51及びX線カメラ52を保持する。アーム55は、X線発生部51から照射されたX線をX線カメラ52が受信できるようにX線発生部51及びX線カメラ52の相対的な位置関係を保ちながら、被験者に対するX線発生部51及びX線カメラ52の位置及び方向を変動させることができる。 The X-ray generation unit 51 irradiates the X-ray camera 52 with X-rays. The X-ray camera 52 detects the X-rays emitted from the X-ray generation unit 51 and generates a contrast image. The arm 55 holds the X-ray generator 51 and the X-ray camera 52. The arm 55 generates X-rays to the subject while maintaining the relative positional relationship between the X-ray generation unit 51 and the X-ray camera 52 so that the X-ray camera 52 can receive the X-rays emitted from the X-ray generation unit 51. The positions and directions of the unit 51 and the X-ray camera 52 can be changed.

X線発生部53は、X線カメラ54へ向けてX線を照射する。X線カメラ54は、X線発生部53から照射されたX線を検出して、造影画像を生成する。アーム56は、X線発生部53及びX線カメラ54を保持する。アーム56は、X線発生部53から照射されたX線をX線カメラ54が受信できるようにX線発生部53及びX線カメラ54の相対的な位置関係を保ちながら、被験者に対するX線発生部53及びX線カメラ54の位置及び方向を変動させることができる。 The X-ray generation unit 53 irradiates the X-ray camera 54 with X-rays. The X-ray camera 54 detects the X-rays emitted from the X-ray generation unit 53 and generates a contrast image. The arm 56 holds the X-ray generator 53 and the X-ray camera 54. The arm 56 generates X-rays to the subject while maintaining the relative positional relationship between the X-ray generation unit 53 and the X-ray camera 54 so that the X-ray camera 54 can receive the X-rays emitted from the X-ray generation unit 53. The positions and directions of the unit 53 and the X-ray camera 54 can be changed.

検査台57は、被験者である患者が横たわる台である。X線発生部51及びX線カメラ52と、X線発生部53及びX線カメラ54とは、それぞれ造影画像を取得するX線撮影部を構成する。X線カメラ52及びX線カメラ54において生成された造影画像は、診断支援装置160へ送信される。本実施形態では、造影画像は動画像として取得される。 The examination table 57 is a table on which the patient who is the subject lies. The X-ray generation unit 51 and the X-ray camera 52, and the X-ray generation unit 53 and the X-ray camera 54, respectively, constitute an X-ray imaging unit for acquiring a contrast image. The contrast image generated by the X-ray camera 52 and the X-ray camera 54 is transmitted to the diagnostic support device 160. In this embodiment, the contrast image is acquired as a moving image.

(診断支援装置)
図4を参照して、本実施形態に係る診断支援装置160の構成が説明される。図4は、本実施形態に係る診断支援装置160の構成を示すブロック図である。診断支援装置160は、制御部41、記憶部42、通信部43、入力部44、及び出力部45などの構成要素を備える。
(Diagnosis support device)
The configuration of the diagnostic support device 160 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the diagnostic support device 160 according to the present embodiment. The diagnosis support device 160 includes components such as a control unit 41, a storage unit 42, a communication unit 43, an input unit 44, and an output unit 45.

制御部41は、1つ以上のプロセッサである。プロセッサは、CPU若しくはGPUなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「CPU」は、Central Processing Unitの略称である。「GPU」は、Graphics Processing Unitの略称である。制御部41には、1つ以上の専用回路が含まれてもよいし、又は制御部41において、1つ以上のプロセッサを1つ以上の専用回路に置き換えてもよい。専用回路は、例えば、FPGA又はASICである。「FPGA」は、Field-Programmable Gate Arrayの略称である。「ASIC」は、Application Specific Integrated Circuitの略称である。制御部41は、診断支援装置160を含む診断支援システム100の各部を制御しながら、診断支援装置160の動作に関わる情報処理を実行する。 The control unit 41 is one or more processors. The processor is a general-purpose processor such as a CPU or GPU, or a dedicated processor specialized for a specific process. "CPU" is an abbreviation for Central Processing Unit. "GPU" is an abbreviation for Graphics Processing Unit. The control unit 41 may include one or more dedicated circuits, or the control unit 41 may replace one or more processors with one or more dedicated circuits. The dedicated circuit is, for example, FPGA or ASIC. "FPGA" is an abbreviation for Field-Programmable Gate Array. "ASIC" is an abbreviation for Application Specific Integrated Circuit. The control unit 41 executes information processing related to the operation of the diagnostic support device 160 while controlling each unit of the diagnostic support system 100 including the diagnostic support device 160.

記憶部42は、1つ以上の半導体メモリ、1つ以上の磁気メモリ、1つ以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも2種類の組み合わせである。半導体メモリは、例えば、RAM又はROMである。「RAM」は、Random Access Memory(書込み可能メモリ)の略称である。「ROM」は、Read Only Memory(読出し専用メモリ)の略称である。RAMは、例えば、SRAM又はDRAMである。「SRAM」は、Static Random Access Memoryの略称である。「DRAM」は、Dynamic Random Access Memoryの略称である。ROMは、例えば、EEPROMである。「EEPROM」は、Electrically Erasable Programmable Read Only Memoryの略称である。記憶部42は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部42には、診断支援装置160の動作に用いられる情報と、診断支援装置160の動作によって得られた情報とが記憶される。 The storage unit 42 is one or more semiconductor memories, one or more magnetic memories, one or more optical memories, or a combination of at least two of them. The semiconductor memory is, for example, RAM or ROM. "RAM" is an abbreviation for Random Access Memory (writable memory). "ROM" is an abbreviation for Read Only Memory. The RAM is, for example, an SRAM or a DRAM. "SRAM" is an abbreviation for Static Random Access Memory. "DRAM" is an abbreviation for Dynamic Random Access Memory. The ROM is, for example, EEPROM. "EEPROM" is an abbreviation for Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. The storage unit 42 functions as, for example, a main storage device, an auxiliary storage device, or a cache memory. The storage unit 42 stores information used for the operation of the diagnostic support device 160 and information obtained by the operation of the diagnostic support device 160.

通信部43は、1つ以上の通信用インタフェースである。通信用インタフェースは、有線LANインタフェース、無線LANインタフェース、又はIVUSの信号を受信及びA/D変換する画像診断用インタフェースである。「LAN」は、Local Area Networkの略称である。「A/D」は、Analog to Digitalの略称である。通信部43は、診断支援装置160の動作に用いられる情報を受信し、また診断支援装置160の動作によって得られる情報を送信する。本実施形態では、通信部43に含まれる画像診断用インタフェースに駆動ユニット13が接続される。 The communication unit 43 is one or more communication interfaces. The communication interface is a wired LAN interface, a wireless LAN interface, or an image diagnostic interface that receives and A / D-converts IVUS signals. "LAN" is an abbreviation for Local Area Network. "A / D" is an abbreviation for Analog to Digital. The communication unit 43 receives the information used for the operation of the diagnostic support device 160, and transmits the information obtained by the operation of the diagnostic support device 160. In the present embodiment, the drive unit 13 is connected to the image diagnosis interface included in the communication unit 43.

入力部44は、1つ以上の入力用インタフェースである。入力用インタフェースは、例えば、USBインタフェース又はHDMI(登録商標)インタフェースである。「HDMI」は、High-Definition Multimedia Interfaceの略称である。入力部44は、診断支援装置160の動作に用いられる情報を入力する操作を受け付ける。本実施形態では、入力部44に含まれるUSBインタフェースにキーボード及びポインティングデバイスが接続されるが、通信部43に含まれる無線LANインタフェースにキーボード及びポインティングデバイスが接続されてもよい。 The input unit 44 is one or more input interfaces. The input interface is, for example, a USB interface or an HDMI® interface. "HDMI" is an abbreviation for High-Definition Multimedia Interface. The input unit 44 accepts an operation for inputting information used for the operation of the diagnostic support device 160. In the present embodiment, the keyboard and the pointing device are connected to the USB interface included in the input unit 44, but the keyboard and the pointing device may be connected to the wireless LAN interface included in the communication unit 43.

出力部45は、1つ以上の出力用インタフェースである。出力用インタフェースは、例えば、USBインタフェース又はHDMI(登録商標)インタフェースである。出力部45は、診断支援装置160の動作によって得られる情報を出力する。本実施形態では、出力部45に含まれるHDMI(登録商標)インタフェースに表示部としてのディスプレイが接続される。 The output unit 45 is one or more output interfaces. The output interface is, for example, a USB interface or an HDMI® interface. The output unit 45 outputs the information obtained by the operation of the diagnosis support device 160. In the present embodiment, a display as a display unit is connected to the HDMI (registered trademark) interface included in the output unit 45.

診断支援装置160の機能は、本実施形態に係る診断支援プログラム(コンピュータプログラム)を、制御部41に含まれるプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、診断支援装置160の機能は、ソフトウェアにより実現される。診断支援プログラムは、診断支援装置160の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、そのステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。すなわち、診断支援プログラムは、コンピュータを診断支援装置160として機能させるためのプログラムである。 The function of the diagnosis support device 160 is realized by executing the diagnosis support program (computer program) according to the present embodiment on the processor included in the control unit 41. That is, the function of the diagnostic support device 160 is realized by software. The diagnostic support program is a program for causing a computer to execute a process of a step included in the operation of the diagnostic support device 160, so that the computer can realize a function corresponding to the process of the step. That is, the diagnosis support program is a program for making the computer function as the diagnosis support device 160.

プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したDVD又はCD-ROMなどの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行われる。「DVD」は、Digital Versatile Discの略称である。「CD-ROM」は、Compact Disc Read Only Memoryの略称である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、ネットワークを介して、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムは流通されてもよい。プログラムはプログラムプロダクトとして提供されてもよい。 The program can be recorded on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium is, for example, a magnetic recording device, an optical disk, a photomagnetic recording medium, or a semiconductor memory. The distribution of the program is carried out, for example, by selling, transferring, or renting a portable recording medium such as a DVD or a CD-ROM in which the program is recorded. "DVD" is an abbreviation for Digital Versatile Disc. "CD-ROM" is an abbreviation for Compact Disc Read Only Memory. The program may be distributed by storing the program in the storage of the server and transferring the program from the server to another computer via the network. The program may be provided as a program product.

コンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるASP型のサービスによって処理を実行してもよい。「ASP」は、Application Service Providerの略称である。プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。 For example, the computer temporarily stores the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server in the main storage device. Then, the computer reads the program stored in the main storage device by the processor, and executes the processing according to the read program by the processor. The computer may read the program directly from the portable recording medium and perform processing according to the program. The computer may sequentially execute processing according to the received program each time the program is transferred from the server to the computer. The process may be executed by a so-called ASP type service that realizes the function only by the execution instruction and the result acquisition without transferring the program from the server to the computer. "ASP" is an abbreviation for Application Service Provider. The program includes information used for processing by a computer and equivalent to the program. For example, data that is not a direct command to the computer but has the property of defining the processing of the computer corresponds to "a program-like data".

診断支援装置160の一部又は全ての機能が、制御部41に含まれる専用回路により実現されてもよい。すなわち、診断支援装置160の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。また、診断支援装置160は単一の情報処理装置により実現されてもよいし、複数の情報処理装置の協働により実現されてもよい。 A part or all the functions of the diagnostic support device 160 may be realized by a dedicated circuit included in the control unit 41. That is, some or all the functions of the diagnostic support device 160 may be realized by hardware. Further, the diagnostic support device 160 may be realized by a single information processing device or may be realized by the cooperation of a plurality of information processing devices.

(IVUS画像の取得)
図5A~図5Eを参照して、IVUS画像を取得する原理が説明される。図5A~図5Eは本実施形態に係る診断支援装置11によってIVUS画像が取得される例を示す図である。
(Acquisition of IVUS image)
The principle of acquiring an IVUS image will be described with reference to FIGS. 5A-5E. 5A-5E are diagrams showing an example in which an IVUS image is acquired by the diagnostic support device 11 according to the present embodiment.

前述のように、IVUS画像の撮影中、駆動シャフト21は、プローブ20の中心軸を中心に回転しながら、スキャナユニット31の後退に合わせて駆動ユニット13が存在する基端側へプルバックされる。駆動シャフト21の先端に設けられた超音波振動子25は、血管等の生体組織の内部において、超音波信号を送受信しながら、駆動シャフト21と連動してプローブ20の中心軸を中心に回転しつつ、プローブ20の基端側へ移動する。 As described above, during the acquisition of the IVUS image, the drive shaft 21 is pulled back to the proximal end side where the drive unit 13 exists in accordance with the retreat of the scanner unit 31 while rotating around the central axis of the probe 20. The ultrasonic vibrator 25 provided at the tip of the drive shaft 21 rotates around the central axis of the probe 20 in conjunction with the drive shaft 21 while transmitting and receiving ultrasonic signals inside a living tissue such as a blood vessel. While moving to the proximal end side of the probe 20.

図5Aは、超音波振動子25が存在する位置を通過する、プローブ20の中心軸に直行する平面を模式的に示している。超音波振動子25は、生体組織の中においてプローブ20の中心軸を中心に等速度で回転しながら、放射状に超音波のパルス波を送信し、各方向からのパルス波の反射波を受信して、受信信号を生成する。図5A~図5Eは、超音波振動子25が360度回転する間に512個のパルス波を等間隔で送信し、各方向からの反射波の受信信号を生成する例を示している。このように超音波振動子25の全周において、超音波のパルスを送信する各方向をライン(走査ライン)といい、各ラインにおける超音波の反射波の強度を示すデータをラインデータという。 FIG. 5A schematically shows a plane orthogonal to the central axis of the probe 20 passing through the position where the ultrasonic transducer 25 is present. The ultrasonic transducer 25 radially transmits ultrasonic pulse waves while rotating at a constant velocity around the central axis of the probe 20 in the living tissue, and receives reflected waves of pulse waves from each direction. To generate a received signal. 5A-5E show an example in which 512 pulse waves are transmitted at equal intervals while the ultrasonic vibrator 25 rotates 360 degrees, and a reception signal of reflected waves from each direction is generated. In this way, each direction in which the ultrasonic pulse is transmitted is called a line (scanning line) around the entire circumference of the ultrasonic transducer 25, and data showing the intensity of the reflected wave of the ultrasonic wave in each line is called line data.

図5Bは、各ラインにおける反射波の受信信号を輝度変換して輝度画像を取得する例を示している。図5Bに示すように、各ラインの受信信号は、その振幅を示す検波波形に変換され、対数変換が行われる。そして、信号強度を画像中の輝度に対応付けるために、輝度変換が行われる。診断支援装置11の制御部41は、例えば、反射信号の強度に応じて、256段階のグレースケールカラーを割り当てて1ライン分の輝度データを構築する。図5Bの各図の横軸は時間を示す。図5Bの受信信号、検波波形、及び対数変換の縦軸は信号強度を示している。超音波が伝わる速度は一定である。そのため、超音波を送信してから反射波を受信するまでの時間は、超音波振動子25と超音波を反射した物との間の距離に比例する。したがって、図5Bの処理により得られるラインデータは、超音波振動子25からの距離に応じた反射信号の強度を画像の輝度により示したものとなる。 FIG. 5B shows an example of acquiring a luminance image by performing luminance conversion of the received signal of the reflected wave in each line. As shown in FIG. 5B, the received signal of each line is converted into a detection waveform indicating its amplitude, and logarithmic conversion is performed. Then, the luminance conversion is performed in order to associate the signal intensity with the luminance in the image. The control unit 41 of the diagnostic support device 11 allocates 256 levels of grayscale colors according to the intensity of the reflected signal, and constructs luminance data for one line. The horizontal axis of each figure in FIG. 5B indicates time. The vertical axis of the received signal, the detection waveform, and the logarithmic conversion in FIG. 5B shows the signal strength. The speed at which ultrasonic waves propagate is constant. Therefore, the time from transmitting the ultrasonic wave to receiving the reflected wave is proportional to the distance between the ultrasonic vibrator 25 and the object reflecting the ultrasonic wave. Therefore, the line data obtained by the process of FIG. 5B shows the intensity of the reflected signal according to the distance from the ultrasonic transducer 25 by the brightness of the image.

図5Cは、輝度変換がなされた各ライン1~512のラインデータを積み重ねて表示した例である。この画像を極座標変換することにより、図5Dのような生体組織の断面画像が取得される。超音波振動子25がプローブ20の中心軸を中心に360度回転する間に取得される512個のラインデータにより、1枚の断面画像が生成される。このような1枚の断面画像をフレーム画像といい、そのデータをフレームデータという。IVUS画像に係るフレーム画像に含まれる各画素の位置は、超音波振動子25からの距離rと、超音波振動子25の基準角度からの回転角θと、により特定される。 FIG. 5C is an example in which the line data of each line 1 to 512 that has undergone luminance conversion are stacked and displayed. By transforming this image into polar coordinates, a cross-sectional image of a living tissue as shown in FIG. 5D is acquired. One cross-sectional image is generated from 512 line data acquired while the ultrasonic transducer 25 rotates 360 degrees around the central axis of the probe 20. Such a single cross-sectional image is called a frame image, and the data is called frame data. The position of each pixel included in the frame image related to the IVUS image is specified by the distance r from the ultrasonic vibrator 25 and the rotation angle θ from the reference angle of the ultrasonic vibrator 25.

前述のように、IVUS画像の取得は、超音波振動子25がプローブ20の基端側へプルバックされながら行われる。したがって、図5Eに示すように、超音波振動子25が血管内を移動するときは、血管長軸方向にイメージングカテーテル(プローブ20)を掃引(プルバック)して、連続したフレーム画像61を取得することになる。ここで、超音波振動子25は移動しながら1枚ずつフレームデータを取得する。そのため、連続して取得された複数のフレームデータにおける血管の長軸方向は、時間方向に対応する。以下、時間方向と区別して、同一フレーム画像内における直交する2つの方向は空間方向と称される。図5Eにおいて、x方向及びy方向は空間方向に相当する。z方向は時間方向に相当する。なお、図5A~図5Eでは、プローブ20が1回転する毎に取得するラインデータの個数が512個である例を説明したが、ラインデータの個数は512個ではなく、例えば、256個又は1024個等でもよい。 As described above, the acquisition of the IVUS image is performed while the ultrasonic transducer 25 is pulled back to the proximal end side of the probe 20. Therefore, as shown in FIG. 5E, when the ultrasonic transducer 25 moves in the blood vessel, the imaging catheter (probe 20) is swept (pulled back) in the long axis direction of the blood vessel to acquire a continuous frame image 61. It will be. Here, the ultrasonic transducer 25 acquires frame data one by one while moving. Therefore, the long axis direction of the blood vessel in the plurality of frame data acquired continuously corresponds to the time direction. Hereinafter, the two orthogonal directions in the same frame image are referred to as spatial directions to distinguish them from the time direction. In FIG. 5E, the x-direction and the y-direction correspond to the spatial direction. The z direction corresponds to the time direction. In FIGS. 5A to 5E, an example in which the number of line data acquired for each rotation of the probe 20 is 512 has been described, but the number of line data is not 512, for example, 256 or 1024. It may be an individual or the like.

(動作例)
本実施形態に係る情報処理装置としての診断支援装置160の制御部41は、医療用長尺体(ガイドワイヤ、カテーテル等)が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、医療用長尺体を示す3次元モデルを生成する。そして、制御部41は、生体組織の造影画像に基づき、3次元モデルを更新し、更新された3次元モデルに基づき医療用長尺体を示す画像を、生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる。したがって、本実施形態に係る構成によれば、医療用長尺体と生体組織との位置関係をリアルタイムに表示することにより、この位置関係を容易に認識することができる。
(Operation example)
The control unit 41 of the diagnostic support device 160 as an information processing device according to the present embodiment is based on a plurality of cross-sectional images of a biological tissue into which a medical long body (guide wire, catheter, etc.) is inserted, based on medical treatment. Generate a three-dimensional model showing a long body. Then, the control unit 41 updates the three-dimensional model based on the contrast image of the living tissue, and displays an image showing the medical long body based on the updated three-dimensional model on the display unit together with the image showing the living tissue. Let me. Therefore, according to the configuration according to the present embodiment, this positional relationship can be easily recognized by displaying the positional relationship between the medical long body and the living tissue in real time.

本実施形態に係る診断支援システム100の動作が、図6を参照して説明される。図6を参照して説明する診断支援装置160の動作は本実施形態に係る情報処理方法に相当する。図6の各ステップの動作は制御部41の制御に基づき実行される。なお、本実施形態では、断面画像としてIVUS画像を用いる例が説明されるが、OCT/OFDI装置、血管内視鏡等の、他のイメージング装置により取得された画像が使用されてもよい。 The operation of the diagnostic support system 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The operation of the diagnostic support device 160 described with reference to FIG. 6 corresponds to the information processing method according to the present embodiment. The operation of each step in FIG. 6 is executed based on the control of the control unit 41. In this embodiment, an example of using an IVUS image as a cross-sectional image will be described, but an image acquired by another imaging device such as an OCT / OFDI device or a blood vessel endoscope may be used.

図6のフローの開始前に、ユーザによって、プローブ20が駆動ユニット13のプローブ接続部34及びプローブクランプ部37に嵌め込まれ、駆動ユニット13に接続及び固定される。そして、プローブ20が血管内の目的部位まで挿入される。診断支援システム100は、超音波振動子25をプローブ20の中心軸を中心に回転させながら、プルバックさせて、IVUS画像の撮影を開始する。また、診断支援システム100は、超音波振動子25をプローブ20の中心軸を中心に回転させながら、プルバックさせて、IVUS画像の撮影と並行して、同一の患部について、造影画像の撮影を開始する。 Prior to the start of the flow of FIG. 6, the probe 20 is fitted into the probe connection portion 34 and the probe clamp portion 37 of the drive unit 13 and connected and fixed to the drive unit 13. Then, the probe 20 is inserted to the target site in the blood vessel. The diagnostic support system 100 pulls back the ultrasonic transducer 25 while rotating it around the central axis of the probe 20, and starts taking an IVUS image. Further, the diagnostic support system 100 pulls back the ultrasonic transducer 25 while rotating it around the central axis of the probe 20, and starts taking a contrast image of the same affected area in parallel with taking an IVUS image. do.

ステップS11において、制御部41は、断面画像としてのIVUS画像に基づき3次元モデルを生成する。図7は、IVUS画像に基づき3次元モデルを生成する例を説明している。 In step S11, the control unit 41 generates a three-dimensional model based on the IVUS image as a cross-sectional image. FIG. 7 illustrates an example of generating a 3D model based on an IVUS image.

図7において、71は、生体組織としての血管の断面図である。65は血管の真腔である。66は血管の偽腔である。真腔65と偽腔66との境界には、血管の内皮68が存在する。血管71にはガイドワイヤ63に取り付けられたシース23が挿入されている。シース23内には、駆動シャフト21及び超音波振動子25が一体として、シース23の軸方向に進退移動するように互いに接続されている。血管71には、さらに別のガイドワイヤ64が挿入されている。 In FIG. 7, 71 is a cross-sectional view of a blood vessel as a living tissue. 65 is the true lumen of the blood vessel. 66 is a false lumen of a blood vessel. At the boundary between the true cavity 65 and the false cavity 66, the endothelium 68 of the blood vessel is present. A sheath 23 attached to the guide wire 63 is inserted into the blood vessel 71. In the sheath 23, the drive shaft 21 and the ultrasonic vibrator 25 are integrally connected to each other so as to move forward and backward in the axial direction of the sheath 23. Yet another guide wire 64 is inserted into the blood vessel 71.

超音波振動子25は、プルバックによりシース23内を移動しながら放射状に超音波を送信するとともに、反射波を受信し、反射波の強度を診断支援装置160に通知する。診断支援装置160の制御部41は、通知された反射波の強度に基づき連続したフレーム画像61を取得する。生体組織内において、血流領域、金属、真腔、偽腔等の各領域は、超音波の反射特性がそれぞれ異なる。そこで、制御部41は、連続したフレーム画像61の各々を解析して、ガイドワイヤ64及び真腔65を識別する(図7の左下)。制御部41は、ガイドワイヤ64及び真腔65が識別された連続したフレーム画像61から、血管の真腔65及びガイドワイヤ64を示す3次元データである3次元モデル72を生成する。その際は、制御部41は、複数の断面画像を解析する。これにより、制御部41は、生体組織における医療用長尺体の位置及び姿勢を推定する。このようにして、制御部41は、3次元モデル72を生成する。制御部41は、複数の断面画像に基づき、生体組織における真腔の目標位置(エントリーポイント)を決定する。例えば、制御部41は、3次元モデル72において、真腔65の幅が最も狭まった個所をエントリーポイント67として設定する。 The ultrasonic vibrator 25 transmits ultrasonic waves radially while moving in the sheath 23 by pullback, receives the reflected wave, and notifies the diagnostic support device 160 of the intensity of the reflected wave. The control unit 41 of the diagnosis support device 160 acquires a continuous frame image 61 based on the intensity of the notified reflected wave. Within the living tissue, each region such as the blood flow region, the metal, the true cavity, and the false lumen has different ultrasonic reflection characteristics. Therefore, the control unit 41 analyzes each of the continuous frame images 61 to identify the guide wire 64 and the true cavity 65 (lower left in FIG. 7). The control unit 41 generates a three-dimensional model 72 which is three-dimensional data showing the true cavity 65 and the guide wire 64 of the blood vessel from the continuous frame image 61 in which the guide wire 64 and the true cavity 65 are identified. At that time, the control unit 41 analyzes a plurality of cross-sectional images. As a result, the control unit 41 estimates the position and posture of the medical long body in the living tissue. In this way, the control unit 41 generates the three-dimensional model 72. The control unit 41 determines a target position (entry point) of the true cavity in the living tissue based on a plurality of cross-sectional images. For example, the control unit 41 sets the location where the width of the true cavity 65 is the narrowest as the entry point 67 in the three-dimensional model 72.

ステップS12において、制御部41は、3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定する。そして、制御部41は、更新前の3次元モデルと、医療用長尺体について、更新前の3次元モデルと同じ位置及び姿勢を示す造影画像とを対応付ける。図8は、3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定する処理の一例を説明している。 In step S12, the control unit 41 identifies the spatial correspondence between the three-dimensional model and the contrast image. Then, the control unit 41 associates the three-dimensional model before the update with the contrast image showing the same position and posture as the three-dimensional model before the update for the medical long body. FIG. 8 illustrates an example of processing for specifying the spatial correspondence between the three-dimensional model and the contrast image.

図8の例では、制御部41は、IVUS装置120で得られた断面画素により生成されたガイドワイヤ64の3次元モデル72と造影画像74、75を記憶する。その後、制御部41は、術者に対して所定の方向及び角度(例えば、時計回りに45°)にガイドワイヤ64を回転させるように操作するように指示を出し、術者がガイドワイヤ64を操作した結果得られた一対の造影画像を記憶する。この操作を複数回行うことによって、X線撮影装置140のX線撮影部の位置情報がなくてもガイドワイヤ64の3Dモデル72と造影画像74、75との対応をとることができる。このようにして、制御部41は、更新前の3次元モデルにより示される医療用長尺体がその長手方向の軸を中心に予め定められた角度だけ回動させられた後の、医療用長尺体についての第2の造影画像を取得する。そして、制御部41は、更新前の3次元モデルに対応する造影画像である第1の造影画像と、第2の造影画像とを比較することにより、更新前の3次元モデルと第1の造影画像との空間的な対応関係を特定する。このような手法によれば、X線撮影装置140の位置情報がなくてもガイドワイヤ64の3Dモデル72と造影画像74、75との対応をとることが可能となる。なお、第1の造影画像、及び、第2の造影画像のそれぞれとして、2つのX線撮影部により撮影された一対の造影画像を取得することができる。制御部41は、このようにして3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定し、更新前の3次元モデルと、医療用長尺体について、更新前の3次元モデルと同じ位置及び姿勢を示す造影画像とを対応付ける。 In the example of FIG. 8, the control unit 41 stores the three-dimensional model 72 of the guide wire 64 and the contrast images 74 and 75 generated by the cross-sectional pixels obtained by the IVUS device 120. After that, the control unit 41 instructs the surgeon to operate the guide wire 64 in a predetermined direction and angle (for example, 45 ° clockwise), and the surgeon operates the guide wire 64. The pair of contrast-enhanced images obtained as a result of the operation is stored. By performing this operation a plurality of times, the 3D model 72 of the guide wire 64 and the contrast images 74 and 75 can be associated with each other without the position information of the X-ray imaging unit of the X-ray imaging apparatus 140. In this way, the control unit 41 is the medical length after the medical long body shown by the three-dimensional model before the update is rotated by a predetermined angle about the axis in the longitudinal direction thereof. A second contrast image of the scale is acquired. Then, the control unit 41 compares the first contrast image, which is the contrast image corresponding to the three-dimensional model before the update, with the second contrast image, so that the three-dimensional model before the update and the first contrast are contrasted. Identify the spatial correspondence with the image. According to such a method, it is possible to correspond the 3D model 72 of the guide wire 64 with the contrast images 74 and 75 without the position information of the X-ray imaging apparatus 140. As each of the first contrast image and the second contrast image, a pair of contrast images taken by the two X-ray imaging units can be acquired. In this way, the control unit 41 identifies the spatial correspondence between the 3D model and the contrast image, and the positions of the 3D model before the update and the medical elongated body are the same as those of the 3D model before the update. And the contrast image showing the posture.

なお、3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定する手法は、上述したものに限られない。例えば、制御部41は、X線撮影装置140の2つのX線撮影部の位置情報を事前に取得しておき、2つのX線撮影部の各々の位置及び撮影方向に基づいて、更新前の3次元モデルと一対の造影画像との空間的な対応関係を特定してもよい。これにより、上述のようなキャリブレーションを行わずとも、3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係を特定することができる。ただし、一対の造影画像のいずれか一方でガイドワイヤ64が直線状に見える場合は、一意の解が得ることができない。そこで、一対の造影画像のいずれか一方でガイドワイヤ64が直線状に見える場合は、制御部41は、ガイドワイヤ64を少し回転するように、術者に対して指示をしてもよい。具体的には、制御部41は、出力部45に接続されたディスプレイ92にその旨を表示したり、音声により指示をしたりしてもよい。そして、制御部41は、回転の操作後に空間的な対応関係を特定するようにしてもよい。 The method for specifying the spatial correspondence between the three-dimensional model and the contrast image is not limited to the above. For example, the control unit 41 acquires the position information of the two X-ray imaging units of the X-ray imaging apparatus 140 in advance, and based on the positions and imaging directions of the two X-ray imaging units, before the update. The spatial correspondence between the three-dimensional model and the pair of contrast images may be specified. This makes it possible to specify the spatial correspondence between the three-dimensional model and the contrast-enhanced image without performing the above-mentioned calibration. However, if the guide wire 64 looks linear in any one of the pair of contrast images, a unique solution cannot be obtained. Therefore, if the guide wire 64 looks linear in any one of the pair of contrast images, the control unit 41 may instruct the operator to rotate the guide wire 64 a little. Specifically, the control unit 41 may display to that effect on the display 92 connected to the output unit 45, or may give an instruction by voice. Then, the control unit 41 may specify the spatial correspondence after the rotation operation.

また、本実施形態では、X線撮影装置140は2つのX線撮影部を備えているが、1つのX線撮影部しか備えていなくてもよい。そのような場合は、X線発生部及びX線カメラが設けられたアームが患者を中心として回動し、その際に撮影されたガイドワイヤ64の形状の変化に基づき、3次元モデルとガイドワイヤ64との空間的な対応関係を特定してもよい。 Further, in the present embodiment, the X-ray imaging apparatus 140 includes two X-ray imaging units, but may include only one X-ray imaging unit. In such a case, the X-ray generator and the arm provided with the X-ray camera rotate around the patient, and the 3D model and the guide wire are based on the change in the shape of the guide wire 64 taken at that time. The spatial correspondence with 64 may be specified.

ステップS13において、制御部41は、造影画像に基づき3次元モデルを更新する。図9は、造影画像に基づき3次元モデルを更新する処理の一例を説明している。 In step S13, the control unit 41 updates the three-dimensional model based on the contrast image. FIG. 9 illustrates an example of a process of updating a three-dimensional model based on a contrast image.

図9において、81は更新前の3次元モデルである。82及び83は3次元モデル81に対応付けられた一対の造影画像である。3次元モデル81が取得された時刻tは0である。 In FIG. 9, 81 is a three-dimensional model before updating. 82 and 83 are a pair of contrast images associated with the 3D model 81. The time t when the three-dimensional model 81 is acquired is 0.

その後、術者がガイドワイヤ64を操作し、時刻t=t1において、造影画像84及び85が取得されたとする。この場合、制御部41は、ステップ12で特定された3次元モデルと造影画像との空間的な対応関係に基づき、造影画像84及び85に表されたガイドワイヤ64の形状に対応する3次元モデル86を取得し、3次元モデル86により3次元モデル81を更新する。すなわち、制御部41は、造影画像84及び85を解析することにより、従前のガイドワイヤ64について推定された位置及び姿勢の少なくともいずれかの変化を検出する。そして、制御部41は、その変化に応じて、3次元モデルを更新する。 After that, it is assumed that the operator operates the guide wire 64 and the contrast images 84 and 85 are acquired at time t = t 1 . In this case, the control unit 41 is a three-dimensional model corresponding to the shape of the guide wire 64 shown in the contrast images 84 and 85 based on the spatial correspondence between the three-dimensional model specified in step 12 and the contrast image. The 86 is acquired, and the 3D model 81 is updated by the 3D model 86. That is, the control unit 41 detects at least one change in the estimated position and posture of the conventional guide wire 64 by analyzing the contrast images 84 and 85. Then, the control unit 41 updates the three-dimensional model according to the change.

ステップS14において、制御部41は、ステップS13で更新された3次元モデルに基づき画像を表示する。図10は、3次元モデルに基づき画像を表示する処理の一例を説明している。 In step S14, the control unit 41 displays an image based on the three-dimensional model updated in step S13. FIG. 10 illustrates an example of a process of displaying an image based on a three-dimensional model.

図10において、92は診断支援装置160に接続された表示部としてのディスプレイである。ディスプレイ92は、IVUS装置120により撮影されたIVUS画像、X線撮影装置140により撮影された造影画像、及び、3次元モデルに対応する画像91を表示する。画像91においては、3次元モデルに基づき、ガイドワイヤ64を示す画像とエントリーポイント67を含めた生体組織の画像が、これらの空間的な位置関係が分かるように表示される。したがって、術者は、画像91を参照することで、医療用長尺体と生体組織との位置関係をリアルタイムに容易に認識することが可能である。なお、図10の画像91では、ガイドワイヤ64が手前に、エントリーポイント67が奥に配置され、これらを斜め上から観察した様子が示されているが、画像91におけるガイドワイヤ64及びエントリーポイント67の配置はこれに限られない。例えば、ガイドワイヤ64の長手方向の軸が画像91において横に伸びるように配置されてもよい。また、画像91に表示されるガイドワイヤ64及びエントリーポイント67の配置が、入力部44に接続されたキーボード等の操作に応じて変化するようにしてもよい。これにより、術者は手技の実施に適した方向からガイドワイヤ64及びエントリーポイント67の位置関係を確認することができる。 In FIG. 10, 92 is a display as a display unit connected to the diagnostic support device 160. The display 92 displays an IVUS image captured by the IVUS apparatus 120, a contrast image captured by the X-ray imaging apparatus 140, and an image 91 corresponding to the three-dimensional model. In the image 91, based on the three-dimensional model, an image showing the guide wire 64 and an image of the living tissue including the entry point 67 are displayed so that the spatial positional relationship between them can be understood. Therefore, the surgeon can easily recognize the positional relationship between the medical long body and the living tissue in real time by referring to the image 91. In the image 91 of FIG. 10, the guide wire 64 is arranged in the foreground and the entry point 67 is arranged in the back, and the appearance of observing these from diagonally above is shown. However, the guide wire 64 and the entry point 67 in the image 91 are shown. The arrangement of is not limited to this. For example, the longitudinal axis of the guide wire 64 may be arranged so as to extend laterally in the image 91. Further, the arrangement of the guide wire 64 and the entry point 67 displayed on the image 91 may be changed according to the operation of the keyboard or the like connected to the input unit 44. This allows the operator to confirm the positional relationship between the guide wire 64 and the entry point 67 from a direction suitable for performing the procedure.

ステップS15において、制御部41は、処理を終了するか否かを判定する。処理を終了すると判定された場合(ステップS15でYES)、制御部41は、処理を終了する。処理を終了すると判定されなかった場合(ステップS15でNO)、制御部41は、ステップS13に戻って処理を継続する。 In step S15, the control unit 41 determines whether or not to end the process. When it is determined to end the process (YES in step S15), the control unit 41 ends the process. If it is not determined to end the process (NO in step S15), the control unit 41 returns to step S13 and continues the process.

上記のように、診断支援装置160の制御部41は、医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、医療用長尺体を示す3次元モデルを生成する。そして、制御部41は、生体組織の造影画像に基づき、3次元モデルを更新し、更新された3次元モデルに基づき医療用長尺体を示す画像を、生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる。したがって、本実施形態の構成によれば、造影画像の更新に応じた医療用長尺体を示す3次元モデルの画像が、生体組織を示す画像とともにリアルタイムに表示されるため、術者は、医療用長尺体と生体組織との位置関係を容易に認識することができる。 As described above, the control unit 41 of the diagnostic support device 160 generates a three-dimensional model showing the medical long body based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical long body is inserted. .. Then, the control unit 41 updates the three-dimensional model based on the contrast image of the living tissue, and displays an image showing the medical long body based on the updated three-dimensional model on the display unit together with the image showing the living tissue. Let me. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, the image of the three-dimensional model showing the medical elongated body corresponding to the update of the contrast image is displayed in real time together with the image showing the living tissue, so that the surgeon can perform medical treatment. The positional relationship between the long body and the living tissue can be easily recognized.

また、制御部41は、造影画像として、複数の断面画像のうち少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像に基づき、3次元モデルを更新する。したがって、本実施形態の構成によれば、最新の造影画像に対応する3次元モデルの画像を表示することができる。 Further, the control unit 41 updates the three-dimensional model based on the contrast image acquired after at least one of the plurality of cross-sectional images is acquired as the contrast image. Therefore, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to display an image of a three-dimensional model corresponding to the latest contrast image.

また、制御部41は、更新前の3次元モデルと、医療用長尺体について、更新前の3次元モデルと同じ位置及び姿勢を示す造影画像とを対応付ける。その後、制御部41は、更新前の3次元モデルに対応する造影画像と、少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像とを比較することで、推定された医療用長尺体の位置及び姿勢の少なくともいずれかの変化を検出する。したがって、本実施形態によれば、医療用長尺体の位置及び姿勢の変化に応じて更新された医療用長尺体及び生体組織の位置関係を示す画像を表示することができる。 Further, the control unit 41 associates the three-dimensional model before the update with the contrast image showing the same position and posture as the three-dimensional model before the update for the medical long body. After that, the control unit 41 compares the contrast-enhanced image corresponding to the three-dimensional model before the update with the contrast-enhanced image acquired after at least one cross-sectional image is acquired, so that the long medical body is estimated. Detects changes in at least one of the position and posture of. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to display an image showing the positional relationship between the medical long body and the biological tissue updated according to the change in the position and posture of the medical long body.

なお、上記の実施形態では、断面画像としてIVUS画像を用いて、3次元モデルを生成する場合の例が説明された。すなわち、複数の断面画像として、血管の内部において移動する超音波振動子25から放射状に送信された超音波に対する反射波の強度を示すラインデータを用いて生成された、複数のフレーム画像に基づき、3次元モデルを生成する例が説明された。しかし、断面画像としてはIVUS画像に代えて、例えば、OCT/OFDI装置、血管内視鏡等により取得された画像が用いられてもよい。 In the above embodiment, an example of generating a three-dimensional model using an IVUS image as a cross-sectional image has been described. That is, based on a plurality of frame images generated as a plurality of cross-sectional images using line data showing the intensity of the reflected wave with respect to the ultrasonic waves radially transmitted from the ultrasonic vibrator 25 moving inside the blood vessel. An example of generating a 3D model was explained. However, as the cross-sectional image, an image acquired by, for example, an OCT / OFDI device, a blood vessel endoscope, or the like may be used instead of the IVUS image.

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の複数のブロックは統合されてもよい。あるいは、1つのブロックは複数のブロックに分割されてもよい。フローチャートに記載の複数のステップは、記述に従って時系列に実行される代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行されてもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。 The present disclosure is not limited to the embodiments described above. For example, the plurality of blocks described in the block diagram may be integrated. Alternatively, one block may be divided into a plurality of blocks. The steps described in the flow chart may be performed in parallel or in a different order, depending on the processing power of the device performing each step, or as needed, instead of being performed in chronological order as described. good. Other changes are possible without departing from the spirit of this disclosure.

12 ケーブル
13 駆動ユニット
20 プローブ
21 駆動シャフト
22 ハブ
23 シース
24 外管
25 超音波振動子
26 中継コネクタ
31 スキャナユニット
32 スライドユニット
33 ボトムカバー
34 プローブ接続部
35 スキャナモータ
36 差込口
37 プローブクランプ部
38 スライドモータ
39 スイッチ群
41 制御部
42 記憶部
43 通信部
44 入力部
45 出力部
51 X線発生部
52 X線カメラ
53 X線発生部
54 X線カメラ
55 アーム
56 アーム
57 検査台
61 フレーム画像
63 ガイドワイヤ
64 ガイドワイヤ
65 真腔
66 偽腔
67 エントリーポイント
68 内皮
72 3次元モデル
74 造影画像
75 造影画像
81 3次元モデル
82 造影画像
83 造影画像
84 造影画像
85 造影画像
86 3次元モデル
91 画像
92 ディスプレイ
100 診断支援システム
120 IVUS装置
140 X線撮影装置
160 診断支援装置
12 Cable 13 Drive unit 20 Probe 21 Drive shaft 22 Hub 23 Sheath 24 Outer tube 25 Ultrasonic transducer 26 Relay connector 31 Scanner unit 32 Slide unit 33 Bottom cover 34 Probe connection 35 Scanner motor 36 Outlet 37 Probe clamp 38 Slide motor 39 Switch group 41 Control unit 42 Storage unit 43 Communication unit 44 Input unit 45 Output unit 51 X-ray generator 52 X-ray camera 53 X-ray generator 54 X-ray camera 55 Arm 56 Arm 57 Inspection table 61 Frame image 63 Guide Wire 64 Guide wire 65 True cavity 66 False cavity 67 Entry point 68 Endoline 72 3D model 74 Contrast image 75 Contrast image 81 3D model 82 Contrast image 83 Contrast image 84 Contrast image 85 Contrast image 86 3D model 91 Image 92 Display 100 Diagnostic support system 120 IVUS device 140 X-ray equipment 160 Diagnostic support device

Claims (12)

医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成し、
前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新し、
前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる
制御部を備える情報処理装置。
Based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongate was inserted, a three-dimensional model showing the medical elongate was generated.
The three-dimensional model is updated based on the contrast image of the living tissue.
An information processing device including a control unit that displays an image showing the medical long body on the display unit together with an image showing the living tissue based on the updated three-dimensional model.
前記制御部は、
前記造影画像として、前記複数の断面画像のうち少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新する
請求項1に記載の情報処理装置。
The control unit
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the three-dimensional model is updated based on the contrast image acquired after at least one of the plurality of cross-sectional images is acquired as the contrast image.
前記制御部は、
前記複数の断面画像を解析して、前記生体組織における前記医療用長尺体の位置及び姿勢を推定し、
前記造影画像を解析して、前記推定された位置及び姿勢の少なくともいずれかの変化を検出し、当該変化に応じて、前記3次元モデルを更新する
請求項2に記載の情報処理装置。
The control unit
By analyzing the plurality of cross-sectional images, the position and posture of the medical long body in the living tissue are estimated.
The information processing apparatus according to claim 2, wherein the contrast image is analyzed to detect a change in at least one of the estimated positions and postures, and the three-dimensional model is updated according to the change.
前記制御部は、
更新前の前記3次元モデルと、前記医療用長尺体について、更新前の前記3次元モデルと同じ位置及び姿勢を示す造影画像とを対応付け、
更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像と、前記少なくとも1つの断面画像が取得された後に取得された造影画像とを比較することで、前記変化を検出する
請求項3に記載の情報処理装置。
The control unit
The three-dimensional model before the update is associated with a contrast image showing the same position and posture as the three-dimensional model before the update for the medical long body.
The information processing according to claim 3, wherein the change is detected by comparing the contrast image corresponding to the three-dimensional model before the update with the contrast image acquired after the at least one cross-sectional image is acquired. Device.
前記制御部は、
更新前の前記3次元モデルにより示される前記医療用長尺体がその長手方向の軸を中心に予め定められた角度だけ回動させられた後の、前記医療用長尺体についての第2の造影画像を取得し、
更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像である第1の造影画像と、前記第2の造影画像とを比較することにより、更新前の前記3次元モデルと前記第1の造影画像との空間的な対応関係を特定する
請求項4に記載の情報処理装置。
The control unit
A second aspect of the medical elongate after the medical elongate shown by the three-dimensional model before the update has been rotated by a predetermined angle about its longitudinal axis. Get a contrast image,
By comparing the first contrast image, which is a contrast image corresponding to the three-dimensional model before the update, with the second contrast image, the three-dimensional model before the update and the first contrast image can be compared. The information processing apparatus according to claim 4, which specifies a spatial correspondence.
前記制御部は、
前記第1の造影画像、及び、前記第2の造影画像のそれぞれとして、2つのX線撮影部により撮影された一対の造影画像を取得する
請求項5に記載の情報処理装置。
The control unit
The information processing apparatus according to claim 5, wherein a pair of contrast images taken by two X-ray photographing units are acquired as each of the first contrast image and the second contrast image.
前記制御部は、
更新前の前記3次元モデルに対応する造影画像である第1の造影画像として、2つのX線撮影部により撮影された一対の造影画像を取得し、
前記2つのX線撮影部の各々の位置及び撮影方向に基づいて、更新前の前記3次元モデルと前記第1の造影画像との空間的な対応関係を特定する
請求項4に記載の情報処理装置。
The control unit
As the first contrast image which is the contrast image corresponding to the three-dimensional model before the update, a pair of contrast images taken by the two X-ray imaging units was acquired.
The information processing according to claim 4, which specifies the spatial correspondence between the three-dimensional model before update and the first contrast image based on the position and the imaging direction of each of the two X-ray imaging units. Device.
前記制御部は、
前記複数の断面画像に基づき、前記生体組織における真腔の目標位置を決定し、
前記生体組織を示す画像に前記目標位置を示す画像を含めて前記表示部に表示させる
請求項1から7のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The control unit
Based on the plurality of cross-sectional images, the target position of the true cavity in the living tissue is determined.
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein an image showing the living tissue includes an image showing the target position and displayed on the display unit.
前記制御部は、
前記複数の断面画像として、血管の内部において移動する超音波振動子から放射状に送信された超音波に対する反射波の強度を示すラインデータを用いて生成された、複数のフレーム画像に基づき、前記3次元モデルを生成する
請求項1から8のいずれか1項に記載の情報処理装置。
The control unit
3 The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 8, which generates a three-dimensional model.
請求項9に記載の情報処理装置と、
前記超音波振動子を有するプローブと、
前記造影画像を取得する撮影装置と、
前記表示部と
を備える情報処理システム。
The information processing apparatus according to claim 9 and
With the probe having the ultrasonic vibrator,
An imaging device that acquires the contrast image and
An information processing system including the display unit.
情報処理装置の制御部が、
医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成し、
前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新し、
前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる
情報処理方法。
The control unit of the information processing device
Based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongate was inserted, a three-dimensional model showing the medical elongate was generated.
The three-dimensional model is updated based on the contrast image of the living tissue.
An information processing method for displaying an image showing the medical long body on the display unit together with an image showing the living tissue based on the updated three-dimensional model.
医療用長尺体が挿入された生体組織の異なる位置における複数の断面画像に基づき、前記医療用長尺体を示す3次元モデルを生成する処理と、
前記生体組織の造影画像に基づき、前記3次元モデルを更新する処理と、
前記更新された3次元モデルに基づき前記医療用長尺体を示す画像を、前記生体組織を示す画像とともに表示部に表示させる処理と
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。

A process of generating a three-dimensional model showing the medical elongate based on a plurality of cross-sectional images at different positions of the biological tissue into which the medical elongate is inserted.
The process of updating the three-dimensional model based on the contrast-enhanced image of the living tissue, and
A computer program that causes a computer to perform a process of displaying an image showing a medical long body on a display unit together with an image showing a living tissue based on the updated three-dimensional model.

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