JP4795830B2 - 画像診断装置およびその処理方法 - Google Patents
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Description
信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を連続して形成・出力する画像診断装置であって、
前記断面画像を連続して出力する際のフレームレートに基づいて、前記生成したデータの一部を抽出する抽出手段と、
前記抽出されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成することで、前記ラジアル走査に対応してリアルタイムに出力するよう制御する第1の出力制御手段と、
前記生成されたデータを記憶する記憶手段と、
前記ラジアル走査後に、前記記憶手段に記憶されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成し、出力するよう制御する第2の出力制御手段と、を備え、
前記抽出手段は、ラジアル走査される前記プローブの各回転角度において取得された前記データのうち、前記フレームレートに基づいて算出された所定の回転角度におけるデータを抽出することを特徴とする。
1.血管内超音波診断装置の外観構成
図1は本発明の第1の実施形態にかかる血管内超音波診断装置(100)の外観構成を示す図である。
図2は、図1に示した血管内超音波診断装置100の機能構成を示す図である。
3.1 カテーテル部の全体構成
次にカテーテル部101の全体構成について図3を用いて説明する。
次にカテーテル部101の先端部の構成について図4を用いて説明する。
次に信号処理部225の構成について説明する。図6は、血管内超音波診断装置100の信号処理部225の機能構成を示す図である。
図7は血管内超音波診断時のカテーテル部101の動作を説明するための模式図である。図7(a)、(b)はそれぞれカテーテル部101が挿入された状態の血管の断面図および斜視図である。
図7(a)において、701はカテーテル部101が挿入された血管断面を示している。上述のように、カテーテル部101はその先端内部に超音波振動子401bが取り付けられており、ラジアル走査モータ213により矢印702方向に回転する。
6.1 信号処理の概要
本発明の第1の実施形態にかかる血管内超音波診断装置100における血管内超音波診断時の信号処理の概要について説明する。
次に上記信号処理を実現するための信号処理部225の各部における処理の流れについて説明する。なお、以下では、1回転あたりのライン数を1024として説明する。
図9は、血管内超音波診断時にリアルタイム表示を行う際の制御部607における処理の流れを示すフローチャートである。
図10は、血管内超音波診断時にリアルタイム表示を行う際の信号選別部602の処理の流れを示すフローチャートである。
(式1)1024×(m−1)/α≦n
(式2)1024×m/α>n
ステップS1002において、式1及び式2の条件を具備すると判定された場合には、ステップS1003に進み、FIFOメモリに当該超音波エコーデータ(ライン番号=n)を書き込み、次いでステップS1004に進み、当該超音波エコーデータを取り出し、所定のタイミングで信号選択部603に出力した後、ステップS1005に進む。この場合、当該超音波エコーデータはリアルタイム表示に利用されることとなる。
上記フローチャート(図9、図10)の実施例について説明する。ここではビデオ信号のフレームレートが30fpsで、ラジアル走査のフレームレートが90fps(5400rpm)であるとする。この場合、ビデオ信号のフレームレートとラジアル走査のフレームレートの比は1:3となり、図9のフローチャートに基づいて制御部607ではα=3が算出される。
上記第1の実施形態では、各回転ごとに超音波エコーデータの一部を選別し、それらを結合することで、断面画像を形成することとしたが、本発明は特にこれに限定されない。例えば、ビデオ信号のフレームレートと、ラジアル走査のフレームレートとの比に基づいて、所定回転目の超音波エコーデータを選別するようにしてもよい。以下、本実施形態における信号処理について説明する。
1.1 信号処理の概要
本発明の第2の実施形態にかかる血管内超音波診断装置100における血管内超音波診断時の信号処理の概要について説明する。
上記信号処理を実現するための信号処理部225の各部における処理の流れについて説明する。なお、以下では、1回転あたりのライン数を1024として説明する。
制御部607における処理の流れは、図9と同様であるためここでは説明を省略する。
図12は、血管内超音波診断時にリアルタイム表示を行う際の信号選別部602の処理の流れを示すフローチャートである。
上記フローチャート(図12)の実施例について説明する。ビデオ信号のフレームレートが30fpsで、ラジアル走査のフレームレートが90fps(5400rpm)であるとする。この場合、ビデオ信号のフレームレートラジアル走査のフレームレートの比は1:3となり、図9のフローチャートに基づいて制御部607では、α=3が算出される。
上記第1及び第2の実施形態では、血管内超音波診断装置において、超音波振動子のラジアル走査を高速化した場合の、信号処理部の処理について説明した。しかしながら、本発明は特に血管内超音波診断装置に限定されるものではなく、他の画像診断装置においても適用可能である。そこで、本実施形態では、光干渉断層診断装置に適用した場合について説明する。
はじめに光干渉断層診断装置の測定原理について簡単に説明する。一般に光は電磁波であるため、重畳させた場合に干渉するという性質を有する。干渉しやすいか干渉しにくいかの干渉性能はコヒーレンスとも呼ばれ、一般的な光干渉断層診断装置では、干渉性の低い低コヒーレンス光(低干渉性光)が利用される。
光干渉断層診断装置の外観構成は、上記第1の実施形態において説明した血管内超音波診断装置(図1参照)と同様であるため、説明は省略する。
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置(1500)の機能構成について図15を用いて説明する。
カテーテル部101の全体構成は、上記第1の実施形態において説明した血管内超音波診断装置のカテーテル部の構成と同じであるため説明は省略し、カテーテル部101の先端部の構成の相違点について、図16を用いて説明する。
次に信号処理部1514の構成について説明する。図17は、光干渉断層診断装置1500の信号処理部1514の機能構成を示す図である。
6.1 信号処理の概要
本実施形態にかかる光干渉断層診断装置1500における血管内光干渉断層診断時の信号処理の概要について説明する。
次に上記信号処理を実現するための信号処理部1514の各部における処理の流れについて説明する。なお、以下では、1回転あたりのライン数を1024として説明する。
図19は、血管内光干渉断層診断時にリアルタイム表示を行う際の制御部1706における処理の流れを示すフローチャートである。
図20は、血管内光干渉断層診断時にリアルタイム表示を行う際の信号選別部1702の処理の流れを示すフローチャートである。
(式1)1024×(m−1)/α≦n
(式2)1024×m/α>n
ステップS2002において、式1及び式2の条件を具備すると判定された場合には、ステップS2003に進み、FIFOメモリに当該干渉光データ(ライン番号=n)を書き込み、次いでステップS2004に進み、当該干渉光データを選別し、所定のタイミングで信号選択部1703に出力した後、ステップS2005に進む。この場合、当該干渉光データはリアルタイム表示に利用されることとなる。
上記第3の実施形態では、光干渉断層診断装置に適用した場合について説明したが、本発明は、これに限られず波長掃引利用の光干渉断層診断装置に適用しても良い。以下、波長掃引利用の光干渉断層診断装置に適用した場合について説明する。
はじめに波長掃引利用の光干渉断層診断装置の測定原理について簡単に説明する。なお、波長掃引利用の光干渉断層診断装置は、上記第3の実施形態において説明した光干渉断層診断装置の測定原理(図13、図14)と光干渉を利用する点において基本的に同じである。そこで、ここでは光干渉断層診断装置との相違点を中心に説明する。
(式1)f(t)=fα+Δft
(式2)I(t)=A+Bcos(CΔx(fα+Δft))
式2からわかるように、干渉光強度I(t)の時間変化の周波数成分は光路差Δxと波長掃引の周波数変化Δfで表される。したがって、干渉光の周波数成分がわかれば、光路差ごとの干渉光強度がわかることになる。
図22は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置2200の機能構成を示す図である。以下、上記第3の実施形態において図15を用いて説明した光干渉断層診断装置との相違点を中心に説明する。
カテーテル部101の全体構成ならびに先端部の構成は、上記第3の実施形態において図16を用いて説明した光干渉断層診断装置のカテーテル部と同様であるため、ここでは説明を省略する。
次に信号処理部2223の構成について説明する。図23は、波長掃引利用の光干渉断層診断装置2200の信号処理部2223の機能構成を示す図である。
5.1 信号処理の概要
本実施形態にかかる波長掃引利用の光干渉断層診断装置2200における血管内光干渉断層診断時の信号処理の概要について説明する。
次に上記信号処理を実現するための信号処理部2223の各部における処理の流れについて説明する。なお、以下では、1回転あたりのライン数を1024として説明する。
図25は、波長掃引利用の血管内光干渉断層診断時にリアルタイム表示を行う際の制御部2306における処理の流れを示すフローチャートである。
図26は、血管内光干渉断層診断時にリアルタイム表示を行う際の信号選別部2302の処理の流れを示すフローチャートである。
(式3)1024×(m−1)/α≦n
(式4)1024×m/α>n
ステップS2602において、式1及び式2の条件を具備すると判定された場合には、ステップS2603に進み、FIFOメモリに当該干渉光データ(ライン番号=n)を書き込み、次いでステップS2604に進み、当該干渉光データを選別し、所定のタイミングで信号選択部2303に出力した後、ステップS2605に進む。この場合、当該干渉光データはリアルタイム表示に利用されることとなる。
Claims (8)
- 信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を連続して形成・出力する画像診断装置であって、
前記断面画像を連続して出力する際のフレームレートに基づいて、前記生成したデータの一部を抽出する抽出手段と、
前記抽出されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成することで、前記ラジアル走査に対応してリアルタイムに出力するよう制御する第1の出力制御手段と、
前記生成されたデータを記憶する記憶手段と、
前記ラジアル走査後に、前記記憶手段に記憶されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成し、出力するよう制御する第2の出力制御手段と、を備え、
前記抽出手段は、ラジアル走査される前記プローブの各回転角度において取得された前記データのうち、前記フレームレートに基づいて算出された所定の回転角度におけるデータを抽出することを特徴とする画像診断装置。 - 前記第1の出力制御手段は、前記抽出手段により抽出されたデータを組み合わせ、1回転分のデータを生成することで、前記断面画像を形成するよう制御することを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
- 前記プローブは超音波振動子を含み、超音波の送受信が可能であり、前記データは、該プローブより取得された体腔内での反射波に基づいて生成されることを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
- 前記プローブは光を出力する光源に接続され、該光の送受信が可能であり、前記データは、該プローブより取得された体腔内での反射光と、該光源より出力され光学ミラーにおいて反射された反射光との干渉光に基づいて生成されることを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。
- 信号の送受信を繰り返すプローブを接続し、体腔内においてラジアル走査させることで、該プローブより体腔内での反射信号を取得し、該取得した反射信号に基づいて生成されたデータを用いて、該体腔内の断面画像を連続して形成・出力する画像診断装置における情報処理方法であって、
前記断面画像を連続して出力する際のフレームレートに基づいて、前記生成したデータの一部を抽出する抽出工程と、
前記抽出されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成することで、前記ラジアル走査に対応してリアルタイムに出力するよう制御する第1の出力制御工程と、
前記生成されたデータを記憶手段に記憶する記憶工程と、
前記ラジアル走査後に、前記記憶手段に記憶されたデータを用いて、前記体腔内の断面画像を連続して形成し、出力するよう制御する第2の出力制御工程と、を備え、
前記抽出工程は、ラジアル走査される前記プローブの各回転角度において取得された前記データのうち、前記フレームレートに基づいて算出された所定の回転角度におけるデータを抽出することを特徴とする情報処理方法。 - 前記第1の出力制御工程は、前記抽出工程により抽出されたデータを組み合わせ、1回転分のデータを生成することで、前記断面画像を形成するよう制御することを特徴とする請求項5に記載の情報処理方法。
- 請求項5または6に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるための制御プログラムを格納した記憶媒体。
- 請求項5または6に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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