JP5898178B2 - 光画像診断装置及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、光画像診断装置及びその作動方法に関するものである。

従来より、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療時の術後の結果確認のために、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）や（例えば、特許文献１参照）、その改良型である、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）が利用されている（以下、本明細書において、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）と、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）とを総称して、「光画像診断装置」と呼ぶこととする）。

具体的には、撮影した断層画像から、生体管腔内（例えば血管内）に留置されたステントの位置及び生体組織の位置を特定し、生体組織の内壁に対してステントがどのような配置となっているかを確認するのに利用されている。

ここで、ステントは一般に光を透過しない金属でできており、網目形状により構成されている。このため、光プローブより照射された光は、ステント部分において大部分が反射され、生体組織の内壁には到達せず、網目の隙間部分を通過した光のみが内壁に到達することとなる。このようなことから、光画像診断装置を用いて撮影された断層画像の場合、ステント及び内壁が、それぞれ周方向に不連続な線分として表示されることとなる。

しかしながら、ステント及び生体組織の内壁が不連続な線分として表示された場合、ユーザにとっては、ステントと内壁との位置関係（例えば、ステントが内壁に接触しているか否か、あるいはステントが内壁から乖離しているか否か等）を把握することが困難となる。このため、光画像診断装置では、例えば、当該不連続な線分をつなぐ閉曲線（ステントの閉曲線及び内壁の閉曲線）を生成し、断層画像に重畳して表示させることで、ユーザにとってステントと内壁との位置関係が視認しやすい構成等が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−１４５０１号公報 米国特許出願公開第２０１０／００９４１２７号明細書

しかしながら、上記特許文献２の場合、ステント及び内壁以外の領域におけるノイズを十分に除去する構成とはなっていないため、ステント及び内壁以外のノイズが含まれた状態で、閉曲線の生成が行われることとなる。この結果、生成されるステントの閉曲線及び内壁の閉曲線は、滑らかさに欠けた形状になるものと推測される。

一方で、上述したように、ステントは金属でできており一定程度の剛性を有していることから、円形の断面形状に対して、周方向に細かな凹凸（急峻な凹凸）を伴う変形が生じることは少なく、緩やかな曲線形状に変形するのが一般的である。また、生体組織の内壁も円形の断面形状に対して、周方向に緩やかな曲線形状に変形する。

このようなことから、ステント及び生体組織の内壁の閉曲線については、より滑らかな形状に生成することが、生体組織（例えば血管）内における実際の事象を的確に再現しているということができる。そして、このような閉曲線を再現するためには、ステント及び内壁以外のノイズを、閉曲線の生成に際して極力除外し、閉曲線の生成に用いられる算出点の数（ステント候補点の数、内壁候補点の数）を減らしておくことが不可欠となる。

しかしながら、算出点の数を減らし過ぎると、本来のステント及び内壁の断面形状を的確に再現できず、実際のステント及び内壁の断面形状とは異なる形状となってしまう可能性がある。このようなことから、光画像診断装置は、ステント及び内壁以外のノイズをステント及び内壁と明確に識別し、ステント及び内壁の閉曲線の生成に際して、当該ノイズを確実に除去できる構成であることが望ましい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光画像診断装置において、留置されたステントの形状及び当該ステントの留置位置における生体組織の内壁の形状を的確に再現した閉曲線を生成することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る光画像診断装置は以下のような構成を備える。即ち、
光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで生体組織からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで取得された干渉光のラインデータを用いて、該生体組織の断層画像を構築する光画像診断装置であって、
所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、各ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析手段と、
前記第１の解析手段による解析結果に基づいて、各ラインデータごとに、前記送信方向におけるステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出手段と、
前記各ラインデータごとに検出されたステントの位置を示す各画素データを、それぞれの位置情報に基づいてラベリングする第１のラベリング手段と、
前記第１のラベリング手段により同一ラベルが付された各ラベリング群のうち、一のラベリング群に含まれる画素データの周方向の数が所定値以下のラベリング群を削除する第１の削除手段と、
前記第１の削除手段により削除されなかった各ラベリング群について、各画素データの位置情報に基づいて、中心位置を算出する第１の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出された各ラベリング群の中心位置を用いて、ステントの閉曲線を生成する第１の生成手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、光画像診断装置において、留置されたステントの形状及び当該ステントの留置位置における生体組織の内壁の形状を的確に再現した閉曲線を生成することができるようになる。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図１は、本発明の一実施形態にかかる光画像診断装置の外観構成を示す図である。 図２は、光画像診断装置１００の機能構成を示す図である。 図３は、信号処理部の機能構成を示す図である。 図４は、生成される断層画像のデータ構造を示す図である。 図５は、閉曲線生成処理の流れを示すフローチャートである。 図６Ａは、ステント候補点検出処理の概要を説明するための図である。 図６Ｂは、内壁候補点検出処理の概要を説明するための図である。 図７は、ステント候補点のラベリング処理の概要を説明するための図である。 図８は、ステント候補点のラベリング群の削除処理の概要を説明するための図である。 図９は、ステント候補点のラベリング群の代表点抽出処理の概要を説明するための図である。 図１０は、内壁候補点のラベリング処理の概要を説明するための図である。 図１１は、内壁候補点のラベリング群の削除処理の概要を説明するための図である。 図１２は、内壁候補点のラベリング群の代表点抽出処理の概要を説明するための図である。 図１３は、実施例を示す図である。 図１４は、信号処理部の機能構成を示す図である。 図１５は、ステント厚み表示処理の流れを示すフローチャートである。 図１６は、ステント厚み付加処理の概要を説明するための図である。 図１７は、ステントの厚み表示処理の一実施例を示す図である。 図１８は、ステントの厚み表示処理の他の実施例を示す図である。 図１９は、ステントの厚み表示処理の他の実施例を示す図である。

以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の各実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であるものとする。

はじめに、本発明の各実施形態に係る光画像診断装置の概要について説明する。本発明の各実施形態に係る光画像診断装置では、ステントの閉曲線を生成するにあたり、断層画像を構成する各ラインデータより、ステント候補点を抽出したのち、該抽出した各ステント候補点をその位置情報に基づいてラベリングする。そして同一のラベリング値がラベリングされたラベリング群のうち、一のラベリング群に含まれる周方向のステント候補点の数が所定数以下のラベリング群について、閉曲線の算出対象から除外し、残りのラベリング群それぞれについて代表点を抽出し、当該抽出した代表点を用いて、閉曲線を生成する点に特徴がある。

このように、周方向のステント候補点の数が所定数以下のラベリング群を算出対象から除外する構成としたのは、光画像診断装置にてステントを測定した場合に特有の、以下のような特性に起因する。

すなわち、ステントは金属製であるため、光を照射した場合、ステント以外の領域からの反射光強度に比べて極めて高い反射光強度となる。したがって、ステントの内側からラジアル走査することで生成される断層画像において、ステントは、円形状の不連続の線分として欠損なく再現されることとなる。このとき、各線分は、ステントの網目の太さに相当する長さで周方向に形成される（各線分は、その一部に欠落が生じ、線分の長さにばらつきが生じるということがない）。

一方、ステント以外のノイズは、断層画像の任意の位置に表示されるが、ステントの網目の太さに相当する長さにより形成されることは少なく、かつ、それが周方向に形成されることも少ない。

したがって、ステントとノイズとを識別するにあたっては、網目の太さに対応する長さの線分であること、かつ、当該長さが周方向に連続していること、を識別条件とすれば、明確に識別することが可能となる。

このようなことから、以下の各実施形態に係る光画像診断装置では、一のラベリング群に含まれるステント候補点の数が、周方向に所定数以上有している場合を、ステントと判断し、所定数未満の場合を、ノイズと判断する構成としている。

一方、生体組織の内壁の閉曲線を生成するにあたっては、断層画像を構成する各ラインデータの、測定光の送信方向（径方向ともいう）における反射光の強度変化が最大となった位置から、一定程度下がった位置を内壁候補点として抽出したのち、該抽出した各内壁候補点をその位置情報に基づいてラベリングする。そして同一のラベリング値がラベリングされたラベリング群のうち、一のラベリング群に含まれる内壁候補点の径方向のばらつきが、一定値以上のラベリング群について閉曲線の算出対象から除外し、残りのラベリング群それぞれについて代表点を抽出し、当該抽出した代表点を用いて、閉曲線を生成する点に特徴がある。

このように、各ラインデータの径方向における反射光の強度変化が最大となった位置から、一定程度下がった位置を内壁候補点として抽出し、かつ、内壁候補点の径方向のばらつきが、一定値以上のラベリング群について算出対象から除外する構成としたのは、光画像診断装置にて、ステントの外側に位置する内壁を測定した場合に特有の、以下のような特性に起因する。

すなわち、生体組織の内側にステントが留置されている場合、内壁に到達する光は、ステントの網目の隙間部分を通過した光だけである。このため、断層画像上において、内壁は、ステントと同様に、不連続な線分となって表示される一方で、線分の長さにはばらつきが生じる（つまり、ステントのように、周方向の線分の長さによって識別することができない）。

一方で、内壁に到達した光は、内壁において全反射せず、一定程度の深さまで到達するため、ラインデータの反射光強度は、内壁の位置において急激に増加し、一定程度の深さまで、高いレベルを維持することとなる（つまり、ラインデータの反射光強度が最大となる位置を確実に検出することができ、かつ、その場合の径方向の位置のばらつきも少ない）。

このようなことから、以下の各実施形態に係る光画像診断装置では、ラインデータの反射光強度の最大値から一定程度下がった位置を内壁候補点としている。そして、一のラベリング群に含まれる内壁候補点の径方向のばらつきが、所定値以下の場合を、内壁と判断し、所定値より大きい場合を、ノイズと判断する構成としている。

以下、本発明の各実施形態について詳説する。

［第１の実施形態］
＜１．光画像診断装置の外観構成＞
図１は本発明の一実施形態にかかる光画像診断装置（光干渉断層画像診断装置または波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置）１００の外観構成を示す図である。

図１に示すように、光画像診断装置１００は、光プローブ部１０１と、スキャナ／プルバック部１０２と、操作制御装置１０３とを備え、スキャナ／プルバック部１０２と操作制御装置１０３とは、信号線１０４により接続されている。

光プローブ部１０１は、直接血管等の生体管腔内に挿入され、伝送された測定光を連続的に生体組織に向けて送信するとともに、生体組織からの反射光を連続的に受信する送受信部をその先端に備えるイメージングコアを内挿しており、該イメージングコアを用いることで生体組織の状態を測定する。

スキャナ／プルバック部１０２は、光プローブ部１０１が着脱可能に取り付けられるよう構成されており、内蔵されたモータが駆動することで光プローブ部１０１に内挿されたイメージングコアのラジアル走査（生体管腔内の軸方向の動作及び回転方向の動作）を実現している。また、送受信部が受信した反射光を取得するとともに、信号線１０４を介して該取得した反射光を操作制御装置１０３に送信する。

操作制御装置１０３は、測定を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定結果を生体組織の断層画像として表示するための機能を備える。

操作制御装置１０３において、１１１は本体制御部であり、測定により得られた反射光と、測定光を分離することで得られた参照光と、を干渉させることで干渉光データを生成するとともに、該干渉光データに基づいて生成されたラインデータを処理することで、断層画像を生体管腔内の軸方向に複数構築する。

１１１−１はプリンタ／ＤＶＤレコーダであり、本体制御部１１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。１１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値及び指示の入力を行う。１１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１において構築された生体組織の複数の断層画像を表示する。

＜２．光画像診断装置の機能構成＞
次に、光画像診断装置１００の機能構成について説明する。なお、上述したように、光画像診断装置には、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）及び波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）が含まれるが、以下では、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＯＦＤＩ）について説明する。

図２は、光画像診断装置１００である、波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置の機能構成を示す図である。

２０８は波長掃引光源であり、Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒが用いられる。Ｓｗｅｐｔ Ｌａｓｅｒを用いた波長掃引光源２０８は、ＳＯＡ２１５（ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃａｌ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とリング状に結合された光ファイバ２１６とポリゴンスキャニングフィルタ（２０８ｂ）よりなる、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ−ｃａｖｉｔｙ Ｌａｓｅｒの一種である。

ＳＯＡ２１５から出力された光は、光ファイバ２１６を進み、ポリゴンスキャニングフィルタ２０８ｂに入り、ここで波長選択された光は、ＳＯＡ２１５で増幅され、最終的にｃｏｕｐｌｅｒ２１４から出力される。

ポリゴンスキャニングフィルタ２０８ｂでは、光を分光する回折格子２１２とポリゴンミラー２０９との組み合わせで波長を選択する。具体的には、回折格子２１２により分光された光を２枚のレンズ（２１０、２１１）によりポリゴンミラー２０９の表面に集光させる。これによりポリゴンミラー２０９と直交する波長の光のみが同一の光路を戻り、ポリゴンスキャニングフィルタ２０８ｂから出力されることとなる。このため、ポリゴンミラー２０９を回転させることで、波長の時間掃引を行うことができる。

ポリゴンミラー２０９は、例えば、３２面体のミラーが使用され、回転数が５００００ｒｐｍ程度である。ポリゴンミラー２０９と回折格子２１２とを組み合わせた波長掃引方式により、高速、高出力の波長掃引が可能である。

Ｃｏｕｐｌｅｒ２１４から出力された波長掃引光源２０８の光は、第１のシングルモードファイバ２３０の一端に入射され、先端側に伝送される。第１のシングルモードファイバ２３０は、途中の光カップラ部２３４において第２のシングルモードファイバ２３７及び第３のシングルモードファイバ２３１と光学的に結合されている。従って、第１のシングルモードファイバ２３０に入射された光は、この光カップラ部２３４により最大で３つの光路に分割されて伝送される。

第１のシングルモードファイバ２３０の光カップラ部２３４より先端側には、非回転部（固定部）と回転部（回転駆動部）との間を結合し、光を伝送する光ロータリジョイント（光カップリング部）２０３が回転駆動装置２０４内に設けられている。

更に、光ロータリジョイント（光カップリング部）２０３内の第４のシングルモードファイバ２３５の先端側には、光プローブ部１０１の第５のシングルモードファイバ２３６がアダプタ２０２を介して着脱自在に接続されている。これによりイメージングコア２０１内に挿通され回転駆動可能な第５のシングルモードファイバ２３６に、波長掃引光源２０８からの光が伝送される。

伝送された光は、イメージングコア２０１の先端側から生体組織に対してラジアル動作しながら照射される。そして、生体組織の表面あるいは内部で散乱した反射光の一部がイメージングコア２０１により取り込まれ、逆の光路を経て第１のシングルモードファイバ２３０側に戻る。さらに、光カップラ部２３４によりその一部が第２のシングルモードファイバ２３７側に移り、第２のシングルモードファイバ２３７の一端から出射された後、光検出器（例えばフォトダイオード２１９）にて受光される。

なお、光ロータリジョイント２０３の回転駆動部側は回転駆動装置２０４のラジアル走査モータ２０５により回転駆動される。また、ラジアル走査モータ２０５の回転角度は、エンコーダ部２０６により検出される。更に、スキャナ／プルバック部１０２は、直線駆動装置２０７を備え、信号処理部２２３からの指示に基づいて、イメージングコア２０１の軸方向動作を規定する。

一方、第３のシングルモードファイバ２３１の光カップラ部２３４と反対側の先端には、参照光の光路長を微調整する光路長の可変機構２２５が設けられている。

この光路長の可変機構２２５は光プローブ部１０１を交換して使用した場合の個々の光プローブ部１０１の長さのばらつきを吸収できるよう、その長さのばらつきに相当する光路長を変化させる光路長変化手段を備えている。

第３のシングルモードファイバ２３１およびコリメートレンズ２２６は、その光軸方向に矢印２３３で示すように移動自在な１軸ステージ２３２上に設けられており、光路長変化手段を形成している。

具体的には、１軸ステージ２３２は光プローブ部１０１を交換した場合に、光プローブ部１０１の光路長のばらつきを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変化手段として機能する。さらに、１軸ステージ２３２はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、光プローブ部１０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能である。

光路長の可変機構２２５で光路長が微調整された光は第３のシングルモードファイバ２３１の途中に設けられた光カップラ部２３４で第１のシングルモードファイバ２３０側から得られた光と混合されて、フォトダイオード２１９にて受光される。

このようにしてフォトダイオード２１９にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ２２０により増幅された後、復調器２２１に入力される。この復調器２２１では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器２２２に入力される。

Ａ／Ｄ変換器２２２では、干渉光信号を例えば１８０ＭＨｚで２０４８ポイント分サンプリングして、１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。なお、サンプリング周波数を１８０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（１２．５μｓｅｃ）の９０％程度を２０４８点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。

Ａ／Ｄ変換器２２２にて生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部２２３に入力される。測定モードの場合、信号処理部２２３では干渉光データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数分解して深さ方向のデータ（ラインデータ）を生成し、これを座標変換することにより、生体組織内の各位置での断層画像を構築し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ２１７（図１の参照番号１１３に対応する）に出力する。

信号処理部２２３は、更に光路長調整手段制御装置２１８と接続されている。信号処理部２２３は光路長調整手段制御装置２１８を介して１軸ステージ２３２の位置の制御を行う。また、信号処理部２２３はモータ制御回路２２４と接続され、モータ制御回路２２４のビデオ同期信号を受信する。信号処理部２２３では、受信したビデオ同期信号に同期して断層画像の構築を行う。

また、このモータ制御回路２２４のビデオ同期信号は、回転駆動装置２０４にも送られ、回転駆動装置２０４はビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。

＜３．信号処理部の機能構成＞
次に、光画像診断装置１００の信号処理部２２３において、断層画像の構築処理、及び、該断層画像の構築に利用したラインデータに基づく閉曲線の生成処理を実現するための、信号処理部２２３の機能構成について図３を用いて説明する。なお、以下に説明する構築処理及び生成処理は、専用のハードウェアを用いて実現されてもよいし、ソフトウェアにより（コンピュータがプログラムを実行することにより）実現されてもよい。

図３は、光画像診断装置１００の信号処理部２２３における構築処理と生成処理とを実現するための機能構成ならびに関連する機能ブロックを示した図である。

図３に示すように、Ａ／Ｄ変換器２２２で生成された干渉光データは、信号処理部２２３内のラインデータ生成部３０１において、モータ制御回路２２４から出力されるラジアル走査モータ２０５のエンコーダ部２０６の信号を用いて、ラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理される。

なお、ここでは一例として、５１２ラインから断層画像を構築することとしているが、このライン数に限定されるものではない。

ラインデータ生成部３０１より出力されたラインデータ３１４は、制御部３０６からの指示に基づいて、ラジアル走査モータ１回転分ごとに、ラインデータメモリ３０２に格納される。このとき、制御部３０６では、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３をカウントしておき、ラインデータ３１４をラインデータメモリ３０２に格納する際、それぞれのラインデータ３１４を生成した際のカウント値と対応付けて格納する。

なお、ここでは、ラインデータメモリ３０２を配し、ラインデータ３１４を、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３のカウント値と対応付けて格納する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、断層画像構築部３０３の後に断層画像データメモリを配し、断層画像３１７を、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３のカウント値と対応付けて格納するように構成してもよい。

図３の説明に戻る。カウント値と対応付けて格納されたラインデータ３１５は、制御部３０６からの指示に基づいて、断層画像構築部３０３にて各種処理（ライン加算平均処理、フィルタ処理等）が施された後、Ｒθ変換されることで、順次断層画像３１７として出力される。

更に、画像処理部３０５において、ＬＣＤモニタ２１７に表示するための画像処理が施された後、断層画像３１７’としてＬＣＤモニタ２１７に出力される。

また、カウント値と対応付けて格納されたラインデータ３１５は、制御部３０６からの指示に基づいて、閉曲線生成部３０７に読み込まれ、ステントの位置を示す閉曲線及び内壁の位置を示す閉曲線の生成処理が実行される。生成された閉曲線（ステント閉曲線、内壁閉曲線）データ３１８は、画像処理部３０５に入力され、断層画像３１７’に重畳される。なお、閉曲線生成部３０７における閉曲線の生成処理の詳細は後述する。

ＬＣＤモニタ２１７では、画像処理部３０５において画像処理された断層画像３１７’を表示する。また、操作パネル２３８を介してユーザより閉曲線生成指示が入力された場合にあっては、閉曲線生成部３０７において生成された閉曲線を重畳した断層画像３１７’を表示する。

＜４．断層画像データの構成＞
次に、断層画像構築部３０３において構築される断層画像データの構成について説明する。図４は、光プローブ部１０１のイメージングコアにおけるラジアル動作と断層画像データを構成するラインデータとの関係を説明するための図である。

図４の４ａにおいて、４０１は光プローブ部１０１が挿入された生体組織断面を示している。上述のように、光プローブ部１０１に内挿されたイメージングコア２０１の先端部には送受信部が取り付けられており、ラジアル走査モータ２０５により矢印４０２方向に回転する。

送受信部からは、各回転角度にて測定光の送信／受信が行われる。ライン１、２、・・・５１２は各回転角度における測定光の送信方向を示している。本実施形態に係る光画像診断装置１００では、送受信部が所定の生体組織断面４０１にて３６０度回動する間に、５１２回の測定光の送信／受信が断続的に行われる。なお、３６０度回動する間における測定光の送信／受信回数は特にこれに限られず、任意に設定可能であるものとする。

図４の４ｂは、各回転角度にて測定光を送受／受信することで得られたラインデータの構成を示している。図４の４ｂに示すように、本実施形態において断層画像データは５１２ラインのラインデータ群から構成され、各ラインデータは、測定光の送信方向にＮ個の画素データ群から構成されている（Ｎは、例えば１０２４）。

このような測定光の送信／受信は、生体管腔内を軸方向に進みながら行われるため、図４の４ｂに示すラインデータ群は軸方向に複数セット生成される。なお、軸方向へのイメージングコア２０１の進行に合わせて、各生体組織断面における送受信部による信号の送信／受信を繰り返すスキャン（走査）を、一般に「ラジアルスキャン（ラジアル走査）」と呼んでいる。

＜５．閉曲線生成処理の流れ＞
次に、閉曲線生成部３０７における閉曲線生成処理の流れについて説明する。図５は、閉曲線生成部３０７における閉曲線生成処理の流れを示すフローチャートである。

操作パネル２３８を介してユーザより閉曲線生成指示が入力されると、制御部３０６では、現在、ＬＣＤモニタ２１７に表示されている断層画像を特定したうえで、閉曲線生成部３０７に対して、当該断層画像におけるステントの閉曲線及び内壁の閉曲線を生成するよう指示する。

制御部３０６より閉曲線生成指示を受けた閉曲線生成部３０７では、図５に示す閉曲線生成処理を開始する。

ステップＳ５０１では、制御部３０６により特定された断層画像に対応するラインデータをラインデータメモリ３０２から読み出す。

ステップＳ５０２では、ローパスフィルタを用いて、読み出したラインデータの高周波成分を除去する。一般にＯＦＤＩは高分解能であるため、生成されたラインデータはスペクトルノイズが多い。そこで、本ステップでは、当該スペクトルノイズを除去し、画像処理に適したデータを生成する。

ステップＳ５０３では、測定光の送信方向におけるラインデータの変化を解析する。具体的には、各ラインデータにおいて、送信方向における反射光強度の変化を解析し、その解析結果に基づいて、ステントの候補点となる画素及び内壁の候補点となる画素を抽出する。

一般に、ステントは金属であるため、送信された測定光がステント表面に照射された場合、ステント表面に照射された測定光は、ほぼ全て反射し、ステント後方には到達しない。一方、生体組織は脂質等から構成されているため、送信された測定光が、網目形状に形成されたステントの網目の隙間部分を通過し生体組織の内壁まで到達すると、所定の減衰率に従って減衰しながら透過する。つまり、測定光が内壁まで到達した場合には、生体組織の散乱係数と位相関数とに従った後方散乱光を受信することができる。

このため、ステント表面に照射された測定光に基づいて生成されたラインデータは、測定光の送信方向において、ステント表面に対応する位置で反射光強度が急峻に増加し最大となった後、ステント表面に対応する位置より後方では、急峻に減少することとなる。

一方、内壁まで到達した測定光に基づいて生成されたラインデータは、測定光の送信方向において、内壁に対応する位置近傍で反射光強度が急峻に増加し最大となった後、一定の割合で減少することとなる。

本実施形態では、ステント表面に測定光が照射された場合と、内壁まで到達した場合とにおける、このような特性の違いに着目して、ステントと内壁とを区別し、それぞれの方法でステント候補点と内壁候補点とを検出している。

具体的には、ステップＳ５０４において、当該ステント候補点の検出を行っている。図６Ａは、ステップＳ５０４における、ステント候補点を検出する処理を説明するための図である。図６Ａにおいて６ａは、横軸に測定光の送信方向におけるそれぞれの位置（送受信部からの距離）を、縦軸にラインデータの各画素データの値（干渉光の強度）を配し、ステント表面に照射された測定光に基づいて生成されたラインデータの各画素データ値をプロットした様子を示す図である。

図６Ａの６ａに示すように、ラインデータを構成する各画素データのうち、カテーテルシース外（つまり、診断対象領域）の位置における画素データは、測定光の送信方向において微小変化を繰り返し、ステント表面に対応する位置において急峻に増加したのち、急峻に減少する。このため、診断対象領域において、所定長さ（測定光の送信方向における所定長さ）における平均的な傾き（微分値）を所定間隔ごとに算出した場合、図６Ａの６ｂに示すようなグラフとなる。そこで、微分値が所定の閾値を超えた位置の画素データを検出することでステント候補点を検出することができる（６０１参照）。

なお、ステント候補点は、微分値がプラスの閾値を超えた位置としてもよいし、マイナスの閾値を超えた位置としてもよいし、両者の中間位置としてもよい。

図５に戻る。一方、ステップＳ５１４では、内壁候補点の検出を行っている。図６Ｂは、ステップＳ５１４における、内壁候補点を検出する処理を説明するための図である。図６Ｂにおいて６ｃは、横軸に測定光の送信方向におけるそれぞれの位置（送受信部からの距離）を、縦軸にラインデータの各画素データの値（干渉光の強度）を配し、内壁に到達した測定光に基づいて生成されたラインデータの各画素データ値をプロットした様子を示す図である。

図６Ｂの６ｄは、６ｃの図を平滑化処理することにより得られた図である。図６Ｂの６ｄに示すように、ラインデータを構成する各画素データのうち、カテーテルシース外（つまり診断対象領域）の位置における画素データは、測定光の送信方向において微小変化を繰り返し、内壁表面に対応する位置近傍において急峻に増加し、最大強度となったのち、一定の割合で減少する。このため、診断対象領域において、最大強度値から所定強度値だけマイナスした強度と交差する位置における最初の画素データを内壁候補点として検出することができる（６１１参照）。

ステップＳ５０４においてステント候補点が検出されると、ステップＳ５０５以降、当該検出したステント候補点を用いてステントの閉曲線を生成していく。同様に、ステップＳ５１４において内壁候補点が検出されると、ステップＳ５１５以降、当該検出した内壁候補点を用いて内壁の閉曲線を生成していく。

はじめに、ステント候補点を用いてステントの閉曲線を生成する処理について説明する。

ステップＳ５０５では、検出された各ラインデータにおけるステント候補点の画素データに対してラベリング処理を行う。

具体的には、ラベリング処理対象のラインデータのステント候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータ（ラベリング処理対象のラインよりも１つ上（または下）のラインデータ）のステント候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていれば、当該隣接するラインデータのステント候補点と同一ラベルを付加する。

一方、ラベリング処理対象のラインデータのステント候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータのステント候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていない場合には、当該隣接するラインデータとは異なるラベルを付加する。

図７は、ステップＳ５０４において検出された各ラインデータにおけるステント候補点の画素データに対して、ステップＳ５０５においてラベリング処理を行った様子を示す図である。

図７において、ハッチングされた画素データは、ステント候補点の画素データを表している。また、複数のステント候補点の周囲を取り囲む点線は、当該点線に含まれるステント候補点に、同一ラベルが付加されていることを示している。図７の例では、２つのステント候補点からなるラベリング群が２つ（ラベリング群７０１、７０３）と、５つのステント候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群７０２）と、３つのステント候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群７０４）示されている。

ステップＳ５０６では、各ラベリング群に含まれるステント候補点の数（同一ラベルが付加されたステント候補点の数）が、周方向に所定値以下（ステントの網目の太さに対応する長さ以下）であるラベリング群を削除する。周方向のステント候補点の数が所定値以下であるラベリング群は、ノイズをステント候補点として誤検出している可能性が高いからである。

図８は、図７に示す各ラベリング群に対して、同一ラベルが付加されたステント候補点の周方向の数が、所定値以下であるラベリング群を削除した様子を示す図である。図８の例では、ラベリング群７０１とラベリング群７０３が削除されたことを示している。

ステップＳ５０７では、ステップＳ５０６において削除されなかった各ラベリング群から、代表点を抽出する。具体的には、各ラベリング群に含まれる各ステント候補点の位置として、測定光の送信方向の各ステント候補点の位置の中央値または平均値と、周方向の各ステント候補点の位置の中央値または平均値と、をそれぞれ算出し、代表点とする。ただし、送信方向、または、周方向のどちらか一方の中央値を示すステント候補点の位置を代表点としても良い。

図９は、ステップＳ５０６において削除されなかったラベリング群７０２、７０４から、代表点を抽出した様子を示している。図９の例では、ラベリング群７０２は、５つのステント候補点の画素データ（ライン３〜ライン７のステント候補点の画素データであって、測定光の送信方向に３画素分ばらつきがある画素データ）から構成されている。このため、ラベリング群７０２からは、代表点として画素９０１が抽出される。同様に、ラベリング群７０４からは、代表点として画素９０２が抽出される。

ステップＳ５０８では、ステップＳ５０７において抽出された代表点を用いてステントの閉曲線を生成する。

このように、本実施形態に係る光画像診断装置では、一のラベリング群に含まれるステント候補点の数が、周方向に所定数以下の場合をノイズと判断し、閉曲線の算出対象から除外し、残りのラベリング群それぞれについて代表点を抽出し、当該抽出した代表点を用いて閉曲線を生成する構成とした。この結果、生体組織内に留置されたステントの形状を的確に再現した閉曲線を生成することが可能となる。

次に、内壁候補点を用いて内壁の閉曲線を生成する処理について説明する。ステップＳ５１４では、検出された各ラインデータにおける内壁候補点の画素データに対してラベリング処理を行う。

具体的には、ラベリング処理対象のラインの内壁候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータ（ラベリング処理対象のラインデータよりも１つ上（または下）のラインデータ）の内壁候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていれば、当該隣接するラインデータの内壁候補点と同一ラベルを付加する。ただし、取得した断層画像中にステントが存在しない場合、内壁候補点は全ラインデータで抽出され、１ラベルしか付かないことになる。これを避けるために、ラベリング群中のライン数には一定の上限を設けておき、その上限以内であれば同一ラベルを付加する。また、はじめからライン番号毎にラベルを付加しても良い。

一方、ラベリング処理対象のラインデータの内壁候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータの内壁候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていない場合、もしくは、同一ラベル中のライン数が上限を超えた場合には、当該隣接するラインデータとは異なるラベルを付加する。

図１０は、ステップＳ５１４において検出された各ラインデータにおける内壁候補点の画素データに対して、ステップＳ５１５においてラベリング処理を行った様子を示す図である。

図１０において、ハッチングされた画素データは、内壁候補点の画素データを表している。また、複数の内壁候補点の周囲を取り囲む点線は、当該点線に含まれる内壁候補点に同一ラベルが付加されていることを示している。図１０の例では、２つの内壁候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群１００１）と、３つの内壁候補点からなるラベリング群が３つ（ラベリング群１００２〜１００４）示されている。

ステップＳ５１６では、各ラベリング群に含まれる内壁候補点（同一ラベルが付加された内壁候補点）の、測定光の送信方向におけるばらつきを求め、隣接するラベリング群同士で、当該求めたばらつきを比較し、ばらつきが大きい方のラベリング群を削除する。送信方向のばらつきが大きいラベリング群は、ノイズを内壁候補点として誤検出している可能性が高いからである。

図１１は、図１０に示す各ラベリング群に対して、同一ラベルが付加された内壁候補点の送信方向のばらつきを求め、隣接するラベリング群同士で、当該求めたばらつきを比較し、ばらつきが大きい方のラベリング群を削除した様子を示す図である。図１１の例では、ラベリング群１００２とラベリング群１００４が削除されたことを示している。

ステップＳ５１７では、ステップＳ５１６において削除されなかった各ラベリング群から、代表点を抽出する。具体的には、各ラベリング群に含まれる各内壁候補点の位置として、測定光の送信方向の各内壁候補点の位置の中央値または平均値と、周方向の各内壁候補点の位置の中央値または平均値と、をそれぞれ算出し、代表点とする。ただし、送信方向、または、周方向のどちらか一方の中央値を示す内壁候補点の位置を代表点としても良い。

図１２は、ステップＳ５１６において削除されなかったラベリング群１００１、１００３から、代表点を抽出した様子を示している。図１２の例では、ラベリング群１００１は、３つの内壁候補点の画素データ（ライン１〜ライン２の内壁候補点の画素データであって、測定光の送信方向に１画素分ばらつきがある画素データ）から構成されている。このため、ラベリング群１００１からは、代表点として画素１２０１が抽出される。同様に、ラベリング群１００３からは、代表点として画素１２０２が抽出される。

ステップＳ５１８では、ステップＳ５１７において抽出された代表点を用いて内壁の閉曲線を生成する。

このように、本実施形態に係る光画像診断装置では、一のラベリング群に含まれる内壁候補点の送信方向のばらつきが大きい場合をノイズと判断し、閉曲線の算出対象から除外し、残りのラベリング群それぞれについて代表点を抽出し、当該抽出した代表点を用いて閉曲線を生成する構成とした。この結果、生体組織内にステントが留置された状態であっても、内壁の形状を的確に再現した閉曲線を生成することが可能となる。

＜６．実施例＞
次に、図５に示す閉曲線生成処理に従って、断層画像よりステントの閉曲線と生体組織の内壁の閉曲線を生成した場合の実施例について説明する。

図１３は、図５に示す閉曲線生成処理に従って、ステントの閉曲線と内壁の閉曲線を生成し、表示した様子を示した図である。

図１３において、１３ａは、閉曲線生成処理に用いられる断層画像の一例であり、１３ｂは、１３ａに示す断層画像に対して、ステントの閉曲線生成処理を施すことにより生成されたステントの閉曲線を示している。また、１３ｃは、１３ａに示す断層画像に対して、内壁の閉曲線生成処理を施すことにより生成された内壁の閉曲線を示している。更に、１３ｄは、１３ｂに示すステントの閉曲線と１３ｃに示す内壁の閉曲線とを、重ねて表示させた様子を示している。

１３ｂ及び１３ｃに示すように、本実施形態に係る閉曲線生成処理によれば、ステント及び生体組織の内壁について、その形状を的確に再現した閉曲線を生成することが可能となる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光画像診断装置では、測定光がステントに照射された場合と、生体組織の内壁に到達した場合とで、ラインデータの強度変化が異なることに着目し、それぞれの検出に適した処理を行う構成とした。これにより、ステントと内壁とを明確に識別することが可能となった。

また、ステント候補点及び内壁候補点に対して、ラベリング処理を行い、ステント候補点及び内壁候補点の特性を踏まえて、誤検出と判断されたラベリング群を削除したうえで閉曲線を生成する構成とした。これにより、ステント及び内壁の形状を的確に再現した閉曲線を生成することが可能となった。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、留置されたステントの形状及び当該ステントの留置位置における生体組織の内壁の形状を的確に再現することとした。この結果、ステントと内壁との位置関係を正確に把握することが可能となった。

ここで、実際のステントには一定程度の厚みがあるのに対して、断層画像上において表示されるステントは、反射面が再現されるのみであり、正確な厚みを再現することまではできない。このため、断層画像上において、ステントと内腔との間に隙間があった場合でも、実際に隙間があるのか、あるいはステントの厚み分の隙間なのかを、判断することができない。

そこで、本実施形態では、留置されたステントの厚みを断層画像上で確認できるようにする。以下、本実施形態に係る光画像診断装置について説明する。なお、本実施形態の説明は、上記第１の実施形態との相違点を中心に行うものとする。

＜１．信号処理部の機能構成＞
はじめに、本実施形態に係る光画像診断装置１００の信号処理部２２３の機能構成について説明する。図１４は、断層画像の構築処理、及び、該断層画像の構築に利用したラインデータに基づいてステント厚み表示処理を実現するための、信号処理部２２３の機能構成を示す図である。なお、図１４の各構成のうち、図３と同様の構成については同一の参照番号を付してある。

図１４に示すように、Ａ／Ｄ変換器２２２で生成された干渉光データは、信号処理部２２３内のラインデータ生成部３０１において、モータ制御回路２２４から出力されるラジアル走査モータ２０５のエンコーダ部２０６の信号を用いて、ラジアル走査モータ１回転あたりのライン数が５１２本となるように処理される。

なお、ここでは一例として、５１２ラインから断層画像を構築することとしているが、このライン数に限定されるものではない。

ラインデータ生成部３０１より出力されたラインデータ３１４は、制御部３０６からの指示に基づいて、ラジアル走査モータ１回転分ごとに、ラインデータメモリ３０２に格納される。このとき、制御部３０６では、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３をカウントしておき、ラインデータ３１４をラインデータメモリ３０２に格納する際、それぞれのラインデータ３１４を生成した際のカウント値と対応付けて格納する。

なお、ここでは、ラインデータメモリ３０２を配し、ラインデータ３１４を、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３のカウント値と対応付けて格納する場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、断層画像構築部３０３の後に断層画像データメモリを配し、断層画像３１７を、直線駆動装置２０７の移動量検出器より出力されたパルス信号３１３のカウント値と対応付けて格納するように構成してもよい。

図１４の説明に戻る。カウント値と対応付けて格納されたラインデータ３１５は、制御部３０６からの指示に基づいて、断層画像構築部３０３にて各種処理（ライン加算平均処理、フィルタ処理等）が施された後、Ｒθ変換されることで、順次断層画像３１７として出力される。

更に、画像処理部３０５において、ＬＣＤモニタ２１７に表示するための画像処理が施された後、断層画像３１７’としてＬＣＤモニタ２１７に出力される。

また、カウント値と対応付けて格納されたラインデータ３１５は、制御部３０６からの指示に基づいて、ステント厚み付加処理部１４０７に読み込まれ、ステントの厚みを示す指示子の付加処理及び内腔の位置を示す閉曲線の生成処理（これらをまとめて、ステント厚み表示処理と称す）が実行される。指示子が付加されたラインデータ３１５’は、断層画像構築部３０３に入力され、断層画像３１７が再構築される。また、内腔閉曲線データ３１８は、画像処理部３０５に入力され、再構築された断層画像３１７に重畳される。なお、ステント厚み付加処理部１４０７におけるステント厚み表示処理の詳細は後述する。

ＬＣＤモニタ２１７では、画像処理部３０５において画像処理された断層画像３１７’を表示する。また、操作パネル２３８を介してユーザよりステント厚み表示指示が入力された場合にあっては、ステント厚み付加処理部１４０７において指示子が付加されたラインデータ３１５’に基づいて構築され、閉曲線が重畳された断層画像３１７’を表示する。

＜２．ステント厚み表示処理の流れ＞
次に、ステント厚み付加処理部１４０７におけるステント厚み表示処理の流れについて説明する。図１５は、ステント厚み付加処理部１４０７におけるステント厚み表示処理の流れを示すフローチャートである。

操作パネル２３８を介してユーザよりステント厚み表示指示が入力されると、制御部３０６では、現在、ＬＣＤモニタ２１７に表示されている断層画像を特定したうえで、ステント厚み付加処理部１４０７に対して、ステントの厚みを示す指示子及び内腔の閉曲線を生成するよう指示する。

制御部３０６よりステントの厚みを示す指示子及び内腔閉曲線の生成指示を受けたステント厚み付加処理部１４０７では、図１５に示すステント厚み表示処理を開始する。

ステップＳ１５０１では、操作パネル２３８を介してユーザより入力された、ステントの厚みに関する情報を設定する。

ステップＳ１５０２では、制御部３０６により特定された断層画像に対応するラインデータをラインデータメモリ３０２から読み出す。

ステップＳ１５０３では、ローパスフィルタを用いて読み出したラインデータの高周波成分を除去する。一般にＳＳ−ＯＣＴは高分解能であるため、生成されたラインデータはスペクトルノイズが多い。そこで、本ステップでは、当該スペクトルノイズを除去し、画像処理に適したデータを生成する。

ステップＳ１５０４では、測定光の送信方向におけるラインデータの変化を解析する。具体的には、各ラインデータにおいて、送信方向における反射光の強度変化を解析し、その解析結果に基づいて、ステントの候補点となる画素及び内腔の候補点となる画素を抽出する。

一般に、ステントは金属であるため、送信された測定光がステント表面に照射された場合、ステント表面に照射された測定光は、ほぼ全て反射し、ステント後方には到達しない。一方、内腔は脂質等から構成されているため、送信された測定光が、網目形状に形成されたステントの網目の隙間部分を通過し内腔まで到達すると、所定の減衰率に従って減衰しながら透過する。つまり、測定光が内腔まで到達した場合には、内腔の散乱係数と位相関数とに従った後方散乱光を受信することができる。

このため、ステント表面に照射された測定光に基づいて生成されたラインデータは、測定光の送信方向において、ステント表面に対応する位置で反射光強度が急峻に増加し最大となった後、ステント表面に対応する位置より後方では、急峻に減少することとなる。

一方、内腔まで到達した測定光に基づいて生成されたラインデータは、測定光の送信方向において、内腔に対応する位置近傍で反射光強度が急峻に増加し最大となった後、一定の割合で減少することとなる。

本実施形態では、ステント表面に測定光が照射された場合と、内腔まで到達した場合とにおける、このような特性の違いに着目して、ステントと内腔とを区別し、それぞれの方法でステント候補点と内腔候補点とを検出する例を挙げるが、ステント候補点の検出方法はその限りではない。

具体的には、ステップＳ１５０５において、ステント候補点の検出を行っている。既出の図６Ａは、ステップＳ１５０５における、ステント候補点を検出する処理を説明するための図である。図６Ａにおいて６ａは、横軸に測定光の送信方向におけるそれぞれの位置（送受信部からの距離）を、縦軸にラインデータの各画素データの値（干渉光の強度）を配し、ステント表面に照射された測定光に基づいて生成されたラインデータの各画素データ値をプロットした様子を示す図である。

図６Ａの６ａに示すように、ラインデータを構成する各画素データのうち、カテーテルシース外（つまり、診断対象領域）の位置における画素データは、測定光の送信方向において微小変化を繰り返し、ステント表面に対応する位置において急峻に増加したのち、急峻に減少する。このため、診断対象領域において、所定長さ（測定光の送信方向における所定長さ）における平均的な傾き（微分値）を所定間隔ごとに算出した場合、図６Ａの６ｂに示すようなグラフとなる。そこで、微分値が所定の閾値を超えた位置の画素データを検出することでステント候補点を検出することができる（６０１参照）。

なお、ステント候補点は、微分値がプラスの閾値を超えた位置としてもよいし、マイナスの閾値を超えた位置としてもよいし、両者の中間位置としてもよい。

一方、ステップＳ１５１５では、内腔候補点を検出する。既出の図６Ｂは、ステップＳ１５１５における、内腔候補点を検出する処理を説明するための図である。図６Ｂにおいて６ｃは、横軸に測定光の送信方向におけるそれぞれの位置（送受信部からの距離）を、縦軸にラインデータの各画素データの値（干渉光の強度）を配し、内腔に到達した測定光に基づいて生成されたラインデータの各画素データ値をプロットした様子を示す図である。

図６Ｂの６ｄは、６ｃの図を平滑化処理することにより得られた図である。図６Ｂの６ｄに示すように、ラインデータを構成する各画素データのうち、カテーテルシース外（つまり診断対象領域）の位置における画素データは、測定光の送信方向において微小変化を繰り返し、内腔表面に対応する位置近傍において急峻に増加し、最大強度となったのち、一定の割合で減少する。このため、診断対象領域において、最大強度値から所定強度値だけマイナスした強度と交差する位置における最初の画素データを内腔候補点として検出することができる（６１１参照）。

ステップＳ１５０５においてステント候補点が検出されると、ステップＳ１５０６以降、当該検出したステント候補点を用いてステントの厚みを示す指示子を付加するための処理を行う。一方、ステップＳ１５１５において内腔候補点が検出されると、ステップＳ１５１６以降、当該検出した内腔候補点を用いて内腔の閉曲線を生成するための処理を行う。

はじめに、ステント候補点を用いてステントの厚みを示す指示子を付加するための処理について説明する。

ステップＳ１５０６では、検出された各ラインデータにおけるステント候補点の画素データに対してラベリング処理を行う。

具体的には、ラベリング処理対象のラインデータのステント候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータ（ラベリング処理対象のラインよりも１つ上のラインデータ）のステント候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていれば、当該隣接するラインデータのステント候補点と同一ラベルを付加する。

一方、ラベリング処理対象のラインデータのステント候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータのステント候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていない場合には、当該隣接するラインデータとは異なるラベルを付加する。

既出の図７は、ステップＳ１５０５において検出された各ラインデータにおけるステント候補点の画素データに対して、ステップＳ１５０６においてラベリング処理を行った様子を示す図である。

図７において、ハッチングされた画素データは、ステント候補点の画素データを表している。また、複数のステント候補点の周囲を取り囲む点線は、当該点線に含まれるステント候補点に、同一ラベルが付加されていることを示している。図７の例では、２つのステント候補点からなるラベリング群が２つ（ラベリング群７０１、７０３）と、５つのステント候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群７０２）と、３つのステント候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群７０４）示されている。

ステップＳ１５０７では、各ラベリング群に含まれるステント候補点の数（同一ラベルが付加されたステント候補点の数）が、周方向に所定値以下（ステントの網目の太さに対応する長さ以下）であるラベリング群を削除する。周方向のステント候補点の数が所定値以下であるラベリング群は、ノイズをステント候補点として誤検出している可能性が高いからである。

既出の図８は、図７に示す各ラベリング群に対して、同一ラベルが付加されたステント候補点の周方向の数が、所定値以下であるラベリング群を削除した様子を示す図である。図８の例では、ラベリング群７０１とラベリング群７０３が削除されたことを示している。

ステップＳ１５０８では、ステップＳ１５０６において削除されなかった各ラベリング群から、代表点を抽出する。具体的には、各ラベリング群に含まれる各ステント候補点の位置として、測定光の送信方向の各ステント候補点の位置の中央値または平均値と、周方向の各ステント候補点の位置の中央値または平均値と、をそれぞれ算出し、代表点とする（つまり、ステント候補点の送信方向及び周方向における位置情報に基づいて中心位置を求め、代表点とする）。

更に、ステップＳ１５０９では、ステップＳ１５０８において求められた中心位置から、測定光の送信方向に向かって、設定されたステントの厚みに対応する画素数分の画素データについて、ステントの厚みを示す指示子に変更する。

既出の図９は、ステップＳ１５０６において削除されなかったラベリング群７０２、７０４から、代表点を抽出した様子を示しており、図１６は、当該代表点に対してステントの厚みを示す指示子を付加した様子を示している。図９の例では、ラベリング群７０２は、５つのステント候補点の画素データ（ライン３〜ライン７のステント候補点の画素データであって、測定光の送信方向に３画素分ばらつきがある画素データ）から構成されている。このため、ラベリング群７０２からは、代表点として画素９０１が抽出される。同様に、ラベリング群７０４からは、代表点として画素９０２が抽出される（図９参照）。そして、それぞれの画素９０１、９０２に対して、指示子１６０１、１６０２が付加される（図１６参照）。

次に、内腔候補点を用いて内腔の閉曲線を生成する処理について説明する。ステップＳ１５１６では、検出された各ラインデータにおける内腔候補点の画素データに対してラベリング処理を行う。

具体的には、ラベリング処理対象のラインデータの内腔候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータ（ラベリング処理対象のラインよりも１つ上のラインデータ）の内腔候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていれば、当該隣接するラインデータの内腔候補点と同一ラベルを付加する。

一方、ラベリング処理対象のラインデータの内腔候補点の送受信部からの距離が、隣接するラインデータの内腔候補点の送受信部からの距離に対して、所定範囲内に収まっていない場合には、当該隣接するラインデータとは異なるラベルを付加する。

既出の図１０は、ステップＳ１５１５において検出された各ラインデータにおける内腔候補点の画素データに対して、ステップＳ１５１６においてラベリング処理を行った様子を示す図である。

図１０において、ハッチングされた画素データは、内腔候補点の画素データを表している。また、複数の内腔候補点の周囲を取り囲む点線は、当該点線に含まれる内腔候補点に同一ラベルが付加されていることを示している。図１０の例では、２つの内腔候補点からなるラベリング群が１つ（ラベリング群１００１）と、３つの内腔候補点からなるラベリング群が３つ（ラベリング群１００２〜１００４）示されている。

ステップＳ１５１７では、各ラベリング群に含まれる内腔候補点（同一ラベルが付加された内腔候補点）の、測定光の送信方向におけるばらつきを求め、隣接するラベリング群同士で、当該求めたばらつきを比較し、ばらつきが大きい方のラベリング群を削除する。送信方向のばらつきが大きいラベリング群は、ノイズを内腔候補点として誤検出している可能性が高いからである。

既出の図１１は、図１０に示す各ラベリング群に対して、同一ラベルが付加された内腔候補点の送信方向のばらつきを求め、隣接するラベリング群同士で、当該求めたばらつきを比較し、ばらつきが大きい方のラベリング群を削除した様子を示す図である。図１１の例では、ラベリング群１００２とラベリング群１００４が削除されたことを示している。

ステップＳ１５１８では、ステップＳ１５１７において削除されなかった各ラベリング群から、代表点を抽出する。具体的には、各ラベリング群に含まれる各内腔候補点の位置として、測定光の送信方向の各内腔候補点の位置の中央値または平均値と、周方向の各内腔候補点の位置の中央値または平均値と、をそれぞれ算出し、代表点とする（つまり、内腔候補点の送信方向及び周方向における位置情報に基づいて中心位置を求め、代表点とする）。

既出の図１２は、ステップＳ１５１７において削除されなかったラベリング群１００１、１００３から、代表点を抽出した様子を示している。図１２の例では、ラベリング群１００１は、３つの内腔候補点の画素データ（ライン１〜ライン２の内腔候補点の画素データであって、測定光の送信方向に１画素分ばらつきがある画素データ）から構成されている。このため、ラベリング群１００１からは、代表点として画素１２０１が抽出される。同様に、ラベリング群１００３からは、代表点として画素１２０２が抽出される。

ステップＳ１５１９では、ステップＳ１５１８において抽出された代表点を用いて内腔の閉曲線を生成する。

ステップＳ１５２０では、ステントの厚みを示す指示子が付加されたラインデータに基づいて断層画像を再構築し、内腔の閉曲線を重畳することで、ステントの厚みを示す指示子が付加され、内腔の閉曲線が重畳された断層画像を表示する。

＜３．実施例＞
次に、図１５に示すステント厚み表示処理に従って、断層画像に、ステントの厚みを示す指示子が付加され、内腔の閉曲線が重畳された断層画像の実施例について説明する。

図１７は、図１５に示すステント厚み表示処理に従って、ステントの厚みを示す指示子が付加され、内腔の閉曲線が重畳された断層画像を示した図である。

図１７において、１７０１はステントの厚みを示す指示子であり、１７０２は、内腔の閉曲線である。図１７に示すように、ステントの厚みを示す指示子は、ステップＳ１５０８において抽出された代表点を始点として、送受信部から放射線状に、ステントの厚み分だけ延びている。これにより、ユーザは、ステントの外面が内腔に接触しているか否か、及びステントの外面が内腔から乖離している場合にあっては、どの程度乖離しているのかを、断層画像上で容易に確認することが可能となる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る光画像診断装置では、ステントの厚みに関する情報を、断層画像上で指示子として表示するとともに、内腔の閉曲線を表示する構成とした。

この結果、光画像診断装置において、留置されたステントの厚みを断層画像上で容易に確認することができるようになった。

［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、ステントの厚みに関する情報を表示するにあたり、ステント候補点からなるラベリング群の代表点から、放射方向に、指示子を配する構成としたが、本発明はこれに限定されない。

例えば、ステント候補点からなるラベリング群の代表点に基づいて、ステントの閉曲線を生成し、当該ステントの閉曲線に対して相似な閉曲線であって、ステントの閉曲線に対してステントの厚みに相当する間隔をもって配される閉曲線を生成し、これを表示するようにしてもよい。

図１８は、ステントの閉曲線及び当該閉曲線と相似な閉曲線とにより、ステントの厚みを表示した場合の一例を示す図である。

図１８において、１８０１はステップＳ１５０８において抽出された代表点に基づいて生成されたステントの閉曲線である。また、１８０２は、ステントの閉曲線１８０１に対して、ステントの厚み分の間隔を有し、ステントの閉曲線１８０１に対して相似な閉曲線である。なお、１７０２は、内腔の閉曲線を示している。

このように、閉曲線１８０１、１８０２を生成し、断層画像に重畳して表示させることにより、ユーザはステントの厚みを、断層画像上において視認することが可能となる。また、内腔の閉曲線１７０２を合わせて表示することで、ステントの外面が内腔に接触しているか否か、及びステントの外面が内腔から乖離している場合にあっては、どの程度乖離しているのかを、断層画像上で容易に確認することが可能となる。

［第４の実施形態］
上記第３の実施形態では、２本の閉曲線１８０１、１８０２により、ステントの厚みを表現する構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、２本の閉曲線１８０１、１８０２により囲まれた領域を、所定の表示形式（例えば、所定の色）で塗りつぶすことにより、ステントの厚みを表現するように構成してもよい。

図１９は、ステントの閉曲線及び当該閉曲線と相似な閉曲線とにより囲まれる領域を、所定の色で塗りつぶすことで、ステントの厚みを表示した場合の一例を示す図である。

図１９において、１８０１はステップＳ１５０８において抽出された代表点に基づいて生成されたステントの閉曲線である。また、１８０２は、ステントの閉曲線１８０１に対して、ステントの厚み分の間隔をもって配され、ステントの閉曲線１８０１に対して相似な閉曲線である。更に、１９０１は、閉曲線１８０１と閉曲線１８０２とにより囲まれた領域を示しており、当該領域にステントが存在していることを示している。なお、１７０２は、内腔の閉曲線を示している。

このように、閉曲線１８０１、１８０２を生成し、当該閉曲線により囲まれた領域を所定の色で塗りつぶして、断層画像上に表示させることにより、ユーザはステントの厚みを、断層画像上において容易に視認することが可能となる。また、内腔の閉曲線を合わせて表示することで、ステントの外面が内腔に接触しているか否か、及びステントの外面が内腔から乖離している場合にあっては、どの程度乖離しているのかを、断層画像上で容易に確認することが可能となる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

本願は、２０１１年３月２５日提出の日本国特許出願特願２０１１−０６８６２８号及び２０１１年３月３１日提出の日本国特許出願特願２０１１−０７８５５１号を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims (9)

1. 光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで生体組織からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで取得された干渉光のラインデータを用いて、生体組織の断層画像を構築する光画像診断装置であって、
   所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、各ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析手段と、
   前記第１の解析手段による解析結果に基づいて、各ラインデータごとに、前記送信方向におけるステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出手段と、
   前記各ラインデータごとに検出されたステントの位置を示す各画素データを、それぞれの位置情報に基づいてラベリングする第１のラベリング手段と、
   前記第１のラベリング手段により同一ラベルが付された各ラベリング群のうち、一のラベリング群に含まれる画素データの周方向の数が所定値以下のラベリング群を削除する第１の削除手段と、
   前記第１の削除手段により削除されなかった各ラベリング群について、各画素データの位置情報に基づいて、中心位置を算出する第１の算出手段と、
   前記第１の算出手段により算出された各ラベリング群の中心位置を用いて、ステントの閉曲線を生成する第１の生成手段と
   を備えることを特徴とする光画像診断装置。
2. 前記第１の解析手段は、前記送信方向における所定の範囲内の前記ラインデータの平均の傾きを所定間隔ごとに求めることで、前記強度変化を解析し、前記第１の検出手段は、該強度変化が最大となる画素データを検出することを特徴とする請求項１に記載の光画像診断装置。
3. 所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、各ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における最大強度を解析する第２の解析手段と、
   前記第２の解析手段による解析結果に基づいて、各ラインデータごとに、前記送信方向における前記生体組織の内壁の位置を示す画素データを検出する第２の検出手段と、
   前記各ラインデータごとに検出された前記内壁の位置を示す各画素データを、それぞれの位置情報に基づいてラベリングする第２のラベリング手段と、
   前記第２のラベリング手段により同一ラベルが付された各ラベリング群のうち、一のラベリング群に含まれる画素データの、前記送信方向におけるばらつきが大きいラベリング群を削除する第２の削除手段と、
   前記第２の削除手段により削除されなかった各ラベリング群について、各画素データの位置情報に基づいて、中心位置を算出する第２の算出手段と、
   前記第２の算出手段により算出された各ラベリング群の中心位置を用いて、前記内壁の閉曲線を生成する第２の生成手段と
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の光画像診断装置。
4. 前記第２の検出手段は、前記第２の解析手段により解析された最大強度から所定強度だけ小さい強度の画素データであって、前記送受信部に近い側の画素データを検出することを特徴とする請求項３に記載の光画像診断装置。
5. 前記第２の削除手段は、前記第２のラベリング手段により同一ラベルが付された各ラベリング群のうち、隣り合うラベリング群同士で前記ばらつきを比較し、ばらつきが大きい方のラベリング群を削除することを特徴とする請求項４に記載の光画像診断装置。
6. 光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで該生体管腔内からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで生成される干渉光のラインデータを用いて、該生体管腔内の断層画像を構築する光画像診断装置であって、
   所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析手段と、
   前記第１の解析手段による解析結果に基づいて、ラインデータごとに、ステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出手段と、
   前記ステントの厚みに関する情報を入力する入力手段と、
   前記ステントの厚みを表示する旨の指示が入力された場合に、前記第１の検出手段により検出された前記ステントの位置より、前記送信方向に向かって、前記厚みに対応する画素数分の画素データを、前記ステントを示す表示に変更したうえで、前記断層画像を再構築する再構築手段と
   を備えることを特徴とする光画像診断装置。
7. 光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで該生体管腔内からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで生成される干渉光のラインデータを用いて、該生体管腔内の断層画像を構築する光画像診断装置であって、
   所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析手段と、
   前記第１の解析手段による解析結果に基づいて、ラインデータごとに、ステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段によりラインデータごとに検出された各画素データをラベリングすることにより得られるラベリング群の中心位置を用いて、ステントの閉曲線を生成する第１の生成手段と、
   前記ステントの厚みに関する情報を入力する入力手段と、
   前記ステントの厚みに対応する間隔を有し、前記第１の生成手段により生成された閉曲線に対して相似な閉曲線を生成する第２の生成手段と、
   前記第１及び第２の生成手段により生成された閉曲線を、前記断層画像に重畳して表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする光画像診断装置。
8. 光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで該生体管腔内からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで生成される干渉光のラインデータを用いて、該生体管腔内の断層画像を構築する光画像診断装置の作動方法であって、
   所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析工程と、
   前記第１の解析工程における解析結果に基づいて、ラインデータごとに、ステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出工程と、
   前記ステントの厚みに関する情報を入力される入力工程と、
   前記ステントの厚みを表示する旨の指示が入力された場合に、前記第１の検出工程において検出された前記ステントの位置より、前記送信方向に向かって、前記厚みに対応する画素数分の画素データを、前記ステントを示す表示に変更したうえで、前記断層画像を再構築する再構築工程と
   を備えることを特徴とする光画像診断装置の作動方法。
9. 光の送受信を連続的に行う送受信部を、生体管腔内において周方向に回転させながら軸方向へと移動させることで該生体管腔内からの反射光を取得し、該取得した反射光と参照光とを干渉させることで生成される干渉光のラインデータを用いて、該生体管腔内の断層画像を構築する光画像診断装置の作動方法であって、
   所定の断層画像の構築に用いられるラインデータを読み出し、ラインデータごとに、前記送受信部からの光の送信方向における強度変化を解析する第１の解析工程と、
   前記第１の解析工程における解析結果に基づいて、ラインデータごとに、ステントの位置を示す画素データを検出する第１の検出工程と、
   前記第１の検出工程においてラインデータごとに検出された各画素データをラベリングすることにより得られるラベリング群のステントの位置を用いて、ステントの閉曲線を生成する第１の生成工程と、
   前記ステントの厚みに関する情報を入力される入力工程と、
   前記ステントの厚みに対応する間隔を有し、前記第１の生成工程において生成された閉曲線に対して相似な閉曲線を生成する第２の生成工程と、
   前記第１及び第２の生成工程において生成された閉曲線を、前記断層画像に重畳して表示する表示工程と
   を備えることを特徴とする光画像診断装置の作動方法。