JP6613903B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
この発明は、被検者の体内に投与された蛍光色素に対して励起光を照射し、この蛍光色素から発生する蛍光を撮影するイメージング装置に関する。 The present invention is irradiated with excitation light to the fluorescent dye is administered into the body of a subject, about Louis Imaging device to photograph the fluorescence emitted from the fluorescent dye.
近赤外蛍光イメージングと呼称される手法が、外科手術における血管造影に利用されている。この近赤外蛍光イメージングにおいては、蛍光色素であるインドシアニングリーン(ICG)をインジェクタ等により注入することで患部に投与する。そして、このインドシアニングリーンにその波長が600〜850nm(ナノメータ)程度の近赤外光を励起光として照射すると、インドシアニングリーンは750〜900nm程度の波長の近赤外蛍光を発する。この蛍光を、近赤外光を検出可能な撮像素子で撮影し、その画像を液晶表示パネル等の表示部に表示する。この近赤外蛍光イメージングによれば、体表から20mm程度までの深さに存在する血管やリンパ管等の観察が可能となる。 A technique called near-infrared fluorescence imaging is used for angiography in surgery. In this near-infrared fluorescence imaging, indocyanine green (ICG), which is a fluorescent dye, is injected into an affected area by injecting it with an injector or the like. When indocyanine green is irradiated with near infrared light having a wavelength of about 600 to 850 nm (nanometer) as excitation light, indocyanine green emits near infrared fluorescence having a wavelength of about 750 to 900 nm. This fluorescence is photographed by an imaging device capable of detecting near infrared light, and the image is displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel. According to this near-infrared fluorescence imaging, it is possible to observe blood vessels, lymph vessels, and the like existing at a depth of about 20 mm from the body surface.
また、近年、腫瘍を蛍光標識して手術ナビゲーションに利用する手法が注目されている。腫瘍を蛍光標識するための蛍光標識剤としては、5−アミノレブリン酸(5−ALA/5−Aminolevulinic Acid)が使用される。この5−アミノレブリン酸(以下、これを略称するときは「5−ALA」という)を被検者に投与した場合、5−ALAは蛍光色素であるPpIX(protoporphyrinIX/プロトポルフィリンナイン)に代謝される。なお、このPpIXは癌細胞に特異的に蓄積する。そして、5−ALAの代謝物であるPpIXに向けて410nm程度の波長の可視光を照射すると、PpIXからおよそ630nm程度の波長の赤色の可視光が蛍光として発光される。このPpIXからの蛍光を観察することにより、癌細胞を確認することが可能となる。 In recent years, attention has been focused on a technique in which a tumor is fluorescently labeled and used for surgical navigation. As a fluorescent labeling agent for fluorescently labeling the tumor, 5-aminolevulinic acid (5-ALA / 5-Aminolevulinic Acid) is used. When this 5-aminolevulinic acid (hereinafter abbreviated as “5-ALA”) is administered to a subject, 5-ALA is metabolized to a fluorescent dye, PpIX (protoporphyrinIX / protoporphyrinine). . This PpIX accumulates specifically in cancer cells. When PpIX, which is a metabolite of 5-ALA, is irradiated with visible light having a wavelength of about 410 nm, red visible light having a wavelength of about 630 nm is emitted as fluorescence from PpIX. By observing the fluorescence from this PpIX, cancer cells can be confirmed.
特許文献1には、インドシアニングリーンが投与された生体の被検臓器に対して、インドシアニングリーンの励起光を照射して得られた近赤外蛍光の強度分布イメージと、インドシアニングリーン投与前の被検臓器に対して、X線、核磁気共鳴または超音波を作用させて得られた癌病巣分布イメージとを比較し、近赤外蛍光の強度分布イメージで検出されるが癌病巣分布イメージでは検出されない領域のデータを、癌の副病巣領域データとして収集するデータ収集方法が開示されている。
このような体内に侵入させた蛍光色素からの蛍光を撮影するイメージング装置では、被検者からの蛍光と、被検者の可視画像とを同時に動画として記憶し、ビデオレコーダで記録した撮影画像を動画再生する構成となっている。このように、従来のイメージング装置は、所定のフレームレートで撮影した画像を動画として録画・再生することで、明るい外部照明環境下での、ICG等の蛍光色素投与後の血管・リンパ管の走行の観察や癌病巣領域の確認ができるものである。 In such an imaging device that captures fluorescence from a fluorescent dye that has entered the body, the fluorescence from the subject and the visible image of the subject are simultaneously stored as a moving image, and the captured image recorded by the video recorder is stored. It is configured to play video. As described above, the conventional imaging apparatus records and reproduces an image captured at a predetermined frame rate as a moving image, so that a blood vessel / lymph vessel travels after administration of a fluorescent dye such as ICG in a bright external illumination environment. Observation and confirmation of cancer lesion area.
このような録画データは、参照用に使用し得るだけではなく、解析に利用することにより新しい知見を得ることができる。例えば、ROI(Region Of Interest:関心領域)の時間方向の信号変化曲線を描画するTIC(Time Intensity Curve)解析においては、ROIの画素値がピークとなるまでの時間を求めることにより、インドシアニングリーン等の蛍光色素の造影時間を定量的に評価することが可能となる。例えば、心臓冠動脈バイパス手術後の血流確認のためにはTICによりROIの画素値の経時的な変化曲線を得ることが有効な手段となる。 Such recorded data can be used not only for reference but also for obtaining new knowledge by using it for analysis. For example, in TIC (Time Intensity Curve) analysis that draws a signal change curve in the time direction of ROI (Region Of Interest), indocyanine green is obtained by obtaining the time until the pixel value of ROI reaches a peak. It is possible to quantitatively evaluate the contrast time of a fluorescent dye such as. For example, to check blood flow after cardiac coronary artery bypass surgery, it is effective to obtain a temporal change curve of the ROI pixel value by TIC.
一方、心臓などの被検者の体動を伴う領域をROIとして解析する場合には、被検者の体動に伴う補正を実行する必要がある。例えば、心筋部をROIとして解析するときに、拍動に伴う心血管の移動がある場合には、解析領域に心血管が混入することから、TIC
曲線に対して、被検者の体動に伴う心血管領域の周期的な成分が重畳することになる。
On the other hand, when a region such as a heart that accompanies body movement of the subject is analyzed as an ROI, it is necessary to perform correction associated with body movement of the subject. For example, when analyzing the myocardial part as an ROI, if there is cardiovascular movement accompanying pulsation, the cardiovascular is mixed into the analysis region, so TIC
The periodic component of the cardiovascular region accompanying the body movement of the subject is superimposed on the curve.
特許文献2には、被検者の体動に伴う動きを、ベクトル計算を用いて補正するようにした超音波診断装置が開示されている。
例えば、心臓の心筋部付近をROIとするTIC解析においては、血管部の位置固定(ロック化)が必要となるが、特許文献2に記載されたベクトル計算においては、血管を全ての領域において位置固定することは不可能である。すなわち、特許文献2に記載されたベクトル計算では、空間的な移動を伴う補正計算に長い時間が必要となり、血管部を全域において位置固定することは困難となる。
For example, in the TIC analysis in which the vicinity of the myocardial part of the heart is ROI, the position of the blood vessel part needs to be fixed (locked), but in the vector calculation described in
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、被検者の体動に伴って移動する関心領域に対しても、関心領域の画素値の経時的な変化曲線を容易に得ることが可能なイメージング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is possible to easily obtain a temporal change curve of a pixel value of a region of interest even for a region of interest that moves as the subject moves. and to provide a capable Imaging device.
請求項1に記載の発明は、被検者に投与された蛍光色素を励起させるための励起光を、前記被検者に向けて照射する励起用光源と、励起光が照射されることにより前記蛍光色素から発生した蛍光を撮影することにより、蛍光画像を取得する撮影部と、前記被検者の体動にともなって変化する前記蛍光画像を経時的に記憶する画像記憶部と、を備えたイメージング装置において、前記画像記憶部に経時的に記憶した蛍光画像のうちの少なくとも1つから、関心領域と関心領域の近傍の参照物とを含む小領域を抽出する小領域抽出部と、前記小領域抽出部により抽出した小領域における前記参照物の位置をマーキングするマー
キング部と、前記マーキング部によりマーキングされた前記参照物の位置に基づいて、経時的に記憶された蛍光画像における前記小領域に対して前記参照物の位置を特定する位置特定部と、前記位置特定部により特定された参照物の位置が前記小領域中において一定の位置となるように、経時的に記憶された蛍光画像における前記小領域中の画素の位置をシフトさせるシフト部と、経時的に記憶された蛍光画像における前記シフト部により画素の位置がシフトされた小領域の画像において、関心領域の画素値を測定する画素値測定部と、前記画素値測定部において測定した画素値に基づいて、関心領域の画素値の経時的な変化曲線を作成する変化曲線作成部と、を備えたことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, the excitation light for irradiating the subject with excitation light for exciting the fluorescent dye administered to the subject, and the excitation light irradiates the excitation light. An imaging unit that acquires a fluorescence image by imaging fluorescence generated from the fluorescent dye, and an image storage unit that stores the fluorescence image that changes with the body movement of the subject over time. In the imaging apparatus, the small region extracting unit that extracts a small region including a region of interest and a reference object in the vicinity of the region of interest from at least one of the fluorescent images stored with time in the image storage unit; Based on the marking unit for marking the position of the reference object in the small region extracted by the region extraction unit, and the fluorescence image stored over time based on the position of the reference object marked by the marking unit. A position specifying unit for specifying the position of the reference object with respect to the small area, and storing the reference object specified by the position specifying unit over time so that the position of the reference object is a constant position in the small area. A shift unit that shifts the position of the pixel in the small area in the fluorescent image, and a pixel in the region of interest in the small area image in which the position of the pixel is shifted by the shift unit in the fluorescent image stored over time A pixel value measuring unit that measures a value, and a change curve creating unit that creates a temporal change curve of the pixel value of the region of interest based on the pixel value measured by the pixel value measuring unit. And
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記小領域は矩形状の領域であり、前記参照物は、前記矩形状の領域の対向する2辺を通過する血管またはリンパ管である。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the small region is a rectangular region, and the reference object is a blood vessel or lymph that passes through two opposite sides of the rectangular region. It is a tube.
請求項1に記載の発明によれば、被検者の体動に伴って移動する関心領域に対しても、蛍光画像における関心領域の画素値の経時的な変化曲線を容易に得ることが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily obtain a temporal change curve of the pixel value of the region of interest in the fluorescence image, even for the region of interest that moves with the body movement of the subject. It becomes.
請求項2に記載の発明によれば、血管またはリンパ管の近傍の関心領域の画素値の経時的な変化曲線を得ることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain a temporal change curve of the pixel value of the region of interest near the blood vessel or lymph vessel.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るイメージング装置の斜視図である。図2は、この発明に係るイメージング装置の側面図である。図3は、この発明に係るイメージング装置の平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an imaging apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view of the imaging apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a plan view of the imaging apparatus according to the present invention.
この発明に係るイメージング装置は、被検者の体内に注入された蛍光色素としてのインドシアニングリーンに対し励起光を照射し、このインドシアニングリーンから放射される蛍光を撮影するためのものであり、4個の車輪13を備えた台車11と、この台車11の上面における台車11の進行方向の前方(図2および図3における左方向)付近に配設されたアーム機構30と、このアーム機構30にサブアーム41を介して配設された照明・撮影部12と、モニター15とを備える。台車11の進行方向の後方には、台車11を移動するときに使用されるハンドル14が付設されている。また、台車11の上面には、このイメージング装置を遠隔操作するためのリモコンを装着するための凹部16が形成されている。
The imaging apparatus according to the present invention is for irradiating excitation light to indocyanine green as a fluorescent dye injected into the body of a subject and photographing fluorescence emitted from this indocyanine green, A
上述したアーム機構30は、台車11の進行方向の前方側に配設されている。このアーム機構30は、台車11の進行方向の前方側に立設された支柱36上に配設された支持部37に対して、ヒンジ部33により連結された第1アーム部材31を備える。この第1アーム部材31は、ヒンジ部33の作用により、支柱36および支持部37を介して、台車11に対して揺動可能となっている。なお、上述したモニター15は、支柱36に付設されている。
The
この第1アーム部材31の上端には、第2アーム部材32がヒンジ部34により連結されている。この第2アーム部材32は、ヒンジ部34の作用により、第1アーム部材31に対して揺動可能となっている。このため、第1アーム部材31と第2アーム部材32とは、図2において符合Cを付した仮想線で示すように、第1アーム部材31と第2アーム部材32とが第1アーム部材31と第2アーム部材32との連結部であるヒンジ部34を中心として所定の角度開いた撮影姿勢と、図1から図3において符合Aを付した実線で示すように、第1アーム部材31と第2アーム部材32とが近接する待機姿勢とをとることが可能となっている。
A
第2アーム部材32の下端には、支持部43がヒンジ部35により連結されている。この支持部43は、ヒンジ部35の作用により、第2アーム部材32に対して揺動可能となっている。この支持部43には、回転軸42が支持されている。そして、照明・撮影部12を支持したサブアーム41は、第2アーム部材32の先端に配設された回転軸42を中心に回動する。このため、照明・撮影部12は、このサブアーム41の回動により、図1から図3において符合Aを付した実線で、あるいは、図2において符合Cを付した仮想線で示すように、撮影姿勢または待機姿勢をとるためのアーム機構30に対して台車11の進行方向の前方側の位置と、図2および図3において符合Bを付した仮想線で示すように、台車11を移動させる時の姿勢であるアーム機構30に対して台車11の進行方向の後方側の位置との間を移動する。
A
図4は、照明・撮影部12の概要図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of the illumination /
この照明・撮影部12は、可視光および近赤外光を撮影可能な複数の撮像素子を備えたカメラ21と、このカメラ21の外周部に配設された可視光源22と、可視光源22の外周部に配設された励起用光源23とを備える。可視光源22は、白色光(可視光)を照射する。また、励起用光源23は、蛍光色素としてのインドシアニングリーンを励起させるための励起光であるその波長が810nmの近赤外光を照射する。810nmの近赤外光を照射されたインドシアニングリーンからは、ピークが845nm程度の近赤外光が蛍光として放射される。
The illumination /
なお、この実施形態においては、可視光源22および励起用光源23と、カメラ21とを一体化した照明・撮影部12を使用しているが、可視光源22および励起用光源23と、カメラ21とを、個別に配設してもよい。
In this embodiment, the illumination / photographing
図5は、照明・撮影部12におけるカメラ21の概要図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the
このカメラ21は、焦点合わせのために往復移動する可動レンズ54と、波長選択フィルター53と、可視光用撮像素子51と、蛍光用撮像素子52とを備える。可視光用撮像素子51と蛍光用撮像素子52とは、CMOSやCCDから構成される。カメラ21に対して、その光軸Lに沿って同軸で入射した可視光および蛍光は、焦点合わせ機構を構成する可動レンズ54を通過した後、波長選択フィルター53に到達する。同軸状に入射した可視光および蛍光のうち、可視光は、波長選択フィルター53により反射され、可視光用撮像素子51に入射する。また、同軸状の可視光および蛍光のうち、蛍光は、波長選択フ
ィルター53を通過して蛍光用撮像素子52に入射する。このとき、可動レンズ54を含む焦点合わせ機構の作用により、可視光は可視光用撮像素子51に対して焦点合わせされ、蛍光は蛍光用撮像素子52に対して焦点合わせされる。
The
図6は、この発明に係るイメージング装置の主要な制御系を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a main control system of the imaging apparatus according to the present invention.
このイメージング装置は、論理演算を実行するCPU、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROM、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM等から構成され、装置全体を制御する制御部60を備える。この制御部60は、蛍光画像と可視画像に対して各種の画像処理を実行する画像処理部70を備える。
This imaging apparatus is composed of a CPU that performs logical operations, a ROM that stores operation programs necessary for controlling the apparatus, a RAM that temporarily stores data during control, and the like, and a control unit that controls the
また、制御部60は、オペレータにより各種の情報が入力される入力部62と接続されている。また、この制御部60は、上述したモニター15と接続されている。なお、入力部62は、このイメージング装置を遠隔操作するためのリモコンに配設されていてもよく、モニター15がタッチパネル式のものである場合にはこのモニター15の画面に配設されてもよく、台車11に配設されてもよい。
The
また、制御部60は、カメラ21、可視光源22および励起用光源23を備えた照明・撮影部12と接続されている。また、この制御部60は、カメラ21により撮影された画像を経時的に記憶する画像記憶部63とも接続されている。この画像記憶部63は、蛍光画像を経時的に記憶する蛍光画像記憶部64と、可視画像を経時的に記憶する可視画像記憶部65とから構成される。なお、蛍光画像記憶部64および可視画像記憶部65を備える代わりに、可視画像と蛍光画像とを合成(フュージョン)した画像を経時的に記憶する合成画像記憶部を備えていても良い。
The
また、この制御部60における画像処理部70は、後述するように、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶した蛍光画像のうちの少なくとも1つからROI(関心領域)とROIの近傍の参照物である心血管とを含む小領域を抽出する小領域抽出部71と、小領域抽出部71により抽出した小領域における心血管の位置をマスター線としてマーキングするマーキング部72と、マーキング部72によりマーキングされた心血管の位置に基づいて経時的に記憶された蛍光画像における小領域に対して心血管の位置を特定する位置特定部73と、位置特定部73により特定された心血管の位置が小領域中において一定の位置となるように経時的に記憶された蛍光画像における小領域中の画素の位置をシフトさせるシフト部74と、経時的に記憶された蛍光画像におけるシフト部74によりシフトされた小領域中の画像においてROIの画素値を測定する画素値測定部75と、画素値測定部75において測定した画素値に基づいてROIの画素値の経時的な変化曲線を作成する変化曲線作成部76と、を備える。
Further, as will be described later, the
次に、以上のような構成を有するイメージング装置を使用することにより、例えば、心臓冠動脈バイパス手術後の血流確認のためにTIC解析を利用してROIの蛍光画像の画素値の経時的な変化曲線を得るイメージング動作について説明する。図7は、モニター15に表示される心臓91付近の画像を示す模式図である。
Next, by using the imaging apparatus having the above-described configuration, for example, changes in the pixel values of the ROI fluorescence image over time using TIC analysis for blood flow confirmation after cardiac coronary artery bypass surgery An imaging operation for obtaining a curve will be described. FIG. 7 is a schematic diagram showing an image near the
この実施形態は、心臓91における心血管92近傍の心筋部分をROIとして、その蛍光画像の画素値の経時的な変化を測定する場合についてのものである。心筋部分をROIとして蛍光画像の画素値の経時的な変化を観察するTIC解析は、心臓冠動脈バイパス手術後の血流確認のために有効な手段となる。一方、心血管92近傍の心筋部をROIとして解析するときには、拍動に伴う心血管92の移動により、心血管92が画素値の測定領域に混入することから、TIC曲線に対して被検者の体動に伴う心血管領域の画像の周期的な成分が重畳することになる。このため、この発明に係るイメージング装置においては
、蛍光画像記憶部64に記憶した蛍光画像に対して小領域100を抽出し、この小領域100に対して画像処理を実行する構成を採用している。
In this embodiment, the myocardial portion of the
図8は、この発明に係るイメージング装置によるイメージング工程を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a flowchart showing an imaging process by the imaging apparatus according to the present invention.
このイメージング装置においては、予め、心臓91を含む蛍光画像がカメラ21における蛍光用撮像素子52により撮影され、蛍光画像記憶部64に記憶されている(ステップS1)。この蛍光画像は、例えば、フレームレートが60fps(frame per second)で撮影される。ここで、フレームレートが60fpsで30秒間画素値の測定を実行した場合には、1800枚の蛍光画像が記憶されることになる。
In this imaging apparatus, a fluorescence image including the
TIC解析を実行するときには、最初に、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶した蛍光画像のうちの少なくとも1つから、ROIとROIの近傍の心血管92とを含む矩形状の小領域100を抽出する(ステップS2)。この矩形状の小領域100は、ROIと、このROIの近傍においてマーカとして利用される心血管92を含むと共に、心血管92が小領域100を図7における縦方向(Y方向)に貫通することにより、矩形状の小領域100のX方向を向く2辺を通過する状態となるように抽出される。この小領域100の設定は、図6に示す小領域抽出部71により実行される。但し、この小領域100の抽出を、オペレータがマニュアルにより実行してもよい。
When performing the TIC analysis, first, a rectangular
図9は、抽出された小領域100の拡大図である。
FIG. 9 is an enlarged view of the extracted
この図に示すように、矩形状の小領域100は、ROIと、このROIの近傍において参照物として利用される心血管92を含んでいる。この小領域100を選択する場合には、心血管92が小領域100をY方向に貫通することにより、小領域100におけるX方向を向く2辺を通過する状態となるようにする。なお、このような状態でROIにおける画素値の経時的な変化を測定した場合においては、被検者の拍動に伴う心血管92の移動により、心血管92が画素値の測定領域に混入することから、TIC曲線に対して被検者の体動に伴う心血管領域の画像の周期的な成分が重畳することになる。
As shown in this figure, the rectangular
図10は、図9に示すROIに対応する領域の画素値を経時的に測定した結果を示すグラフである。 FIG. 10 is a graph showing the results of measuring the pixel values in the region corresponding to the ROI shown in FIG. 9 over time.
ここで、ROIに対応する領域とは、被検者の体動がない場合におけるROIの位置に相当する領域である。TIC解析においては、ROIの画素値を経時的に測定する必要があるが、実際には、被検者の拍動に伴いROIの位置が変化する。図10においては、被検者の拍動がないときにROIが存在する領域をROIに対応する領域として、その位置の画素値を測定した結果を示している。この図10からも明らかなように、被検者の拍動に伴うROIの移動によりROIに相当する領域に心血管92が混入することから、ROIに相当する領域の画素値を表す曲線L1は、被検者の拍動と同等の周期で上下動を繰り返すことになる。 Here, the region corresponding to the ROI is a region corresponding to the position of the ROI when there is no body movement of the subject. In the TIC analysis, it is necessary to measure the pixel value of the ROI with time, but in reality, the position of the ROI changes with the pulsation of the subject. FIG. 10 shows the result of measuring the pixel value at the position where the region where the ROI exists when there is no pulsation of the subject is the region corresponding to the ROI. As apparent from FIG. 10, since the cardiovascular 92 is mixed in the region corresponding to the ROI due to the movement of the ROI accompanying the pulsation of the subject, the curve L1 representing the pixel value of the region corresponding to the ROI is The up and down movement is repeated at a period equivalent to the pulsation of the subject.
次に、抽出後の小領域100における参照物としての心血管92の位置をマーキングする(ステップS3)。
Next, the position of the cardiovascular 92 as a reference in the
図11は、マーキングを実行する状態を示す模式図である。 FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a state in which marking is performed.
このマーキングは、小領域100に対してフィルターを利用した画像処理を実行することにより、心血管92の画像を抽出する。そして、心血管92の中心を通過する線をマー
カとして利用するマスター線93として描画する。このマーキングは、図6に示すマーキング部72により実行される。但し、このマーキングを、オペレータがマニュアルにより実行してもよい。
In this marking, an image of the cardiovascular 92 is extracted by executing image processing using a filter on the
次に、マスター線93を利用することにより、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶された蛍光画像に対して、心血管92の位置を特定する(ステップS4)。すなわち、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶された各蛍光画像に対して、順次、マスター線93の近傍の検索を実行し、画素値の高い領域を心血管92であると特定する。そして、検出後の心血管92の位置を基準として、上述したマーキング工程と同様の工程を実行することにより新たなマスター線93を求める。このような動作を、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶された各蛍光画像に対して、順次、実行する。この心血管92の位置の特定とマスター線の更新は、図6に示す位置特定部73により実行される。
Next, the position of the cardiovascular 92 is specified with respect to the fluorescence image memorize | stored in the fluorescence image memory |
次に、マスター線93が特定された各蛍光画像に対して、マスター線93の位置、すなわち、心血管92の位置が小領域100中において一定の位置となるように、各蛍光画像における小領域100中の画素の位置をシフトさせる(ステップS5)。より具体的には小領域100中においてY方向に貫通するマスター線93が、小領域100におけるX方向の中央の位置においてY方向を向く直線となるように、小領域100中の画素の位置をX方向にシフトさせる。ここで、マスター線93の位置(心血管92の位置)が小領域100中において一定の位置となるとは、マスター線93を構成する画素の位置(X、Y)のうち、X方向に位置が一定となることである。この画像のX方向へのシフトは、図6に示すシフト部74により実行される。なお、心血管92が小領域100をX方向に貫通している場合においては、各画素をY方向にシフトさせればよい。
Next, for each fluorescent image in which the
図12は、シフト実行後の小領域100の拡大図である。
FIG. 12 is an enlarged view of the
この図に示すように、シフトを実行した後においては、ROIと心血管92との位置関係を一定とすることが可能となる。このため、被検者の拍動に伴う心血管92の移動があった場合においても、心血管92の画素値の測定領域への混入を防止することができる。 As shown in the figure, after the shift is executed, the positional relationship between the ROI and the cardiovascular 92 can be made constant. For this reason, even when the cardiovascular 92 is moved due to the pulsation of the subject, it is possible to prevent the pixel value of the cardiovascular 92 from being mixed into the measurement region.
次に、図12に示すROIに対応する領域の画素値測定する(ステップS6)。すなわち、蛍光画像記憶部64に経時的に記憶され、シフトが実行された各蛍光画像に対して、ROIに対応する領域の画素値を測定する。この画素値の測定は、図6に示す画素値測定部75により実行される。
Next, the pixel value of the region corresponding to the ROI shown in FIG. 12 is measured (step S6). That is, the pixel value of the area corresponding to the ROI is measured for each fluorescent image that is stored in the fluorescent
そして、測定後の画素値に基づいて、ROIの画素値の経時的な変化曲線を作成する(ステップS7)。この変化曲線の作成は、図6に示す変化曲線作成部76により実行される。
Then, a change curve with time of the pixel value of ROI is created based on the pixel value after measurement (step S7). The creation of the change curve is executed by the change
図13は、図12に示すROIに対応する領域の画素値を経時的に測定した結果を示すグラフである。 FIG. 13 is a graph showing the results of measuring the pixel values in the region corresponding to the ROI shown in FIG. 12 over time.
このときには、TIC曲線に対して被検者の体動に伴う心血管領域の画像の周期的な成分の重畳を防止することが可能となる。このため、図13に示す変化曲線L2は、被検者の拍動に伴う心筋部分の動きのみを反映したものとなる。従って、図13に示す変化曲線L2は、図10に示す変化曲線L1と比較して、より正確に心筋部分の画素値の変化を反映したものとなる。 At this time, it is possible to prevent the periodic component of the cardiovascular region image accompanying the body movement of the subject from being superimposed on the TIC curve. For this reason, the change curve L2 shown in FIG. 13 reflects only the movement of the myocardial portion accompanying the pulsation of the subject. Therefore, the change curve L2 shown in FIG. 13 reflects the change in the pixel value of the myocardial portion more accurately than the change curve L1 shown in FIG.
なお、上述した実施形態においては、心筋部分の画素値の変化を測定するための参照物として、心血管92を利用している。しかしながら、血管を参照物として利用するかわり
に、リンパ管を参照物として利用してもよい。さらに、この発明は、心臓91だけではなく、例えば、横隔膜等の体動を伴う領域に対しても同様に適用することも可能である。
In the above-described embodiment, the cardiovascular 92 is used as a reference for measuring a change in the pixel value of the myocardial portion. However, instead of using a blood vessel as a reference, a lymph vessel may be used as a reference. Furthermore, the present invention can be similarly applied not only to the
また、上述した実施形態においては、蛍光色素を含む材料としてインドシアニングリーンを使用し、このインドシアニングリーンに対して600nm〜850nm程度の近赤外光を励起光として照射することにより、インドシアニングリーンからおおよそ810nmをピークとする近赤外領域の蛍光を発光させる場合について説明したが、近赤外線以外の光を使用してもよい。 In the above-described embodiment, indocyanine green is used as a material containing a fluorescent dye, and the indocyanine green is irradiated with near-infrared light of about 600 nm to 850 nm as excitation light. The case of emitting fluorescence in the near-infrared region having a peak at approximately 810 nm from the above has been described, but light other than near-infrared light may be used.
また、蛍光色素として、インドシアニングリーンを使用するかわりに、上述した5−ALA等の、その他の蛍光色素を使用してもよい。 Further, instead of using indocyanine green as the fluorescent dye, other fluorescent dyes such as the above-mentioned 5-ALA may be used.
12 照明・撮影部
21 カメラ
22 可視光源
23 励起用光源
30 アーム機構
51 可視光用撮像素子
52 蛍光用撮像素子
60 制御部
62 入力部
63 画像記憶部
64 蛍光画像記憶部
65 可視画像記憶部
70 画像処理部
71 小領域抽出部
72 マーキング部
73 位置特定部
74 シフト部
75 画素値測定部
76 変化曲線作成部
91 心臓
92 心血管
93 マスター線
100 小領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
励起光が照射されることにより前記蛍光色素から発生した蛍光を撮影することにより、蛍光画像を取得する撮影部と、
前記被検者の体動にともなって変化する前記蛍光画像を経時的に記憶する画像記憶部と、
を備えたイメージング装置において、
前記画像記憶部に経時的に記憶した蛍光画像のうちの少なくとも1つから、関心領域と関心領域の近傍の参照物とを含む小領域を抽出する小領域抽出部と、
前記小領域抽出部により抽出した小領域における前記参照物の位置をマーキングするマーキング部と、
前記マーキング部によりマーキングされた前記参照物の位置に基づいて、経時的に記憶された蛍光画像における前記小領域に対して前記参照物の位置を特定する位置特定部と、
前記位置特定部により特定された参照物の位置が前記小領域中において一定の位置となるように、経時的に記憶された蛍光画像における前記小領域中の画素の位置をシフトさせるシフト部と、
経時的に記憶された蛍光画像における前記シフト部により画素の位置がシフトされた小領域の画像において、関心領域の画素値を測定する画素値測定部と、
前記画素値測定部において測定した画素値に基づいて、関心領域の画素値の経時的な変化曲線を作成する変化曲線作成部と、
を備えたことを特徴とするイメージング装置。 An excitation light source for irradiating the subject with excitation light for exciting the fluorescent dye administered to the subject;
An imaging unit that acquires a fluorescence image by imaging fluorescence generated from the fluorescent dye by being irradiated with excitation light; and
An image storage unit that stores the fluorescence image that changes with the body movement of the subject over time;
In an imaging apparatus comprising:
A small region extraction unit that extracts a small region including the region of interest and a reference object in the vicinity of the region of interest from at least one of the fluorescent images stored over time in the image storage unit;
A marking unit for marking the position of the reference object in the small region extracted by the small region extraction unit;
Based on the position of the reference object marked by the marking part, a position specifying part for specifying the position of the reference object with respect to the small region in the fluorescent image stored over time;
A shift unit that shifts the position of the pixel in the small region in the fluorescent image stored over time so that the position of the reference object specified by the position specifying unit is a constant position in the small region;
A pixel value measuring unit that measures a pixel value of a region of interest in an image of a small region in which a pixel position is shifted by the shift unit in a fluorescence image stored over time;
Based on the pixel value measured in the pixel value measurement unit, a change curve creation unit that creates a change curve over time of the pixel value of the region of interest;
An imaging apparatus comprising:
前記小領域は矩形状の領域であり、The small area is a rectangular area,
前記参照物は、前記矩形状の領域の対向する2辺を通過する血管またはリンパ管であるイメージング装置。The imaging device, wherein the reference object is a blood vessel or a lymph vessel that passes through two opposite sides of the rectangular region.
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