JP7134704B2 - 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
第1の実施形態では、光音響装置が酸素化指標として酸素飽和度の空間分布を取得する例を説明する。また、第1の実施形態では、ユーザーが光音響装置により取得された光音響画像データに対して関心領域を指定する例を説明する。以下、本実施形態の光音響装置の構成及び情報処理方法について説明する。
光照射部110は、光を発する光源111と、光源111から射出された光を被検体100へ導く光学系112とを含む。なお、光は、いわゆる矩形波、三角波などのパルス光を含む。
受信部120は、音響波を受信することにより電気信号を出力するトランスデューサ121と、トランスデューサ121を支持する支持体122とを含む。また、トランスデューサ121は、音響波を送信する送信手段としてもよい。受信手段としてのトランスデューサと送信手段としてのトランスデューサとは、単一(共通)のトランスデューサでもよいし、別々の構成であってもよい。
駆動部130は、被検体100と受信部120との相対位置を変更する部分である。本実施形態では、駆動部130は、支持体122をXY方向に移動させる装置であり、ステッピングモーターを搭載した電動のXYステージある。駆動部130は、駆動力を発生させるステッピングモーターなどのモーターと、駆動力を伝達させる駆動機構と、受信部120の位置情報を検出する位置センサとを含む。駆動機構としては、リードスクリュー機構、リンク機構、ギア機構、油圧機構、などを用いることができる。また、位置センサとしては、エンコーダー、可変抵抗器、などを用いたポテンショメータなどを用いることができる。
信号収集部140は、トランスデューサ121から出力されたアナログ信号である電気信号を増幅するアンプと、アンプから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを含む。信号収集部140は、FPGA(Field Programmable Gate Array)チップなどで構成されてもよい。信号収集部140から出力されるデジタル信号は、コンピュータ150内の記憶部152に記憶される。信号収集部140は、Data Acquisition System(DAS)とも呼ばれる。本明細書において電気信号は、アナログ信号もデジタル信号も含む概念である。なお、信号収集部140は、光照射部110の光射出部に取り付けられた光検出センサと接続されており、光が光照射部110から射出されたことをトリガーに、同期して処理を開始してもよい。また、信号収集部140は、フリーズボタンなどを用いてなされる指示をトリガーに同期して、当該処理を開始してもよい。
表示制御装置としてのコンピュータ150は、演算部151、記憶部152、制御部153を含む。各構成の機能については処理フローの説明の際に説明する。
表示部160は、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)FED、メガネ型ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなどのディスプレイである。コンピュータ150により得られたボリュームデータに基づいた画像や特定位置の数値等を表示する装置である。表示部160は、画像データに基づいた画像や装置を操作するためのGUIを表示してもよい。なお、被検体情報の表示にあたっては、表示部160またはコンピュータ150において画像処理(輝度値の調整等)を行った上で表示することもできる。表示部160は、光音響装置とは別に提供されていてもよい。コンピュータ150は、光音響画像データを有線または無線で表示部160へ送信することができる。
入力部170としては、ユーザーが操作可能な、マウスやキーボードなどで構成される操作コンソールを採用することができる。また、表示部160をタッチパネルで構成し、表示部160を入力部170として利用してもよい。
被検体100は光音響装置を構成するものではないが、以下に説明する。本実施形態に係る光音響装置は、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを目的として使用できる。よって、被検体100としては、生体、具体的には人体や動物の乳房や各臓器、血管網、頭部、頸部、腹部、手指および足指を含む四肢などの診断の対象部位が想定される。例えば、人体が測定対象であれば、オキシヘモグロビンあるいはデオキシヘモグロビンやそれらを含む多く含む血管あるいは腫瘍の近傍に形成される新生血管などを光吸収体の対象としてもよい。また、頸動脈壁のプラークなどを光吸収体の対象としてもよい。また、メチレンブルー(MB)、インドシアニングリーン(ICG)などの色素、金微粒子、またはそれらを集積あるいは化学的に修飾した外部から導入した物質を光吸収体としてもよい。
ユーザーが、被検体情報の取得のために必要な光照射部110の照射条件(繰り返し周波数や波長など)やプローブ180の位置などの制御パラメータを、入力部170を用いて指定する。コンピュータ150は、ユーザーの指示に基づいて決定された制御パラメータを設定する。
制御部153が、ステップS100で指定された制御パラメータに基づいて、駆動部130にプローブ180を指定の位置へ移動させる。ステップS100において複数位置での撮像が指定された場合には、駆動部130は、まずプローブ180を最初の指定位置へ移動させる。なお、駆動部130は、測定の開始指示がなされたときに、あらかじめプログラムされた位置にプローブ180を移動させてもよい。なお、ハンドヘルド型の場合、ユーザーがプローブ180を把持して所望の位置まで移動させてもよい。
光照射部110は、S100で指定された制御パラメータに基づいて、被検体100に光を照射する。
信号収集部140は、光照射部110から送信された同期信号を受信すると、信号収集の動作を開始する。すなわち、信号収集部140は、受信部120から出力された、音響波に由来するアナログ電気信号を、増幅・AD変換することにより、増幅されたデジタル電気信号を生成し、コンピュータ150へ出力する。コンピュータ150は、信号収集部140から送信された信号を記憶部152に保存する。ステップS100で複数の走査位置での撮像を指定した場合には、指定した走査位置において、S200-S400のステップを繰り返し実行し、パルス光の照射と音響波に由来するデジタル信号の生成を繰り返す。
第1取得手段としてのコンピュータ150内の演算部151は、記憶部152に記憶された信号データに基づいて、光音響画像データを生成し、記憶部152に保存する。信号データを空間分布としての光音響画像データに変換する再構成アルゴリズムとしては、タイムドメインでの逆投影法、フーリエドメインでの逆投影法、モデルベース法(繰り返し演算法)などのあらゆる手法を採用することができる。例えば、タイムドメインでの逆投影法として、Universal back-projection(UBP)、Filtered back-projection(FBP)、または整相加算(Delay-and-Sum)などが挙げられる。例えば、演算部151は、光音響画像データとして、音響波の発生音圧(初期音圧)の空間分布を取得する再構成の手法として、式(1)で表されるUBP法を採用してもよい。
表示制御手段としてのコンピュータ150は、S500で得られた光音響画像データに基づいて画像を生成し、表示部160に表示させる。本実施形態では、図9(a)に示すように、コンピュータ150が、光音響画像データに基づいて、酸素飽和度の空間分布を示す画像を生成し、表示部160に表示させる。なお、図9(a)に示す画像は、図3(b)と同様の画像である。なお、光音響画像データが3次元の空間分布を表す場合、コンピュータ150は、光音響画像データを公知の手法によりレンダリングすることにより、画像を表示部160に表示させてもよい。レンダリングには、最大値投影法(MIP)、最小値投影法(MinIP)、Ray Sum、平均値投影法、中央値投影法、ボリュームレンダリング、サーフェイスレンダリングなどの公知のあらゆる手法を採用することができる。なお、本実施形態に係る光音響装置は、ユーザーが入力部170を用いてレンダリング手法を選択できるように構成されていてもよい。また、再構成ボクセルの配列方向と視線方向(投影方向)とが一致していない場合は、再構成ボクセルを分割し、補間されたボリュームデータに対してレンダリング処理を実行してもよい。また、視線方向が1方向である平行投影法や、ある点から放射状に伸びる方向を視線方向(投影方向)に投影する透視投影法で画像を生成し、表示してもよい。
図9(b)に示すように、ユーザーは、入力部170を用いて、光音響画像データに基づいた画像に対して、関心領域55を指定する。入力部170は、関心領域55を示す情報をコンピュータ150に出力し、コンピュータ150は当該情報を受け取る。すなわち、第2取得手段としてのコンピュータ150は、ユーザーの指示に基づいて決定された関心領域55を示す情報を取得する。ここで、関心領域を示す情報とは、関心領域の外周の位置(座標)を示す情報や関心領域を構成するボクセル群(またはピクセル群)の位置(座標)を示す情報など、関心領域を特定できる情報であれば、いかなる情報でもよい。
コンピュータ150は、S600で取得された酸素飽和度の空間分布に基づいて、S700で設定された関心領域55に存在する組織の状態を推定する。そして、表示制御手段としてのコンピュータ150は、関心領域55に存在する組織の状態に応じた表示態様の画像を表示部160に表示させる。以下、本工程の具体的な処理について、図10を用いて説明する。
第3取得手段としてのコンピュータ150は、関心領域55に関連する血管を示す情報を取得する。ここで、血管を示す情報とは、血管の外周の位置(座標)を示す情報や血管を構成するボクセル群(またはピクセル群)の位置(座標)を示す情報など、血管を特定できる情報であれば、いかなる情報でもよい。
コンピュータ150は、S810で特定された血管の画像のうち、動脈と静脈とを特定する。すなわち、コンピュータ150は、動脈に相当する画像と、静脈に相当する画像とを判別する。
決定手段としてのコンピュータ150は、S820で特定された動脈に相当する血管31及び32の酸素飽和度の代表値を算出する。また、コンピュータ150は、S830で特定された静脈に相当する血管33の酸素飽和度の代表値を算出する。例えば、代表値とは、平均値、中央値、最頻値の少なくとも一つを含む。
コンピュータ150は、S830で算出された動脈と静脈の酸素飽和度の代表値の変化を示す情報を取得する。コンピュータ150は、代表値の差分や比などを算出することにより、代表値の違いを示す情報を取得することができる。なお、代表値の変化量を特定できる方法であれば、差分や比以外の計算方法を採用してもよい。
コンピュータ150は、S840で取得された動脈と静脈の酸素飽和度の代表値の違いを示す情報に基づいて、代表値の変化に応じた表示態様を決定する。そして、コンピュータ150は、決定された表示態様で関心領域の画像を表示部160に表示させる。
第2の実施形態では、光音響装置とは異なるモダリティで得られた画像データに基づいた表示画像に対して関心領域を指定する形態を説明する。特に、第2の実施形態では、光音響装置とは異なるモダリティとして超音波診断装置を適用した場合の例を説明する。第2の実施形態においても、第1の実施形態で説明した光音響装置と同様の装置を用いる。既に説明した構成には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
プローブ180は、被検体100に対して超音波を送受信することにより、超音波信号を出力する。信号収集部140は、超音波信号に対してAD変換処理等を行い、処理後の超音波信号をコンピュータ150に送信する。デジタル信号としての超音波信号は、記憶部152に記憶される。
コンピュータ150は、超音波信号に対して整相加算(Delay and Sum)等の再構成処理を行うことにより、超音波画像データを生成する。超音波画像データを生成したところで、記憶部152に保存された超音波信号を削除してもよい。例えば、超音波画像データとしては、Bモード画像データ、ドップラー画像データ、エラストグラフィ画像データの少なくとも一つを取得することができる。本実施形態では、超音波画像データとしてBモード画像データを生成する場合を説明する。Bモード画像データは、異なる組織の境界で反射した超音波(エコー)に由来する画像データであり、腫瘍等を表す画像データが含まれる。
コンピュータ150は、S1000で生成された超音波画像データ(Bモード画像データ)に基づいて、Bモード画像を生成し、表示部160に表示させる。図14(a)は、表示部160に表示されるBモード画像の表示例である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
160 表示部
Claims (20)
- 被検体内の酸素化指標の空間分布を示す画像データを取得する第1取得手段、
前記被検体内の関心領域を示す情報を取得する第2取得手段、
前記関心領域に関連する血管を示す情報を取得する第3取得手段、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報を取得する第4取得手段、及び
前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像を表示手段に表示させる表示制御手段、
を有し、前記第3取得手段は、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域を示す情報に基づいて、前記画像データのうち、前記関心領域と重なる画像を前記関心領域に関連する血管として決定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第3取得手段は、
前記関心領域に関連する、動脈に相当する血管及び静脈に相当する血管を示す情報を取得し、
前記表示制御手段は、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記動脈及び静脈に相当する血管を示す情報に基づいて、前記動脈の酸素化指標の代表値と前記静脈の酸素化指標の代表値との違いを示す情報を取得し、
前記違いを示す情報に基づいて、前記関心領域に存在する組織の状態を推定することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第3取得手段は、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管のうち、前記酸素化指標が閾値より大きい血管を前記動脈に相当する血管と判別し、前記酸素化指標が前記閾値未満の血管を静脈に相当する血管と判別することを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
- 被検体内の酸素化指標の空間分布を示す画像データを取得する第1取得手段、
前記被検体内の関心領域を示す情報を取得する第2取得手段、
前記関心領域に関連する血管を示す情報を取得する第3取得手段、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報を取得する第4取得手段、及び前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像を表示手段に表示させる表示制御手段、を有し、
前記第3取得手段は、前記関心領域に関連する、動脈に相当する血管及び静脈に相当する血管を示す情報を取得し、前記表示制御手段は、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記動脈及び静脈に相当する血管を示す情報に基づいて、前記動脈の酸素化指標の代表値と前記静脈の酸素化指標の代表値との違いを示す情報を取得し、前記違いを示す情報に基づいて、前記関心領域に存在する組織の状態を推定することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第3取得手段は、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域を示す情報に基づいて、前記関心領域と所定の関係を有する領域を定義し、前記画像データのうち、当該領域と重なる画像を前記関心領域に関連する血管として決定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1取得手段は、前記被検体への光照射により発生する光音響波に由来する光音響画像データを取得し、
前記表示制御手段は、前記光音響画像データに基づいた光音響画像を前記表示手段に表示させ、
前記第2取得手段は、前記表示手段に表示された前記光音響画像に対するユーザーの指示に基づいて、前記関心領域を示す情報を取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記表示制御手段は、前記光音響画像と、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像との合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記光音響画像データは、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データであることを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
- 前記第1取得手段は、前記被検体への超音波の送受信に由来する超音波画像データを取得し、
前記表示制御手段は、前記超音波画像データに基づいた超音波画像を前記表示手段に表示させ、
前記第2取得手段は、前記表示手段に表示された前記超音波画像に対するユーザーの指示に基づいて、前記関心領域を示す情報を取得することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記表示制御手段は、前記超音波画像と、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像との合成画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
- 前記表示制御手段は、前記関心領域に存在する組織の状態をテキストで表した画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記表示制御手段は、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標に基づいて、前記関心領域に存在する組織のBI-RADSカテゴリーの候補を決定し、前記BI-RADSカテゴリーの候補を示す画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第1取得手段は、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データとは異なる画像データを取得し、
前記表示制御手段は、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像、および、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データとは異なる画像データに基づいた画像を含み、かつ、前記酸素化指標の空間分布を示す画像データに基づいた画像を含まない画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 被検体内の酸素化指標の空間分布を示す画像データを取得する第1取得手段、
前記被検体内の関心領域を示す情報を取得する第2取得手段、
前記関心領域に関連する血管を示す情報を取得する第3取得手段、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報を取得する第4取得手段、及び前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域の画像の表示態様を決定し、当該表示態様で前記関心領域の画像を表示手段に表示させる表示制御手段、を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記表示制御手段は、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域の画像の表示色を前記表示態様として決定することを特徴とする請求項14に記載の画像処理装置。
- 前記酸素化指標は、酸素飽和度であることを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第4取得手段は、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報として、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の差、比、ばらつきの少なくとも一つを示す情報を取得することを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 被検体内の酸素化指標の空間分布を示す画像データを取得し、
前記被検体内の関心領域を示す情報を取得し、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域を示す情報に基づいて、前記画像データのうち、前記関心領域と重なる画像を前記関心領域に関連する血管として決定して、前記関心領域に関連する血管を示す情報を取得し、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報を取得し、
前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域に存在する組織の状態を示す画像を表示することを特徴とする画像処理方法。 - 被検体内の酸素化指標の空間分布を示す画像データを取得し、
前記被検体内の関心領域を示す情報を取得し、
前記関心領域に関連する血管を示す情報を取得し、
前記酸素化指標の空間分布を示す画像データ、及び、前記関心領域に関連する血管を示す情報に基づいて、前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報を取得し、
前記関心領域に関連する血管の酸素化指標の違いを示す情報に基づいて、前記関心領域の画像の表示態様を決定し、
前記表示態様で前記関心領域の画像を表示することを特徴とする画像処理方法。 - 請求項18または19に記載の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000325348A (ja) | 1999-05-25 | 2000-11-28 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | 3次元画像作成方法および超音波診断装置 |
US20110112391A1 (en) | 2008-07-11 | 2011-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoacoustic measurement apparatus |
JP2014100569A (ja) | 2012-11-16 | 2014-06-05 | Samsung Electronics Co Ltd | 診断装置及び診断方法 |
JP2014228719A (ja) | 2013-05-23 | 2014-12-08 | キヤノン株式会社 | ファントム |
JP2016013421A (ja) | 2014-06-13 | 2016-01-28 | キヤノン株式会社 | 光音響装置、信号処理方法、及びプログラム |
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Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7962187B2 (en) * | 2002-03-13 | 2011-06-14 | Tufts University | Optical imaging and oximetry of tissue |
RU2278611C2 (ru) * | 2003-10-07 | 2006-06-27 | Негосударственное учреждение здравоохранения Дорожная клиническая больница на станции Новосибирск-Главный Открытого акционерного общества "Российские железные дороги" | Способ дифференциальной диагностики типов отека головного мозга у нейрохирургических пациентов |
DE102007008504A1 (de) * | 2007-02-21 | 2008-08-28 | Wabco Gmbh | Feststellbremsmodul für druckmittelbetriebene Bremsanlage |
WO2008106599A1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-04 | Medtronic, Inc. | Implantable tissue perfusion sensing system and method |
US9126049B2 (en) * | 2009-06-10 | 2015-09-08 | Medtronic, Inc. | Shock reduction using absolute calibrated tissue oxygen saturation and total hemoglobin volume fraction |
JP5647583B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2015-01-07 | 富士フイルム株式会社 | 光音響分析装置および光音響分析方法 |
US10433732B2 (en) * | 2011-11-02 | 2019-10-08 | Seno Medical Instruments, Inc. | Optoacoustic imaging system having handheld probe utilizing optically reflective material |
JP5948831B2 (ja) * | 2011-12-08 | 2016-07-06 | ソニー株式会社 | 測定装置、測定方法、プログラム及び記録媒体 |
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JP6112861B2 (ja) * | 2012-12-28 | 2017-04-12 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置、信号処理装置および表示装置 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000325348A (ja) | 1999-05-25 | 2000-11-28 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | 3次元画像作成方法および超音波診断装置 |
US20110112391A1 (en) | 2008-07-11 | 2011-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoacoustic measurement apparatus |
JP2014100569A (ja) | 2012-11-16 | 2014-06-05 | Samsung Electronics Co Ltd | 診断装置及び診断方法 |
JP2014228719A (ja) | 2013-05-23 | 2014-12-08 | キヤノン株式会社 | ファントム |
JP2016013421A (ja) | 2014-06-13 | 2016-01-28 | キヤノン株式会社 | 光音響装置、信号処理方法、及びプログラム |
JP2016144626A (ja) | 2015-01-29 | 2016-08-12 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法、並びに内視鏡システム |
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