JP7277212B2 - 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7277212B2
JP7277212B2 JP2019064694A JP2019064694A JP7277212B2 JP 7277212 B2 JP7277212 B2 JP 7277212B2 JP 2019064694 A JP2019064694 A JP 2019064694A JP 2019064694 A JP2019064694 A JP 2019064694A JP 7277212 B2 JP7277212 B2 JP 7277212B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
functional information
subject
information
image processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019064694A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020162745A (ja
Inventor
翔也 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2019064694A priority Critical patent/JP7277212B2/ja
Priority to US16/828,759 priority patent/US11526982B2/en
Publication of JP2020162745A publication Critical patent/JP2020162745A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7277212B2 publication Critical patent/JP7277212B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0093Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
    • A61B5/0095Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/14542Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring blood gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/743Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/90Determination of colour characteristics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/6002Corrections within particular colour systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/6011Colour correction or control with simulation on a subsidiary picture reproducer
    • H04N1/6013Colour correction or control with simulation on a subsidiary picture reproducer by simulating several colour corrected versions of the same image simultaneously on the same picture reproducer
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • A61B2576/02Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/43Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
    • A61B5/4306Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
    • A61B5/4312Breast evaluation or disorder diagnosis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/24Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving graphical user interfaces [GUIs]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10132Ultrasound image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30101Blood vessel; Artery; Vein; Vascular

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Description

本明細書の開示は、画像処理装置、画像処理方法及びプログラムに関する。
生体などの被検体にパルス光を照射し、光音響効果により発生した音響波(光音響波とも呼ぶ)に基づいて、被検体内の情報を示す光音響画像を表示する光音響イメージングが知られている。
光音響イメージングでは、光吸収によって発生した音響波の音圧(初期音圧)や光吸収係数などの空間分布を表す光音響画像を生成することができる。
また、光音響イメージングにおいては、光音響装置により得られる複数の光音響画像を用いて、機能情報を示す新たな画像データを生成することもできる。
非特許文献1には、複数の波長に対応する複数の吸収係数分布を用いて、被検体の機能情報として酸素飽和度の情報を算出することが開示されている。
L. V. Wang, et al. "Photoacoustic Tomography: In Vivo Imaging from Organelles to Organs" Science, Vol 335(Mar. 2012)
しかしながら、光フルエンス分布の算出誤差などにより光音響装置で得られる光音響画像データの算出に誤差が生じ、被検体の機能情報において真値から外れた値が算出された場合に、光音響装置による診断能の低下が生じる可能性がある。
そこで本明細書の開示は、光音響イメージングにおいて被検体の機能情報の正確性を向上させることを目的の一つとする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本明細書の開示の他の目的の1つとして位置付けることができる。
本明細書に開示の画像処理装置は、被検体への光照射により、前記被検体内で発生した光音響波を受信して得られる光音響信号に基づいて、前記被検体の光学特性に関連した機能情報を可視化した画像を表示部に表示させる表示制御手段と、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の画像値と、前記機能情報の既知の画像値とに基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
本明細書の開示によれば、光音響イメージングにおいて被検体の機能情報の正確性を向上できる。
本実施形態に係るシステムの構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係る画像表示装置とその周辺構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係る光音響装置の詳細な構成の一例を示すブロック図。 本実施形態に係るプローブの一例を示す模式図。 本実施形態に係る画像処理方法の一例を示すフロー図。 本実施形態に係る機能画像の表示補正方法の一例を示すフロー図。 本実施形態に係る機能画像の表示の一例を示す図。 本実施形態に係る機能画像の表示補正方法の一例を示す図。 第2の実施形態に係る機能画像の表示補正方法の一例を示すフロー図。
以下に図面を参照しつつ、本明細書に開示の画像処理装置の好適な実施の形態について説明する。ただし、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状およびそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。よって、この発明の範囲を以下の記載に限定する趣旨のものではない。
本明細書に開示の画像処理装置に係るシステムにより得られる光音響画像は、光エネルギーの吸収量や吸収率を反映している。光音響画像は、光音響波の発生音圧(初期音圧)、光吸収エネルギー密度、及び光吸収係数などの少なくとも1つの被検体情報の空間分布を表す画像である。光音響画像は、2次元の空間分布を表す画像であってもよいし、3次元の空間分布を表す画像(ボリュームデータ)であってもよい。なお、光音響画像は被検体表面から深さ方向の2次元の空間分布を表す画像または3次元の空間分布を表す画像であってもよい。
また、本明細書に開示の画像処理装置に係るシステムは、複数の波長に対応する複数の光音響画像を用いて被検体の機能画像を生成することができる。機能画像は、グルコース濃度、コラーゲン濃度、メラニン濃度、脂肪や水の体積分率など、被検体を構成する物質の濃度に相当する情報を示す画像であってもよい。機能画像は、第1波長λの光照射により発生した光音響波に基づいた吸収係数画像μ λ (r)および第2波長λの光照射により発生した光音響波に基づいた吸収係数画像μ λ (r)を用いて生成された酸素飽和度画像SO(r)であってもよい。例えば、本発明に係るシステムは、式(1)にしたがって、酸素飽和度画像SO(r)を機能画像として生成してもよい。
Figure 0007277212000001
ここで、εHb λ は第1波長λに対応するデオキシヘモグロビンのモラー吸収係数[mm-1mol-1]であり、εHb λ は第2波長λに対応するデオキシヘモグロビンのモラー吸収係数[mm-1mol-1]である。εHbO λ は第1波長λに対応するオキシヘモグロビンのモラー吸収係数[mm-1mol-1]であり、εHbO λ は第2波長λに対応するオキシヘモグロビンのモラー吸収係数[mm-1mol-1]である。rは位置である。
また、本明細書に開示の画像処理装置に係るシステムは、第1波長λ1の光照射により発生した光音響波に基づいた第1光音響画像および第2波長λ2の光照射により発生した光音響波に基づいた第2光音響画像の比を示す画像を機能画像としてもよい。すなわち、第1波長λ1の光照射により発生した光音響波に基づいた第1光音響画像および第2波長λ2の光照射により発生した光音響波に基づいた第2光音響画像の比に基づいた画像を機能画像としてよい。なお、式(1)の変形式にしたがって生成される画像も、第1光音響画像および第2光音響画像の比によって表現できるため、第1光音響画像および第2光音響画像の比に基づいた画像(機能画像)といえる。
なお、機能画像は被検体表面から深さ方向の2次元の空間分布を表す画像または3次元の空間分布を表す画像であってもよい。
(第1の実施形態)
以下、本実施形態のシステムの構成及び画像処理方法について説明する。
図1を用いて本実施形態に係るシステムを説明する。図1は、本実施形態に係るシステムの構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係るシステムは、光音響装置1100、記憶装置1200、画像処理装置1300、表示装置1400、及び入力装置1500を備える。装置間のデータの送受信は有線で行われてもよいし、無線で行われてもよい。
光音響装置1100は、被検体を撮影することにより光音響画像を生成し、記憶装置1200もしくは画像処理装置1300に出力する。光音響装置1100は、光照射により発生した光音響波を受信することにより得られる受信信号を用いて、被検体内の複数位置のそれぞれに対応する特性値の情報を取得する装置である。すなわち、光音響装置1100は、被検体への光照射により、被検体内で発生した光音響波を受信して得られる光音響信号に基づいて、被検体の光学特性に関連した機能情報を可視化した画像データ(光音響画像)を取得する装置である。
記憶装置1200は、ROM(Read only memory)、磁気ディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体であってもよい。また、記憶装置1200は、PACS(Picture Archiving and Communication System)等のネットワークを介した記憶サーバであってもよい。すなわち、記憶装置1200は記憶部の一例に相当する。
画像処理装置1300は、記憶装置1200に記憶された光音響画像や光音響画像の付帯情報等の情報を処理する装置である。
画像処理装置1300の演算機能を担うユニットは、CPUやGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサ、FPGA(Field Programmable Gate Array)チップ等の演算回路で構成されることができる。これらのユニットは、単一のプロセッサや演算回路から構成されるだけでなく、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。
画像処理装置1300の記憶機能を担うユニットは、ROM(Read only memory)、磁気ディスクやフラッシュメモリなどの非一時記憶媒体で構成することができる。また、記憶機能を担うユニットは、RAM(Random Access Memory)などの揮発性の媒体であってもよい。なお、プログラムが格納される記憶媒体は、非一時記憶媒体である。なお、記憶機能を担うユニットは、1つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されていてもよい。すなわち、画像処理装置1300の記憶機能を担うユニットは記憶部の一例に相当する。
画像処理装置1300の制御機能を担うユニットは、CPUなどの演算素子で構成される。制御機能を担うユニットは、システムの各構成の動作を制御する。制御機能を担うユニットは、入力部からの測定開始などの各種操作による指示信号を受けて、システムの各構成を制御してもよい。また、制御機能を担うユニットは、記憶部に格納されたプログラムコードを読み出し、システムの各構成の作動を制御してもよい。
表示装置1400は、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)などのディスプレイである。また、表示装置1400は、画像や装置を操作するためのGUIを表示してもよい。
入力装置1500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、表示装置1400をタッチパネルで構成し、表示装置1400を入力装置1500として利用してもよい。
図2は、図1に示す本実施形態に係るシステムの具体的な構成例を示す。画像処理装置1300は、CPU1310、GPU1320、RAM1330、ROM1340、外部記憶装置1350から構成される。画像処理装置1300には、表示装置1400としての液晶ディスプレイ1410が接続されている。また、入力装置1500としてのマウス1510、キーボード1520が接続されている。さらに、画像処理装置1300は、PACS(Picture Archiving and Communication System)などの記憶装置1200としての画像サーバ1210と接続されている。これにより、画像データを画像サーバ1210上に保存したり、画像サーバ1210上の画像データを液晶ディスプレイ1410に表示したりすることができる。
次に、本実施形態に係るシステムに含まれる装置の構成例を説明する。
図3は、本実施形態に係るシステムに含まれる装置の概略ブロック図である。
本実施形態に係る光音響装置1100は、駆動部130、信号収集部140、コンピュータ150、及びプローブ180を有する。プローブ180は、光照射部110、及び受信部120を有する。また、図4は、本実施形態に係るプローブ180の模式図を示す。測定対象は、被検体100である。駆動部130は、光照射部110と受信部120を駆動し、機械的な走査を行う。光照射部110が光を被検体100に照射し、被検体100内で音響波が発生する。光に起因して光音響効果により発生する音響波を光音響波とも呼ぶ。受信部120は、光音響波を受信することによりアナログ信号としての電気信号(光音響信号)を出力する。
信号収集部140は、受信部120から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、コンピュータ150に出力する。コンピュータ150は、信号収集部140から出力されたデジタル信号を、光音響波に由来する信号データとして記憶する。
コンピュータ150は、記憶されたデジタル信号に対して信号処理を行うことにより、光音響画像を生成する。また、コンピュータ150は、得られた光音響画像に対して画像処理を施した後に、光音響画像を表示部160に出力する。表示部160は、光音響画像に基づいた画像を表示する。表示画像は、ユーザーやコンピュータ150からの保存指示に基づいて、コンピュータ150内のメモリや、モダリティとネットワークで接続されたデータ管理システムなどの記憶装置1200に保存される。
また、コンピュータ150は、光音響装置に含まれる構成の駆動制御も行う。また、表示部160は、コンピュータ150で生成された画像の他にGUIなどを表示してもよい。入力部170は、ユーザーが情報を入力できるように構成されている。ユーザーは、入力部170を用いて測定開始や終了、作成画像の保存指示などの操作を行うことができる。
以下、本実施形態に係る光音響装置1100の各構成の詳細を説明する。
(光照射部110)
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。
光源111が発する光のパルス幅としては、1ns以上、100ns以下のパルス幅であってもよい。また、光の波長として400nmから1600nm程度の範囲の波長であってもよい。血管を高解像度でイメージングする場合は、血管での吸収が大きい波長(400nm以上、700nm以下)を用いてもよい。生体の深部をイメージングする場合には、生体の背景組織(水や脂肪など)において典型的に吸収が少ない波長(700nm以上、1100nm以下)の光を用いてもよい。
光源111としては、レーザーや発光ダイオードを用いることができる。また、複数波長の光を用いて測定する際には、波長の変更が可能な光源であってもよい。なお、複数波長を被検体に照射する場合、互いに異なる波長の光を発生する複数台の光源を用意し、それぞれの光源から交互に照射することも可能である。複数台の光源を用いた場合もそれらをまとめて光源として表現する。レーザーとしては、固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーなど様々なレーザーを使用することができる。例えば、Nd:YAGレーザーやアレキサンドライトレーザーなどのパルスレーザーを光源として用いてもよい。また、Nd:YAGレーザー光を励起光とするTi:saレーザーやOPO(Optical Parametric Oscillators)レーザーを光源として用いてもよい。また、光源111としてフラッシュランプや発光ダイオードを用いてもよい。また、光源111としてマイクロウェーブ源を用いてもよい。
光学系112には、レンズ、ミラー、光ファイバ等の光学素子を用いることができる。乳房等を被検体100とする場合、パルス光のビーム径を広げて照射するために、光学系の光出射部は光を拡散させる拡散板等で構成されていてもよい。一方、光音響顕微鏡においては、解像度を上げるために、光学系112の光出射部はレンズ等で構成し、ビームをフォーカスして照射してもよい。
なお、光照射部110が光学系112を備えずに、光源111から直接被検体100に光を照射してもよい。
(受信部120)
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。
トランスデューサ121を構成する部材としては、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)に代表される圧電セラミック材料や、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)に代表される高分子圧電膜材料などを用いることができる。また、圧電素子以外の素子を用いてもよい。例えば、静電容量型トランスデューサ(CMUT:Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducers)、ファブリペロー干渉計を用いたトランスデューサなどを用いることができる。なお、音響波を受信することにより電気信号を出力できる限り、いかなるトランスデューサを採用してもよい。また、トランスデューサにより得られる信号は時間分解信号である。つまり、トランスデューサにより得られる信号の振幅は、各時刻にトランスデューサで受信される音圧に基づく値(例えば、音圧に比例した値)を表したものである。
光音響波を構成する周波数成分は、典型的には100KHzから100MHzであり、トランスデューサ121として、これらの周波数を検出することのできるものを採用してもよい。
支持体122は、機械的強度が高い金属材料などから構成されていてもよい。照射光を被検体に多く入射させるために、支持体122の被検体100側の表面に、鏡面加工もしくは光散乱させる加工が行われていてもよい。本実施形態において支持体122は半球殻形状であり、半球殻上に複数のトランスデューサ121を支持できるように構成されている。この場合、支持体122に配置されたトランスデューサ121の指向軸は半球の曲率中心付近に集まる。そして、複数のトランスデューサ121から出力された信号を用いて画像化したときに曲率中心付近の画質が高くなる。なお、支持体122はトランスデューサ121を支持できる限り、いかなる構成であってもよい。支持体122は、1Dアレイ、1.5Dアレイ、1.75Dアレイ、2Dアレイと呼ばれるような平面又は曲面内に、複数のトランスデューサを並べて配置してもよい。複数のトランスデューサ121が複数の受信手段に相当する。
また、支持体122は音響マッチング材を貯留する容器として機能してもよい。すなわち、支持体122をトランスデューサ121と被検体100との間に音響マッチング材を配置するための容器としてもよい。
また、受信部120が、トランスデューサ121から出力される時系列のアナログ信号を増幅する増幅器を備えてもよい。また、受信部120が、トランスデューサ121から出力される時系列のアナログ信号を時系列のデジタル信号に変換するA/D変換器を備えてもよい。すなわち、受信部120が後述する信号収集部140を備えてもよい。
なお、音響波を様々な角度で検出できるようにするために、理想的には被検体100を全周囲から囲むようにトランスデューサ121を配置してもよい。ただし、被検体100が大きく全周囲を囲むようにトランスデューサを配置できない場合は、半球状の支持体122上にトランスデューサを配置して全周囲を囲む状態に近づけてもよい。なお、トランスデューサの配置や数及び支持体の形状は被検体に応じて最適化すればよく、本発明に関してはあらゆる受信部120を採用することができる。
受信部120と被検体100との間の空間は、光音響波が伝播することができる媒質で満たす。この媒質には、音響波が伝搬でき、被検体100やトランスデューサ121との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高い材料を採用する。例えば、この媒質には、水、超音波ジェルなどを採用することができる。
図4は、プローブ180の側面図を示す。本実施形態に係るプローブ180は、開口を有する半球状の支持体122に複数のトランスデューサ121が3次元に配置された受信部120を有する。また、支持体122の底部には、光学系112の光射出部が配置されている。
本実施形態においては、図4に示すように被検体100は、保持部200に接触することにより、その形状が保持される。
受信部120と保持部200の間の空間は、光音響波が伝播することができる媒質(音響マッチング材)で満たされる。この媒質には、光音響波が伝搬でき、被検体100やトランスデューサ121との界面において音響特性が整合し、できるだけ光音響波の透過率が高い材料を採用する。例えば、この媒質には、水、超音波ジェルなどを採用することができる。
保持手段としての保持部200は被検体100の形状を測定中に保持するために使用される。保持部200により被検体100を保持することによって、被検体100の動きの抑制および被検体100の位置を保持部200内に留めることができる。保持部200の材料には、ポリカーボネートやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等、樹脂材料を用いることができる。つまり、保持部200は、被検体100を保持できる高度を有する材料であることが好ましい。また、保持部200は、測定に用いる光を透過する材料であってもよい。さらに、保持部200は、インピーダンスが被検体100と同程度の材料で構成されていてもよい。また、乳房等の曲面を有するものを被検体100とする場合、凹型に成型した保持部200であってもよい。この場合、保持部200の凹部分に被検体100を挿入することができる。
保持部200は、取り付け部201に取り付けられている。取り付け部201は、被検体の大きさに合わせて複数種類の保持部200を交換可能に構成されていてもよい。例えば、取り付け部201は、曲率半径や曲率中心などの異なる保持部に交換できるように構成されていてもよい。
また、保持部200には保持部200の情報が登録されたタグとタグに登録された情報を読み取る読み取り部が設置されていてもよい。例えば、タグには、保持部200の曲率半径、曲率中心、音速、識別ID等の情報を登録することができる。タグに登録された情報は、読み取り部により読み出され、コンピュータ150に転送される。保持部200が取り付け部201に取り付けられたときに容易にタグを読み取るために、読み取り部は取り付け部201に設置されていてもよい。例えば、タグはバーコードであり、読み取り部はバーコードリーダである。
(駆動部130)
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。駆動部130は、駆動力を発生させるステッピングモータなどのモータと、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、リニアスケール、磁気センサ、赤外線センサ、超音波センサ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。
なお、駆動部130は被検体100と受信部120との相対位置をXY方向(二次元)に変更させるものに限らず、一次元または三次元に変更させてもよい。
移動経路は平面的にスパイラル状やライン&スペースで走査してもよいし、さらに三次元的に体表に沿うように傾けてもよい。また、被検体100の表面からの距離を一定に保つようにしてプローブ180を移動させてもよい。このとき駆動部130は、モータの回転数をモニターするなどしてプローブの移動量を計測してもよい。
なお、駆動部130は、被検体100と受信部120との相対的な位置を変更できれば、受信部120を固定し、被検体100を移動させてもよい。被検体100を移動させる場合は、被検体100を保持する保持部を動かすことで被検体100を移動させる構成などが考えられる。また、被検体100と受信部120の両方を移動させてもよい。
駆動部130は、相対位置を連続的に移動させてもよいし、ステップアンドリピートによって移動させてもよい。駆動部130は、プログラムされた軌跡で移動させる電動ステージであってもよいし、手動ステージであってもよい。
また、本実施形態では、駆動部130は光照射部110と受信部120を同時に駆動して走査を行っているが、光照射部110だけを駆動したり、受信部120だけを駆動したりしてもよい。
なお、プローブ180が、把持部が設けられたハンドヘルドタイプである場合、光音響装置1100は駆動部130を有していなくてもよい。
(信号収集部140)
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から出力されるデジタル信号は、コンピュータ150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、フォトダイオードなどの光検出センサが、光照射部110から光射出を検出し、信号収集部140がこの検出結果をトリガーに同期して上記処理を開始してもよい。
(コンピュータ150)
情報処理装置としてのコンピュータ150は、画像処理装置1300と同様のハードウェアで構成されている。すなわち、コンピュータ150の演算機能を担うユニットは、CPUやGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサ、FPGA(Field Programmable Gate Array)チップ等の演算回路で構成されることができる。これらのユニットは、単一のプロセッサや演算回路から構成されるだけでなく、複数のプロセッサや演算回路から構成されていてもよい。
コンピュータ150の記憶機能を担うユニットは、RAM(Random Access Memory)などの揮発性の媒体であってもよい。なお、プログラムが格納される記憶媒体は、非一時記憶媒体である。なお、コンピュータ150の記憶機能を担うユニットは、1つの記憶媒体から構成されるだけでなく、複数の記憶媒体から構成されていてもよい。
コンピュータ150の制御機能を担うユニットは、CPUなどの演算素子で構成される。コンピュータ150の制御機能を担うユニットは、光音響装置の各構成の動作を制御する。コンピュータ150の制御機能を担うユニットは、入力部170からの測定開始などの各種操作による指示信号を受けて、光音響装置の各構成を制御してもよい。また、コンピュータ150の制御機能を担うユニットは、記憶機能を担うユニットに格納されたプログラムコードを読み出し、光音響装置の各構成の作動を制御する。すなわち、コンピュータ150は、本実施形態に係るシステムの制御装置として機能することができる。
なお、コンピュータ150と画像処理装置1300は同じハードウェアで構成されていてもよい。1つのハードウェアがコンピュータ150と画像処理装置1300の両方の機能を担っていてもよい。すなわち、コンピュータ150が、画像処理装置1300の機能を担ってもよい。また、画像処理装置1300が、情報処理装置としてのコンピュータ150の機能を担ってもよい。
(表示部160)
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。また、表示部160は、コンピュータ150により得られた被検体情報等に基づく画像や特定位置の数値等を表示する装置である。さらに、表示部160は、画像や装置を操作するためのGUIを表示してもよい。
なお、表示部160と表示装置1400は同じディスプレイであってもよい。すなわち、1つのディスプレイが表示部160と表示装置1400の両方の機能を担っていてもよい。
(入力部170)
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。
入力部170は、観察したい位置や深さの情報などを入力できるように構成されていてもよい。入力方法としては、数値を入力してもよいし、スライダーバーを操作することにより入力ができてもよい。また、入力された情報に応じて表示部160に表示される画像が更新されていってもよい。これにより、ユーザーは自身の操作によって決定されたパラメータにより生成された画像を確認しながら、適切なパラメータに設定できる。
なお、入力部170と入力装置1500は同じ装置であってもよい。すなわち、1つの装置が入力部170と入力装置1500の両方の機能を担っていてもよい。
(被検体100)
被検体100はシステムを構成するものではないが、以下に説明する。本実施形態に係るシステムは、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、手指または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、皮膚等に含まれるメラニン、コラーゲン、脂質などを光吸収体の対象としてもよい。さらに、生体を模したファントムを被検体100としてもよい。
なお、光音響装置の各構成はそれぞれ別の装置として構成されてもよいし、一体となった1つの装置として構成されてもよい。また、光音響装置の少なくとも一部の構成が一体となった1つの装置として構成されてもよい。
(機能情報マーカー101)
機能情報マーカー101は、酸素飽和度や、グルコース濃度、コラーゲン濃度、メラニン濃度、脂肪や水の体積分率など被検体を構成する物質の濃度に相当する情報の、いずれかもしくはこれらのうちの複数が既知のマーカーである。被検体100と機能情報マーカー101とを合わせて光音響装置で撮影することで、被検体の機能情報誤差を低減することができる。詳細は下記の(機能情報の表示補正フロー)に記載する。
機能情報マーカー101の機能情報の種類と数値は、記憶部に保存されていてもよいし、ユーザーが入力してもよい。
機能情報マーカー101は、保持部200に設置してもよいし、被検体100に設置されていてもよい。また、被検体の光音響画像を読影する際の視認性を低下させないために、機能情報マーカー101は、大きさが被検体100に対して十分に小さく、光音響波の発生音圧(初期音圧)、光吸収エネルギー密度、及び光吸収係数などの光音響画像の画像値も被検体100の画像値と比較して小さいことが望ましい。さらに、機能情報マーカー101は、撮影範囲内に複数設置されていてもよい。同じ種類の機能情報かつ同じ機能情報の数値となるマーカーを複数設置してもよいし、同じ種類の機能情報かつ異なる機能情報の数値、もしくは異なる種類の機能情報のマーカーを複数設置してもよい。
なお、本実施形態に係るシステムを構成する各装置は、それぞれが別々のハードウェアで構成されていてもよいし、全ての装置が1つのハードウェアで構成されていてもよい。
すなわち、本実施形態に係るシステムの機能は、いかなるハードウェアで構成されていてもよい。
(光音響画像を取得するためのフロー)
次に、図5に示すフローチャートを用いて、本実施形態に係る光音響画像の取得方法を説明する。
(S310:制御パラメータの指定)
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。
(S320:プローブを指定位置へ移動)
コンピュータ150は、ステップS301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S310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。
(S330:光照射)
光照射部110は、S310で指定された制御パラメータに基づいて、被検体100および機能情報マーカー101に光を照射する。
光源111から発生した光は、光学系112を介してパルス光として被検体100および機能情報マーカー101に照射される。そして、被検体100内部でパルス光が吸収され、光音響効果により光音響波が生じる。光照射部110はパルス光の伝送と併せて信号収集部140へ同期信号を送信する。
(S340:光音響波の受信)
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に保存する。ステップS301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、S320-S340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。なお、コンピュータ150は、発光をトリガーとして、発光時の受信部120の位置情報を駆動部130の位置センサからの出力に基づいて取得し、記憶してもよい。
(S350:光音響画像データの取得)
画像取得手段としてのコンピュータ150は、記憶部に記憶された信号データに基づいて、ボリュームデータとしての光音響画像データを取得し、記憶部に保存する。このとき、コンピュータ150は、信号データに加え、プローブ180の位置などの制御パラメータに基づいて、光音響画像データを取得してもよい。
信号データを空間分布としてのボリューム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やフーリエドメインでの逆投影法などの解析的な再構成法やモデルベース法(繰り返し演算法)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。
また、コンピュータ150は、被検体100の内部における被検体100に照射された光の光フルエンス分布を計算し、初期音圧分布を光フルエンス分布で除算することにより、吸収係数分布情報を取得してもよい。この場合、吸収係数分布情報を光音響画像データとして取得してもよい。コンピュータ150は、光を吸収、散乱する媒質における光エネルギーの挙動を示す輸送方程式や拡散方程式を数値的に解く方法により、被検体100の内部における光フルエンスの空間分布を算出することができる。数値的に解く方法としては、有限要素法、差分法、モンテカルロ法等を採用することができる。例えば、コンピュータ150は、式(2)に示す光拡散方程式を解くことにより、被検体100の内部における光フルエンスの空間分布を算出してもよい。
Figure 0007277212000002
ここで、Dは拡散係数、μaは吸収係数、Sは照射光の入射強度、φは到達する光フルエンス、rは位置、tは時間を示す。
また、複数の波長の光を用いて、S330、S340の工程を実行し、本工程でコンピュータ150は、複数の波長の光のそれぞれに対応する吸収係数分布情報を取得してもよい。そして、コンピュータ150は、複数の波長の光のそれぞれに対応する吸収係数分布情報に基づいて、被検体100を構成する物質の濃度の空間分布情報を機能情報として取得してもよい。
なお、モダリティとは別の装置である情報処理装置としてのコンピュータ150が、本実施形態に係る画像処理方法を実行してもよい。この場合、コンピュータ150が、事前にモダリティで生成された画像データを、PACS(Picture Archiving and Communication System)等の記憶部から読み出すことにより取得し、この画像データに対して本実施形態に係る画像処理方法を適用する。このように、本実施形態に係る画像処理方法は、事前に生成された画像データに対しても適用することができる。
(S360:光音響画像の表示)
表示制御手段としてのコンピュータ150は、S350で得られた光音響画像データを、表示部160に表示させる。なお、コンピュータ150は、被検体情報の画像データを画像として表示させる他に、画像の特定位置の被検体情報の数値を表示させてもよい。
(機能情報の表示補正フロー)
被検体に照射した光量の測定誤差や、前述した光フルエンス分布算出の誤差などにより、機能情報において真値から外れた値が算出される場合がある。本工程では、被検体100と機能情報マーカー101とを合わせて光音響装置で撮影することで、被検体の機能情報誤差を低減することができる。ここで、図6に示すフローチャートを用いて本工程について詳述する。
(S410:表示補正前機能画像の表示)
コンピュータ150は、S350で生成した吸収係数分布情報から、式(1)により酸素飽和度画像を機能画像として生成する。また、コンピュータ150は、得られた機能画像を表示部160に表示させる。機能画像の画像値と表示色との関係を示すカラーテーブルは記憶部に保存されている初期値(第1のカラーテーブル)を使用し、図7に示すようにカラーバー510をGUIに表示させる。なお、機能画像はS360で表示した光音響画像に並列して表示してもよいし、重畳して表示してもよい。このとき、機能画像の画像値に色相、明度、および彩度の少なくとも一つを割り当て、光音響画像の画像値に色相、明度、および彩度の残りのパラメータを割り当てて重畳表示してもよい。例えば、分光画像の画像値に色相および彩度を割り当て、光音響画像の画像値に明度を割り当てた画像を表示してもよい。
(S420:機能情報が既知の位置の特定)
S410で表示した機能画像において機能情報マーカー101の位置をユーザーが特定する。機能情報マーカー101の位置の特定は、ユーザーが入力部170からカーソルを用いて指定してもよいし、座標値を指定してもよい。また、機能情報マーカー101の位置が固定の場合は、当該位置を記憶部から読み込むようにしてもよい。すなわち、コンピュータ150は、表示部に表示された画像に対する操作入力もしくは、記憶部に記憶された位置情報を読み込むことにより、機能情報の数値が既知の位置の指定を受け付ける。また、機能情報マーカー101を複数設置した場合は、複数位置の指定を受け付ける。
(S430:表示補正後機能画像の表示(第2のカラーテーブルでの作成・表示))
S420で特定した機能情報マーカー101の位置から、機能画像上での機能情報マーカー101の画像値を読み込み、この画像値に基づいて機能情報の表示を補正するための第2のカラーテーブルをコンピュータ150が作成する。
記憶部に保存された既知の機能情報マーカー101の機能情報の数値と、機能画像上での機能情報マーカー101の画像値の差分値から、機能情報の画像値の表示補正量を決定し、補正する。すなわち、コンピュータ150は、表示部に表示された画像の機能情報の画像値と、機能情報の既知の画像値とに基づいて、表示部に表示された画像の機能情報を補正する補正手段の一例に相当する。
具体的には、例えば、表示補正量に基づいて、図8(a)のように表示色に対する機能画像の画像値の対応を補正して、カラーバー511を表示する。
または、図8(b)に示すように、機能画像の画像値に対する表示色を変更して、カラーバー512を表示してもよい。すなわち、機能情報の画像値に割り当てられた色と、色に割り当てられた機能情報の画像値の範囲のうちいずれか一方を補正する。このとき、表示部160に表示補正を行っている旨を表示してもよいし、表示補正量を表示してもよい。また、機能情報マーカー101の機能情報の値は入力部180を用いてユーザーが入力できるような構成を採用してもよい。さらに、表示補正量がある閾値を越えた、もしくは閾値以上の場合に表示部160に警告を表示してもよい。また、本実施形態ではカラーバーを表示したが、例えば、機能情報の画像値の範囲と割り当てられた色の関係を示した表などであってもよい。すなわち、機能情報の画像値と色との関係を示した情報であれば表示形態は上記に限定されない。
機能情報マーカー101を複数設置した場合は、機能画像上での機能情報マーカー101の画像値の複数位置での差分を算出し、機能情報の画像値の表示補正量を決定する。機能情報の画像値の表示補正量は、前記複数位置での差分の平均値を算出する。ただし、平均値に限らず、前記複数位置での差分に基づいて算出される値であればよい。例えば、最大値、最小値もしくは中央値などでもよい。また、前記複数位置での差分に基づいて、機能画像内で表示補正量を変更してもよい。
なお、本実施形態では、既知である機能情報マーカー101の機能情報の値と機能画像上での機能情報マーカー101の画像値の差分からの機能情報の画像値の表示補正量の決定について記載した。しかしながら、差分に限らず比や差分比などの、既知である機能情報マーカー101の機能情報の値と機能画像上での機能情報マーカー101の画像値に基づく計算値から表示補正量を決定してもよい。
以上により、本実施形態にかかるシステムの処理が実施される。
上記によれば、被検体の機能情報において真値から外れた値が算出された場合であっても、機能情報が既知の位置に基づいて補正を行うことにより、正確性を向上させることができる。また、機能情報の信頼度が高い位置をユーザーが指定し、その位置に基づいて機能情報の補正をするため、正確性の高い補正ができる。
(第2の実施形態)
次に第2の実施形態における処理について記載する。第1の実施形態では機能情報マーカー101の機能情報の数値に基づいて補正を行ったが、第2の実施形態では、機能情報マーカー101を用いず被検体100内の特定の位置を機能情報の数値が既知の位置として表示補正量を算出する。なお、本実施形態に係る光音響装置の構成および光音響画像を取得するためのフローは、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
(機能情報の表示補正フロー)
次に、本実施形態に係る機能情報の表示補正フローの各工程を、図9を参照して説明する。S610のステップは、第1の実施形態のステップS410と同様であるため、説明を省略する。
(S620:被検体内から機能情報の数値が既知の位置の特定)
S610で表示した機能画像において、被検体100内で機能情報の数値が既知の位置をユーザーが特定する。ここで言う被検体100内で機能情報の数値が既知の位置とは、例えば動脈、静脈など、被検体内で機能情報の数値の変化が小さい位置が望ましい。また、画像値が既知の造影剤を用いて光音響画像の撮像を行った場合、造影剤が流れる領域を被検体100内で機能情報の数値が既知の位置として指定してもよい。例えば、造影剤が流れる領域とは血管を示す。なお、上記に限定されない。
被検体100内で機能情報の数値が既知の位置の指定は、ユーザーが入力部170からカーソルを用いて指定してもよいし、座標値を指定してもよい。また、被検体100内の機能情報の数値が既知の位置が予め特定できる場合は、当該特定された位置を記憶部から読み込むようにしてもよい。さらに、被検体100内で機能情報の数値が既知の位置は、複数位置を指定してもよい。また、被検体100内で機能情報の数値が既知の位置が固定の場合は、当該位置を記憶部から読み込むようにしてもよい。さらに、血管などを指定する場合、血管のある区間を連続的に指定してもよい。血管のある区間を連続的に指定する場合は、始点と終点を指定して自動でトレースして、機能情報の数値が既知の位置の指定を行う構成でもよい。
(S630:表示補正後機能画像の表示(第2のカラーテーブルでの作成・表示))
S620で特定した被検体100内で機能情報の数値が既知の位置の位置から、機能画像上での被検体100内で機能情報の数値が既知の位置の画像値を読み込み、この画像値に基づいて機能情報の表示を補正するための第2のカラーテーブルを作成する。
第2のカラーテーブルの作成方法は、第1の実施形態のステップS410と同様であるため、説明を省略する。被検体100内で機能画像の画像値が既知の位置として、血管のある区間を連続的に指定した場合は、機能画像上での血管上の複数位置での差分を算出し、機能情報の画像値の表示補正量を決定する。機能情報の画像値の表示補正量は、前記複数位置での差分の平均値を算出する。ただし、平均値に限らず、前記複数位置での差分に基づいて算出される値であればよい。例えば、最大値、最小値もしくは中央値などでもよい。また、前記複数位置での差分に基づいて、機能画像内で表示補正量を変更してもよい。
上記によれば、被検体の機能情報において真値から外れた値が算出された場合であっても、機能情報が既知の位置に基づいて補正を行うことにより、正確性を向上させることができる。また、機能情報の信頼度が高い位置をユーザーが指定し、その位置に基づいて機能情報の補正をするため、正確性の高い補正ができる。
(その他の実施例)
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。

Claims (17)

  1. 被検体への光照射により、前記被検体内で発生した光音響波を受信して得られる光音響信号に基づいて、前記被検体の光学特性に関連した機能情報の画像値の範囲に対して色を割り当て可視化した画像を表示部に表示させる表示制御手段と、
    前記表示部に表示された画像の前記機能情報の第一画像値と、前記機能情報既知の第二画像値との差分に基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の補正量を決定し、前記補正量に基づいて前記色が割り当てられた前記機能情報の画像値の範囲を補正する補正手段とを備え、前記機能情報が既知の第二画像値に対応する位置は、前記被検体とともに撮像されたマーカーの位置に基づいて特定されることを特徴とする画像処理装置。
  2. 前記補正手段は、前記補正量に基づいて前記機能情報の画像値に割り当てられた色補正することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記機能情報の画像値の範囲と割り当てられた色の関係を示すカラーバーを表示部に表示させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
  4. 前記表示部に表示された画像において位置の指定を受け付ける受付手段をさらに備え、
    前記補正手段は、前記画像の前記指定された位置の前記機能情報の第一画像値と、前記指定された位置の前記機能情報既知の第二画像値とに基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報を補正することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  5. 前記受付手段は、前記表示部に表示された画像に対する操作入力もしくは、記憶部に記憶された位置情報を読み込むことにより、前記機能情報の数値が既知の位置の指定を受け付けることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。
  6. 前記機能情報の数値が既知の位置は、前記被検体と共に撮像されたマーカーの位置であることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
  7. 前記補正手段は、複数の前記マーカーの位置が指定された場合に、前記表示部に表示された前記複数のマーカーの画像値と、前記マーカーの既知の画像値との複数の差分のうち少なくともいずれか1つの値に基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の補正量を決定し、前記補正量に基づいて前記色が割り当てられた前記機能情報の画像値の範囲を補正することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  8. 前記補正手段は、複数の前記マーカーの位置が指定された場合には、前記表示部に表示された前記複数のマーカーの画像値のうち少なくともいずれか1つの値と、前記マーカーの既知の画像値との差分に基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の補正量を決定し、前記補正量に基づいて前記色が割り当てられた前記機能情報の画像値の範囲を補正することを特徴とする請求項6に記載の画像処理装置。
  9. 前記機能情報の数値が既知の位置は、前記被検体内で機能情報の変化が小さい位置であることを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
  10. 前記受付手段は、前記表示部に表示された画像に対して入力された始点と終点の間の区間をトレースすることにより前記機能情報の数値が既知の位置の指定を受け付けることを特徴とする請求項9に記載の画像処理装置。
  11. 前記機能情報の変化が小さい位置は、前記被検体の動脈、静脈もしくは造影剤が流れる領域のうち少なくともいずれか1つに該当することを特徴とする請求項9または10に記載の画像処理装置。
  12. 前記表示制御手段は、前記補正手段によって補正された機能情報の画像値の範囲と割り当てられた色の関係を示したカラーバーと、前記機能情報の画像値と色との関係を示した情報をさらに表示部に表示させることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  13. 前記補正手段は、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の第一画像値と、前記機能情報既知の第二画像値とに基づいて、前記機能情報の機能情報の画像値の範囲と色との関係を示した情報を補正することを特徴とする請求項12に記載の画像処理装置。
  14. 前記表示制御手段は、前記補正手段が補正した補正量をさらに表示部に表示させることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  15. 前記表示制御手段は、前記補正手段が補正した補正量が閾値以上の場合に、警告を表示することを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の画像処理装置。
  16. 被検体への光照射により、前記被検体内で発生した光音響波を受信して得られる光音響信号に基づいて、前記被検体の光学特性に関連した機能情報の画像値の範囲に対して色を割り当て可視化した画像を表示部に表示させる表示制御工程と、
    前記表示部に表示された画像の前記機能情報の第一画像値と、前記機能情報既知の第二画像値との差分に基づいて、前記表示部に表示された画像の前記機能情報の補正量を決定し、前記補正量に基づいて前記色が割り当てられた前記機能情報の画像値の範囲を補正する補正工程とを有し、前記機能情報が既知の第二画像値に対応する位置は、前記被検体とともに撮像されたマーカーの位置に基づいて特定されることを特徴とする画像処理方法。
  17. 請求項1乃至15のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段の制御をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
JP2019064694A 2019-03-28 2019-03-28 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム Active JP7277212B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019064694A JP7277212B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
US16/828,759 US11526982B2 (en) 2019-03-28 2020-03-24 Image processing device, image processing method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019064694A JP7277212B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020162745A JP2020162745A (ja) 2020-10-08
JP7277212B2 true JP7277212B2 (ja) 2023-05-18

Family

ID=72606127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019064694A Active JP7277212B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11526982B2 (ja)
JP (1) JP7277212B2 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012223283A (ja) 2011-04-18 2012-11-15 Canon Inc 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
JP2014094225A (ja) 2012-11-12 2014-05-22 Canon Inc 被検体情報取得装置およびその制御方法
US20140182384A1 (en) 2012-12-28 2014-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Object Information Acquisition Apparatus, Display Method, and Non-Transitory Computer-Readable Storage Medium
JP2018061716A (ja) 2016-10-13 2018-04-19 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP2018122045A (ja) 2017-02-03 2018-08-09 キヤノン株式会社 情報処理装置および情報処理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5241465B2 (ja) * 2008-12-11 2013-07-17 キヤノン株式会社 光音響イメージング装置および光音響イメージング方法
WO2016052004A1 (ja) * 2014-09-30 2016-04-07 富士フイルム株式会社 画像処理装置、フィルタ取得装置、画像処理方法、フィルタ取得方法、プログラム及び記録媒体
JP6042044B2 (ja) * 2014-09-30 2016-12-14 富士フイルム株式会社 画像処理装置、フィルタ取得装置、画像処理方法、フィルタ取得方法、プログラム及び記録媒体
US20170055844A1 (en) * 2015-08-27 2017-03-02 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus and method for acquiring object information
EP3178380A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Photoacoustic apparatus, display control method, and program

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012223283A (ja) 2011-04-18 2012-11-15 Canon Inc 被検体情報取得装置及び被検体情報取得方法
US20140046165A1 (en) 2011-04-18 2014-02-13 Canon Kabushiki Kaisha Specimen information acquisition apparatus and method therefor
JP2014094225A (ja) 2012-11-12 2014-05-22 Canon Inc 被検体情報取得装置およびその制御方法
US20150238090A1 (en) 2012-11-12 2015-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Object information acquiring apparatus and control method for the object information acquiring apparatus
US20140182384A1 (en) 2012-12-28 2014-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Object Information Acquisition Apparatus, Display Method, and Non-Transitory Computer-Readable Storage Medium
JP2014140718A (ja) 2012-12-28 2014-08-07 Canon Inc 被検体情報取得装置、表示方法、およびプログラム
JP2018061716A (ja) 2016-10-13 2018-04-19 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
US20180106716A1 (en) 2016-10-13 2018-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus, information processing method, and storage medium
JP2018122045A (ja) 2017-02-03 2018-08-09 キヤノン株式会社 情報処理装置および情報処理方法
US20180220895A1 (en) 2017-02-03 2018-08-09 Canon Kabushiki Kaisha Information processing apparatus and information processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020162745A (ja) 2020-10-08
US20200311921A1 (en) 2020-10-01
US11526982B2 (en) 2022-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170074171A (ko) 광음향장치, 정보 취득장치, 정보 취득방법, 및 프로그램
EP3329843B1 (en) Display control apparatus, display control method, and program
US10436706B2 (en) Information processing apparatus, information processing method, and storage medium
US20200275840A1 (en) Information-processing apparatus, method of processing information, and medium
KR20200067254A (ko) 정보 처리장치, 정보 처리방법, 및 비일시적인 기억매체
JP2019024733A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
JP6882108B2 (ja) 画像生成装置、画像生成方法、及びプログラム
JP6921782B2 (ja) 表示制御装置、画像表示方法、及びプログラム
JP7277212B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
JP7108985B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
WO2018230409A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP6929204B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム
US20200305727A1 (en) Image processing device, image processing method, and program
JP6929048B2 (ja) 表示制御装置、表示方法、及びプログラム
JP7144805B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
JP7142832B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、プログラム
WO2020039640A1 (ja) 情報処理装置、システム、情報処理方法、プログラム
JP2020110362A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム
JP2020028670A (ja) 画像処理装置、システム、画像処理方法、プログラム
JP2019097804A (ja) 情報処理装置、情報処理方法、プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230508

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7277212

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151