JPWO2015044983A1 - Diagnostic imaging apparatus, operating method thereof, and storage medium - Google Patents
Diagnostic imaging apparatus, operating method thereof, and storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2015044983A1 JPWO2015044983A1 JP2015538639A JP2015538639A JPWO2015044983A1 JP WO2015044983 A1 JPWO2015044983 A1 JP WO2015044983A1 JP 2015538639 A JP2015538639 A JP 2015538639A JP 2015538639 A JP2015538639 A JP 2015538639A JP WO2015044983 A1 JPWO2015044983 A1 JP WO2015044983A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- cross
- catheter
- sectional
- unit
- 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.)
- Granted
Links
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 title claims description 28
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 12
- 238000011017 operating method Methods 0.000 title 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 claims abstract description 70
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 15
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 63
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 34
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 29
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 24
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 21
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 15
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 14
- 244000208734 Pisonia aculeata Species 0.000 description 10
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 10
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000002608 intravascular ultrasound Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 208000037803 restenosis Diseases 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000012276 Endovascular treatment Methods 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000002789 length control Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/12—Arrangements for detecting or locating foreign bodies
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B6/461—Displaying means of special interest
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
- A61B8/0891—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings for diagnosis of blood vessels
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
- A61B8/4245—Details of probe positioning or probe attachment to the patient involving determining the position of the probe, e.g. with respect to an external reference frame or to the patient
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B8/461—Displaying means of special interest
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
- A61B8/461—Displaying means of special interest
- A61B8/463—Displaying means of special interest characterised by displaying multiple images or images and diagnostic data on one display
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Abstract
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、血管内に挿入されたカテーテルを含むX線画像を入力する。前記カテーテルは波動信号を送受信する送受信部を有し、該送受信部にて受信された波動信号を所定のサンプリングレートで順次取得する。入力したX線画像から、カテーテルの配置状態及び前記送受信部の位置を検出する。順次取得した断面画像を、検出したカテーテルの配置状態が示す前記送受信部の軌跡の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、血管の3次元画像を生成する。In a catheter for acquiring a cross-sectional image of a blood vessel, an X-ray image including the catheter inserted into the blood vessel is input. The catheter has a transmission / reception unit that transmits / receives a wave signal, and sequentially acquires the wave signal received by the transmission / reception unit at a predetermined sampling rate. From the input X-ray image, the arrangement state of the catheter and the position of the transmission / reception unit are detected. By sequentially arranging the acquired cross-sectional images at positions corresponding to the locus of the transmitting / receiving unit indicated by the detected catheter arrangement state and perpendicular to the locus, a three-dimensional image of the blood vessel is generated.
Description
本発明は、画像診断装置及びその制御方法に関するものであり、特に、超音波あるいは光等の波動信号による生体組織の断面画像生成技術に関するものである。 The present invention relates to an image diagnostic apparatus and a control method thereof, and more particularly to a technique for generating a cross-sectional image of a biological tissue using a wave signal such as an ultrasonic wave or light.
現在、バルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療が行われているが、この治療前の診断、あるいは、治療後の経過確認のため、光干渉断層診断装置(OCT:Optical Coherence Tomography)や血管内超音波診断装置(IVUS:IntraVascular Ultra Sound)等の画像診断装置が用いられるのが一般的になってきている。さらに、OCTの改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層診断装置(SS−OCT:Swept−source Optical coherence Tomography)も開発されている。 Currently, endovascular treatment is performed using high-function catheters such as balloon catheters and stents. Optical coherence tomography (OCT: Optical Coherence Tomography) is used for diagnosis before this treatment or for checking the progress after treatment. It has become common to use an image diagnostic apparatus such as an intravascular ultrasonic diagnostic apparatus (IVUS: IntraVascular Ultra Sound). Furthermore, as an improved type of OCT, an optical coherence tomography diagnosis device (SS-OCT: Swept-source Optical coherence Tomography) using wavelength sweeping has been developed.
これらの画像診断装置は、該装置により得られる情報(例えば、狭窄率等)から血管内対象部位の治療必要性を決定する際に使用されたり、治療直後の、例えば、ステントの血管に対する密着率の評価等の手技の確認のために使用される。 These diagnostic imaging apparatuses are used when determining the necessity of treatment of an intravascular target site from information (for example, stenosis rate) obtained by the apparatus, or, for example, the adhesion rate of a stent to a blood vessel immediately after treatment. Used for confirmation of procedures such as evaluation.
また、臨床上は血管内治療した部位に再狭窄が発生することがしばしば確認されるため、治療後の一定期間後に画像診断装置を用いて治療部位の断面画像を取得することで再狭窄の評価等に使用される
これらの作業において、治療対象部位に対する治療前と治療後の断面画像を並べて表示させる、かつ、同期して再生した断面画像を表示することは医師の判断ミス等を防ぎ、かつ、手技時間の短縮も見込まれる。In addition, since it is often confirmed that restenosis occurs at sites treated endovascularly clinically, restenosis can be evaluated by acquiring a cross-sectional image of the treated site using a diagnostic imaging device after a certain period of time after treatment. In these operations, the pre-treatment and post-treatment cross-sectional images for the treatment target region are displayed side by side, and the display of the cross-sectional images reproduced synchronously prevents a doctor's judgment error and the like, and Shortening of procedure time is also expected.
ここで、特許文献1には、X線画像とともに、対応するIVUS画像をカテーテル操作時のリファレンス画像として同時に表示する構成が開示されている。 Here, Patent Document 1 discloses a configuration in which an X-ray image and a corresponding IVUS image are simultaneously displayed as a reference image at the time of catheter operation.
画像診断装置は、血管の長手方向に回転しながら、プローブから照射される走査線(例えば、超音波や近赤外光)と交差する血管組織の情報を取得し、一回転で取得される血管組織情報を断面画像として表示するものである。つまり、原理上、断面画像とは、上記走査線と血管組織の交点の描く螺旋運動の軌跡上に存在する血管組織情報を可視化しているものにすぎない(図8)。また、プローブから照射される走査線の方向は、血管内のプローブの位置と角度に依存するため、必ずしも血管に対して垂直に走査線が走るわけではない(図8)。 The diagnostic imaging apparatus acquires information on a vascular tissue that intersects with a scanning line (for example, an ultrasonic wave or near-infrared light) irradiated from a probe while rotating in the longitudinal direction of the blood vessel, and the blood vessel acquired in one rotation The tissue information is displayed as a cross-sectional image. That is, in principle, the cross-sectional image is merely a visualization of vascular tissue information existing on the trajectory of the spiral motion drawn by the intersection of the scanning line and the vascular tissue (FIG. 8). Further, since the direction of the scanning line irradiated from the probe depends on the position and angle of the probe in the blood vessel, the scanning line does not necessarily run perpendicular to the blood vessel (FIG. 8).
この原理により、画像診断装置で取得される少なくとも2つの断面画像を比較する場合、取得される断面画像は、画像取得時のプローブの位置と角度によって、必ずしも同一断面の断層像を比較できるわけではない。 Based on this principle, when comparing at least two cross-sectional images acquired by the diagnostic imaging apparatus, the acquired cross-sectional images cannot necessarily compare tomographic images of the same cross section depending on the position and angle of the probe at the time of image acquisition. Absent.
一方、医師は、同一断面の治療前後の変化を確認し診断に使用したい要求がある。 On the other hand, there is a demand for doctors to confirm changes before and after treatment on the same section and use them for diagnosis.
つまり、画像診断装置で取得される2次元画像では、治療前後の断面画像を並べて表示したとしても、データ取得時のプローブの位置と角度の違いから厳密な意味での同じ場所の断面画像の比較にはならない問題がある(図9)。 That is, in the two-dimensional image acquired by the diagnostic imaging apparatus, even if the cross-sectional images before and after the treatment are displayed side by side, the cross-sectional images of the same place in a strict sense are compared from the difference in the position and angle of the probe at the time of data acquisition. There is a problem that does not become (Fig. 9).
通常臨床に置いては、医師がこの違いを意識しながら2次元画像の比較を実施するため、この違いが誤診断につながることはない。しかしながら、この問題を解決することで、原理上発生する断面画像の取得位置の違いを意識することなく画像の診断が可能になり、正確な診断の一助となる
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、異なる測定状態で取得された複数の画像を同一の尺度の診断用画像として処理することができる画像診断技術を提供することを目的とする。Usually, in clinical practice, doctors compare two-dimensional images while being aware of this difference, so this difference does not lead to misdiagnosis. However, by solving this problem, it becomes possible to diagnose an image without being aware of the difference in the acquisition position of a cross-sectional image that occurs in principle, and the present invention that contributes to accurate diagnosis is made in view of the above problems. Therefore, an object of the present invention is to provide an image diagnostic technique that can process a plurality of images acquired in different measurement states as diagnostic images of the same scale.
上記の目的を達成するために本発明による画像診断装置は以下の構成を備える。即ち、
診断用の画像を生成する画像診断装置であって、
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、前記血管内に挿入された前記カテーテルを含むX線画像を入力する入力手段と、
前記カテーテルは波動信号を送受信する送受信部を有し、該送受信部にて受信された波動信号を所定のサンプリングレートで順次取得する取得手段と、
前記入力手段で入力したX線画像から、前記カテーテルの配置状態及び前記送受信部の位置を検出する検出手段と、
前記取得手段で順次取得した断面画像を、前記検出手段で検出した前記カテーテルの配置状態が示す前記送受信部の軌跡の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、前記血管の3次元画像を生成する生成手段と
を備える。In order to achieve the above object, an image diagnostic apparatus according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
An image diagnostic apparatus for generating a diagnostic image,
An input means for inputting an X-ray image including the catheter inserted into the blood vessel in a catheter for acquiring a cross-sectional image of the blood vessel;
The catheter has a transmission / reception unit for transmitting / receiving a wave signal, and acquisition means for sequentially acquiring the wave signal received by the transmission / reception unit at a predetermined sampling rate;
From the X-ray image input by the input means, detection means for detecting the placement state of the catheter and the position of the transmission / reception unit;
By arranging the cross-sectional images sequentially acquired by the acquisition means at positions corresponding to the trajectory of the transmission / reception unit indicated by the placement state of the catheter detected by the detection means and perpendicular to the trajectory, Generating means for generating a three-dimensional image.
本発明によれば、異なる測定状態で取得された複数の画像を同一の尺度の診断用画像として処理することができる画像診断技術を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an image diagnostic technique capable of processing a plurality of images acquired in different measurement states as diagnostic images of the same scale.
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。尚、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。 Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
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。
以下、必要に応じて添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as necessary. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
1.画像診断装置の外観構成
図1は、画像診断装置(一例として、OCTの機能を備える画像診断装置)100の外観構成を示す図である。1. FIG. 1 is a diagram illustrating an external configuration of an image diagnostic apparatus (an image diagnostic apparatus having an OCT function as an example) 100.
図1に示すように、画像診断装置100は、プローブ部101と、スキャナ及びプルバック部102と、操作制御装置103とを備える。スキャナ及びプルバック部102と操作制御装置103とは、信号線104により各種信号が伝送可能に接続されている。
As illustrated in FIG. 1, the
カテーテルの構成要素であるプローブ部101は、イメージングコア220(図2)が内挿されている。このイメージングコア220は、直接血管内に挿入され、伝送された光(測定光)を連続的に血管内に送信するとともに血管内からの反射光を連続的に受信する光送受信部を備える。画像診断装置100では、このイメージングコア220を用いることで、患者の血管内部の状態を測定することができる。
An imaging core 220 (FIG. 2) is inserted into the
スキャナ及びプルバック部102は、プローブ部101が着脱可能に取り付けられ、内蔵されたモータを駆動させることでプローブ部101に内挿されたイメージングコア220の血管内の軸方向の動作及び回転方向の動作を規定している。また、スキャナ及びプルバック部102は、光送受信部において受信された反射光を取得し、操作制御装置103に対して送信する。
The scanner and
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、測定により得られたデータを処理し、血管内の断面画像(横断方向断面画像及び軸方向断面画像)を表示するための機能を備える。ここで、横断方向断面画像とは、血管の走行方向(血管の中心軸)に対して垂直な面で血管を切った場合の断面画像であり、軸方向断面画像とは、血管の走行方向(血管の中心軸)に対して平行な面で血管を切った場合の断面画像である。
The
操作制御装置103において、本体制御部111は、測定により得られた反射光と光源からの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、その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、光断面画像を生成する。
In the
プリンタ及びDVDレコーダ111−1は、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。操作パネル112は、ユーザからの各種設定値及び指示の入力を行う。表示装置113は、例えば、LCDモニタで実現され、本体制御部111において生成された断面画像を表示する。
The printer and DVD recorder 111-1 prints the processing result in the main
尚、本体制御部111には、X線撮像装置(図3)で撮像された患者のX線画像(例えば、Angio画像)を入力する入力部(不図示)を備える。そして、画像診断装置100では、このX線画像を利用して、カテーテルの位置情報(3次元位置情報)及び血管の位置情報(3次元位置情報)を取得することができる。
The main
2.プローブ部の全体構成及び先端部の断面構成
次に、プローブ部101の全体構成及び先端部の断面構成について図2を用いて説明する。2. Next, the overall configuration of the
図2に示すように、プローブ部101は、血管内に挿入される長尺のカテーテルシース201と、ユーザが操作するために血管内に挿入されることなく、ユーザの手元側に配置されるコネクタ部202とにより構成される。カテーテルシース201の先端には、ガイドワイヤルーメンを構成するガイドワイヤルーメン用チューブ203が設けられている。カテーテルシース201は、ガイドワイヤルーメン用チューブ203との接続部分からコネクタ部202との接続部分にかけて連続する管腔を形成している。
As shown in FIG. 2, the
カテーテルシース201の管腔内部には、光を送受信する光送受信部とが配置された送受信部221と、光ファイバケーブルを内部に備える。また、カテーテルシース201の管腔内部には、光ファイバケーブルを回転させるための回転駆動力を伝達するコイル状の駆動シャフト222とを備えるイメージングコア220が、カテーテルシース201のほぼ全長にわたって挿通されている。
Inside the lumen of the
コネクタ部202は、カテーテルシース201の基端に一体化して構成されたシースコネクタ202aと、駆動シャフト222の基端に駆動シャフト222を回動可能に固定して構成された駆動シャフトコネクタ202bとを備える。
The
シースコネクタ202aとカテーテルシース201との境界部には、耐キンクプロテクタ211が設けられている。これにより所定の剛性が保たれ、急激な物性の変化による折れ曲がり(キンク)を防止することができる。駆動シャフトコネクタ202bの基端は、スキャナ及びプルバック部102に着脱可能に取り付けられる。
An
次に、プローブ部101の先端部の断面構成について説明する。カテーテルシース201の管腔内部には、送受信部221が配置されたハウジング223と駆動シャフト222とを備えるイメージングコア220がほぼ全長にわたって挿通されており、プローブ部101を形成している。
Next, a cross-sectional configuration of the tip portion of the
駆動シャフト222は、カテーテルシース201に対して送受信部221を回転動作及び軸方向動作させることが可能であり、柔軟で、かつ回転をよく伝送できる特性を有する、例えば、ステンレス等の金属線からなる多重多層密着コイルにより構成されている。そして、その内部には光ファイバケーブル(シングルモードの光ファイバケーブル)が配置されている。
The
ハウジング223は、短い円筒状の金属パイプの一部に切り欠き部を有した形状をしており、金属塊からの削り出しやMIM(金属粉末射出成形)等により成形される。また、先端側には短いコイル状の弾性部材231が設けられている。
The
弾性部材231は、ステンレス鋼線材をコイル状に形成したものであり、弾性部材231が先端側に配置されることで、イメージングコア220を前後移動させる際にカテーテルシース201内での引っかかりを防止する。補強コイル232は、カテーテルシース201の先端部分の急激な折れ曲がりを防止する目的で設けられている。
The
ガイドワイヤルーメン用チューブ203は、ガイドワイヤが挿入可能なガイドワイヤ用ルーメンを有する。ガイドワイヤルーメン用チューブ203は、予め血管内に挿入されたガイドワイヤを受け入れ、ガイドワイヤによってカテーテルシース201を患部まで導くのに使用される。
The guide
3.画像診断装置の機能構成
次に、画像診断装置100の機能構成について説明する。図3は、OCT(ここでは、一例として、SS−OCT)の機能(波長掃引利用の光画像診断装置)を備える画像診断装置100の機能構成を示す図である。尚、IVUSの機能と他のOCTの機能とを組み合わせた画像診断装置についても、同様の機能構成を有するため、ここでは説明を省略する。3. Functional configuration of diagnostic imaging apparatus Next, a functional configuration of the
図中、428は画像診断装置100の全体の制御を司る信号処理部であり、マイクロプロセッサをはじめ、いくつかの回路で構成される。210はハードディスクに代表される不揮発性の記憶装置であり、信号処理部428が実行する各種プログラムやデータファイルを格納している。430は信号処理部428内に設けられたメモリ(RAM)である。408は波長掃引光源であり、時間軸に沿って、予め設定された範囲内で変化する波長の光を繰り返し発生する光源である。
In the figure,
また、信号処理部428は、生成した複数の光断面画像と、別途、X線撮像装置470から入力されるX線画像(例えば、Angio画像)とを利用して、血管の3次元画像を生成することができる。更に、信号処理部428は、その3次元画像の指定された注目位置での光断面画像を生成して、表示装置113に出力することができる。
In addition, the
また、信号処理部428における各種処理、ならびに、画像診断装置100に対する各種操作を行うためのユーザインタフェースに関する画像処理は、信号処理部428において所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現される。
In addition, various processes in the
波長掃引光源408から出力された光は、第1のシングルモードファイバ271の一端に入射され、先端側に向けて伝送される。第1のシングルモードファイバ271は、途中の光ファイバカップラ272において第4のシングルモードファイバ275と光学的に結合されている。
The light output from the wavelength swept
第1のシングルモードファイバ271における光ファイバカップラ272より先端側から発した光は、コネクタ105を介して、第2のシングルモードファイバ273に導かれる。この第2のシングルモードファイバ273の他端は、スキャナ及びプルバック部102内の光ロータリージョイント230に接続されている。
The light emitted from the tip side of the
一方、プローブ部101は、スキャナ及びプルバック部102と接続するためのアダプタ101aを有する。そして、このアダプタ101aによりプローブ部101を、スキャナ及びプルバック部102に接続することで、プローブ部101が安定して、スキャナ及びプルバック部102に保持される。さらに、プローブ部101内に回転自在に収容された第3のシングルモードファイバ274の端部が、光ロータリージョイト230に接続される。この結果、第2シングルモードファイバ273と第3シングルモードファイバ274が光学的に結合される。第3のシングルモードファイバ274の他方端(プローブ部101の先頭部分側)には、光を回転軸に対してほぼ直行する方向に出射するミラーとレンズを搭載したイメージングコア220が設けられている。
On the other hand, the
上記の結果、波長掃引光源408が発した光は、第1シングルモードファイバ271、第2シングルモードファイバ273、第3のシングルモードファイバ274を介して、第3のシングルモードファイバ274の端部に設けられたイメージングコア220に導かれる。イメージコア220は、この光を、ファイバの軸に直行する方向に出射するとともに、その反射光を受信し、その受信した反射光が今度は逆に導かれ、操作制御装置103に返される。
As a result, the light emitted from the wavelength swept
一方、光ファイバカップラ272に結合された第4のシングルモードファイバ275の反対の端部には、参照光の光路長を微調整する光路長調整機構250が設けられている。この光路長可変機構250は、プローブ部101を交換した場合など、個々のプローブ部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更部として機能する。そのため、第4のシングルモードファイバ275に端部に位置するコリメートレンズ255が、その光軸方向である矢印256で示すように移動自在な1軸ステージ254上に設けられている。
On the other hand, an optical path length adjustment mechanism 250 for finely adjusting the optical path length of the reference light is provided at the opposite end of the fourth
具体的には、1軸ステージ254はプローブ部101を交換した場合に、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更部として機能する。さらに、1軸ステージ254はオフセットを調整する調整部としての機能も備えている。例えば、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。
Specifically, when the
1軸ステージ254で光路長が微調整され、グレーティング251、レンズ252を介してミラー253にて反射された光は再び第4のシングルモードファイバ275に導かれ、光ファイバカップラ272にて、第1のシングルモードファイバ271側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード204にて受光される。
The optical path length is finely adjusted by the
このようにして、フォトダイオード204にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ205により増幅された後、復調器206に入力される。この復調器206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207に入力される。
In this way, the interference light received by the
A/D変換器207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90MHzとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を80kHz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。
The A /
A/D変換器207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428に入力され、一旦、メモリ430に格納される。そして、信号処理部428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、血管内の各位置での光断面画像を構築し、所定のフレームレートで表示装置113に出力する。
The line-by-line interference light data generated by the A /
信号処理部428は、更に、光路長調整用駆動部209、通信部208と接続されている。信号処理部428は、光路長調整用駆動部209を介して1軸ステージ254の位置の制御(光路長制御)を行う。
The
尚、信号処理部428は、モータ制御回路429と接続され、モータ制御回路429のビデオ同期信号を受信する。信号処理部428では、受信したビデオ同期信号に同期して断面画像の生成を行う。また、このモータ制御回路429のビデオ同期信号は、回転駆動装置240にも送信され、回転駆動装置240はビデオ同期信号に同期した駆動信号を出力する。
The
通信部208は、いくつかの駆動回路を内蔵するとともに、信号処理部428の制御下にて、スキャナ及びプルバック部102と通信する。具体的には、スキャナ及びプルバック部102内の光ロータリージョイントによる第3のシングルモードファイバの回転を行うためのラジアル走査モータへの駆動信号の供給、ラジアルモータの回転位置を検出するためのエンコーダ部242からの信号受信、並びに、第3のシングルモードファイバ274の所定速度で引っ張るための直線駆動部243への駆動信号の供給である。
The
尚、信号処理部428における上記処理も、所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現されるものとする。
Note that the above processing in the
上記構成において、プローブ部101を患者の診断対象の血管位置(冠状動脈など)に位置させると、ユーザの操作によるプローブ先端から透明なフラッシュ液(通常は生理食塩水や造影剤)を血管内に放出させる。血液の影響を除外するためである。そして、ユーザがスキャン開始の指示入力を行うと、信号処理部428は、波長掃引光源408を駆動し、ラジアル走査モータ241並びに直線駆動部243を駆動させる(以降、ラジアル走査モータ241と直線駆動部243の駆動による光の照射と受光処理をスキャニングと呼ぶ)。この結果、波長掃引光源408から波長掃引光が、上記のような経路でイメージングコア220に供給される。このとき、プローブ部101にあるイメージングコア220は回転しながら、回転軸に沿って移動することになるので、イメージングコア220は、回転しながら、なおかつ、血管軸に沿って移動しながら、血管内腔面への光の出射とその反射光の受信を行うことになる。
In the above configuration, when the
4.信号処理部の機能構成
次に、画像診断装置100の信号処理部428において、診断用の血管断面画像及び血管3次元画像を生成する生成処理の機能構成について、図4を用いて説明する。4). Functional Configuration of Signal Processing Unit Next, a functional configuration of generation processing for generating a blood vessel cross-sectional image and a blood vessel three-dimensional image for diagnosis in the
特に、本実施形態では、画像診断装置100は、螺旋運動を考慮した形で順次取得された断面画像データ群(A−Lineデータ群)からボリュームデータを生成し、3次元画像を構築する。X線画像上での注目位置の指示入力を受け付けた場合、画像診断装置100は、その位置を3次元画像上の座標に変換し、変換された座標近傍の血管に対して任意に特定された方向(例えば垂直な方向)の面に存在する輝度データを算出する。そして、画像診断装置100は、それらの輝度データが射影された2次元画像(断面画像)を再生成して、表示装置113に表示する。これにより、原理上発生するプローブの位置と角度の違いからなる誤差を補正し、治療前後で同じ位置の血管情報の表示が可能となる
尚、以下に説明する処理は、専用のハードウェアを用いて実現してもよいし、画像診断装置で得たデータを基に汎用のコンピュータにインストールされた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)各部の機能を実現してもよい。In particular, in this embodiment, the
以下の説明では、説明を簡単にするために、画像診断装置100の信号処理部428として、波長掃引型OCTの機能のみを利用して断面画像を生成する場合について説明する。但し、IVUSの機能と他のOCTの機能とを組み合わせた画像診断装置の信号処理部についても、本発明を同様に適用できることは言うまでもない。
In the following description, in order to simplify the description, a case where a cross-sectional image is generated using only the function of the wavelength sweep type OCT as the
信号処理部428では、信号処理部428の各種処理の制御を実行する制御部605を備える。制御部605には、断面画像処理部601、3次元画像構築部602、表示位置抽出部603、表示制御部604、X線画像処理部606、及びユーザインタフェース装置215が接続され、それぞれの動作を制御する。
The
A/D変換器207で生成された干渉光データは、断面画像処理部601のラインメモリ部601aにおいて、モータ制御回路429から出力されるラジアル走査モータ241のエンコーダ部242の信号を用いてラジアル走査モータ241の1回転あたりのライン数が所定数(例えば、512本)となるように処理される。
The interference light data generated by the A /
断面画像処理部601では、干渉光データに対してライン加算平均処理、フィルタ処理、対数変換処理等を施し、生体組織の深さ方向の干渉光強度データであるラインデータをラインメモリ部601a上に生成する。更に、断面画像処理部601では、その生成したラインデータに対してコントラスト調整、輝度調整、ガンマ補正、フレーム相関、シャープネス処理等を行い、極座標のラインデータ列をRθ変換することで断面画像データを生成する。尚、本実施形態では、一例として、512ラインから血管断面画像を生成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。
The cross-sectional
X線画像処理部606は、X線撮像装置470から入力されるX線画像データから垂直同期信号を取り出し、ラジアル走査モータ241の回転周期信号と同期してX線画像データの取り込み制御を実行する。また、X線画像処理部606は、取り込んだX線画像データをラインメモリ部601aへ記憶する。尚、X線画像データは、複数の角度から撮像したX線画像データ(患者の正面画像及び側面画像)を取り込み、これらから3次元のX線画像データを構築しても良い。更には、動画のX線画像データであっても良い。
The X-ray
3次元画像構築部602では、ラインメモリ部601aに記憶されているX線画像データから、カテーテルのプローブ部101の位置を検出し、プローブ部101の位置を画像の中心として、生成した断面画像データを配列したボリュームデータを生成する。尚、本実施形態では、治療前後の断面画像を比較表示するために、治療前後それぞれで取得した断面画像データを、適宜、画像記憶部602aに記憶する。
The three-dimensional
X線画像表示部607では、ユーザインタフェース装置215上で表示されたX線画像において、表示位置指定部611で指定された位置にプローブ部101のX線不透過マーカが最も近くなるX線画像のフレーム数を算出し、そのフレーム数に同期する断面画像データのフレーム数を算出する。尚、X線不透過マーカには、駆動シャフト222の先端部分等のプローブ部101の位置が特定できる部分を利用できる。次に、X線画像表示部607では、その断面画像データのフレーム数から3次元ボリュームデータのデータ位置(ランドマーク)を示す座標を算出する。
In the X-ray
表示位置抽出部603では、算出した座標から特定の血管壁の方向に対して任意の面を設定し、ボリュームレンダリングの技法を利用して、その面上に存在する断面画像データを再構築する。
The display
表示制御部604は、再構築した断面画像をユーザインタフェース装置215の断面画像表示部610に表示する。表示制御部604は、特に、別々のタイミングで再構築した、治療前後の断面画像データと、治療前後のX線画像データとを同一画面内で対比可能に表示することができる。
The
尚、上記説明では、断面画像処理部601が、ラインデータを生成して直接処理するものとしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、断面画像処理部601が生成するラインデータを、別途、記憶部(不図示)に所定の患者属性情報や測定条件情報と関連付けてファイル形式で格納されるように構成してもよい。この場合、断面画像処理部601は、ユーザからの指示に基づいて、当該記憶部よりラインデータを読み出すことで、上記処理を行うこととなる。また、この記憶部は、制御部605内に設けられていてもよいし、信号処理部428外に設けられていてもよい(例えば、DVDレコーダ111−1が記憶部として機能してもよい)。あるいは、断面画像処理部601のラインメモリ部601aが記憶部として機能してもよい。
In the above description, the cross-sectional
ユーザインタフェース装置215には、表示位置指定部611が設けられており、断面画像表示部610に、診断対象として表示させる断面画像の位置をX線画像表示部607で表示されるX線画像を用いて指定することができる。表示位置指定部611により指定された位置に関する情報は、制御部605に入力され、表示位置抽出部603に送信される。表示位置抽出部603では、3次元画像から、表示位置指定部611により指定された位置に対応する断面画像データを画像記憶部602aから抽出する。
The
表示位置抽出部603では、画像記憶部602aより抽出した指定された位置の断面画像データを、ユーザインタフェース装置215の断面画像表示部610に表示する。
The display
5.ユーザインタフェース
次に、表示装置113に表示されるユーザインタフェースについて説明する。図5は表示装置113に表示されるユーザインタフェース500の一例を示す図である。このユーザインタフェース500は、図5のユーザインタフェース装置215によって実現される。5). User Interface Next, a user interface displayed on the
図5に示すように、ユーザインタフェース500は、信号処理部428において生成された断面画像(横断方向断面)を表示する断面画像表示領域510と、X線画像を表示するX線画像表示領域520とを備える。また、ユーザインタフェース500は、断面画像表示領域510及びX線画像表示領域520にそれぞれ表示された断面画像及びX線画像に対して、各種操作を行う操作領域530とを備える。
As illustrated in FIG. 5, the
断面画像表示領域510は、2種類の診断対象画像として、治療前画像を表示する治療前断面画像表示領域511と治療後画像を表示する治療後断面画像表示領域512とを表示する。尚、断面画像表示領域510に表示する断面画像は、OCT機能を用いて生成されたOCT断面画像(光断面画像)に基づいて生成されたものを使用する。
The cross-sectional
尚、断面画像表示領域510は、横断方向断面画像を表示する構成としているが、これに加えて、複数のOCT断面画像に基づいて生成された軸方向断面画像を断面画像表示領域510内に表示するようにしても良い。
The cross-sectional
X線画像表示領域520は、2種類の診断対象画像として、例えば、X線撮像装置470で撮像された治療前X線画像(第1X線画像)を表示する治療前X線画像表示領域521と治療後X線画像(第2X線画像)を表示する治療後X線画像領域522とを表示する。X線画像表示領域520では、指示マーカ523によって、治療前X線画像表示領域521及び治療後X線画像領域522の少なくとも一方において表示されるX線画像上の任意の位置を指定することができる。この指示マーカ523によって、治療前断面画像表示領域511及び治療後断面画像表示領域512にはそれぞれ、指示マーカ523で指定された位置において3次元画像から切り出される治療前断面画像及び治療後断面画像が表示される。
The X-ray
尚、指示マーカ523による位置の指定は、治療前X線画像表示領域521あるいは治療後X線画像領域522の一方の領域内での位置の指定に応じて、他方の領域内の対応する位置を自動的に検出して指定するようにしても良い。あるいは、治療前X線画像表示領域521及び治療後X線画像領域522それぞれの領域において、ユーザが同一の位置と判断する位置を個別に指定するようにしても良い。
Note that the designation of the position by the
また、指示マーカ523は、初期状態では、その先端を通る線分が表示されているX線画像に対して水平に定義されていて、その水平の線分によって3次元画像から切り出される治療前断面画像及び治療後断面画像を表示する構成としている。換言すれば、3次元画像の指定された位置から垂直(90度)に断面画像を切り出し表示する構成としているが、これに限定されない。例えば、指示マーカ523の向きを360度回転可能にして、その向きに応じて決定される角度によって3次元画像から切り出される治療前断面画像及び治療後断面画像を表示する構成としても良い。
Further, in the initial state, the
操作領域530は、X線画像表示領域520内のX線画像を操作するためのX線画像操作領域550とを備える。また、操作領域530は、断面画像表示領域510内において、各断面画像を連続表示(再生)するための画像再生操作領域560とを備える。
The
X線画像操作領域550には、X線画像表示領域520内に指示マーカ523を表示させるための位置指定ボタン551が配置されている。位置指定ボタン551が押下されることで、X線画像表示領域520には、指示マーカ523が表示される。そして、ユーザは、操作パネル112上のマウスやトラックボール等の操作デバイスを用いて、指示マーカ523を治療前X線画像表示領域521及び治療後X線画像表示領域522の少なくとも一方の任意の位置に移動させる。これにより、断面画像表示領域510の治療前断面画像表示領域511と治療後断面画像表示領域512それぞれに、指示マーカ523が指示する位置に対応する治療前断面画像と治療後断面画像を表示させることが可能となる。
In the X-ray
画像再生操作領域560には、巻き戻しボタン561と、停止ボタン562と、再生ボタン563とが配置されている。巻き戻しボタン561が押下されると、断面画像表示領域510に表示されている横断方向断面画像が、順次、生成順序の古い断面画像に切り替わる。つまり、血管内の軸方向と反対方向に進んだ場合の断面画像が連続的に表示される。尚、断面画像表示領域510に軸方向断面画像を合わせて表示している場合にあっては、横断方向断面画像の表示切替と同期して、ユーザインタフェース500の左方向に、指示マーカ523に対応する位置に、その位置を示す指示線が移動する。
In the image
再生ボタン563が押下される(再生指示が入力される)と、断面画像表示領域510に表示されている断面画像が、指定された再生レートで、順次、生成順序の新しい断面画像に切り替わる。つまり、軸方向に進んだ場合の断面画像が連続的に表示される。尚、断面画像表示領域510に軸方向断面画像を合わせて表示している場合にあっては、横断方向断面画像の表示切替と同期して、ユーザインタフェース500の右方向に、指示マーカ523に対応する位置に、その位置を示す指示線が移動する。
When the
停止ボタン562が押下されると、押下されたタイミングで、断面画像の切り替わりが停止する。
When the
6.画像生成処理
次に、信号処理部428における画像生成処理の詳細について説明する。この処理は、画像診断装置100のカテーテル(プローブ部101)から取得した時系列で並ぶ血管断面画像群と、X線撮像装置470によってカテーテル及び血管の走行状態(走行軌跡)を把握するために撮像したX線画像を用いて、血管の3次元画像を生成する。より具体的には、カテーテルの走行方向におけるカテーテルの中心軸に垂直方向に血管断面画像群を並べて血管の3次元画像を生成する。6). Image Generation Processing Next, details of the image generation processing in the
以下、画像診断装置100における画像生成処理の処理フローについて、図6を用いて説明する。
Hereinafter, the processing flow of the image generation processing in the
図6は画像診断装置100の信号処理部428における画像生成処理の詳細を示すフローチャートである。この処理は、例えば、画像診断装置100による診断中に並行して実行しても良い。あるいは、ユーザインタフェース装置215から任意のタイミングで入力される実行指示に応じて実行しても良い。この場合、ラインメモリ部601aには、処理対象となる、一回の診断分の血管断面画像群及び対応するX線画像が少なくとも記憶されていることは言うまでもない。
FIG. 6 is a flowchart showing details of image generation processing in the
ステップS701で、X線撮像装置470を画像診断装置100に接続した状態で、X線画像処理部606は、患者の診断対象部位をX線撮像装置470でX線画像を取得するとともに、断面画像処理部601aは血管断面画像を生成する。尚、X線撮像装置470及び画像診断装置100それぞれで処理する画像のフレームレートは同期していて、かつ一致させることができる。但し、一般的には、画像診断装置100のサンプリングレートは、X線撮像装置470のサンプリングレートよりも高い。また、X線撮像装置470では、カテーテルの配置状態と血管の配置状態を把握できる程度のサンプリングレートで構わないので、両者のサンプリングレートが必ずしも一致しているわけではない。そのため、必要に応じて、画像診断装置100のサンプリングレートを、X線撮像装置470のサンプリングレートに合うようにダウンサンプリングしても良い。
In step S701, in a state where the
ステップS702で、X線画像処理部606は、取得したX線画像上からカテーテルの配置状態(カテーテル位置情報)を検出する。尚、患者を複数方向から撮像したX線画像を取得している場合には、カテーテルの配置状態としては、3次元の位置情報を検出することができる。
In step S702, the X-ray
ステップS703で、X線画像処理部606は、取得したX線画像上から血管の配置状態(血管位置情報)を検出する。尚、患者を複数方向から撮像したX線画像を取得している場合には、血管の配置状態としては、3次元の位置情報を検出することができる。
In step S703, the X-ray
ステップS704で、3次元画像構築部602は、カテーテルの配置状態が示すカテーテルの軌跡を3次元画像データの重心と設定し、重心からカテーテル軌跡に垂直な方向に各断面画像データを配列することで、血管の3次元画像データを構築する。ここで、3次元画像の一例を図7に示す。図7に示されるように、カテーテルの軌跡画像801に対して、前記軌跡上の各位置に対応する断面画像800a〜800eが、その重心を中心として配置された3次元画像を構築する。このように、前記軌跡に沿って断面画像データを配置することで、血管の配置状態を再現した3次元画像を生成することができる。
In step S704, the three-dimensional
ステップS705で、3次元画像構築部602は、ステップS704で構築した3次元画像データ(第1の3次元画像)と比較する、比較対象となる断面画像データについて、同様に、3次元画像データ(第2の3次元画像)を構築する。
In step S705, the three-dimensional
ステップS706で、X線画像表示部607は、構築した2つの3次元画像データ(第1の3次元画像と第2の3次元画像)から断面画像データをそれぞれ切り出すための基準位置となる、少なくとも1つのランドマーク(第1のランドマークと第2のランドマーク)のランドマーク位置をそれぞれ指定する。尚、この指定は、例えば、画像解析によって、3次元画像データ上の特徴点(例えば、血管の分岐)を抽出し、それをランドマーク位置として自動的に指定しても良い。
In step S706, the X-ray
ステップS707で、表示位置抽出部603は、2つの3次元画像データ(第1の3次元画像と第2の3次元画像)に対して、指定されたランドマーク(第1のランドマークと第2のランドマーク)から等間隔に、血管位置情報が示す血管走行に対して指定された任意の方向になる位置(例えば、図では垂直)のデータをリサンプリングする。これにより、表示位置抽出部603は、2つの2次元画像データ(第1の再構築断面画像と第2の再構築断面画像)をそれぞれ再構築する。
In step S707, the display
ステップS708で、表示制御部604は、再構築された2つの2次元画像データ(第1の再構築断面画像と第2の再構築断面画像)を、表示位置指定部611で指定される位置に応じて、表示装置113に並列表示する。このとき、図5で説明したように、表示制御部604は、対応する3次元画像データ(第1の3次元画像と第2の3次元画像)を表示装置113に表示しても良い。また、図5では、2つの異なる断面画像を対比可能に並列表示にしているが、3つ以上の断面画像についても同様の表示制御を行っても良い。
In step S708, the
尚、図5で説明したように、指示マーカ523の向きで角度指定された場合には、その指定された角度に応じて、表示位置抽出部603は、再構築断面画像を生成する。また、再生ボタン563が押下された場合には、指定された再生レートで、3次元画像から、現在指定されている位置での指定されている角度で断面画像を順次切り出し、表示装置に表示する。
As described with reference to FIG. 5, when an angle is designated by the direction of the
以上説明したように、本実施形態によれば、カテーテルから取得した時系列で並ぶ血管断面画像群に対して、X線撮像装置によって撮像したX線画像(そのカテーテル及び血管の配置状態(カテーテルの軌跡))を利用することで、本来の血管の配置状態での断面画像で構成される血管の3次元画像を構築することができる。 As described above, according to the present embodiment, an X-ray image captured by an X-ray imaging apparatus (an arrangement state of the catheter and blood vessels (catheter of the catheter) is obtained with respect to a group of blood vessel cross-sectional images arranged in time series acquired from the catheter. By using the trajectory)), it is possible to construct a three-dimensional image of a blood vessel composed of cross-sectional images in the original blood vessel arrangement state.
これを利用することで、異なるタイミングで取得した、各3次元画像について、同一の尺度で、断層画像の診断を行うことができる。より正確な診断の一助となるシステムを提供することができる。 By using this, tomographic images can be diagnosed with the same scale for each three-dimensional image acquired at different timings. A system that helps more accurate diagnosis can be provided.
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.
上記の目的を達成するために本発明による画像診断装置は以下の構成を備える。即ち、
診断用の画像を生成する画像診断装置であって、
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、前記血管内に挿入された前記カテーテルを含むX線画像を入力する入力手段と、
前記カテーテルは波動信号を送受信する送受信部を有し、該送受信部にて受信された波動信号を所定のサンプリングレートで順次取得する取得手段と、
前記入力手段で入力したX線画像から、前記カテーテルの配置状態及び前記送受信部の位置を検出する検出手段と、
前記取得手段で順次取得した断面画像を、前記検出手段で検出した前記カテーテルの配置状態が示すカテーテルの軌跡の前記送受信部の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、前記血管の3次元画像を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成する前記3次元画像から断面画像を切り出す位置と角度を指定する指定手段と、
前記指定手段で指定された位置から指定された角度で断面画像を切り出し、表示装置に表示する表示制御手段とを備え、
前記表示手段は、再生指示に応じて、前記3次元画像から、前記指定手段で指定された位置から指定された角度で断面画像を順次切り出し、前記表示装置に表示することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image diagnostic apparatus according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
An image diagnostic apparatus for generating a diagnostic image,
An input means for inputting an X-ray image including the catheter inserted into the blood vessel in a catheter for acquiring a cross-sectional image of the blood vessel;
The catheter has a transmission / reception unit for transmitting / receiving a wave signal, and acquisition means for sequentially acquiring the wave signal received by the transmission / reception unit at a predetermined sampling rate;
From the X-ray image input by the input means, detection means for detecting the placement state of the catheter and the position of the transmission / reception unit;
By arranging the cross-sectional images sequentially acquired by the acquisition unit at a position corresponding to the transmitting / receiving unit of the trajectory of the catheter indicated by the arrangement state of the catheter detected by the detection unit and perpendicular to the trajectory, Generating means for generating a three-dimensional image of the blood vessel ;
Designating means for designating a position and an angle for cutting out a cross-sectional image from the three-dimensional image generated by the generating means;
A display control unit that cuts out a cross-sectional image at a specified angle from a position specified by the specifying unit, and displays it on a display device;
The display means sequentially cuts out a cross-sectional image from the position designated by the designation means at an angle designated from the three-dimensional image according to a reproduction instruction, and displays the slice image on the display device .
Claims (7)
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、前記血管内に挿入された前記カテーテルを含むX線画像を入力する入力手段と、
前記カテーテルは波動信号を送受信する送受信部を有し、該送受信部にて受信された波動信号を所定のサンプリングレートで順次取得する取得手段と、
前記入力手段で入力したX線画像から、前記カテーテルの配置状態及び前記送受信部の位置を検出する検出手段と、
前記取得手段で順次取得した断面画像を、前記検出手段で検出した前記カテーテルの配置状態が示すカテーテルの軌跡の前記送受信部の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、前記血管の3次元画像を生成する生成手段と
を備えることを特徴とする画像診断装置。An image diagnostic apparatus for generating a diagnostic image,
An input means for inputting an X-ray image including the catheter inserted into the blood vessel in a catheter for acquiring a cross-sectional image of the blood vessel;
The catheter has a transmission / reception unit for transmitting / receiving a wave signal, and acquisition means for sequentially acquiring the wave signal received by the transmission / reception unit at a predetermined sampling rate;
From the X-ray image input by the input means, detection means for detecting the placement state of the catheter and the position of the transmission / reception unit;
By arranging the cross-sectional images sequentially acquired by the acquisition unit at a position corresponding to the transmitting / receiving unit of the trajectory of the catheter indicated by the arrangement state of the catheter detected by the detection unit and perpendicular to the trajectory, An image diagnostic apparatus comprising: generating means for generating a three-dimensional image of a blood vessel.
前記指定手段で指定された位置から任意の角度で断面画像を切り出し、表示装置に表示する表示制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像診断装置。Designating means for designating a position to cut out a cross-sectional image from the three-dimensional image generated by the generating means;
The image diagnosis apparatus according to claim 1, further comprising: a display control unit that cuts out a cross-sectional image at an arbitrary angle from a position specified by the specifying unit and displays the cross-sectional image on a display device.
ことを特徴とする請求項2に記載の画像診断装置。The diagnostic imaging apparatus according to claim 2, wherein the designation unit further designates the arbitrary angle.
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像診断装置。The display control means sequentially cuts out a cross-sectional image from the position designated by the designation means at an arbitrary angle from the three-dimensional image at a designated reproduction rate in accordance with a reproduction instruction, and displays it on a display device. The diagnostic imaging apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の画像診断装置。In the case where at least two of the first three-dimensional image and the second three-dimensional image are generated as the three-dimensional image generated by the generation unit, the display control unit is configured to display the first three-dimensional image. The first cross-sectional image and the second cross-sectional image are cut out at an arbitrary angle from the position specified by the specifying means from each of the second three-dimensional images, and displayed in a manner comparable to the display device. The diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 2 to 4.
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、前記血管内に挿入された前記カテーテルを含むX線画像を入力する入力工程と、
前記送受信部にて受信された波動信号を所定のサンプリングレートで順次取得する取得工程と、
前記入力工程で入力したX線画像から、前記カテーテルの配置状態及び前記、取得工程で得た断面画像から送受信部の位置を検出する検出工程と、
前記取得工程で順次取得した断面画像を、前記検出工程で検出した前記カテーテルの配置状態が示すカテーテルの軌跡の前記取得工程で得た断面画像の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、前記血管の3次元画像を生成する生成工程と
を備えることを特徴とする画像診断装置の制御方法。A method for controlling an image diagnostic apparatus that generates an image for diagnosis, comprising:
In a catheter for obtaining a cross-sectional image of a blood vessel, an input step of inputting an X-ray image including the catheter inserted into the blood vessel;
An acquisition step of sequentially acquiring the wave signal received by the transceiver at a predetermined sampling rate;
From the X-ray image input in the input step, the detection state of detecting the position of the transmitting and receiving unit from the arrangement state of the catheter and the cross-sectional image obtained in the acquisition step;
The cross-sectional images sequentially acquired in the acquisition step are at positions corresponding to the cross-sectional images obtained in the acquisition step of the catheter trajectory indicated by the placement state of the catheter detected in the detection step and perpendicular to the trajectory. And a generation step of generating a three-dimensional image of the blood vessel by arranging them.
血管の断面画像を取得するためのカテーテルにおいて、前記血管内に挿入された前記カテーテルを含むX線画像と、
断面画像とについて、
前記コンピュータを、
前記X線画像から、前記カテーテルの配置状態を検出する検出手段と、
前記断面画像を、前記検出手段で検出した前記カテーテルの配置状態が示す軌跡の対応する位置で、かつ前記軌跡に対して垂直に並べることで、前記血管の3次元画像を生成する生成手段と
して機能させることを特徴とするプログラムを記憶した記憶媒体。A storage medium storing a program for causing a computer to function as a control for an image diagnostic apparatus that generates a diagnostic image,
A catheter for obtaining a cross-sectional image of a blood vessel, wherein the X-ray image includes the catheter inserted into the blood vessel;
About cross-sectional images
The computer,
Detection means for detecting an arrangement state of the catheter from the X-ray image;
Generating means for generating a three-dimensional image of the blood vessel by arranging the cross-sectional images at positions corresponding to the locus indicated by the placement state of the catheter detected by the detection means and perpendicular to the locus. A storage medium storing a program characterized in that the program functions.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2013/005782 WO2015044983A1 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Image diagnostic device and method for controlling same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2015044983A1 true JPWO2015044983A1 (en) | 2017-03-02 |
JP6284944B2 JP6284944B2 (en) | 2018-02-28 |
Family
ID=52742198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015538639A Active JP6284944B2 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Diagnostic imaging apparatus, operating method thereof, and storage medium |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6284944B2 (en) |
WO (1) | WO2015044983A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3282921B1 (en) | 2015-04-16 | 2022-02-16 | Gentuity LLC | Micro-optic probes for neurology |
EP3344126A4 (en) | 2015-08-31 | 2019-05-08 | Gentuity LLC | Imaging system includes imaging probe and delivery devices |
EP3474750B1 (en) * | 2016-06-22 | 2020-09-16 | Sync-RX, Ltd. | Estimating the endoluminal path of an endoluminal device along a lumen |
CN107392994B (en) * | 2017-06-30 | 2018-11-06 | 深圳大学 | Three-dimensional rebuilding method, device, equipment and the storage medium of coronary artery blood vessel |
EP3700406A4 (en) | 2017-11-28 | 2021-12-29 | Gentuity LLC | Imaging system |
WO2021200295A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | テルモ株式会社 | Image processing device, image processing system, image display method, and image processing program |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6148095A (en) * | 1997-09-08 | 2000-11-14 | University Of Iowa Research Foundation | Apparatus and method for determining three-dimensional representations of tortuous vessels |
JP2005329099A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi Medical Corp | Simulation method for excision of lumen internal organ |
JP2008253292A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | Case image search apparatus and system |
JP2012061086A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | Medical image display system |
-
2013
- 2013-09-27 JP JP2015538639A patent/JP6284944B2/en active Active
- 2013-09-27 WO PCT/JP2013/005782 patent/WO2015044983A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6148095A (en) * | 1997-09-08 | 2000-11-14 | University Of Iowa Research Foundation | Apparatus and method for determining three-dimensional representations of tortuous vessels |
JP2005329099A (en) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Hitachi Medical Corp | Simulation method for excision of lumen internal organ |
JP2008253292A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | Case image search apparatus and system |
JP2012061086A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Toshiba Corp | Medical image display system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015044983A1 (en) | 2015-04-02 |
JP6284944B2 (en) | 2018-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111867481B (en) | Determination and visualization of anatomical landmarks for intraluminal lesion assessment and treatment planning | |
US20160206267A1 (en) | Image processing apparatus, image display system, imaging system, image processing method, and program | |
JP7391100B2 (en) | Velocity determination and related devices, systems, and methods for intraluminal ultrasound imaging | |
JP6284944B2 (en) | Diagnostic imaging apparatus, operating method thereof, and storage medium | |
JP5485760B2 (en) | Optical coherence tomographic image forming apparatus and control method thereof | |
JP6181192B2 (en) | Information processing apparatus and program | |
JP6095770B2 (en) | Diagnostic imaging apparatus, operating method thereof, program, and computer-readable storage medium | |
JP6637029B2 (en) | Image diagnostic apparatus, operating method thereof, program, and computer-readable storage medium | |
US20150182192A1 (en) | Imaging apparatus for diagnosis and image processing method | |
JP5592137B2 (en) | Optical diagnostic imaging apparatus and display control method thereof | |
WO2014136137A1 (en) | Diagnostic imaging apparatus, information processing device and control methods, programs and computer-readable storage media therefor | |
US10470665B2 (en) | Imaging apparatus for diagnosis and method of controlling the same | |
CN112512409A (en) | Intravascular imaging procedure-specific workflow guidance and associated devices, systems, and methods | |
JP6794226B2 (en) | Diagnostic imaging device, operating method and program of diagnostic imaging device | |
JP6389283B2 (en) | Intravascular imaging | |
JP6100911B2 (en) | Diagnostic imaging apparatus and operating method thereof | |
WO2016136579A1 (en) | Imaging diagnostic device, control method, program, and computer readable storage medium therefor | |
JP6100910B2 (en) | Information processing apparatus, photographing system, information processing method, and program | |
JP6809905B2 (en) | Diagnostic imaging device, operating method and program of diagnostic imaging device | |
WO2014162366A1 (en) | Image diagnostic device, method for controlling same, program, and computer-readable storage medium | |
CN118714977A (en) | System and method for vessel image co-registration | |
JP6563666B2 (en) | Diagnostic imaging apparatus, control method therefor, program, and computer-readable storage medium | |
JP2022549208A (en) | Combinatorial imaging system and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170705 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20171208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171213 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20171214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20171222 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6284944 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |