WO2011158849A1 - Apparatus and method for tomographic image processing, and optical coherence tomographic image diagnosing apparatus - Google Patents

Apparatus and method for tomographic image processing, and optical coherence tomographic image diagnosing apparatus Download PDF

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Abstract

Disclosed is a tomographic image processing method, comprising: integrating acquired tomographic image data in the depth direction (S130); extracting a vascular area from the integrated image by using a binarization technique or the like to thereby give an integrated vascular image (S140); from the tomographic image data acquired above, forming cross sectional images for multiple layers positioned at different depths (S160), said cross section being perpendicular to the incident direction of measurement wave; and, based on the correlation between the cross sectional images of the individual layers and the integrated vascular image, forming vascular images of the respective layers (S170), while performing a treatment for removing a glare component caused by a blood vessel that is extracted in a layer upper than the focused layer.

Description

断層画像処理装置及び方法、並びに光干渉断層画像診断装置Tomographic image processing apparatus and method, and optical coherent tomographic image diagnostic apparatus
 本発明は断層画像処理装置及び方法、並びに光干渉断層画像診断装置に係り、特に、光コヒーレンストモグラフィ(OCT:Optical Coherence Tomography)に代表される断層計測法によって取得される断層画像から血管など特定構造体の3次元画像を抽出描画するのに好適な画像処理技術に関する。 The present invention relates to a tomographic image processing apparatus and method, and an optical coherence tomographic diagnostic apparatus, and in particular, identifies blood vessels from tomographic images acquired by a tomographic method typified by optical coherence tomography (OCT). The present invention relates to an image processing technique suitable for extracting and drawing a three-dimensional image of a structure.
 近年、例えば医療分野などで、非侵襲で生体内部の断層像を得る方法の一つとして、OCT計測が利用されている。OCT計測は超音波計測に比べ、分解能が10μm程度と一桁高く、生体内部の詳細な断層像が得られるという利点がある。また、断層像に垂直な方向に位置をずらしながら複数画像を取得して3次元断層像を得ることができる。 In recent years, for example, in the medical field, OCT measurement has been used as one of non-invasive methods for obtaining a tomographic image inside a living body. OCT measurement has an advantage that the resolution is about 10 μm higher than that of ultrasonic measurement, and a detailed tomographic image inside the living body can be obtained. A three-dimensional tomographic image can be obtained by acquiring a plurality of images while shifting the position in a direction perpendicular to the tomographic image.
 現在、癌の診断等の目的で生体の詳細な断層像を取得することが求められている。その方法として、低干渉性光源から出力される光を走査して被検体に対する断層像を得るタイムドメインOCT(Time domain OCT)が提案されている(特許文献1)。 Currently, it is required to obtain a detailed tomographic image of a living body for the purpose of cancer diagnosis and the like. As a method therefor, a time domain OCT (Time domain OCT) is proposed in which light output from a low coherence light source is scanned to obtain a tomographic image of a subject (Patent Document 1).
 また、近年はタイムドメインOCTの欠点である最適な信号/ノイズ比(S/N比)が得られない、撮像フレームレートが低い、浸透深度(観察深度)が乏しいという問題を解決した改良型のOCTである周波数ドメインOCT(Frequency domain OCT)が利用されている(特許文献2、非特許文献1)。癌以外の他の診断領域でも周波数ドメインOCT(Frequency domain OCT)が利用されており、広く臨床に供されている。 Further, in recent years, an improved type that solves the problems that the optimum signal / noise ratio (S / N ratio), which is a disadvantage of the time domain OCT, cannot be obtained, the imaging frame rate is low, and the penetration depth (observation depth) is poor. Frequency domain OCT (Frequency domain OCT), which is OCT, is used (Patent Document 2, Non-Patent Document 1). Frequency domain OCT (Frequency domain OCT) is also used in other diagnostic areas other than cancer, and is widely used in clinical practice.
 周波数ドメインOCT計測を行う装置構成で代表的な物としては、SD-OCT(Spectral Domain OCT)装置とSS-OCT(Swept Source OCT)の2種類が挙げられる。SD-OCT装置は、SLD(Super Luminescence Diode)やASE(Amplified Spontaneous Emission)光源、白色光といった広帯域の低コヒーレント光を光源に用い、マイケルソン型干渉計等を用いて、広帯域の低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、測定光を測定対象に照射し、そのとき戻って来た反射光と参照光とを干渉させ、この干渉光をスペクトロメータを用いて各周波数成分に分解し、フォトダイオード等の素子がアレイ状に配列されたディテクタアレイを用いて各周波数成分毎の干渉光強度を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより、光断層画像を構成するようにしたものである。 Two typical types of equipment that performs frequency domain OCT measurement are SD-OCT (Spectral Domain OCT) equipment and SS-OCT (Swept Source OCT). The SD-OCT device uses broadband low-coherent light such as SLD (Super Luminescence Diode), ASE (Amplified Spontaneous Emission) light source, white light as a light source, and uses broadband Michelson-type interferometer to generate broadband low-coherent light. After splitting into measurement light and reference light, the measurement light is irradiated onto the measurement object, the reflected light returning at that time interferes with the reference light, and this interference light is decomposed into frequency components using a spectrometer. Then, the interference light intensity for each frequency component is measured using a detector array in which elements such as photodiodes are arranged in an array, and the spectrum interference intensity signal obtained thereby is Fourier transformed by a computer to obtain an optical signal. A tomographic image is constructed.
 一方、SS-OCT装置は、光周波数を時間的に掃引させるレーザを光源に用い、反射光と参照光とを各波長において干渉させ、光周波数の時間変化に対応した信号の時間波形を測定し、これにより得られたスペクトル干渉強度信号を計算機でフーリエ変換することにより光断層画像を構成するようにしたものである。 On the other hand, the SS-OCT apparatus uses a laser that temporally sweeps the optical frequency as a light source, causes reflected light and reference light to interfere with each other at each wavelength, and measures the time waveform of the signal corresponding to the temporal change of the optical frequency. An optical tomographic image is constructed by Fourier-transforming the spectral interference intensity signal thus obtained with a computer.
 また、OCT装置は、測定光の光軸を2次元的に走査することで、OCT計測による深さ情報と合わせて被検体(測定対象)の3次元的な情報を取得することができる。特許文献3では、OCTにより1断面の診断画像を生成するだけでなく、3次元的な走査を行うことにより、立体画像を描出し、3次元的に病変部の診断を行う画像診断装置が開示されている。OCT計測と3次元コンピュータグラフィック技術の融合により、マイクロメートルオーダの分解能を持つ測定対象の構造情報からなる3次元構造モデルを表示することが可能となる。以下では、このOCT計測による3次元構造モデルを3次元ボリュームデータと呼ぶ。 Further, the OCT apparatus can acquire the three-dimensional information of the subject (measurement target) together with the depth information obtained by the OCT measurement by scanning the optical axis of the measurement light two-dimensionally. Patent Document 3 discloses an image diagnostic apparatus that not only generates a diagnostic image of one cross section by OCT but also draws a three-dimensional image by performing a three-dimensional scan to three-dimensionally diagnose a lesion. Has been. By combining OCT measurement and three-dimensional computer graphic technology, it is possible to display a three-dimensional structure model composed of structure information of a measurement object having a resolution of the order of micrometers. Hereinafter, this three-dimensional structure model by OCT measurement is referred to as three-dimensional volume data.
特開2000-131222号公報JP 2000-1312222 A 特表2007-510143号公報Special table 2007-510143 gazette 特開2010-68865号公報JP 2010-68865 A
 一般的に癌細胞が増殖するためには、増殖のための栄養分が必要となるので、癌細胞には多くの新生血管が密集しているという特徴がある。そのため、断層像から血管画像を抽出し3次元的に表示することができれば、癌の診断に非常に有効である。 Generally, in order for cancer cells to grow, nutrients for growth are required, and thus cancer cells have a feature that many new blood vessels are concentrated. Therefore, if a blood vessel image can be extracted from a tomographic image and displayed three-dimensionally, it is very effective for cancer diagnosis.
 しかし、血管のように、OCT測定光の減衰の大きい組織に対しては、その組織よりも深部に届く光の量が小さくなる(図22参照)。このため取得される断層像は、当該組織(例えば、血管)から深部に向かって尾を引いた画像となり(図23符号860、861参照)、血管等の組織構造を正確に把握し難い。 However, for a tissue such as a blood vessel where the attenuation of the OCT measurement light is large, the amount of light reaching deeper than that tissue is small (see FIG. 22). For this reason, the acquired tomographic image is an image having a tail drawn from the tissue (for example, blood vessel) toward the deep part (see reference numerals 860 and 861 in FIG. 23), and it is difficult to accurately grasp the tissue structure such as the blood vessel.
 図22は光干渉断層画像信号の一例を示すグラフである。図22は血管が存在する測定位置(画素位置)の信号強度を深さ方向の位置に対してプロットしたグラフである。横軸は深さ方向の位置、縦軸は信号強度を表す。図22に示すとおり、背景Aは暗い信号であり、生体表面の位置Bから立ち上がり、深さ方向に位置が進むにつれて、信号強度は徐々に減少していく。血管の位置C(血管の上端)で信号強度は急激に減少し、それより深層の信号強度は更に小さくなっていく。 FIG. 22 is a graph showing an example of an optical coherence tomographic image signal. FIG. 22 is a graph in which the signal intensity at the measurement position (pixel position) where the blood vessel exists is plotted against the position in the depth direction. The horizontal axis represents the position in the depth direction, and the vertical axis represents the signal intensity. As shown in FIG. 22, the background A is a dark signal, rising from the position B on the surface of the living body, and the signal intensity gradually decreases as the position advances in the depth direction. At the blood vessel position C (the upper end of the blood vessel), the signal intensity rapidly decreases, and the deeper signal intensity further decreases.
 図23は血管を含む画像のOCT画像の例を示した模式図である。ここでは、被検体(測定対象)800の深さ方向をZ軸、第1次走査方向をX軸、第2次走査方向をY軸と定義する(図7参照)。図23の上方から被検体800に向けて照射される測定光をX軸方向に走査することによってXZ平面に沿った断面の断層画像880が得られる。また、測定光をY軸方向に移動させて、そのY座標位置で同様のX軸方向走査を行うことにより、Y位置の異なるXZ平面断層画像を得ることができる。このようにX方向及びY方向に走査を行うことで、XZ平面の画像列による3次元の断層画像データが得られる。 FIG. 23 is a schematic diagram illustrating an example of an OCT image of an image including a blood vessel. Here, the depth direction of the subject (measurement target) 800 is defined as the Z axis, the primary scanning direction is defined as the X axis, and the secondary scanning direction is defined as the Y axis (see FIG. 7). A cross-sectional tomographic image 880 along the XZ plane is obtained by scanning measurement light emitted from above in FIG. 23 toward the subject 800 in the X-axis direction. Further, by moving the measurement light in the Y-axis direction and performing similar X-axis direction scanning at the Y coordinate position, XZ plane tomographic images having different Y positions can be obtained. By performing scanning in the X direction and the Y direction in this way, three-dimensional tomographic image data based on an image sequence on the XZ plane can be obtained.
 図23においてOCTの測定対象とする粘膜内の血管810、811は、粘膜表面820に沿って概ね平行な面方向に分布している。血管810、811が存在すると、図22に示した血液の光学特性により、多くの光が減衰し、血管810、811の下層(深部)に届く光がその周辺部よりも小さくなる。このため、図23に示したように、各断層画像880において、血管810、811から下方に尾を引いた画像となってしまう問題がある。図23中、符号860、861で示した部分(尾を引いたような部分)が血管810、811に起因する映り込みの部分である。 In FIG. 23, blood vessels 810 and 811 in the mucosa to be measured by OCT are distributed along the mucosal surface 820 in a generally parallel plane direction. When blood vessels 810 and 811 exist, a lot of light is attenuated due to the optical characteristics of blood shown in FIG. 22, and light reaching the lower layer (deep part) of blood vessels 810 and 811 becomes smaller than the peripheral portion. For this reason, as shown in FIG. 23, in each tomographic image 880, there is a problem that it becomes an image in which the tail is drawn downward from the blood vessels 810 and 811. In FIG. 23, portions indicated by reference numerals 860 and 861 (portions where tails are drawn) are portions of reflection caused by the blood vessels 810 and 811.
 従来一般的に行われている血管抽出方法では、上記の映り込みによる影響により、血管を正しく抽出することができない。すなわち、上層の血管の影響が深部の下層にまで影響することになり、従来技術のように、各断層で血管を抽出して、その断層像を連続的につなぎ合わせるだけでは、血管の立体構造を捉えることができないという問題がある。 In the conventional blood vessel extraction method generally used, blood vessels cannot be correctly extracted due to the influence of the above reflection. In other words, the influence of the upper blood vessel will affect the deeper lower layer, and as in the prior art, by extracting blood vessels in each tomography and continuously joining the tomographic images, the three-dimensional structure of the blood vessels There is a problem that cannot be caught.
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、血管などの特定構造体を明確に識別することが可能な画像を得ることができる断層画像処理装置及び断層画像処理方法、並びにその画像処理技術を適用した光干渉断層画像診断装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a tomographic image processing apparatus and a tomographic image processing method capable of obtaining an image capable of clearly identifying a specific structure such as a blood vessel, and the image processing thereof An object of the present invention is to provide an optical coherence tomography diagnostic apparatus to which the technology is applied.
 前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。 In order to achieve the above object, the following invention modes are provided.
 本発明の第1の態様に係る断層画像処理装置は、測定対象に向けて照射された測定波の前記測定対象からの反射波に基づいて生成された、前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得部と、前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成部と、前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出部と、前記各層の断面画像から各層毎に前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去部と、前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成部と、を備える。 The tomographic image processing apparatus according to the first aspect of the present invention generates information on the depth direction of the measurement target generated based on the reflected wave from the measurement target of the measurement wave irradiated toward the measurement target. From the tomographic image acquisition unit that acquires tomographic image data including the tomographic image data acquired via the tomographic image acquisition unit, for each layer at a plurality of depth direction positions different in the depth direction, A cross-sectional image generation unit that generates a cross-sectional image of a cross section perpendicular to the incident direction of the measurement wave, a specific structure image extraction unit that extracts a region of a specific structure from the cross-sectional image of each layer, and a cross-sectional image of each layer When extracting the region of the specific structure for each layer from the reflection component removal unit that performs processing to remove the reflection component due to the specific structure extracted in the upper layer than the layer of interest, and Reflection component Based on the removed by image signals, and a display image generating unit that generates a display image for drawing the specific structure.
 第1の態様によれば、断層画像取得部から取得した断層画像のデータから、深さ方向位置が異なる複数の断面画像(スライス画像)を生成し、各層の断面画像から特定構造体領域を抽出する。断層画像取得部を介して取得される断層画像には、特定構造体によって測定波が急激に減衰することの影響により、当該特定構造体よりも深部に、特定構造体から尾を引いた映り込み成分が含まれる。 According to the first aspect, a plurality of cross-sectional images (slice images) having different positions in the depth direction are generated from the tomographic image data acquired from the tomographic image acquisition unit, and the specific structure region is extracted from the cross-sectional images of the respective layers. To do. The tomographic image acquired via the tomographic image acquisition unit is a reflection of the specific structure with a tail that is deeper than the specific structure due to the sudden attenuation of the measurement wave by the specific structure. Ingredients included.
 第1の態様では、各層の断面画像から特定構造体領域を抽出する際に、処理対象として注目する層よりも上層で抽出された特定構造体の情報を考慮し、当該上層抽出に係る特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う。このため、各層の断面画像(スライス画像)のデータから特定構造体の構造情報を正確に抽出することができる。こうして得られた各層の特定構造体抽出画像を基にして、特定構造体を明確に識別可能な表示画像として描出することが可能である。 In the first aspect, when extracting the specific structure region from the cross-sectional image of each layer, the information on the specific structure extracted in the upper layer than the layer of interest as a processing target is taken into consideration, and the specific structure related to the upper layer extraction A process of removing the reflection component caused by the body is performed. For this reason, the structure information of the specific structure can be accurately extracted from the cross-sectional image (slice image) data of each layer. Based on the specific structure extraction image of each layer thus obtained, the specific structure can be rendered as a display image that can be clearly identified.
 「測定波」として、例えば、光その他の電磁波、超音波を用いることができる。 As the “measurement wave”, for example, light, other electromagnetic waves, or ultrasonic waves can be used.
 「断層画像取得部」の態様として、既に生成されている断層画像のデータを受入するデータ入力インターフェースや信号入力端子がある。また、「断層画像取得部」の他の態様として、測定対象に対して測定波を射出し、その反射波を受波する射出/受波部、並びに、その受波した情報を基に断層画像のデータを生成する信号処理部を含んだ構成も可能である。 As an aspect of the “tomographic image acquisition unit”, there are a data input interface and a signal input terminal for receiving already generated tomographic image data. As another aspect of the “tomographic image acquisition unit”, a tomographic image is generated based on the emission / reception unit that emits the measurement wave to the measurement target and receives the reflected wave, and the received information. A configuration including a signal processing unit for generating the data is also possible.
 本発明の第2の態様に係る断層画像処理装置のように、第1の態様において、前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータを前記深さ方向に積分した積分画像を生成する積分処理部と、前記積分画像から前記特定構造体の領域を抽出した積分抽出画像を生成する積分抽出画像生成部と、を備え、前記特定構造体画像抽出部は、前記各層の断面画像と前記積分抽出画像との相関をとって各層の特定構造体領域を抽出することが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, an integrated image is generated by integrating the tomographic image data acquired through the tomographic image acquisition unit in the depth direction. And an integration extraction image generation unit that generates an integration extraction image obtained by extracting a region of the specific structure from the integration image, and the specific structure image extraction unit includes a cross-sectional image of each layer and It is preferable to extract a specific structure region of each layer by taking a correlation with the integral extraction image.
 断層画像のデータを深さ方向に積分することによって、特定構造体の信号及びその映り込み信号も含んで積分され、測定波の入射方向に対して垂直な平面に投影した特定構造体の2次元画像が得られる。この積分画像から、2値化処理等の手法により、特定構造体領域を抽出し、当該抽出した特定構造体領域を示す特定構造体画像(「積分抽出画像」)が生成される。 By integrating the tomographic image data in the depth direction, the signal of the specific structure and its reflection signal are integrated, and the two-dimensional of the specific structure projected onto the plane perpendicular to the incident direction of the measurement wave An image is obtained. A specific structure region is extracted from the integrated image by a technique such as binarization processing, and a specific structure image (“integrated extracted image”) indicating the extracted specific structure region is generated.
 この積分抽出画像と各層の断面画像とで画像間の相関をとり、相関のある部分を抽出することによって各層における特定構造体の領域を抽出できる。この画像間の相関をとる際に映り込み成分の除去処理が行われる。 The region of the specific structure in each layer can be extracted by correlating the images between the integral extraction image and the cross-sectional image of each layer and extracting the correlated portion. When the correlation between the images is obtained, a reflection component removal process is performed.
 本発明の第3の態様に係る断層画像処理装置のように、第2の態様において、前記映り込み成分除去部は、前記各層の断面画像と前記積分抽出画像との相関をとる際に、注目する層よりも上層の断面画像で抽出された前記特定構造体領域の情報を前記積分抽出画像から除去する処理を行い、前記特定構造体画像抽出部は、前記上層の断面画像で抽出された前記特定構造体領域の情報を前記積分抽出画像から除去して得られる上層影響除去済み積分抽出画像と前記各層の断面画像との相関をとって、前記注目する層の断面画像から特定構造体領域を抽出することが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the third aspect of the present invention, in the second aspect, the reflection component removal unit is notable when taking a correlation between the cross-sectional image of each layer and the integral extraction image. The information on the specific structure region extracted in the cross-sectional image above the layer to be removed is removed from the integral extraction image, and the specific structure image extraction unit is extracted from the cross-sectional image in the upper layer By correlating the integral extraction image with the upper layer effect removed and the cross-sectional image of each layer obtained by removing the information on the specific structure region from the integral extraction image, the specific structure region is obtained from the cross-sectional image of the layer of interest. It is preferable to extract.
 本発明の第4の態様に係る断層画像処理装置のように、第1乃至第3の態様のいずれか1において、前記特定構造体の太さに関する情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部から取得した情報に基づき、前記各層の層間距離を設定する層間距離可変設定部と、を備えることが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, an information acquisition unit that acquires information about the thickness of the specific structure, and the information acquisition It is preferable to include an interlayer distance variable setting unit that sets an interlayer distance between the layers based on information acquired from the unit.
 情報取得部は、オペレータ(ユーザ)が入力装置を操作して所望の数値を入力したり、予めメモリ等に格納されている選択候補の中から該当する情報を選択したりするユーザインターフェース等で構成されていてもよいし、断層画像のデータを解析し、その解析結果から自動的に情報を取得する構成でもよい。 The information acquisition unit is configured by a user interface or the like that allows an operator (user) to input a desired numerical value by operating an input device or select corresponding information from selection candidates stored in advance in a memory or the like. Alternatively, a configuration may be used in which data of a tomographic image is analyzed and information is automatically acquired from the analysis result.
 例えば、特定構造体が血管である場合、生体学的な知見から血管の太さ情報を設定することができる。また、3次元断層画像データ(ボリュームデータ)を処理し、入射方向に対して垂直な断面で抽出した血管領域に基づいて、血管の太さを推定することが可能である。 For example, when the specific structure is a blood vessel, the thickness information of the blood vessel can be set based on biological knowledge. In addition, it is possible to process the three-dimensional tomographic image data (volume data) and estimate the thickness of the blood vessel based on the blood vessel region extracted in a cross section perpendicular to the incident direction.
 本発明の第5の態様に係る断層画像処理装置のように、第4の態様において、前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータに基づき、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の画像内から抽出された前記特定構造体の情報から当該特定構造体の太さを推定する推定部を備え、前記推定部が前記情報取得部として用いられることが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, based on the data of the tomographic image acquired through the tomographic image acquisition unit, the incident direction of the measurement wave is It is preferable that an estimation unit that estimates the thickness of the specific structure from information of the specific structure extracted from an image of a vertical section is used, and the estimation unit is used as the information acquisition unit.
 本発明の第6の態様に係る断層画像処理装置のように、第1乃至第5の態様のいずれか1において、前記注目する層に前記特定構造体が存在するにもかかわらず、前記映り込み除去処理により除去されてしまった特定構造体の情報を復活させる復活処理部を備えることが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the reflection is performed even though the specific structure exists in the target layer. It is preferable to provide a restoration processing unit that restores the information of the specific structure that has been removed by the removal processing.
 特定構造体が立体的に交差している場合など、下側に存在する特定構造体の信号は、映り込み信号として除去されてしまう可能性がある。この点、第6の態様によれば、そのような誤除去部分を復活させることができ、特定構造体を正確に抽出することができる。 When the specific structure intersects three-dimensionally, the signal of the specific structure existing on the lower side may be removed as a reflection signal. In this regard, according to the sixth aspect, such an erroneously removed portion can be restored, and the specific structure can be accurately extracted.
 例えば、特定構造体の太さ情報を利用して誤除去部分を判定する処理を行い、誤除去部分の断絶箇所を滑らかに繋ぎ合わせる(接続する)ように画像信号を復活させる。 For example, the process of determining the erroneous removal portion is performed using the thickness information of the specific structure, and the image signal is revived so that the disconnection points of the erroneous removal portion are smoothly connected (connected).
 本発明の第7の態様に係る断層画像処理装置のように、第1乃至第6の態様のいずれか1において、前記断層画像は、前記測定波として光を用いた光干渉断層画像であることが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the tomographic image is an optical coherence tomographic image using light as the measurement wave. Is preferred.
 第7の態様は、光干渉断層画像から特定構造体の情報を抽出し、これを表示装置等に出力するための画像処理技術として好適である。 The seventh aspect is suitable as an image processing technique for extracting information on a specific structure from an optical coherence tomographic image and outputting it to a display device or the like.
 本発明の第8の態様に係る断層画像処理装置のように、第7の態様において、前記光干渉断層画像は、波長掃引光源から射出される光を測定光と参照光に分割し、前記測定光を前記測定対象に照射し、該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波し、前記反射光と前記参照光が合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、該干渉信号から生成された断層画像であることが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect, the optical coherence tomographic image divides light emitted from a wavelength swept light source into measurement light and reference light, and performs the measurement Irradiating the measurement object with light, combining the reflected light from the measurement object and the reference light, detecting interference light when the reflected light and the reference light are combined as an interference signal, and detecting the interference A tomographic image generated from a signal is preferable.
 本発明の第9の態様に係る断層画像処理装置のように、第1乃至第8の態様のいずれか1において、前記断層画像データ取得部は、前記測定波により前記測定対象を走査して得られる3次元断層画像を取得し、前記表示画像生成部は、前記表示用画像として、前記特定構造体の立体的構造を描出するための3次元表示用画像を生成することが好ましい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the tomographic image data acquisition unit is obtained by scanning the measurement object with the measurement wave. It is preferable that the display image generation unit generates a three-dimensional display image for rendering a three-dimensional structure of the specific structure as the display image.
 第9の態様は、3次元断層画像データから特定構造体の立体構造の情報を抽出し、これを表示装置等に出力するための画像処理技術として好適である。 The ninth aspect is suitable as an image processing technique for extracting the information of the three-dimensional structure of the specific structure from the three-dimensional tomographic image data and outputting it to a display device or the like.
 例えば、測定波の入射方向をZ軸とし、Z軸に垂直な平面にX軸、Y軸を設定すると(X軸、Y軸、Z軸は互いに直交する座標軸)、3次元断層画像データをZ方向に積分して、積分画像(XY平面画像)を生成する。この積分画像から特定構造体領域を抽出し、積分抽出画像を生成する。また、3次元断層画像データから、Z方向位置の異なる複数のXY平面(スライス面)の断面画像を取り出し、各層の断面画像(スライス画像)と積分抽出画像とで上層の抽出部分の影響を除去しつつ画像間の相関をとり、各層の特定構造体画像を生成する。こうして得られた各層の特定構造体画像をZ方向に繋ぎ合わせることによって、特定構造体の立体的な構造を描出することが可能である。なお、座標軸の設定については、必ずしも上記の直交XYZ系に限定されない。3次元空間を記述できるように基底ベクトルを選んだ座標系であればよく、円筒座標系その他の各種座標系を採用することができる。座標変換については公知の数学的な処理で対応できる。 For example, if the incident direction of the measurement wave is the Z axis and the X and Y axes are set on a plane perpendicular to the Z axis (the X, Y, and Z axes are orthogonal to each other), the three-dimensional tomographic image data is converted to Z An integral image (XY plane image) is generated by integrating in the direction. A specific structure region is extracted from the integrated image to generate an integrated extracted image. In addition, cross-sectional images of multiple XY planes (slice planes) with different Z-direction positions are extracted from the three-dimensional tomographic image data, and the influence of the upper layer extraction portion is removed from the cross-sectional images (slice images) and integral extraction images of each layer. The correlation between the images is taken, and the specific structure image of each layer is generated. The three-dimensional structure of the specific structure can be drawn by connecting the specific structure images of the respective layers thus obtained in the Z direction. The setting of the coordinate axes is not necessarily limited to the orthogonal XYZ system. Any coordinate system in which a base vector is selected so as to describe a three-dimensional space may be used, and a cylindrical coordinate system and other various coordinate systems can be employed. Coordinate conversion can be handled by a known mathematical process.
 本発明の第10の態様に係る断層画像処理装置のように、第1乃至第9の態様のいずれか1において、前記特定構造体は、血管であってもよい。 As in the tomographic image processing apparatus according to the tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the specific structure may be a blood vessel.
 第10の態様は、例えば、粘膜表面の近くにある血管の立体的な画像(血管画像)を生成する技術として好適である。 The tenth aspect is suitable, for example, as a technique for generating a three-dimensional image (blood vessel image) of blood vessels near the mucosal surface.
 本発明の第11の態様は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、第11の態様に係る断層画像処理方法は、測定対象に向けて照射された測定波の前記測定対象からの反射波に基づいて生成された、前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得ステップと、前記断層画像取得ステップで取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成ステップと、前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出処理ステップと、前記各層の断面画像から前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去処理ステップと、前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成ステップと、を含む。 The eleventh aspect of the present invention provides a method invention for achieving the above object. That is, the tomographic image processing method according to the eleventh aspect includes information on the depth direction of the measurement object generated based on the reflected wave from the measurement object of the measurement wave irradiated toward the measurement object. From the tomographic image acquisition step of acquiring tomographic image data, and from the tomographic image data acquired in the tomographic image acquisition step, the measurement wave of each of the layers at a plurality of depth direction positions different in the depth direction A cross-sectional image generation step for generating a cross-sectional image of a cross section perpendicular to the incident direction, a specific structure image extraction processing step for extracting a region of a specific structure from the cross-sectional image of each layer, and the cross-sectional image of each layer When extracting the region of the specific structure, the reflection component removal processing step is performed for removing the reflection component due to the specific structure extracted in a layer above the target layer. Including a flop, based on the image signal the image reflection component is removed, and a display image generating step of generating a display image for drawing the specific structure.
 なお、第2乃至第10の態様で言及した特徴は第11の態様に係る方法発明に対して同様に組み込むことができる。 Note that the features mentioned in the second to tenth aspects can be similarly incorporated into the method invention according to the eleventh aspect.
 本発明の第12の態様は前記目的を達成する光干渉断層画像診断装置を提供する。すなわち、第12の態様に係る光干渉断層画像診断装置は、光の波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する波長掃引光源と、前記波長掃引光源から射出された光を測定光と参照光に分割する光分割部と、前記光分割部により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波部と、前記合波部により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する光干渉検出部と、前記光干渉検出部により検出された干渉信号から前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得部と、前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成部と、前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出部と、前記各層の断面画像から各層毎に前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去部と、前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成部と、前記表示画像生成部により生成された表示画像を表示する表示部と、を備える。 The twelfth aspect of the present invention provides an optical coherence tomographic image diagnostic apparatus that achieves the above object. That is, the optical coherence tomography diagnostic apparatus according to the twelfth aspect refers to a wavelength swept light source that emits light while sweeping the wavelength of light at a constant period, and the light emitted from the wavelength swept light source is referred to as measurement light A light dividing unit that divides the light, a multiplexing unit that combines the reflected light from the measurement object and the reference light when the measurement light divided by the light dividing unit is irradiated on the measurement object; An optical interference detection unit for detecting interference light between the reflected light and the reference light combined by the multiplexing unit, and information on the depth direction of the measurement target from the interference signal detected by the optical interference detection unit From the tomographic image acquisition unit that acquires tomographic image data including the tomographic image data acquired through the tomographic image acquisition unit, for each layer at a plurality of depth direction positions different in the depth direction, Perpendicular to the incident direction of the measurement wave A cross-sectional image generation unit that generates a cross-sectional image of a specific cross-section, a specific structure image extraction unit that extracts a region of a specific structure from the cross-sectional image of each layer, and the specific structure for each layer from the cross-sectional image of each layer When extracting a region, a reflection component removing unit that performs processing to remove the reflection component due to the specific structure extracted above the target layer, and an image signal from which the reflection component has been removed A display image generation unit that generates a display image for rendering the specific structure, and a display unit that displays the display image generated by the display image generation unit.
 第12の態様は、第1の態様に係る断層画像処理装置を適用した光干渉断層画像診断装置に相当している。第12の態様において、更に、第2乃至第9の態様のいずれか1に記載の断層画像処理装置を適用することが可能である。 The twelfth aspect corresponds to an optical coherence tomographic image diagnostic apparatus to which the tomographic image processing apparatus according to the first aspect is applied. In the twelfth aspect, the tomographic image processing apparatus described in any one of the second to ninth aspects can be applied.
 本発明によれば、映り込みの影響を改善し、血管などの特定構造体を明確に識別することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to improve the influence of reflection and clearly identify a specific structure such as a blood vessel.
図1は、本発明の実施形態に係る断層画像処理装置を適用した画像診断装置の外観図であり;FIG. 1 is an external view of an image diagnostic apparatus to which a tomographic image processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied; 図2は、図1のOCTプロセッサの内部構成を示すブロック図であり;2 is a block diagram showing the internal configuration of the OCT processor of FIG. 1; 図3は、図2のOCTプローブの断面図であり;3 is a cross-sectional view of the OCT probe of FIG. 2; 図4は、測定対象に対して光走査がラジアル走査の場合の断層画像のスキャン面を示す図であり;FIG. 4 is a diagram showing a scan surface of a tomographic image when the optical scanning is a radial scan with respect to the measurement target; 図5は、図4の断層画像により構築される3次元ボリュームデータを示す図であり;FIG. 5 is a diagram showing three-dimensional volume data constructed from the tomographic image of FIG. 4; 図6は、図1の内視鏡の鉗子口から導出されたOCTプローブを用いて断層画像を得る様子を示す図であり;6 is a diagram showing a state in which a tomographic image is obtained using an OCT probe derived from the forceps opening of the endoscope of FIG. 1; 図7は、ガルバノミラーを用いて測定対象Sに対してセクタ走査を行って断層画像を取得する構成を示す図であり;FIG. 7 is a diagram showing a configuration for obtaining a tomographic image by performing sector scanning on the measuring object S using a galvanomirror; 図8は、図7の断層画像により構築される3次元ボリュームデータを示す図であり;FIG. 8 is a diagram showing three-dimensional volume data constructed by the tomographic image of FIG. 7; 図9は、図2の信号処理部の構成を示すブロック図であり;9 is a block diagram showing the configuration of the signal processing unit of FIG. 2; 図10は、図23の3次元断層画像を深さ方向に積分した画像(積分画像)を示す図であり;FIG. 10 is a diagram showing an image (integrated image) obtained by integrating the three-dimensional tomographic image of FIG. 23 in the depth direction; 図11は、図10の積分画像から抽出した血管画像(積分抽出画像)を示す図であり;FIG. 11 is a diagram showing a blood vessel image (integrated extracted image) extracted from the integrated image of FIG. 10; 図12は、血管領域抽出処理の一例を示すフローチャートであり;FIG. 12 is a flowchart showing an example of a blood vessel region extraction process; 図13は、深さ方向位置が異なる複数の断面画像(スライス画像)の例を示す図であり;FIG. 13 is a diagram showing an example of a plurality of cross-sectional images (slice images) having different positions in the depth direction; 図14は、図13に示した各層の断面画像と積分抽出画像(図11)から各層の血管画像を生成する方法を示す模式図であり;14 is a schematic diagram showing a method for generating a blood vessel image of each layer from the cross-sectional image of each layer and the integral extracted image (FIG. 11) shown in FIG. 13; 図15は、本実施形態における3次元血管構造抽出処理のフローチャートであり;FIG. 15 is a flowchart of the three-dimensional blood vessel structure extraction process in the present embodiment; 図16は、各層の断面画像と積分抽出画像(図11)から各層の血管画像を生成する処理のフローチャートであり;FIG. 16 is a flowchart of a process for generating a blood vessel image of each layer from the cross-sectional image of each layer and the integral extraction image (FIG. 11); 図17は、立体的に交差した血管を含む被検体から得られるOCT断層画像の例を示す模式図であり;FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of an OCT tomographic image obtained from a subject including a three-dimensionally intersecting blood vessel; 図18は、血管が立体的に交差している場合(図17)に得られる3次元断層画像を深さ方向に積分した画像(積分画像)を示す図であり;FIG. 18 is a diagram showing an image (integrated image) obtained by integrating a three-dimensional tomographic image obtained in a case where blood vessels intersect three-dimensionally (FIG. 17) in the depth direction; 図19は、図18の積分画像から抽出した血管画像(積分抽出画像)を示す図であり;19 is a diagram showing a blood vessel image (integrated extracted image) extracted from the integrated image of FIG. 18; 図20は、図14と同様の方法によって各層の血管画像を生成した場合の模式図であり;FIG. 20 is a schematic diagram when a blood vessel image of each layer is generated by the same method as FIG. 14; 図21は、誤って除去された血管部位を復活させる処理の説明図であり;FIG. 21 is an explanatory diagram of a process for restoring a blood vessel site that has been removed by mistake; 図22は、光干渉断層画像信号の模式図であり;FIG. 22 is a schematic diagram of an optical coherence tomographic image signal; 図23は、血管を含む被検体をOCT計測して得られる断層画像の例を示す模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram illustrating an example of a tomographic image obtained by OCT measurement of a subject including blood vessels.
 以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
 <光干渉断層画像診断装置の外観>
 図1は本発明の実施形態に係る断層画像処理装置を適用した画像診断装置の外観図である。図1に示すように、画像診断装置10は、主として内視鏡100と、内視鏡プロセッサ200と、光源装置300と、断層画像処理装置としてのOCTプロセッサ400と、及びモニタ装置500とから構成されている。なお、内視鏡プロセッサ200は、光源装置300を内蔵するように構成されていてもよい。
<Appearance of optical coherence tomography diagnostic equipment>
FIG. 1 is an external view of an image diagnostic apparatus to which a tomographic image processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the diagnostic imaging apparatus 10 mainly includes an endoscope 100, an endoscope processor 200, a light source device 300, an OCT processor 400 as a tomographic image processing device, and a monitor device 500. Has been. Note that the endoscope processor 200 may be configured to incorporate the light source device 300.
 内視鏡100は、手元操作部112と、この手元操作部112に連設される挿入部114とを備える。術者は手元操作部112を把持して操作し、挿入部114を被検者の体内に挿入することによって観察を行う。 The endoscope 100 includes a hand operation unit 112 and an insertion unit 114 connected to the hand operation unit 112. The surgeon grasps and operates the hand operation unit 112 and performs observation by inserting the insertion unit 114 into the body of the subject.
 手元操作部112には、鉗子挿入部138が設けられており、この鉗子挿入部138が先端部144の鉗子口156に連通されている。本実施形態では、OCTプローブ600を鉗子挿入部138から挿入することによって、OCTプローブ600を鉗子口156から導出する。OCTプローブ600は、鉗子挿入部138から挿入され鉗子口156から導出される挿入部602と、術者がOCTプローブ600を操作するための操作部604と、及びコネクタ610を介してOCTプロセッサ400と接続されるケーブル606とから構成されている。 The hand operation part 112 is provided with a forceps insertion part 138, and the forceps insertion part 138 communicates with the forceps port 156 of the distal end part 144. In this embodiment, the OCT probe 600 is led out from the forceps opening 156 by inserting the OCT probe 600 from the forceps insertion portion 138. The OCT probe 600 includes an insertion portion 602 inserted from the forceps insertion portion 138 and led out from the forceps opening 156, an operation portion 604 for an operator to operate the OCT probe 600, and the OCT processor 400 via the connector 610. And a cable 606 to be connected.
 <内視鏡、内視鏡プロセッサ、光源装置の構成>
 [内視鏡]
 内視鏡100の先端部144には、観察光学系150、照明光学系152、及びCCD(不図示)が配設されている。
<Configuration of endoscope, endoscope processor, and light source device>
[Endoscope]
At the distal end portion 144 of the endoscope 100, an observation optical system 150, an illumination optical system 152, and a CCD (not shown) are disposed.
 観察光学系150は、図示しないCCDの受光面に被検体像を結像させ、CCDは受光面上に結像された被検体像を各受光素子によって電気信号に変換する。本実施形態のCCDは、3原色の赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタが所定の配列(ベイヤー配列、ハニカム配列)で各画素ごとに配設されたカラーCCDである。なお、符号154は、観察光学系150に向けて洗浄液や加圧エアを供給するための洗浄ノズルである。 The observation optical system 150 forms an object image on a light receiving surface of a CCD (not shown), and the CCD converts the object image formed on the light receiving surface into an electric signal by each light receiving element. The CCD of this embodiment is a color CCD in which three primary color red (R), green (G), and blue (B) color filters are arranged for each pixel in a predetermined arrangement (Bayer arrangement, honeycomb arrangement). is there. Reference numeral 154 denotes a cleaning nozzle for supplying cleaning liquid and pressurized air toward the observation optical system 150.
 [光源装置]
 光源装置300は、図示しないライトガイドに可視光を入射させる。ライトガイドの一端はLGコネクタ120を介して光源装置300に接続され、ライトガイドの他端は照明光学系152に対面している。光源装置300から発せられた光は、ライトガイドを経由して照明光学系152から出射され、観察光学系150の視野範囲を照明する。
[Light source device]
The light source device 300 causes visible light to enter a light guide (not shown). One end of the light guide is connected to the light source device 300 via the LG connector 120, and the other end of the light guide faces the illumination optical system 152. The light emitted from the light source device 300 is emitted from the illumination optical system 152 via the light guide, and illuminates the visual field range of the observation optical system 150.
 [内視鏡プロセッサ]
 内視鏡プロセッサ200には、CCDから出力される画像信号が電気コネクタ110を介して入力される。このアナログの画像信号は、内視鏡プロセッサ200内においてデジタルの画像信号に変換され、モニタ装置500の画面に表示するための必要な処理が施される。
[Endoscope processor]
An image signal output from the CCD is input to the endoscope processor 200 via the electrical connector 110. The analog image signal is converted into a digital image signal in the endoscope processor 200, and necessary processing for displaying on the screen of the monitor device 500 is performed.
 このように、内視鏡100で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ200に出力され、内視鏡プロセッサ200に接続されたモニタ装置500に画像が表示される。 Thus, observation image data obtained by the endoscope 100 is output to the endoscope processor 200, and an image is displayed on the monitor device 500 connected to the endoscope processor 200.
 <OCTプロセッサ、OCTプローブの内部構成>
 [OCTプロセッサ]
 図2は図1のOCTプロセッサの内部構成を示すブロック図である。図2に示すOCTプロセッサ400及びOCTプローブ600は、光干渉断層(OCT:Optical Coherence Tomography)計測法による測定対象の光断層画像を取得するためのものである。
<Internal configuration of OCT processor and OCT probe>
[OCT processor]
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the OCT processor of FIG. The OCT processor 400 and the OCT probe 600 shown in FIG. 2 are for acquiring an optical tomographic image of a measurement object by an optical coherence tomography (OCT) measurement method.
 OCTプロセッサ400は、測定のための光Laを射出する第1の光源部(第1の光源ユニット)12と、第1の光源部12から射出された光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2に分岐するとともに、被検体である測定対象Sからの戻り光L3と参照光L2を合波して干渉光L4を生成する光ファイバカプラ(分岐合波部)14と、光ファイバカプラ14で分岐された測定光L1をOCTプローブ600の光コネクタ18に導くとともに、OCTプローブ600内の回転側光ファイバFB1によって導波された戻り光L3を導波する固定側光ファイバFB2と、光ファイバカプラ14で生成された干渉光L4を干渉信号として検出する干渉光検出部20と、この干渉光検出部20によって検出された干渉信号を処理して光断層画像(以下、単に「断層画像」とも言う。)を取得する信号処理部22を有する。信号処理部22で取得された光断層画像はモニタ装置500に表示される。 The OCT processor 400 emits light La for measurement, a first light source unit (first light source unit) 12, and the light La emitted from the first light source unit 12 is measured light (first light flux). An optical fiber coupler (branching / combining unit) 14 for branching into L1 and reference light L2 and combining the return light L3 and the reference light L2 from the measurement target S, which is the subject, to generate interference light L4; The measurement light L1 branched by the fiber coupler 14 is guided to the optical connector 18 of the OCT probe 600, and the fixed-side optical fiber FB2 that guides the return light L3 guided by the rotation-side optical fiber FB1 in the OCT probe 600; The interference light detection unit 20 that detects the interference light L4 generated by the optical fiber coupler 14 as an interference signal, and processes the interference signal detected by the interference light detection unit 20 to produce an optical tomographic image. (Hereinafter, simply referred to as "tomographic image".) Having a signal processing unit 22 for acquiring. The optical tomographic image acquired by the signal processing unit 22 is displayed on the monitor device 500.
 また、OCTプロセッサ400は、測定の目印を示すためのエイミング光(第2の光束)Leを射出する第2の光源部(第2の光源ユニット)13と、参照光L2の光路長を調整する光路長調整部26と、第1の光源部12から射出された光Laを分光する光ファイバカプラ28と、光ファイバカプラ14で合波された戻り光(干渉光)L4およびL5を検出する検出部30aおよび30bと、信号処理部22への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部32とを有する。 Further, the OCT processor 400 adjusts the optical path length of the second light source unit (second light source unit) 13 that emits aiming light (second light flux) Le for indicating a mark of measurement, and the reference light L2. Detection that detects return light (interference light) L4 and L5 combined by the optical fiber coupler 14, and an optical fiber coupler 28 that splits the light La emitted from the first light source unit 12, and an optical path length adjustment unit 26 Sections 30a and 30b, and an operation control section 32 for inputting various conditions to the signal processing section 22, changing settings, and the like.
 OCTプロセッサ400に接続されるOCTプローブ600は、固定側光ファイバFB2を介して導波された測定光L1を測定対象Sまで導波するとともに測定対象Sからの戻り光L3を導波する回転側光ファイバFB1と、この回転側光ファイバFB1を固定側光ファイバFB2に対して回転可能に接続し、測定光L1および戻り光L3を伝送する光コネクタ18と、を備える。 The OCT probe 600 connected to the OCT processor 400 guides the measurement light L1 guided through the fixed optical fiber FB2 to the measurement target S and also guides the return light L3 from the measurement target S. An optical fiber FB1 and an optical connector 18 that rotatably connects the rotation side optical fiber FB1 to the fixed side optical fiber FB2 and transmits the measurement light L1 and the return light L3 are provided.
 なお、図2に示したOCTプロセッサ400及びOCTプローブ600においては、上述した射出光La、エイミング光Le、測定光L1、参照光L2および戻り光L3などを含む種々の光を各光デバイスなどの構成要素間で導波し、伝送するための光の経路として、回転側光ファイバFB1および固定側光ファイバFB2を含め種々の光ファイバFB(FB3、FB4、FB5、FB6、FB7、FB8など)が用いられている。 In the OCT processor 400 and the OCT probe 600 shown in FIG. 2, various light including the above-described emission light La, aiming light Le, measurement light L1, reference light L2, return light L3, etc. Various optical fibers FB (FB3, FB4, FB5, FB6, FB7, FB8, etc.) including the rotation side optical fiber FB1 and the fixed side optical fiber FB2 are used as light paths for guiding and transmitting between the components. It is used.
 第1の光源部12は、OCTの測定のための光(例えば、赤外領域の波長可変レーザ光、あるいは低コヒーレンス光)を射出するものである。本例の第1の光源部12は、赤外の波長域で光周波数(波長)を一定の周期で掃引させながらレーザ光La(例えば、波長1.3μmを中心とするレーザ光)を射出する波長可変光源である。 The first light source unit 12 emits light for OCT measurement (for example, wavelength-variable laser light in the infrared region or low-coherence light). The first light source unit 12 of this example emits a laser beam La (for example, a laser beam centered on a wavelength of 1.3 μm) while sweeping the optical frequency (wavelength) at a constant period in the infrared wavelength region. It is a variable light source.
 この第1の光源部12は、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Laを射出する光源12aと、光源12aから射出された光Laを集光するレンズ12bとを備えている。また、詳しくは後述するが、第1の光源部12から射出された光Laは、光ファイバFB4、FB3を介して光ファイバカプラ14で測定光L1と参照光L2に分割され、測定光L1は光コネクタ18に入力される。 The first light source unit 12 includes a light source 12a that emits laser light or low-coherence light La, and a lens 12b that collects the light La emitted from the light source 12a. Further, as will be described in detail later, the light La emitted from the first light source unit 12 is divided into the measurement light L1 and the reference light L2 by the optical fiber coupler 14 via the optical fibers FB4 and FB3, and the measurement light L1 is Input to the optical connector 18.
 また、第2の光源部13は、エイミング光Leとして測定部位を確認しやすくするために可視光を射出するものである。例えば、波長660nmの赤半導体レーザ光、波長630nmのHe-Neレーザ光、波長405nmの青半導体レーザ光などを用いることができる。本実施形態における第2の光源部13としては、例えば赤色あるいは青色あるいは緑色のレーザ光を射出する半導体レーザ13aと、半導体レーザ13aから射出されたエイミング光Leを集光するレンズ13bを備えている。第2の光源部13から射出されたエイミング光Leは、光ファイバFB8を介して光コネクタ18に入力される。 Further, the second light source unit 13 emits visible light to make it easy to confirm the measurement site as the aiming light Le. For example, red semiconductor laser light with a wavelength of 660 nm, He—Ne laser light with a wavelength of 630 nm, blue semiconductor laser light with a wavelength of 405 nm, or the like can be used. The second light source unit 13 in this embodiment includes, for example, a semiconductor laser 13a that emits red, blue, or green laser light, and a lens 13b that condenses the aiming light Le emitted from the semiconductor laser 13a. . The aiming light Le emitted from the second light source unit 13 is input to the optical connector 18 through the optical fiber FB8.
 光コネクタ18では、測定光(第1の光束)L1とエイミング光(第2の光束)Leとが合波され、OCTプローブ600内の回転側光ファイバFB1に導波される。 In the optical connector 18, the measurement light (first light beam) L1 and the aiming light (second light beam) Le are combined and guided to the rotation side optical fiber FB1 in the OCT probe 600.
 光ファイバカプラ(分岐合波部)14は、例えば2×2の光ファイバカプラで構成されており、固定側光ファイバFB2、光ファイバFB3、光ファイバFB5、光ファイバFB7とそれぞれ光学的に接続されている。 The optical fiber coupler (branching / combining unit) 14 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, and is optically connected to the fixed-side optical fiber FB2, the optical fiber FB3, the optical fiber FB5, and the optical fiber FB7, respectively. ing.
 光ファイバカプラ14は、第1の光源部12から光ファイバFB4およびFB3を介して入射した光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2とに分割し、測定光L1を固定側光ファイバFB2に入射させ、参照光L2を光ファイバFB5に入射させる。 The optical fiber coupler 14 divides the light La incident from the first light source unit 12 via the optical fibers FB4 and FB3 into measurement light (first light flux) L1 and reference light L2, and the measurement light L1 is fixed. The light is incident on the optical fiber FB2, and the reference light L2 is incident on the optical fiber FB5.
 さらに、光ファイバカプラ14は、光ファイバFB5に入射され後述する光路長調整部26によって周波数シフトおよび光路長の変更が施されて光ファイバFB5を戻った参照光L2と、後述するOCTプローブ600で取得され固定側光ファイバFB2から導波された光L3とを合波し、光ファイバFB3(FB6)および光ファイバFB7に射出する。 Further, the optical fiber coupler 14 includes a reference light L2 that is incident on the optical fiber FB5 and is frequency-shifted and changed in optical path length by an optical path length adjusting unit 26, which will be described later, and returned to the optical fiber FB5, and an OCT probe 600, which will be described later. The acquired light L3 guided from the fixed side optical fiber FB2 is multiplexed and emitted to the optical fiber FB3 (FB6) and the optical fiber FB7.
 OCTプローブ600は、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2と接続されており、固定側光ファイバFB2から、光コネクタ18を介して、エイミング光Leと合波された測定光L1が回転側光ファイバFB1に入射される。入射されたこのエイミング光Leと合波された測定光L1を回転側光ファイバFB1によって伝送して測定対象Sに照射する。そして測定対象Sからの戻り光L3を取得し、取得した戻り光L3を回転側光ファイバFB1によって伝送して、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2に射出するようになっている。 The OCT probe 600 is connected to the fixed optical fiber FB2 via the optical connector 18, and the measurement light L1 combined with the aiming light Le is rotated from the fixed optical fiber FB2 via the optical connector 18. The light enters the side optical fiber FB1. The measurement light L1 combined with the incident aiming light Le is transmitted by the rotation side optical fiber FB1, and is irradiated to the measurement object S. Then, the return light L3 from the measuring object S is acquired, the acquired return light L3 is transmitted by the rotation side optical fiber FB1, and is emitted to the fixed side optical fiber FB2 via the optical connector 18.
 干渉光検出部20は、光ファイバFB6および光ファイバFB7と接続されており、光ファイバカプラ14で参照光L2と戻り光L3とを合波して生成された干渉光L4およびL5を干渉信号として検出するものである。 The interference light detection unit 20 is connected to the optical fibers FB6 and FB7, and uses the interference lights L4 and L5 generated by combining the reference light L2 and the return light L3 by the optical fiber coupler 14 as interference signals. It is to detect.
 光ファイバカプラ28から分岐させた光ファイバFB6の光路上には、干渉光L4の光強度を検出する検出器30aが設けられ、光ファイバFB7の光路上には干渉光L5の光強度を検出する検出器30bが設けられている。干渉光検出部20は、検出器30aおよび検出器30bの検出結果に基づいて、干渉信号を生成する。 A detector 30a for detecting the light intensity of the interference light L4 is provided on the optical path of the optical fiber FB6 branched from the optical fiber coupler 28, and the light intensity of the interference light L5 is detected on the optical path of the optical fiber FB7. A detector 30b is provided. The interference light detection unit 20 generates an interference signal based on the detection results of the detectors 30a and 30b.
 信号処理部22は、干渉光検出部20で検出した干渉信号から断層画像を取得し、取得した断層画像をモニタ装置500へ出力する。なお、本実施形態では、干渉光検出部20で検出した干渉信号に基づいて、断層画像から血管部分を抽出して立体的な血管画像を生成し、血管の立体構造を示す画像がモニタ装置500に出力されるようになっている。これを実現するための信号処理部22の詳細な構成は後述する。 The signal processing unit 22 acquires a tomographic image from the interference signal detected by the interference light detection unit 20, and outputs the acquired tomographic image to the monitor device 500. In the present embodiment, based on the interference signal detected by the interference light detection unit 20, a blood vessel portion is extracted from the tomographic image to generate a three-dimensional blood vessel image, and an image showing the three-dimensional structure of the blood vessel is displayed on the monitor device 500. Is output. A detailed configuration of the signal processing unit 22 for realizing this will be described later.
 参照光L2の光路長を可変するための光路長調整部26は、光ファイバFB5の参照光L2の射出側(すなわち、光ファイバFB5の光ファイバカプラ14とは反対側の端部)に配置されている。 The optical path length adjustment unit 26 for changing the optical path length of the reference light L2 is disposed on the emission side of the reference light L2 of the optical fiber FB5 (that is, the end of the optical fiber FB5 opposite to the optical fiber coupler 14). ing.
 光路長調整部26は、光ファイバFB5から射出された光を平行光にする第1光学レンズ80と、第1光学レンズ80で平行光にされた光を集光する第2光学レンズ82と、第2光学レンズ82で集光された光を反射する反射ミラー84と、第2光学レンズ82および反射ミラー84を支持する基台86と、基台86を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構88とを有する。第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変化させることにより参照光L2の光路長が調整される。 The optical path length adjustment unit 26 includes a first optical lens 80 that converts the light emitted from the optical fiber FB5 into parallel light, a second optical lens 82 that condenses the light converted into parallel light by the first optical lens 80, and The reflection mirror 84 that reflects the light collected by the second optical lens 82, the base 86 that supports the second optical lens 82 and the reflection mirror 84, and the base 86 are moved in a direction parallel to the optical axis direction. And a mirror moving mechanism 88. By changing the distance between the first optical lens 80 and the second optical lens 82, the optical path length of the reference light L2 is adjusted.
 第1光学レンズ80は、光ファイバFB5のコアから射出された参照光L2を平行光にするとともに、反射ミラー84で反射された参照光L2を光ファイバFB5のコアに集光する。 The first optical lens 80 converts the reference light L2 emitted from the core of the optical fiber FB5 into parallel light, and condenses the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 on the core of the optical fiber FB5.
 また、第2光学レンズ82は、第1光学レンズ80により平行光にされた参照光L2を反射ミラー84上に集光するとともに、反射ミラー84により反射された参照光L2を平行光にする。このように、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82とにより共焦点光学系が形成されている。 Further, the second optical lens 82 condenses the reference light L2 converted into parallel light by the first optical lens 80 on the reflection mirror 84, and makes the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 parallel light. Thus, the first optical lens 80 and the second optical lens 82 form a confocal optical system.
 さらに、反射ミラー84は、第2光学レンズ82で集光される光の焦点に配置されており、第2光学レンズ82で集光された参照光L2を反射する。 Furthermore, the reflection mirror 84 is disposed at the focal point of the light collected by the second optical lens 82 and reflects the reference light L2 collected by the second optical lens 82.
 これにより、光ファイバFB5から射出した参照光L2は、第1光学レンズ80により平行光になり、第2光学レンズ82により反射ミラー84上に集光される。その後、反射ミラー84により反射された参照光L2は、第2光学レンズ82により平行光になり、第1光学レンズ80により光ファイバFB5のコアに集光される。 Thereby, the reference light L2 emitted from the optical fiber FB5 becomes parallel light by the first optical lens 80, and is condensed on the reflection mirror 84 by the second optical lens 82. Thereafter, the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 becomes parallel light by the second optical lens 82 and is condensed by the first optical lens 80 on the core of the optical fiber FB5.
 また、基台86は、第2光学レンズ82と反射ミラー84とを固定し、ミラー移動機構88は、基台86を第1光学レンズ80の光軸方向(図2矢印A方向)に移動させる。 The base 86 fixes the second optical lens 82 and the reflecting mirror 84, and the mirror moving mechanism 88 moves the base 86 in the optical axis direction of the first optical lens 80 (the direction of arrow A in FIG. 2). .
 ミラー移動機構88で、基台86を矢印A方向に移動させることで、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変更することができ、参照光L2の光路長を調整することができる。 By moving the base 86 in the direction of arrow A with the mirror moving mechanism 88, the distance between the first optical lens 80 and the second optical lens 82 can be changed, and the optical path length of the reference light L2 can be adjusted. Can do.
 操作制御部32は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、信号処理部22に接続されている。操作制御部32は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、信号処理部22における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。 The operation control unit 32 has input means such as a keyboard and a mouse, and control means for managing various conditions based on the input information, and is connected to the signal processing unit 22. The operation control unit 32 inputs, sets, and changes various processing conditions and the like in the signal processing unit 22 based on an operator instruction input from the input unit.
 なお、操作制御部32は、操作画面をモニタ装置500に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部32で、第1の光源部12、第2の光源部13、光コネクタ18、干渉光検出部20、光路長ならびに検出部30aおよび30bの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。 The operation control unit 32 may display the operation screen on the monitor device 500, or may provide a separate display unit to display the operation screen. The operation control unit 32 controls the operation of the first light source unit 12, the second light source unit 13, the optical connector 18, the interference light detection unit 20, the optical path length, the detection units 30a and 30b, and sets various conditions. You may do it.
 [OCTプローブ]
 図3はOCTプローブ600の断面図である。図3に示すように、挿入部602の先端部は、プローブ外筒(シース)620と、キャップ622と、回転側光ファイバFB1と、バネ624と、固定部材626と、光学レンズ628とを有している。
[OCT probe]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the OCT probe 600. As shown in FIG. 3, the distal end portion of the insertion portion 602 includes a probe outer tube (sheath) 620, a cap 622, a rotation side optical fiber FB1, a spring 624, a fixing member 626, and an optical lens 628. is doing.
 プローブ外筒620は、可撓性を有する筒状の部材であり、光コネクタ18においてエイミング光Leが合波された測定光L1および戻り光L3が透過する材料からなっている。なお、プローブ外筒620は、測定光L1(エイミング光Le)および戻り光L3が通過する先端(光コネクタ18と反対側の回転側光ファイバFB1の先端、以下プローブ外筒620の先端と言う)側の一部が全周に渡って光を透過する材料(透明な材料)で形成されていればよく、先端以外の部分については光を透過しない材料で形成されていてもよい。 The probe outer cylinder 620 is a flexible cylindrical member, and is made of a material through which the measurement light L1 combined with the aiming light Le and the return light L3 are transmitted in the optical connector 18. The probe outer cylinder 620 is a tip through which the measurement light L1 (aiming light Le) and the return light L3 pass (the tip of the rotation side optical fiber FB1 opposite to the optical connector 18, hereinafter referred to as the tip of the probe outer cylinder 620). It is only necessary that a part of the side is made of a material that transmits light over the entire circumference (transparent material), and parts other than the tip may be made of a material that does not transmit light.
 キャップ622は、プローブ外筒620の先端に設けられ、プローブ外筒620の先端を閉塞している。 The cap 622 is provided at the tip of the probe outer cylinder 620 and closes the tip of the probe outer cylinder 620.
 回転側光ファイバFB1は、線状部材であり、プローブ外筒620内にプローブ外筒620に沿って収容されている。回転側光ファイバFB1は、光コネクタ18で合波された測定光L1とエイミング光Leとを光学レンズ628まで導波するとともに、測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに照射して光学レンズ628で取得した測定対象Sからの戻り光L3を光コネクタ18まで導波する。この戻り光L3は、光コネクタ18を介して固定側光ファイバFB2に入射する。回転側光ファイバFB1は、プローブ外筒620に対して回転自在、及びプローブ外筒620の軸方向に移動自在な状態で配置されている。 The rotation side optical fiber FB1 is a linear member, and is accommodated in the probe outer cylinder 620 along the probe outer cylinder 620. The rotation-side optical fiber FB1 guides the measurement light L1 combined with the optical connector 18 and the aiming light Le to the optical lens 628 and irradiates the measurement target S with the measurement light L1 (aiming light Le). The return light L3 from the measuring object S acquired by the lens 628 is guided to the optical connector 18. The return light L3 enters the fixed side optical fiber FB2 via the optical connector 18. The rotation-side optical fiber FB1 is disposed so as to be rotatable with respect to the probe outer cylinder 620 and movable in the axial direction of the probe outer cylinder 620.
 バネ624は、回転側光ファイバFB1の外周に固定されている。回転側光ファイバFB1およびバネ624は、回転筒656とともに光コネクタ18に接続されている。 The spring 624 is fixed to the outer periphery of the rotation side optical fiber FB1. The rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to the optical connector 18 together with the rotation cylinder 656.
 光学レンズ628は、回転側光ファイバFB1の測定側先端(光コネクタ18と反対側の回転側光ファイバFB1の先端)に配置されている。光学レンズ628の先端部(光出射面)は、回転側光ファイバFB1から射出された測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し集光するために略球状の形状で形成されている。 The optical lens 628 is disposed at the measurement-side tip of the rotation-side optical fiber FB1 (tip of the rotation-side optical fiber FB1 opposite to the optical connector 18). The distal end portion (light emission surface) of the optical lens 628 is formed in a substantially spherical shape for condensing the measurement light L1 (aiming light Le) emitted from the rotation-side optical fiber FB1 onto the measurement target S. .
 光学レンズ628は、回転側光ファイバFB1から射出した測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し照射し、測定対象Sからの戻り光L3を集光し回転側光ファイバFB1に入射する。 The optical lens 628 irradiates the measurement target S with the measurement light L1 (aiming light Le) emitted from the rotation side optical fiber FB1, collects the return light L3 from the measurement target S, and enters the rotation side optical fiber FB1. .
 固定部材626は、回転側光ファイバFB1と光学レンズ628との接続部の外周に配置されており、光学レンズ628を回転側光ファイバFB1の端部に固定する。固定部材626による回転側光ファイバFB1と光学レンズ628の固定方法は、特に限定されず、接着剤により、固定部材626と回転側光ファイバFB1および光学レンズ628を接着させて固定してもよいし、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材626は、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持あるいは保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いてもよい。 The fixing member 626 is disposed on the outer periphery of the connection portion between the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628, and fixes the optical lens 628 to the end portion of the rotation side optical fiber FB1. The fixing method of the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628 by the fixing member 626 is not particularly limited, and the fixing member 626, the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628 may be bonded and fixed by an adhesive. It may be fixed with a mechanical structure using bolts or the like. Any fixing member 626 may be used as long as it is used for fixing, holding or protecting the optical fiber, such as a zirconia ferrule or a metal ferrule.
 回転側光ファイバFB1およびバネ624は、回転筒656に接続されており、回転筒656によって回転側光ファイバFB1およびバネ624を回転させることで、光学レンズ628をプローブ外筒620に対し、矢印R2方向(回転側光ファイバFB1の光軸を回転中心とする回転方向)に回転させる。また、光コネクタ18は、回転エンコーダを備える。回転エンコーダからの信号に基づいて光学レンズ628の位置情報(角度情報)から測定光L1の照射位置が検出される。つまり、回転している光学レンズ628の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。 The rotation-side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to the rotation cylinder 656. By rotating the rotation-side optical fiber FB1 and the spring 624 by the rotation cylinder 656, the optical lens 628 is moved with respect to the probe outer cylinder 620 by the arrow R2. Rotate in the direction (rotation direction with the optical axis of the rotation side optical fiber FB1 as the rotation center). The optical connector 18 includes a rotary encoder. Based on the signal from the rotary encoder, the irradiation position of the measuring light L1 is detected from the position information (angle information) of the optical lens 628. That is, the measurement position is detected by detecting the angle of the rotating optical lens 628 with respect to the reference position in the rotation direction.
 さらに、回転側光ファイバFB1、バネ624、固定部材626、及び光学レンズ628は、モータ660を含む駆動機構により、プローブ外筒620内部を矢印S1方向(鉗子口方向)、及びS2方向(プローブ外筒620の先端方向)に移動可能に構成されている。 Further, the rotation-side optical fiber FB1, the spring 624, the fixing member 626, and the optical lens 628 are moved inside the probe outer cylinder 620 in the directions indicated by arrows S1 (forceps opening direction) and S2 (outside the probe) by a drive mechanism including a motor 660. It is configured to be movable in the direction of the tip of the cylinder 620.
 図3の左側には、OCTプローブ600の操作部604における回転側光ファイバFB1等の駆動機構の概略構成が示されている。 3 shows a schematic configuration of a drive mechanism such as the rotation-side optical fiber FB1 in the operation unit 604 of the OCT probe 600 on the left side of FIG.
 プローブ外筒620は、固定部材670に固定されているのに対し、回転側光ファイバFB1およびバネ624の基端部は、回転筒656に接続されている。回転筒656は、モータ652の回転に応じてギア654を介して回転するように構成されている。回転筒656は、光コネクタ18に接続されており、測定光L1及び戻り光L3は、光コネクタ18を介して回転側光ファイバFB1と固定側光ファイバFB2間を伝送される。 The probe outer cylinder 620 is fixed to the fixing member 670, while the proximal end portions of the rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to the rotation cylinder 656. The rotating cylinder 656 is configured to rotate via a gear 654 in accordance with the rotation of the motor 652. The rotary cylinder 656 is connected to the optical connector 18, and the measurement light L1 and the return light L3 are transmitted between the rotation side optical fiber FB1 and the fixed side optical fiber FB2 via the optical connector 18.
 回転筒656、モータ652、ギア654、及び光コネクタ18を内蔵するフレーム650は、支持部材662を備えている。支持部材662は、図示しないネジ孔を有しており、該ネジ孔には進退移動用ボールネジ664が咬合している。進退移動用ボールネジ664には、モータ660が接続されている。モータ660を回転駆動することによりフレーム650を進退移動させ、これにより回転側光ファイバFB1、バネ624、固定部材626、及び光学レンズ628を図3のS1及びS2方向(プローブ外筒620の長手方向に沿った軸方向、すなわち、回転側光ファイバFB1の光軸に沿った方向)に移動させることが可能となっている。 The frame 650 containing the rotating cylinder 656, the motor 652, the gear 654, and the optical connector 18 includes a support member 662. The support member 662 has a screw hole (not shown), and a ball screw 664 for advancing / retreating is engaged with the screw hole. A motor 660 is connected to the ball screw 664 for advancing / retreating movement. By rotating and driving the motor 660, the frame 650 is moved back and forth, whereby the rotation-side optical fiber FB1, the spring 624, the fixing member 626, and the optical lens 628 are moved in the S1 and S2 directions in FIG. 3 (the longitudinal direction of the probe outer cylinder 620). , That is, the direction along the optical axis of the rotation-side optical fiber FB1).
 OCTプローブ600は、以上のような構成であり、モータ660の駆動によって回転側光ファイバFB1およびバネ624が、図3中矢印R2方向に回転されることで、光学レンズ628から射出される測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し、矢印R2方向(プローブ外筒620の円周方向)に対し走査しながら照射し、戻り光L3を取得する。エイミング光Leは、測定対象Sに対し、例えば青色、赤色あるいは緑色のスポット光として照射される。このエイミング光Leの反射光(測定対象Sからの反射光)は、モニタ装置500に表示された観察画像に輝点としても表示される。 The OCT probe 600 is configured as described above, and the measurement light emitted from the optical lens 628 by rotating the rotation-side optical fiber FB1 and the spring 624 in the direction of the arrow R2 in FIG. L1 (aiming light Le) is irradiated onto the measuring object S while scanning in the direction of arrow R2 (circumferential direction of the probe outer cylinder 620), and the return light L3 is acquired. The aiming light Le is applied to the measuring object S as, for example, blue, red, or green spot light. The reflected light of the aiming light Le (reflected light from the measuring object S) is also displayed as a bright spot on the observation image displayed on the monitor device 500.
 このような回転方向に沿った光走査により、プローブ外筒620の円周方向の全周において、測定対象Sの所望の部位を正確にとらえることができ、測定対象Sを反射した戻り光L3を取得することができる。 By such optical scanning along the rotation direction, a desired part of the measuring object S can be accurately captured on the entire circumference of the probe outer cylinder 620 in the circumferential direction, and the return light L3 reflected from the measuring object S is obtained. Can be acquired.
 さらに、3次元ボリュームデータを生成するための複数の断層画像を取得する場合は、モータ66を含む駆動機構により回転側光ファイバFB1及び光学レンズ628が矢印S1方向の移動可能範囲の終端まで移動され、断層画像を取得しながら所定量ずつS2方向に移動し、又は断層画像取得とS2方向への所定量移動を交互に繰り返しながら、移動可能範囲の終端まで移動する。 Furthermore, when acquiring a plurality of tomographic images for generating three-dimensional volume data, the rotation-side optical fiber FB1 and the optical lens 628 are moved to the end of the movable range in the arrow S1 direction by the drive mechanism including the motor 66. Then, it moves in the S2 direction by a predetermined amount while acquiring the tomographic image, or moves to the end of the movable range while alternately repeating the acquisition of the tomographic image and the predetermined amount of movement in the S2 direction.
 このように測定対象Sに対して所望の範囲で複数の断層画像を得て、取得した複数の断層画像に基づいて3次元ボリュームデータを得ることができる。 Thus, a plurality of tomographic images can be obtained in a desired range with respect to the measurement object S, and three-dimensional volume data can be obtained based on the acquired plurality of tomographic images.
 図4は、測定対象Sに対して光走査がラジアル走査の場合の断層画像のスキャン面を示す図であり、図5は図4の断層画像により構築される3次元ボリュームデータを示す図である。干渉信号により測定対象Sの深さ方向(第1の方向)の断層画像を取得し、測定対象Sに対し図3矢印R2方向(プローブ外筒620の円周方向)に走査(ラジアル走査)することで、図4に示すように、第1の方向と該第1の方向と直交する第2の方向とからなるスキャン面での断層画像を取得することができる。またさらに、このスキャン面に直交する第3の方向に沿ってスキャン面を移動させることで、図5に示すように、3次元ボリュームデータを生成するための複数の断層画像が取得できる。 FIG. 4 is a diagram showing a scan plane of a tomographic image when the optical scanning is radial scan with respect to the measurement target S, and FIG. 5 is a diagram showing three-dimensional volume data constructed by the tomographic image of FIG. . A tomographic image in the depth direction (first direction) of the measurement target S is acquired from the interference signal, and the measurement target S is scanned (radial scan) in the direction of arrow R2 in FIG. As a result, as shown in FIG. 4, a tomographic image on the scan plane composed of the first direction and the second direction orthogonal to the first direction can be acquired. Furthermore, by moving the scan plane along a third direction orthogonal to the scan plane, a plurality of tomographic images for generating three-dimensional volume data can be acquired as shown in FIG.
 図6は内視鏡100の鉗子口156から導出されたOCTプローブ600を用いて断層画像を得る様子を示す図である。図6に示すように、OCTプローブ600の挿入部602の先端部を、測定対象Sの所望の部位に近づけて、断層画像を得る。所望の範囲の複数の断層画像を取得する場合は、必ずしもOCTプローブ600本体を移動させる必要はなく、前述の駆動機構によりプローブ外筒620内で光学レンズ628を移動させればよい。 FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a tomographic image is obtained using the OCT probe 600 derived from the forceps port 156 of the endoscope 100. As shown in FIG. 6, the tomographic image is obtained by bringing the distal end portion of the insertion portion 602 of the OCT probe 600 close to a desired portion of the measurement target S. When acquiring a plurality of tomographic images in a desired range, it is not always necessary to move the OCT probe 600 main body, and the optical lens 628 may be moved within the probe outer cylinder 620 by the drive mechanism described above.
 上記の説明では、測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sにラジアル走査するとしたが、これに限らない。 In the above description, the measurement light L1 (aiming light Le) is radially scanned on the measurement object S, but the present invention is not limited to this.
 図7は測定対象Sに対してセクタ走査を行って断層画像を取得する構成を示す図であり、図8は図7の断層画像により構築される3次元ボリュームデータを示す図である。図7に示すように、ガルバノミラー900を使用し、測定対象Sの上方からセクタ走査を行って断層画像を取得する構成にも適用でき、この場合もスキャン面を移動させることで(X方向及びY方向に走査することで)、図8に示すように、3次元ボリュームデータを生成するための複数の断層画像(フレーム1,2,3・・・・)が取得できる。 FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration in which a tomographic image is acquired by performing sector scanning on the measurement target S, and FIG. 8 is a diagram illustrating three-dimensional volume data constructed from the tomographic image of FIG. As shown in FIG. 7, the present invention can be applied to a configuration in which a galvano mirror 900 is used and a tomographic image is acquired by performing sector scanning from above the measurement target S. In this case, the scan plane is moved (X direction and By scanning in the Y direction), as shown in FIG. 8, a plurality of tomographic images (frames 1, 2, 3,...) For generating three-dimensional volume data can be acquired.
 [信号処理部]
 図9は図3の信号処理部22の構成を示すブロック図である。
[Signal processing section]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the signal processing unit 22 of FIG.
 図9に示すように、本実施形態の信号処理部22は、干渉光検出部20から入力される干渉信号からモニタ装置500に出力される画像を生成するための信号処理を行う処理部であり、主として、フーリエ変換部410、対数変換部420、断層画像構築部450、3次元血管構造抽出処理部460、及び制御部490を備えて構成される。なお、制御部490は、操作制御部32からの操作信号に基づき信号処理部22の各部を制御する。 As illustrated in FIG. 9, the signal processing unit 22 according to the present embodiment is a processing unit that performs signal processing for generating an image output to the monitor device 500 from the interference signal input from the interference light detection unit 20. , Mainly including a Fourier transform unit 410, a logarithmic transform unit 420, a tomographic image construction unit 450, a three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460, and a control unit 490. The control unit 490 controls each unit of the signal processing unit 22 based on the operation signal from the operation control unit 32.
 干渉光検出部20には、波長掃引光源としての第1の光源部12から射出された光が測定光と参照光に分割され、OCTプローブ600から測定対象Sに測定光を照射したときに得られる反射光と参照光とが合波したときの干渉光が入力される。この干渉光検出部20は、入力された干渉光(光信号)を干渉信号(電気信号)に変換する干渉信号生成部20aと、干渉信号生成部20aで生成された干渉信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するAD変換部20bとから構成される。 The interference light detection unit 20 is obtained when the light emitted from the first light source unit 12 serving as a wavelength swept light source is divided into measurement light and reference light, and the measurement light S is irradiated from the OCT probe 600 to the measurement target S. The interference light when the reflected light and the reference light are combined is input. The interference light detection unit 20 converts an input interference light (optical signal) into an interference signal (electric signal), and converts the interference signal generated by the interference signal generation unit 20a from an analog signal to a digital signal. It comprises an AD conversion unit 20b that converts it into a signal.
 AD変換部20bでは、例えば、80MHz程度のサンプリングレートで14bit程度の分解能でアナログ信号からデジタル信号への変換が実施されるが、これらの値に特に限定されるものではない。AD変換部20bにおいてデジタル信号に変換された干渉信号は、信号処理部22のフーリエ変換部410に入力される。 In the AD conversion unit 20b, for example, conversion from an analog signal to a digital signal is performed with a resolution of about 14 bits at a sampling rate of about 80 MHz, but these values are not particularly limited. The interference signal converted into a digital signal by the AD conversion unit 20 b is input to the Fourier transform unit 410 of the signal processing unit 22.
 フーリエ変換部410は、干渉光検出部20のAD変換部20bにおいてデジタル信号に変換された干渉信号をFFT(高速フーリエ変換)により周波数解析を行い、測定対象Sの各深さ位置における反射光(戻り光)L3の強度、すなわち深度方向の反射強度データ(断層情報)を生成する。フーリエ変換部410でフーリエ変換されたデータ(断層情報)は、対数変換部420で対数変換される。対数変換されたデータは、断層画像構築部450に入力される。 The Fourier transform unit 410 performs frequency analysis by FFT (Fast Fourier Transform) on the interference signal converted into the digital signal in the AD conversion unit 20b of the interference light detection unit 20, and the reflected light at each depth position of the measurement target S ( Return light) L3 intensity, that is, reflection intensity data (tomographic information) in the depth direction is generated. The data (tomographic information) Fourier-transformed by the Fourier transform unit 410 is logarithmically transformed by the logarithmic transform unit 420. The logarithmically converted data is input to the tomographic image construction unit 450.
 断層画像構築部450は、対数変換部420で対数変換されたデータに対して輝度、コントラスト調整、表示サイズにあわせたリサンプル、ラジアル走査、セクタ走査等の走査方法に合わせての座標変換などを行い、断層画像を構築する。断層画像構築部450によって3次元断層画像データが生成され、この3次元断層画像データは3次元血管構造抽出処理部460に入力される。 The tomographic image construction unit 450 performs luminance conversion, contrast adjustment, resampling according to the display size, coordinate conversion according to a scanning method such as radial scanning, sector scanning, and the like on the data logarithmically converted by the logarithmic conversion unit 420. To build a tomographic image. The tomographic image construction unit 450 generates three-dimensional tomographic image data, and the three-dimensional tomographic image data is input to the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460.
 3次元血管構造抽出処理部460は、断層画像構築部450で構築された3次元断層画像データを基に、血管構造の情報を抽出し、3次元血管画像の表示用画像を生成する。3次元血管構造抽出処理部460の処理内容について詳細は後述する。 The three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460 extracts blood vessel structure information based on the three-dimensional tomographic image data constructed by the tomographic image construction unit 450, and generates a display image for the three-dimensional blood vessel image. Details of processing contents of the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460 will be described later.
 このようにして生成された3次元血管画像は、LCDモニタ等のモニタ装置500に出力される。なお、3次元血管画像の表示出力に代えて、又は3次元血管画像の表示とともに、断層画像構築部450で構築された断層画像をモニタ装置500に表示させることも可能である。 The three-dimensional blood vessel image generated in this way is output to a monitor device 500 such as an LCD monitor. Note that the tomographic image constructed by the tomographic image construction unit 450 can be displayed on the monitor device 500 instead of the display output of the three-dimensional blood vessel image or together with the display of the three-dimensional blood vessel image.
 <断層画像信号処理の手順:第1の実施形態>
 図10に示した被検体の断層画像を例に、本実施形態における3次元血管構造の抽出処理の流れを説明する。図10には、OCTによる生体画像の断面が示されている。ここでは簡単な例として、測定対象とする生体の組織中に2本の血管が走行している状態で説明する。一般にOCT画像はS/Nが悪いため、X線投影像などと比較して血管抽出に困難さが伴う。
<Procedure for Tomographic Image Signal Processing: First Embodiment>
Taking the tomographic image of the subject shown in FIG. 10 as an example, the flow of the extraction process of the three-dimensional blood vessel structure in this embodiment will be described. FIG. 10 shows a cross section of a biological image by OCT. Here, as a simple example, a description will be given in a state where two blood vessels are running in a tissue of a living body to be measured. In general, since the S / N of an OCT image is poor, it is difficult to extract blood vessels as compared with an X-ray projection image or the like.
 そのため、本実施形態では、深度方向(Z方向)に対してすべての画像信号を積分する。なお、「積分」の演算は、デジタル信号処理においては、画素値の積算(加算)として行われる。この積分処理によって得られた画像(「積分画像」という。)を図10に示す。積分画像には、3次元断層像のデータ群(3次元データ)に含まれている血管画像が抽出されている。また、積分画像は、積分の演算によりS/Nが向上する。こうして得られた積分画像は、立体的な血管画像を1面(ここでは、XY平面)に投影した画像と同じ意味の画像になる。 Therefore, in this embodiment, all image signals are integrated in the depth direction (Z direction). The calculation of “integration” is performed as integration (addition) of pixel values in digital signal processing. An image (referred to as “integrated image”) obtained by this integration processing is shown in FIG. In the integrated image, a blood vessel image included in a data group (three-dimensional data) of a three-dimensional tomographic image is extracted. Further, the S / N of the integral image is improved by the integral calculation. The integrated image thus obtained is an image having the same meaning as an image obtained by projecting a three-dimensional blood vessel image onto one surface (here, the XY plane).
 次に、この積分画像(図10)から、血管の部分を抽出する処理を行う。図10の積分画像から抽出した血管画像(「積分抽出画像」に相当、以下、「積分血管画像」という。)を図11に示す。血管の抽出は、閾値により2値化する方法でもよく、また、前述のように、積分画像は投影画像と同種の画像となっているため、X線投影画像で用いられている血管抽出手法等を用いてもよい。 Next, processing for extracting a blood vessel portion from this integrated image (FIG. 10) is performed. FIG. 11 shows a blood vessel image extracted from the integrated image of FIG. 10 (corresponding to “integrated extracted image”, hereinafter referred to as “integrated blood vessel image”). The extraction of blood vessels may be performed by binarization using a threshold value, and since the integrated image is the same type of image as the projection image as described above, the blood vessel extraction method used in the X-ray projection image, etc. May be used.
 積分画像(XY平面画像)から血管領域を抽出する方法は、例えば、2次元画像から周辺より信号強度が低い線状構造を抽出することで実施される。具体的な手段としては、例えば、エッジ検出、テンプレートマッチングなど公知技術の様々な組み合わせが可能である。ここでは、その一例として、エッジ検出を用いる具体的なフローチャートを図12に示す。 The method of extracting a blood vessel region from an integrated image (XY plane image) is performed by, for example, extracting a linear structure having a signal intensity lower than that of the periphery from a two-dimensional image. As specific means, for example, various combinations of known techniques such as edge detection and template matching are possible. Here, as an example, a specific flowchart using edge detection is shown in FIG.
 図12のステップS301では入力XY平面画像に対して前処理を施す。具体的には、平均化や低周波フィルタリングなどによるノイズ抑制処理や、抽出対象信号を強調するためのヒストグラム強調などを行う。 In step S301 in FIG. 12, pre-processing is performed on the input XY plane image. Specifically, noise suppression processing such as averaging or low-frequency filtering, or histogram enhancement for enhancing the extraction target signal is performed.
 ステップS302では、血管領域を抽出するためのエッジ検出を行う。エッジ検出処理の具体的な手段として、例えば、DOG(Difference OfGaussian)フィルタやTop-Hat変換など、抽出対象血管の信号周波数に対応する周波数フィルタリング処理を行う。 In step S302, edge detection for extracting a blood vessel region is performed. As specific means of the edge detection process, for example, a frequency filtering process corresponding to the signal frequency of the blood vessel to be extracted, such as a DOG (Difference OfGaussian) filter and a Top-Hat conversion, is performed.
 ステップS303では、ステップS302のフィルタリング処理結果に2値化を行い、血管部と非血管部を分離する。しかしながら、OCT特有のノイズや計測対象の不均一構造の影響などにより、この過程の分離性能には限界がある。その結果、ステップS303の処理後に得られるデータには、非血管部が含まれていたり、或いは、血管部であるのに血管部として検出されていない部分(血管部の非検出部)が発生したりする。 In step S303, the filtering processing result in step S302 is binarized to separate the blood vessel portion and the non-blood vessel portion. However, there is a limit to the separation performance of this process due to the influence of noise unique to OCT and the non-uniform structure of the measurement target. As a result, the data obtained after the processing in step S303 includes a non-blood vessel part, or a portion that is a blood vessel part but is not detected as a blood vessel part (a non-detection part of the blood vessel part) occurs. Or
 ステップS304では、ステップS303の結果を元に、各画素に対して血管領域の判定を行う。具体的には、血管の直線性、連結性などを評価する評価関数により、ステップS303の過程で残った非血管部を除去し、検出されなかった血管部を補完する処理を行う。すなわち、血管領域の判定処理(ステップS304)には、残った非血管部の除去処理、及び、血管の非検出部を補う補完処理が含まれる。 In step S304, a blood vessel region is determined for each pixel based on the result of step S303. Specifically, a non-blood vessel part remaining in the process of step S303 is removed by an evaluation function for evaluating the linearity and connectivity of the blood vessel, and a process for complementing the blood vessel part that has not been detected is performed. In other words, the blood vessel region determination process (step S304) includes a removal process for the remaining non-blood vessel part and a complement process for compensating for the non-detection part of the blood vessel.
 上述のステップS301~S304により、図11に示すような積分血管画像が得られる。 The integrated blood vessel image as shown in FIG. 11 is obtained by the above-described steps S301 to S304.
 次に、3次元断層画像データから、測定光の入射方向に対して垂直な断面(ここでは、XY平面)による複数枚の断面画像(深さ方向位置が異なるスライス画像)を取得する。図13に、各断面の画像例を示す。ここでは説明を簡単にするために、5層での画像として表示されているが、実際には100~1000断面程度となっている。 Next, a plurality of cross-sectional images (slice images having different positions in the depth direction) with a cross-section (here, XY plane) perpendicular to the incident direction of the measurement light are acquired from the three-dimensional tomographic image data. FIG. 13 shows an image example of each cross section. Here, for simplicity of explanation, the image is displayed as an image of five layers, but actually has a cross section of about 100 to 1000.
 図13の(a)に示した最上層(第1層)の断面画像には、血管が映っていない。第2層(図13の(b))の画像には、血管(符号810b、811b)が映っている。第3層(図13の(c)の画像には、当該第3層に実際に存在する血管と、これよりも上層に存在する血管の映り込み信号によるアーチファクトとを含んだ血管領域(符号810c、811c)が映っている。このように、上層に血管が存在すると、それよりも下層にはすべてその上層血管の映り込み信号が入り、下の層に影響を及ぼす。 The blood vessel is not reflected in the cross-sectional image of the uppermost layer (first layer) shown in FIG. In the image of the second layer (FIG. 13B), blood vessels ( reference numerals 810b and 811b) are shown. The image of the third layer (FIG. 13C) shows a blood vessel region (reference numeral 810c) including blood vessels actually present in the third layer and artifacts due to reflection signals of blood vessels present in the upper layer. 811c) In this way, when a blood vessel exists in the upper layer, the reflection signal of the upper blood vessel enters all the lower layers, and affects the lower layer.
 同様に、第4層(図13の(d)の画像には、当該第4層に実際に存在する血管と、これよりも上層に存在する血管の映り込み信号によるアーチファクトとを含んだ血管領域(符号810d、811d)が映っている。また、図13の(e)最下層(第5層)の画像には、当該第5層に実際に存在する血管と、これよりも上層に存在する血管の映り込み信号によるアーチファクトとを含んだ血管領域(符号810e、811e)が映っている。 Similarly, in the image of the fourth layer (the image of FIG. 13D), a blood vessel region including a blood vessel actually present in the fourth layer and an artifact due to a reflection signal of a blood vessel present in the upper layer. 13 (e), the image in the lowermost layer (fifth layer) in FIG. 13 is present in the blood vessel actually present in the fifth layer and in the upper layer. A blood vessel region ( reference numerals 810e and 811e) including an artifact due to a blood vessel reflection signal is shown.
 これら各断面の画像から、各層ごとに血管部を抽出する手法を図14に示す。図14の最左の列が図13で説明した各層ごとの断面画像である。説明の便宜上、第k層の断面画像を「第k層画像」と呼び、符号Pkと表す(k=1,2,3,4,5)。また、図11で説明した積分血管画像を符号Iで表す。既に説明したとおり、血管画像の尾引き(映り込み)の影響により、上層に血管が存在する場合には下層にもアーチファクトとして血管画像が映り込んでいる。この上層の血管に起因する映り込み成分を除去し、血管部を正確に抽出するために、次のような処理を行う。 FIG. 14 shows a technique for extracting a blood vessel portion for each layer from these cross-sectional images. The leftmost column in FIG. 14 is a cross-sectional image for each layer described in FIG. For convenience of explanation, the cross-sectional image of the k-th layer is referred to as “k-th layer image” and is represented by the symbol Pk (k = 1, 2, 3, 4, 5). Also represent an integral blood vessel image described in FIG. 11 by reference numeral I 1. As already described, due to the influence of the tailing (reflection) of the blood vessel image, when there is a blood vessel in the upper layer, the blood vessel image is also reflected as an artifact in the lower layer. In order to remove the reflection component due to the blood vessel in the upper layer and accurately extract the blood vessel part, the following processing is performed.
 まず、上層側から、第1層画像Pと積分血管画像Iの画像間の相関をとり、相関のある部分を抽出した画像(符号C)を得る。この符号Cで示した相関抽出画像は、当該第1層(注目層)に存在する血管を抽出した画像となる。符号Cの画像を「第1層血管画像」と呼ぶ。本例の場合、第1層には血管が存在しないため、第1層血管画像Cには、血管の情報が含まれていない。 First, from the upper layer side, a correlation between the images of the first layer image P 1 and the integrated blood vessel image I 1 is obtained, and an image (reference symbol C 1 ) obtained by extracting a correlated portion is obtained. This correlation extracted image shown by reference numeral C 1 is an image obtained by extracting the blood vessel existing in the first layer (target layer). The image with the code C 1 is referred to as a “first layer blood vessel image”. In this example, since the first layer there is no blood vessels, the first layer blood vessel image C 1, it does not include information of a blood vessel.
 次に、第2層画像Pを処理の対象(注目層)とする。このとき、当該第2層画像Pと相関をとるべき画像(符号I)は、積分血管画像Iから第1層血管画像C(すなわち、第1層血管画像)を除去した画像である。すなわち、演算の注目層よりも上層で抽出された血管画像の情報を積分血管画像Iから引いた残りの画(「上層影響除去済み積分抽出画像」に相当、以下、「上層血管除去済み積分血管画像」と言う。)が符号Iで示す画像である(I=I-C)。なお、本例の場合、第1層血管画像が血管の情報を含んでいないため、符号Iで示す「上層血管除去済み積分血管画像」は符号Iで示す積分血管画像と等価である(I=I-C)。 Then, the target (target layer) processing the second layer image P 2. At this time, the image (symbol I 2 ) to be correlated with the second layer image P 2 is an image obtained by removing the first layer blood vessel image C 1 (that is, the first layer blood vessel image) from the integrated blood vessel image I 1 . is there. That is, corresponding to the remaining image minus the information of the extracted blood vessel image in the upper Featured layer calculated from the integral blood vessel image I 1 ( "upper influence-removed integral extracted image", hereinafter, "upper vessel-removed integral say blood vessel image ".) is an image indicated by symbol I 2 (I 2 = I 1 -C 1). In the case of this example, since the first layer blood vessel image does not include blood vessel information, the “upper layer blood vessel removed integrated blood vessel image” indicated by reference numeral I 2 is equivalent to the integrated blood vessel image indicated by reference numeral I 1 ( I 2 = I 1 -C 1 ).
 そして、第2層画像Pと上層血管除去済み積分血管画像Iの画像間の相関をとり、相関のある部分を抽出した画像(第2層血管画像C)を得る。この第2層血管画像Cは、第2層に存在する血管を抽出した画像となる。以下同様に、第3層画像Pを処理の対象とし、符号Iで示した画像から第2層血管画像Cを除去して得られる上層血管除去済み積分血管画像Iと第3層画像Pの画像間の相関をとり、第3層血管画像Cを得る。 Then, taking the correlation between the second layer image P 2 and the upper vessel-removed integral blood vessel image I 2 image to obtain an image obtained by extracting a portion of the correlation (the second layer blood vessel image C 2). The second layer blood vessel image C 2 is an image obtained by extracting the blood vessel existing in the second layer. Similarly, the integrated blood vessel image I 3 after removal of the upper blood vessel obtained by removing the second blood vessel image C 2 from the image indicated by the symbol I 2 and the third layer image P 3 are processed. taking the correlation between the image of the image P 3, to obtain a third layer blood vessel image C 3.
 第4層画像P、第5層画像Pについて、順次同様の処理を繰り返し、最終的に各層の血管を抽出した画像(C~C)を得る。 The same processing is sequentially repeated for the fourth layer image P 4 and the fifth layer image P 5 to finally obtain images (C 1 to C 5 ) obtained by extracting blood vessels of each layer.
 上記のように、ある層の血管が抽出されたら、その抽出画像を元の積分血管画像から除去して「上層血管除去済み積分血管画像」を更新し、これを次の断面画像(次層)と画像間の相関をとることで、その層の血管を抽出する。このような操作を逐次下層に向かって繰り返していくことで、上層部で血管が抽出された場合は、その下層では同じ位置の画像を血管として抽出しないことになり、尾引きによる映り込みを除去できる。 As described above, when a blood vessel in a certain layer is extracted, the extracted image is removed from the original integrated blood vessel image to update the “integrated blood vessel image from which the upper layer blood vessel has been removed”, and the next cross-sectional image (next layer) is updated. And the correlation between the images, blood vessels in that layer are extracted. By repeating such operations sequentially toward the lower layer, if a blood vessel is extracted in the upper layer part, the image at the same position is not extracted as a blood vessel in the lower layer, and the reflection due to the tail is removed. it can.
 こうして、各層ごとに抽出された血管画像(C~C)を深さ方向につなぎ合わせることにより、立体的な血管抽出画像が生成される。この立体的な血管抽出画像の情報を基に、3次元表示を行うことで、血管の走行情報を得ることができる。 In this way, a blood vessel image (C 1 to C 5 ) extracted for each layer is connected in the depth direction, thereby generating a three-dimensional blood vessel extraction image. By performing three-dimensional display based on the information of the three-dimensional blood vessel extraction image, blood vessel travel information can be obtained.
 図13~図14の例では、説明を簡単にするために、5層の画像で説明したが、現実には1000層程度となる場合もあり、1層あたりのスライス幅が血管径よりも薄くなることがある。その場合は、何層かにわたって同じ血管が存在することになり、上記の方法では、血管が存在する最も上の層のみにしか血管が検出されない。血管の走行状態を確認するだけであれば、特に問題はないが、血管の体積まで問題にする場合には、血管径を考慮する必要がある。その場合の対処としては、例えば、演算注目処理層で抽出された血管の幅を血管径と仮定して、その血管径の長さ分の複数フレームに対して、血管が存在するものと判断して血管抽出を行う。この処理は、各フレーム(各層のスライス画像)ごとの処理の段階で実施してもよいし、各層から抽出した血管画像を深さ方向に繋ぎ合わせて立体画像にした後に、血管径に相当する厚さ情報を補正した血管像に補正してもよい。 In the examples of FIGS. 13 to 14, for the sake of simplification, the description has been made with the image of five layers. However, in reality, there may be about 1000 layers, and the slice width per layer is thinner than the blood vessel diameter. May be. In that case, the same blood vessel exists in several layers, and in the above method, the blood vessel is detected only in the uppermost layer where the blood vessel exists. If only the running state of the blood vessel is confirmed, there is no particular problem. However, in the case where the volume of the blood vessel is a problem, it is necessary to consider the blood vessel diameter. As a countermeasure in that case, for example, assuming that the blood vessel width extracted in the computation attention processing layer is a blood vessel diameter, it is determined that a blood vessel exists for a plurality of frames corresponding to the length of the blood vessel diameter. Blood vessel extraction. This processing may be performed at the stage of processing for each frame (slice image of each layer), or the blood vessel image extracted from each layer is connected in the depth direction to form a stereoscopic image, and then corresponds to the blood vessel diameter. You may correct | amend to the blood vessel image which corrected thickness information.
 また、3次元断層画像データから、深さ方向に位置を異ならせた多数枚のスライス画像を得るにあたり、スライス幅を血管径よりも著しく薄く(狭く)設定すると、非常に多層のスライス画像が必要になるため、血管径を考慮して、血管径とほぼ同等、或いはこれよりも少し狭い間隔のスライス面(スライス幅)を設定することが好ましい。 In addition, to obtain a large number of slice images with different positions in the depth direction from three-dimensional tomographic image data, a very multilayer slice image is required if the slice width is set to be significantly thinner (narrower) than the blood vessel diameter. Therefore, in consideration of the blood vessel diameter, it is preferable to set slice planes (slice widths) at intervals substantially equal to or slightly narrower than the blood vessel diameter.
 <フローチャートの説明>
 図10~図14で説明した信号処理の手順を図15、図16のフローチャートにまとめた。図15は本実施形態における3次元血管構造抽出処理のフローチャートである。この処理は図9の3次元血管構造抽出処理部460により行われる。即ち本実施形態において特定構造体は3次元血管構造であり、本発明の断層画像処理装置における特定構造体画像抽出部、及び本発明の光干渉断層画像診断装置における特定構造体画像抽出部は主としてこの3次元血管構造抽出処理部460により実現される。また本発明の断層画像処理方法における特定構造体画像抽出処理ステップは、主として3次元血管構造抽出処理部460により行われる。
<Explanation of flowchart>
The signal processing procedures described in FIGS. 10 to 14 are summarized in the flowcharts of FIGS. FIG. 15 is a flowchart of the three-dimensional blood vessel structure extraction process in this embodiment. This processing is performed by the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460 of FIG. That is, in this embodiment, the specific structure is a three-dimensional blood vessel structure, and the specific structure image extraction unit in the tomographic image processing apparatus of the present invention and the specific structure image extraction unit in the optical coherence tomographic image diagnosis apparatus of the present invention are mainly used. This is realized by the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460. The specific structure image extraction processing step in the tomographic image processing method of the present invention is mainly performed by the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460.
 図15のステップS110では、3次元光干渉断層画像を取得する。図9の断層画像構築部450で生成された断層画像のデータが3次元血管構造抽出処理部460に入力される。 In step S110 in FIG. 15, a three-dimensional optical coherence tomographic image is acquired. The tomographic image data generated by the tomographic image construction unit 450 in FIG. 9 is input to the three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit 460.
 ステップS120では、XZ平面のフレームとして取得された断層画像のデータ群をXY平面の画像系列に再構成する。ここでいうXY平面の画像系列は、測定光L1の入射方向(Z方向)に対して垂直な断面の画像群である。 In step S120, the tomographic image data group acquired as an XZ plane frame is reconstructed into an XY plane image series. The image sequence on the XY plane here is a group of images having a cross section perpendicular to the incident direction (Z direction) of the measurement light L1.
 このようにXY平面画像の画像系列に再構成する主な理由は、本例のOCT計測対象となる粘膜内血管は粘膜表面に対して水平に分布しているため(粘膜内血管は、概ね、粘膜表面と並行な面に沿って走行しているため)、XY平面で血管抽出処理を行った方が有利であるからである。 The main reason for reconstructing the image series of the XY plane image in this way is that the intramucosal blood vessels to be subjected to OCT measurement in this example are distributed horizontally with respect to the mucosal surface (the intramucosal blood vessels are generally This is because it is advantageous to perform the blood vessel extraction process on the XY plane because it travels along a plane parallel to the mucosal surface.
 ステップS130では、ステップS120で得たXY平面画像を深さ方向に積分し、積分画像を生成する。図10で説明した積分画像は、このステップS130の積分処理によって生成される画像の例である。 In step S130, the XY plane image obtained in step S120 is integrated in the depth direction to generate an integrated image. The integrated image described in FIG. 10 is an example of an image generated by the integration process in step S130.
 ステップS140では、ステップS130で得た積分画像(図10参照)から、血管領域を抽出する処理を行う。この処理により、図11で説明した積分血管画像が生成される。なお、ステップS140において、積分画像から血管領域を抽出する方法の例については、図12で説明したとおりである。 In step S140, a blood vessel region is extracted from the integrated image (see FIG. 10) obtained in step S130. By this processing, the integrated blood vessel image described with reference to FIG. 11 is generated. Note that an example of a method for extracting a blood vessel region from the integrated image in step S140 is as described in FIG.
 ステップS150では、ステップS140で得た積分血管画像を基に、血管径の推定を行う。 In step S150, the blood vessel diameter is estimated based on the integrated blood vessel image obtained in step S140.
 ステップS160では、ステップS150で推定した血管径の情報に基づいてスライス幅を決定し、3次元断層画像データから複数層のスライス画像(XY平面に沿った断面画像)を取得する。ステップS160の処理により、図13で説明したように、各層の断面画像が得られる。 In step S160, the slice width is determined based on the blood vessel diameter information estimated in step S150, and a plurality of slice images (cross-sectional images along the XY plane) are acquired from the three-dimensional tomographic image data. Through the processing in step S160, as described with reference to FIG.
 図15のステップS170では、ステップS160で得た各層の断面画像と、ステップS140で得た積分血管画像との相関から各層の血管を抽出し、層毎の血管画像を生成する。ステップS170における処理の流れを図16のフローチャートに示す。 15, blood vessels in each layer are extracted from the correlation between the cross-sectional image of each layer obtained in step S160 and the integrated blood vessel image obtained in step S140, and a blood vessel image for each layer is generated. The flow of processing in step S170 is shown in the flowchart of FIG.
 図16に示したフローチャートは、図14で説明した処理の流れを示したものである。 The flowchart shown in FIG. 16 shows the flow of processing described in FIG.
 図16のステップS401では、注目層の層番号jを1に設定し、第1層画像Pを演算の対象とする。 In step S401 of FIG. 16, to set a layer number j of the target layer 1, the first layer image P 1 and the target of the operation.
 ステップS402では、第1層画像Pと積分血管画像Iとの相関をとり、第1層の血管部を抽出し、第1層血管画像Cを生成する。 In step S402, it is taking a correlation between the first layer image P 1 and the integral blood vessel image I 1, extracts a blood vessel portion of the first layer, to produce a first layer blood vessel image C 1.
 ステップS403では注目層の層番号jをインクリメント(+1)し、次層の断面画像を処理の対象に選ぶ。 In step S403, the layer number j of the target layer is incremented (+1), and the cross-sectional image of the next layer is selected as a processing target.
 ステップS404では、第j層よりも上層で抽出された血管画像を積分血管画像から除去する処理が行われる。j=2の場合、積分血管画像Iから第1層血管画像Cを除去し、上層血管除去済み積分血管画像I(図14参照)を生成する。一般にj=kの時、上層血管除去済み積分血管画像Ik-1から第(k-1)層血管画像Ck-1を除去することにより、上層血管除去済み積分血管画像Iが生成される。 In step S404, a process of removing the blood vessel image extracted in the layer above the j-th layer from the integrated blood vessel image is performed. When j = 2, the first layer blood vessel image C 1 is removed from the integrated blood vessel image I 1 , and the upper layer blood vessel removed integrated blood vessel image I 2 (see FIG. 14) is generated. When generally j = k, by the upper vessel-removed integral blood vessel image I k-1 removed the (k-1) layer blood vessel image C k-1, the upper vessel-removed integral blood vessel image I k is generated The
 ステップS405では、第j層画像と上層血管除去済み積分血管画像Iとの相関をとり、第j層血管画像Cを生成する。 In step S405, the j-th layer image and the upper-layer blood vessel-removed integrated blood vessel image I j are correlated to generate a j-th layer blood vessel image C j .
 ステップS406では、現在の注目層の層番号jと最下層の層番号N(すなわち、スライス面数、図13の例であればN=5)とを比較する。ステップS406において、層番号jが最下層の層番号Nに到達していなければ、ステップS403に戻り、次層の処理を続ける(ステップS403~406)。下層に向かって各層順次同様の処理が繰り返され(ステップS403~406)、最下層j=Nの第N層血管画像Cまで生成されると、ステップS406でYes判定となり、本処理ルーチンが終了し、図15のメインフローに復帰する。 In step S406, the layer number j of the current target layer is compared with the layer number N of the lowest layer (that is, the number of slice planes, N = 5 in the example of FIG. 13). If the layer number j has not reached the lowest layer number N in step S406, the process returns to step S403, and the processing of the next layer is continued (steps S403 to 406). Each layer successively same process toward the lower layer is repeated (steps S403 ~ 406), when it is generated until the N th layer blood vessel image C N lowermost j = N, becomes Yes judgment in step S406, the processing routine is finished Then, the process returns to the main flow of FIG.
 図15のステップS180では、ステップS170(図16のステップS401~S406)で得られた各層の血管画像C(j=1,2,3,・・・・・,N)を深さ方向に繋ぎ合わせて3次元の表示画像を作成する。 In step S180 in FIG. 15, the blood vessel images C j (j = 1, 2, 3,..., N) of the respective layers obtained in step S170 (steps S401 to S406 in FIG. 16) are displayed in the depth direction. Connect to create a three-dimensional display image.
 ステップS190では、ステップS180で作成した表示画像をモニタ装置(図9の符号500)に表示する処理を行う。 In step S190, the display image created in step S180 is displayed on the monitor device (reference numeral 500 in FIG. 9).
 図15及び図16で説明した各処理ステップの演算機能は、ソフトウエア(プログラム)又はハードウエア回路、若しくはこれらの組み合わせからなる手段により実現される。 The calculation function of each processing step described in FIG. 15 and FIG. 16 is realized by means including software (program), hardware circuit, or a combination thereof.
 本実施形態によれば、血管を明確に識別することが可能になり、新生血管が密集している癌細胞部を明瞭に識別可能になる。 According to this embodiment, blood vessels can be clearly identified, and cancer cell portions in which new blood vessels are densely identified can be clearly identified.
 <第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図17は、立体交差した血管を含むOCT画像の模式図である。図17では、符号810の血管が符号811の血管の上を通って両者が交差している。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a schematic diagram of an OCT image including three-dimensionally intersecting blood vessels. In FIG. 17, the blood vessel 810 passes over the blood vessel 811 and intersects.
 図10~図16で説明した第1の実施形態による方法では、図17のように血管が立体的に交差している場合に、下側の血管が正しく抽出できない。したがって、これを補正する手段として、第2の実施形態では、各層毎に抽出した血管画像に対して、断絶性を判断し、上層の血管の存在による断絶であると判定した場合には、断絶部分を接続する(繋ぎ合わせる)処理を行う。 10 to 16, the method according to the first embodiment cannot correctly extract the lower blood vessel when the blood vessels intersect three-dimensionally as shown in FIG. Therefore, as a means for correcting this, in the second embodiment, when the disconnection is determined for the blood vessel image extracted for each layer and it is determined that the disconnection is due to the presence of the upper blood vessel, the disconnection is performed. A process of connecting (connecting) parts is performed.
 図18は、血管が立体的に交差している場合(図17)に得られる3次元断層画像データから得られる深さ方向の積分画像であり、図19は図18の積分画像から血管領域を抽出した積分血管画像(「積分抽出画像」に相当)である。図20は、第1の実施形態における図14に対応する図面である。図20中、図14に示した要素と対応する要素については同一の符号を付し、説明は省略する。 FIG. 18 is an integrated image in the depth direction obtained from the three-dimensional tomographic image data obtained when the blood vessels intersect three-dimensionally (FIG. 17), and FIG. 19 shows the blood vessel region from the integrated image of FIG. It is an extracted integrated blood vessel image (corresponding to an “integrated extracted image”). FIG. 20 is a drawing corresponding to FIG. 14 in the first embodiment. In FIG. 20, elements corresponding to those shown in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
 図20の「C」で示した第4層血管画像に注目すると、血管が立体交差しているところ(矢印Eの指す部分)は、本来、血管部が存在するはずであるが、第4層よりも上層の第2層で別の血管が抽出されているため、第4層で抽出した血管のラインの一部が途切れてしまう。この途切れた部分(断絶部分)は、映り込み成分を除去する処理によって誤って除去された部分(「誤除去部分」)であるため、これを図21のように復活させる処理を行う。 When attention is paid to the fourth-layer blood vessel image indicated by “C 4 ” in FIG. 20, the blood vessel portion should originally exist where the blood vessel intersects three-dimensionally (portion indicated by the arrow E). Since another blood vessel is extracted in the second layer above the layer, a part of the blood vessel line extracted in the fourth layer is interrupted. Since this discontinuous portion (discontinuous portion) is a portion that has been mistakenly removed by the process of removing the reflection component (“erroneous removal portion”), a process of restoring this as shown in FIG. 21 is performed.
 誤除去部分であるか否かの判断、すなわち、血管部の断絶性の判断は、例えば、予め想定される血管径と同程度の断絶であるか否かを判定する。誤除去部分と判定された箇所について、当該部位を滑らかに繋ぎ合わせる復活処理(誤除去血管復活処理)を行う。 The determination of whether or not it is an erroneously removed portion, that is, the determination of the disconnection property of the blood vessel part, for example, determines whether or not the disconnection is about the same as the blood vessel diameter assumed in advance. For a portion determined to be an erroneous removal portion, a restoration process (erroneous removal blood vessel restoration processing) is performed for smoothly joining the portions.
 図16のフローチャートのステップS405とS406の間に「第j層で抽出した血管部の断絶性を判断するための断絶性判断処理工程(誤除去部分判定処理)」と「復活処理工程」を追加して実施すればよい(図示省略)。これら処理ステップの演算機能は、ソフトウエア(プログラム)又はハードウエア回路、若しくはこれらの組み合わせからなる手段により実現される。 Added “disruption determination process step (error removal portion determination process) for determining discontinuity of blood vessel part extracted in the j-th layer” and “resurrection process step” between steps S405 and S406 in the flowchart of FIG. (It is not shown in the figure). The arithmetic functions of these processing steps are realized by means including software (program), hardware circuit, or a combination thereof.
 なお、断絶性の判断に関して、予め予想される血管径と同程度の断絶であれば自動的に接続するものでもよく、また断絶部分を接続した場合に、滑らかな曲線となる場合は自動的に接続するというものでもよい。 Regarding the determination of disconnection, it may be automatically connected if the disconnection is about the same as the blood vessel diameter expected in advance, and if a disconnection part is connected, a smooth curve is automatically generated. It may be connected.
 <変形例1>
 上述の説明では、各層から抽出した血管画像を深さ方向に繋ぎ合わせて立体的な血管画像を表示する例を説明したが、各層から抽出した血管画像の情報の最終的な出力形態は3次元的な表示に限らない。血管の立体的構造情報を把握した上で、各断層画像内に血管部分を強調表示(例えば、赤色を付した重畳表示)するなどの利用態様もあり得る。
<Modification 1>
In the above description, the example in which the blood vessel image extracted from each layer is connected in the depth direction to display a three-dimensional blood vessel image has been described, but the final output form of the blood vessel image information extracted from each layer is three-dimensional. It is not limited to a typical display. There may be a utilization mode in which, after grasping the three-dimensional structure information of the blood vessel, the blood vessel portion is highlighted in each tomographic image (for example, superimposed display with red color).
 <変形例2>
 上述した実施形態では、OCTプロセッサ400としてSS-OCT(Swept Source OCT)装置を用いて説明したが、これに限らず、OCTプロセッサ400をSD-OCT(Spectral Domain OCT)装置など、他の方式のOCT装置としても適用可能である。
<Modification 2>
In the above-described embodiment, the SS-OCT (Swept Source OCT) apparatus has been described as the OCT processor 400. It can also be applied as an OCT apparatus.
 <変形例3>
 上述の実施形態では、光干渉断層画像診断装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、測定波として超音波を用いる超音波画像診断装置など、他の断層計測法を利用する画像診断装置にも広く適用できる。
<Modification 3>
In the above-described embodiment, the optical coherence tomographic image diagnostic apparatus is exemplified. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and other tomographic measurement methods such as an ultrasonic diagnostic imaging apparatus that uses ultrasonic waves as measurement waves are used. The present invention can be widely applied to diagnostic imaging apparatuses.
 <変形例4>
 また、上述の実施形態では、血管の立体画像を描出することを例に説明したが、血管以外の脈管その他の構造体を対象としてもよい。
<Modification 4>
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated taking the case of drawing the three-dimensional image of the blood vessel as an example, it is good also considering the vascular other structures other than the blood vessel.
 10…画像診断装置、12…第1の光源部、20…干渉光検出部、20a…干渉信号生成部、20b…AD変換部、22…信号処理部、100…内視鏡、200…内視鏡プロセッサ、300…光源装置、400…OCTプロセッサ、410…フーリエ変換部、420…対数変換部、450…断層画像構築部、460…3次元血管構造抽出処理部、490…制御部、500…モニタ装置、600…OCTプローブ、800…被検体、810,811…血管、860,861…映り込み部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image diagnostic apparatus, 12 ... 1st light source part, 20 ... Interference light detection part, 20a ... Interference signal generation part, 20b ... AD conversion part, 22 ... Signal processing part, 100 ... Endoscope, 200 ... Endoscope Mirror processor, 300 ... light source device, 400 ... OCT processor, 410 ... Fourier transform unit, 420 ... logarithmic transformation unit, 450 ... tomographic image construction unit, 460 ... three-dimensional blood vessel structure extraction processing unit, 490 ... control unit, 500 ... monitor Apparatus, 600 ... OCT probe, 800 ... Subject, 810, 811 ... Blood vessel, 860, 861 ... Reflected portion

Claims (12)

  1.  測定対象に向けて照射された測定波の測定波前記測定対象からの反射波に基づいて生成された、前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得部と、
     前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成部と、
     前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出部と、
     前記各層の断面画像から各層毎に前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去部と、
     前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成部と、
     を備える断層画像処理装置。
    A tomographic image acquisition unit that acquires data of a tomographic image including information on a depth direction of the measurement target generated based on a reflected wave from the measurement target and a measurement wave of the measurement wave irradiated toward the measurement target; ,
    From the data of the tomographic image acquired via the tomographic image acquisition unit, a cross-sectional image of a cross section perpendicular to the incident direction of the measurement wave for each layer at a plurality of depth direction positions different in the depth direction A cross-sectional image generation unit for generating
    A specific structure image extraction unit that extracts a region of the specific structure from the cross-sectional image of each layer;
    Reflection component that performs processing to remove the reflection component caused by the specific structure extracted in a layer above the target layer when extracting the region of the specific structure for each layer from the cross-sectional image of each layer A removal section;
    A display image generation unit that generates a display image for rendering the specific structure based on the image signal from which the reflection component is removed;
    A tomographic image processing apparatus.
  2.  前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータを前記深さ方向に積分した積分画像を生成する積分処理部と、
     前記積分画像から前記特定構造体の領域を抽出した積分抽出画像を生成する積分抽出画像生成部と、
     を備え、
     前記特定構造体画像抽出部は、前記各層の断面画像と前記積分抽出画像との相関をとって各層の特定構造体領域を抽出する請求項1に記載の断層画像処理装置。
    An integration processing unit that generates an integrated image obtained by integrating the data of the tomographic image acquired through the tomographic image acquisition unit in the depth direction;
    An integral extraction image generation unit that generates an integral extraction image obtained by extracting the region of the specific structure from the integral image;
    With
    The tomographic image processing apparatus according to claim 1, wherein the specific structure image extraction unit extracts a specific structure region of each layer by correlating the cross-sectional image of each layer and the integral extraction image.
  3.  前記映り込み成分除去部は、前記各層の断面画像と前記積分抽出画像との相関をとる際に、注目する層よりも上層の断面画像で抽出された前記特定構造体領域の情報を前記積分抽出画像から除去する処理を行い、
     前記特定構造体画像抽出部は、前記上層の断面画像で抽出された前記特定構造体領域の情報を前記積分抽出画像から除去して得られる上層影響除去済み積分抽出画像と前記各層の断面画像との相関をとって、前記注目する層の断面画像から特定構造体領域を抽出する請求項2に記載の断層画像処理装置。
    The reflection component removal unit integrates and extracts the information on the specific structure region extracted from the cross-sectional image above the layer of interest when the cross-sectional image of each layer and the integral extraction image are correlated. To remove it from the image,
    The specific structure image extraction unit is configured to remove the upper layer influence-removed integrated extracted image obtained by removing the information on the specific structure region extracted from the upper layer cross-sectional image from the integrated extracted image, and the cross-sectional images of the respective layers. The tomographic image processing apparatus according to claim 2, wherein a specific structure region is extracted from a cross-sectional image of the layer of interest by taking the correlation of.
  4.  前記特定構造体の太さに関する情報を取得する情報取得部と、
     前記情報取得部から取得した情報に基づき、前記各層の層間距離を設定する層間距離可変設定部と、
     を備える請求項1乃至3のいずれか1項に記載の断層画像処理装置。
    An information acquisition unit for acquiring information on the thickness of the specific structure;
    Based on the information acquired from the information acquisition unit, an interlayer distance variable setting unit for setting the interlayer distance of each layer,
    A tomographic image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
  5.  前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータに基づき、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の画像内から抽出された前記特定構造体の情報から当該特定構造体の太さを推定する推定部を備え、
     前記推定部が前記情報取得部として用いられる請求項4に記載の断層画像処理装置。
    Based on the tomographic image data acquired via the tomographic image acquisition unit, the thickness of the specific structure is extracted from information on the specific structure extracted from the cross-sectional image perpendicular to the incident direction of the measurement wave. An estimation unit for estimating the thickness,
    The tomographic image processing apparatus according to claim 4, wherein the estimation unit is used as the information acquisition unit.
  6.  前記注目する層に前記特定構造体が存在するにもかかわらず、前記映り込み除去処理により除去されてしまった特定構造体の情報を復活させる復活処理部を備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載の断層画像処理装置。 6. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a restoration processing unit that restores information on the specific structure that has been removed by the reflection removal process even though the specific structure exists in the target layer. The tomographic image processing apparatus according to item.
  7.  前記断層画像は、前記測定波として光を用いた光干渉断層画像である請求項1乃至6のいずれか1項に記載の断層画像処理装置。 The tomographic image processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the tomographic image is an optical coherent tomographic image using light as the measurement wave.
  8.  前記光干渉断層画像は、波長掃引光源から射出される光を測定光と参照光に分割し、前記測定光を前記測定対象に照射し、該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波し、前記反射光と前記参照光が合波したときの干渉光を干渉信号として検出し、該干渉信号から生成された断層画像である請求項7に記載の断層画像処理装置。 The optical coherence tomographic image divides light emitted from a wavelength swept light source into measurement light and reference light, irradiates the measurement object with the measurement light, and combines the reflected light from the measurement object and the reference light. The tomographic image processing apparatus according to claim 7, wherein the tomographic image is a tomographic image generated from the interference signal by detecting interference light when the reflected light and the reference light are combined as an interference signal.
  9.  前記断層画像データ取得部は、前記測定波により前記測定対象を走査して得られる3次元断層画像を取得し、
     前記表示画像生成部は、前記表示用画像として、前記特定構造体の立体的構造を描出するための3次元表示用画像を生成する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の断層画像処理装置。
    The tomographic image data acquisition unit acquires a three-dimensional tomographic image obtained by scanning the measurement object with the measurement wave,
    The tomographic image processing according to any one of claims 1 to 8, wherein the display image generation unit generates a three-dimensional display image for rendering a three-dimensional structure of the specific structure as the display image. apparatus.
  10.  前記特定構造体は血管である、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の断層画像処理装置。 10. The tomographic image processing apparatus according to claim 1, wherein the specific structure is a blood vessel.
  11.  測定対象に向けて測定波が照射され、前記測定対象からの反射波に基づいて生成された前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得ステップと、
     前記断層画像取得ステップで取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成ステップと、
     前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出処理ステップと、
     前記各層の断面画像から前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去処理ステップと、
     前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成ステップと、
     を含む断層画像処理方法。
    A tomographic image acquisition step of acquiring data of a tomographic image including information on a depth direction of the measurement target generated based on a reflected wave from the measurement target, irradiated with a measurement wave toward the measurement target;
    From the tomographic image data acquired in the tomographic image acquisition step, a cross-sectional image of a cross section perpendicular to the incident direction of the measurement wave is generated for each layer at a plurality of depth direction positions different in the depth direction. A cross-sectional image generation step,
    A specific structure image extraction processing step for extracting a region of the specific structure from the cross-sectional image of each layer;
    Reflection component removal processing step of performing a process of removing the reflection component caused by the specific structure extracted above the layer of interest when extracting the region of the specific structure from the cross-sectional image of each layer When,
    A display image generation step of generating a display image for rendering the specific structure based on the image signal from which the reflection component is removed;
    A tomographic image processing method including:
  12.  光の波長を一定の周期で掃引させながら光を射出する波長掃引光源と、
     前記波長掃引光源から射出された光を測定光と参照光に分割する光分割部と、
     前記光分割部により分割された前記測定光が測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを合波する合波部と、
     前記合波部により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を検出する光干渉検出部と、
     前記光干渉検出部により検出された干渉信号から前記測定対象の深さ方向の情報を含む断層画像のデータを取得する断層画像取得部と、
     前記断層画像取得部を介して取得した前記断層画像のデータから、前記深さ方向に位置が異なる複数の深さ方向位置の各層について、前記測定波の入射方向に対して垂直な断面の断面画像を生成する断面画像生成部と、
     前記各層の断面画像から特定構造体の領域を抽出する特定構造体画像抽出部と、
     前記各層の断面画像から各層毎に前記特定構造体の領域を抽出する際に、注目する層よりも上層で抽出された前記特定構造体に起因する映り込み成分を除去する処理を行う映り込み成分除去部と、
     前記映り込み成分が除去された画像信号に基づき、前記特定構造体を描出するための表示画像を生成する表示画像生成部と、
     前記表示画像生成部により生成された表示画像を表示する表示部と、
     を備える光干渉断層画像診断装置。
    A wavelength-swept light source that emits light while sweeping the wavelength of light at a constant period;
    A light splitting unit that splits light emitted from the wavelength swept light source into measurement light and reference light;
    A multiplexing unit that combines the reflected light from the measurement object and the reference light when the measurement light divided by the light dividing unit is irradiated onto the measurement object;
    An optical interference detection unit for detecting interference light between the reflected light and the reference light combined by the multiplexing unit;
    A tomographic image acquisition unit for acquiring data of a tomographic image including information in the depth direction of the measurement target from the interference signal detected by the optical interference detection unit;
    From the data of the tomographic image acquired via the tomographic image acquisition unit, a cross-sectional image of a cross section perpendicular to the incident direction of the measurement wave for each layer at a plurality of depth direction positions different in the depth direction A cross-sectional image generation unit for generating
    A specific structure image extraction unit that extracts a region of the specific structure from the cross-sectional image of each layer;
    Reflection component that performs processing to remove the reflection component caused by the specific structure extracted in a layer above the target layer when extracting the region of the specific structure for each layer from the cross-sectional image of each layer A removal section;
    A display image generation unit that generates a display image for rendering the specific structure based on the image signal from which the reflection component is removed;
    A display unit for displaying the display image generated by the display image generation unit;
    An optical coherence tomography diagnostic apparatus.
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