WO2016136579A1

WO2016136579A1 - 画像診断装置、その制御方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体

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Publication number: WO2016136579A1
Application number: PCT/JP2016/054684
Authority: WO
Inventors: 淳也古市; 耕一井上; 聖清水
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2015-02-25
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPWO2016136579A1; JP6669720B2

Abstract

　本発明は、血管の内腔面の円形度を血管軸に沿って視覚的にわかりやすく表示する。このため、イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づいて生成した、血管軸に沿った断面画像を生成する。また、このとき、表示される断面画像と並列して、血管軸に直交する断面画像における円形度の度合を示す像も表示する。

Description

画像診断装置、その制御方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体

　本発明は画像診断装置及びその制御方法、プログラム及びコンピュータ可読記憶媒体に関するものである。

　バルーンカテーテル、ステント等の高機能カテーテルによる血管内治療が行われている。この手術前の診断、或いは、手術後の経過確認のため、光干渉断層診断装置（ＯＣＴ:Optical Coherence Tomography）や血管内超音波診断装置（ＩＶＵＳ：IntraVascular Ultra Sound）等の画像診断装置が用いられるのが一般的になってきた。また、ＯＣＴの改良型として、波長掃引を利用した光干渉断層診断装置（ＳＳ－ＯＣＴ:Swept-source Optical coherence Tomography）も開発されている。そして、最近では、ＩＶＵＳの機能と、ＯＣＴの機能とを組み合わせた画像診断装置（超音波を送受信可能な超音波送受信部と、光を送受信可能な光送受信部とを備える画像診断装置）も提案されている。

　ステントを配置する目的の１つは、血管の狭窄部位における血流の確保である。そのため、上記診断装置における手術前の診断は、血管の狭窄部位の位置、径、長さを診断するために用いられる。その上で、利用するステントの寸法等を決定することになる。

　これまでのステントはステンレスなどの金属製であったに対し、近年ではポリマーで生成され、生体に吸収される生体吸収性ステント（Bioresorbable stent）が利用されるようになってきている。しかし、生体吸収性ステントの場合、それまでの金属製ステントと比較して、許容される過拡張サイズが小さい。また、留置後のステントの形状が円に近くなることも推奨されている。かかる要求に応えるため、ステントの留置前に該当する患部血管をバルーン拡張し、病変部位の断面を可能な限り円に近づけることが行われている（特許文献１）。

特表２００８－５１４３０３号公報

　先に示した診断装置では血管内腔の断面図を生成することができるので、その断面を見れば、血管内腔面が円から逸脱した形状となっているのか否かを診断することができる。しかしながら、その診断は、個々の断面についての診断に留まる。ステントの留置前診断では、どの程度の長さのステントを用いるか、ステントの両端位置をどこに位置させるか等が重要になってくるので、これらの診断をするのに好都合な表示形式が望まれる。

　本発明は係る問題に鑑みなされたものであり、内腔面の円形度を血管軸に沿って視覚的にわかりやすく表示する技術を提供しようとするものである。

　上記課題を解決するため、例えば本発明の画像診断装置は以下の構成を有する。すなわち、
　信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置であって、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第１の画像生成手段と、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第２の画像生成手段と、
　前記第１の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出手段と、
　前記第２の画像生成手段で生成した断面画像と、前記算出手段で算出した円形度とを対応付けて表示する表示手段とを有する。

　本発明によれば、内腔面の円形度を血管軸に沿って視覚的にわかりやすく表示することが可能になる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本実施形態に係る画像診断装置の外観構成を示す図である。画像診断装置の構成を示す図である。断面画像の再構成処理を説明するための図である。再構成された断面画像と３次元モデルデータ、断面情報との関係を示す図である。実施形態で用いるパレットの例を示す図である。実施形態におけるＧＵＩの例を示す図である。実施形態におけるＧＵＩの例を示す図である。実施形態における画像診断装置の処理手順を示すフローチャートである。

　以下、本発明に係わる実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の一実施の形態に係わる波長掃引を利用した画像診断装置１００の全体構成の一例を示す図である。

　画像診断装置１００は、プローブ（もしくはカテーテル）１０１と、プルバック部１０２と、操作制御装置１０３で構成され、プルバック部１０２と操作制御装置１０３は、コネクタ１０５を介してケーブル１０４で接続されている。このケーブル１０４には、光ファイバ、並びに各種信号線が収容されている。

　プローブ１０１は、光ファイバを回転自在に収容する。この光ファイバの先端には、操作制御装置１００からプルバック部１０２を介在して伝送された光（測定光）を、光ファイバの中心軸に対してほぼ直行する方向に送信するとともに、送信した光の外部からの反射光を受信するための光送受信部を有するイメージングコア２５０が設けられている。

　プルバック部１０２は、プローブ１０１に設けられたアダプタを介して、プローブ１０１内の光ファイバと保持する。そして、プルバック部１０２に内蔵されたモータを駆動させることでプローブ１０１内の光ファイバを回転させることで、その先端に設けられたイメージングコアを回転させることが可能になっている。また、プルバック部１０２は、内蔵の直線駆動部に設けられたモータを駆動して、プローブ１０１内の光ファイバを所定速度で引っ張る（プルバック部と呼ばれる所以である）処理も行う。

　操作制御装置１０３は、画像診断装置１００の動作を統括制御する機能を有する。操作制御装置１０３は、例えば、ユーザ指示に基づく各種設定値を装置内に入力する機能や、測定により得られたデータを処理し、体腔内の断層画像として表示する機能を備える。

　操作制御装置１０３には、本体制御部１１１、プリンタ／ＤＶＤレコーダ１１１－１、操作パネル１１２及びＬＣＤモニタ１１３、等が設けられている。本体制御部１１１は、光断層画像を生成する。光断層画像は、測定により得られた反射光と光源からの光を分離することで得られた参照光とを干渉させることで干渉光データを生成するとともに、当該干渉光データに基づいて生成されたラインデータを処理することにより生成される。

　プリンタ／ＤＶＤレコーダ１１１－１は、本体制御部１１１における処理結果を印刷したり、データとして記憶したりする。操作パネル１１２は、ユーザが各種設定値及び指示の入力を行なうユーザインターフェースである。ＬＣＤモニタ１１３は、表示装置として機能し、例えば、本体制御部１１１において生成された断層画像を表示する。１１４は、ポインティングデバイス（座標入力装置）としてのマウスである。

　次に、画像診断装置１００の機能構成について図２を用いて説明する。なお、上述したように、画像診断装置には、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）及び波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＳＳ－ＯＣＴ）が含まれるが、以下では、主として波長掃引利用の光干渉断層画像診断装置（ＳＳ－ＯＣＴ）について説明する。

　図中、２０１は画像診断装置の全体の制御を司る信号処理部であり、マイクロプロセッサをはじめ、いくつかの回路で構成される。２１０はハードディスクに代表される不揮発性の記憶装置であり、信号処理部２０１が実行する各種プログラムやデータファイルを格納している。２０２は信号処理部２０１内に設けられたメモリ（ＲＡＭ）である。２０３は波長掃引光源であり、時間軸に沿って、予め設定された範囲内で変化する波長の光を繰り返し発生する光源である。

　波長掃引光源２０３から出力された光は、第１のシングルモードファイバ２７１の一端に入射され、先端側に向けて伝送される。第１のシングルモードファイバ２７１は、途中の光ファイバカップラ２７２において第４のシングルモードファイバ２７５と光学的に結合されている。

　第１のシングルモードファイバ２７１における光ファイバカップラ２７２より先端側に発した光は、コネクタ１０５を介して、第２のシングルモードファイバ２７３に導かれる。この第２のシングルモードファイバ２７３の他端はプルバック部１０２内の光ロータリージョイント２３０に接続されている。

　一方、プローブ１０１はプルバック部１０２と接続するためのアダプタ１０１ａを有する。そして、このアダプタ１０１ａによりプローブ１０１をプルバック部１０２に接続することで、プローブ１０１が安定してプルバック部１０２に保持される。さらに、プローブ１０１内に回転自在に収容された第３のシングルモードファイバ２７４の端部が、光ロータリージョイト２３０に接続される。この結果、第２シングルモードファイバ２７３と第３シングルモードファイバ２７４が光学的に結合される。第３のシングルモードファイバ２７４の他方端（プローブ１０１の先頭部分側）には、光を回転軸に対してほぼ直行する方向に出射するレンズを搭載したイメージングコア２５０が設けられている。

　上記の結果、波長掃引光源２０３が発した光は、第１シングルモードファイバ２７１、第２シングルモードファイバ２７３、第３のシングルモードファイバ２７４を介して、第３のシングルモードファイバ２７４の端部に設けられたイメージングコア２５０に導かれる。イメージコア２５０は、この光を、ファイバの軸に直行する方向に出射するとともに、その反射光を受信し、その受信した反射光が今度は逆に導かれ、操作制御装置１０３に返される。

　一方、光ファイバカップラ２７２に結合された第４のシングルモードファイバ２７５の反対の端部には、参照光の光路長を微調整する光路長調整機構２２０が設けられている。この光路長可変機構２２０は、プローブ１０１を交換した場合など、個々のプローブ１０１の長さのばらつきを吸収できるよう、その長さのばらつきに相当する光路長を変化させる光路長変更手段として機能する。そのため、第４のシングルモードファイバ２７５に端部に位置するコリメートレンズ２２５が、その光軸方向である矢印２２６で示すように移動自在な１軸ステージ２２４上に設けられている。

　具体的には、１軸ステージ２２４はプローブ１０１を交換した場合に、プローブ１０１の光路長のばらつきを吸収できるだけの光路長の可変範囲を有する光路長変更手段として機能する。さらに、１軸ステージ２２４はオフセットを調整する調整手段としての機能も備えている。例えば、プローブ部１０１の先端が生体組織の表面に密着していない場合でも、１軸ステージにより光路長を微小変化させることにより、生体組織の表面位置からの反射光と干渉させる状態に設定することが可能である。

　１軸ステージ２２４で光路長が微調整され、グレーティング２２１、レンズ２２２を介してミラー２２３にて反射された光は再び第４のシングルモードファイバ２７５に導かれ、光ファイバカップラ２７２にて、第１のシングルモードファイバ２７１側から得られた光と混合されて、干渉光としてフォトダイオード２０４にて受光される。

　このようにしてフォトダイオード２０４にて受光された干渉光は光電変換され、アンプ２０５により増幅された後、復調器２０６に入力される。この復調器２０６では干渉した光の信号部分のみを抽出する復調処理を行い、その出力は干渉光信号としてＡ／Ｄ変換器２０７に入力される。

　Ａ／Ｄ変換器２０７では、干渉光信号を例えば９０ＭＨｚで２０４８ポイント分サンプリングして、１ラインのデジタルデータ（干渉光データ）を生成する。なお、サンプリング周波数を９０ＭＨｚとしたのは、波長掃引の繰り返し周波数を４０ｋＨｚにした場合に、波長掃引の周期（２５μｓｅｃ）の９０％程度を２０４８点のデジタルデータとして抽出することを前提としたものであり、特にこれに限定されるものではない。

　Ａ／Ｄ変換器２０７にて生成されたライン単位の干渉光データは、信号処理部２０１に入力され、一旦、メモリ２０２に格納される。そして、信号処理部２０１では干渉光データをＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数分解して深さ方向のデータ（ラインデータ）を生成し、これを座標変換することにより、血管内の各位置での光断面画像を構築し、所定のフレームレートでＬＣＤモニタ１１３に出力する。

　信号処理部２０１は、更に光路長調整用駆動部２０９、通信部２０８と接続されている。信号処理部２０１は光路長調整用駆動部２０９を介して１軸ステージ２２４の位置の制御（光路長制御）を行う。

　通信部２０８は、いくつかの駆動回路を内蔵するとともに、信号処理部２０１の制御下にてプルバック部１０２と通信する。具体的には、プルバック部１０２内の光ロータリージョイントによる第３のシングルモードファイバの回転を行うためのラジアル走査モータへの駆動信号の供給、ラジアルモータの回転位置を検出するためのエンコーダ部２４２からの信号受信、並びに、第３のシングルモードファイバ２７４の所定速度で引っ張るための直線駆動部２４３への駆動信号の供給である。

　なお、信号処理部２０１における上記処理も、所定のプログラムがコンピュータによって実行されることで実現されるものとする。

　上記構成において、プローブ１０１を患者の診断対象の血管位置（冠状動脈など）に位置させると、ユーザの操作によるプローブ先端から透明なフラッシュ液（通常は生理食塩水や造影剤）を血管内に放出させる。血液の影響を除外するためである。そして、ユーザがスキャン開始の指示入力を行うと、信号処理部２０１は、波長掃引光源２０３を駆動し、ラジアル走査モータ２４１並びに直線駆動部２４３を駆動させる（以降、ラジアル走査モータ２４１と直線駆動部２４３の駆動による光の照射と受光処理をスキャニングと呼ぶ）。この結果、波長掃引光源２０３から波長掃引光が、上記のような経路でイメージングコア２５０に供給される。このとき、プローブ１０１の先端位置にあるイメージングコア２５０は回転しながら、回転軸に沿って移動することになるので、イメージングコア２５０は、回転しながら、なおかつ、血管軸に沿って移動しながら、血管内腔面への光の出射とその反射光の受信を行うことになる。

　ここで、１枚の光断面画像の生成にかかる処理を図３を用いて簡単に説明する。同図はイメージングコア２５０が位置する血管の血管軸に直交する内腔面３０１の断面画像の再構成処理を説明するための図である。イメージングコア２５０の１回転（３６０度）する間に、複数回の測定光の送信と受信を行う。１回の光の送受信により、その光を照射した方向の１ラインのデータを得ることができる。従って、１回転の間に、例えば５１２回の光の送受信を行うことで、回転中心３０２から放射線状に延びる５１２個の干渉光データを得ることができる。この５１２個の干渉光データは、高速フーリエ変換され、回転中心から放射線状の径方向のラインデータが生成される。ラインデータは、回転中心位置の近傍では密で、回転中心位置から離れるにつれて互いに疎になっていく。そこで、この各ラインの空いた空間における画素については、周知の補間処理を行なって生成していき、人間が視覚できる血管断面画像を生成することになる。信号処理部２０１は、このように血管断面画像を再構成する処理を行っていくが、この際、各血管断面画像の番号（スライスＮｏ）、血管断面画像の内腔面積Ｓ、内腔面積Ｓの形状がどれだけ真円に近いかを示す指標値である円形度Ｃを求めていく。

　円形度Ｃの算出のアルゴリズムについては特に問わないが、実施形態では一例として内腔面積における長径Ｄ１、短径Ｄ２の比であるＤ２／Ｄ１を円形度Ｃとして求めるものとする。Ｄ２／Ｄ１の最大は１で、Ｄ１＝Ｄ２となるときである。つまり、この場合、円形度Ｃはその値が１に近いほど真円に近いことを表す指標値と言える。狭窄等の病変部位は、内腔面積Ｓが小さい、或いは、円形度Ｃが小さい部位である可能性が非常に高い。以降、スライスＮｏ、内腔面積Ｓ、円形度Ｃ（長径Ｄ１,短径Ｄ２を含む）を合わせて断面特徴情報と呼ぶ。信号処理部２０１は１枚の血管断面画像を再構成するたびに、該当する断面特徴情報を算出し、断面画像と断面特徴情報を互いに関連付けてメモリ２０２に蓄積していく。

　なお、内腔面積Ｓは、例えば内腔面よりイメージングコア２５０の回転中心に向かう内側の総画素数を計数し、その係数結果に予め設定した係数を乗算することで得るものとするが、内腔面積の求め方はこれ以外のアルゴリズムで求めても構わない。また、長径Ｄ１は、内腔面上の２点の距離が最大となったときのその２点間の距離とする。そして、短径Ｄ２は、長径Ｄ１の中央点を通る垂線と、内腔面との交差する２点間の距離とする。また、内腔面として構成される閉曲線の重心を通る最長径と最短径としても構わない。

　さて、スキャン開始から終了までの血管断面画像の作成処理が終わると、信号処理部２０１は図４に示すごとく、生成された血管断面画像４０１を血管軸に沿って互いに接続することで、３次元血管画像４０２を得ることができる。なお、２次元の血管断面画像の中心位置は、イメージングコア２５０の回転中心位置と一致するが、血管断面の中心位置ではない点に注意されたい。３次元血管画像４０２における図示の矢印Ａに切った断面画像（血管軸に平行な面で切った断面画像）を、以降、縦断面画像と呼び、図３の血管軸に直交する面で切った血管断面画像と区別する。

　なお、ここでは３次元血管画像４０２を再構成してから縦断面画像を生成するものとしたが、例えば、図３のように２次元の断面画像を構成する際に利用した或るラインデータ（例えば０°）とその真逆（１８０°）のラインデータで表される一本のデータを得ることを、全ての２次元の断面画像に対して行い、それらを互いに接続することで縦断面画像を構成しても構わない。

　実施形態では、上記のようにして得られた縦断面画像と、各２次元の血管断面画像を再構成する際に算出した断面特徴情報を用いて、狭窄している箇所をユーザ（医師等）に分かりやすく表示するものである。

　図６Ａは、モニタ１１３に表示される、スキャニング処理を終えた際の初期段階のＧＵＩ６００を示している。図示のごとく、ＧＵＩ６００は符号６１０、６２０，６３０で示される表示領域を含む。表示領域６１０には縦断面画像（血管軸に沿った面で切った血管断面画像）が表示される。表示領域６２０には、面積Ｓ、円形度Ｃの２つの指標値から狭窄の度合を表す狭窄指標像が表示される。表示領域６３０は、表示領域６１０に表示されたマーカ６１１で示される線分６１２における、血管軸に直交する面で切った血管断面画像（図３参照）を表示する。また、表示領域６１０、表示領域６２０における長手方向の寸法を容易にするために、それらの間にスケール６４０を表示した。なお、図示の範囲を示す符号６５０ａ乃至６５０ｃについては後述する。

　表示領域６２０に表示する狭窄指標像の生成法を以下に説明する。先に説明したように、信号処理部２０１は、各血管断面画像を生成する際に、それぞれについて内腔面積Ｓ，円形度Ｃを含む断面特徴情報を算出する。この過程で、信号処理部２０１は、最大内腔面積Ｓmaxを求める。そして、各断面画像毎に、内腔面積Ｓ／Ｓmaxを算出する。すなわち、プルバックスキャンした範囲内の最大内腔面積を１とし、各断面画像の面積を０乃至１の範囲に正規化する。また、信号処理部２１０は、円形度Ｃが最小となるスライスＮｏを求める。

　信号処理部２０１は、図５に示すように、正規化後の内腔面積Ｓ（最大値が１）と、円形度Ｃ（同じく最大値が１）の２つの座標軸に対するカラーパレット（図示の場合は４×４個のカラーパレットＰ００乃至Ｐ３３）を用意しておく。

　そして、各断面画像の正規化後の内腔面積Ｓと、円形度Ｃから１つのパレットを決定し、決定したパレットを用いて、表示領域６２０における垂直方向の線分の色を決定する。例えば、或る血管断面画像の正規化後の面積Ｓが０．７４、円形度Ｃが０．５２であった場合、それら２つで示される座標からパレットＰ２２を用いるものとして決定し、そのパレットＰ２２の色を持つ垂直線を、表示領域６２０の該当する位置に描画する。

　上記の処理を行うことで、図６Ａの表示領域６２０に表示すべき狭窄指標像が生成される。なお、決定したパレットで描画する部分は、厳密には「垂直線」ではなく、矩形（長方形）である。すなわち、表示領域６２０の垂直方向のサイズをＨ，その水平サイズをＷ、水平サイズに対応する断面画像の総数がＮ枚としたとき、決定したパレットで描画する領域は、垂直方向Ｈ，水平方向Ｗ／Ｎで規定される矩形領域となる。従って、この矩形領域内を、決定したパレットの色で塗りつぶすことになる。

　ユーザはマウス１１４を操作して、表示領域６１０におけるマーカ６１１の位置を自由に変更できる。マーカ６１１の位置が変更された場合、信号処理部２０１は、変更後のマーカ６１１の位置に基づき、該当する断面画像及びその断面特徴情報を、メモリ２０２から読み込み、表示領域６３０を更新する。

　更に、信号処理部２０１は、円形度Ｃについて２つの閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２（ただしＴｈ２＜Ｔｈ１）を用意し、一旦、閾値Ｔｈ２未満にまで円形度Ｃが小さくなった点を挟む、閾値Ｔｈ１以下の区間を病変区間として決定し、その区間をユーザに報知する。図６Ａにおける符号６５０ａ，６５０ｂ，６５０ｃが病変区間を表している。

　また、実施形態では、図６ＡのＧＵＩを表示する際の初期段階で表示領域６３０に表示する断面画像を、検出された複数の病変区間のそれぞれで、血管面積が最小となるフレームを検出し、最も小さい血管径を示す断面画像とした。そして、その最小円形度Ｃを持つ断面画像における断面特徴情報（正規化前の面積Ｓ、円形度Ｃ、長径Ｄ１、短径Ｄ２）を合わせて表示する。また、このとき、円形度Ｃが最小となる断面画像が何番目のスライスかは分かっているので、信号処理部２０１は表示領域の該当する位置にマーカ６１１と、垂直線６１２を表示する。また、図６Ａの初期段階で表示領域６３０に表示する断面画像を、円形度が最小となる断面画像としても良い。

　以上であるが、次に信号処理部２０１の処理手順を図７のフローチャートに従って説明する。なお、以下の説明では、プローブ１０１は既に患者の目標とする血管患部に挿入済みであるものとする。

　まず、ステップＳ１０１にて、操作パネル１１２からスキャン開始の指示があったか否かを判定する。スキャン開始指示があったと判断した場合、ステップＳ１０２に進み、プルバックスキャン処理を実行する。このプルバックスキャン処理において、信号処理部２０１が通信部２０８を介してプルバック部１０２にイメージングコア２５０を予め設定された速度で回転させると共に、イメージングコア２５０を所定速度で後退させる処理を行わせる。この結果、測定光と参照光とが合波である干渉光データが得られるので、それをメモリ２０２に蓄積する処理を行う。そしてステップＳ１０３にて、イメージングコア２５０の血管軸に対する移動量が、計画した移動量になったか否かを判定し、否の場合にはプルバックスキャンを継続する。

　次に、イメージングコア２５０を計画距離だけ移動した場合、処理はステップ１０４に進み、メモリ２０２に蓄積された干渉光データに対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を施し、周波数分解して深さ方向のデータ（ラインデータ）を生成し、その結果を用いて血管軸に対して直交する断面画像の再構成処理を行う。そして、ステップＳ１０５では、再構成した断面画像に対する断面特徴情報（内腔面積Ｓ，及び、長径Ｄ１，短径Ｄ２，並びに円形度Ｃ）を算出し、断面画像及び断面特徴情報を互い関連付けてメモリ２０２に格納する。そして、ステップＳ１０６にて、全ての断面画像の再構成処理を終えたか否かを判定し、否の場合にはステップ１０４，１０５の処理を繰り返す。

　全断面画像の再構成処理を終えると、処理はステップ１０７に進み、各断面画像の画像特徴情報に基づき、各断面画像毎の狭窄指標を示すためのパレットを決定する。このとき、プルバックスキャンした範囲において、先に説明したように、円形度が閾値Ｔｈ２未満まで小さくなった点を挟む、閾値Ｔｈ１以下の区間を病変区間として、決定し、各病変区間における最小内腔面積を求める。そして、ステップＳ１０８にて、血管軸に平行な面で切った縦断面画像（病変区間を示す矢印も合成する）、各断面画像のパレットで決定された狭窄指標像、並びに、求めた各病変区間における最小内腔面積を比較し、最小面積を示す断層画像を、図６Ａに示すようなレイアウトで表示し、且つ、表示した断面画像位置にマーカ６１１と線分６１２を移動自在に描画する。

　以上の結果、図６Ａに示すように、内腔面積、円形度を加味した、病変部位が血管軸に沿ってどのように存在しているのかが容易に把握可能なＧＵＩを提供することができる。また、特に操作しなくても、円形度に従って病変と予想される区間が表示され、かつ、各区間における最小内腔面積が求まり、さらに、各区間間での最小内腔面積を有する断面像が表示され、その位置における内腔面積、円形度が表示されるので、ステントを留置する際に含めるべき領域がどこにすべきかを容易に判定することも可能となる。また、ステントを留置する際のステントの両端は、健常な血管、すなわち、円形度が真円に近く、面積も大きい部位が望まれる。かかる点、図６Ａの表示の結果、内腔面積、円形度が共に高い位置も容易に理解できるし、スケールと照らし合わせることで容易に長さを知ることも可能となる。

　なお、求めた病変区間の外側の一定区間内における円形度が最大となる位置（区間両端の２つ存在することになる）にマーカを表示し、そのマーカがユーザから指定された場合に、該当する断面画像を表示領域６３０に表示させても良い。通常、ステントを留置する際のステントの両端の位置は、健常な血管位置（円形度が大きい位置）にすることが望まれるためである。

　また、図６Ａの場合、内腔面積、円形度の２つの指標値で利用するパレットを１つ決定するものである。換言すれば、１つのパレットが内腔面積Ｓ、円形度Ｃを表すものとなるので、ユーザはその関係を熟知している必要がある。その理解を更に容易にするため、例えば図６Ａに代えて図６ＢのＧＵＩにして良い。図６Ｂでは、円形度の指標を表示する表示領域６２２と内腔面積の指標を表示する表示領域６２３を独立して表示しているので、ユーザにとっては輝度（あるいは濃度）の高低のみで、それらの度合を把握でき、理解が容易になる。

　また、図６Ａ，６Ｂでは、パレットや濃淡で円形度、内腔面積の大小を示すようにしたが、円形度、内腔面積は共に数値として算出済みであるので、折れ線グラフ等で表現しても構わない。

　また、各病変区間における内腔面積、長径、短径、円形度のそれぞれの最大値、最小値、平均値。区間長を合わせて表示しても良い。

　また、診断対象の血管には分枝があることがある。かかる分枝している箇所では円形度が測定できない場合がある。従って、分枝部分では円形度を算出する対象外としても良い。

　また、上記実施形態では、図６Ａ，６ＢのＧＵＩを表示するまでに、患者の血管にプローブを挿入してスキャンすることを条件にしたが、スキャンして得られたデータをハードディスク等の記憶媒体に蓄積しておき、時間をおいて、その記憶媒体から読み込んで図６Ａ，６ＢのＧＵＩを表示するようにしても良い。この場合、その記憶媒体に格納されたデータをメモリ２０２に読み出した後、図７のＳ１０４以降の処理を行うことになる。

　以上、実施形態を説明したが、本実施形態では、波長掃引を利用した光干渉に基づく画像診断装置（ＳＳ－ＯＣＴ）に適用する例を説明した。しかし、超音波を利用する装置（ＩＶＵＳ）であっても、血管断面像、３Ｄ血管像を再構成できるので、係る装置に適用しても構わない。また、ＩＶＵＳとＯＣＴの両方を用いる装置に適用することも可能である。

　上記実施形態からもわかるように、実施形態における特徴部分の一部は、少なくともマイクロプロセッサで構成される信号処理部２０１によるものである。マイクロプロセッサはプログラムを実行することで、その機能を実現するわけであるから、当然、そのプログラムも本願発明の範疇になる。また、通常、プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に格納されており、それのコンピュータが有する読み取り装置（ＣＤ－ＲＯＭドライブ等）にセットし、システムにコピーもしくはインストールすることで実行可能になるわけであるから、係るコンピュータ可読記憶媒体も本願発明の範疇に入ることも明らかである。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０１５年２月２５日提出の日本国特許出願特願２０１５－０３５５９８を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置であって、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第１の画像生成手段と、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第２の画像生成手段と、
　前記第１の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出手段と、
　前記第２の画像生成手段で生成した断面画像と、前記算出手段で算出した円形度とを対応付けて表示する表示手段と
　を有することを特徴とする画像診断装置。
　前記算出手段は、前記第１の画像生成手段で生成した各断面画像における内腔面積を更に算出し、
　前記表示手段は、算出した内腔面積の大小を示す像を前記断面画像と並列に表示することを特徴とする請求項１に記載の画像診断装置。
　前記表示手段は、前記円形度、前記内腔面積の２つの値で利用する色パレットを決定し、当該決定した色パレットで示される像を表示することを特徴とする請求項２に記載の画像診断装置。
　前記第１の画像生成手段で生成された断面画像中の、前記円形度が最小となる断面画像を特定する特定手段を更に有し、
　前記表示手段は、前記第２の画像生成手段で生成した断面画像上の、前記特定手段が特定した断面画像に対応する位置に予め設定されたマークを表示し、且つ、前記円形度が最小となる断面画像を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
　前記算出手段で算出した円形度と、第１閾値、第２閾値（ただし、第１閾値＜第２閾値）と比較し、第１閾値未満の円形度を有する断面画像を挟み、前記第２閾値以下となる両端で挟まれる区間を病変区間として検出する病変区間検出手段を更に有し、
　前記表示手段は、前記病変区間を示す像を表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像診断装置。
　前記病変区間検出手段により検出された、単一、または複数の病変区間における、区間内の最小内腔面積を示す断面画像を特定する区間内特定手段と、
　前記特定手段を用いて求めた各病変区間における最小内腔面積をお互いに比較し、内腔面積が最小となる断面画像を特定する区間間特定手段とを更に有し、
　前記表示手段は、前記第２の画像生成手段で生成した断面画像上の、前記区間間特定手段が特定した断面画像に対応する位置に予め設定されたマークを表示し、且つ、前記円形度が最小となる断面画像を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像診断装置。
　前記病変区間に含まれる断面画像における内腔面積、円形度それぞれの最大値、最小値、平均値を算出する手段を更に有し、
　前記表示手段は、各病変区間ごとの内腔面積、円形度の最大値、最小値、平均値、区間長を表示することを特徴とする請求項５に記載の画像診断装置。
　前記病変区間検出手段により検出された病変区間の外側の一定区間内における円形度が、最も真円に近くなる断層画像を特定する区間外特定手段をさらに有し、前記表示手段は、前記区間外特定手段で特定した断面画像に対応する位置にあらかじめ設定されたマークを表示し、該当する断面画像の内腔面積、円形度、それぞれの最大値、最小値、平均値を表示することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像診断装置。
　前記表示手段は、前記第２の画像生成手段で生成した断面画像、及び、前記算出手段で算出した円形度を示す像と並列に、寸法を示すスケールを表示することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像診断装置。
　信号を出射及び受信するイメージングコアを回転自在に、且つ、回転軸に沿って移動可能に収容したプローブを用いて、血管内腔の画像を取得するための画像診断装置の制御方法であって、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、前記回転軸に沿った各位置における、当該回転軸に対して直交する断面画像を生成する第１の画像生成工程と、
　前記イメージングコアを回転し、回転軸方向に移動させることで得たデータに基づき、血管軸に沿った断面画像を生成する第２の画像生成工程と、
　前記第１の画像生成工程で生成した各断面画像における内腔面の円形の度合を示す円形度を算出する算出工程と、
　前記第２の画像生成工程で生成した断面画像と、前記算出工程で算出した円形度とを対応付けて表示する表示工程と
　を有することを特徴とする画像診断装置の制御方法。
　コンピュータに読み込ませ実行させることで、前記コンピュータを、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像診断装置として機能させるためのプログラム。
　請求項１１に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。