(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
プローブを血管内に挿入することによって撮影された、複数のフレームで構成される血管の断層像と、前記プローブを血管内に挿入している間に撮影された、複数のフレームで構成される血管の透視像と、を収集する画像収集手段と、
前記透視像の各フレームに含まれるプローブの像の位置を取得する位置取得手段と、
前記透視像のフレームと、該フレームと略同時に撮影された前記断層像のフレームと、を同時に表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示手段に表示された前記透視像のフレーム上でユーザが指定した血管位置を取得する指定取得手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記ユーザが指定した血管位置により近い位置にあるプローブの像を含む前記透視像のフレームと、該フレームと略同時に撮影された前記断層像のフレームと、を同時に前記表示手段に表示させるものであり、前記ユーザが指定した血管位置により近い位置にあるプローブの像を含む前記透視像のフレームを、該フレームに含まれるプローブの像の位置と前記ユーザが指定した血管位置との間の距離が所定の閾値以内である場合に表示し、前記所定の閾値を超える場合は表示しない
ことを特徴とする情報処理装置。
前記表示制御手段は、前記ユーザが指定した血管位置により近い位置にあるプローブの像を含む前記透視像のフレームを、該フレームに含まれるプローブの像の位置と前記ユーザが指定した血管位置との間の距離が所定の閾値以内である場合に、表示し、前記所定の閾値を超える場合には表示しないことを特徴とする、請求項2ないし5のいずれかに記載の情報処理装置。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0013】
[実施形態1]
以下に、実施形態1に係る情報処理装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る情報処理装置100の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る情報処理装置100は、画像収集部110と、対応取得部120と、検出部125と、ユーザ指示取得部130と、表示制御部140と、を備える。また、情報処理装置100は表示装置190に接続されている。
【0014】
画像収集部110は、血管の断層像と透視像とを収集する。血管の断層像の種類は特に限定されないが、例えば超音波断層像又は光断層像等でありうる。本実施形態において、画像収集部110が収集する断層像は、プローブを血管内に挿入することによって撮影されたものである。また、本実施形態において、画像収集部110が収集する透視像は、プローブを血管内に挿入することによって血管の断層像を撮影している間に撮影されたものである。画像収集部110は断層像撮影装置170及び透視像撮影装置180に接続されており、これらの装置から断層像及び透視像を収集する。これらの装置は通常血管径方向の横断面画像(血管横断方向断面画像)を取得するが、横断面画像から血管長さ方向の縦断面画像(血管軸方向断面画像)を得ることもできる。
【0015】
超音波断層像は、例えば血管内超音波診断装置(IVUS:Intra Vascular Ultra Sound)等により取得することができる。また、光断層像は、例えば光干渉断層診断装置(OCT:Optical Coherence Tomography)又は波長掃引を利用した光干渉画像診断装置(OFDI:Optical Frequency Domain Imaging)等により取得することができる。以下の説明においては、画像収集部110は、OFDI装置を用いて得られた光断層像を収集するものとする。
【0016】
本実施形態で画像収集部110が収集する断層画像は、複数のフレームにより構成されている。例えば、OFDI装置の光プローブを冠動脈内等の血管内にカテーテルを介して挿入し、光プローブを引っ張りながら連続して断層画像を撮影することにより、複数のフレームにより構成される断層像を得ることができる。
【0017】
また、血管の透視像の種類も特に限定されないが、例えばアンギオグラフィー法により造影剤を用いて撮影されたX線画像でありうる。すなわち、OFDI装置の光プローブを引っ張りながらX線画像を連続して撮影することにより、複数のフレームにより構成される透視像を得ることができる。
【0018】
以下で、OFDI装置について
図7を参照して簡単に説明する。OFDI装置700は、プローブ部701と、スキャナ及びプルバック部702と、操作制御装置703とを備え、スキャナ及びプルバック部702と操作制御装置703とは、信号線704により各種信号が伝送可能に接続されている。
【0019】
プローブ部701は、直接血管内に挿入され、伝送された光(測定光)を連続的に血管内に送信するとともに、血管内からの反射光を連続的に受信する光送受信部を備えるイメージングコアが内挿されている。OFDI装置700では、該イメージングコアを用いることで血管内部の状態を測定する。
【0020】
スキャナ及びプルバック部702は、プローブ部701が着脱可能に取り付けられ、内蔵されたモータを駆動させることでプローブ部701に内挿されたイメージングコアの血管内の軸方向の動作及び回転方向の動作を規定している。また、光送受信部において受信された反射光を取得し、操作制御装置703に対して送信する。
【0021】
操作制御装置703は、測定を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られたデータを処理し、血管内の断面画像(横方向断面画像及び縦方向断面画像)を表示するための機能を備える。
【0022】
操作制御装置703において、711は本体制御部であり、測定により得られた反射光に基づいて生成されたラインデータを処理することで、光断面画像を生成する。
【0023】
711−1はプリンタ及びDVDレコーダであり、本体制御部711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。712は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル712を介して、各種設定値及び指示の入力を行う。713は表示装置としてのLCDモニタであり、本体制御部711において生成された断面画像を表示する。
【0024】
本実施形態に係る情報処理装置100は、断層像及び透視像の撮影装置から断層像及び透視像を収集するが、本実施形態に係る情報処理装置100が断層像又は透視像の撮影装置に組み込まれていてもよい。例えば、
図7に示す本体制御部711が、
図1に示す情報処理装置100の各構成要素を備えていてもよい。この場合、表示制御部140はLCDモニタ713の表示を制御することができ、ユーザ指示取得部130は操作パネル712からユーザ指示を取得することができる。また、断層像を撮影する撮影装置と、透視像を撮影する撮影装置とを備える撮影システムが、さらに本実施形態に係る情報処理装置100を備えていてもよい。
【0025】
対応取得部120は、透視像を構成する各フレームと、断層像を構成する各フレームとの対応関係を取得する。具体的には、対応取得部120は、透視像を構成する各フレームについて、このフレームと略同時に撮影された断層像のフレームを判定する。対応関係の取得方法は特に限定されない。透視像のフレームと略同時に撮影された断層像のフレームとは、透視像のフレームの撮影時刻から所定の時間間隔内において撮影された断層像のフレームでありうる。透視像を構成するフレームについて、略同時に撮影された断層像のフレームが存在しない場合には、対応取得部120は、対応する断層像のフレームは存在しないことを記録することができる。
【0026】
例えば、対応取得部120は、断層像及び透視像に対する画像処理によってこの対応関係を取得することができる。一例としては、対応取得部120は、透視像からプローブの位置を検出し、プローブの挿入長さを算出し、算出されたプローブ長さに対応する断層像を判定することができる。また、対応取得部120は、透視像から検出された血管の分枝位置と、断層像から検出された血管の分枝位置と、に従ってこの対応関係を取得することもできる。さらには、対応取得部120は、透視像を構成する各フレームに付されたタイムスタンプと、断層像を構成する各フレームに付されたタイムスタンプとを参照して、この対応関係を取得することができる。さらなる方法として、対応取得部120は、透視像のフレームレートと、断層像のフレームレートとを参照して、この対応関係を取得することができる。
【0027】
検出部125は、透視像を構成する各フレームに含まれる、プローブの像の位置を検出する。例えば、X線吸収性の高い部材をOFDI装置の光プローブの先端に取り付けることにより、透視像のフレームからプローブの位置を検出することができる。この場合、プローブの位置は血管中のより吸収性の高い部分として検出される。もっとも、情報処理装置100が検出部125を備える必要はない。例えば、画像収集部110は、透視像とともに、透視像を構成する各フレームにおけるプローブの位置を示す情報を収集してもよい。
【0028】
ユーザ指示取得部130は、血管位置を指定するユーザ指示を取得する。ユーザ指示は、表示装置190上に表示された透視像のフレーム上でなされる。例えば、ユーザはマウスのような入力装置(不図示)を用いて表示された透視像上の所定位置の血管を指定することができ、この場合ユーザ指示取得部130は指定された血管位置を取得する。表示装置190がタッチスクリーンを備える場合には、ユーザは位置指定をタッチスクリーンを介して入力してもよい。
【0029】
表示制御部140は、断層像及び透視像を表示装置190に表示させる。本実施形態においては、術者(操作者)のより正確な判断を可能とするために、表示制御部140は、断層像のフレームと、この断層像のフレームと略同時に撮影された透視像のフレームと、を同時に表示装置190に表示させる。また表示制御部140は、ユーザ指示取得部130が取得したユーザ指示に従って、表示装置190に表示させるフレームを変更する。本実施形態において、表示制御部140は横断面画像を表示装置190に表示させるものとするが、さらに縦方向断面画像を表示装置190に表示させることもできる。表示制御部140の具体的な処理については、後述する。
【0030】
次に、本実施形態に係る情報処理装置100が行う処理の一例を、
図2のフローチャートを参照して説明する。
【0031】
ステップS210において画像収集部110は、上述したように、血管の断層像と透視像とを収集する。ステップS220において対応取得部120は、上述したように、血管の透視像と断層像との対応関係を取得する。ステップS230において検出部125は、透視像を構成する各フレームから、上述のようにプローブの位置を検出する。例えば、対称となる透視像のフレームの番号をk、検出されたプローブの位置の座標を(x,y)とする場合、検出部125は(x,y,k)の組を複数記録する。
【0032】
ステップS240において表示制御部140は、透視像のうち1フレームと、対応する断層像のフレームとを、表示装置190に同時に表示させる。ステップS240において表示させるフレームの選択方法は特に限定されない。例えば表示制御部140は、透視像を構成するフレームのうち最初のフレームを表示してもよい。選択された透視像のフレームに対応する断層像のフレームが存在しない場合には、表示制御部140は、断層像を表示させなくてもよい。別の方法として、表示制御部140は、選択された透視像のフレームに対応する断層像のフレームが存在しない場合には、この透視像のフレームの撮影時刻と最も近い時刻に撮影された断層像のフレームを表示させてもよい。
【0033】
ステップS250においてユーザ指示取得部130は、血管位置を指定するユーザ指示を上述のように取得する。ステップS250でユーザ指示取得部130が取得した位置を、以下では(x
u,y
u)とする。
【0034】
ステップS260において表示制御部140は、ユーザ指示取得部130のユーザ指示に従って、ユーザ指示により指定された血管位置に対応する透視像のフレームを、表示されるフレームとして決定する。具体的な例としては、表示制御部140は、ユーザ指示により指定された血管位置により近い位置にあるプローブの像を含む透視像のフレームを選択することができる。例えば、表示制御部140は、ステップS230で記録された複数の(x,y,k)の組のうち、座標(x
0,y
0)とステップS250で取得された座標(x
u,y
u)との距離がより短いような組(x
0,y
0,k
0)を選択することができる。具体的には、座標(x
0,y
0)と座標(x
u,y
u)との距離が最も近くなるように、表示制御部140は、(x
0,y
0,k
0)を選択することができる。こうして決定されたフレームk
0が、表示される透視像のフレームとなる。こうして選択されたフレームは、ユーザ指示により指定された血管位置の近傍にプローブが存在する時に撮影されたフレームに対応する。なお、座標を規定するための原点は、透視像中の血管の特徴的な部位(分岐点など)を基準として設定し、フレーム毎に異ならせてもよい。
【0035】
ステップS270において表示制御部140は、ステップS220で取得した対応関係に従って、透視像のフレームk
0に対応する断層像のフレームk
1を決定する。ステップS280において表示制御部140は、ステップS260で決定した透視像のフレームk
0と、ステップS270で決定した断層像のフレームk
1とを、表示装置190に表示させる。ステップS280における表示例を
図3に示す。
図3に示す表示例300には、断層像のフレーム310と、透視像のフレーム320とが含まれている。
図3に示すように、表示例300にはさらに縦方向断面画像が含まれていてもよく、ユーザが指定した血管位置に対応する位置が縦方向断面画像上で示されていてもよい。
【0036】
選択された透視像のフレームに対応する断層像のフレームが存在しない場合には、表示制御部140は、断層像を表示させなくてもよい。別の方法として、表示制御部140は、選択された透視像のフレームに対応する断層像のフレームが存在しない場合には、この透視像のフレームの撮影時刻と最も近い時刻に撮影された断層像のフレームを表示させてもよい。さらには、選択された透視像のフレームに対応する断層像のフレームが存在しない場合には、処理はステップS250に戻り、再びユーザ指示が取得されてもよい。この場合、表示制御部140は、対応する断層像が存在しないことを、表示装置190を介してユーザに通知することができる。
【0037】
以上説明した本実施形態によれば、複数のフレームで構成される血管の断面像と透視像とを関連付けて表示する際に、透視像上で指定された位置にプローブが存在する時に撮影された透視像のフレームと断面像のフレームとを同時に表示することができる。
【0038】
本実施形態のステップS260において表示制御部140は、座標(x
0,y
0)と座標(x
u,y
u)との距離が最も近くなるように、表示制御部140は、(x
0,y
0,k
0)を選択した。このとき表示制御部140は、座標(x
0,y
0)と座標(x
u,y
u)との距離が所定の閾値以内であるか否かをさらに判定してもよい。距離が所定の閾値を超える場合には、選択されたフレームの表示を行わずに、処理はステップS250に戻り、再びユーザ指示が取得されてもよい。この場合、表示制御部140は、対応する透視像及び断層像が存在しないことを、表示装置190を介してユーザに通知することができる。
【0039】
[実施形態1の変形例]
血管は、体の動きにより移動しうるため、透視像の各フレーム上での血管の位置が変化することがある。特に、冠動脈は心臓の拍動に従って大きく移動する。このような場合、透視像上での血管の位置に応じて、ステップS230で検出されたプローブの位置、及びステップS250で取得した画像上のユーザ指定位置を補正することができる。
【0040】
具体的な例としては、ユーザが指定した透視像上の座標を、血管像に対する相対座標へと変換することができる。例えば、ユーザ指示取得部130は、透視像のフレームから、血管の特徴点を検出することができる。この特徴点は、例えば血管の分岐点等であり、ユーザ指示取得部130が自動的に検出してもよいし、操作者が入力してもよい。そしてユーザ指示取得部130は、検出された特徴点を基準とする相対座標系へと、ユーザが指定した透視像上の座標を変換することができる。検出部125も、同様に、検出したプローブの位置を、検出された特徴点を基準とする相対座標系へと変換することができる。この場合、ステップS260における透視像のフレームの選択処理は、相対座標を用いて行うことができる。
【0041】
別の方法として、心臓の収縮期と弛緩期との一方で撮影された画像を処理の対象とせず、他方で撮影された画像を処理の対象とする方法がある。具体的には、ステップS260において表示制御部140は、ユーザ指示に従う血管位置に対応する透視像のフレームであって、心臓の弛緩期に撮影された画像を、表示されるフレームとして選択することができる。この方法によれば、血管が大きく移動している心臓の収縮期の画像が選択対象外となり、意図しない画像が表示されることを防ぐことが可能となる。また、ユーザ指示取得部130が、弛緩期の心臓の透視像上で指定された血管位置を取得し、収縮期の心臓の透視像上で指定された血管位置は取得しないように構成することもできる。
【0042】
さらなる方法として、心臓の収縮期に撮影された画像と、心臓の弛緩期に撮影された画像とを、独立に扱うこともできる。すなわち、ユーザ指示取得部130が、弛緩期の心臓の透視像上で指定された血管位置を取得した場合には、表示制御部140は、心臓の弛緩期に撮影された画像を、表示されるフレームとして選択することができる。一方で、ユーザ指示取得部130が、収縮期の心臓の透視像上で指定された血管位置を取得した場合には、表示制御部140は、心臓の収縮期に撮影された画像を、表示されるフレームとして選択することができる。このような場合、検出部125は、弛緩期の透視像と収縮期の透視像とのそれぞれについて、別々に(x,y,k)の組を記録することができる。
【0043】
[実施形態2]
以下に、実施形態2に係る情報処理装置について説明する。本実施形態に係る情報処理装置100は、実施形態1と同様の構成を有する。また、本実施形態に係る処理も実施形態1と同様であるが、ステップS240及びS280の処理が異なる。以下では、実施形態1と同様の構成については説明を省略する。
【0044】
具体的には、ステップS240において表示制御部140は、透視像のうち1フレームと、対応する断層像のフレームとを、表示装置190に同時に表示させる際に、透視像から検出されたプローブの像の位置を示す情報をさらに表示装置190に表示させる。例えば、表示制御部140は、プローブ位置を示すマーカを、透視像上に重畳表示させることができる。このプローブ位置は、ステップS230において検出されている。すなわち、(x
0,y
0,k
0)の組が記録されている場合、フレームk
0を表示する場合には、透視像上の座標(x
0,y
0)にマーカを重畳表示する。
図4B、
図4C、及び
図4Dは、
図4Aに示す透視画像にマーカを重畳表示した例を示す。例えば、
図4Bに示すように、プローブ位置の色を変更する、すなわち所定色のマーカをプローブ位置に重畳することができる。また、
図4Cに示すように、プローブ位置の近傍に、例えば三角形のマーカを重畳表示することができる。さらには、
図4Dに示すように、プローブ位置を取り囲む、例えば円形のマーカを重畳表示することもできる。
【0045】
ステップS280においても、表示制御部140は、透視像のフレームk
0と断層像のフレームk
1とを表示装置190に表示させる際に、透視像から検出されたプローブ位置を示すマーカを、透視像上に重畳表示する。マーカの表示は、ステップS240と同様に行うことができる。
【0046】
以上説明した本実施形態によれば、複数のフレームで構成される血管の断面像と透視像とを関連付けて表示する際に、断面像に対応する血管位置を透視像上で容易に確認することができる。
【0047】
[実施形態3]
以下に、実施形態3に係る情報処理装置について説明する。
図5は、本実施形態に係る情報処理装置500の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る情報処理装置500は、実施形態1と同様の構成を有するが、さらに算出部150を備える。以下では、実施形態1と同様の構成については説明を省略する。本実施形態において算出部150は、ユーザが指定した血管位置についての血管の情報を取得する。本実施形態においては、血管の情報として血管径が算出される。
【0048】
次に、
図6に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る処理について説明する。ステップS610〜S670は、ステップS210〜S270と同様であり、説明を省略する。ステップS680において算出部150は、ステップS650においてユーザ指示取得部130が取得したユーザ指示が示す血管位置における血管径を算出する。具体的には、算出部150は、ステップS270で表示制御部140が決定した断層像のフレームk
1から、血管内壁部分を抽出する。そして、算出部150は、抽出した血管内壁部分の直径を、血管径として算出する。この際、算出部150は、画像収集部110が収集した断層像に付された解像度情報を参照して、血管径を算出することができる。
【0049】
ステップS690において、表示制御部140は、透視像のフレームk
0と断層像のフレームk
1とを表示装置190に表示させる際に、ステップS680で算出部150が算出した血管径を示す情報を表示する。例えば表示制御部140は、透視像から検出されたプローブ位置の近傍に、血管径の数値を重畳表示することができる。
【0050】
以上説明した本実施形態によれば、透視像上で指定された位置の血管径を容易に知ることができる。本実施形態においては指定位置の血管径が表示されたが、表示される情報はこれに限られない。すなわち、指定位置に対応する断層像から得られる任意の情報を表示することができる。例えば、指定位置の血管腔面積が表示されてもよい。
【0051】
また、本実施形態においては、透視像上で指定された位置に対応する透視像及び断層像を表示するとともに、血管径が表示されたが、これらの表示は独立に行われてもよい。例えば、透視像上で指定された位置に対応する透視像及び断層像を表示した後に、ユーザが血管径を表示すべきことを示す指示を入力した場合に、この位置に対応する血管径が算出及び表示されてもよい。
【0052】
[実施形態4]
以下に、実施形態4に係る情報処理装置について説明する。本実施形態に係る情報処理装置500は、実施形態3と同様の構成を有する。また、本実施形態に係る処理も実施形態3と同様であるが、ステップS650〜S690における処理が異なる。以下では、実施形態3と同様の構成については説明を省略する。本実施形態において算出部150は、血管の情報として、ユーザが指定した2つの血管位置の間の血管長さが算出される。
【0053】
ステップS650においてユーザ指示取得部130は、2つの血管位置を指定するユーザ指示を取得する。ステップS660において表示制御部140は、2つの血管位置のそれぞれについて、実施形態3と同様に対応する透視像のフレームを選択する。ステップS670において表示制御部140は、ステップS660で選択された透視像の2つのフレームのそれぞれについて、実施形態3と同様に対応する断層像のフレームを選択する。
【0054】
ステップS680において算出部150は、ステップS650で取得したユーザ指示に従う2つの血管位置の間の血管長さを算出する。算出部150は、例えば、ステップS610で取得した断層像の各フレームについての、基準位置に対するプローブの押し込み長さを示す情報を参照して、血管長さを算出することができる。画像収集部110は、このような情報を断層像とともに断層像撮影装置170から収集することができる。より具体的には、算出部150は、2つの血管位置のうち第1の血管位置に対応する断層像のフレームに対応する押し込み長さと、2つの血管位置のうち第2の血管位置に対応する断層像のフレームに対応する押し込み長さと、の差を血管長さとして算出することができる。
【0055】
もっとも、血管長さの算出方法はこの方法には限られない。例えば、一定の間隔で断層像が撮影されている場合には、第1の血管位置に対応する断層像のフレーム番号と第2の血管位置に対応する断層像のフレーム番号との差から血管長さを算出することもできる。この場合、画像収集部110は、連続するフレームの撮影位置間についての血管径方向の長さを示す情報を、断層像とともに断層像撮影装置170から収集することができる。
【0056】
ステップS690において、表示制御部140は、透視像のフレームと断層像のフレームとを表示装置190に表示させる際に、ステップS680で算出部150が算出した血管長さを示す情報を表示する。例えば表示制御部140は、透視像から検出されたプローブ位置の近傍に、血管長さの数値を重畳表示することができる。本実施形態において、表示制御部140は、第1の血管位置に対応する断層像のフレームと透視像のフレームとを表示装置190に表示させてもよいし、第2の血管位置に対応する断層像のフレームと透視像のフレームとを表示装置190に表示させてもよい。また表示制御部140は、第1の血管位置に対応する断層像のフレームと透視像のフレーム、及び第2の血管位置に対応する断層像のフレームと透視像のフレームとを表示装置190に表示させてもよい。
【0057】
以上説明した本実施形態によれば、透視像上で指定された位置の血管長さを容易に知ることができる。本実施形態においては、透視像上で指定された位置に対応する透視像及び断層像を表示するとともに、血管長さが表示されたが、これらの表示は独立に行われてもよい。例えば、透視像上で指定された2つの位置に対応する透視像及び断層像を表示した後に、ユーザが血管長さを表示すべきことを示す指示を入力した場合に、この位置に対応する血管径が算出及び表示されてもよい。
【0058】
本実施形態においては指定位置の血管長さが表示されたが、表示される情報はこれに限られない。例えば、血管長さを表示するのに加えて、又は血管長さを表示する代わりに、第1の血管位置から第2の血管位置までの縦断面画像を、表示装置190に表示させてもよい。また、縦断面画像を表示させる場合には、横断面画像の表示を省略することもできる。
【0059】
[実施形態5]
上述の各実施形態は、コンピュータがコンピュータプログラムを実行することによっても実現できる。すなわち、上述の各実施形態に係る各部の機能を実現するコンピュータプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体等を介してコンピュータを備えるシステム又は装置に供給する。そして、プロセッサとメモリとを備えるコンピュータが、コンピュータプログラムをメモリに読み込み、プロセッサがメモリ上のコンピュータプログラムに従って動作することにより、上述の各実施形態を実現することができる。
【0060】
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。