(57)【要約】      （修正有）【課題】壁厚を精度よく評価できる検出データ処理装置、画像表示装置、検出データ処理プログラム、画像表示プログラム、検出データ処理方法、および画像表示方法を提供し、測定結果の評価を容易にして利便性を向上する。【解決手段】生体の血管Ｂの内部に挿入したプローブＰの軸径方向Ｗ２に検出したラインデータを血管Ｂの全周について管軸方向Ｗ１へ複数取得し、前記ラインデータから前記血管Ｂの内壁と外壁を検出し、検出した内壁および外壁に基づいて壁厚を検出し、該壁厚が基準厚より薄ければ、危険な薄領域と判定する。【選択図】図１
2014158619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得するデータ取得手段と、
前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出する壁部検出手段と、
検出した内壁および外壁に基づく壁部関連データを出力する壁部関連データ出力手段とを備えた
検出データ処理装置。
【請求項２】
前記ラインデータから検出した前記内壁と前記外壁の間の距離から壁厚を算出し、該壁厚が基準厚より薄ければ、前記管状器官における前記ラインデータの位置を危険な薄さであるとして危険領域と判定する危険領域判定手段を備えた
請求項１記載の検出データ処理装置。
【請求項３】
前記ラインデータから検出した内壁または外壁の位置を管軸方向の前記プローブの深度と検出角度とに基づいて３次元位置に再構築して前記内壁または外壁の３次元画像を構築する３次元画像構築手段と、
前記３次元画像における前記危険領域を他の領域と区別させる危険領域明示手段とを備えた
請求項２記載の検出データ処理装置。
【請求項４】
前記ラインデータからステントの位置を検出するステント位置検出手段と、
前記内壁の位置と前記ステントの位置とに基づいて前記ステントが適切に装着されているか判定するステント装着状態判定手段とを備えた
請求項１、２、または３記載の検出データ処理装置。
【請求項５】
前記ステント装着状態判定手段は、
前記管状器官の全周に渡る前記ステントの位置の閉曲線と、
前記管状器官の全周に渡る前記内壁の位置の閉曲線と、
前記ステントの位置の閉曲線と前記内壁の位置の閉曲線との不一致となる面積を求め、
この面積を内壁の周長で除した値がステントのズレ許容値を超えていれば不適切、超えていなければ適切と判定する
請求項４記載の検出データ処理装置。
【請求項６】
内壁を判定する基準である内壁判定基準データと、外壁を判定する基準である外壁判定基準データとを記憶する記憶手段を備え、
前記壁部検出手段は、
前記ラインデータを平滑化する平滑化部と、
前記平滑化後の平滑後ラインデータが前記内壁判定基準データの基準を満たすか前記ラインデータの内側から走査し、前記基準を満たした時点で内壁の位置を検出する内壁位置検出部と、
前記平滑化後の平滑後ラインデータが前記外壁判定基準データの基準を満たすか前記ラインデータの外側から走査し、前記基準を満たした時点で外壁の位置を検出する外壁位置検出部とを有する
請求項１から５のいずれか１つに記載の検出データ処理装置。
【請求項７】
前記内壁判定基準データは、所定の強度以上の検出値が所定範囲続くことを基準とする幅のあるテンプレートであり、該テンプレートは、内側の強度条件より外側の強度条件が低く構成されている
請求項６記載の検出データ処理装置。
【請求項８】
前記ラインデータから、ステント検出用テンプレートを用いてステントの存在する位置を検出するステント位置検出手段を備え、
前記ステント検出用テンプレートは、前記ラインデータにおける前記ステントによるピーク後方部位とマッチングするテンプレートである
請求項１から７のいずれか１つに記載の検出データ処理装置。
【請求項９】
前記ステント検出用テンプレートは、テンプレート前段部分に最大値があり、前記最大値の半分以下の範囲にある傾斜変化部まで前記最大値から急激に低下する急低下部分と、前記傾斜変化部より後段で前記急低下部分よりなだらかに低下する低輝度部分とを有する
請求項８記載の検出データ処理装置。
【請求項１０】
前記各ラインデータのうち、中心距離から所定距離以上でかつ輝度が所定輝度以上に存在するデータ数が、全ラインデータの平均値の所定割合以下であるラインデータを候補データとして抽出する一次検索を実行し、
前記一次検索で残ったデータの中で前記ステント検出用テンプレートを用いた検出を実行する
請求項８または９記載の検出データ処理装置。
【請求項１１】
複数種類のステント検出用テンプレートを準備しておき、
前記ラインデータに応じて用いる前記ステント検出用テンプレートを切り替えるテンプレート切替手段を備えた
請求項８、９または１０記載の検出データ処理装置。
【請求項１２】
前記ステント位置検出手段によるステントの検出条件よりもゆるやかな条件でステント候補を検出し、
該ステント候補が存在する断層画像の前後の断層画像の少なくとも一方に前記ステント候補の位置と対応する位置から所定範囲内にステント候補またはステントが存在すれば、前記ステント候補をノイズではなくステントであると認識してステントを補完するステント補完手段を備えた
請求項８から１１のいずれか１つに記載の検出データ処理装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の検出データ処理装置と、
検出した管状器官の内壁または外壁またはステントの位置に基づいて管状器官の内壁または外壁またはステントの画像を表示する画像表示手段とを備えた
画像表示装置。
【請求項１４】
手動でステント位置を追加できる手動追加手段を備えた
請求項１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】
コンピュータを、
生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得するデータ取得手段と、
前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出する壁部検出手段と、
検出した内壁および外壁に基づく壁部関連データを出力する壁部関連データ出力手段として機能させる
検出データ処理プログラム。
【請求項１６】
コンピュータを、
生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得するデータ取得手段と、
前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出する壁部検出手段と、
前記内壁と前記外壁の間の距離から壁厚を算出し、該壁厚が基準厚より薄ければ、前記管状器官における前記ラインデータの位置を危険な薄さであるとして危険領域と判定する危険領域判定手段と、
該危険領域の画像を表示する画像表示手段として機能させる
画像表示プログラム。
【請求項１７】
生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得し、
前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出し、
検出した内壁および外壁に基づく壁部関連データを出力する
検出データ処理方法。
【請求項１８】
生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得し、
前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出し、
前記内壁と前記外壁の間の距離から壁厚を算出し、該壁厚が基準厚より薄ければ、前記管状器官における前記ラインデータの位置を危険な薄さであるとして危険領域と判定し、
該危険領域の画像を表示する
画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば管状器官の壁部を検出するような検出データ処理装置、および検出結果を画像として表示するような画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体の管状器官である血管に対する様々な治療が行われている。この治療のために、血管の状態を測定することが望まれている。また、冠状動脈等の血管の狭窄を解消する治療として、血管内にステントを留置するステント治療が行われている。このステント治療では、治療前に最適なステントを決定すること、治療後のステントが適切に留置されて狭窄が解消しているかを確認することが求められる。
【０００３】
ここで、光超音波を用いて血管の断層画像を得ることができる光超音波断層画像測定方法が提案されている（特許文献参照）。この方法は、光学系と超音波の同期をとり、測定深さを深くするとともに、高解像度を得ることができるとされている。
【０００４】
しかし、この方法では、断層画像を目視で見て状態を判断するしかできなかった。このため、内壁や外壁となる境界部分、特に外壁の境界部分がわかりづらく、壁厚等の適切な評価が難しかった。
また、血管の周方向や軸径方向の状態は目視判断できても、血管の管軸方向の状態は想像するのが難しかった。このため、例えば血管の狭窄部分や壁厚の薄い部分がわかっても、これらが管軸方向にどれくらいどのように続いているかわかりづらかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２４３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上述した問題に鑑み、壁厚を精度よく評価できる検出データ処理装置、画像表示装置、検出データ処理プログラム、画像表示プログラム、検出データ処理方法、および画像表示方法を提供し、測定結果の評価を容易にして利便性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、生体の管状器官内部に挿入したプローブの軸径方向に検出したラインデータを管状器官全周について管軸方向へ複数取得するデータ取得手段と、前記ラインデータから前記管状器官の内壁と外壁を検出する壁部検出手段と、検出した内壁および外壁に基づく壁部関連データを出力する壁部関連データ出力手段とを備えた検出データ処理装置であることを特徴とする。またこの発明は、前記検出データ処理装置の検出結果をもとに画像を表示する画像表示装置、あるいは、検出データ処理プログラム、画像表示プログラム、検出データ処理方法、若しくは画像表示方法とすることができる。ラインデータを管軸方向へ複数集める範囲は、プローブがプルバックできる距離や、操作者が定めた距離など、適宜定めた所定範囲とすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
この発明により、壁厚を精度よく評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】光干渉断層撮影による検出データを得る方法の説明図。
【図２】イメージングシステムのシステム構成を示すブロック図。
【図３】カテーテルの映り込みを削除したデータの説明図。
【図４】内壁および外壁の検出方法をグラフにより説明する説明図。
【図５】内壁、外壁、壁厚の検出方法を断層画像により説明する説明図。
【図６】ステントを検出する方法をグラフにより説明する説明図。
【図７】ステントの補完方法を断層画像により説明する説明図。
【図８】ステントの検出と補完を三次元画像により説明する説明図。
【図９】内壁、外壁、薄領域、およびステントを表示する三次元画像の説明図。
【図１０】実施例２の放射線を用いずにステントを高速に判別して画像化する方法の説明図。
【図１１】実施例２のステント画像表示システムのシステム構成を示すブロック図。
【図１２】実施例２のテンプレートデータとステントデータのデータ構成の説明図。
【図１３】実施例２のステント画像を表示する画面の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者は、生体の管状器官の壁厚を定量的に評価できる方法を発明し、さらに、三次元表示することで管軸方向での壁厚の状態を容易に把握できる方法を発明した。  
以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１１】
本方法は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）による検出データを用いる。図１は、本方法の基本原理を説明する説明図である。
【００１２】
図１（Ａ）の拡大断面図に示すように、光干渉断層撮影は、血管Ｂの内部にカテーテルＫを挿入し、カテーテルＫ内のプローブＰから軸径方向Ｗ２へ照射する近赤外線によってラインデータを取得し、このラインデータをプローブＰの回転に伴って軸径方向Ｗ２の３６０°の全周について管軸方向Ｗ１へ所定範囲集めた検出データを得る方法である。本方法では、ステントＳを留置した後の血管Ｂ内で検出データを取得する。なお、ステントＳを留置する前の血管Ｂ内で検出データを取得してもよい。
【００１３】
図１（Ｂ）は、縦軸をプローブＰの回転角度、横軸をプローブＰからの距離（血管径方向の距離）として、任意の管軸方向位置での検出データを表示した検出データ表示画像Ｇ１である。血管Ｂ等の組織やステントＳによる反射信号の強い部分が高輝度画素Ｇ１１として明るく表示されている。この高輝度画素Ｇ１１は、プローブＰが血管Ｂの径断面の中心に存在するとは限らないことから、プローブＰからの距離に応じて波打ったように表示される。なお、図１（Ｂ）に図示するＬｉｎｅ１，３は、ステントＳが存在するラインのデータであり、Ｌｉｎｅ２は、ステントＳが存在しないラインのデータである。なお、この検出データ表示画像Ｇ１には、カテーテルＫが写り込んだ高輝度画素Ｇ１２も存在している。
【００１４】
図１（Ｃ）は、縦軸を輝度（１６ｂｉｔの画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、任意の管軸方向位置での任意の角度の検出データを表示したグラフである。図示では、図１（Ｂ）のＬｉｎｅ１〜Ｌｉｎｅ３の３つのラインでの検出データＬ１〜Ｌ３を表示している。ここでラインとは、プローブＰから軸径方向の一方向を示し、ラインの検出データとは、その一方向の検出データ（ラインデータ）をいう。
【００１５】
図示するように、ステントＳのあるラインの検出データＬ１（Ｌｉｎｅ１）および検出データＬ３（Ｌｉｎｅ３）だけでなく、ステントＳの存在しない検出データＬ２（Ｌｉｎｅ２）でもピークが出ていることがわかる。
【００１６】
図２は、イメージングシステム１のシステム構成を示すブロック図である。イメージングシステム１は、検出装置３と、検出データ処理装置および画像表示装置として機能する画像処理装置５を有している。このイメージングシステム１は、人体の管状の部分（血管、気管、食道、十二指腸、大腸、胆道など）の断層画像を得るものとすることができ、この実施例では血管の断層画像を得るものについて説明する。
【００１７】
検出装置３は、光源１１、分光器１２、スキャニング部１３、リファレンス部１４、検出器１５、増幅器１６、信号処理部１７、およびデータ出力部１８を備えている。
【００１８】
光源１１は、近赤外線による光信号を発振する。分光器１２は、光源１１の光信号を分光する。スキャニング部１３は、分光器１２を介して供給される光信号をプローブで９０°反射し、供給される光信号と垂直方向に３６０°回転してスキャニングし、対象物からの反射光により対象物の内部の層構造を示す二次元情報を取得する。これを管軸方向に移動して多層構造を成す複数の二次元情報を取得する。リファレンス部１４は、リファレンスミラーを備えている。このリファレンスミラーから分光器１２までの光学距離と、スキャニング部１３のスキャニングミラーから分光器１２までの光学距離は、等しい距離となっている。検出器１５は、反射光を検出して検出信号を得る。増幅器１６は、検出器１５で検出した検出信号を増幅する。信号処理部１７は、検出信号を信号処理して検出輝度データ７１に変換する。データ出力部１８は、検出輝度データ７１を画像処理装置５等の外部機器に出力する。
【００１９】
検出輝度データ７１は、血管組織等により近赤外線が反射した反射光の輝度データであり、ステントが留置されている血管内部から軸径方向に検出したラインデータを血管全周について管軸方向へ所定範囲（所定ページ数分）集めた走査データである。ラインデータは、軸径方向の各深度（プローブ中心からの距離）の輝度データである。３６０°分のラインデータが１ページ分のデータ（１断層データ）となり、この１ページ分のデータが管軸方向へ複数（複数ページ分）集まって走査データが構成されている。従って、１ページ分のデータからステントを含む血管の二次元の断層画像を得ることができ、管軸方向の任意の位置を指定することで該当ページの二次元の断層画像を得ることができる。
【００２０】
画像処理装置５はコンピュータで構成されている。この画像処理装置５は、ハードウェアとして、各種制御と各種演算を実行する制御部２１、データやプログラムを記憶する記憶部２２、画像を表示するディスプレイ等の表示部２５、入力操作を受け付けるマウスおよびキーボード等の入力部２６、および、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２９に対して情報を読み書きする媒体処理部２７を備えている。
【００２１】
制御部２１は、記録媒体２９に記録された検出表示プログラム７２等の各種プログラムを媒体処理部２７から読み込み記憶部２２にインストールして、インストールした各種プログラムを実行することができる。この制御部２１は、記憶部２２に記憶された検出表示プログラム７２により、血管壁検出部３０、ステント検出部５０、および評価部６０として機能する。
【００２２】
血管壁検出部３０は、カット部３１、平滑化部３２、内壁位置検出部として機能する内壁検出部３３、内壁平滑化部３４、外壁位置検出部として機能する外壁検出部３５、外壁平滑化部３６、壁厚検出部３７、危険領域判定手段として機能する薄領域検出部３８、内壁データの保存部４１、外壁データの保存部４２、および薄領域検出データの保存部４３を有している。
【００２３】
カット部３１は、検出輝度データ７１における各ラインデータについて、金属製のガイドワイヤを有するカテーテルＫ（図１（Ａ）参照）が高輝度画素Ｇ１２（図１（Ｂ）参照）として写っている部分をカットする処理を行う。具体的には、図３（Ａ）のカット後の検出データ表示画像Ｇ２の画像図に示すように、検出輝度データ７１の各ラインデータについて、プローブＰ（図１（Ｃ）参照）の回転中心からカテーテル除外用距離Ｄｐ（図１（Ｃ）参照）までのデータをカットする。カテーテル除外用距離Ｄｐは、予め定めた一定の値であり、カテーテルＫの半径距離より長い距離とすることが好ましい。これにより、図３（Ａ）に示したカット後ラインデータＤ１が得られ、検出データ表示画像Ｇ１に写っているカテーテルＫが誤検出されることを防止できる。
【００２４】
なお、カット部３１によるカテーテルＫのカットは、別の方法としてもよい。例えば、カット部３１は、図３（Ｂ）のカット後の検出データ表示画像Ｇ３の画像図に示すように、内壁Ｗｉの内側の測定対象内側距離Ｄｉと内壁Ｗｉの外側の測定対象外側距離Ｄｏを合わせた測定対象距離Ｄａの外にあるデータをカットする構成とすることができる。測定対象内側距離Ｄｉおよび測定対象外側距離Ｄｏは、予め定めた所定距離とする、あるいは、ガイドワイヤと内壁Ｗｉまでの距離を基準とする予め定めた所定比率の距離とするなど、適宜の距離とすることができる。内壁Ｗｉの位置は、後述の方法により算出する。このようにして、明らかにステントや内壁ではない箇所を事前に取り除くことができる。
【００２５】
平滑化部３２は、ローパスフィルタとして機能し、カット後ラインデータＤ１（図３（Ａ）参照）を平滑化する。この実施例では、平滑化に移動平均を用いている。具体的には、注目箇所の前後所定個数（例えば１０個）ずつのデータ（例えば２１個）を平均する計算を、注目箇所を所定個数（例えば１個）ずつ移動して繰り返す。この際、移動の進行方向に対して最後尾の所定個数（例えば１個）データを削除し所定個数先（例えば１個先）のデータを読み込むことで計算を高速化している。このデータの個数は、検出する解像度の１ピクセルを１個として考えると良く、この実施例では実スケールで換算すると０．１７ｍｍが１ピクセル（１個）となる。このように平滑化することで、図４（Ａ）のグラフに示すカット後ラインデータＤ１が図４（Ｂ）のグラフに示す平滑後ラインデータＤ２に平滑化される。
【００２６】
なお、図４（Ａ）〜図４（Ｅ）のグラフは、いずれも縦軸を輝度（１６ｂｉｔの画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、任意の管軸方向位置での任意の角度の検出ラインデータを表示したグラフである。
【００２７】
内壁検出部３３は、内壁判定基準データとして機能する内壁テンプレートデータ７３を記憶部２２から読み出し、図４（Ｃ）に示すように、平滑化した平滑後ラインデータＤ２の内側（プローブＰ側）から、内壁テンプレートＴｉより高い輝度が内壁テンプレートＴｉの全長にわたって継続する最初の位置を走査する。そして、内壁検出部３３は、最初に条件を満たすときに内壁テンプレートＴｉの内側端が位置する軸径方向の位置（深度）を内壁位置Ｐｉとする。
【００２８】
ここで用いる内壁テンプレートＴｉは、管軸方向の内側（プローブＰ側）にある程度高い輝度が設定され、管軸方向の外側（血管の外側）にそれより低い輝度が設定されて内から外へ下がる階段形状に形成されている。内壁テンプレートＴｉにおける管軸方向の外側の輝度は、ステントが存在する位置での検出データにおけるステントによるピーク後方の平坦部分の輝度よりも高い輝度に設定されている。
【００２９】
内壁テンプレートＴｉの深度方向の幅は、ステントの実際の厚さよりも幅広に構成されており、ステントの実際の厚さの２倍以上が好ましく、３倍以上がより好ましい。
【００３０】
これにより、血管壁の外側は輝度がなだらかに下がる特徴をとらえて、血管内壁の位置を精度よく検出できる。つまり、ステントが存在する位置では、図４（Ｄ）に示すように、平滑後ラインデータＤ３は、管軸方向の幅が短いピークとなって現れる。これに対し管軸方向に所定範囲まで所定輝度以上であるか否かを判定することで、ステントの後方が内壁テンプレートＴｉの輝度以下となり、内壁ではないことがわかる。このようにして、ステント等を除外して内壁を精度よく検出できる。
【００３１】
内壁平滑化部３４は、内壁位置Ｐｉを血管周方向に一周分まとめて移動平均による平滑化を行う。内壁平滑化部３４は、この１周単位での平滑化を血管の管軸方向に繰り返し、全ての内壁位置Ｐｉに対して実行する。平滑化後の内壁位置Ｐｉは、内壁データの保存部４１により記憶部２２の内壁データ７４に保存される。この内壁平滑化部３４により、ステントＳの存在によって内壁位置Ｐｉが検出されなかった部分についても、検出できたステントＳ周囲の内壁位置Ｐｉに基づいて平滑化されたデータが得られ、内壁位置Ｐｉを定めることができる。
【００３２】
外壁検出部３５は、外壁テンプレートデータ７５を記憶部２２から読み出し、図４（Ｅ）に示すように、平滑後ラインデータＤ２に対して、内壁の走査方向と逆方向となる外側（管状器官の外側）から、最初に外壁テンプレートＴｏ（外壁判定基準データ）の輝度となる位置を走査する。外壁検出部３５は、最初に外壁テンプレートＴｏの輝度となった位置を外壁位置Ｐｏとする。この外壁の走査は、血管壁部分の平滑後ラインデータＤ２とステント部分の平滑後ラインデータＤ３を含めて全ての平滑後ラインデータに対して実行するとよいが、内壁を検出できた平滑後ラインデータＤ２に対してのみ実行してもよい。なお、外壁テンプレートデータ７５は、１つの輝度のデータとするとよいが、内壁テンプレートデータ７３のように階段状のテンプレートとしてもよい。
【００３３】
内壁を検出できた平滑後ラインデータＤ２に対してのみ１つの輝度データである外壁テンプレートデータ７５で外壁を走査した場合には、血管壁であると認定できている部分に対して単純な輝度判定のみで外壁位置を検出できるため、高精度かつ高速に実行することができる。
【００３４】
外壁平滑化部３６は、外壁位置Ｐｏを血管周方向に一周分まとめて移動平均による平滑化を行う。外壁平滑化部３６は、この１周単位での平滑化を血管の管軸方向に繰り返し、全ての外壁位置Ｐｏに対して実行する。平滑化後の外壁位置Ｐｏは、外壁データの保存部４２により記憶部２２の外壁データ７６に保存される。この外壁平滑化部３６により、ステントＳの存在によって外壁位置Ｐｏが検出されなかった部分についても、検出できたステントＳ周囲の外壁位置Ｐｏに基づいて平滑化されたデータが得られ、外壁位置Ｐｏを定めることができる。
【００３５】
このようにして内壁と外壁の位置を測定することで、図５（Ａ）の画像図に示す血管の断層画像のような検出データから、内壁検出部３３および外壁検出部３５により、図５（Ｂ）の画像図に示すように内壁位置Ｐｉおよび外壁位置Ｐｏを検出でき、内壁平滑化部３４および外壁平滑化部３６により、図５（Ｃ）の画像図に示すようにばらつきのない内壁位置Ｐｉおよび外壁位置Ｐｏを取得できる。なお、内壁検出部３３、内壁平滑化部３４、外壁検出部３５、および外壁平滑化部３６は、壁部検出手段として機能する。
【００３６】
壁厚検出部３７は、図５（Ｄ）の断層画像での説明図に示すように、平滑化後の１周分の内壁位置Ｐｉから内壁閉曲線Ｒｉを求め、各内壁位置Ｐｉについて内壁閉曲線Ｒｉの法線ＮＬ方向の外壁位置Ｐｏを求めて、その内壁位置Ｐｉから外壁位置Ｐｏまでの距離を壁厚Ｗｄ（血管壁の厚さ）として求める。壁厚検出部３７は、この壁厚Ｗｄを１周分について求め、さらに管軸方向の全長にわたって求める。
【００３７】
このように内壁閉曲線Ｒｉの法線ＮＬ方向に距離を算出することで、プローブＰからの距離で測定するよりも血管壁の厚さを正確に測定できる。また、外壁より内壁の方が精度よく検出できるため、外壁の外壁閉曲線Ｒｏから法線をとるよりも、内壁閉曲線Ｒｉから法線ＮＬを取ることで、より正確に壁厚を算出できる。
【００３８】
薄領域検出部３８は、算出した壁厚があらかじめ定めた基準厚より薄いか否か判定し、薄い場合に、その内壁位置Ｐｉ（若しくは外壁位置Ｐｏ）を血管組織の厚さが病的に薄く危険であると判断されるＴＣＦ領域として検出する。図５（Ｅ）は、ＴＣＦ領域（危険領域）である薄領域ＴＣＦを示す断層画像の画像図である。基準厚は、例えば１００ミクロンとするなど、適宜の厚さとすることができる。薄領域検出部３８は、全ての壁厚について判定し、検出輝度データ７１の全周全長に渡ってＴＣＦ領域を検出する。検出されたＴＣＦ領域は、薄領域検出データの保存部４３により記憶部２２の壁薄領域データ７７に保存される。この薄領域ＴＣＦを表示する表示部２５は、壁部関連データを表示する壁部関連データ出力手段として機能する。
【００３９】
ステント検出部５０は、カット部５１、絞り込み部５２、ステント一次検出部５３、ステント補完部５４、テンプレート選択部５６、およびノイズ除去後のステントデータの保存部５７を有している。
【００４０】
カット部５１は、記憶部２２から検出輝度データ７１を読み出し、検出輝度データ７１のうちプローブの回転中心からカテーテル除外用距離Ｄｐまでのデータと、画像輝度Ｂｎ以下のデータをカットする。すなわち、検出輝度データ７１のうち、プローブの回転中心からの距離がカテーテル除外用距離Ｄｐ以上で、かつ、画像輝度Ｂｎ以上に含まれる画素数を各ラインで算出する。
【００４１】
画像輝度Ｂｎは、適宜定めた所定輝度とすることができ、テンプレートの最大値に対して、１／２以下の所定輝度とすることができ、１／４以下の所定輝度とすることが好ましく、１／５程度の所定輝度とすることがより好ましい。これにより、画像輝度Ｂｎ以上の画素数（データ数）が所定量のラインをステントＳ候補とすることができ、処理速度を向上させることができる。  
なお、カテーテルＫの誤検知を防止するためのデータのカットは、カテーテル除外用距離Ｄｐまでのデータのカットの代わりに、カット部３１で説明したように測定対象距離Ｄａの外にあるデータをカットする構成としてもよい。
【００４２】
絞り込み部５２は、カット部５１のカットにより残ったラインの検出輝度データ７１のうち、カット部５１で算出した画素数が全ライン平均の所定割合以下（例えば６割以下）となるラインデータをステント存在候補の検出データとして抽出する。
【００４３】
テンプレート選択部５６は、ステントテンプレートデータ７８の中から適切なテンプレートを選択する。このテンプレートの選択は、プローブの種類等によって手動あるいは自動で選択する。自動で選択する場合には、検出データの全体の輝度等、プローブの特性に合わせて機械的に決定すればよい。また、選択するテンプレートは、１つに限らず、複数とすることもできる。このテンプレート選択部５６は、テンプレート切替手段として機能する。
【００４４】
ステント一次検出部５３は、絞り込み部５２で絞り込まれた検出データについて、テンプレート選択部５６で選択されたテンプレートによるマッチング処理を実行する。このマッチング処理では、各ラインの検出データの輝度プロファイルに対して、テンプレートを深度方向に移動させながら平均輝度誤差が所定範囲内（閾値内）にある箇所を検出する。所定範囲内にあれば、ステントと判断する。このとき、輝度が上限輝度Ｂｕ（Ｂｕは予め定めた所定値）以上の場合は上限輝度Ｂｕとして扱う。そして、平均輝度誤差が所定範囲内にある検出データを発見すると、そのときのテンプレートの位置におけるテンプレートの最大輝度の位置をステント位置として定める。
【００４５】
このステント一次検出に用いるテンプレートは、生体の管状器官に装着されたステントＳを検出する際に現れ得るデータの特徴をとらえ、ステントＳのピーク後方部分のマッチングを行うテンプレートとしている。
【００４６】
詳述すると、図６（Ａ）は、縦軸を輝度（画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、任意の管軸方向位置での任意の角度の検出データＬ４，Ｌ５を表示したグラフである。
【００４７】
検出データＬ４は、血管Ｂに留置したばかりのステントＳを検出した場合のグラフを示す。図示するように、検出データＬ４は、ステントＳの存在する深度で輝度が急激に高くなってピークを示している。
【００４８】
検出データＬ５は、血管ＢにステントＳを留置して時間が経過した後に血管壁が新生している部位を検出した場合のグラフを示す。図示するように、血管壁での反射によって輝度が徐々に高くなり、ステントＳ付近で急激に少し高くなってピークを示していることがわかる。
【００４９】
図６（Ｂ）は、縦軸を輝度（画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、ステントＳが存在する検出データＬ６のステントＳによるピーク後方部位を拡大表示したグラフである。
【００５０】
図示するように、テンプレートＴは、ピーク後方の急低下部分Ｔ１では傾斜変化部Ｔ２まで輝度が急激に低下し、傾斜変化部の後方の低輝度部分Ｔ３ではなだらかに低輝度が続いている形状である。従って、テンプレートＴは、この急低下部分Ｔ１とその後の低輝度部分に着目する形状としている。
【００５１】
詳述すると、テンプレートＴは、深度方向に沿って、高輝度から急激に輝度が下がり、その後は変化が少なく低輝度を示す（特に少しずつ低下するか同じ輝度を示す）形状とする。また、テンプレートのうち最も輝度の高い最初の箇所に対応する検出データの座標Ｃを、ステント画素（ステント位置）とする。これにより、ステントの存在するラインデータと、そのラインデータにおけるステント位置を適切に決定できる。なお、テンプレートの形状等によって、ステント位置は、テンプレートにおける所定位置に定めることができ、例えば、テンプレートのうち最も輝度の高い箇所から定められる所定位置（たとえば同一位置ではなく解像度の所定画素数分だけ深度の浅い位置とするなど）とすることができる。
【００５２】
また、マッチングの際には、検出データＬ６とテンプレートＴの誤差Ｍが所定範囲内であればステントＳであると判断する。これにより、検出精度を向上することができる。
【００５３】
このステント一次検出部５３は、１つの検出データ内にテンプレートにマッチする点が複数見つかった場合、最も良く一致する点を用いてステント位置を定める。また、複数のテンプレートを用いる場合、いずれかのテンプレートとの平均輝度誤差が所定範囲内（閾値内）にあればステントであると定める。
【００５４】
このステント一次検出部５３と上述したカット部５１および絞り込み部５２は、ステント位置検出手段として機能する。また、一次検索部３１とテンプレート選択部５６とステント一次検出部５３を有する画像処理装置５は、ステント検出処理装置として機能する。
【００５５】
ステント補完部５４は、まず、絞り込み部５２およびステント一次検出部５３でのステント検出よりもステントとして検出する条件を緩やかにしてステント候補Ｓｓ（図７（Ａ）参照）を検出する補完候補抽出処理を行う。具体的には、絞り込み部５２における平均誤差の許容値を大きくしてステント存在候補の検出データとし、これに対してステント一次検出部５３によるステント検出を行い、検出したステントをステント候補Ｓｓとする。このとき、すでに検出しているステントＳと同じ位置のものはステント候補Ｓｓから除かれる。なお、“同じ位置”は、プローブＰの回転角度とプローブＰからの距離により定まる。
【００５６】
次に、ステント補完部５４は、図７（Ａ）の斜視図による説明図に示すように、ステント候補Ｓｓについて、そのステント候補Ｓｓが存在する断層画像Ｉ２の前後の断層画像Ｉ１，Ｉ３において、ステント候補Ｓｓと同じ位置から所定範囲内（図示の例では半径Ｌｏの円内）にステントＳ１，Ｓ３が存在するかを確認し、断層画像Ｉ１，Ｉ３のどちらか一方に存在すればステント候補Ｓｓはステントである、そうでなければステント候補Ｓｓはステントではないと判定する補完判定処理を行い、ステント候補ＳｓからステントＳを補完する。半径Ｌｏは、連続する断層画像の画像間距離よりも短いことが好ましく、画像間距離の３／４以下がより好ましく、画像間距離の半分程度がさらに好ましい。
【００５７】
これにより、連続する断層画像Ｉに近接して現れるはずのステントの形状による特性を利用し、一次検出では検出できなかったステントを補完することができ、検出精度を向上することができる。
【００５８】
例えば、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）、図７（Ｄ）と連続する３枚の断層画像Ｉ４〜Ｉ６を見たとき、図７（Ｂ）の断層画像Ｉ４と図７（Ｃ）の断層画像Ｉ６はステントＳを正しく検出できているが、図７（Ｃ）の断層画像Ｉ５では領域ＥでステントＳを検出できていないということがある。
【００５９】
ここで、平均誤差の許容値を大きくした補完候補抽出処理によって、図７（Ｅ）の断層画像Ｉ７にステント候補Ｓｓが検出される。このステント候補Ｓｓは、領域Ｅの中だけでなく、領域Ｅの外にも検出されており、誤検出されているものが含まれている。
【００６０】
ここからさらに、前後の断層画像Ｉ４，Ｉ６を用いた補完判定処理を実行することで、図７（Ｆ）に示す断層画像Ｉ８に表示されているように、領域Ｅ内などステントＳとして正しいステント候補Ｓｓが残り、連続する他の断層画像Ｉとの連続性のないステント候補Ｓｓ（図７（Ｅ）参照）がノイズであるとして除外される。
【００６１】
このように、全ての断層画像Ｉについてステント補完部５４による補完を行うことで、未検出であったステントＳを補完することができ、かつ、補完に伴うノイズを除外することができる。  
この補完の効果は、ステントＳを三次元表示した際に顕著に現れる。図８（Ａ）は、ステント一次検出部５３により検出したステントＳを三次元表示した三次元画像図であり、図８（Ｂ）は、補完候補抽出処理で抽出した全てのステント候補Ｓｓを三次元表示した三次元画像図であり、図８（Ｃ）は、ステント補完部５４による補完後のステントＳを三次元表示した三次元画像図である。図８（Ａ）では未検出のステントが多く、図８（Ｂ）ではノイズが多いが、図８（Ｃ）ではステントが精度よく検出されて明瞭に表示されている。
なお、前後の断層画像Ｉ４，Ｉ６を用いた補完判定処理では、前後の断層画像Ｉ４，Ｉ６の所定範囲内の一方にステントＳがある場合に補完するとしたが、前後の断層画像Ｉ４，Ｉ６の両方の所定範囲内にステントＳがある場合に補完する構成としてもよい。また前後の断層画像Ｉ４，Ｉ６の各所定範囲内に存在するのがステントＳではなくステント候補Ｓｓであってもステントを補完する構成としてもよい。このように構成した場合でも、ステントを適切に補完することができる。
【００６２】
ステントデータの保存部５７は、検出されたステントのデータを、ステントデータ７９として記憶部２２に保存する。
【００６３】
なお、血管壁検出部３０のカット部３１およびステント検出部５０のカット部５１は、媒体処理部２７によって記録媒体２９から検出輝度データ７１を読み出してもよい。検出輝度データ７１を読み出すカット部３１およびカット部５１は、データ取得手段として機能する。
【００６４】
評価部６０は、ステント装着状態判定手段として機能するステント状態検出部６１と、評価データの保存部６３とを有している。  
ステント状態検出部６１は、内壁データ７４とステントデータ７９に基づいてステントＳの内壁への装着状態を評価する。具体的には、断層画像Ｉごとに、連続する内壁データ７４をつなぎ合わせた内壁閉曲線Ｒｉと、連続するステントデータ７９をつなぎ合わせたステント閉曲線を求め、内壁閉曲線Ｒｉとステント閉曲線が不一致となる面積を求め、この面積を血管壁の周長（すなわち内壁閉曲線Ｒｉの長さ）で除算した平均不一致量を算出して、この平均不一致量を平均的なステント装着のズレ量を示す指標として用いる。平均不一致量が大きいほどズレ量が大きく、平均不一致量が小さいほどズレ量が小さいと評価できる。内壁閉曲線Ｒｉとステント閉曲線が不一致となる面積は、例えば内壁閉曲線Ｒｉの面積からステント閉曲線の面積を除算して算出することができる。このようにして、内壁に対するステントのズレ量を定量的に評価できる。
【００６５】
また、予め定めたズレ許容値よりも平均不一致量が大きければ、ステントの装着状態が不適切であることを示すアラームを出力することが好ましい。これにより、利用者は、ステントの管軸方向に平均不一致量を全て確認しなくとも、装着状態が不適切であることを認識できる。
【００６６】
画像処理装置５は、この平均不一致量を、数値で表示する、あるいは、横軸を管軸方向の深度とし縦軸を平均不一致量とするグラフで表示するなど、適宜の態様で表示部２５に表示する。この平均不一致量を表示する表示部２５は、平均不一致量を壁部関連データとして出力する壁部関連データ出力手段として機能する。
【００６７】
図７（Ｇ）の画像図に示す断層画像Ｉ９は、内壁閉曲線ＲｉにステントＳが近接しており、正しく装着されていることがわかる。図７（Ｈ）の画像図に示す断層画像Ｉ１０は、内壁閉曲線ＲｉからステントＳが離間しており、正しく装着されていないことがわかる。このように、内壁閉曲線ＲｉとステントＳを断層画像Ｉ９，Ｉ１０に明瞭に表示することでステント装着状態の適否を目視で評価でき、上述した平均不一致量の算出により定量的に評価できる。
【００６８】
なお、別の評価方法として、ステントＳと内壁との距離（例えば内壁の法線方向ＮＬの距離）を算出し、この距離を１つの断層画像Ｉの全ステントＳについて求め、全距離を加算してステントＳの数で除算した値を平均不一致量として評価指標に用いてもよい。この場合でも内壁に対するステントのズレ量を定量的に評価できる。
【００６９】
評価データの保存部６３は、ステント状態検出部６１により算出した各断層画像Ｉの平均不一致量を評価データ８１として記憶部２２に保存する。
【００７０】
記憶部２２は、検出輝度データ７１、検出表示プログラム７２、内壁テンプレートデータ７３、内壁データ７４、外壁テンプレートデータ７５、外壁データ７６、壁薄領域データ７７、ステントテンプレートデータ７８、およびステントデータ７９等、各種のデータとプログラムを記憶している。検出輝度データ７１は、検出装置３から受信したか、媒体処理部２７により記録媒体２９から読み取ったものである。
【００７１】
３次元画像構築手段として機能する三次元表示部９１、および二次元表示部９２は、検出輝度データ７１、内壁データ７４、外壁データ７６、壁薄領域データ７７、およびステントデータ７９を記憶部２２から読み出し、それぞれ三次元画像や二次元画像を表示部２５に表示する。  
三次元表示部９１は、検出輝度データ７１、内壁データ７４、外壁データ７６、壁薄領域データ７７、およびステントデータ７９を軸径方向および管軸方向に配置して三次元画像を再構築した三次元画像を表示する。これにより、内壁、外壁、薄領域、ステントを単独または組み合わせて自由に三次元画像として表示できる。
【００７２】
図９（Ａ）は、内壁ＷｉとステントＳを管軸方向に縦断して表示する三次元画像図であり、図９（Ｂ）は内壁ＷｉとステントＳを軸径方向に横断して表示する三次元画像図であり、図９（Ｃ）は外壁Ｗｏ（または内壁Ｗｉ）と薄領域ＴＣＦを表示する三次元画像である。ここで、内壁Ｗｉおよび外壁Ｗｏは血管をイメージしやすいピンク色や赤色等で表示し、ステントＳは金属をイメージしやすいシルバー色またはグレー色等で表示し、薄領域ＴＣＦは黄色や白など内壁Ｗｉおよび外壁Ｗｏと区別できる色で表示する。このように、血管の状態、ステントの状態を三次元で表示でき、入力部２６の操作に応じて任意の位置および任意の角度での表示を行うことができる。この薄領域ＴＣＦを表示する三次元表示部９１は、危険領域明示手段として機能する。
【００７３】
二次元表示部９２は、検出輝度データ７１における管軸方向の各位置（ページ番号）での全周の輝度データ（ラインデータ）を３６０°回転配置して断層画像Ｉ（Ｉ１〜Ｉ１０）を表示する。また、二次元表示部９２は、ステントデータ７９に記憶されているデータのうち、管軸方向の同じ位置（ページ番号）のデータでステントが存在している位置に、ステント画像（例えば赤色の点や白色の点等の色または輝度の異なる画像）を重ねて表示する。これにより、血管の断層画像（二次元表示部９２）上に、血管内に留置されているステントが精度よく表示される。
【００７４】
また、二次元表示部９２は、手動調整部９３を有しており、ステントを手動で追加する等の操作者の操作入力を入力部２６を介して受け付ける。手動調整部９３で追加入力されたステントのデータは、ステントデータ７９に保存される。
【００７５】
なお、検出表示プログラム７２のうち、一次検索部３１からステントデータの保存部５７までの機能を画像処理装置５に発揮させる部分がステント検出処理プログラムである。  
このように構成された画像処理装置５は、ステント画像表示装置として機能する。
【００７６】
以上に説明したイメージングシステム１により、血管などの生体の管状器官の内壁および外壁を検出することができる。  
また、イメージングシステム１は、内壁および外壁を異なるテンプレートによって検出するため、それぞれ精度よく検出することができる。  
また、イメージングシステム１は、内壁を検出する際に階段状のテンプレートを用いてテンプレート後方の輝度をステント後方の平坦部分の輝度よりも高くし、かつテンプレートの全体の深度方向の幅をステントＳの実際の厚さより広く（長く）していているため、ステントを内壁と誤検出することを防止でき、精度よく内壁を検出できる。
【００７７】
また、イメージングシステム１は、生体の管状器官の壁厚を検出することができるため、ＴＣＦ領域を把握することができる。イメージングシステム１は、この壁厚の検出を内壁の法線方向の厚さによって検出するため、真円ではない血管に対してプローブＰの位置に関わらず壁厚を精度よく測定することができ、信頼性を高めることができる。
【００７８】
また、イメージングシステム１は、内壁および外壁の検出において平滑化を行うため、内壁および外壁の形状を精度よく取得することができる。特に検出データにバラツキが発生しやすい外壁について平滑化を行うことで、イメージングシステム１は、精度よい壁厚の検出を効果的に行える。
【００７９】
また、イメージングシステム１は、ＴＣＦ領域を断層画像や三次元画像に表示することができ、利用者にＴＣＦ領域の位置や形状を明確に認識させることができる。特に三次元画像で表示することにより、イメージングシステム１は、利用者に対し、二次元の断層画像を順番に見て壁薄部領域の管軸方向の広さを想像するよりも明瞭に壁薄部の大きさや形状を確認させることができる。
【００８０】
また、イメージングシステム１は、ステントが適切に装着されているか判定することができ、ステントの装着状態を定量的に検証することができる。
【００８１】
また、イメージングシステム１は、ステントを補完することにより、ステントを精度よく検出することができる。この補完では、連続する断層画像におけるステントの連続性を見ることで、ノイズを防止しつつステントの検出率を向上させるという相反する課題を解決できる。
【実施例２】
【００８２】
従来、冠状動脈等の血管の狭窄を解消する治療として、血管内にステントを留置するステント治療が行われている。このステント治療では、治療前に最適なステントを決定すること、治療後のステントが適切に留置されて狭窄が解消しているかを確認することが求められる。
【００８３】
ここで、決定したステントの妥当性を治療前に容易に確認することが可能な画像解析装置および画像解析方法が提案されている（特許文献１：特開２００９−２４０３５９号公報参照）。この方法は、血管内超音波（ＩＶＵＳ）装置による画像に重畳して、事前確認用の模擬的なステント画像を表示させる。これにより、ステントの妥当性を治療前に容易に確認できるとされている。
【００８４】
また、目標物の三次元画像を再構成する方法が提案されている（特許文献２：特開２００１−１５５１４４号公報参照）。この方法は、器官の周りを回転するカメラによってデジタル放射線画像を収集する段階と、画像から画像へ目標物の位置をマーキングする段階と、連続する画像の連続的に確認された目標物の収集された画像と位置から目標物の三次元画像を再構成する段階を含むとされている。これにより、ステントの三次元画像を再構成することができるとされている。
【００８５】
また、被検体に留置する医療器具に関する複数のスライス画像のデータを記憶する記憶部と、前記記憶された複数のスライス画像から投影範囲が異なる複数の投影画像のデータを生成する画像生成部とを具備する３次元画像処理装置が提案されている（特許文献３：特開２０１０−８８８０３号公報参照）。この装置によると、Ｘ線を用いてステントのスライス画像等が得られるとされている。
【００８６】
しかし、特許文献１の方法は、模擬的に確認するものであるため、留置後のステントの状態を確認することはできないものである。  
また、特許文献２の方法は、どのようにしてステントを識別するのかの記載がなく、具体的な方法も最終的なアウトプットも不明なものである上、Ｘ線という放射線を用いるために被ばくの問題が生じ得るものである。  
また、特許文献３の装置は、Ｘ線という放射線を用いるものである。従って、放射線被ばくの問題が生じ得るものであり、ステント留置部に狭窄が再発していないか定期的に検査するような場合には好ましいとは言えないものである。
【００８７】
本発明者は、放射線を用いずにステントを高速に判別して画像化する方法を研究した。本方法は、光干渉断層撮影（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）による検出データを用いる。図１０は、本方法を説明する説明図である。
【００８８】
図１０（Ａ）の拡大断面図に示すように、光干渉断層撮影は、血管Ｂの内部にカテーテルＫを挿入し、カテーテルＫ内のプローブＰから軸径方向Ｗ２へ照射する近赤外線によってラインデータを取得し、このラインデータを軸径方向Ｗ２の３６０°の全周について管軸方向Ｗ１へ所定範囲集めた検出データを得る。本方法では、ステントＳを留置した後の血管Ｂ内で検出データを取得する。
【００８９】
図１０（Ｂ）は、縦軸をプローブＰの回転角度、横軸をプローブＰからの距離（血管径方向の距離）として、任意の管軸方向位置での検出データを表示した検出データ表示画像Ｇ１である。血管Ｂ等の組織やステントＳによる反射信号の強い部分が高輝度画素Ｇ１１として明るく表示されている。この高輝度画素Ｇ１１は、プローブＰが血管Ｂの径断面の中心に存在とは限らないことから、プローブＰからの距離に応じて波打ったように表示される。なお、図１０（Ｂ）に図示するＬｉｎｅ１，３は、ステントＳが存在するラインのデータであり、Ｌｉｎｅ２は、ステントＳが存在しないラインのデータである。
【００９０】
図１０（Ｃ）は、縦軸を輝度（１６ｂｉｔの画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、任意の管軸方向位置での任意の角度の検出データを表示したグラフである。図示では、図１０（Ｂ）のＬｉｎｅ１〜Ｌｉｎｅ３の３つのラインでの検出データＬ１〜Ｌ３を表示している。ここでラインとは、プローブＰから軸径方向の一方向を示し、ラインの検出データとは、その一方向の検出データ（ラインデータ）をいう。
【００９１】
図示するように、ステントＳのあるラインの検出データＬ１（Ｌｉｎｅ１）および検出データＬ３（Ｌｉｎｅ３）だけでなく、ステントＳの存在しない検出データＬ２（Ｌｉｎｅ２）でもピークが出ていることがわかる。
【００９２】
図１０（Ｄ）は、縦軸を輝度（画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、任意の管軸方向位置での任意の角度の検出データＬ４，Ｌ５を表示したグラフである。
【００９３】
検出データＬ４は、血管Ｂに留置したばかりのステントＳを検出した場合のグラフを示す。図示するように、検出データＬ４は、ステントＳの存在する深度で輝度が急激に高くなってピークを示している。
【００９４】
検出データＬ５は、血管ＢにステントＳを留置して時間が経過した後に血管壁が新生している部位を検出した場合のグラフを示す。図示するように、血管壁での反射によって輝度が徐々に高くなり、ステントＳ付近で急激に少し高くなってピークを示していることがわかる。
【００９５】
このような検出データを用いて、ステントＳの二次元断層画像や三次元画像を再構築するためには、検出データからステントＳが検出されている画素（以下、ステント画素という）を判別しなければならない。
【００９６】
ここで、ステント画素は、他の画素よりも高輝度になる特徴がある。  
しかし、ステントＳのある検出データＬ１，Ｌ３だけでなく、ステントＳのない検出データＬ２でもピークが現れるという問題点がある。また、ステントＳのない検出データＬ２は、ステントＳのある検出データＬ１，Ｌ３よりも高輝度となる深度範囲（図１０（Ｄ）の横管軸方向の範囲）が広いが、血管壁が新生したステントＳの検出データＬ５でも高輝度となる深度範囲が広いという問題点がある。さらに、ステントＳ付近でのピークは、挿入したばかりのステントＳの検出データＬ４よりも血管壁が新生したステントＳの検出データＬ５の方が低くなり、輝度の高さだけでは判別できないという問題点もある。このように、ステントＳの周囲の状態によって、ステント画素の実際の輝度や、ステント画素付近のピークの形状が様々であるため、ステント画素を適切かつ高速に抽出することは困難であった。仮に、ステント画素を抽出するためのテンプレートの形状を複雑にすると、ステント画素抽出のための計算時間が長くなり、高速動作を望めないという問題点もあった。
【００９７】
本発明者は、このようなデータについて鋭意研究の結果、ステント画素を高速かつ適切に判別する方法を発明した。
【００９８】
図１０（Ｅ）は、縦軸を輝度（画像輝度）、横軸をプローブＰからの軸径方向の距離（深度）として、ステントＳが存在する検出データＬ６のステントＳによるピーク後方部位を拡大表示したグラフである。
【００９９】
図示するように、ピーク後方の急低下部分Ｔ１は傾斜変化部Ｔ２まで輝度が急激に低下し、傾斜変化部の後方の低輝度部分Ｔ３はなだらかに低輝度が続いている。この急低下部分Ｔ１とその後の低輝度部分に着目するテンプレートＴを作成することで、ステントＳを適切に抽出することができた。
【０１００】
すなわち、ステントＳや組織によって検出データの輝度プロファイルは様々な様相を示すが、本発明者は、近赤外線に対するステントＳの反射率が高いことによりステントＳより深度の深い位置では急激に輝度が下がる特徴を見出し、この特徴からステントＳを適切に判別する方法を発明した。
【０１０１】
テンプレートは、深度方向に沿って、高輝度から急激に輝度が下がり、その後は変化が少なく低輝度を示す（特に少しずつ低下するか同じ輝度を示す）形状とする。また、テンプレートのうち最も輝度の高い最初の箇所に対応する検出データの座標Ｃを、ステント画素（ステント位置）とする。これにより、ステントの存在するラインデータと、そのラインデータにおけるステント位置を適切に決定できる。なお、テンプレートの形状等によって、ステント位置は、テンプレートにおける所定位置に定めることができ、例えば、テンプレートのうち最も輝度の高い箇所から定められる所定位置（たとえば同一位置ではなく解像度の所定画素数分だけ深度の浅い位置とするなど）とすることができる。
【０１０２】
また、マッチングの際には、検出データＬ６とテンプレートＴの誤差Ｍが所定範囲内であればステントＳであると判断する構成にする。これにより、検出精度を向上することができる。
【０１０３】
また、ステントＳ部分の輝度が非常に高くなるため、検出データのうち上限輝度Ｂｕ以上の輝度はテンプレートのうち最も輝度の高い箇所として扱うとよい。これにより、より適切にステントＳを判別することができる。
【０１０４】
また、計算速度を向上するため、一次検索で画像輝度Ｂｎ以上の画素数（データ数）が所定量のラインをステントＳ候補とし、候補のデータのみを上記テンプレートと比較して、所定誤差内のデータをステントＳと判別することで、処理速度をさらに向上した。画像輝度Ｂｎは、適宜定めた所定輝度とすることができ、テンプレートの最大値に対して、１／２以下の所定輝度とすることができ、１／４以下の所定輝度とすることが好ましく、１／５程度の所定輝度とすることがより好ましい。
【０１０５】
一次検索では、検出データのうち深度の浅い側のカテーテル除外用距離Ｄｐ以下のデータを除外することが好ましい。これにより、プローブＰおよびカテーテルが写る等による誤検出を防止できる。ここでのカテーテル除外用距離Ｄｐは、プローブＰを含むカテーテルが写っている範囲と同一か、それより少し長くまたは少し短い所定距離とすることができる。これにより、プローブＰによる誤検知を排除しつつ、ステントＳにプローブＰが近接している場合にステントＳのデータを除外してしまうことを防止できる。
【０１０６】
また、一次検索では、基底ノイズの大きさである画像輝度Ｂｎ以下のデータを除外していることで、ノイズによる誤検知を防止できる。  
二次検索におけるテンプレートとの比較（テンプレートマッチング）において、テンプレートにマッチする点が複数見つかった場合は、最もテンプレートに一致する点をステントＳとする。これにより、ステント位置を適切に判別できる。
【０１０７】
以下、この発明の一実施形態を図面と共に説明する。  
図１１は、イメージングシステム１０１のシステム構成を示すブロック図である。イメージングシステム１０１は、検出装置３と、画像処理装置１０５とで構成されている。このイメージングシステム１０１は、人体の管状の部分（血管、気管、食道、十二指腸、大腸、胆道など）の断層画像を得るものとすることができ、この実施例では血管の断層画像を得るものについて説明する。
【０１０８】
検出装置３は、光源１１、分光器１２、スキャニング部１３、リファレンス部１４、検出器１５、増幅器１６、信号処理部１７、およびデータ出力部１８を備えている。
【０１０９】
光源１１は、近赤外線による光信号を発振する。分光器１２は、光源１１の光信号を分光する。スキャニング部１３は、分光器１２を介して供給される光信号をプローブで９０°反射し、供給される光信号と垂直方向に３６０°回転してスキャニングし、対象物からの反射光により対象物の内部の層構造を示す二次元情報を取得する。これを管軸方向に移動して多層構造を成す複数の二次元情報を取得する。リファレンス部１４は、リファレンスミラーを備えている。このリファレンスミラーから分光器１２までの光学距離と、スキャニング部１３のスキャニングミラーから分光器１２までの光学距離は、等しい距離となっている。検出器１５は、反射光を検出して検出信号を得る。増幅器１６は、検出器１５で検出した検出信号を増幅する。信号処理部１７は、検出信号を信号処理して検出輝度データ１５１に変換する。データ出力部１８は、検出輝度データ１５１を画像処理装置１０５等の外部機器に出力する。
【０１１０】
検出輝度データ１５１は、血管組織等により近赤外線が反射した反射光の輝度データであり、ステントが留置されている血管内部から軸径方向に検出したラインデータを血管全周について管軸方向へ所定範囲（所定ページ数分）集めた走査データである。ラインデータは、軸径方向の各深度（プローブ中心からの距離）の輝度データである。３６０°分のラインデータが１ページ分のデータ（１断層データ）となり、この１ページ分のデータが管軸方向へ複数（複数ページ分）集まって走査データが構成されている。従って、１ページ分のデータからステントを含む血管の二次元の断層画像を得ることができ、管軸方向の任意の位置を指定することで該当ページの二次元の断層画像を得ることができる。
【０１１１】
画像処理装置１０５はコンピュータで構成されている。この画像処理装置１０５は、ハードウェアとして、各種制御と各種演算を実行する制御部１３０、データやプログラムを記憶する記憶部１５０、画像を表示するディスプレイ等の表示部１５５、入力操作を受け付けるマウスおよびキーボード等の入力部１５６、および、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体１５８に対して情報を読み書きする媒体処理部１５７を備えている。制御部１３０は、記録媒体１５８に記録されたステント検出表示プログラム１５２等の各種プログラムを媒体処理部１５７から読み込み記憶部１５０にインストールして、インストールした各種プログラムを実行することができる。
【０１１２】
制御部１３０は、記憶部１５０に記憶されたステント検出表示プログラム１５２により、データ調整部１３１、テンプレート選択部１３５、マッチング部１３７、ステントデータ保存部１３８、三次元表示部１４１、二次元表示部１４２、および手動調整部１４３として機能する。
【０１１３】
記憶部１５０は、検出輝度データ１５１、ステント検出表示プログラム１５２、テンプレートデータ１５３、およびステントデータ１５４等、各種のデータとプログラムを記憶している。検出輝度データ１５１は、検出装置３から受信したか、媒体処理部１５７により記録媒体１５８から読み取ったものである。
【０１１４】
データ調整部１３１は、カット部１３２と絞り込み部１３３とを有しており、記憶部１５０から検出輝度データ１５１を読み出して処理を実行する。この検出輝度データ１５１は、媒体処理部１５７によって記録媒体１５８から読み出されてもよい。検出輝度データ１５１を読み出すデータ調整部１３１は、データ取得手段として機能する。
【０１１５】
カット部１３２は、検出輝度データ１５１のうちプローブの回転中心からカテーテル除外用距離Ｄｐまでのデータと、画像輝度Ｂｎ以下のデータをカットする。すなわち、検出輝度データ１５１のうち、プローブの回転中心からの距離がカテーテル除外用距離Ｄｐ以上で、かつ、画像輝度Ｂｎ以上に含まれる画素数を各ラインで算出する。
【０１１６】
絞り込み部１３３は、カット部１３２のカットにより残ったラインの検出輝度データ１５１のうち、カット部１３２で算出した画素数が全ライン平均の所定割合以下（例えば６割以下）となるラインデータをステント存在候補の検出データとして抽出する。
【０１１７】
テンプレート選択部１３５は、テンプレートデータ１５３の中から適切なテンプレートを選択する。このテンプレートの選択は、プローブの種類等によって手動あるいは自動で選択する。自動で選択する場合には、検出データの全体の輝度等、プローブの特性に合わせて機械的に決定すればよい。また、選択するテンプレートは、１つに限らず、複数とすることもできる。このテンプレート選択部１３５は、テンプレート切替手段として機能する。
【０１１８】
マッチング部１３７は、データ調整部１３１で絞り込まれた検出データについて、テンプレート選択部１３５で選択されたテンプレートによるマッチング処理を実行する。このマッチング処理では、各ラインの検出データの輝度プロファイルに対して、テンプレートを深度方向に移動させながら平均輝度誤差が所定範囲内（閾値内）にある箇所を検出する。所定範囲内にあれば、ステントと判断する。このとき、輝度が上限輝度Ｂｕ（Ｂｕは予め定めた所定値）以上の場合は上限輝度Ｂｕとして扱う。そして、平均輝度誤差が所定範囲内にある検出データを発見すると、そのときのテンプレートの位置におけるテンプレートの最大輝度の位置をステント位置として定める。
【０１１９】
このマッチング部１３７は、１つの検出データ内にテンプレートにマッチする点が複数見つかった場合、最も良く一致する点を用いてステント位置を定める。また、複数のテンプレートを用いる場合、いずれかのテンプレートとの平均輝度誤差が所定範囲内（閾値内）にあればステントであると定める。
【０１２０】
このマッチング部１３７と上述したデータ調整部１３１は、ステント位置検出手段として機能する。また、データ調整部１３１とテンプレート選択部１３５とマッチング部１３７を有する画像処理装置１０５は、ステント検出処理装置として機能する。
【０１２１】
ステントデータ保存部１３８は、検出されたステントのデータを、ステントデータ１５４として記憶部１５０に保存する。
【０１２２】
三次元表示部１４１、および二次元表示部１４２は、ステントデータ１５４および検出輝度データ１５１を記憶部１５０から読み出し、それぞれ三次元画像や二次元画像を表示部１５５に表示する。  
三次元表示部１４１は、ステントデータ１５４を軸径方向および管軸方向に配置して三次元画像を再構築した三次元画像を表示する。
【０１２３】
二次元表示部１４２は、検出輝度データ１５１における管軸方向の各位置（ページ番号）での全周の輝度データ（ラインデータ）を３６０°回転配置して断層画像を表示する。また、二次元表示部１４２は、ステントデータ１５４に記憶されているデータのうち、管軸方向の同じ位置（ページ番号）のデータでステントが存在している位置に、ステント画像（例えば赤色の点や白色の点等の色または輝度の異なる画像）を重ねて表示する。これにより、血管の断層画像（二次元表示部１４２）上に、血管内に留置されているステントが精度よく表示される。
【０１２４】
また、二次元表示部１４２は、手動調整部１４３を有しており、ステントを手動で追加する操作者の操作入力を入力部１５６を介して受付ける。手動調整部１４３で追加入力されたステントのデータは、ステントデータ１５４に保存される。
【０１２５】
なお、ステント検出表示プログラム１５２のうち、データ調整部１３１からステントデータ保存部１３８までの機能を画像処理装置１０５に発揮させる部分がステント検出処理プログラムである。  
このように構成された画像処理装置１０５は、ステント画像表示装置として機能する。
【０１２６】
図１２は、テンプレートデータ１５３のデータ構成とステントデータ１５４のデータ構成を説明する説明図である。  
図１２（Ａ１）〜図１２（Ｃ２）に示すように、この実施例では、テンプレートデータ１５３として、異なる種類のプローブＡ，Ｂに対応できるように、プローブＡ用テンプレート１５３ａ、プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂ、およびプローブＢ用第２テンプレート１５３ｃを有している。プローブＡ用テンプレート１５３ａは、プローブＡ用のテンプレートであり、プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂ、およびプローブＢ用第２テンプレート１５３ｃは、プローブＢ用のテンプレートである。プローブＢに関しては、プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂ、およびプローブＢ用第２テンプレート１５３ｃのうちどちらかのテンプレートに近似していればステントであると判別する。これらのテンプレート１５３ａ〜１５３ｃは、ステント後部の輝度プロファイルを所定画素数毎に平均値等でまるめた値を列挙している。
【０１２７】
プローブＡ用テンプレート１５３ａは、図１２（Ａ１）に示すように、番号１〜番号１０の１０列のデータで構成されている。各列には、番号１から番号１０まで、順番に値Ａ１、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７、Ａ７、Ａ７が記憶されている。この番号１〜番号１０に記憶されている値Ａ１〜Ａ７は、図１２（Ａ２）のグラフに示すような値である。ここで、値の符号が同じ番号には、同じ値が記憶されている。従って、番号１から番号４（傾斜変化部Ｔｂ）までの急低下部分Ｔａについて、番号１，２は同じ値Ａ１が続き、図１２（Ａ２）に示すように、番号３から急激に値が下降している。例えばＡ１の値を「１」とすれば、Ａ２は「７／１５」、Ａ３は「１／５」といったように、２段階で最大値の１／５にまで値が下がる急激な傾斜のテンプレートとなっている。番号５以降の低輝度部分Ｔｃは、Ａ４からＡ７に少しずつ値が下がる緩やかな傾斜であり、テンプレートの最後の値Ａ７は、例えば強度「０」とすることができる。
【０１２８】
プローブＡ用テンプレート１５３ａの一次検索用のデータは、上限輝度Ｂｕがテンプレートの最大値と同じ程度であり、画像輝度Ｂｎがテンプレートの最大値の１／５倍程度であり、カテーテル除外用距離Ｄｐがテンプレートの最大値の１／３０程度である。
【０１２９】
プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂは、図１２（Ｂ１）に示すように、番号１〜番号２０の２０列のデータで構成されている。各列には、番号１から番号１０まで、順番に値Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ３、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ５、Ｂ５、Ｂ６、が記憶され、番号１１から２０は全てＢ６が記憶されている。この番号１〜番号２０に記憶されている値Ｂ１〜Ｂ６は、図１２（Ｂ２）のグラフに示すような値である。ここで、値の符号が同じ番号には、同じ値が記憶されている。したがって、図１２（Ｂ２）に示すように、番号１から番号３（傾斜変化部Ｔｂ）までの急低下部分Ｔａは急激に値が下降し、番号４以降の低輝度部分Ｔｃはなだらかな値の下降となっている。例えばＢ１の値を「１」とすれば、Ｂ２は「６５／１００」、Ｂ３は「３／１０」といったように、２段階で最大値の約１／３にまで値が下がる急激な傾斜のテンプレートとなっている。Ｂ４からＢ６は少しずつ値が下がる緩やかな傾斜であり、テンプレートの最後の値Ｂ６は、例えばＢ１の「１／１０」とすることができる。
【０１３０】
プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂの一次検索用のデータは、上限輝度Ｂｕがテンプレートの最大値と同じ程度であり、画像輝度Ｂｎがテンプレートの最大値の１／５倍程度であり、カテーテル除外用距離Ｄｐがテンプレートの最大値の３／２５程度である。
【０１３１】
プローブＢ用第２テンプレート１５３ｃは、図１２（Ｃ１）に示すように、番号１〜番号２０の２０列のデータで構成されている。各列には、番号１から番号１０まで、順番に値Ｃ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ６、Ｃ６、Ｃ６が記憶され、番号１１から２０は全てＣ６が記憶されている。この番号１〜番号２０に記憶されている値Ｃ１〜Ｃ６は、図１２（Ｃ２）のグラフに示すような値である。ここで、値の符号が同じ番号には、同じ値が記憶されている。したがって、図１２（Ｃ２）に示すように、番号１から番号４（傾斜変化部Ｔｂ）までの急低下部分Ｔａでは番号２から急激に値が下降し、番号５以降の低輝度部分Ｔｃでは比較的なだらかな値の下降となっている。例えばＣ１の値を「１」とすれば、Ｃ２は「６／１０」、Ｃ３は「３／１０」といったように、２段階で最大値の約１／３にまで値が下がる急激な傾斜のテンプレートとなっている。Ｃ４からＣ６は、１／５、１／１０、０と少しずつ値が下がる比較的緩やかな傾斜であり、テンプレートの最後の値Ｃ６は、例えば「０」とすることができる。
【０１３２】
プローブＢ用第２テンプレート１５３ｃの一次検索用のデータは、上限輝度Ｂｕがテンプレートの最大値と同じ程度であり、画像輝度Ｂｎがテンプレートの最大値の１／５倍程度であり、カテーテル除外用距離Ｄｐがテンプレートの最大値の３／２５程度である。
【０１３３】
このように、テンプレートの最後は、テンプレートの最初の値の１／８以下が好ましく、１／１０以下がより好ましい。また、テンプレートの最後には、最小値が複数続く構成であることが好ましい。また、テンプレートの最初の方の最大値から、所定回数以内に半分以下に小さくなることが好ましく、所定回数以内に１／３以下に小さくなることがより好ましい。所定回数は、１０回（１０段階）以下であることが好ましく、５回（５段階）以下であることがより好ましく、３〜４回（３〜４段階）程度であることがより好ましい。また、テンプレートの大まかな形状は、最大値から半分以下（好ましくは１／３以下）に急激に低下する部分と、その急激な低下の深度範囲よりも長い深度範囲の低輝度部分（なだらかに低下するか同じ輝度の部分）を有する形状とすることが好ましい。
【０１３４】
図１２（Ｄ）に示すように、ステントデータ１５４は、番号（ＳｔｒｕｔＮｏ）、ページ番号（ｉｎｔＣｕｒｒＰａｇｅ）、アングル（Ａｎｇｌｅ）、ＲｅｃｔＸ位置（Ｒｅｃｔ＿ｘ）、ＲｅｃｔＹ位置（Ｒｅｃｔ＿ｙ）、ＰｏｌａｒＸ位置（Ｐｏｌａｒ＿ｘ）、ＰｏｌａｒＹ位置（Ｐｏｌａｒ＿ｙ）、および特定手法（Ｍｅｔｈｏｄ）で構成されている。
【０１３５】
これにより、どのページ番号のどの位置にステントが存在するか、およびそのステントが自動検出されたのか、手動設定されたのか、削除されたのかを記憶することができる。詳述すると、検出データは、プローブからの距離となる深度方向の輝度データ（ラインデータ）を各角度について集めた全周の断層画像データを管軸方向に複数ページ分集めて成り立つ。このページ番号ごとに、断層画像におけるステント位置を示すことで、検出データにおけるステント位置を明確に把握できる。
【０１３６】
ステントデータ１５４の特定手法（Ｍｅｔｈｏｄ）は、自動（Ａｕｔｏ）、手動（Ｍａｎｕａｌ）、及び削除（Ｄｅｌｅｔｅｄ）のいずれかを示すフラグが記憶される。これにより、画像処理装置１０５が演算によって自動検出したステント（自動）か、操作者が手動でステントとして登録したステント（手動）か、削除されたステント（削除）かを判別できる。
【０１３７】
図１３は、ステント画像を表示する画面の説明図であり、図１３（Ａ）は二次元画像表示画面１６０の画面イメージ図、図１３（Ｂ）は三次元画像表示画面１８０の画面イメージ図を示す。
【０１３８】
図１３（Ａ）に示す二次元画像表示画面１６０は、断層画像である二次元画像を表示する二次元画像表示部１７３を備えており、次に説明する各種のボタン等によって操作を受け付ける。
【０１３９】
ファイルオープンボタン１６１は、検出データのファイルを選択する選択画面を表示し、画像確認や各種操作を行いたい検出データの選択を受け付ける。  
ファイル表示部１６２は、現在表示している検出データのファイル名を表示する。
【０１４０】
輝度表示部１６３は、二次元画像表示部１７３に表示している二次元画像１７４の全体の輝度を表示する。輝度スライダ１６４が移動され再描画ボタン１６８がクリックされると、二次元画像１７４の全体の輝度が変更され、変更後の輝度が輝度表示部１６３に表示される。
【０１４１】
コントラスト表示部１６５は、二次元画像表示部１７３に表示している二次元画像１７４の全体のコントラストを表示する。コントラストスライダ１６６が移動され再描画ボタン１６８がクリックされると、二次元画像１７４の全体のコントラストが変更され、変更後のコントラストがコントラスト表示部１６５に表示される。
【０１４２】
ステント表示チェックボタン１６７は、チェックされると二次元画像表示部１７３に表示している二次元画像１７４にステント画像１７４ａを表示し、チェックが外されるとステント画像１７４ａを非表示とする。
【０１４３】
再描画ボタン１６８は、クリックされると二次元画像表示部１７３の表示を再描画する。これにより、輝度スライダ１６４で変更された輝度、コントラストスライダ１６６で変更されたコントラストの二次元画像１７４が二次元画像表示部１７３に表示される。
【０１４４】
自動検出ボタン１６９は、クリックされるとデータ調整部１３１（図１１参照）とマッチング部１３７によるステントの自動検出処理を実行する。このとき、モード表示部１７１は、自動モードであることを示す「Ａｕｔｏ  Ｍｏｄｅ」を表示する。
【０１４５】
手動描画チェックボタン１７０がチェックされると、二次元画像表示部１７３に表示している二次元画像１７４にステント画像を手動で描画することを受け付ける。描画されたステントのデータは、手動描画データとしてステントデータ１５４（図１１参照）に保存される。  
作業進行状況表示部１７２は、処理作業の進捗状況をスライダ表示によって表示する。
【０１４６】
二次元画像表示部１７３は、二次元画像１７４を表示する。この二次元画像１７４は、検出輝度データ１５１より任意の管軸方向位置の全周のデータを中心から３６０°に回転配置して得た血管の断層画像である。近赤外線が反射する血管壁１７４ｂ等は輝度が高いために明るく表示される。ステント画像１７４ａ（ステントＳ）の存在する部分は、ステントＳでほとんどの近赤外線が反射するため、それ以降の体組織による反射がほとんどなく、そのステント画像１７４ａの外側へ向かって放射状の影があるように表示される。中心にはプローブ１７４ｃが写っている。
【０１４７】
ページスライダ１７５は、表示する断層画像のページ数（すなわち管軸方向の位置）をドラッグ操作により変更する。  
三次元表示ボタン１７６は、クリックされると図１３（Ｂ）の三次元画像表示画面１８０を表示する。
【０１４８】
データセーブボタン１７７は、クリックされると、操作入力されたデータ（例えば手動で追加されたステントのデータ等）を記憶部１５０の適切なデータに保存する。
【０１４９】
画像保存ボタン１７８は、表示している二次元画像１７４を記憶部１５０（図１１参照）に保存する。このとき、ステント表示チェックボタン１６７がチェックされていればステントも表示した画像が保存され、ステント表示チェックボタン１６７のチェックが外されていればステントを表示しない画像が保存される。
【０１５０】
図１３（Ｂ）は、三次元画像表示画面１８０の画面イメージ図である。この三次元画像表示画面１８０は、三次元画像表示部１８５に三次元画像１８６を表示し、各種操作によって任意の方向から三次元画像１８６を確認することができる。
【０１５１】
上下回転スライダ１８１は、操作されると三次元画像１８６を上下方向に回転させ、見る方向を上下方向に変更することができる。  
アニメーションボタン１８２は、チェックされるとアニメーションを開始し、チェック解除されるとアニメーションを停止する。
【０１５２】
サイズスライダ１８３は、操作されると三次元画像１８６の表示サイズを拡大／縮小する。  
左右回転スライダ１８４は、操作されると三次元画像１８６を左右方向に回転させ、見る方向を左右方向に変更することができる。
【０１５３】
三次元画像表示部１８５は、ステント１８７を三次元画像１８６として表示する。この三次元画像１８６は、自動検出されたステント１８７ａと手動入力されたステント１８７ｂが異なる色または異なる輝度になっている。なお、図１３（Ｂ）はモノクロ画像で表示しているためわかりにくいが、ステント１８７ａよりステント１８７ｂが濃く（暗く）表示されている。
【０１５４】
この三次元画像表示画面１８０により、三次元画像１８６を任意の方向から三次元で確認することができる。したがって、ステント１８７の配置、広がり具合等を詳細に確認することができる。自動検出されたステント１８７ａと手動入力されたステント１８７ｂを異なる色で表示するため、自動検出されたものか手動入力したものかを明確に判別することができる。
【０１５５】
以上の構成及び動作により、放射線を用いることなく、留置したステントの位置を高速に精度よく検出できる。特に、テンプレートデータ１５３（１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃ）（図１２参照）は、ステントによるピーク後方部分に着目したデータであるから、ステント周囲の組織の状態にかかわらず適切にステントを検出できる。
【０１５６】
また、テンプレートデータ１５３（１５３ａ，１５３ｂ，１５３ｃ）（図１２参照）は、急低下部分Ｔａと低輝度部分Ｔｃを有する構成であるため、さらに高速かつ精度よくステントを検出することができる。
【０１５７】
また、一次検索でステントの候補データを抽出した上で、テンプレートデータ１５３（図１２参照）によるマッチングを行うため、さらに高速にステントを検出することができる。
【０１５８】
また、テンプレートデータ１５３は、プローブＡ用テンプレート１５３ａ、プローブＢ用第１テンプレート１５３ｂとプローブＢ用第２テンプレート１５３ｃといったように、複数種類を準備しているため、プローブの種類に応じて適切なテンプレートで精度よくステントを検出できる。また、テンプレート選択部１３５により、プローブに適したテンプレートを選択することができる。
【０１５９】
また、検出輝度データ１５１のうち上限輝度Ｂｕ以上の輝度は上限輝度Ｂｕとして扱うため、高輝度なステントについても適切に判別できる。
【０１６０】
また、一次検索では、検出データのうち深度の浅い側のカテーテル除外用距離Ｄｐ以下のデータを除外するため、プローブが写る等による誤検出を防止できる。  
また、一次検索では、画像輝度Ｂｎ以下のデータを除外しているため、ノイズによる誤検知を防止できる。
【０１６１】
二次検索におけるテンプレートとの比較（テンプレートマッチング）において、テンプレートにマッチする点が複数見つかった場合は、最もテンプレートに一致する点をステントとするため、１つのステントを複数のステントとして誤検知することを防止できる。
【０１６２】
また、三次元画像１８６は、ステントを表示して血管を表示しないため、ステントの立体形状を明瞭に確認することができる。
【０１６３】
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
この発明は、狭窄した血管を拡張するステント治療前の血管内部の広さ、血管の壁厚等を確認でき、さらにステント治療後のステントの位置や大きさや広がり、およびステントの装着状態を確認できるイメージングシステムに利用できる。他にも、生体の管状の部分（血管、気管、食道、十二指腸、大腸、胆道など）や、この管状の部分に留置したステントを検出し表示する装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
５，１０５…画像処理装置
２２…記憶部
２５，１５５…表示部
３３…内壁検出部
３４…内壁平滑化部
３５…外壁検出部
３６…外壁平滑化部
３８…薄領域検出部
５１…カット部
５２…絞り込み部
５３…ステント一次検出部
５６，１３５…テンプレート選択部
６１…ステント状態検出部
７２…検出表示プログラム
９１…三次元表示部
１３１…一次検索部
１３７…マッチング部
１５２…ステント検出表示プログラム
１５３，Ｔ…テンプレートデータ
１７０…手動描画チェックボタン
１７４ａ…ステント画像
Ｂ…血管
Ｂｎ…画像輝度
Ｄｐ…カテーテル除外用距離
Ｐ…プローブ
Ｒｉ…内壁閉曲線
Ｓ…ステント
Ｔ１，Ｔａ…急低下部分
Ｔ２，Ｔｂ…傾斜変化部
Ｔ３，Ｔｃ…低輝度部分
ＴＣＦ…薄領域
Ｔｉ…内壁テンプレート
Ｔｏ…外壁テンプレート
Ｗ１…管軸方向
Ｗ２…軸径方向
Ｗｉ…内壁
Ｗｏ…外壁
Ｗｄ…壁厚
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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