(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物体の画像を処理する画像処理装置であって、
第１のプルバック速度および前記第１のプルバック速度よりも速い第２のプルバック速度で撮影された、前記対象物体の一連の第１の画像および一連の第２の画像を取得する画像取得手段と、
前記第１のプルバック速度で撮影された第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された第１の画像とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付けの結果に基づいて、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第２の画像とを対応付けて表示装置に表示させる制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像とを表示装置に表示させ、
前記画像処理装置は、前記表示装置に表示された画像から、前記第１のプルバック速度で撮影された第１の画像および前記第２のプルバック速度で撮影された第１の画像の選択をユーザから受け付ける選択受付手段をさらに備えており、
前記対応付け手段は、前記選択に基づいて対応付けを実施することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の画像は、前記対象物体の超音波断層画像であり、
前記第２の画像は、前記対象物体の光断層画像である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の画像は、前記対象物体の光断層画像であり、
前記第２の画像は、前記対象物体の超音波断層画像であり、
前記第１のプルバック速度での撮影の際にフラッシュ操作が実施されて前記第１の画像が取得される
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
対象物体の画像を処理する画像処理装置であって、
第１のプルバック速度および前記第１のプルバック速度よりも速い第２のプルバック速度で撮影された前記対象物体の一連の第１の画像および一連の第２の画像と、当該一連の第１の画像および一連の第２の画像の撮影と同期して撮影された前記対象物体の一連の第３の画像とを取得する画像取得手段と、
前記第１のプルバック速度で撮影された第３の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された第３の画像とを対応付ける対応付け手段と、
前記対応付けの結果に基づいて、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第２の画像とを対応付けて表示装置に表示させる制御手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第３の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第３の画像とを表示装置に表示させ、
前記画像処理装置は、前記表示装置に表示された画像から、前記第１のプルバック速度で撮影された第３の画像および前記第２のプルバック速度で撮影された第３の画像の選択をユーザから受け付ける選択受付手段をさらに備えており、
前記対応付け手段は、前記選択に基づいて対応付けを実施することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の画像は、前記対象物体の超音波断層画像であり、
前記第２の画像は、前記対象物体の光断層画像であり、
前記第３の画像は、前記対象物体の放射線画像である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の画像は、前記対象物体の光断層画像であり、
前記第２の画像は、前記対象物体の超音波断層画像であり、
前記第３の画像は、前記対象物体の放射線画像である
ことを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記放射線画像は、前記超音波断層画像および前記光断層画像を撮影するイメージングコアに設けられたマーカを含むことを特徴とする請求項７または８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記対象物体は、血管であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
対象物体の画像を処理する画像処理装置の作動方法であって、
前記対象物体の一連の第１の画像および一連の第２の画像を取得する工程であり、一連の第１の画像は、第１のプルバック速度で、一連の第２の画像は前記第１のプルバック速度よりも速い第２のブルバック速度で予め撮影されている工程と、
前記第１のプルバック速度で撮影された第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された第１の画像とを対応付ける工程と、
前記対応付けの結果に基づいて、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第２の画像とを対応付けて表示装置に表示させる工程と
を有することを特徴とする画像処理装置の作動方法。
【請求項１２】
対象物体の画像を処理する画像処理装置の作動方法であって、
前記対象物体の一連の第１の画像と一連の第２の画像と一連の第３の画像とを取得する工程であって、一連の第１の画像は第１のプルバック速度で、一連の第２の画像は前記第１のプルバック速度よりも速い第２のプルバック速度で、一連の第３の画像は一連の第１の画像及び一連の第２の画像の撮影と同期して、それぞれ予め撮影されたものである工程と、
前記第１のプルバック速度で撮影された第３の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された第３の画像とを対応付ける工程と、
前記対応付けの結果に基づいて、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第２の画像とを対応付けて表示装置に表示させる工程と
を有することを特徴とする画像処理装置の作動方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の画像処理装置の作動方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを格納したコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理装置の制御方法、プログラムおよび記憶媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
血管及び脈管などの生体管腔内に生じる心筋梗塞等の原因となる狭窄部の経皮的な治療に際し、狭窄部の性状を観察するため、又は治療後の状態を観察するため、超音波又は光等の検査波を利用して生体管腔の画像を取得する診断用のカテーテルが用いられている。
【０００３】
血管内超音波診断（ＩＶＵＳ：Ｉｎｔｒａ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｕｎｄ）では、挿入部の先端に超音波振動子を有するイメージングコアを回転自在に設け、体腔内に挿入した後、手元側の駆動部から延在するドライブシャフト等を介して回転させながら走査（ラジアルスキャン）するものが一般的である。
【０００４】
また、波長掃引を利用した光干渉断層画像診断（ＯＦＤＩ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｉｍａｇｉｎｇ）では、光ファイバの先端に光学レンズおよび光学ミラー（送受信部）が取り付けられたイメージングコアを内挿した光プローブ部を血管内に挿入し、イメージングコアを回転させながら先端の送受信部から血管内に測定光を出射するとともに、生体組織からの反射光を受光することで血管内におけるラジアル走査を行う。そして、該受光した反射光と参照光とを干渉させることにより生成した干渉光に基づいて、血管の断層画像を描出するものが一般的である。
【０００５】
ＯＦＤＩは血管の内腔面に対して高い解像度の画像が得られるが、その血管内腔面から比較的浅い組織までの像しか得られない。一方、ＩＶＵＳの場合は、得られる画像の解像度という点ではＯＦＤＩよりは低いものの、逆に、ＯＦＤＩより深い血管組織の像を得ることができる。そこで、最近では、ＩＶＵＳの機能と、ＯＦＤＩの機能とを組み合わせたデュアルセンサを搭載したイメージングコアを有する画像診断装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
このような装置を用いて、医師は同一の観察部位をＩＶＵＳの画像とＯＦＤＩの画像との両方の画像を用いて評価を行っている。ＩＶＵＳの画像もＯＦＤＩの画像もプルバック操作（イメージングコアを手元側へ移動させる操作）を行いながら複数の断層画像の取得を行うが、イメージングコアの移動速度（プルバック速度）を切り替えることによって、低速プルバック（例えば、０．５ｍｍ／ｓｅｃ）と高速プルバック（例えば、２０ｍｍ／ｓｅｃ）とが併用されている。一般に高速プルバックで取得される画像は低速プルバックで取得される画像よりも画質が低下する。そのため、可能であれば低速プルバックでの画像取得を行いたいものの、低速プルバックの場合、ＯＦＤＩによる画像取得は、フラッシュを継続できないため困難である。一方、ＩＶＵＳによる画像取得は、低速プルバックでも高速プルバックでも可能である。
【０００７】
そこで、同一の観察部位に対して、低速プルバックで取得されるＩＶＵＳ画像と、高速プルバックで取得されるＯＦＤＩ画像とを用いて評価を行いたいというニーズがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−５６７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＩＶＵＳとＯＦＤＩとは異なるモダリティ（撮影装置）であるため、同一の観察部位に対して、低速プルバックで取得されるＩＶＵＳ画像と、高速プルバックで取得されるＯＦＤＩ画像とを位置合わせすることは難しい。このように、異なるモダリティによる画像間の位置合わせは困難であるという課題がある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、異なるモダリティによる画像間の位置合わせを容易にする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明に係る画像処理装置は以下のような構成を備える。すなわち、
対象物体の画像を処理する画像処理装置であって、
第１のプルバック速度および前記第１のプルバック速度よりも速い第２のプルバック速度で撮影された、前記対象物体の一連の第１の画像および一連の第２の画像を取得する画像取得手段と、
前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像とを表示装置に表示させる制御手段と、
前記表示装置に表示された画像から、前記第１のプルバック速度で撮影された第１の画像および前記第２のプルバック速度で撮影された第１の画像の選択をユーザから受け付ける選択受付手段とを備え、
前記制御手段は、前記選択に基づいて、前記第１のプルバック速度で撮影された前記一連の第１の画像と、前記第２のプルバック速度で撮影された前記一連の第２の画像とを対応付けて前記表示装置に表示させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、異なるモダリティによる画像間の位置合わせが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一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。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像診断装置（画像処理装置及びその周辺装置）の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る断面画像の再構成処理を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る再構成された血管の３次元モデルデータの例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る画像位置合わせの説明図である。
【図６】第１実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る画像診断装置（画像処理装置及びその周辺装置）の構成例を示す図。
【図９】第３実施形態に係るイメージングコアにより撮影された画像と、放射線画像との関係を説明するための図である。
【図１０】第３実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１５】
［第１実施形態］
本実施形態に係る画像診断装置は、ＩＶＵＳ機能とＯＦＤＩ機能を有するものとして説明する。
【００１６】
＜１．画像診断装置の外観構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像診断装置１００の外観構成を示す図である。図１に示すように、画像診断装置１００は、プローブ１０１と、スキャナ及びプルバック部１０２と、画像処理装置１０３と、表示装置１１３とを備え、スキャナ及びプルバック部１０２と画像処理装置１０３とは、コネクタ１０５を介して、信号線や光ファイバを収容したケーブル１０４により接続されている。なお、本実施形態では画像処理装置１０３と表示装置１１３とを別体として説明するが、画像処理装置１０３が表示装置１１３を備える構成であってもよい。
【００１７】
プローブ１０１は、直接血管内に挿入されるものであり、パルス信号に基づく超音波を送信すると共に血管内からの反射波を受信する超音波送受信部と、伝送されてきた光を（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と、を備えるイメージングコアを収容するカテーテルが内挿されている。画像診断装置１００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。
【００１８】
スキャナ及びプルバック部１０２は、プローブ１０１が着脱可能に取り付けられ、内蔵されたモータを駆動させることでプローブ１０１に内挿されたカテーテル内の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、スキャナ及びプルバック部１０２は、イメージングコア内の超音波送受信部において受信された反射波の信号及び光送受信部において受信された反射光を取得し、画像処理装置１０３に対して送信する。
【００１９】
画像処理装置１０３は、測定を行うにあたり、各種設定値を入力するための機能や、測定により得られた超音波データや光干渉データを処理し、各種血管像を表示するための機能を備える。
【００２０】
画像処理装置１０３において、１１１は本体制御部である。本体制御部１１１は、測定により得られた超音波の反射波の信号からラインデータを生成し、補間処理を経て超音波断層画像（ＩＶＵＳ画像）を生成する。さらに、本体制御部１１１は、イメージングコアからの反射光と、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、該干渉光データに基づいてラインデータを生成し、補間処理を経て光干渉に基づく血管の光断層画像（ＯＦＤＩ画像）を生成する。
【００２１】
１１１−１はプリンタ及びＤＶＤレコーダであり、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。１１２は操作パネルであり、ユーザは該操作パネル１１２を介して、各種設定値及び指示の入力を行う。１１３は表示装置としてのＬＣＤモニタであり、本体制御部１１１において生成された各種断面画像を表示する。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。
【００２２】
＜２．画像診断装置（主に画像処理装置）の機能構成＞
次に、画像診断装置１００（主に画像処理装置１０３）の機能構成について説明する。図２は、画像診断装置１００のブロック構成図である。以下、同図を用いて、波長掃引型の光干渉断層画像診断（ＯＦＤＩ）を実現するための機能構成について説明する。
【００２３】
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生成する光源である。ここで、２０１０は画像取得部であり、後述のイメージングコア２５０で撮影された超音波断層画像（ＩＶＵＳ画像）や光断層画像（ＯＦＤＩ画像）を取得する。２０１１は制御部であり、各種処理を行うとともに表示装置１１３への表示を制御する。２０１２は選択受付部であり、操作パネル１１２、表示装置１１３がタッチ機能を有する場合は当該表示装置１１３、およびマウス１１４等を通じてユーザからの入力を受け付け、画像の選択等を行う。
【００２４】
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。
【００２５】
第１のシングルモードファイバ２７１に入射され、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。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。
【００２６】
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、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ント２３０に接続される。この結果、第２のシングルモードファイバ２７３と第３の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ミラーとレンズで構成される光送受信部を搭載したイメージングコア２５０が設けられている。
【００２７】
上記の結果、波長掃引光源２０３が発した光は、第１のシングルモードファイバ２７１、第２の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。イメージングコア２５０の光送受信部は、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、画像処理装置１０３に返される。
【００２８】
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。光路長調整機構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の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。
【００２９】
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。
【００３０】
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２のシングルモードファイバ２７３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。
【００３１】
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。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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層画像を構築し、所定のフレームレートで表示装置１１３に出力する。
【００３４】
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。
【００３５】
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２７４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を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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）に位置させて、ユーザの操作によりプローブ１０１の先端に向けて、ガイディングカテーテルなどを通じて透明なフラッシュ液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、回転しながら且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。
【００３８】
ここで、１枚の光断層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が位置する血管の内腔面３０１の断層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が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個のラインデータを得ることができる。５１２個のラインデータは、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、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２次元の断層画像を生成することになる。
【００３９】
そして、図４に示すごとく、生成された２次元断層画像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次元の断層画像の中心位置は、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。また、微弱ではあるが、イメージングコア２５０のレンズ表面、カテーテルの表面などで光が反射するので、図示の符号３０３に示すように、回転中心軸に対して同心円がいくつか発生する。
【００４０】
次に、超音波を用いた画像形成にかかる構成とその処理内容を説明する。超音波を用いたスキャニングは、上記の光干渉のスキャニングと同時に行われる。すなわち、スキャニングを行い、イメージングコア２５０を回転させながら、プローブ１０１のカテーテルシース内を移動している間、そのイメージングコア２５０に収容された超音波送受信部から超音波の出射とその反射波の検出を行う。このため、イメージングコア２５０に収容された超音波送受信部への駆動するための駆動信号の生成、並びに、超音波送受信部が出力した超音波の検出信号を受信する必要がある。駆動信号の送信と、検出した信号の受信を行うのが、超音波送受信制御部２３２である。超音波送受信制御部２３２と、イメージングコア２５０とは、信号線ケーブル２８１、２８２、２８３を介して接続される。イメージングコア２５０は回転するので、プルバック部１０２内に設けられたスリップリング２３１を介して、信号線ケーブル２８２と２８３とが電気的に接続されることになる。なお、図示では信号線ケーブル２８１乃至２８３は一本の線で結ばれているように示しているが、実際には、複数の信号線を収容している。
【００４１】
超音波送受信制御部２３２は、信号処理部２０１の制御下で動作し、イメージングコア２５０に収容された超音波送受信部を駆動し、超音波のパルス波を発生させる。超音波送受信部は、血管組織からの反射波を電気信号に変換し、超音波送受信制御部２３２に供給する。超音波送受信制御部２３２は、受信した超音波信号をアンプ２３３に出力し、増幅させる。このあと、増幅された超音波信号は、検波器２３４、Ａ／Ｄ変換器２３５を経て、超音波データとして信号処理部２０１に供給され、メモリ２０２に一旦格納される。なお、Ａ／Ｄ変換器２３５では、検波器２３４より出力された超音波信号を３０．６ＭＨｚで２００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（超音波データ）を生成する。なお、ここでは、３０．６ＭＨｚとしているが、これは音速を１５３０ｍ／ｓｅｃとしたときに、深度５ｍｍに対して２００ポイントサンプリングすることを前提として算出されたものである。したがって、サンプリング周波数は特にこれに限定されるものではない。
【００４２】
信号処理部２０１は、メモリ２０２に格納された超音波データから、グレースケールに変換することにより、血管内の各位置での超音波画像を生成することになる。
【００４３】
＜３．画像診断装置（特に画像処理装置）が実施する処理＞
次に、図５及び図６を参照しながら、本実施形態に係る画像診断装置１００（特に画像処理装置１０３）が実施する処理について説明する。
【００４４】
図５は、本実施形態に係る画像位置合わせの説明図である。図５の左側が、イメージングコア２５０に収容された光送受信部及び超音波送受信部の動作による１回目の撮影（低速プルバック；例えば０．５ｍｍ／秒）で取得された一連のＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像を示している。そして、図５の右側が、イメージングコア２５０に収容された光送受信部及び超音波送受信部の動作による２回目の撮影（高速プルバック；例えば２０ｍｍ／秒）で取得された一連のＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像を示している。低速プルバックでの撮影よりも高速プルバックでの撮影の方が、取得されるフレーム画像は疎になっている。
【００４５】
ここで、１回目の撮影（低速プルバック）により取得されるＯＦＤＩ画像はフラッシュ液の滞流が途切れることがあるため、撮影不良となる場合が多い。低速プルバックで取得されたＩＶＵＳ画像と、高速プルバックで取得されたＯＦＤＩ画像との位置合わせを行いたいが、異なるモダリティにより撮影された画像同士なので、このままでは位置合わせすることができない。
【００４６】
一方、同一モダリティで撮影されたＩＶＵＳ画像同士なら位置合わせ可能である。低速プルバックで取得された一連のＩＶＵＳ画像と、高速プルバックで取得された一連のＩＶＵＳ画像とを表示装置１１３に表示させ、ユーザから対応する画像同士の選択を受け付ける。例えば、図５に示すように、低速プルバックで取得されたＩＶＵＳ画像の３番目と、高速プルバックで取得されたＩＶＵＳ画像の２番目とが対応していることをユーザが目視で確認して選択する。ユーザの選択により、低速プルバックで取得されたＩＶＵＳ画像の３番目と、高速プルバックで取得されたＩＶＵＳ画像の２番目とが対応付けられる。その結果、低速プルバックで取得された一連のＩＶＵＳ画像の３番目と高速プルバックで取得された一連のＯＦＤＩ画像の２番目とが対応していると判断できるので、表示装置１１３にこれらの画像を表示させる。
【００４７】
より具体的な手順を図６に示す。図６は、本実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【００４８】
Ｓ６０１において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により画像取得部２０１０を通じて取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により画像取得部２０１０を通じて撮影された一連のＩＶＵＳ画像とを表示装置１１３に表示させる。ここでは、撮影１は低速プルバックでのＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像の撮影であり、撮影２は高速プルバックでのＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像の撮影であるものとする。
【００４９】
Ｓ６０２において、画像処理装置１０３の選択受付部２０１２は、撮影１により取得されたＩＶＵＳ画像と、撮影２により取得されたＩＶＵＳ画像とから、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けたか否かを判定する。例えば、撮影１の３番目のＩＶＵＳ画像と、撮影２の２番目のＩＶＵＳ画像とをユーザが選択する。なお、ユーザの選択操作は、操作パネル１１２又はマウス１１４を介して行われてもよいし、表示装置１１３がタッチパネル機能を有するのであれば表示装置１１３をタッチ操作することにより行われてもよい。
【００５０】
相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けた場合、Ｓ６０３へ進む。一方、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けていない場合、入力があるまで待機する。相互に対応するフレーム画像をユーザが目視で発見できない場合、所定時間経過後に表示装置１１３に「対応するフレーム画像が発見できません。処理を終了します。ＹＥＳ／ＮＯ」といった画面を表示させ、ユーザのＹＥＳの選択に応じて処理を終了してもよい。あるいは、最初からその画面を表示させておき、任意のタイミングでユーザから処理を終了する操作を受け付けるように構成してもよい。
【００５１】
Ｓ６０３において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、Ｓ６０２でのユーザ選択に基づいて、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを対応付ける。
【００５２】
Ｓ６０４において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを、ユーザが対応関係を認識できる態様で表示装置１１３に表示させる。例えば、表示装置１１３は、撮影１により取得された３番目の画面を左側に表示し、撮影２により取得された２番目のＯＦＤＩ画像を画面の右側に表示させる。ユーザが一方の画像をＮ番目の画像に変更した際に、連動してもう一方の画像を対応するＭ番目の画像に変更して表示する。以上で図６の各処理が終了する。
【００５３】
これにより、異なるモダリティによる画像間の位置合わせが容易になり、ユーザが同じ観察対象を高画質の画像により評価することが可能になる。
【００５４】
なお、図６の例では、撮影１により取得されたＩＶＵＳ画像と、撮影２により取得されたＩＶＵＳ画像とから、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けて対応付けを行った。一方、画像処理装置１０３の信号処理部２０１が対応付け部をさらに備えてもよく、当該対応付け部が、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により取得された一連のＩＶＵＳ画像とのそれぞれの画像特徴を抽出して画像特徴が略一致する画像同士を自動で対応付ける構成としてもよい。例えば、取得した撮影１と撮影２の画像から信号処理部２０１が血管内腔領域を抽出し、血管分岐部などの特徴的な位置を検出することで、対応付け部が自動で対応付けを行うことが可能である。他にも、取得した撮影１と撮影２の画像に対して信号処理部２０１が類似性マッチングなどの手法を用いて類似性の定量化を行うことで、自動で対応付けることが可能である。
【００５５】
また、撮影１を低速プルバックでの撮影、撮影２を高速プルバックでの撮影としたが、撮影１を高速プルバックでの撮影、撮影２を低速プルバックでの撮影として、撮影１で取得されたＯＦＤＩ画像と撮影２で取得されたＩＶＵＳ画像との位置合わせを行う場合にも、同様の処理を適用可能である。
【００５６】
また、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを対応付ける際には、撮影条件（撮影１および撮影２でのプルバック速度等）も考慮して対応付けを行う。
【００５７】
［第２実施形態］
第２実施形態でも、第１実施形態と同様に、撮影１（低速プルバック）で取得されたＯＦＤＩ画像と撮影２（高速プルバック）で取得されたＩＶＵＳ画像との位置合わせを行う例を説明する。装置構成については第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５８】
図７は、本実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【００５９】
Ｓ７０１において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１の際にフラッシュを行うように制御し、一部鮮明なＯＦＤＩ画像を撮影する。ここでは、第１実施形態と同様に、撮影１は低速プルバックでのＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像の撮影であり、撮影２は高速プルバックでのＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像の撮影であるものとする。
【００６０】
Ｓ７０２において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により画像取得部２０１０を通じて取得された一連のＯＦＤＩ画像と、撮影２により画像取得部２０１０を通じて撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを表示装置１１３に表示させる。
【００６１】
Ｓ７０３において、画像処理装置１０３の選択受付部２０１２は、撮影１により取得されたＯＦＤＩ画像と、撮影２により取得されたＯＦＤＩ画像とから、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けたか否かを判定する。相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けた場合、Ｓ７０４へ進む。一方、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けていない場合、入力があるまで待機する。
【００６２】
Ｓ７０４において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、Ｓ７０３でのユーザ選択に基づいて、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを対応付ける。
【００６３】
Ｓ７０５において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを、ユーザが対応関係を認識できる態様で表示装置１１３に表示させる。以上で図７の処理が終了する。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、撮影１（低速プルバック）の際にもフラッシュ操作を実施することで一部鮮明なＯＦＤＩ画像を撮影し、撮影１（低速プルバック）でのＯＦＤＩ画像と、撮影２（高速プルバック）でのＯＦＤＩ画像とを表示する。そしてユーザ選択に基づいて対応付けを行うことで、第１実施形態と同様に、最終的には撮影１（低速プルバック）でのＩＶＵＳ画像と、撮影２（高速プルバック）でのＯＦＤＩ画像とをユーザが対応関係を認識できる態様で表示する。
【００６５】
これにより、異なるモダリティによる画像間の位置合わせが容易になり、ユーザが同じ観察対象を高画質の画像により評価することが可能になる。
【００６６】
なお、画像処理装置１０３の信号処理部２０１が対応付け部をさらに備えてもよく、当該対応付け部が、撮影１により取得された一連のＯＦＤＩ画像と、撮影２により取得された一連のＯＦＤＩ画像とのそれぞれの画像特徴を抽出して画像特徴が略一致する画像同士を自動で対応付ける構成としてもよい。例えば、取得した撮影１と撮影２の画像から信号処理部２０１が血管内腔領域を抽出し、血管分岐部などの特徴的な位置を検出することで、自動で対応付けを行うことが可能である。他にも、取得した撮影１と撮影２の画像に対して信号処理部２０１が類似性マッチングなどの手法を用いて類似性の定量化を行うことで、自動で対応付けることが可能である。また、撮影１を高速プルバックでの撮影、撮影２を低速プルバックでの撮影として、撮影１で取得されたＯＦＤＩ画像と撮影２で取得されたＩＶＵＳ画像との位置合わせを行う場合にも、同様の処理を適用可能である。
【００６７】
［第３実施形態］
第３実施形態では、ＩＶＵＳ画像及びＯＦＤＩ画像を撮影する際に、あわせて放射線画像（例えば、Ｘ線透視画像）を撮影する。撮影１（低速プルバック）の際に取得された放射線画像と撮影２（高速プルバック）の際に取得された放射線画像とを表示して、ユーザ選択に基づいて対応付けを行い、第１及び第２実施形態と同様に、最終的に撮影１（低速プルバック）のＩＶＵＳ画像と撮影２（高速プルバック）のＯＦＤＩ画像とを対応付けて表示する。
【００６８】
まず図８を参照して、本実施形態に係る画像処理装置１０３及びその周辺装置の構成例を説明する。
【００６９】
基本的な装置構成については第１及び第２実施形態で説明した構成と同様であるが、本実施形態に係る画像処理装置１０３は、放射線撮影装置８０２と接続されており、画像処理装置１０３がさらに備える撮影制御部８０１が放射線撮影装置の撮影動作を制御する。撮影制御部８０１は信号処理部２０１と接続されている。なお、本実施形態に係る画像取得部２０１０は、放射線撮影装置８０２により撮影された一連の放射線画像も取得する。
【００７０】
イメージングコア２５０によるＩＶＵＳ画像、ＯＦＤＩ画像の撮影と同期して、放射線撮影装置８０２により放射線画像を取得する。また、本実施形態に係る選択受付部２０１２は、ユーザからの入力に基づいて放射線画像の選択を受け付ける。
【００７１】
ここではイメージングコア２５０の先端部にマーカを設置し、イメージングコア２５０を放射線撮影することでマーカの位置を観察することができるものとする。
【００７２】
ここで、図９は、イメージングコア２５０により撮影された画像と、放射線画像との関係を説明するための図である。図９において、９０１は、イメージングコア２５０により撮影された一連の画像（ＩＶＵＳ画像またはＯＦＤＩ画像）であり、９０２および９０３が放射線画像である。９０４は、イメージングコア２５０に設けられたマーカであり、放射線画像に当該マーカ９０４が写り込むためイメージングコア２５０の位置を把握することができる。イメージングコア２５０によるＩＶＵＳ画像およびＯＦＤＩ画像の撮影と同期して放射線画像を撮影することで、イメージングコア２５０により撮影された画像と放射線画像との対応関係は既知である。よって、撮影１（低速プルバック）の際に取得された放射線画像と、撮影２（高速プルバック）の際に取得された放射線画像とを表示装置１１３に表示させて、ユーザから対応する画像同士の選択を受け付ける。そして、ユーザ選択に基づいて、撮影１（低速プルバック）により取得されたＩＶＵＳ画像と、撮影２（高速プルバック）により取得されたＯＦＤＩ画像とを対応付けて表示する。
【００７３】
図９に示すように、イメージングコア２５０により撮影された１番目の画像（ＩＶＵＳ画像またはＯＦＤＩ画像）と、放射線画像９０２とが対応し、６番目の画像（ＩＶＵＳ画像またはＯＦＤＩ画像）と放射線画像９０３とが対応している。
【００７４】
撮影１（低速プルバック）により取得されたＩＶＵＳ画像、ＯＦＤＩ画像、放射線画像は対応関係が既知である。また、撮影２（高速プルバック）により取得されたＩＶＵＳ画像、ＯＦＤＩ画像、放射線画像も対応関係が既知である。よって、撮影１の放射線画像と撮影２の放射線画像とを対応付けることで、撮影１のＩＶＵＳ画像と、撮影２のＯＦＤＩ画像とを対応付けて表示することができる。
【００７５】
続いて、図１０は、本実施形態に係る画像位置合わせ（撮影１でのＩＶＵＳ画像と撮影２でのＯＦＤＩ画像との位置合わせ）の処理手順を示すフローチャートである。
【００７６】
Ｓ１００１において、画像処理装置１０３の撮影制御部８０１は、放射線撮影装置８０２を制御して、撮影１（低速プルバック）および撮影２（高速プルバック）のＩＶＵＳ画像およびＯＦＤＩ画像の取得と同期して一連の放射線画像を撮影する。
【００７７】
Ｓ１００２において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により取得された一連の放射線画像と、撮影２により撮影された一連の放射線画像とを表示装置１１３に表示させる。
【００７８】
Ｓ１００３において、画像処理装置１０３の選択受付部２０１２は、撮影１により取得された放射線画像と、撮影２により取得された放射線画像とから、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けたか否かを判定する。相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けた場合、Ｓ１００４へ進む。一方、相互に対応するフレーム画像の選択をユーザから受け付けていない場合、入力があるまで待機する。
【００７９】
Ｓ１００４において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、Ｓ１００３でのユーザ選択に基づいて、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを対応付ける。
【００８０】
Ｓ１００５において、画像処理装置１０３の制御部２０１１は、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により撮影された一連のＯＦＤＩ画像とを、ユーザが対応関係を認識できる態様で表示装置１１３に表示させる。以上で図１０の処理が終了する。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態では、ＩＶＵＳ画像およびＯＦＤＩ画像の撮影と同期して放射線画像を撮影する。そして放射線画像を用いて、撮影１（低速プルバック）により撮影されたＩＶＵＳ画像と、撮影２（高速プルバック）により撮影されたＯＦＤＩ画像を対応付けてユーザに表示する。
【００８２】
これにより、異なるモダリティによる画像間の位置合わせが容易になり、ユーザが同じ観察対象を高画質の画像により評価することが可能になる。
【００８３】
なお、第１及び第２実施形態と同様に、画像処理装置１０３の信号処理部２０１が対応付け部をさらに備えてもよく、当該対応付け部が、撮影１により取得された一連のＩＶＵＳ画像と、撮影２により取得された一連のＩＶＵＳ画像とのそれぞれの画像特徴を抽出して画像特徴が略一致する画像同士を自動で対応付ける構成としてもよい。
【００８４】
［変形例］
第１乃至第３実施形態を通じて本発明の実施の形態について詳述したが、ＯＦＤＩ画像を用いたＩＶＵＳ画像の位置合わせ、ＯＦＤＩ画像を用いた放射線画像の位置合わせ、ＩＶＵＳ画像を用いたＯＦＤＩ画像の位置合わせ、ＩＶＵＳ画像を用いた放射線画像の位置合わせ、放射線画像を用いたＩＶＵＳ画像の位置合わせ、放射線画像を用いたＯＦＤＩ画像の位置合わせ等、様々なケースに本発明を適用することができる。
【００８５】
上述の各実施形態からもわかるように、本実施形態に係る処理は、マイクロプロセッサで構成される信号処理部２０１により制御されている。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である。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、かか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。
【００８６】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１０３：画像処理装置、１１１：本体制御部、１１２：操作パネル、１１３：表示装置、１１４：マウス、２０１：信号処理部、２５０：イメージングコア、８０１：撮影制御部、８０２：放射線撮影装置、２０１０：画像取得部、２０１１：制御部、２０１２：選択受付部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006315816.tif 000009
【図９】
0006315816.tif 000010
【図１０】
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