(57)【要約】      （修正有）【課題】術者がＸ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することが可能な医用画像処理装置を提供する。【解決手段】この医用画像処理装置１００は、Ｘ線画像計測装置１から順次取得される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶するＸ線画像記憶部３１と、ＯＣＴ画像計測装置２から順次取得される血管の内部を撮像したＯＣＴ画像情報を記憶するＯＣＴ画像記憶部３２と、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるとともに、ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出して、抽出された特徴画像に関する情報を、Ｘ線画像計測装置１から順次取得されるＸ線画像情報に基づくＸ線画像上の対応付けられた位置に合成する画像処理部３３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線画像計測装置から順次取得される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶するＸ線画像記憶部と、
ＯＣＴ画像計測装置から順次取得される前記血管の内部を撮像したＯＣＴ画像情報を記憶するＯＣＴ画像記憶部と、
前記Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、前記ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるとともに、前記ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出して、抽出された前記特徴画像に関する情報を、前記Ｘ線画像計測装置から順次取得される前記Ｘ線画像情報に基づく前記Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成する画像処理部と、を備える、医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理部により順次生成される合成画像を順次表示する画像表示部をさらに備える、請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記特徴画像として前記血管において所定の組織性状を示す部位の画像を抽出して、抽出された前記血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報を、前記Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように構成されている、請求項１または２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記所定の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類した状態で、各々が視覚的に識別可能なように合成するように構成されている、請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記画像処理部は、前記特徴画像として前記血管内に挿入されたステントの画像を抽出して、抽出された前記ステントの画像に関する情報を、前記Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記画像処理部は、前記Ｘ線画像と前記ＯＣＴ画像との間の相関係数値を取得するとともに、取得された前記相関係数値に基づいて、前記Ｘ線画像上の位置と、前記ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記画像処理部は、前記血管の軸方向に沿う面の断層画像としての前記ＯＣＴ画像と前記Ｘ線画像との相対位置と、前記血管の軸方向に沿う面の断層画像としての前記ＯＣＴ画像の断面角度とのうちの少なくとも前記相対位置を変数として、複数の前記相関係数値を取得するとともに、取得された前記複数の相関係数値に基づいて、前記Ｘ線画像上の位置と、前記ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている、請求項６に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、前記Ｘ線画像上のＯＣＴカテーテルのＸ線造影マーカの位置に基づいて、前記Ｘ線造影マーカの近傍領域を前記Ｘ線画像の関心領域として抽出するとともに、抽出された前記Ｘ線画像の関心領域に基づいて、前記Ｘ線画像上の位置と、前記ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
Ｘ線画像計測装置から順次取得される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶し、
ＯＣＴ画像計測装置から順次取得される前記血管の内部を撮像したＯＣＴ画像情報を記憶し、
前記Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、前記ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付け、
前記ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出し、
抽出された前記特徴画像に関する情報を、前記Ｘ線画像計測装置から順次取得される前記Ｘ線画像情報に基づく前記Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成する、医用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像処理装置および医用画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、血管内の画像を生成するＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮像システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、血管内の情報を取得するためのＯＣＴカテーテルと、ＯＣＴカテーテルからの情報に基づいて血管内のＯＣＴ画像を生成する演算装置とを備えるＯＣＴ撮像システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１４−５０７２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
循環器の治療方法の一つである冠動脈インターベンションなどにおいて、人体内へのカテーテル（たとえば、ＯＣＴカテーテル）の挿入やステント治療を行う場合に、Ｘ線画像計測装置によるＸ線画像(血管造影画像)に加えて、上記特許文献１に記載されるようなＯＣＴ撮像システムによるＯＣＴ画像が用いられる場合がある。この場合、Ｘ線画像計測装置によるＸ線画像と、ＯＣＴ撮像システムによるＯＣＴ画像とは、互いに独立した別々の画像であるため、術者は、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との対応関係が把握しにくいという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、術者がＸ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することが可能な医用画像処理装置および医用画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における医用画像処理装置は、Ｘ線画像計測装置から順次取得される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶するＸ線画像記憶部と、ＯＣＴ画像計測装置から順次取得される血管の内部を撮像したＯＣＴ画像情報を記憶するＯＣＴ画像記憶部と、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるとともに、ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出して、抽出された特徴画像に関する情報を、Ｘ線画像計測装置から順次取得されるＸ線画像情報に基づくＸ線画像上の対応付けられた位置に合成する画像処理部と、を備える。
【０００８】
この発明の第１の局面による医用画像処理装置では、上記のような構成を有する画像処理部を設ける。これにより、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との合成画像をリアルタイムに生成することができる。その結果、術者は、生成された合成画像を確認することにより、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することができる。また、リアルタイムに合成画像を生成することができることは、治療における意思決定を迅速に行う必要がある手術中において、特に有効である。
【０００９】
上記第１の局面による医用画像処理装置において、好ましくは、画像処理部により順次生成される合成画像を順次表示する画像表示部をさらに備える。このように構成すれば、別途画像表示装置を用いなくとも、医用画像処理装置の画像表示部によりリアルタイムに合成画像を表示することができる。これにより、術者は、合成画像を見ながら治療を行うことができるので、治療を効率的に行うことができる。
【００１０】
上記第１の局面による医用画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、特徴画像として血管において所定の組織性状を示す部位の画像を抽出して、抽出された血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報を、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように構成されている。このように構成すれば、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管の位置と、血管において所定の組織性状を示す部位の位置との位置関係を容易に把握することができる。その結果、術者は、血管の治療における意思決定を迅速かつ容易に行うことができる。
【００１１】
この場合、好ましくは、画像処理部は、所定の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類した状態で、各々が視覚的に識別可能なように合成するように構成されている。このように構成すれば、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管において所定の組織性状を示す部位が脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓であるかを識別することができる。その結果、術者は、血管の組織性状の種類に応じて血管の治療における意思決定を適切に行うことができる。
【００１２】
上記第１の局面による医用画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、特徴画像として血管内に挿入されたステントの画像を抽出して、抽出されたステントの画像に関する情報を、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように構成されている。このように構成すれば、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管の位置と、血管内のステントの位置との位置関係を容易に把握することができる。その結果、術者は、たとえば血管内に留置されたステントの位置を迅速かつ容易に把握することができる。
【００１３】
上記第１の局面による医用画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との間の相関係数値を取得するとともに、取得された相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との間の相関を利用して、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを精度良く対応付けることができる。
【００１４】
この場合、好ましくは、画像処理部は、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像とＸ線画像との相対位置と、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像の断面角度とのうちの少なくとも相対位置を変数として、複数の相関係数値を取得するとともに、取得された複数の相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。このように構成すれば、相関が高いＸ線画像とＯＣＴ画像との組み合わせにおいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを容易に対応付けることができる。その結果、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを容易に精度良く対応付けることができる。
【００１５】
上記第１の局面による医用画像処理装置において、好ましくは、画像処理部は、Ｘ線画像上のＯＣＴカテーテルのＸ線造影マーカの位置に基づいて、Ｘ線造影マーカの近傍領域をＸ線画像の関心領域として抽出するとともに、抽出されたＸ線画像の関心領域に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。このように構成すれば、Ｘ線画像の全体を用いる場合に比べて、より狭い領域（Ｘ線画像の関心領域）に限定してＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けることができるので、対応付けに関する処理負荷を軽減することができる。
【００１６】
この発明の第２の局面における医用画像処理方法は、Ｘ線画像計測装置から順次取得される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶し、ＯＣＴ画像計測装置から順次取得される血管の内部を撮像したＯＣＴ画像情報を記憶し、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付け、ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出し、抽出された特徴画像に関する情報を、Ｘ線画像計測装置から順次取得されるＸ線画像情報に基づくＸ線画像上の対応付けられた位置に合成する。
【００１７】
この発明の第２の局面による医用画像処理方法では、上記のように、抽出された特徴画像に関する情報を、Ｘ線画像計測装置から順次取得されるＸ線画像情報に基づくＸ線画像上の対応付けられた位置に合成する。これにより、第１の局面による医用画像処理装置の場合と同様に、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、上記のように、術者がＸ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することが可能な医用画像処理装置および医用画像処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による医用画像処理装置を備える医用画像処理システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】一実施形態のＯＣＴ画像計測装置のＯＣＴカテーテルを示す模式図である。
【図３】一実施形態の医用画像処理装置により生成される合成画像を示す図である。
【図４】一実施形態の医用画像処理装置によるＸ線画像の関心領域の抽出方法を説明するための図（Ａ）および図（Ｂ）である。
【図５】一実施形態の医用画像処理装置によるＸ線画像とＯＣＴ画像との間の相関係数値の取得方法を説明するための図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図６】一実施形態の医用画像処理装置による画像対応付け処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】一実施形態の医用画像処理装置による組織性状合成処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】一実施形態の医用画像処理装置によるステント合成処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（医用画像処理システムの構成）
図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による医用画像処理装置３を備える医用画像処理システム１００の構成について説明する。
【００２２】
医用画像処理システム１００は、図１に示すように、Ｘ線画像計測装置１と、ＯＣＴ画像計測装置２と、医用画像処理装置３とを備えている。
【００２３】
Ｘ線画像計測装置１は、人体などの被検体Ｔの外側からＸ線を照射することによって、被検体Ｔ内を画像化するためのＸ線画像情報を取得する装置である。
【００２４】
具体的には、Ｘ線画像計測装置１は、Ｘ線源１ａと、Ｘ線検出器１ｂとを備えている。Ｘ線画像計測装置１は、被検体Ｔの外側から被検体Ｔの関心領域Ｒ１（破線により示す）を含むようにＸ線源１ａから被検体Ｔに向けてＸ線を照射可能に構成されている。また、Ｘ線画像計測装置１は、被検体Ｔを透過したＸ線を、Ｘ線検出器１ｂにより検出可能に構成されている。また、Ｘ線画像計測装置１は、Ｘ線検出器１ｂによるＸ線の検出結果に基づいて、関心領域Ｒ１のＸ線画像情報を取得するように構成されている。また、Ｘ線画像計測装置１は、取得された関心領域Ｒ１のＸ線画像情報を、医用画像処理装置３に転送するように構成されている。なお、関心領域Ｒ１は、造影剤が注入された血管を含むように設定されている。
【００２５】
ＯＣＴ画像計測装置２は、被検体Ｔの血管内において測定光（１１００ｎｍ〜１３００ｎｍに中心波長を有する近赤外線）を照射することによって、被検体Ｔ内の血管を画像化するためのＯＣＴ画像情報を取得する装置である。具体的には、ＯＣＴ画像計測装置２は、ＯＣＴカテーテル２ａ(図２参照)と、ＯＣＴカテーテル２ａの先端部から照射される測定光を生成する光源（図示せず）とを備えている。図２に示すように、ＯＣＴカテーテル２ａには、受光部２ｂと、Ｘ線を吸収するＸ線造影マーカ２ｃとが設けられている。
【００２６】
ＯＣＴ画像計測装置２は、被検体Ｔの血管内に挿入されたＯＣＴカテーテル２ａを回転させながら、ＯＣＴカテーテル２ａの先端部から血管に向けて、測定光を照射可能に構成されている。また、ＯＣＴ画像計測装置２は、血管などの生体組織やステントなどから反射された反射光を受光部２ｂ（図２参照）により受光可能に構成されている。また、ＯＣＴ画像計測装置２は、受光部２ｂにより受光された反射光と、測定光から予め分割された参照光とによる光干渉信号に基づいて、ＯＣＴ画像情報を取得するように構成されている。また、ＯＣＴ画像計測装置２は、取得されたＯＣＴ画像情報を、医用画像処理装置３に転送するように構成されている。なお、ＯＣＴ画像計測装置２による計測は、関心領域Ｒ１内の血管において行われている。また、ＯＣＴ画像計測装置２は、金属製や樹脂製のステントを計測（撮像）することが可能である。
【００２７】
（医用画像処理装置の構成）
医用画像処理装置３は、Ｘ線画像計測装置１からＸ線画像情報を取得し、ＯＣＴ画像計測装置２からＯＣＴ画像情報を取得し、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像とＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像とを合成した合成画像を生成する装置である。
【００２８】
医用画像処理装置３は、Ｘ線画像記憶部３１と、ＯＣＴ画像記憶部３２と、画像処理部３３と、画像表示部３４とを備えている。Ｘ線画像記憶部３１およびＯＣＴ画像記憶部３２は、たとえば、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶媒体により構成される。画像処理部３３は、たとえば、ＣＰＵなどの演算装置により構成される。
【００２９】
Ｘ線画像記憶部３１は、Ｘ線画像計測装置１から順次取得（転送）される血管を撮像したＸ線画像情報を記憶するように構成されている。被検体Ｔの手術中には、Ｘ線画像計測装置１による計測（撮像）が行われながら、Ｘ線画像計測装置１から順次（リアルタイムに）転送されるＸ線画像情報が、医用画像処理装置３により順次（リアルタイムに）取得される。そして、取得されたＸ線画像情報が、順次（リアルタイムに）Ｘ線画像記憶部３１に記憶される。
【００３０】
ＯＣＴ画像記憶部３２は、ＯＣＴ画像計測装置２から順次取得（転送）される血管のＯＣＴ画像情報を記憶するように構成されている。被検体Ｔの手術中には、ＯＣＴ画像計測装置２による計測が行われた場合に、ＯＣＴ画像計測装置２から転送されるＯＣＴ画像情報が、医用画像処理装置３により取得される。そして、取得されたＯＣＴ画像情報が、ＯＣＴ画像記憶部３２に記憶される。
【００３１】
ここで、本実施形態では、画像処理部３３は、Ｘ線画像計測装置１から順次（リアルタイムに）取得されるＸ線画像情報に基づいて、Ｘ線画像を順次（リアルタイムに）生成するように構成されている。また、画像処理部３３は、ＯＣＴ画像計測装置２から取得されるＯＣＴ画像情報に基づいて、ＯＣＴ画像を生成するように構成されている。
【００３２】
本実施形態では、画像処理部３３は、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。そして、画像処理部３３は、図１および図３に示すように、ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像（後述する血管において所定の組織性状を示す部位の画像やステントの画像）を抽出して、抽出された特徴画像に関する情報（画像）を、Ｘ線画像計測装置１から順次（リアルタイムに）取得されるＸ線画像情報に基づいて順次（リアルタイムに）生成されるＸ線画像上の対応付けられた位置に合成するように構成されている。
【００３３】
図１に示すように、画像処理部３３は、Ｘ線画像処理部３３ａと、ＯＣＴ画像処理部３３ｂと、分類データ記憶部３３ｃと、合成画像処理部３３ｄとを含んでいる。
【００３４】
Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像記憶部３１に記憶されたＸ線画像情報に基づいて、Ｘ線画像を生成するように構成されている。また、Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像に含まれる、血管の画像およびＯＣＴカテーテル２ａのＸ線造影マーカ２ｃ（図２参照）の画像を抽出するように構成されている。Ｘ線画像に含まれる血管の画像およびＸ線造影マーカ２ｃの画像は、たとえば、他の生体組織と画素値（輝度値）や画素値の勾配情報が異なることを利用して、抽出することが可能である。
【００３５】
また、Ｘ線画像処理部３３ａは、図４に示すように、Ｘ線画像上のＯＣＴカテーテル２ａのＸ線造影マーカ２ｃの位置に基づいて、Ｘ線造影マーカ２ｃの近傍領域をＸ線画像の関心領域Ｒ２として抽出するように構成されている。なお、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２は、ＯＣＴ画像との位置合わせを行うために抽出される。
【００３６】
図４を参照して、関心領域Ｒ２の抽出方法について説明する。図４（Ａ）に示すように、まず、Ｘ線画像処理部３３ａは、ＯＣＴ画像計測開始時のＸ線画像において、抽出済みのＸ線造影マーカ２ｃの画像の位置を中心とする半径Ｌ１の円（二点鎖線により示す）と、抽出済みの血管の画像との交点位置Ｘ１を取得するように構成されている。なお、半径Ｌ１は、図２に示すように、ＯＣＴカテーテル２ａにおける受光部２ｂとＸ線造影マーカ２ｃとの間の距離である。すなわち、Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像上のＯＣＴ画像計測開始時の受光部２ｂの位置と推定される位置を、交点位置Ｘ１として取得するように構成されている。
【００３７】
図４（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像処理部３３ａは、交点位置Ｘ１を中心とする半径Ｌ２の円（二点鎖線により示す）と、抽出済みの血管の画像との交点位置Ｘ２を取得するように構成されている。なお、半径Ｌ２は、図２に示すように、ＯＣＴ画像計測時のＯＣＴカテーテル２ａのプルバック長さである。すなわち、Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像上のＯＣＴ画像計測終了時の受光部２ｂの位置と推定される位置を、交点位置Ｘ２として取得するように構成されている。
【００３８】
また、図４（Ｂ）に示すように、Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像上の交点位置Ｘ１と交点位置Ｘ２との間の血管の画像を含む所定の領域を、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２として抽出するように構成されている。すなわち、Ｘ線画像処理部３３ａは、Ｘ線画像上のＯＣＴ画像計測開始時の受光部２ｂの位置と推定される位置と、ＯＣＴ画像計測終了時の受光部２ｂの位置と推定される位置とに基づいて、ＯＣＴ画像計測が行われたと推定される血管領域を、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２として抽出するように構成されている。
【００３９】
図１に示すように、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、ＯＣＴ画像記憶部３２に記憶されたＯＣＴ画像情報に基づいて、ＯＣＴ画像を生成するように構成されている。具体的には、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、ＯＣＴ画像情報に基づいて、血管内の三次元画像データを生成するように構成されている。三次元画像データは、ＯＣＴ画像計測開始位置からＯＣＴ画像計測終了位置（すなわち、ＯＣＴ画像計測開始位置からプルバック長さＬ２だけ後退した位置）までの間の血管の三次元画像データである。また、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、生成された三次元画像データに基づいて、血管の軸方向に直交する面の断層画像としてのＯＣＴ画像（いわゆる、輪切りの画像）、および血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像を生成するように構成されている。
【００４０】
また、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、ＯＣＴ画像に含まれる血管の画像およびステントの画像を抽出するように構成されている。ＯＣＴ画像に含まれる血管の画像およびステントの画像は、たとえば、他の生体組織と画素値（輝度値）や画素値の勾配情報が異なることを利用して、抽出することが可能である。ステントの画像は、特許請求の範囲の「特徴画像」の一例である。
【００４１】
また、第１実施形態では、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、血管において所定の組織性状を示す部位の画像を抽出するように構成されている。血管において所定の組織性状を示す部位の画像は、特許請求の範囲の「特徴画像」の一例である。
【００４２】
この際、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、分類データ記憶部３３ｃに記憶された組織性状分類データに基づいて、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類するように構成されている。
【００４３】
分類データ記憶部３３ｃには、組織性状分類データが記憶されている。組織性状分類データは、ＯＣＴ画像上の血管の組織性状を分類するためのデータである。具体的には、組織性状分類データは、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓のそれぞれの代表的な微分画像（画素値の勾配情報を有する画像）および平均画素値の情報を含んでいる。血管の組織性状は、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓などの組織性状毎に、微分画像および平均画素値の特性が異なることを利用して、分類することが可能である。
【００４４】
ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、組織性状分類データの微分画像および平均画素値の情報と、ＯＣＴ画像計測により取得されたＯＣＴ画像の微分画像および平均画素値の情報とを比較することにより、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類するように構成されている。分類には、たとえば、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓などの組織性状毎に評価関数を設定しておくことが好ましい。この評価関数により、組織性状分類データの微分画像および平均画素値の情報と、ＯＣＴ画像計測により取得されたＯＣＴ画像の微分画像および平均画素値の情報とを容易に比較することが可能である。
【００４５】
また、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像を、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３（図５参照）として抽出するように構成されている。この際、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが明確な場合には、予め決定された所定の断面角度（ＯＣＴ画像の切断面と基準面とがなす軸方向回りの角度）における血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像を、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３として抽出する。また、ＯＣＴ画像処理部３３ｂは、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが不明な場合には、任意の断面角度における血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像を、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３として抽出する。なお、ＯＣＴ線画像の関心領域Ｒ３は、Ｘ線画像との位置合わせを行うために抽出される。
【００４６】
合成画像処理部３３ｄ（図１参照）は、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２の画像と、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像との間の相関係数値を取得するとともに、取得された相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。
【００４７】
具体的には、合成画像処理部３３ｄは、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２の画像とＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像との相対位置、およびＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像の断面角度を変数として、複数の相関係数値を取得するように構成されている。
【００４８】
たとえば、合成画像処理部３３ｄは、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２の画像に対して、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像の位置を変化させる。これにより、各相対位置における相関係数値が取得される。また、合成画像処理部３３ｄは、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像の断面角度を変化させて、同様の処理を行う。これにより、各断面角度における相関係数値が取得される。これらの結果、断面角度毎の複数の相対位置に対応する複数の相関係数値が取得される。
【００４９】
なお、Ｘ線画像の断面に対応するＯＣＴ画像の断面角度が予め分かっており、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが明確な場合には、断面角度を所定の断面角度として、相対位置のみを変数とする。また、Ｘ線画像の断面に対応するＯＣＴ画像の断面角度が分かっておらず、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが不明な場合には、上記のように、断面角度および相対位置の両方を変数とする。
【００５０】
また、合成画像処理部３３ｄは、取得された複数の相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように構成されている。具体的には、合成画像処理部３３ｄは、取得された複数の相関係数値のうち最も相関係数値が高いＸ線画像の関心領域Ｒ２の画像とＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像との組み合わせ（図５（Ａ）〜（Ｃ）では、相関係数値＝０．９の組み合わせ）において、画像間の位置情報を対応付けるように構成されている。
【００５１】
そして、合成画像処理部３３ｄは、図３に示すように、ＯＣＴ画像処理部３３ｂにより抽出された血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報、およびステントの画像に関する情報を、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成することによって、合成画像を生成するように構成されている。
【００５２】
また、第１実施形態では、合成画像処理部３３ｄは、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類した状態で、視覚的に識別可能なように合成画像を生成するように構成されている。
【００５３】
図３では、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状が脂質性プラークとして分類されるとともに、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報および血管の画像に関する情報の両方が、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成された例を示す。図３では、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報として組織性状の形状（範囲）を示す画像が、Ｘ線画像上の血管壁の周囲の所定位置に合成されている。なお、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報としては、これに限られず、たとえば組織性状の位置を示すマークの画像などを用いてもよい。また、図３では、ステントの画像に関する情報としてステントの形状（範囲）を示す画像が、Ｘ線画像上の血管内の所定位置に合成されている。なお、ステントの画像に関する情報としては、これに限られず、たとえばステントの位置を示すマークの画像などを用いてもよい。
【００５４】
なお、図３では、図示の都合上、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報、およびステントの画像に関する情報の両方が合成された合成画像を示したが、合成画像はこれに限られない。血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報のみを合成してもよいし、ステントの画像に関する情報のみを合成してもよい。
【００５５】
図１に示すように、画像表示部３４は、画像処理部３３により順次（リアルタイムに）生成される合成画像を順次（リアルタイムに）表示するように構成されている。また、画像表示部３４は、合成画像に加えて、Ｘ線画像、およびＯＣＴ画像も表示するように構成されている。
【００５６】
（画像対応付け処理）
次に、図６を参照して、一実施形態の画像対応付け処理についてフローチャートに基づいて説明する。画像対応付け処理は、画像処理部３３により行われる。
【００５７】
図６に示すように、まず、ステップＳ１において、Ｘ線画像に含まれる血管の画像がＸ線画像処理部３３ａにより抽出される。
【００５８】
そして、ステップＳ２において、Ｘ線画像に含まれるＸ線造影マーカ２ｃの画像がＸ線画像処理部３３ａにより抽出される。
【００５９】
そして、ステップＳ３において、ステップＳ２において抽出済みのＸ線造影マーカ２ｃの画像の位置を中心とする半径Ｌ１の円と、ステップＳ１において抽出済みの血管の画像との交点位置Ｘ１がＸ線画像処理部３３ａにより取得される。
【００６０】
そして、ステップＳ４において、ステップＳ３において取得された交点位置Ｘ１を中心とする半径Ｌ２の円と、ステップＳ１において抽出済みの血管の画像との交点位置Ｘ２がＸ線画像処理部３３ａにより取得される。
【００６１】
そして、ステップＳ５において、交点位置Ｘ１と交点位置Ｘ２とに基づいて、Ｘ線造影マーカ２ｃの近傍領域である交点位置Ｘ１と交点位置Ｘ２との間の領域が、Ｘ線画像処理部３３ａによりＸ線画像の関心領域Ｒ２として抽出される。
【００６２】
そして、ステップＳ６において、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像が、ＯＣＴ画像処理部３３ｂによりＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３として抽出される。この際、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが明確な場合には、予め決定された所定の断面角度における血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像が、ＯＣＴ画像処理部３３ｂによりＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３として抽出される。また、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが不明な場合には、任意の断面角度における血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像が、ＯＣＴ画像処理部３３ｂによりＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３として抽出される。
【００６３】
そして、ステップＳ７において、Ｘ線画像の関心領域Ｒ２の画像と、ＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像との間の相関係数値が合成画像処理部３３ｄにより取得される。この際、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが明確な場合には、断面角度を所定の断面角度とし、相対位置のみを変数として、合成画像処理部３３ｄにより複数の相関係数値が取得される。また、Ｘ線画像とＯＣＴ画像とのオリエンテーションが不明な場合には、断面角度および相対位置の両方を変数として、合成画像処理部３３ｄにより複数の相関係数値が取得される。
【００６４】
そして、ステップＳ８において、ステップＳ７において取得された複数の相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置とＯＣＴ画像上の位置との対応付けが合成画像処理部３３ｄにより行われる。具体的には、取得された複数の相関係数値のうち最も相関係数値が高いＸ線画像の関心領域Ｒ２の画像とＯＣＴ画像の関心領域Ｒ３の画像との組み合わせにおいて、画像間の位置情報が合成画像処理部３３ｄにより対応付けられる。
【００６５】
（組織性状合成処理）
次に、図７を参照して、一実施形態の組織性状合成処理についてフローチャートに基づいて説明する。組織性状合成処理は、画像処理部３３により行われる。
【００６６】
図７に示すように、まず、ステップＳ１１において、ＯＣＴ画像計測により取得されたＯＣＴ画像の微分画像および平均画素値の情報がＯＣＴ画像処理部３３ｂにより取得される。
【００６７】
そして、ステップＳ１２において、ステップＳ１１において取得されたＯＣＴ画像の微分画像および平均画素値の情報と、分類データ記憶部３３ｃに予め記憶された組織性状分類データの微分画像および平均画素値の情報とがＯＣＴ画像処理部３３ｂにより比較される。
【００６８】
そして、ステップＳ１３において、ステップＳ１２における比較結果に基づいて、ＯＣＴ画像処理部３３ｂにより、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状が、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類される。
【００６９】
そして、ステップＳ１４において、分類された状態で、ＯＣＴ画像に含まれる血管において所定の組織性状を示す部位の画像がＯＣＴ画像処理部３３ｂにより抽出される。
【００７０】
そして、ステップＳ１５において、図６に示す画像対応付け処理が行われる。この結果、Ｘ線画像上の位置とＯＣＴ画像上の位置とが対応付けられる。
【００７１】
そして、ステップＳ１６において、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に、ステップＳ１４において抽出された血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報が合成画像処理部３３ｄにより合成される。これにより、合成画像が生成される。
【００７２】
そして、ステップＳ１７において、ステップＳ１６において生成された合成画像が画像表示部３４に表示される。そして、Ｘ線画像計測装置１から順次（リアルタイムに）取得されるＸ線画像情報に基づいて、順次（リアルタイムに）生成されるＸ線画像上の対応付けられた位置に、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報が合成され続ける。この結果、順次（リアルタイムに）生成される合成画像が順次（リアルタイムに）画像表示部３４に表示され続ける。
【００７３】
被検体Ｔの手術を行う者（術者）は、たとえばステント用カテーテルを被検体Ｔの血管内に挿入する際に、合成画像を確認することにより、ステント用カテーテルの位置と脂質性プラークなどの各種組織性状を示す部位の位置との位置関係を容易に把握することが可能である。
【００７４】
（ステント合成処理）
次に、図８を参照して、一実施形態の組織性状合成処理についてフローチャートに基づいて説明する。組織性状合成処理は、画像処理部３３により行われる。
【００７５】
図８に示すように、まず、ステップＳ２１において、ＯＣＴ画像に含まれるステントの画像がＯＣＴ画像処理部３３ｂにより抽出される。
【００７６】
そして、ステップＳ２２において、図６に示す画像対応付け処理が行われる。この結果、Ｘ線画像上の位置とＯＣＴ画像上の位置とが対応付けられる。
【００７７】
そして、ステップＳ２３において、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に、ステップＳ２２において抽出されたステントの画像に関する情報が合成画像処理部３３ｄにより合成される。これにより、合成画像が生成される。この際、既に図７に示す組織性状合成処理が行われている場合には、血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報も同時に合成されてもよい。
【００７８】
そして、ステップＳ２４において、ステップＳ２３において生成された合成画像が画像表示部３４に表示される。そして、Ｘ線画像計測装置１から順次（リアルタイムに）取得されるＸ線画像情報に基づいて、順次（リアルタイムに）生成されるＸ線画像上の対応付けられた位置に、ステントの画像に関する情報（および血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報）が合成され続ける。この結果、順次（リアルタイムに）生成される合成画像が順次（リアルタイムに）画像表示部３４に表示され続ける。
【００７９】
被検体Ｔの手術を行う者（術者）は、たとえば血管内のステントの留置位置を確認する際に、合成画像を確認することにより、ステントの位置と脂質性プラークなどの組織性状の位置との位置関係を容易に把握することが可能である。
【００８０】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００８１】
本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像情報に基づくＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像情報に基づくＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるとともに、ＯＣＴ画像に含まれる特徴画像を抽出して、抽出された特徴画像に関する情報を、Ｘ線画像計測装置１から順次取得されるＸ線画像情報に基づくＸ線画像上の対応付けられた位置に合成する画像処理部３３を設ける。これにより、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との合成画像をリアルタイムに生成することができる。その結果、術者は、生成された合成画像を確認することにより、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との対応関係を容易に把握することができる。また、リアルタイムに合成画像を生成することができることは、治療における意思決定を迅速に行う必要がある手術中において、特に有効である。
【００８２】
また、本実施形態では、上記のように、医用画像処理装置３に、画像処理部３３により順次生成される合成画像を順次表示する画像表示部３４を設ける。これにより、別途画像表示装置を用いなくとも、医用画像処理装置の画像表示部３４によりリアルタイムに合成画像を表示することができる。これにより、術者は、合成画像を見ながら治療を行うことができるので、治療を効率的に行うことができる。
【００８３】
また、本実施形態では、上記のように、特徴画像として血管において所定の組織性状を示す部位の画像を抽出して、抽出された血管において所定の組織性状を示す部位の画像に関する情報を、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように画像処理部３３を構成する。これにより、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管の位置と、血管において所定の組織性状を示す部位の位置との位置関係を容易に把握することができる。その結果、術者は、血管の治療における意思決定を迅速かつ容易に行うことができる。
【００８４】
また、本実施形態では、上記のように、所定の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類した状態で、各々が視覚的に識別可能なように合成するように画像処理部３３を構成する。これにより、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管において所定の組織性状を示す部位が脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓であるかを識別することができる。その結果、術者は、血管の組織性状の種類に応じて、血管の治療における意思決定を適切に行うことができる。
【００８５】
また、本実施形態では、上記のように、特徴画像として血管内に挿入されたステントの画像を抽出して、抽出されたステントの画像に関する情報を、Ｘ線画像上の対応付けられた位置に合成するように画像処理部３３を構成する。これにより、術者は、生成された合成画像を確認することにより、血管の位置と、血管内のステントの位置との位置関係を容易に把握することができる。その結果、術者は、たとえば血管内に留置されたステントの位置を迅速かつ容易に把握することができる。また、ＯＣＴ画像計測は、金属製のステントだけでなく、樹脂製のステント（たとえば、ＢＶＳ（Ｂｉｏｒｅｇｒａｄａｂｌｅ  Ｖａｓｃｕｌａｒ  Ｓｃａｆｆｏｌｄｉｎｇ））も明瞭に計測（撮像）できるので、ステントを用いた治療を行う場合に、本実施形態のようにＯＣＴ画像とＸ線画像とを合成することは、特に有効である。
【００８６】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との間の相関係数値を取得するとともに、取得された相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように画像処理部３３を構成する。これにより、Ｘ線画像とＯＣＴ画像との間の相関を利用して、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを精度良く対応付けることができる。
【００８７】
また、本実施形態では、上記のように、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像とＸ線画像との相対位置と、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像の断面角度とのうちの少なくとも相対位置を変数として、複数の相関係数値を取得するとともに、取得された複数の相関係数値に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように画像処理部３３を構成する。これにより、相関が高いＸ線画像とＯＣＴ画像との組み合わせにおいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを容易に対応付けることができる。その結果、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを容易に精度良く対応付けることができる。
【００８８】
また、本実施形態では、上記のように、Ｘ線画像上のＯＣＴカテーテルのＸ線造影マーカの位置に基づいて、Ｘ線造影マーカの近傍領域をＸ線画像の関心領域Ｒ２として抽出するとともに、抽出されたＸ線画像の関心領域Ｒ２に基づいて、Ｘ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けるように画像処理部３３を構成する。これにより、Ｘ線画像の全体を用いる場合に比べて、より狭い領域（Ｘ線画像の関心領域Ｒ２）に限定してＸ線画像上の位置と、ＯＣＴ画像上の位置とを対応付けることができるので、対応付けに関する処理負荷を軽減することができる。
【００８９】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００９０】
たとえば、上記実施形態では、Ｘ線画像計測装置と、ＯＣＴ画像計測装置と、医用画像処理装置とを別個に設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線画像計測装置と、ＯＣＴ画像計測装置と、医用画像処理装置とを一体的に（単一の装置として）設けてもよいし、Ｘ線画像計測装置と、医用画像処理装置とを一体的に設けてもよい。また、ＯＣＴ画像計測装置と、医用画像処理装置とを一体的に設けてもよい。
【００９１】
また、上記実施形態では、特徴画像として血管において所定の組織性状を示す部位の画像およびステントの画像を抽出した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、血管において所定の組織性状を示す部位の画像およびステントの画像以外の特徴画像を抽出してもよい。
【００９２】
また、上記実施形態では、医用画像処理装置に画像表示部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、医用画像処理装置に画像表示部を設けなくともよい。この場合、医用画像処理装置とは別個の画像表示装置に合成画像などの画像を表示させればよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓に分類した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、血管において所定の組織性状を示す部位の組織性状を、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓以外の種類に分類してもよい。また、脂質性プラーク、石灰化プラーク、繊維性プラーク、または血栓のいずれか４種類のうち、２つまたは３つの種類に分類してもよい。
【００９４】
また、上記実施形態では、相関係数値を取得するための変数として、相対位置および断面角度を用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、相関係数値を取得するための変数として、相対位置および断面角度以外の変数を用いてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態では、取得された複数の相関係数値のうち最も相関係数値が高いＸ線画像とＯＣＴ画像との組み合わせにおいて、画像間の位置情報を対応付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、しきい値以上の相関係数値が取得された場合に、しきい値以上の相関係数値を有するＸ線画像とＯＣＴ画像との組み合わせにおいて、画像間の位置情報を対応付けてもよい。
【００９６】
また、上記実施形態では、血管の画像以外も含む所定の領域をＸ線画像の関心領域として抽出し、血管の画像以外も含む領域をＯＣＴ画像の関心領域として抽出した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線画像上の交点位置Ｘ１と交点位置Ｘ２との間の血管の画像（抽出済みの血管の画像）をＸ線画像の関心領域として抽出するとともに、血管の軸方向に沿う面の断層画像としてのＯＣＴ画像の血管の画像（抽出済みの血管の画像）をＯＣＴ画像の関心領域として抽出してもよい。このように構成すれば、血管の画像同士を比較することができるので、より精度良く相関係数値を取得することが可能である。
【００９７】
また、上記実施形態では、説明の便宜上、画像処理部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像処理部の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１  Ｘ線画像計測装置
２  ＯＣＴ画像計測装置
３  医用画像処理装置
３１  Ｘ線画像記憶部
３２  ＯＣＴ画像記憶部
３３  画像処理部
３４  画像表示部
１００  医用画像処理システム
【図１】
2017158892.tif 000003
【図２】
2017158892.tif 000004
【図３】
2017158892.tif 000005
【図４】
2017158892.tif 000006
【図５】
2017158892.tif 000007
【図６】
2017158892.tif 000008
【図７】
2017158892.tif 000009
【図８】
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