JP6685986B2 - Object information acquisition device, control method of object information acquisition device - Google Patents
Object information acquisition device, control method of object information acquisition device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6685986B2 JP6685986B2 JP2017212777A JP2017212777A JP6685986B2 JP 6685986 B2 JP6685986 B2 JP 6685986B2 JP 2017212777 A JP2017212777 A JP 2017212777A JP 2017212777 A JP2017212777 A JP 2017212777A JP 6685986 B2 JP6685986 B2 JP 6685986B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- subject
- image
- output
- information
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
本発明は、被検体内部の情報を取得する被検体情報取得装置とその制御方法に関する。 The present invention relates to a subject information acquisition apparatus that acquires information inside a subject and a control method thereof.
レーザ光をはじめとする光を生体に照射し、当該光に起因して生体内部から発生する超音波を受信することで、組織内部の形態や機能を画像化する光音響撮像装置が医療分野で多く利用されている。パルスレーザ光などの計測光を被検体に照射すると、計測光が被検体内の生体組織で吸収される際に音響波が発生する。光音響撮像装置は、この発生した音響波を探触子によって受信し、解析することにより、被検体内部の光学特性に関連した情報(機能情報)を可視化することができる。このような技術は、光音響イメージング(Photoacoustic imaging)と呼ばれている。 In the medical field, a photoacoustic imaging device that images the morphology and function of the inside of a tissue by irradiating a living body with light such as laser light and receiving ultrasonic waves generated from the inside of the living body due to the light. Many are used. When the measurement light such as the pulsed laser light is applied to the subject, an acoustic wave is generated when the measurement light is absorbed by the living tissue in the subject. The photoacoustic imaging apparatus can visualize the information (function information) related to the optical characteristics inside the subject by receiving the generated acoustic wave with the probe and analyzing it. Such a technique is called photoacoustic imaging.
また、広い範囲から超音波を取得するために、探触子を機械的に走査する機構を備えた画像診断装置が提案されている。例えば、特許文献1には、探触子を機械的に走査することで、広範囲から超音波を取得することができる光音響イメージング装置が記載されている。 Further, an image diagnostic apparatus has been proposed which has a mechanism for mechanically scanning a probe in order to acquire ultrasonic waves from a wide range. For example, Patent Document 1 describes a photoacoustic imaging apparatus capable of acquiring ultrasonic waves from a wide range by mechanically scanning a probe.
前述した光音響イメージング装置では、探触子を被検体表面で移動させることで走査を行う。従って、走査中に被検体が動いてしまうと、取得した画像にずれが生じたり、取得を予定していたデータが取得できなくなるといった不具合が発生するおそれがある。また、非走査型の光音響イメージング装置であっても、被検体から発生する音響波を一定時間積算することで画像を構成するため、測定中に被検体が動いてしまうと、正しい画像を取得することができなくなる。
このように、音響波を用いて被検体の情報を取得する装置では、測定中に被検体が動かないように留意しなければならない。しかし、測定中に被検体がずれたことに測定後に気付いた場合、被検体を圧迫保持しながらの測定を最初からやり直す必要があり、被検者に対する大きな負担となっていた。
In the photoacoustic imaging apparatus described above, scanning is performed by moving the probe on the surface of the subject. Therefore, if the subject moves during the scanning, there is a possibility that a defect may occur in the acquired image or that the data scheduled to be acquired cannot be acquired. Even in a non-scanning photoacoustic imaging device, an image is constructed by integrating acoustic waves generated from the subject for a certain period of time, so if the subject moves during measurement, a correct image is acquired. Can not do.
As described above, in an apparatus that obtains information about a subject using acoustic waves, care must be taken so that the subject does not move during measurement. However, when it is noticed after the measurement that the subject shifts during the measurement, it is necessary to perform the measurement again from the beginning while holding the subject under pressure, which imposes a heavy burden on the subject.
本発明はこのような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、測定中に被検体の位置が変化したことを操作者に通知できる被検体情報取得装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an object information acquisition apparatus capable of notifying an operator that the position of the object has changed during measurement.
上記課題を解決するために、本発明に係る被検体情報取得装置は、
被検体内から到来する音響波を受信および解析することで、前記被検体内の情報を取得する被検体情報取得装置であって、音響波を受信する音響波探触子と、前記被検体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知手段と、前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記被検体の移動量を表す画像とを出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る処理装置は、
被検体内から到来する音響波を受信することにより得られる情報を処理する処理装置であって、前記被検体の位置に関する情報である位置情報を受け取り、前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知手段と、前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記被検体の移動量を表す画像とを出力する出力手段とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the object information acquisition device according to the present invention,
By receiving and analyzing an acoustic wave arriving from within the subject, a subject information acquisition device for obtaining information within the subject, wherein an acoustic wave probe for receiving an acoustic wave, and the subject position information acquisition means for acquiring position information which is information relating to the position, the acquired movement amount of the object based on the position information, when the movement amount exceeds a predetermined value, the subject out detection means for detection known that positional deviation occurs, the case where positional shift in the object has occurred, and the information misalignment subject has occurred, and an image representing the moving amount of the subject And an output unit for applying a force.
Further, the processing apparatus according to the present invention,
A processing device for processing information obtained by receiving an acoustic wave coming from the inside of a subject, receiving position information which is information relating to the position of the subject, and moving the subject based on the position information. If you get the amount, if the movement amount exceeds a predetermined value, the detection means for detection known that the position deviation to the subject occurs, the positional deviation in the subject occurs, the and having the information misalignment subject has occurred, said output means for output the image representing the moving amount of the subject.
また、本発明に係る処理装置の制御方法は、
被検体内から到来する音響波を受信することにより得られる情報を処理する処理装置の制御方法であって、前記被検体の位置に関する情報である位置情報を受け取り、前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知ステップと、前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記被検体の移動量を表す画像とを出力する出力ステップを含むことを特徴とする。
In addition, the control method of the processing device according to the present invention,
A method of controlling a processing device for processing information obtained by receiving an acoustic wave coming from within a subject, wherein position information, which is information regarding a position of the subject, is received, and the object is detected based on the position information. get the movement amount of the specimen, when the movement amount exceeds a predetermined value, a detection step of detection known that the positional deviation to the subject occurs, the positional deviation in the object has occurred when, wherein the includes information misalignment subject occurs, the output step of output the image representing the moving amount of the subject.
本発明によれば、測定中に被検体の位置が変化したことを操作者に通知できる被検体情報取得装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an object information acquiring apparatus that can notify the operator that the position of the object has changed during measurement.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In principle, the same constituent elements will be given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
(第一の実施形態)
本発明の第一の実施形態に係る光音響測定装置は、レーザ光を被検体に照射し、当該レーザ光に起因して被検体内で発生した光音響波を受信して解析することで、被検体内の光学特性値情報を画像化する装置である。光学特性値情報とは、一般的には、初期音圧分布や、光吸収エネルギー密度分布、吸収係数分布、あるいは、組織を構成する物質の濃度分布である。
(First embodiment)
The photoacoustic measurement apparatus according to the first embodiment of the present invention irradiates the subject with laser light, and receives and analyzes the photoacoustic wave generated in the subject due to the laser light, It is an apparatus for imaging optical characteristic value information in a subject. The optical characteristic value information is generally an initial sound pressure distribution, a light absorption energy density distribution, an absorption coefficient distribution, or a concentration distribution of a substance constituting a tissue.
<システム構成>
図1を参照しながら、第一の実施形態に係る光音響測定装置の構成を説明する。第一の実施形態に係る光音響測定装置は、光源11、光学系13、音響波探触子17、信号処理部18、データ処理部19、入出力部20、測定部21、変化検知部22、通知部23を有する。
<System configuration>
The configuration of the photoacoustic measurement apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. The photoacoustic measuring device according to the first embodiment includes a
測定は、装置に設けられた開口部(不図示)に被検体15(例えば乳房)を挿入して行う。
まず、光源11から発せられたパルス光12が、光学系13を経由して被検体15に照射される。被検体内部を伝搬した光のエネルギーの一部が血液などの光吸収体に吸収されると、熱膨張により当該光吸収体から音響波16が発生する。被検体内で発生した音響波は、音響波探触子17で受信され、信号処理部18およびデータ処理部19で解析される。解析結果は、被検体内の特性情報を表す画像データ(光学特性値情報データ)に変換され、入出力部20を通して出力される。
また、本実施形態に係る光音響測定装置は、被検体の位置を表す情報(位置情報)を測定部21が取得し、測定に影響を及ぼす被検体の位置変化が発生した場合、変化検知部22がこれを検出して、通知部23を通して操作者に通知する。これにより操作者は、測定中に被検体の位置が変化したこと(すなわち再測定等の処置が必要となったこと)を知る
ことができる。
以下、本実施形態に係る光音響測定装置を構成する各手段について説明する。
The measurement is performed by inserting a subject 15 (for example, a breast) into an opening (not shown) provided in the device.
First, the
Further, in the photoacoustic measurement apparatus according to the present embodiment, when the
Hereinafter, each means which comprises the photoacoustic measuring device which concerns on this embodiment is demonstrated.
<<光源11>>
光源11は、被検体に照射されるパルス光を発生させる装置である。光源は、大出力を得るためレーザ光源であることが望ましいが、レーザの代わりに発光ダイオードやフラッシュランプ等を用いることもできる。光源としてレーザを用いる場合、固体レーザ、ガスレーザ、色素レーザ、半導体レーザなど様々なものが使用できる。照射のタイミング、波形、強度等は不図示の光源制御部によって制御される。この光源制御部は、光源と一体化されていても良い。
また、光音響波を効果的に発生させるためには、被検体の熱特性に応じて十分短い時間に光を照射させなければならない。被検体が生体である場合、光源から発生するパルス光のパルス幅は10〜50ナノ秒程度が好適である。また、パルス光の波長は、被検体内部まで光が伝搬する波長であることが望ましい。具体的には、被検体が生体である場合、500nm以上1200nm以下であることが望ましい。さらに、パルス光の波長は、観測対象に対して吸収係数が高いものであることが望ましい。
<<
The
Further, in order to effectively generate a photoacoustic wave, it is necessary to irradiate light for a sufficiently short time according to the thermal characteristics of the subject. When the subject is a living body, the pulse width of the pulsed light generated from the light source is preferably about 10 to 50 nanoseconds. Further, it is desirable that the wavelength of the pulsed light is a wavelength at which the light propagates inside the subject. Specifically, when the subject is a living body, it is preferably 500 nm or more and 1200 nm or less. Furthermore, it is desirable that the wavelength of the pulsed light has a high absorption coefficient with respect to the observation target.
<<光学系13>>
光学系13は、光源11で発生したパルス光12を被検体15へ導く手段であり、典型的には光を反射するミラーや、光を集光、拡大、または形状を変化させるレンズ、光を拡散させる拡散板などで構成される。これらの光学部材を用いて、パルス光の照射形状、光密度、被検体への照射方向といったような照射条件を任意のものに設定することができる。なお、光はレンズで集光させるより、ある程度の面積に広げた方が、被検体への安全性ならびに診断領域を広げられるという観点で好ましい。光源11および光学系13が、本発明における光照射部である。
<<
The
<<被検体15>>
被検体15および光吸収体14は、本発明を構成するものではないが、ここで説明する。被検体15は、光音響測定を行う対象物であり、典型的には人体や動物の乳房や指、手足などである。ここでは、人の乳房を被検体とする。
本実施形態に係る光音響測定装置では、被検体15の内部に存在する、相対的に光吸収係数が大きい光吸収体14をイメージングすることができる。被検体が生体である場合、光吸収体14とは、具体的には水、脂質、メラニン、コラーゲン、タンパク質、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビンなどである。または、酸化あるいは還元ヘモグロビンを多く含む血管や、新生血管を多く含む悪性腫瘍などである。光吸収体をイメージングすることで、本実施形態に係る光音響測定装置は、血管の造影、人や動物の悪性腫瘍や血管疾患などの診断や化学治療の経過観察などを行うことができる。
<< Subject 15 >>
The subject 15 and the
The photoacoustic measurement apparatus according to the present embodiment can image the
<<音響波探触子17>>
音響波探触子17は、被検体15に照射された光に起因して当該被検体の内部で発生した音響波を受信し、アナログの電気信号に変換する手段である。なお、本発明における音響波とは、典型的には超音波であり、音波、超音波、光音響波、光超音波と呼ばれる弾性波を含む。音響波探触子17は、被検体内で発生又は反射したこれらの弾性波を受信する。
音響波探触子17は、探触子またはトランスデューサとも呼ばれる。音響波探触子17は、単一の音響検出器からなってもよいし、複数の音響検出器からなってもよい。また、音響波探触子17は、複数の受信素子が一次元、或いは二次元に配置されたものであってもよい。多次元配列素子を用いると、同時に複数の場所で音響波を受信することができるため、測定時間を短縮することができると共に、被検体の振動などの影響を低減することができる。
<<
The
The
また、音響波探触子17は、感度が高く、周波数帯域が広いものが望ましい。具体的にはPZT(圧電セラミックス)、PVDF(ポリフッ化ビニリデン樹脂)、CMUT(容量性マイクロマシン超音波トランスデューサ)、ファブリペロー干渉計を用いたものなどが挙げられる。ただし、ここに挙げたものだけに限定されず、音響波探触子としての機能を満たすものであれば、どのようなものであってもよい。
Further, the
<<信号処理部18>>
信号処理部18は、音響波探触子17で得られた電気信号を増幅し、デジタル信号に変換する手段である。信号処理部18は、典型的には増幅器、A/D変換器、FPGA(Field Programmable Gate Array)チップなどで構成される。探触子から得られる検出信号
が複数の場合は、同時に複数の信号を処理できることが望ましい。
<< Signal processing
The
<<データ処理部19>>
データ処理部19は、信号処理部18によって得られたデジタル信号を処理することによって、画像データを生成(画像再構成)する手段である。データ処理部19が実行する画像再構成方法には、例えば、フーリエ変換法、ユニバーサルバックプロジェクション法やフィルタードバックプロジェクション法、逐次再構成法などがあるが、どのような画像再構成方法を用いても構わない。また、信号処理部18、データ処理部19は一体化されていてもよい。信号処理部18およびデータ処理部19が、本発明における画像取得手段である。
<<
The
<<入出力部20>>
入出力部20は、データ処理部19で生成された画像を出力し、また、操作者からの入力操作を受け付ける手段であり、本実施形態ではタッチパネルディスプレイである。また、入出力部20は、後述する変化検知部22が被検体の位置ずれを検出した場合に、当該位置ずれについての詳細な情報を表示する手段である。なお、入出力部20は、必ずしも光音響測定装置と一体である必要はなく、外部に接続された装置であってもよい。
<< I /
The input /
<<測定部21>>
測定部21は、被検体の位置情報を取得するための測定手段であり、具体的には、被検体の表面を撮像する可視光カメラ、赤外線カメラ、被検体の形状を測定する距離センサなどである。測定部21にカメラを用いる場合、そのフレームレートおよび解像度は、測定に影響を及ぼす被検体の位置変化を検出できる程度であればよい。測定部21が、本発明における位置情報取得手段である。
また、測定部21は、複数台の可視光カメラであってもよいし、被検体との距離を測定することができる一つ以上のセンサであってもよい。また、被検体表面の血管形状を測定できる赤外線カメラなど、被検体が移動または変形したことを捉えられるものであれば、どのようなものであってもよい。
第一の実施形態では、測定部21として、被検体の測定対象領域全体を捉えることができる可視光カメラを用いる。
<<
The
The measuring
In the first embodiment, a visible light camera capable of capturing the entire measurement target region of the subject is used as the
<<変化検知部22>>
変化検知部22は、測定部21によって得られた被検体画像に基づいて、光音響測定中に被検体にずれが発生したことを検知する手段である。
ここで、被検体のずれについて説明する。光音響測定では、被検体内で発生する音響波を探触子で受信することで、音響波の発生源を推定する。すなわち、光音響測定中に被検体が移動したり変形したりすると、探触子に対する位置関係がずれてしまうため、誤った情報に基づいて画像が生成されてしまう。変化検知部22は、このような測定に影響を及ぼす被検体のずれ(以降、単に位置ずれと称する)を検出する手段である。なお、位置ず
れとは、測定対象領域における被検体の平行移動、伸縮、回転、歪みなどを含む。測定に影響を及ぼす被検体の動きであれば、検出対象はどのような動きであってもよい。
<<
The
Here, the displacement of the subject will be described. In photoacoustic measurement, an acoustic wave generation source is estimated by receiving an acoustic wave generated in a subject with a probe. That is, if the subject moves or deforms during the photoacoustic measurement, the positional relationship with respect to the probe shifts, and an image is generated based on incorrect information. The
変化検知部22は、測定部21を介して被検体画像を複数枚取得し、それぞれの画像を用いて、被検体の位置ずれが発生したことを検出する。具体的な方法については後述する。
なお、信号処理部18、データ処理部19、変化検知部22は、CPUと主記憶装置、および補助記憶装置を有するコンピュータであってもよいし、マイコンや、専用に設計されたFPGA等のハードウェアであってもよい。
The
The
<<通知部23>>
通知部23は、変化検知部22によって位置ずれが検出された旨を操作者に通知するためのインタフェースである。変化検知部22および通知部23が、本発明における通知手段である。通知部23は、本実施形態では複数の色で発光可能なランプ(例えば、通常時は緑色で、位置ずれが起こった場合は赤色となる)であるが、位置ずれが発生した旨および位置ずれの詳細な内容をディスプレイや表示パネル上に表示するものであってもよい。
この他にも、位置ずれが発生した場合に、警告音やメロディを発するなど、聴覚を通して操作者に通知するものであってもよい。操作者が、被検体の位置ずれが発生したことを認識できれば、通知はどのような方法で行ってもよい。なお、通知部23は、必ずしも光音響測定装置と一体である必要はなく、外部に接続された装置であってもよい。また、入出力部20と一体であってもよい。
<<
The
In addition to this, when the displacement occurs, the operator may be notified through hearing such as emitting a warning sound or a melody. Any method may be used for the notification as long as the operator can recognize that the displacement of the subject has occurred. The
<位置ずれの検出方法>
次に、変化検知部22が、被検体の位置ずれを検出する方法について説明する。本例では、被検体画像のうち、位置ずれを検出する対象領域(関心領域)を定め、当該領域内における位置ずれを検出する。関心領域は、事前に操作者によって指定されてもよいし、装置が自動的に設定してもよい。
位置ずれの検出は、テンプレート画像と、測定中に周期的に取得した被検体画像を比較することによって行う。まず、測定開始前に被検体画像を取得し、当該画像をテンプレート画像として一時的に記憶する。そして、測定開始後、一定時間おきに被検体画像を取得し、テンプレート画像と各フレームにおける被検体画像とのマッチングを行う。具体的には、数式1で示したような、正規化相互相関(ZNCC:Zero-mean Normalized Cross-Correlation)を演算し、被検体の位置の変化量を算出する。
本実施形態では、正規化相互相関による演算を行っているが、被検体の位置の変化を示すものであれば、他の方法によって算出してもよい。例えばSSD(Sum of Squared Difference)や、SAD(Sum of Absolute Difference)など、被検体の位置の変化がわか
る方法であれば、どのような方法を用いてもよい。なお、本例では、被検体画像全体を関心領域とするが、関心領域を指定する場合、各画像から関心領域を切り出して演算を行ってもよい。
Next, a method in which the
The misregistration is detected by comparing the template image with the subject image periodically acquired during the measurement. First, a subject image is acquired before the start of measurement, and the image is temporarily stored as a template image. Then, after the measurement is started, the subject image is acquired at regular intervals, and the template image and the subject image in each frame are matched. Specifically, a normalized cross-correlation (ZNCC: Zero-mean Normalized Cross-Correlation) as shown in Equation 1 is calculated to calculate the amount of change in the position of the subject.
In this embodiment, the calculation based on the normalized cross-correlation is performed, but the calculation may be performed by another method as long as it indicates a change in the position of the subject. For example, any method may be used as long as it is a method such as SSD (Sum of Squared Difference) or SAD (Sum of Absolute Difference) that can detect a change in the position of the subject. In this example, the entire subject image is set as the region of interest, but when designating the region of interest, the region of interest may be cut out from each image and the calculation may be performed.
ここで、MおよびNは、それぞれの画像のX−Y座標系におけるX方向、Y方向のピクセル数である。また、I(i,j)は、測定中の被検体画像の関心領域における輝度値であ
り、Iavgは当該関心領域における輝度の平均値である。また、T(i,j)はテンプレート画像の関心領域における輝度値であり、Tavgは当該関心領域における輝度の平均値であ
る。
数式1を用いて、テンプレート画像の関心領域と、被検体画像の関心領域との間の類似度Rを求めることができる。また、座標をシフトさせながらマッチングを行い、最も類似度が高くなるシフト量を取得することで、X方向,Y方向それぞれのずれ幅を取得することができる。当該ずれ幅が、測定開始後に発生した被検体の移動量となる。
Here, M and N are the numbers of pixels in the X and Y directions in the XY coordinate system of each image. Further, I (i, j) is a luminance value in the region of interest of the subject image being measured, and I avg is an average value of the luminance in the region of interest. Further, T (i, j) is the brightness value in the region of interest of the template image, and Tavg is the average value of the brightness in the region of interest.
Using Equation 1, the similarity R between the region of interest of the template image and the region of interest of the subject image can be obtained. In addition, by performing matching while shifting the coordinates and acquiring the shift amount that maximizes the similarity, the shift widths in the X direction and the Y direction can be acquired. The shift width is the amount of movement of the subject that has occurred after the start of measurement.
変化検知部22は、以上のようにして、X方向,Y方向それぞれのずれ幅を取得し、当該ずれ幅に基づいて、被検体に位置ずれが発生したことを判断する。判断方法の詳細については後述する。
As described above, the
<処理フローチャート>
本実施形態に係る光音響測定装置が行う処理について、図2を用いて説明する。
まず、操作者が、被検体のずれ幅の閾値、すなわち移動量の許容最大値をピクセル数で入力する(S1)。閾値は、入出力部20から入力することが好ましいが、閾値は装置にあらかじめ所定の値として記憶されていてもよいし、装置が自動的に演算してもよい。
<Processing flow chart>
The processing performed by the photoacoustic measurement apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG.
First, the operator inputs the threshold value of the displacement width of the subject, that is, the allowable maximum value of the movement amount in the number of pixels (S1). The threshold value is preferably input from the input /
次に、光音響測定装置に、被検体である生体(例えば乳房)を挿入する。このとき、被検体を挿入する前と挿入した後の画像を、測定部21(可視光カメラ)がそれぞれ撮像し、両画像の差分を取得する。ここで取得した画像は、比較用のテンプレート画像となる(S2)。なお、以降の説明において、被検体画像とは、被検体が挿入された状態で撮像された画像と、被検体を挿入する前に撮像された画像との差分(すなわち被検体のみを表す画像)であるものとする。
ステップS2が終了すると、光音響測定が開始される。まず、測定部21が被検体画像を取得し(S3)、変化検知部22が被検体の位置ずれを検出する(S4)。ここでは、前述したように、測定開始前に取得した被検体画像と、測定中に一定時間おきに複数回撮像した被検体画像のずれ幅をピクセル数で取得し、予め設定された閾値との比較を行う。この結果、ずれ幅が閾値を超えた場合、被検体に位置ずれが生じたと判定する。
なお、この他にも、被検体画像を取得するごとに、測定開始からのずれ幅を積算し、積算されたずれ幅が閾値を超えた場合に、被検体の位置ずれが生じたと判定してもよい。
Next, a living body (for example, a breast) that is a subject is inserted into the photoacoustic measurement device. At this time, the measuring unit 21 (visible light camera) images the images before and after inserting the subject, and acquires the difference between the images. The image acquired here becomes a template image for comparison (S2). In the following description, the subject image is the difference between the image captured while the subject is inserted and the image captured before the subject is inserted (that is, an image representing only the subject). Shall be
When step S2 ends, photoacoustic measurement is started. First, the
In addition to this, each time a subject image is acquired, the deviation width from the start of measurement is integrated, and when the integrated deviation width exceeds a threshold value, it is determined that the position deviation of the object has occurred. Good.
ステップS4を実行した結果、ずれ幅が閾値以内であった場合は、光源11からパルス光を発生させ、光学系13を通して被検体にパルス光を照射する(S5)。
そして、パルス光に起因して被検体内で発生した音響波を、音響波探触子17によって取得する(S6)。既定回数のパルス光を発光し、音響波の取得が完了したら、測定が全て完了したかを判定し(S7)、完了していたら処理を終了させる。未完了である場合は、処理はステップS3へ戻り、再度、被検体画像の取得を実行する。
ステップS4を実行した結果、ずれ幅が閾値を超過していた場合は、処理はステップS8に遷移し、入出力部20および通知部23を通してその旨を操作者に通知する。
If the deviation width is within the threshold as a result of executing step S4, pulse light is generated from the
Then, the acoustic wave generated in the subject due to the pulsed light is acquired by the acoustic wave probe 17 (S6). When pulsed light is emitted a predetermined number of times and acoustic wave acquisition is completed, it is determined whether or not all measurements have been completed (S7), and if completed, the process ends. If not completed, the process returns to step S3, and the subject image is acquired again.
When the deviation width exceeds the threshold value as a result of executing step S4, the process transitions to step S8, and the operator is notified of that fact through the input /
図3は、本実施形態に係る光音響測定装置が有する操作コンソールを表した図である。当該操作コンソールには、入出力部20(タッチパネルディスプレイ)と、通知部23(ランプ)が含まれている。被検体の位置ずれが発生した場合は、通常緑色で点灯しているランプが赤色に変化し、タッチパネルディスプレイ上に位置ずれについての詳細情報(符号24)が表示される。本実施形態では、詳細情報とは、被検体の画像上での位置変化量(X方向とY方向のそれぞれの変化ピクセル数)である。 FIG. 3 is a diagram showing an operation console included in the photoacoustic measurement apparatus according to the present embodiment. The operation console includes an input / output unit 20 (touch panel display) and a notification unit 23 (lamp). When the displacement of the subject occurs, the lamp normally lit in green changes to red, and detailed information (reference numeral 24) about the displacement is displayed on the touch panel display. In the present embodiment, the detailed information is the position change amount (the number of changed pixels in each of the X direction and the Y direction) on the image of the subject.
なお、被検体の位置変化量は、長さ(ミリメートル)で表示してもよいし、変化ボクセル値や変化量のベクトルで表示してもよい。また、Z方向についての変化ピクセル数が検知可能である場合、併せて表示してもよい。装置が扱うことができる値であれば、どのような形式で表示してもよい。
また、測定を開始する前の被検体画像と、位置ずれが生じた後の被検体画像を重畳させて表示してもよい。また、被検体の動きベクトルを表す図形を生成し、さらに重畳表示させてもよい。操作者に、被検体がどのように移動または変形したかを通知することができれば、どのような表示を行ってもよい。
The position change amount of the subject may be displayed as a length (millimeter), or may be displayed as a change voxel value or a change amount vector. Further, when the number of changed pixels in the Z direction can be detected, they may be displayed together. Any value can be displayed as long as the value can be handled by the device.
Further, the subject image before the measurement is started and the subject image after the positional displacement may be superimposed and displayed. Further, a graphic representing the motion vector of the subject may be generated and further displayed in a superimposed manner. Any display may be performed as long as the operator can be notified of how the subject has moved or deformed.
また、タッチパネルディスプレイ上には、以降の処理を選択するための選択肢が表示される。選択肢の内容は、例えば「初めから測定し直す」、「ずれが発生する直前から測定し直す」、「測定中止」など、装置において実現しうる方法であれば、どのようなものであってもよい。 In addition, options for selecting the subsequent processing are displayed on the touch panel display. The content of the options may be any method that can be realized in the apparatus, such as “re-measure from the beginning”, “re-measure immediately before the deviation occurs”, and “stop measurement”. Good.
図4は、測定部21、変化検知部22、通知部23の動作タイミングと、レーザ光の照射タイミングとの関係を表した図である。測定部21が被検体画像を取得し、結果を変化検知部22に送信する。変化検知部22が、テンプレート画像と、取得した被検体画像を比較し、位置ずれが発生していないと判定した場合、レーザ光の照射を開始する。位置ずれが発生していると判定した場合、レーザ光の照射は行わず、通知部23を介して操作者に通知を行う。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the operation timings of the
第一の実施形態によると、被検体から発生する音響波を一定時間積算することで画像化する光音響測定装置において、測定中に発生した被検体の位置ずれを、操作者に対して正確に通知することができる。 According to the first embodiment, in the photoacoustic measuring device for imaging by accumulating the acoustic waves generated from the subject for a certain period of time, the positional deviation of the subject generated during measurement is accurately measured for the operator. You can be notified.
なお、本実施形態では、テンプレート画像と、一定時間おきに取得した被検体画像との間で正規化相互相関を求めることで被検体の位置ずれを検出したが、他の方法を用いてもよい。例えば、各フレームにおいて、被検体画像から輪郭抽出を行い、輪郭同士をマッチングさせることでずれ幅を算出してもよい。 In the present embodiment, the position shift of the subject is detected by obtaining the normalized cross-correlation between the template image and the subject image acquired at regular time intervals, but other methods may be used. . For example, in each frame, the contour may be extracted from the subject image, and the deviation may be calculated by matching the contours.
また、赤外線カメラを用いて得られた血管画像をテンプレート画像とし、フレーム同士の正規化相互相関を算出することで被検体の位置ずれを検出するようにしてもよい。また、テンプレート画像の重心を比較することで被検体の位置ずれを検出してもよいし、操作者が設定した関心領域を用いてテンプレート画像を切り抜き、被検体画像とのマッチングを行うことで被検体の位置ずれを検出するようにしてもよい。 Alternatively, the blood vessel image obtained using an infrared camera may be used as a template image, and the positional shift of the subject may be detected by calculating the normalized cross-correlation between frames. Further, the displacement of the subject may be detected by comparing the centroids of the template images, or the template image may be cut out using the region of interest set by the operator and matching with the subject image may be performed. The position shift of the sample may be detected.
また、本実施形態では、通知部23としてランプを用いたが、図5に示したように、ディスプレイ上に表示されたグラフィックによって通知を行ってもよいし、音響装置を用い、音による通知を行ってもよい。音によって通知を行う場合、アラーム音を用いてもよいし、メロディを用いてもよい。操作者が認識できればどのような音であってもよい。
In addition, in the present embodiment, the lamp is used as the
(第二の実施形態)
第一の実施形態は、音響波探触子17が被検体15に対して固定されていた。これに対し、第二の実施形態は、音響波探触子17を機械的に走査させることで被検体に対する測定を行う実施形態である。
第二の実施形態に係る超音波診断装置の構成を図6に示す。第二の実施形態に係る超音波診断装置の構成は、音響波探触子17を二次元方向に走査させる手段である走査部26を有するという点を除き、第一の実施形態と同様である。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment is shown in FIG. The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment except that it has a
走査部26は、音響波探触子17を二次元方向に移動させる手段であり、走査機構とそ
の制御手段からなる。走査部26を用いることで、音響波探触子17を二次元的に走査させながら光音響測定を行うことができる。本実施形態では、被検体15は固定されており、音響波探触子をX−Yステージ上で移動させることで、被検体と音響波探触子の相対的な位置を変える。
なお、本実施形態では、走査機構によって音響波探触子17を移動させているが、超音波探触子を固定し、被検体を動かす構成としてもよい。この場合、被検体を支持する支持部(不図示)を走査機構によって動かすようにしてもよい。
The
Although the
なお、被検体15と音響波探触子17の両方を移動可能な構成としてもよい。被検体15を移動させる場合は、測定部21は被検体に追従して同じ動きをすることが好ましいが、被検体の移動を捉えることができれば、必ずしも同じ動きである必要はない。また、走査は、探触子を連続的に移動させながら行うことが好ましいが、探触子を間欠的に移動させながら行ってもよい。また、走査を行うための走査機構は、ステッピングモーターなどを用いた電動タイプであることが望ましいが、手動で走査を行うタイプであっても良い。
走査機構の種類や走査方法は、ここに挙げたものだけに限定されず、被検体15と音響波探触子17のうち少なくとも一方を移動させることができるものであれば、どのようなものを使用してもよい。
Note that both the subject 15 and the
The type of the scanning mechanism and the scanning method are not limited to those listed here, and any one can be used as long as at least one of the subject 15 and the
第二の実施形態に係る光音響測定装置が行う処理のフローチャートを図7に示す。第二の実施形態に係る光音響測定装置が行う処理は、第一の実施形態とほぼ同様であるが、ステップS5でパルス光の照射を行う前に、走査部26によって音響波探触子17を移動させるステップS41が追加されるという点のみが相違する。
FIG. 7 shows a flowchart of processing performed by the photoacoustic measurement apparatus according to the second embodiment. The process performed by the photoacoustic measurement apparatus according to the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, but before the irradiation of the pulsed light is performed in step S5, the
このように、本発明は、音響波探触子を走査することで被検体に対する測定を行う光音響測定装置にも適用することができる。 As described above, the present invention can be applied to a photoacoustic measurement device that performs measurement on a subject by scanning the acoustic wave probe.
(第三の実施形態)
第一および第二の実施形態では、光音響測定を開始する前に取得したテンプレート画像と、測定中に取得した被検体画像とのずれ幅を取得した。すなわち、被検体の位置ずれは一つのベクトルで表現されていた。これに対し、第三の実施形態は、被検体表面の特徴点を抽出し、特徴点ごとに変位量を求めたうえで、場所による被検体の位置ずれの発生を総合的に判断する実施形態である。
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the shift width between the template image acquired before starting the photoacoustic measurement and the subject image acquired during the measurement is acquired. That is, the displacement of the subject is represented by one vector. On the other hand, the third embodiment is an embodiment in which the feature points on the surface of the subject are extracted, the displacement amount is obtained for each feature point, and then the occurrence of displacement of the subject due to the location is comprehensively determined. Is.
第三の実施形態に係る超音波診断装置の構成は、第二の実施形態と同様であるが、測定部21が通常のカメラではなく、距離を取得することができるステレオカメラで構成されるという点において第二の実施形態と相違する。
また、第三の実施形態に係る変化検知部22は、撮像した画像同士をパターンマッチングさせるのではなく、各画像から特徴点を抽出し、抽出した特徴点の移動を検出することで位置ずれの発生を判断するという点において第二の実施形態と相違する。
The configuration of the ultrasonic diagnostic apparatus according to the third embodiment is the same as that of the second embodiment, but the measuring
In addition, the
特徴点の抽出には、既知の技術を用いることができる。例えば、画像にフィルタをかけることで得られるエッジ情報から特徴点を抽出してもよいし、画像における生体構造上の特徴(例えば乳房における乳頭、血管の陰影、メラニン色素沈着、乳房輪郭、しわ)から特徴点を抽出してもよい。特徴点の位置の変化をフレーム間で追跡できるものであれば、特徴点の抽出方法は特に限定されない。
また、これらの情報をフレーム間で一定時間積算し、積算後に平均して得られた情報から特徴点を抽出してもよい。また、撮影した各フレームから特徴点を求める際は、画像の一部のみを用いてもよいし、全部を用いてもよい。さらに、操作者が入出力部20を通して関心領域を設定し、当該関心領域内で特徴点の追跡を行うようにしてもよい。
なお、特徴点は、被検体の移動を追跡するための微小な領域であり、必ずしも一つの画
素に対応する点である必要は無い。
A known technique can be used to extract the feature points. For example, feature points may be extracted from edge information obtained by filtering the image, or anatomical features in the image (eg, nipple in breast, shadow of blood vessel, melanin pigmentation, contour of breast, wrinkle). The feature points may be extracted from The method for extracting the feature points is not particularly limited as long as the change in the position of the feature points can be tracked between frames.
Alternatively, the feature points may be extracted from information obtained by integrating these pieces of information for a certain period of time between frames and averaging after the integration. Further, when obtaining the feature points from each of the captured frames, only a part of the image may be used, or the whole image may be used. Further, the operator may set a region of interest through the input /
The feature point is a minute area for tracking the movement of the subject and does not necessarily have to be a point corresponding to one pixel.
第三の実施形態に係る光音響測定装置の処理フローチャートについて、第二の実施形態との相違点を中心に説明する。
ステップS1は、第二の実施形態と同様に、被検体の位置ずれの閾値、すなわちずれ幅の許容最大値を設定するステップであるが、第三の実施形態では、被検体全体の移動量に対応する値ではなく、変形量の許容最大値を閾値として設定する。具体的には、「最も変位量の大きい特徴点のずれ幅の許容最大値」を閾値として設定する。ずれ幅の許容値は、ピクセル数で入力してもよいし、ボクセル換算値、距離換算値などで入力してもよい。
なお、閾値を自動的に設定するようにしてもよい。例えば、被検体が装置に挿入されて測定準備が整った後から測定を開始するまでに、それぞれの特徴点に対応する変位情報(例えば変位ベクトル値やその絶対値)を取得し、当該変位情報を一定倍したものを閾値として使用するようにしてもよい。これらの演算は、測定部21が行ってもよいし、変化検知部22が行ってもよい。
The process flowchart of the photoacoustic measurement apparatus according to the third embodiment will be described focusing on the differences from the second embodiment.
Similar to the second embodiment, step S1 is a step of setting a threshold value of the displacement of the subject, that is, an allowable maximum value of the displacement width. However, in the third embodiment, the movement amount of the entire subject is set. The allowable maximum value of the deformation amount is set as the threshold value instead of the corresponding value. Specifically, the "allowable maximum value of the shift width of the feature point having the largest displacement amount" is set as the threshold value. The allowable value of the shift width may be input in the number of pixels, or may be input as a voxel conversion value, a distance conversion value, or the like.
The threshold may be set automatically. For example, the displacement information (for example, displacement vector value or its absolute value) corresponding to each feature point is acquired after the measurement object is inserted into the device and ready for measurement, and then the displacement information is acquired. A value obtained by multiplying by a fixed value may be used as the threshold value. These calculations may be performed by the
ステップS2では、テンプレート画像の取得を行うかわりに、測定開始前の状態における特徴点の座標を取得する。具体的には、装置に挿入された被検体の測定開始前の状態を、ステレオカメラで撮影する。そして、得られた画像の組から、対応する複数の特徴点を抽出し、得られた複数の特徴点の座標の集合を取得する。特徴点は、被検体画像のうち被検体部分から抽出することが好ましい。特徴点の座標は、ステレオカメラの中点を原点とする座標系で表されるが、各点が設定できる座標系であれば、いずれの座標系であってもよい。 In step S2, instead of acquiring the template image, the coordinates of the feature point in the state before the start of measurement are acquired. Specifically, the stereo camera captures the state of the subject inserted into the device before the start of measurement. Then, a plurality of corresponding feature points are extracted from the obtained set of images, and a set of coordinates of the obtained plurality of feature points is acquired. The feature points are preferably extracted from the subject portion of the subject image. The coordinates of the feature points are represented by a coordinate system whose origin is the midpoint of the stereo camera, but any coordinate system may be used as long as each coordinate can be set.
ステップS3では、ステップS2で取得した複数の特徴点を追跡し、元のフレームと一定時間後のフレームにおいて、対応する各特徴点同士を結ぶ動きベクトルを算出する。特徴点は、一つのフレームから求めてもいいし、複数のフレームにおける該当特徴点の重心を用いて求めてもよい。 In step S3, the plurality of feature points acquired in step S2 are tracked, and a motion vector connecting the corresponding feature points to each other in the original frame and the frame after a predetermined time is calculated. The feature point may be obtained from one frame, or may be obtained using the centroids of the corresponding feature points in a plurality of frames.
被検体のずれが閾値以内であるか否かの判定(ステップS4)は、特徴点ごとに算出した動きベクトルを用いて行う。本実施形態では、最も移動距離が大きい特徴点を特定し、当該移動距離と閾値とを比較しているが、他の方法を用いて判定を行ってもよい。例えば、二つのフレーム間における全ての特徴点の移動距離の平均値を求め、当該平均値を閾値と比較してもよいし、全ての特徴点の移動距離の測定開始時からの積算値を求め、閾値と比較してもよい。位置ずれが発生したか否かの判断には、任意の手法を用いることができる。 The determination of whether or not the displacement of the subject is within a threshold value (step S4) is performed using the motion vector calculated for each feature point. In the present embodiment, the feature point having the largest movement distance is specified and the movement distance is compared with the threshold value, but the determination may be performed using another method. For example, an average value of moving distances of all feature points between two frames may be obtained, and the average value may be compared with a threshold value, or an integrated value from the start of measurement of moving distances of all feature points is obtained. , May be compared with a threshold value. Any method can be used to determine whether or not the positional deviation has occurred.
なお、位置ずれが発生したと判定した場合、RANSAC(Random Sample Consensus
)法を用いることで、被検体が平行移動をしているか、変形しているかをさらに推定することができる。RANSAC法では、ランダムに特徴点をn個抽出し、対応する特徴点同士で変換行列を求める。
そして、当該変換行列を、ランダムに抽出した他の特徴点に適応する。この結果、残差の2乗和が最小になる変換行列が有意に多く得られた場合、平行移動によるずれが発生していると判定することができる。反対に、多く得られなかった場合は、回転ないし変形が発生していると判定することができる。もちろん、上記の方法に限らず、他の方法を用いてもよい。
When it is determined that the position shift has occurred, RANSAC (Random Sample Consensus
) Method, it is possible to further estimate whether the subject is translating or deforming. In the RANSAC method, n characteristic points are randomly extracted, and a conversion matrix is obtained from the corresponding characteristic points.
Then, the transformation matrix is applied to other randomly extracted feature points. As a result, when a significantly large number of transformation matrices that minimize the residual sum of squares are obtained, it can be determined that a shift due to parallel movement has occurred. On the contrary, if a large number is not obtained, it can be determined that rotation or deformation has occurred. Of course, the method is not limited to the above, and another method may be used.
ステップS41,S5〜S7の処理は、第二の実施形態と同様である。
ステップS8では、第一および第二の実施形態と同様に、音声、ランプ、画面表示などによって操作者に対する通知を行うが、これに加え、どのような位置ずれが発生したかをさらに通知するようにしてもよい。例えば、ずれが発生していない場合は緑色の灯火、平
行移動が発生した場合は黄色の灯火、変形または回転が発生した場合は赤色の灯火といったように、それぞれ異なる色で通知を行うようにしてもよい。
The processing of steps S41 and S5 to S7 is the same as that of the second embodiment.
In step S8, similar to the first and second embodiments, the operator is notified by voice, lamp, screen display, etc. In addition to this, what kind of positional displacement has occurred is further notified. You may For example, if there is no deviation, green light, if parallel movement occurs yellow light, if deformation or rotation occurs red light, etc. Good.
また、各特徴点の動きベクトルを表すグラフィックを生成し、被検体画像に重畳して表示するようにしてもよい。これにより、被検体の細かい位置変化を操作者に通知することができる。図8は、被検体画像27に、特徴点の動きベクトルを表す表示(符号28)を生成して重畳表示させた場合の画面例である。ここでは、類似した動きベクトルを持つ特徴点をクラスタリングして表示している。これにより、どのように被検体が変形したのかを操作者にわかりやすく示すことができる。
なお、動きベクトルは、例示した方法以外の方法によって示すようにしてもよい。例えば、類似する動きベクトルを類似した色で表示するようにしてもよいし、クラスタリングする際の線の色を変えてもよい。また、矢印以外を用いて動きベクトルを表してもよいし、被検体全体を表示せず、動きベクトルが大きい領域のみを拡大表示するようにしてもよい。
Alternatively, a graphic representing the motion vector of each feature point may be generated and displayed so as to be superimposed on the subject image. This allows the operator to be notified of minute changes in the position of the subject. FIG. 8 is an example of a screen when a display (reference numeral 28) representing the motion vector of the feature point is generated and superposed on the
The motion vector may be indicated by a method other than the exemplified method. For example, similar motion vectors may be displayed in similar colors, or the color of lines used for clustering may be changed. Further, the motion vector may be represented by using other than the arrow, or only the region having a large motion vector may be enlarged and displayed without displaying the entire subject.
このように、第三の実施形態に係る光音響測定装置では、特徴点を抽出して動きベクトルを算出することで、被検体の一部が変形するようなケースにも対応することができ、操作者に対して、被検体がどのようなずれ方をしたかを正確に通知することができる。 As described above, in the photoacoustic measurement apparatus according to the third embodiment, by extracting the feature points and calculating the motion vector, it is possible to deal with a case in which a part of the subject is deformed, It is possible to accurately notify the operator of how the subject is displaced.
(変形例)
なお、各実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む被検体情報取得装置の制御方法として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
(Modification)
It should be noted that the description of each embodiment is an example for explaining the present invention, and the present invention can be implemented by being appropriately modified or combined without departing from the spirit of the invention. The present invention can also be implemented as a method for controlling an object information acquiring apparatus including at least a part of the above processing. The above processes and means can be freely combined and implemented as long as no technical contradiction occurs.
例えば、実施形態の説明では、被検体画像をパターンマッチングさせる例と、特徴点の座標を比較する例を挙げたが、被検体の位置ずれを検出するための情報には、他の情報を用いてもよい。例えば、被検体の背景部分や、フレーム間差分情報、一定時間後のフレームとのフレーム間差分情報、被検体部分のヒストグラム情報、被検体のテクスチャ情報、勾配法やブロックマッチング法によるオプティカルフロー情報などであってもよい。
また、モラベック・オペレータによる移動体追跡手法、KLT(Kanade-Lucas-Tomasi
)法、局所相関の対応付けによる方法や、大域整合性を考慮した方法による情報などであってもよい。また、単純に、予め設定された領域から被検体がはみ出した場合に、位置ずれが発生したと判断してもよい。被検体の位置や外形の変化がわかる情報であれば、どのような情報を用いて位置ずれ発生の判断を行ってもよい。
For example, in the description of the embodiment, the example in which the subject image is pattern-matched and the example in which the coordinates of the feature points are compared are given. However, other information is used as the information for detecting the displacement of the subject. May be. For example, the background part of the subject, the inter-frame difference information, the inter-frame difference information with the frame after a certain time, the histogram information of the subject part, the texture information of the subject, the optical flow information by the gradient method or the block matching method, etc. May be
In addition, KLT (Kanade-Lucas-Tomasi)
) Method, a method by associating local correlations, or information by a method considering global consistency. Alternatively, it may be determined that the displacement has occurred simply when the subject protrudes from a preset region. Any information may be used to determine the occurrence of the positional deviation as long as the information indicates the position and the change in outer shape of the subject.
また、閾値として設定する値や、操作者に提示する値は、本実施形態で説明したような、初期状態からの変化ピクセル数の他に、以下のようなものであってもよい。例えば、フレーム間における各特徴点の変位量、特徴点の一定時間内での変位量の積算値、特徴点の空間内での変化方向、取得変化データのボクセル換算値、ミリメートル・センチメートル換算値などである。
また、ずれ量を大・中・小に分類した結果や、位置ずれの種類(例えば「平行移動」や「一部歪み」等)、座標系におけるそれぞれの軸上の初期状態からのずれ値などであってもよい。位置ずれがどのようなものであるかを表現できれば、どのような値を用いてもよい。
Further, the value set as the threshold value and the value presented to the operator may be the following values in addition to the number of pixels changed from the initial state as described in the present embodiment. For example, the amount of displacement of each feature point between frames, the integrated value of the amount of displacement of the feature point within a fixed time, the change direction of the feature point in space, the voxel conversion value of the acquired change data, the millimeter / centimeter conversion value And so on.
In addition, the result of classifying the amount of deviation into large, medium, and small, the type of positional deviation (for example, "parallel movement" or "partial distortion"), the deviation value from the initial state on each axis in the coordinate system, etc. May be Any value may be used as long as it can express what the positional deviation is.
また、各実施形態では、光音響測定装置を例に説明を行ったが、本発明は、超音波を被検体に送信する音響波送信手段を有し、被検体内で反射した超音波を受信することで被検体内の音響特性に関連した情報を可視化する、超音波測定装置に適用してもよい。被検体
内より到来する音響波を受信することで当該被検体内の情報を取得する装置であれば、本発明を適用することができる。
Further, in each of the embodiments, the photoacoustic measuring device has been described as an example, but the present invention has acoustic wave transmitting means for transmitting ultrasonic waves to the subject, and receives the ultrasonic waves reflected in the subject. By doing so, it may be applied to an ultrasonic measurement device that visualizes information related to acoustic characteristics in the subject. The present invention can be applied to any device as long as it is an apparatus that acquires information in the subject by receiving an acoustic wave coming from the subject.
17・・・音響波探触子、21・・・測定部、22・・・変化検知部、23・・・通知部 17 ... Acoustic wave probe, 21 ... Measuring unit, 22 ... Change detecting unit, 23 ... Notification unit
Claims (22)
音響波を受信する音響波探触子と、
前記被検体の位置に関する情報である位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知手段と、
前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記被検体の移動量を表す画像とを出力する出力手段と、
を有することを特徴とする、被検体情報取得装置。 By receiving and analyzing an acoustic wave arriving from within the subject, a subject information acquisition device for acquiring information within the subject,
An acoustic wave probe that receives acoustic waves,
Position information acquisition means for acquiring position information that is information related to the position of the subject,
The acquired movement amount of the object based on the position information, when the movement amount exceeds a predetermined value, a detection means for detection known that the positional deviation in the object has occurred,
When said positional deviation to the subject occurs, and the information misalignment subject occurs, and output means for output the image representing the moving amount of the subject,
A subject information acquisition apparatus, comprising:
前記音響波探触子は、前記光照射部からの光が前記被検体に照射されることにより発生した音響波を受信することにより電気信号を出力し、
前記画像取得手段は、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の光学特性に関連した情報を画像化する
ことを特徴とする、請求項1に記載の被検体情報取得装置。 Further comprising a light irradiation unit for irradiating the subject with light, and an image acquisition unit,
The acoustic wave probe outputs an electric signal by receiving an acoustic wave generated by irradiating the subject with light from the light irradiation unit,
The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the image acquiring unit images information related to optical characteristics in the object based on the electric signal.
前記音響波探触子は、前記被検体内に音響波を送信し、前記被検体内で反射した当該音響波を受信することにより電気信号を出力し、
前記画像取得手段は、前記電気信号に基づいて、前記被検体内の音響特性に関連した情報を画像化する
ことを特徴とする、請求項1に記載の被検体情報取得装置。 Further having an image acquisition means,
The acoustic wave probe transmits an acoustic wave in the subject, and outputs an electric signal by receiving the acoustic wave reflected in the subject,
The object information acquiring apparatus according to claim 1, wherein the image acquiring unit images information related to acoustic characteristics in the object based on the electric signal.
前記被検体の位置に関する情報である位置情報を受け取り、前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知手段と、
前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記
被検体の移動量を表す画像とを出力する出力手段と、
を有することを特徴とする、処理装置。 A processing device for processing information obtained by receiving an acoustic wave coming from the inside of a subject,
Position information that is information regarding the position of the subject is received, the amount of movement of the subject is acquired based on the position information, and when the amount of movement exceeds a predetermined value , the position shifts to the subject. There detection means for detection knowledge of the occurrence,
When said positional deviation to the subject occurs, and the information misalignment subject occurs, and output means for output the image representing the moving amount of the subject,
And wherein the Turkey of having a processing device.
前記出力手段は、前記被検体の移動量を表す画像を出力する
ことを特徴とする、請求項4に記載の処理装置。 The detection means estimates the movement of the subject by pattern matching a plurality of subject images captured at different timings,
And the output means, and outputs an image representing the moving amount of the subject, the processing apparatus according to claim 4.
前記出力手段は、前記変形量が所定の値を超えている場合に、前記被検体の移動量を表す画像を出力する
ことを特徴とする、請求項4に記載の処理装置。 The detection means acquires a deformation amount of the subject based on the position information,
And the output means, when the deformation amount is greater than a predetermined value, and outputs an image representing the moving amount of the subject, the processing apparatus according to claim 4.
前記出力手段は、前記被検体の移動量を表す画像を出力する
ことを特徴とする、請求項4に記載の処理装置。 The detection means extracts one or more feature points from each of a plurality of subject images captured at different timings, and detects the change in the coordinates of the one or more feature points to move the subject. Estimate the quantity ,
And the output means, and outputs an image representing the moving amount of the subject, the processing apparatus according to claim 4.
前記被検体の動きベクトルを算出し、
前記被検体の移動量を表す画像として、前記被検体の動きベクトルを図形で示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項4から7のいずれか1項に記載の処理装置。 The output means is
Calculating the motion vector of the subject,
The processing device according to any one of claims 4 to 7, wherein an image showing a motion vector of the subject is output as an image representing the amount of movement of the subject.
ことを特徴とする、請求項8に記載の処理装置。 And the output means, the image shown in the figure, and outputs an image showing the motion vector of the subject by the arrow, the processing apparatus according to claim 8.
前記被検体の複数点の動きベクトルを算出し、
前記被検体の移動量を表す画像として、前記複数点の動きベクトルのそれぞれを図形で示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項8または9に記載の処理装置。 The output means is
Calculate the motion vector of a plurality of points of the subject,
The processing device according to claim 8 or 9, wherein an image in which each of the motion vectors of the plurality of points is represented by a graphic is output as an image representing the amount of movement of the subject.
前記被検体の複数点の動きベクトルを算出し、
前記複数点の動きベクトルのうち、類似した動きベクトルをクラスタリングした、前記被検体の移動量を表す画像を出力する
ことを特徴とする、請求項8または9に記載の処理装置。 The output means is
Calculate the motion vector of a plurality of points of the subject,
The processing device according to claim 8 or 9, wherein an image representing a movement amount of the subject is output by clustering similar motion vectors among the motion vectors of the plurality of points.
前記被検体の移動量を表す画像として、前記被検体の動きをテキストで示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項4から7のいずれか1項に記載の処理装置。 The output means is
The processing device according to any one of claims 4 to 7, wherein an image showing the movement of the subject is output as a text representing the amount of movement of the subject.
をさらに有する
ことを特徴とする、請求項4から12のいずれか1項に記載の処理装置。 An image acquisition unit for imaging information related to optical characteristics in the subject based on a received signal of an acoustic wave generated by irradiating the subject with light. Item 13. The processing device according to any one of items 4 to 12.
をさらに有する
ことを特徴とする、請求項4から12のいずれか1項に記載の処理装置。 The image acquisition means for imaging the information related to the acoustic characteristic in the subject based on the received signal of the reflected wave of the acoustic wave transmitted to the subject is further included. 13. The processing device according to any one of 12.
前記被検体の位置に関する情報である位置情報を受け取り、前記位置情報に基づいて前記被検体の移動量を取得し、前記移動量が所定の値を超えている場合に、前記被検体に位置ずれが発生したことを検知する検知ステップと、
前記被検体に位置ずれが発生した場合、前記被検体に位置ずれが発生した情報と、前記被検体の移動量を表す画像とを出力する出力ステップを含む
ことを特徴とする、処理装置の制御方法。 A method for controlling a processing device for processing information obtained by receiving an acoustic wave coming from within a subject, comprising:
Position information that is information regarding the position of the subject is received, the amount of movement of the subject is acquired based on the position information, and when the amount of movement exceeds a predetermined value , the position shifts to the subject. a detection step to detect known that but that have occurred,
When said positional deviation to the subject occurs, characterized in that it contains the information that misalignment subject has occurred, the output step of output the image representing the moving amount of the object, the processing unit Control method.
前記被検体の動きベクトルを算出し、
前記被検体の移動量を表す画像として、前記被検体の動きベクトルを図形で示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項15に記載の処理装置の制御方法。 In the output step,
Calculating the motion vector of the subject,
The control method of the processing apparatus according to claim 15, wherein an image showing a motion vector of the subject is output as an image representing the amount of movement of the subject.
ことを特徴とする、請求項16に記載の処理装置の制御方法。 The control method of the processing device according to claim 16, wherein, in the output step, an image in which a motion vector of the subject is indicated by an arrow is output as the image shown in the figure.
前記被検体の複数点の動きベクトルを算出し、
前記被検体の移動量を表す画像として、前記複数点の動きベクトルのそれぞれを図形で示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項16または17に記載の処理装置の制御方法。 In the output step,
Calculate the motion vector of a plurality of points of the subject,
The control method of the processing device according to claim 16 or 17, wherein an image in which each of the motion vectors of the plurality of points is graphically displayed is output as an image representing the movement amount of the subject.
前記被検体の複数点の動きベクトルを算出し、
前記複数点の動きベクトルのうち、類似した動きベクトルをクラスタリングした、前記被検体の移動量を表す画像を出力する
ことを特徴とする、請求項16または17に記載の処理装置の制御方法。 In the output step,
Calculate the motion vector of a plurality of points of the subject,
The control method of the processing device according to claim 16 or 17, wherein an image representing a movement amount of the subject is output by clustering similar motion vectors among the motion vectors of the plurality of points.
前記被検体の移動量を表す画像として、前記被検体の動きをテキストで示した画像を出力する
ことを特徴とする、請求項15に記載の処理装置の制御方法。 In the output step,
The control method of the processing device according to claim 15, wherein an image showing a movement of the subject is output as an image representing the movement amount of the subject.
ことを特徴とする、請求項15から20のいずれか1項に記載の処理装置の制御方法。 An image acquisition step of imaging information related to optical characteristics in the subject based on a received signal of an acoustic wave generated by irradiating the subject with light is further included. Item 21. A method of controlling a processing device according to any one of Items 15 to 20.
ことを特徴とする、請求項15から20のいずれか1項に記載の処理装置の制御方法。 The image acquisition step of imaging information related to acoustic characteristics in the subject based on a reception signal of a reflected wave of an acoustic wave transmitted to the subject, further comprising: 21. The method for controlling the processing device according to any one of 20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017212777A JP6685986B2 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Object information acquisition device, control method of object information acquisition device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017212777A JP6685986B2 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Object information acquisition device, control method of object information acquisition device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013086694A Division JP6238550B2 (en) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018015652A JP2018015652A (en) | 2018-02-01 |
| JP6685986B2 true JP6685986B2 (en) | 2020-04-22 |
Family
ID=61075497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017212777A Expired - Fee Related JP6685986B2 (en) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | Object information acquisition device, control method of object information acquisition device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6685986B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2024052411A (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-11 | 富士フイルム株式会社 | Ultrasound imaging apparatus, image processing apparatus, ultrasound imaging method, and ultrasound imaging program |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3906186B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-04-18 | 株式会社東芝 | Biological information measuring apparatus and method for measuring biological information from subject |
| US20090054763A1 (en) * | 2006-01-19 | 2009-02-26 | The Regents Of The University Of Michigan | System and method for spectroscopic photoacoustic tomography |
| JP5383467B2 (en) * | 2009-12-18 | 2014-01-08 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, image processing method, image processing system, and program |
| JP2012075511A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Fujifilm Corp | Photoacoustic diagnostic imaging equipment, image generating method, and program |
| JP5704998B2 (en) * | 2011-04-06 | 2015-04-22 | キヤノン株式会社 | Photoacoustic apparatus and control method thereof |
| JP5896623B2 (en) * | 2011-05-02 | 2016-03-30 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition apparatus and control method thereof |
| JP5984541B2 (en) * | 2011-08-08 | 2016-09-06 | キヤノン株式会社 | Subject information acquisition apparatus, subject information acquisition system, display control method, display method, and program |
-
2017
- 2017-11-02 JP JP2017212777A patent/JP6685986B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018015652A (en) | 2018-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6238550B2 (en) | SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE | |
| JP4842933B2 (en) | Diagnostic imaging equipment | |
| US9339254B2 (en) | Object information acquiring apparatus | |
| CN104510495B (en) | Subject information acquisition device and its control method | |
| KR101132536B1 (en) | System and method of perform image registration | |
| CN104127204B (en) | Object information acquiring apparatus and control method of object information acquiring apparatus | |
| JP2019503268A (en) | Ultrasound imaging related to position | |
| US11246564B2 (en) | Ultrasound diagnosis apparatus | |
| KR101746763B1 (en) | Diagnostic technique and imaging method of retinal and choroidal optical coherence tomography angiography | |
| JP7804395B2 (en) | Medical imaging device with biological signal processing system, medical imaging system, and biological signal processing method | |
| JP6238549B2 (en) | SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING SUBJECT INFORMATION ACQUISITION DEVICE | |
| JP2017070385A (en) | Subject information acquisition device and control method thereof | |
| US10016180B2 (en) | Ultrasonic image processing device | |
| US9519980B2 (en) | Object information acquiring apparatus | |
| JP2021524353A (en) | Lung pulse detectors, systems, and methods in ultrasound | |
| CN114025672B (en) | Ultrasonic imaging equipment and detection method for endometrial peristalsis | |
| US20200113541A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and storage medium | |
| US20170265750A1 (en) | Information processing system and display control method | |
| JP2019165836A (en) | Subject information acquisition device, and control method therefor | |
| US10492694B2 (en) | Object information acquisition apparatus | |
| JP6685986B2 (en) | Object information acquisition device, control method of object information acquisition device | |
| US20190183347A1 (en) | Photoacoustic apparatus and object information acquiring method | |
| CN109620140B (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
| US20150281544A1 (en) | Cardiovascular oct image making method and method for detecting stents using thereof | |
| US20190321005A1 (en) | Subject information acquisition apparatus, subject information processing method, and storage medium using probe to receive acoustic wave |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181023 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20181116 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190402 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191213 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200303 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200401 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6685986 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |