JP2004113730A - Computer-aided diagnosis system - Google Patents

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JP2004113730A
JP2004113730A JP2002315049A JP2002315049A JP2004113730A JP 2004113730 A JP2004113730 A JP 2004113730A JP 2002315049 A JP2002315049 A JP 2002315049A JP 2002315049 A JP2002315049 A JP 2002315049A JP 2004113730 A JP2004113730 A JP 2004113730A
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Japanese (ja)
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Kimiaki Saito
齊藤 公章
Motoaki Saito
齊藤 元章
Kazuo Takahashi
高橋 一夫
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TeraRecon Inc Japan Branch
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To organize an environment for easily preserving projection data and re-constituting an image, in order to use image data which is re-constituted by using an image re-constitution parameter most suitable for a CAD data processing, in a computer-aided diagnosis (CAD) system using medical image data. <P>SOLUTION: This CAD system includes: a large scale data storage device; and a high speed data processor, which are arranged on a network. The system also includes; a mechanism for storing projection data collected by a medical image diagnostic instrument in the large scale data storage device; a mechanism with which a user on the network reads projection data from the large scale data storage device, and transfers the data to the high speed data processor, a mechanism for re-constituting the image by using the image re-constituting parameter desired by the user with respect to the projection data; a mechanism for performing the CAD data processing in re-constituted image data through the use of the CAD data processing parameter desired by the user; and a mechanism for transferring the result to the user. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術】
本発明は,X線CT画像をはじめとする医用画像の読影を支援するコンピュータ読影支援システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
胸部悪性腫瘍の診断にはX線撮影装置で撮影した胸部X線画像が使用されてきたが,X線画像は厚さ方向の情報をすべて畳み込んだ投影像であるので,胸部X線画像の読影によって悪性腫瘍を初期段階で発見することには困難があった。
【0003】
X線CT装置によって人体の物理的性質をあらわす正確な断面画像データが得られるようになった。初期のX線CTでは一人の被検者に対して一回の検査で収集される断面画像データの数は10枚〜20枚であり,スライスの厚さも5mm〜10mm程度であった。またデータ収集時間も1スライスあたり10秒程度を必要としていた。X線CT装置で収集した胸部X線CT画像を胸部悪性腫瘍の診断に使用することが研究されてきたが,患者の胸部被曝X線量の制約から胸部X線CT画像の撮影枚数が制限されること,体動の影響で鮮明な画像が得られないことなどのために,胸部X線CT画像は胸部悪性腫瘍の診断にあまり使用されなかった。
【0004】
近年,X線CT装置の技術的進歩によって,ヘリカルスキャンX線CT装置や多列検出器X線CT装置が実用化されるようになったので,断面画像データの断面間距離が狭い,より精密な画像データを,短時間で取得することが可能になった。また,X線CT装置の技術的進歩により,患者への被曝X線量を大幅に低減することができた。これにともなって,胸部悪性腫瘍の診断に胸部X線CT画像を使用することが再び研究されている。
【0005】
X線CT画像を使用して初期段階で胸部悪性腫瘍を発見するためには,できるだけ小さい異常陰影を検出する必要がある。このためにはできるだけ薄いスライス厚さのX線CT画像を使用することが望ましい。一方,そのスライス厚さのX線CT画像で胸部の全領域をもれなくカバーする必要があるので,スライス厚さを薄くすればするほど,X線CT画像の枚数が増加する。
【0006】
X線CT画像の読影方法としては,従来はX線CT画像をフィルムに焼き付け,このフィルムをライトボックスに取り付けて読影する方法が行われてきた。しかしながら,X線CT画像の枚数の増加にともなって,X線CT画像をフィルムに焼き付け,このフィルムをライトボックスに取り付けて読影することが困難になってきた。このため,多数の画像を表示することができる高精細画像表示装置を複数台並べて,これに一回の検査で収集した画像を順次表示するいわゆる電子ライトボックスが試みられている。
【0007】
しかしながら,高精細画像表示装置を使用してもフィルムによる読影と同様に,異常陰影の検出は読影する医師の能力に依存するので,微細な陰影の見落としなどの危険がある。この見落としを減少させるために,画像処理によって異常陰影の候補を検出し,その部分にマークをつけて,医師が読影するときに注意を喚起することが試みられている。このような医師の画像読影を支援するシステムはコンピュータ診断支援システム(CAD)と呼ばれている。
【0008】
医師のX線CT画像読影を支援するCADでは,断面画像に二次元空間フィルタを適用し,陰影の候補を検出することが一般に行われる。二次元空間フィルタの形状をいろいろ変化させて各種の陰影にもっとも適した二次元空間フィルタを求める研究が行われている。
【0009】
医師が肉眼でX線CT画像を読影する場合と同様に,CADの場合でも,できるだけ小さい異常陰影の候補を検出するためには,できるだけ薄いスライス厚さのX線CT画像を使用することが望ましい。一方,スライス厚さを薄くすればするほど,X線CT画像の枚数が増加する。また,CADがピックアップした陰影候補は,その候補領域をすべて医師が肉眼で読影して判断する必要がある。このため,薄いスライス厚さのX線CT画像を使用すればするほど,CADが処理するX線CT画像の枚数が増加し,また医師が読影するX線CT画像の枚数も増加する。
【0010】
近年,X線CT装置の技術的進歩により,ヘリカルスキャンX線CT装置や多列検出器X線CT装置が実用化されるようになったので,スライス厚さの薄いX線CT画像,すなわち断面画像データの断面間距離が狭い,より精密な画像データを短時間で取得することが可能になった。また,X線CT装置の技術的進歩により,患者への被曝X線量を大幅に低減することができた。一方,CADの処理能力と医師の読影能力の制約から,CADに使用するX線CT画像データの枚数には制約がある。
【0011】
X線CT装置では,X線CT装置本体で被検者の横断面の投影データを収集し,この横断面の投影データに対して高速データ処理装置で画像再構成処理を行って複数横断面の画像データを作成し,この複数横断面の画像データを磁気ディスク装置,光磁気ディスク装置,光ディスク装置などの記憶媒体に保存する。この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し,画像観察装置にこの画像データを表示して観察する。また,この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し,画像処理装置でこの画像データに対して画像処理を行うことがある。例えば,三次元画像処理装置で複数横断面の画像データから三次元画像を構築し,その三次元画像を観察することが行われている。
【0012】
初期のX線CT装置では被検者が横臥した天板の移動とX線照射による被検者の投影データの収集を交互に行っていたが,最近のX線CT装置では被検者が横臥した天板の移動と同時にX線照射を行って投影データを収集するようになった。このような投影データの収集方式はヘリカルスキャンと呼ばれている。
【0013】
初期のX線CT装置では被検者が横臥した天板の移動とX線照射による被検者の投影データの収集は交互に行われていたので,投影データを収集した横断面が画像再構成を行って得られる画像データの横断面であった。すなわち,投影データを収集した横断面と画像再構成を行って得られる画像データの横断面とは一致していて,投影データを収集した横断面の数と画像再構成を行って得られる画像データの枚数は同一である。また投影データを収集した横断面の位置は患者の体軸方向に離散的に分布していた。一方,ヘリカルスキャン方式では被検者が横臥した天板の移動と同時にX線照射を行って投影データを収集するため,離散的な投影データ収集横断面は存在しない。一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行うことで仮想的な横断面の投影データを求め,この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面はかなり自由に設定できるので,投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得られる画像データの枚数や横断面の間隔,すなわちスライス間隔はかなり自由に選択できる。
【0014】
初期のX線CT装置では,被検者を透過したX線の強度を検出するX線検出器は被検者の体軸方向には一列で,被検者の一横断面の投影データを収集していた。最近のX線CT装置では被検者の体軸方向に複数列のX線検出器を配置し,被検者の複数横断面の投影データを同時に収集する多列検出器を使用している。この多列検出器とヘリカルスキャン方式とを同時に使用することによって,初期のX線CT装置よりも格段に多い投影データを収集するようになった。さらにこの多列検出器とヘリカルスキャン方式を併用した多列検出器・ヘリカルスキャン方式では,初期のX線CT装置のような離散的な投影データの収集横断面は存在せず,一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行うことで仮想的な横断面の投影データを求め,この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面は自由に設定できるので,投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得られる画像データの枚数や横断面の間隔を自由に選択することができる。
【0015】
X線CT装置を使用した検査では,X線CT装置で被検者の投影データを収集し,高速データ処理装置でこの投影データに対して画像再構成処理を行い,この画像再構成処理の結果として得られた複数横断面の画像データを磁気ディスク装置,光磁気ディスク装置,光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。X線CT装置で検査した結果の利用方法としては,画像再構成処理の結果として得られた複数横断面の画像データにウィンドウ処理などの画像処理を行って得られた画像をフィルムに焼き付け,このフィルムを観察する方法と,画像再構成処理の結果として得られた横断面の画像データにウィンドウ処理などの画像処理を行って得られた画像を画像観察装置に表示して観察する方法,画像再構成処理の結果として得られた複数横断面の画像データに対して画像処理装置で三次元画像処理などの高度な画像処理を行い,その結果を観察する方法などがある。これらの利用方法のそれぞれに最適の画像再構成処理パラメータがあるが,利用方法のそれぞれごとに最適の画像再構成処理パラメータを使用して再度画像再構成処理を行うことは実際には行われていない。
【0016】
X線CT画像データを使用したCADの場合には,横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なったCADに適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成を行って得られた画像データを使用することによって陰影候補の検出能を向上することが可能であるが,一般には長期間保存されているデータは画像再構成後の画像データのみで,投影データは長期間保存されていないので,このようなCADに適した画像再構成処理は一般には行うことができない。
【0017】
複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築し,これを使用してCADを行う場合には,横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成を行った複数横断面の画像データを使用したい場合がしばしばあるが,一般には長期間保存されているデータは画像再構成後の画像データのみで,投影データは長期間保存されていないので,このような使用目的別の画像再構成処理は実際には行うことができない。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
X線CT装置を使用した検査では,現状では,X線CT装置で投影データを収集し,高速データ処理装置でこの投影データに対して画像再構成処理を行い,この画像再構成処理の結果として得られた複数横断面の画像データを磁気ディスク装置,光磁気ディスク装置,光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。X線CT装置で検査した結果を利用する方法のそれぞれに適した画像再構成処理パラメータがあるが,現状では長期間にわたって保存されているデータは画像再構成後の画像データであって,投影データは長期間にわたって保存されていないので,利用方法のそれぞれに最適の画像再構成パラメータで画像再構成処理を行うことは実際には行われていない。特に,複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築する場合には,横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった,三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した複数横断面の画像データを使用したい場合がしばしばあるが,このような三次元画像処理に特化した画像再構成処理は行われていない。また,CADの場合には,横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なったCADデータ処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した横断面の画像データを使用したい場合がしばしばあるが,このようなCAD用の画像再構成処理は行われていない。この理由としては,投影データを画像再構成して画像データを作成する画像再構成装置が高価であること,画像再構成処理に要するデータ処理時間が長いこと,投影データのデータ量が大きいので投影データと画像再構成した画像データの両方を保存すると必要な記憶媒体の容量が大きくなってしまうことなどがある。
【0019】
医師のX線CT画像読影を支援するCADでは,断面画像に二次元空間フィルタを適用し,陰影の候補を検出することが一般に行われる。二次元空間フィルタの形状をいろいろ変化させ,各種の陰影にもっとも適した二次元空間フィルタを求める研究が行われている。医師が肉眼でX線CT画像を読影する場合と同様に,CADの場合でも,できるだけ小さい異常陰影を検出するためには,できるだけ薄いスライス厚さのX線CT画像を使用することが望ましい。一方,スライス厚さを薄くすればするほど,X線CT画像の枚数が増加する。また,CADがピックアップした陰影候補は,その候補領域をすべて医師が肉眼で読影して判断する必要がある。このため,薄いスライス厚さのX線CT画像を使用すればするほど,CADが処理するX線CT画像の枚数が増加し,また医師が読影するX線CT画像の枚数も増加する。CADの処理能力と医師の読影能力の制約から,CADに使用するX線CT画像の枚数は制限されている。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために考案したX線CT画像の読影を支援するシステムで,X線CT装置本体で収集した投影データを大容量記憶装置に保存する機構と,この大容量記憶装置に保存されている投影データをCADまたは医師の要求に基づいた画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成する機構と,この画像再構成された画像データを使用して陰影検出のための画像処理を行う機構とを備えた。これによって,スクリーニングの場合と精密読影の場合で,CADが使用する画像データのスライス厚さと枚数を変更することが可能になった。
【0021】
本発明を使用するとたとえば,スクリーニング時には,投影データを画像再構成したスライス厚さ2mm,枚数100枚の画像データを使用して陰影の候補を検出し,次に,この画像データから検出された陰影候補を含む関心領域部分を,投影データの画像再構成をスライス厚さ0.2mmで行った画像データを使用して精密に検査することが可能になった。
【0022】
従来のCAD装置では,X線CT装置で画像再構成した画像データを使用してCADデータ処理,すなわち陰影候補を検出するためのデータ処理を行っているので,スクリーニングと精密検査に異なった空間分解能を持つ画像データを使用することはできなかった。画像データとして精密検査に適した高空間分解能の画像データを使用すると画像データの枚数が多くなってしまう。たとえば投影データからスライス厚さ0.2mmで画像再構成した画像データを使用する場合には,肺領域で約1000枚の画像になってしまう。また,スライス厚さ2mm,枚数100枚の画像データだけを使用すると,スクリーニングには適しているが,陰影候補を精密に再検査するためには空間分解能が不足する。
【0023】
本発明によるCADシステムでは,X線CT装置本体で収集した投影データを大容量記憶装置に保存する機構と,この大容量記憶装置に保存されている投影データをCADまたは医師の要求に基づいた画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成する機構と,この再構成して得られた画像データを使用して陰影検出のためのデータ処理を行う機構とを備えたので,CADが使用する画像データのスライス厚さと枚数を,スクリーニング時と精密読影時で変更し,それぞれの目的に最も適した画像データを投影データから画像再構成して使用することが可能になった。
【0024】
ネットワーク上の利用者からの指示に基づいて,利用者が希望する投影データを大規模データ蓄積装置から読み出して高速データ処理装置に転送し,この投影データに対して利用者が希望する画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い,この画像再構成処理済の画像データに対して利用者が希望するCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行い,このCADデータ処理の結果を利用者に転送することにした。
【0025】
従来は,CADデータ処理を行う利用者は,ワークステーションなどの高速データ処理が可能なコンピュータ装置を設置し,大容量画像データをこのコンピュータ装置に蓄積し,この蓄積された画像データを使用して画像処理を行っている。この発明では,ネットワーク上の投影データ蓄積装置のネットワーク的近傍に高速データ処理装置を設置し,このデータ処理装置が画像再構成処理とCADデータ処理を行い,CADデータ処理の結果だけを利用者の端末装置に送信するので,利用者は高速にデータ処理が可能なコンピュータ装置を自分のところに用意する必要がない。利用者の端末装置は,投影データの選択指示と画像再構成処理パラメータおよびCADデータ処理パラメータの指示を行い,高速データ処理装置から送られてくるCADデータ処理の結果を表示するだけであるので,ラップトップコンピュータやノートパソコンなどの一般的なパーソナルコンピュータで従来のシステムにおけるワークステーションと同等以上の結果を得ることが可能になった。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下,本発明によるコンピュータ読影支援システムについて説明する。図1は本発明によるコンピュータ読影支援システムを模擬的に示している。101,102,103・・・はインターネットなどの大規模ネットワークを示している。201は投影データ蓄積・処理センターで,211は投影データ蓄積装置,212は画像再構成処理用の高速データプロセッサである。251はCADのためのデータ処理装置である。301はネットワークに接続されたX線CT装置,302はそのコンソールである。401はCADのための端末装置で,402はネットワークに接続されパーソナルコンピュータなどの端末装置を示している。
【0027】
X線CT装置301で収集された投影データは,ネットワーク101,102,103・・・で構成されるネットワーク網を経由して投影データ蓄積・処理センター201に転送される。投影データ蓄積・処理センター201はこの投影データを投影データ蓄積装置211に蓄積する。CADのために画像データを使用する利用者はCAD端末装置401から投影データ蓄積・処理センター201に問い合わせを行い,必要な投影データを指定するとともに,画像再構成処理のパラメータを送信する。投影データ蓄積・処理センター201は依頼された投影データをデータ蓄積装置211から読み出し,画像再構成処理装置212に転送する。画像再構成処理装置212はCAD端末装置401から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データに画像再構成処理を行い,画像再構成処理によって得られた画像データをネットワーク経由でCADデータ処理装置251に転送する。CADデータ処理装置251はCAD端末装置401から送付されたCADデータ処理パラメータに基づいてこの投影データにCADデータ処理を行い,CADデータ処理の結果のデータをネットワーク経由でCAD端末装置401に転送する。利用者はCAD端末装置401およびパーソナルコンピュータ402などの端末装置でこの結果データを表示し,検討する。
【0028】
本発明によるCADシステムはこのように,投影データを投影データ蓄積装置に保管しているので,CADシステムを使用する利用者は,希望する投影データの指定と,再構成画像処理パラメータとCADデータ処理パラメータの指定を行い,これらを送信することによって,画像再構成処理とCADデータ処理の結果をCAD端末装置401やパーソナルコンピュータ402で受け取ることができる。
【0029】
新しい画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した画像データを使用することを希望するCADシステムの利用者は,CAD端末装置401で希望する投影データの指定と新しい画像再構成処理パラメータの指定を行い,これらを投影データ蓄積・処理センター201に送付する。またCADデータ処理パラメータの指定を行い,これをCADデータ処理装置に送信する。投影データ蓄積・処理センターは利用者から依頼された投影データをデータ蓄積装置から読み出して画像再構成処理装置に転送する。画像再構成処理装置は利用者から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データの画像再構成処理を行い,画像再構成して得られた画像データをネットワーク経由でCADデータ処理装置に転送する。利用者はCADデータ処理パラメータの指定を行い,これをCADデータ処理装置に送信する。CADデータ処理装置は利用者から指示されたCADデータ処理パラメータに基づいてCADデータ処理を行い,CADデータ処理の結果として得られたデータを利用者に送信する。利用者は指示を発行するだけで,新しい画像再構成処理パラメータと新しいCADデータ処理パラメータを使用して実行されたCADデータ処理の結果データを受け取ることができる。
【0030】
例えば,スクリーニング検査に最も適した画像再構成処理パラメータで画像再構成した画像データを使用してCADデータ処理を行うために,利用者はCAD端末装置401で希望する投影データの指定と希望する画像再構成処理パラメータの指定を行い,これらを投影データ蓄積・処理センター201に送信する。投影データ蓄積・処理センターは依頼された投影データを投影データ蓄積装置211から読み出し,画像再構成処理装置212に転送する。画像再構成処理装置は利用者から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データの画像再構成処理を行い,得られた画像データをネットワーク経由でCADデータ処理装置251に送付する。利用者はCAD端末装置401でCADデータ処理パラメータの指定を行い,これをCADデータ処理装置に送信する。CADデータ処理装置251は利用者から指示されたCADデータ処理パラメータに基づいてCADデータ処理を行い,結果データを利用者に送信する。利用者はCADデータ処理装置251が行ったCADデータ処理の結果を検討する。CADデータ処理装置251はCADデータ処理の結果として,例えば,異常陰影の候補をリストアップするので利用者はこの異常陰影の候補を検討する。
【0031】
この異常陰影候補を含む領域を精密に検査するために,精密検査に適した画像再構成処理パラメータで画像再構成した画像データを使用してCADデータ処理を行うことを希望する利用者は,CAD端末装置401で投影データを画像再構成するために使用する新しい画像再構成領域の指定と新しい画像再構成処理パラメータの指定を行い,これらを投影データ蓄積・処理センター201に送付する。投影データ蓄積・処理センターの画像再構成処理装置212は,利用者から送付された新しい画像再構成領域と新しい画像再構成処理パラメータを使用して投影データに画像再構成処理を行い,得られた画像データをネットワーク経由でCADデータ処理装置251に送付する。利用者はCAD端末装置401で新しいCADデータ処理パラメータの指定を行い,これをCADデータ処理装置に送信する。CADデータ処理装置251は利用者から指示されたCADデータ処理パラメータに基づいてCADデータ処理を行い,結果データを利用者に送信する。利用者はCADデータ処理装置251が行ったCADデータ処理の結果を検討する。
【0032】
このように本発明によるCADシステムは,投影データ蓄積装置に投影データを保管しているので,スクリーニング検査に適した画像再構成パラメータを使用して画像再構成した画像データを使用してスクリーニングCAD検査を行い,発見された異常陰影候補を含む領域に対して,精密検査に適した画像再構成パラメータを使用して画像再構成した画像データを使用して精密CAD検査を行うことが可能である。
【0033】
図2は本発明によるCADシステムのデータの流れを模擬的に示すブロック図である。201は投影データ蓄積・処理センターで,211は投影データ蓄積装置,212は画像再構成処理用の高速のデータ処理装置を模擬的に示している。251は画像再構成装置で画像再構成された画像データを使用してCADデータ処理を行うCADデータ処理装置を模擬的に示している。
【0034】
301はX線CT装置で,311はX線CT装置の本体であるスキャナ部を示す。X線CT装置のスキャナ部311で収集されたX線検出器の出力データ321は前処理装置312に送られ,ここでデータの雑音除去や較正などの処理が行われる。前処理装置312で前処理された投影データ322は,画像再構成装置313に送られる。画像再構成装置313は投影データ322に画像再構成処理を行い,画像再構成された画像データ324はコンソール302に送られ,ウィンドウ処理などの画像処理の後,表示される。
【0035】
前処理装置312で前処理された投影データは画像再構成装置に送られるとともに,投影データ蓄積・処理センターに送られる。323は投影データ蓄積・処理センターに送られる投影データを示す。投影データ蓄積・処理センター201に送られた投影データ323は投影データ蓄積装置211に蓄積される。投影データ蓄積装置211は受信した投影データの属性を投影データ蓄積装置のデータベース装置に登録し,投影データを大容量記憶装置に蓄積する。
【0036】
CAD端末装置401はCAD検査に使用する投影データを指定する指示421を投影データ蓄積・処理センター201の投影データ蓄積装置211に送信する。投影データ蓄積装置211はCAD端末装置401からの指示421に基づいて,指示された投影データを読み出し,画像再構成装置212に転送する。
CAD端末装置401は画像再構成パラメータを指定する指示422を投影データ蓄積・処理センター201の画像再構成装置212に送信する。画像再構成装置212は投影データ蓄積装置から送られた投影データ221にCAD端末装置401から指示された画像再構成パラメータ422を使用して画像再構成処理を行い,得られた画像データ222をCADデータ処理装置251に転送する。
【0037】
CAD端末装置401はCADデータ処理に関するパラメータ423をCADデータ処理装置251に送信する。CADデータ処理装置251は,画像データ222に対して,CAD端末装置401から送信されたCADデータ処理パラメータ423を使用してCADデータ処理を行う。CADデータ処理装置251はCADデータ処理の結果261をCAD端末装置401に送信する。
【0038】
CADデータ処理装置によって処理されたCADデータ処理の結果261は,例えば,悪性腫瘍の候補を含む関心領域がCT画像上に例えば円形領域として表示される。また,投影データを画像再構成した画像データから三次元画像を構築し,この三次元画像上に,悪性腫瘍の候補を含む関心領域を例えば球形領域で表示することがある。
【0039】
利用者はCAD端末装置401を使用してCADデータ処理の結果261を詳細に検討し,例えば,悪性腫瘍の候補を絞り込む。
【0040】
利用者は絞り込んだ例えば悪性腫瘍の候補を更に検討するために,絞り込んだ悪性腫瘍の候補を含む領域を細かいスライス間隔で画像再構成するため,CAD端末装置401を使用して画像再構成装置212に新しい画像再構成処理パラメータ422を送信する。
【0041】
画像再構成装置212は受信した新しい画像再構成パラメータ422に基づいて,悪性腫瘍の候補を含む領域を細かいスライス間隔で画像再構成し,得られた画像データ222をCADデータ処理装置251に転送する。
【0042】
CAD端末装置401は,新しいCADデータ処理パラメータ423をCADデータ処理装置251に送信する。CADデータ処理装置251は,画像データ222に対して,CAD端末装置401から送信された新しいCADデータ処理パラメータ423を使用してCADデータ処理を行い,CADデータ処理の結果261をCAD端末装置401に送信する。
【0043】
ステップ1:利用者はCAD端末装置401を使用して下記を実行する。
(1)投影データを指定し,これを421として投影データ蓄積装置へ送信する。
(2)画像再構成パラメータを指定し,これを422として画像再構成処理装置212へ送信する。例えば,胸部の体軸方向20cmの範囲を1mm間隔で再構成し,200枚の画像を作成することを指示する。
(3)CADパラメータを指定し,これを423としてCADデータ処理装置251へ送信する。例えば,1mmの異常陰影を検出する空間フィルタを指定する。
ステップ2:投影データ蓄積装置211は,CAD端末装置401からの指示421に基づいて,指定された投影データを読み出し,画像再構成処理装置212へ転送する。
ステップ3:画像再構成処理装置212は,CAD端末装置401から指示された画像再構成パラメータ422を使用して,投影データ蓄積装置から転送された投影データ221を画像再構成し,再構成した画像データ222をCADデータ処理装置251に転送する。
ステップ4:CADデータ処理装置251は,CAD端末装置401から指示されたCADデータ処理パラメータ423を使用して,画像再構成装置から転送された画像データ222にCADデータ処理を行い,検出した悪性腫瘍候補の存在する関心領域にマークをつける。このCADデータ処理の結果261を,CAD端末装置401に転送する。
ステップ5:利用者はCAD端末装置401を使用して,CADデータ処理装置251から送信された検出した関心領域を含むCADデータ処理の結果261を精査する。
ステップ6:利用者はCADデータ処理装置251が検出した関心領域のうち,再調査が必要と思われる関心領域をピックアップし,CAD端末装置401を使用して下記を実行する。
(1)新しい画像再構成領域と新しい画像再構成パラメータを指定し,これを422として画像再構成処理装置212へ送信する。例えば,異常陰影候補を中心とする直径50mm,体軸方向10mmの範囲を0.1mm間隔で,10箇所再構成し,1000枚の画像を作成する。
(2)新しいCADパラメータを指定し,これを423としてCADデータ処理装置251へ送信する。例えば,0.1mmの異常陰影を検出するフィルタを指定する。
ステップ7:画像再構成装置212は,CAD端末装置401から指示された新しい画像再構成領域と新しい画像再構成パラメータ422を使用して,投影データの画像再構成を行い,得られた画像データ222をCADデータ処理装置251に転送する。
ステップ8:CADデータ処理装置251は,CAD端末装置401から指示された新しいCADデータ処理パラメータ423を使用して,画像再構成装置212から転送された画像データ222にCADデータ処理を行い,検出した悪性腫瘍候補の存在する関心領域にマークをつける。このCADデータ処理の結果261を,CAD端末装置401装置に転送する。
ステップ9:利用者はCAD端末装置401を使用して,CADデータ処理装置251から送信された検出した関心領域を含むCADデータ処理の結果261を精査する。
ステップ10:さらに精査すべき領域がある場合は,ステップ6からステップ9を繰り返す。
【0044】
本発明によるCADシステムは,X線CT装置で収集した投影データを蓄積する投影データ蓄積装置を具備している。この投影データ蓄積装置に蓄積した投影データを使用して,最初に中程度の空間分解能の画像データを画像再構成する。この画像再構成で得られた画像データを使用してCADデータ処理を行い,悪性腫瘍候補の陰影を含んだ関心領域を検出する。次に,投影データから,それらの悪性腫瘍候補の陰影を含んだ関心領域を含む領域を高い空間分解能で画像再構成する。この高空間分解能で画像再構成した画像データを使用してCADデータ処理を行い,悪性腫瘍候補の陰影を含む関心領域を高い精度で検出する。
【0045】
このように投影データを使用して,最初は中程度の空間分解能で胸部全体領域の画像再構成を行い,得られた画像データを使用して悪性腫瘍候補の陰影を含む関心領域のスクリーニングCADデータ処理を行い,悪性腫瘍候補の陰影を含む関心領域を検出する。次に,投影データを使用して,スクリーニングCADデータ処理で検出した関心領域を含む空間領域を高い空間分解能で画像再構成を行い,得られた画像データを使用して精検CADデータ処理を行い,悪性腫瘍候補の陰影の確認を行う。胸部全体領域の画像再構成は中程度の空間分解能で,関心領域を含む空間領域の画像再構成を高い空間分解能で行うことによって,再構成する画像データの総数を減らしながら,必要な領域は高い空間分解能の画像データを得ることが可能になり,これによってCADデータ処理の精度を上げることが可能になった。
【0046】
表示したCADデータ処理結果を観察した利用者が新しい画像再構成処理パラメータを指定する操作を再度行うと,CAD端末装置401は新しい画像再構成処理パラメータを含む画像再構成処理要求422を画像再構成装置212に送信し,画像再構成装置212はこの新しい画像再構成処理パラメータに基づいて画像再構成処理を行い,作成した画像データ222をCADデータ処理装置251に転送する。このデータを受信したCADデータ処理装置251は利用者から送られた新しいCADデータ処理パラメータ423に基づいてCADデータ処理を行い,その結果をCAD端末装置401装置に送信する。この一連の流れを繰り返し行うことによって,利用者は対話的に画像再構成処理とCADデータ処理を行うことができる。
【0047】
画像再構成に際しては,被検者の断層面内の画像再構成領域と軸方向の画像再構成領域,すなわち断層面内の再構成中心と空間分解能および軸方向の再構成中心と空間分解能を自由に指定して画像再構成を行うことが可能である。これによって,スクリーニングを目的としたCADデータ処理とスクリーニングで指摘された関心領域を中心とした精検を目的としたCADで,それぞれに適した再構成領域と空間分解能をもつ画像データを使用することができる。
【0048】
CADデータ処理装置251が行うCADデータ処理には,断面画像データを使用した二次元空間フィルタ処理と,画像データから構築した三次元画像を使用した三次元空間フィルタ処理が含まれる。スクリーニングの段階と精密検査の段階で画像再構成する空間領域と画像データの空間分解能,二次元空間フィルタ,三次元空間フィルタの大きさを変更することによって,データ量の増大を抑制しながら,微細な陰影候補を検出することが可能になった。
【0049】
【実施例】
これまでの説明は,投影データの蓄積を行う投影データ蓄積装置と投影データを画像再構成する画像再構成処理装置,そして画像再構成した画像データに対してCADデータ処理を行うCADデータ処理装置をネットワーク上に配置したシステムについて説明したが,投影データの蓄積を行う投影データ蓄積装置と投影データを画像再構成する画像再構成処理装置,画像再構成した画像データに対してCADデータ処理を行うCADデータ処理装置の二つまたは全部を一体化したシステムも同様に含まれる。
【0050】
これまでの説明は,投影データの蓄積を行う投影データ蓄積装置と投影データを画像再構成する画像再構成処理装置,そして画像再構成した画像データに対してCADデータ処理を行うCADデータ処理装置をネットワーク上に一台配置した例について説明したが,これは一台には限定されず,ネットワーク上に複数の装置を分散設置することが可能である。
【0051】
これまでの説明は,CADデータ処理装置の行うCADデータ処理として,画像再構成した画像データに対して二次元フィルタ処理を行うシステムや画像データを使用して三次元画像を構築し,これに三次元空間フィルタ処理を行うシステムについて説明したが,これらはCADデータ処理の一例であり,画像再構成した画像データに対して行うすべての画像処理を含む。
【0052】
投影データ蓄積装置に送信する投影データには,データ量を減らすために各種のデータ圧縮を行った圧縮データを使用することができる。投影データ蓄積装置は圧縮した投影データを蓄積することができる。
【0053】
これまでの説明は,投影データ蓄積装置に蓄積されている投影データを読み出し,この投影データに対して一人の利用者が指定した画像再構成処理パラメータとCADデータ処理パラメータを使用して画像再構成処理とCADデータ処理を行い,その結果を一人の利用者に送信する場合について説明したが,利用者は一人に限定されない。テレビ会議と同様にネットワーク上で複数の利用者が参加して,投影データに対して一人の利用者が指定した画像再構成処理パラメータとCADデータ処理パラメータを使用して画像再構成処理とCADデータ処理を行い,その結果を複数の利用者に送信することも可能であり,また,投影データに対して複数の利用者が指定した画像再構成処理パラメータとCADデータ処理パラメータを使用して画像再構成処理とCADデータ処理を行い,その結果を複数の利用者に送信することも可能である。複数の利用者が画像再構成処理とCADデータ処理の過程とその結果を共有することができる。
【0054】
これまでの説明は,胸部を中心に説明したが,これは一例であり,CADが有効な全身の部位が同様に含まれる。
【0055】
これまでの説明は,投影データ蓄積装置に蓄積されている一組の投影データを読み出し,この投影データに対して指定した画像再構成処理パラメータとCADデータ処理パラメータを使用して画像再構成処理とCADデータ処理を行い,その結果を利用者に送信する場合について説明したが,投影データ蓄積装置に蓄積されている複数組の投影データを読み出し,この複数組の投影データに対してそれぞれ指定した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い,得られた複数組の画像データに対して指定したCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行い,その結果を利用者に送信する場合も含まれる。これはたとえば,同一患者の造影剤を使用しない投影データの集合と造影剤を使用した投影データの集合を使用して比較する場合や,同一患者の今回の検査の投影データの集合と前回の検査の投影データの集合を使用して時間的な変化を比較する場合などが含まれる。このような長期間にわたる患者の経過検査で収集した投影データを長期間にわたって投影データ蓄積装置に蓄積することができるので,症状の経時変化を検出することが容易になる。
【0056】
これまでの説明は,X線CT装置によって収集された投影データを投影データ蓄積装置に蓄積しておき,CAD検査を行うときにこの蓄積された投影データを読み出して画像再構成処理とCADデータ処理を行うCADシステムについて説明したが,X線CT装置だけでなくMR装置などのすべての医用画像診断装置によって収集された収集データを大容量データ蓄積装置に蓄積しておき,CAD検査を行うときにこの蓄積された収集データを読み出して画像再構成処理とCADデータ処理を行う全ての医用画像を対象としたCADシステムも同様に含まれる。
【0057】
これには,複数組の同一モダリティで収集した収集データだけでなく,複数組の異なるモダリティで収集した収集データを使用する場合も同様に含まれる。
【0058】
【発明の効果】
本発明によるコンピュータ読影支援システムは,X線CT装置で収集された投影データをネットワーク経由で大規模データ蓄積装置に蓄積する機構と,大規模データ蓄積装置から読み出した利用者が希望する投影データを,利用者が希望する画像再構成パラメータを使用して画像再構成処理を行う機構と,この画像再構成した画像データに利用者が希望するCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行う機構と,その結果をネットワーク上の利用者に転送する機構とを備えた。
【0059】
従来は,X線CT装置で収集された投影データは,長期間保存されることはほとんどなく,投影データを使用した画像再構成処理が完了するとまもなく捨てられていた。このため,利用者がCADに適した画像再構成パラメータで再構成された画像データを利用したい場合でも,投影データが保存されていないので新たに画像再構成を行うことができなかった。これは個々のX線CT装置で投影データを長期間保存することは物理的,経済的に難しかったこと,投影データを長期間保存しておいてもこれを使用して要求に応じて画像再構成を行うことは画像再構成装置の能力からルーチンのX線CT検査に影響を与えるなど時間的,物理的,経済的に難しかったことなどによる。本発明では収集データをネットワーク経由で大規模データ蓄積装置に蓄積する機構と,大規模データ蓄積装置に蓄積してある投影データを,利用者が希望する画像再構成パラメータを使用して画像再構成処理を行う機構を設けたので,これらの問題を解決することができた。
【0060】
本発明では収集データをネットワーク経由で大規模データ蓄積装置に蓄積する機構と,大規模データ蓄積装置に蓄積してある投影データを,利用者が希望する画像再構成パラメータを使用して画像再構成処理を行う機構を設けたので,利用者が,希望する投影データを使用して,画像処理パラメータとCADデータ処理パラメータを自由に変更しながら,CAD検査を行うことが可能になった。これによって,スクリーニングを目的としたCADデータ処理とスクリーニングで指摘された関心領域を中心とした精検を目的としたCADで,被検者の断層面内の空間分解能と軸方向の空間分解能,すなわち断層面内の画像再構成領域と軸方向の画像再構成領域を自由に設定して画像再構成する琴が可能になった。これによって,スクリーニングを目的としたCADデータ処理とスクリーニングで指摘された関心領域を中心とした精検を目的としたCADで,それぞれに最適の画像データを使用することが可能になった。
【0061】
従来は,ネットワーク上の利用者が大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを使用する場合には,その投影データを大規模データ蓄積装置から利用者の保有するワークステーションなどのコンピュータ装置までネットワークを経由して転送する必要があった。投影データのような大容量データの場合にはこのデータ転送にはかなりの時間を必要とすると共に,このデータ転送によってネットワークトラフィックが増大する。本発明では,大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを大規模データ蓄積装置の近傍に設置した高速データ処理装置で処理することによって,ネットワーク上の利用者が大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを使用する時のネットワークトラフィックの増大を抑制することを可能にした。
【0062】
ネットワーク上で複数の利用者が参加して,一人または複数の利用者が選択した投影データに対して一人または複数の利用者が指定した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い,これによって得られる画像データに対して一人または複数の利用者が指定したCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行い,その結果を複数の利用者に送信することが可能である。これによって複数の利用者が画像再構成処理,CADデータ処理の過程とその結果を共有することができる。
【0063】
データ処理に使用したデータ処理パラメータはネットワーク上の大規模データ蓄積装置に保存しておくことが可能であるので,他の利用者がこのパラメータを使用して,データ処理を復元することができる。
【0064】
投影データを蓄積する大容量データ蓄積装置と蓄積した投影データの画像再構成処理と画像再構成した画像データにCADデータ処理を行う高速データ処理装置とをネットワーク上に設置し,複数の利用者がネットワーク上で投影データの蓄積と投影データに対する画像再構成処理とCADデータ処理を行うことが可能な環境を構築した。これによって,それぞれの利用者が投影データを保存することが不要になった。投影データを画像再構成する画像再構成装置は高価であるが,本発明によって,複数の利用者がネットワーク上で共同利用できるようになったので,利用者あたりの費用を低く抑えることができた。
【0065】
また,CADデータ処理などの画像処理を行うネットワーク上の利用者が,利用者が希望する再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い,この画像再構成処理を行った画像データに対して利用者が希望する画像処理パラメータを使用した画像処理を行うことができるので,CADデータ処理などの画像処理に最適の画像データを使用することが可能になった。
【0066】
従来は大容量データのデータ処理を行う場合には,それぞれの利用者がワークステーションなどのデータ処理能力の高いコンピュータ装置を用意する必要があったが,本発明においては,ネットワーク上の高速データ処理装置がデータ処理を行うので,利用者の端末装置は投影データ選択の指示と画像再構成パラメータとCADデータ処理パラメータの指示を行い,送られてくる処理結果を表示するだけであるので,一般的なパーソナルコンピュータで従来のシステムのワークステーションと同等以上の結果を得ることが可能になった。
【0067】
従来は,ネットワーク上に蓄積されているデータをデータ処理するためには利用者それぞれがワークステーションなどの高速データ処理装置を用意する必要があった。利用者それぞれが所有しているワークステーションの使用効率はそれほど高いものではない。本発明では,ネットワーク上の高速データ処理装置が複数のネットワーク上の利用者の画像処理要求に対応してデータ処理を行うので,ネットワーク上の高速データ処理装置の利用効率を高くすることができる。したがって費用対効率の面でも優れている。
【0068】
投影データ蓄積装置に蓄積されている複数組の投影データを読み出し,この複数組の投影データに対してそれぞれ指定した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い,得られた複数組の画像データに対して指定したCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行うことができる。同一患者の造影剤を使用しない投影データの集合と造影剤を使用した投影データの集合を使用して比較することや,同一患者の今回の検査の投影データの集合と前回の検査の投影データの集合を使用して時間的な変化を比較することが,容易に実行できるようになった。
【0069】
長期間にわたる患者の経過検査で収集した投影データを長期間にわたって投影データ蓄積装置に蓄積することができるので,症状の経時変化を検出することが容易になった。これはこのCADシステムの大きな効果である。
【0070】
ネットワーク上に大容量データ蓄積装置と画像再構成装置を設置したので,X線CT装置だけでなくMR装置などのすべての医用画像診断装置によって収集された収集データを大容量データ蓄積装置に蓄積しておき,CAD検査を行うときにこの蓄積された収集データを読み出して画像再構成処理とCADデータ処理を行う全ての医用画像を対象としたCADシステムを構築することが容易になった。
【0071】
これによって,複数組の同一モダリティで収集した収集データだけでなく,複数組の異なるモダリティで収集した収集データを使用するCADシステムを構築することが容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるネットワーク環境におけるコンピュータ診断支援システムを説明するブロック図
【図2】本発明によるネットワーク環境におけるコンピュータ診断支援システムのデータの流れを示すブロック図
【符号の説明】
101 ネットワーク
102 ネットワーク
103 ネットワーク
201 投影データ蓄積・処理センター
211 投影データ蓄積装置
212 画像再構成処理装置
221 投影データ
222 画像再構成した画像データ
251 CADデータ処理装置
261 CADデータ処理結果データ
301 X線CT装置
302 X線CT装置のコンソール
311 X線CT装置本体
312 X線CT装置の前処理装置
313 X線CT装置の画像再構成装置
321 X線CT装置のスキャナ部で得られた投影データ
322 X線CT装置の前処理装置で前処理された投影データ
323 X線CT装置の前処理装置で前処理された投影データ蓄積装置に転送される投影データ
324 画像再構成済の画像データ
401 CAD端末装置
402 パーソナルコンピュータ
421 投影データ指定
422 画像再構成処理パラメータ指示
423 CADデータ処理パラメータ指示
[0001]
[Technology to which the Invention belongs]
The present invention relates to a computer interpretation support system that supports interpretation of medical images such as X-ray CT images.
[0002]
[Prior art]
Chest X-ray images taken with an X-ray imaging device have been used for the diagnosis of breast malignant tumors. However, since the X-ray image is a projection image in which all information in the thickness direction is convoluted, the chest X-ray image It was difficult to find malignant tumors at an early stage by interpretation.
[0003]
An X-ray CT apparatus can obtain accurate cross-sectional image data representing physical properties of a human body. In the initial X-ray CT, the number of cross-sectional image data collected in one examination for one subject was 10 to 20, and the slice thickness was about 5 mm to 10 mm. The data collection time also required about 10 seconds per slice. The use of chest X-ray CT images collected by an X-ray CT apparatus for the diagnosis of malignant breast tumors has been studied, but the number of chest X-ray CT images taken is limited due to the restriction of the amount of X-ray exposure to the patient. Because of the fact that clear images cannot be obtained due to the effects of body movement, chest X-ray CT images have not been widely used for diagnosis of breast malignant tumors.
[0004]
In recent years, with the technical advancement of X-ray CT systems, helical scan X-ray CT systems and multi-row detector X-ray CT systems have been put to practical use. Image data can be acquired in a short time. In addition, due to the technical progress of the X-ray CT apparatus, the amount of X-ray exposure to a patient can be significantly reduced. Accordingly, the use of chest X-ray CT images for diagnosis of breast malignancy has been studied again.
[0005]
In order to detect a breast malignant tumor at an early stage using an X-ray CT image, it is necessary to detect an abnormal shadow as small as possible. For this purpose, it is desirable to use an X-ray CT image having a slice thickness as small as possible. On the other hand, it is necessary to completely cover the entire region of the chest with the X-ray CT image of the slice thickness, so the thinner the slice thickness, the more the number of X-ray CT images.
[0006]
Conventionally, as a method of reading an X-ray CT image, a method of printing an X-ray CT image on a film and attaching the film to a light box for reading the image has been performed. However, with the increase in the number of X-ray CT images, it has become difficult to print the X-ray CT images on a film and attach the film to a light box for interpretation. For this reason, a so-called electronic light box has been attempted in which a plurality of high-definition image display devices capable of displaying a large number of images are arranged, and the images collected by one inspection are sequentially displayed on the high-definition image display devices.
[0007]
However, even when a high-definition image display device is used, the detection of abnormal shadows depends on the ability of the doctor to interpret the images, as in the case of image interpretation using a film. Therefore, there is a risk that fine shadows may be overlooked. In order to reduce this oversight, an attempt has been made to detect abnormal shadow candidates by image processing, attach a mark to that portion, and alert a doctor when reading images. Such a system for assisting doctors in interpreting images is called a computer diagnosis support system (CAD).
[0008]
In CAD that assists a doctor in interpreting an X-ray CT image, it is common practice to apply a two-dimensional spatial filter to a cross-sectional image to detect a shadow candidate. Research has been conducted to obtain a two-dimensional spatial filter that is most suitable for various types of shadows by changing the shape of the two-dimensional spatial filter in various ways.
[0009]
As in the case where a doctor interprets an X-ray CT image with the naked eye, it is desirable to use an X-ray CT image with a slice thickness as thin as possible in order to detect a candidate for an abnormal shadow as small as possible even in CAD. . On the other hand, as the slice thickness is reduced, the number of X-ray CT images increases. In addition, the shadow candidate picked up by the CAD needs to be judged by the doctor reading all the candidate areas with the naked eye. For this reason, the number of X-ray CT images processed by CAD increases and the number of X-ray CT images interpreted by a doctor increases as the X-ray CT images having a smaller slice thickness are used.
[0010]
In recent years, helical scan X-ray CT devices and multi-row detector X-ray CT devices have been put into practical use due to technological advances in X-ray CT devices. It has become possible to acquire more precise image data in a short time, in which the distance between cross sections of the image data is narrow. In addition, due to the technical progress of the X-ray CT apparatus, the amount of X-ray exposure to a patient can be significantly reduced. On the other hand, the number of X-ray CT image data used for CAD is limited due to the limitations of CAD processing ability and doctor's interpretation ability.
[0011]
In an X-ray CT apparatus, projection data of a cross section of a subject is collected by the main body of the X-ray CT apparatus, and the projection data of the cross section is subjected to image reconstruction processing by a high-speed data processing device to obtain a plurality of cross sections. Image data is created, and the image data of the plurality of cross sections is stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, or an optical disk device. The image data of a plurality of cross sections stored in the storage medium is read out, and the image data is displayed on an image observation device for observation. Further, image data of a plurality of transverse sections stored in the storage medium may be read, and an image processing device may perform image processing on the image data. For example, a three-dimensional image processing apparatus constructs a three-dimensional image from image data of a plurality of cross sections and observes the three-dimensional image.
[0012]
In the early X-ray CT apparatus, the movement of the tabletop on which the subject lies down and the collection of projection data of the subject by X-ray irradiation were performed alternately. X-ray irradiation is performed simultaneously with the movement of the tabletop to collect projection data. Such a method of collecting projection data is called a helical scan.
[0013]
In the early X-ray CT apparatus, the movement of the tabletop on which the subject lies down and the collection of projection data of the subject by X-ray irradiation were performed alternately. The cross section of the image data obtained by performing the above. That is, the cross section where the projection data was collected matches the cross section of the image data obtained by performing the image reconstruction, and the number of the cross sections from which the projection data was collected and the image data obtained by performing the image reconstruction. Are the same. The position of the cross section where the projection data was collected was discretely distributed in the body axis direction of the patient. On the other hand, in the helical scan method, projection data is collected by performing X-ray irradiation simultaneously with the movement of the tabletop on which the subject lies, and therefore there is no discrete projection data collection cross section. Generally, projection data of a virtual cross section is obtained by setting a virtual cross section and performing interpolation processing of projection data, and image reconstruction processing is performed using the projection data of the virtual cross section. I have. Since the virtual cross section of the projection data can be set quite freely, the number of image data and the interval between the cross sections, ie, the slice interval, obtained by the image reconstruction process depend on the setting of the virtual cross section of the projection data. You can choose quite freely.
[0014]
In early X-ray CT systems, X-ray detectors for detecting the intensity of X-rays transmitted through a subject are arranged in a line in the body axis direction of the subject, and collect projection data of one cross section of the subject. Was. In recent X-ray CT apparatuses, a plurality of rows of X-ray detectors are arranged in the body axis direction of the subject, and a multi-row detector that simultaneously collects projection data of a plurality of cross sections of the subject is used. By using the multi-row detector and the helical scan method at the same time, much more projection data can be acquired than in the early X-ray CT apparatus. Furthermore, in the multi-row detector / helical scan method that uses this multi-row detector and the helical scan method together, there is no discrete projection data acquisition cross section as in the case of the early X-ray CT apparatus. The projection data of the virtual cross section is obtained by performing the interpolation processing of the projection data by setting the cross section, and the image reconstruction processing is performed using the projection data of the virtual cross section. Since the virtual cross section of the projection data can be freely set, the number of image data obtained by the image reconstruction processing and the interval between the cross sections can be freely selected depending on the setting of the virtual cross section of the projection data. Can be.
[0015]
In an examination using an X-ray CT apparatus, projection data of a subject is collected by an X-ray CT apparatus, and image reconstruction processing is performed on the projection data by a high-speed data processing apparatus, and the result of the image reconstruction processing is obtained. Is stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, or an optical disk device. An image obtained by performing image processing such as window processing on image data of a plurality of cross sections obtained as a result of image reconstruction processing is printed on a film. A method for observing a film, a method for displaying an image obtained by performing image processing such as window processing on image data of a cross section obtained as a result of the image reconstruction processing on an image observation device, and an image reconstructing method. There is a method of performing advanced image processing such as three-dimensional image processing with an image processing device on image data of a plurality of cross sections obtained as a result of the configuration processing, and observing the result. Although there is an optimum image reconstruction processing parameter for each of these utilization methods, it is actually performed to perform the image reconstruction processing again using the optimal image reconstruction processing parameter for each of the utilization methods. Absent.
[0016]
In the case of CAD using X-ray CT image data, image reconstruction is performed using image reconstruction processing parameters suitable for CAD, which are different from image reconstruction processing parameters suitable for directly observing a cross-sectional image. Although it is possible to improve the ability to detect shadow candidates by using image data obtained by performing the configuration, the data stored for a long period is generally only the image data after image reconstruction, and Since data is not stored for a long period of time, such image reconstruction processing suitable for CAD cannot be generally performed.
[0017]
When a three-dimensional image is constructed using image data of a plurality of cross sections and CAD is performed using the data, image reconstruction processing parameters suitable for directly observing a cross section image are different. It is often desirable to use image data of multiple cross sections obtained by performing image reconstruction using image reconstruction processing parameters suitable for three-dimensional image processing. Since only the later image data and the projection data are not stored for a long period of time, such image reconstruction processing for each purpose of use cannot be actually performed.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In an examination using an X-ray CT apparatus, at present, projection data is collected by an X-ray CT apparatus, image reconstruction processing is performed on the projection data by a high-speed data processing apparatus, and as a result of the image reconstruction processing, The obtained image data of a plurality of cross sections are stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, and an optical disk device. Although there are image reconstruction processing parameters suitable for each of the methods using the results of inspection by the X-ray CT apparatus, the data stored over a long period of time is image data after image reconstruction, Since is not stored over a long period of time, it is not actually performed to perform the image reconstruction processing with the optimal image reconstruction parameters for each of the usage methods. In particular, when constructing a three-dimensional image using multiple cross-sectional image data, it is suitable for three-dimensional image processing, which is different from image reconstruction processing parameters suitable for direct observation of cross-sectional images. It is often desired to use image data of a plurality of cross sections reconstructed using the image reconstruction processing parameters, but such image reconstruction processing specialized for three-dimensional image processing has not been performed. In the case of CAD, a cross section obtained by image reconstruction using an image reconstruction processing parameter suitable for CAD data processing, which is different from an image reconstruction processing parameter suitable for directly observing the image of the cross section. In many cases, it is desired to use the image data described above, but such image reconstruction processing for CAD has not been performed. The reasons for this are that an image reconstruction device that reconstructs projection data to create image data is expensive, that the data processing time required for image reconstruction processing is long, and that the amount of projection data is large, Saving both data and image-reconstructed image data may increase the required storage medium capacity.
[0019]
In CAD that assists a doctor in interpreting an X-ray CT image, it is common practice to apply a two-dimensional spatial filter to a cross-sectional image to detect a shadow candidate. Research has been conducted to find the most suitable two-dimensional spatial filter for various shades by changing the shape of the two-dimensional spatial filter in various ways. Similar to the case where a doctor interprets an X-ray CT image with the naked eye, it is desirable to use an X-ray CT image having a slice thickness as thin as possible in order to detect an abnormal shadow as small as possible even in CAD. On the other hand, as the slice thickness is reduced, the number of X-ray CT images increases. In addition, the shadow candidate picked up by the CAD needs to be judged by the doctor reading all the candidate areas with the naked eye. For this reason, the number of X-ray CT images processed by CAD increases and the number of X-ray CT images interpreted by a doctor increases as the X-ray CT images having a smaller slice thickness are used. The number of X-ray CT images used for CAD is limited due to restrictions on CAD processing ability and doctor's interpretation ability.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a system for supporting interpretation of an X-ray CT image devised to solve the above-mentioned problem, a mechanism for storing projection data collected by a main body of the X-ray CT apparatus in a large-capacity storage device, A mechanism for reconstructing projection data stored in the apparatus using CAD or image reconstruction processing parameters based on a doctor's request, and a mechanism for detecting shadows using the reconstructed image data A mechanism for performing image processing. This makes it possible to change the slice thickness and the number of pieces of image data used by CAD between the case of screening and the case of precise image reading.
[0021]
When the present invention is used, for example, at the time of screening, shadow candidates are detected by using image data of 100 slices having a slice thickness of 2 mm obtained by reconstructing projection data, and then the shadow detected from this image data is detected. It is possible to precisely inspect a region of interest including a candidate using image data obtained by performing image reconstruction of projection data with a slice thickness of 0.2 mm.
[0022]
In the conventional CAD apparatus, since the CAD data processing, that is, the data processing for detecting a shadow candidate is performed using the image data reconstructed by the X-ray CT apparatus, different spatial resolutions are used for screening and detailed inspection. Could not be used with image data. When high spatial resolution image data suitable for precision inspection is used as image data, the number of image data increases. For example, when image data reconstructed from the projection data with a slice thickness of 0.2 mm is used, about 1000 images are obtained in the lung region. Further, if only the image data having a slice thickness of 2 mm and the number of sheets of 100 is used, it is suitable for screening, but the spatial resolution is insufficient for reexamining the shadow candidate precisely.
[0023]
In the CAD system according to the present invention, a mechanism for storing projection data collected by the main body of the X-ray CT apparatus in a large-capacity storage device, and a method for converting projection data stored in the large-capacity storage device into an image based on CAD or a doctor's request Since a mechanism for performing image reconstruction using the reconstruction processing parameters and a mechanism for performing data processing for shadow detection using the image data obtained by the reconstruction are provided, an image used by CAD is provided. The slice thickness and the number of data slices can be changed between screening and precision reading, and the most suitable image data for each purpose can be reconstructed from projection data and used.
[0024]
Based on an instruction from a user on the network, the projection data desired by the user is read from the large-scale data storage device and transferred to the high-speed data processing device, and the image reconstruction desired by the user is performed on the projection data. The image reconstruction processing is performed using the processing parameters, the CAD data processing is performed on the image data that has been subjected to the image reconstruction processing using the CAD data processing parameters desired by the user, and the result of the CAD data processing is performed. Was transferred to the user.
[0025]
Conventionally, a user who performs CAD data processing installs a computer device such as a workstation capable of high-speed data processing, stores a large amount of image data in the computer device, and uses the stored image data. Image processing is being performed. According to the present invention, a high-speed data processing device is installed near a network of a projection data storage device on a network, the data processing device performs image reconstruction processing and CAD data processing, and only the result of the CAD data processing is used by the user. Since the data is transmitted to the terminal device, the user does not need to prepare a computer device capable of processing data at high speed. Since the user's terminal device only instructs the selection of the projection data, the image reconstruction processing parameter and the CAD data processing parameter, and only displays the result of the CAD data processing sent from the high-speed data processing device, With a general personal computer such as a laptop computer or a notebook personal computer, it has become possible to obtain a result equal to or higher than that of a workstation in a conventional system.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a computer interpretation support system according to the present invention will be described. FIG. 1 schematically shows a computer interpretation support system according to the present invention. Reference numerals 101, 102, 103, etc. denote large-scale networks such as the Internet. Reference numeral 201 denotes a projection data storage / processing center; 211, a projection data storage device; and 212, a high-speed data processor for image reconstruction processing. Reference numeral 251 denotes a data processing device for CAD. Reference numeral 301 denotes an X-ray CT apparatus connected to a network, and 302 denotes a console thereof. Reference numeral 401 denotes a terminal device for CAD, and 402 denotes a terminal device such as a personal computer connected to a network.
[0027]
The projection data collected by the X-ray CT apparatus 301 is transferred to the projection data storage and processing center 201 via a network composed of networks 101, 102, 103,. The projection data storage / processing center 201 stores the projection data in the projection data storage device 211. A user who uses image data for CAD makes an inquiry from the CAD terminal device 401 to the projection data storage / processing center 201, specifies necessary projection data, and transmits parameters for image reconstruction processing. The projection data storage / processing center 201 reads the requested projection data from the data storage device 211 and transfers it to the image reconstruction processing device 212. The image reconstruction processing device 212 performs image reconstruction processing on the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the CAD terminal device 401, and converts the image data obtained by the image reconstruction processing into CAD data via a network. The data is transferred to the processing device 251. The CAD data processing device 251 performs CAD data processing on the projection data based on the CAD data processing parameters sent from the CAD terminal device 401, and transfers the data resulting from the CAD data processing to the CAD terminal device 401 via the network. The user displays the result data on a terminal device such as the CAD terminal device 401 and the personal computer 402 and examines the result data.
[0028]
Since the CAD system according to the present invention stores projection data in the projection data storage device in this way, the user of the CAD system can specify desired projection data, specify reconstructed image processing parameters and CAD data processing. By specifying the parameters and transmitting them, the results of the image reconstruction processing and the CAD data processing can be received by the CAD terminal device 401 or the personal computer 402.
[0029]
The user of the CAD system who wants to use the image data reconstructed using the new image reconstruction processing parameters can specify the desired projection data and the new image reconstruction processing parameters using the CAD terminal device 401. And sends them to the projection data storage and processing center 201. In addition, CAD data processing parameters are specified and transmitted to the CAD data processing device. The projection data storage / processing center reads the projection data requested by the user from the data storage device and transfers it to the image reconstruction processing device. The image reconstruction processing device performs image reconstruction processing of the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user, and sends the image data obtained by the image reconstruction to the CAD data processing device via the network. Forward. The user specifies CAD data processing parameters and sends them to the CAD data processing device. The CAD data processing device performs CAD data processing based on CAD data processing parameters specified by the user, and transmits data obtained as a result of the CAD data processing to the user. The user can receive the result data of the CAD data processing executed using the new image reconstruction processing parameters and the new CAD data processing parameters only by issuing an instruction.
[0030]
For example, in order to perform CAD data processing using image data reconstructed with image reconstruction processing parameters most suitable for a screening inspection, the user designates desired projection data on the CAD terminal device 401 and specifies a desired image. Reconstruction processing parameters are specified and transmitted to the projection data storage and processing center 201. The projection data storage / processing center reads the requested projection data from the projection data storage device 211 and transfers it to the image reconstruction processing device 212. The image reconstruction processing device performs image reconstruction processing of the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user, and sends the obtained image data to the CAD data processing device 251 via the network. The user specifies CAD data processing parameters on the CAD terminal device 401 and transmits the parameters to the CAD data processing device. The CAD data processing device 251 performs CAD data processing based on the CAD data processing parameters specified by the user, and transmits the result data to the user. The user examines the result of the CAD data processing performed by the CAD data processing device 251. Since the CAD data processing device 251 lists, for example, candidates for abnormal shadows as a result of the CAD data processing, the user examines the candidates for abnormal shadows.
[0031]
In order to precisely inspect the area including the abnormal shadow candidate, a user who wishes to perform CAD data processing using image data reconstructed using image reconstruction processing parameters suitable for the detailed examination is CAD. The terminal device 401 specifies a new image reconstruction area to be used for image reconstruction of projection data and a new image reconstruction processing parameter, and sends them to the projection data accumulation / processing center 201. The image reconstruction processing device 212 of the projection data storage and processing center performs image reconstruction processing on the projection data using the new image reconstruction area and the new image reconstruction processing parameters sent from the user, and obtains the image reconstruction result. The image data is sent to the CAD data processing device 251 via the network. The user designates a new CAD data processing parameter with the CAD terminal device 401 and transmits the new CAD data processing parameter to the CAD data processing device. The CAD data processing device 251 performs CAD data processing based on the CAD data processing parameters specified by the user, and transmits the result data to the user. The user examines the result of the CAD data processing performed by the CAD data processing device 251.
[0032]
As described above, in the CAD system according to the present invention, since the projection data is stored in the projection data storage device, the screening CAD examination is performed using the image data reconstructed using the image reconstruction parameters suitable for the screening examination. Is performed, and a region including the found abnormal shadow candidate can be subjected to a precise CAD inspection using image data reconstructed using image reconstruction parameters suitable for the detailed inspection.
[0033]
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a data flow of the CAD system according to the present invention. 201 is a projection data storage and processing center, 211 is a projection data storage device, and 212 is a model of a high-speed data processing device for image reconstruction processing. Reference numeral 251 schematically represents a CAD data processing device that performs CAD data processing using image data reconstructed by the image reconstructing device.
[0034]
Reference numeral 301 denotes an X-ray CT apparatus, and reference numeral 311 denotes a scanner unit which is a main body of the X-ray CT apparatus. The output data 321 of the X-ray detector collected by the scanner unit 311 of the X-ray CT apparatus is sent to a preprocessing apparatus 312, where processing such as noise removal and calibration of the data is performed. The projection data 322 preprocessed by the preprocessing device 312 is sent to the image reconstruction device 313. The image reconstructing device 313 performs an image reconstructing process on the projection data 322, and the reconstructed image data 324 is sent to the console 302 and displayed after image processing such as window processing.
[0035]
The projection data preprocessed by the preprocessing device 312 is sent to the image reconstruction device and also sent to the projection data storage and processing center. Reference numeral 323 denotes projection data sent to the projection data storage / processing center. The projection data 323 sent to the projection data storage / processing center 201 is stored in the projection data storage device 211. The projection data storage device 211 registers the attribute of the received projection data in the database device of the projection data storage device, and stores the projection data in the mass storage device.
[0036]
The CAD terminal device 401 transmits an instruction 421 for specifying projection data to be used for CAD inspection to the projection data storage device 211 of the projection data storage / processing center 201. The projection data storage device 211 reads out the specified projection data based on the instruction 421 from the CAD terminal device 401 and transfers it to the image reconstruction device 212.
The CAD terminal device 401 transmits an instruction 422 for specifying an image reconstruction parameter to the image reconstruction device 212 of the projection data accumulation / processing center 201. The image reconstruction device 212 performs an image reconstruction process on the projection data 221 sent from the projection data storage device using the image reconstruction parameter 422 instructed from the CAD terminal device 401, and converts the obtained image data 222 into CAD data. The data is transferred to the data processing device 251.
[0037]
The CAD terminal device 401 transmits a parameter 423 relating to CAD data processing to the CAD data processing device 251. The CAD data processing device 251 performs CAD data processing on the image data 222 by using the CAD data processing parameters 423 transmitted from the CAD terminal device 401. The CAD data processing device 251 transmits the result 261 of the CAD data processing to the CAD terminal device 401.
[0038]
In the CAD data processing result 261 processed by the CAD data processing device, for example, a region of interest including a candidate for a malignant tumor is displayed as a circular region on a CT image, for example. In some cases, a three-dimensional image is constructed from image data obtained by reconstructing projection data, and a region of interest including a malignant tumor candidate is displayed on the three-dimensional image, for example, as a spherical region.
[0039]
The user uses the CAD terminal device 401 to study the result 261 of the CAD data processing in detail, and narrows down, for example, malignant tumor candidates.
[0040]
The user uses the CAD terminal device 401 to reconstruct an image including the narrowed malignant tumor candidate at a fine slice interval in order to further examine the narrowed malignant tumor candidate. To send a new image reconstruction processing parameter 422 to the.
[0041]
Based on the received new image reconstruction parameter 422, the image reconstruction device 212 reconstructs an image of the region including the malignant tumor candidate at a fine slice interval, and transfers the obtained image data 222 to the CAD data processing device 251. .
[0042]
The CAD terminal device 401 transmits the new CAD data processing parameter 423 to the CAD data processing device 251. The CAD data processing device 251 performs CAD data processing on the image data 222 using the new CAD data processing parameter 423 transmitted from the CAD terminal device 401, and sends the CAD data processing result 261 to the CAD terminal device 401. Send.
[0043]
Step 1: The user performs the following using the CAD terminal device 401.
(1) Projection data is designated and transmitted as 421 to the projection data storage device.
(2) Designate image reconstruction parameters and send them to the image reconstruction processing device 212 as 422. For example, it instructs to reconstruct a range of 20 cm in the body axis direction of the chest at 1 mm intervals and create 200 images.
(3) CAD parameters are designated and transmitted as 423 to the CAD data processing device 251. For example, a spatial filter that detects an abnormal shadow of 1 mm is specified.
Step 2: The projection data storage device 211 reads out the specified projection data based on the instruction 421 from the CAD terminal device 401, and transfers it to the image reconstruction processing device 212.
Step 3: The image reconstruction processing device 212 reconstructs an image of the projection data 221 transferred from the projection data storage device using the image reconstruction parameter 422 instructed from the CAD terminal device 401, and reconstructs the reconstructed image. The data 222 is transferred to the CAD data processing device 251.
Step 4: The CAD data processing device 251 performs CAD data processing on the image data 222 transferred from the image reconstruction device using the CAD data processing parameter 423 specified by the CAD terminal device 401, and detects the detected malignant tumor. Mark the region of interest where the candidate is located. The result 261 of the CAD data processing is transferred to the CAD terminal device 401.
Step 5: Using the CAD terminal device 401, the user examines the result 261 of the CAD data processing including the detected region of interest transmitted from the CAD data processing device 251.
Step 6: The user picks up a region of interest deemed necessary to be re-examined among the regions of interest detected by the CAD data processing device 251 and executes the following using the CAD terminal device 401.
(1) A new image reconstruction area and a new image reconstruction parameter are designated, and these are transmitted to the image reconstruction processing device 212 as 422. For example, a range of 50 mm in diameter and 10 mm in the body axis direction centered on the abnormal shadow candidate is reconstructed at 10 intervals at 0.1 mm intervals, and 1000 images are created.
(2) Designate a new CAD parameter and transmit it to the CAD data processing device 251 as 423. For example, a filter for detecting an abnormal shadow of 0.1 mm is specified.
Step 7: The image reconstruction device 212 performs image reconstruction of the projection data using the new image reconstruction region and the new image reconstruction parameter 422 specified by the CAD terminal device 401, and obtains the obtained image data 222. Is transferred to the CAD data processing device 251.
Step 8: The CAD data processing device 251 performs CAD data processing on the image data 222 transferred from the image reconstruction device 212 using the new CAD data processing parameter 423 specified by the CAD terminal device 401, and detects The region of interest where the malignant tumor candidate exists is marked. The result 261 of the CAD data processing is transferred to the CAD terminal device 401.
Step 9: Using the CAD terminal device 401, the user examines the result 261 of the CAD data processing including the detected region of interest transmitted from the CAD data processing device 251.
Step 10: If there is an area to be further inspected, steps 6 to 9 are repeated.
[0044]
A CAD system according to the present invention includes a projection data storage device that stores projection data collected by an X-ray CT device. First, image data of medium spatial resolution is reconstructed using the projection data stored in the projection data storage device. CAD data processing is performed using the image data obtained by this image reconstruction, and a region of interest including a shadow of a malignant tumor candidate is detected. Next, from the projection data, an image including a region of interest including the shadow of the malignant tumor candidate is reconstructed with high spatial resolution. CAD data processing is performed using the image data reconstructed at the high spatial resolution, and a region of interest including a shadow of a malignant tumor candidate is detected with high accuracy.
[0045]
In this way, the projection data is used to initially reconstruct an image of the entire chest region with a moderate spatial resolution, and the obtained image data is used to screen CAD data of a region of interest including a shadow of a malignant tumor candidate. Processing is performed to detect a region of interest including a shadow of a malignant tumor candidate. Next, using the projection data, a spatial region including the region of interest detected by the screening CAD data processing is reconstructed with high spatial resolution, and the obtained image data is used to perform a fine CAD data processing. Then, the shadow of the malignant tumor candidate is confirmed. The image reconstruction of the entire chest region has a medium spatial resolution, and the image reconstruction of the spatial region including the region of interest is performed at a high spatial resolution, thereby reducing the total number of image data to be reconstructed and increasing the required region. It has become possible to obtain image data with a spatial resolution, thereby improving the accuracy of CAD data processing.
[0046]
When the user who observes the displayed CAD data processing result performs an operation of designating a new image reconstruction processing parameter again, the CAD terminal device 401 sends an image reconstruction processing request 422 including the new image reconstruction processing parameter to the image reconstruction processing. The image reconstruction apparatus 212 performs image reconstruction processing based on the new image reconstruction processing parameters, and transfers the created image data 222 to the CAD data processing apparatus 251. The CAD data processing device 251 having received this data performs CAD data processing based on the new CAD data processing parameter 423 sent from the user, and transmits the result to the CAD terminal device 401. By repeating this series of flows, the user can interactively perform image reconstruction processing and CAD data processing.
[0047]
In image reconstruction, the image reconstruction area in the tomographic plane of the subject and the axial image reconstruction area, that is, the reconstruction center and spatial resolution in the tomographic plane, and the axial reconstruction center and spatial resolution can be freely set. , It is possible to perform image reconstruction. This makes it possible to use image data with appropriate reconstruction area and spatial resolution for CAD data processing for screening and CAD for fine examination focusing on the region of interest pointed out by screening. Can be.
[0048]
The CAD data processing performed by the CAD data processing device 251 includes two-dimensional spatial filter processing using cross-sectional image data and three-dimensional spatial filter processing using a three-dimensional image constructed from image data. By changing the spatial domain for image reconstruction and the spatial resolution of the image data and the size of the two-dimensional and three-dimensional spatial filters at the screening stage and the detailed inspection stage, the increase in It has become possible to detect various shadow candidates.
[0049]
【Example】
The description so far has described a projection data storage device for storing projection data, an image reconstruction processing device for reconstructing image data of projection data, and a CAD data processing device for performing CAD data processing on image reconstructed image data. A system arranged on a network has been described. A projection data storage device for storing projection data, an image reconstruction processing device for reconstructing image data of projection data, and a CAD for performing CAD data processing on image reconstructed image data Systems integrating two or all of the data processing devices are likewise included.
[0050]
The description so far has described a projection data storage device for storing projection data, an image reconstruction processing device for reconstructing image data of projection data, and a CAD data processing device for performing CAD data processing on image reconstructed image data. Although an example in which one device is arranged on the network has been described, the number is not limited to one, and a plurality of devices can be distributed and installed on the network.
[0051]
In the description so far, as the CAD data processing performed by the CAD data processing apparatus, a three-dimensional image is constructed by using a system for performing two-dimensional filter processing on image reconstructed image data and image data, and a tertiary image is constructed. Although the system for performing the original spatial filter processing has been described, these are examples of CAD data processing and include all image processing performed on image data obtained by image reconstruction.
[0052]
As the projection data to be transmitted to the projection data storage device, compressed data obtained by performing various data compressions to reduce the data amount can be used. The projection data storage device can store the compressed projection data.
[0053]
In the description so far, the projection data stored in the projection data storage device is read out, and the image reconstruction is performed using the image reconstruction processing parameter and the CAD data processing parameter designated by one user for the projection data. Although a case has been described where the processing and CAD data processing are performed and the result is transmitted to one user, the number of users is not limited to one. A plurality of users participate on the network in the same manner as in a video conference, and perform image reconstruction processing and CAD data processing using image reconstruction processing parameters and CAD data processing parameters specified by one user for projection data. It is also possible to perform processing and transmit the result to a plurality of users, and to perform image reconstruction using image reconstruction processing parameters and CAD data processing parameters specified by a plurality of users for the projection data. It is also possible to perform the configuration processing and the CAD data processing and transmit the result to a plurality of users. A plurality of users can share the process of image reconstruction processing and CAD data processing and the results.
[0054]
Although the description so far has focused on the chest, this is merely an example, and includes parts of the whole body where CAD is effective.
[0055]
In the description so far, a set of projection data stored in the projection data storage device is read out, and image reconstruction processing and CAD data processing parameters specified for the projection data are used to perform image reconstruction processing. The case where the CAD data processing is performed and the result is transmitted to the user has been described. However, a plurality of sets of projection data stored in the projection data storage device are read, and an image designated for each of the plurality of sets of projection data is read. Image reconstruction processing is performed using the reconstruction processing parameters, CAD data processing is performed on the obtained plural sets of image data using the designated CAD data processing parameters, and the result is transmitted to the user. The case is also included. This may be the case, for example, when comparing the same patient's set of projection data without contrast agent and the set of projection data with contrast agent, or the same patient's set of projection data from the current examination and the previous examination. And comparing temporal changes using a set of projection data. Since the projection data collected by such a long-term follow-up examination of the patient can be stored in the projection data storage device for a long period of time, it is easy to detect a change over time in the symptoms.
[0056]
In the description so far, the projection data collected by the X-ray CT apparatus is stored in the projection data storage apparatus, and when the CAD inspection is performed, the stored projection data is read out to perform image reconstruction processing and CAD data processing. Has been described, but not only the X-ray CT device but also the MR device and other medical image diagnostic devices are used to store collected data in a large-capacity data storage device and perform CAD inspection. A CAD system for all medical images, which performs the image reconstruction processing and the CAD data processing by reading out the stored collected data, is also included.
[0057]
This includes not only collected data collected by a plurality of sets of the same modality but also collected data collected by a plurality of sets of different modalities.
[0058]
【The invention's effect】
A computer interpretation support system according to the present invention includes a mechanism for accumulating projection data collected by an X-ray CT apparatus in a large-scale data storage device via a network, and a method for storing projection data desired by a user read from the large-scale data storage device. , A mechanism for performing image reconstruction processing using image reconstruction parameters desired by a user, and a mechanism for performing CAD data processing using CAD data processing parameters desired by a user on image reconstructed image data And a mechanism for transferring the results to users on the network.
[0059]
Conventionally, projection data collected by an X-ray CT apparatus is rarely stored for a long period of time, and is discarded soon after image reconstruction processing using projection data is completed. For this reason, even when the user wants to use image data reconstructed with image reconstruction parameters suitable for CAD, new image reconstruction cannot be performed because projection data is not stored. This is because it is physically and economically difficult to store projection data in individual X-ray CT apparatuses for a long period of time. Even if projection data is stored for a long period of time, it can be used to reconstruct an image on demand. Performing the configuration depends on the ability of the image reconstructing apparatus to affect the routine X-ray CT examination, and is difficult in terms of time, physical, and economy. In the present invention, a mechanism for storing collected data in a large-scale data storage device via a network, and image reconstruction using projection reconstruction data stored in the large-scale data storage device using image reconstruction parameters desired by a user. These problems could be solved by providing a processing mechanism.
[0060]
In the present invention, a mechanism for storing collected data in a large-scale data storage device via a network, and image reconstruction using projection reconstruction data stored in the large-scale data storage device using image reconstruction parameters desired by a user. The provision of the mechanism for performing the processing makes it possible for the user to perform the CAD inspection while freely changing the image processing parameters and the CAD data processing parameters using the desired projection data. In this way, the CAD data processing for screening and the CAD for detailed examination centering on the region of interest pointed out in the screening, the spatial resolution in the tomographic plane and the spatial resolution in the axial direction of the subject, that is, It has become possible to freely set the image reconstruction area in the tomographic plane and the image reconstruction area in the axial direction, and perform image reconstruction. As a result, it has become possible to use optimal image data for CAD data processing for screening and CAD for fine examination focusing on a region of interest pointed out by screening.
[0061]
Conventionally, when a user on a network uses projection data stored in a large-scale data storage device, the projection data is transferred from the large-scale data storage device to a computer device such as a workstation owned by the user. It had to be transferred over the network. In the case of large amounts of data such as projection data, this data transfer takes a considerable amount of time, and this data transfer increases network traffic. According to the present invention, a user on a network stores the projection data stored in the large-scale data storage device in the large-scale data storage device by processing the projection data in the high-speed data processing device installed near the large-scale data storage device. It has made it possible to suppress an increase in network traffic when using projected data.
[0062]
Multiple users participate on the network to perform image reconstruction processing on projection data selected by one or more users using image reconstruction processing parameters specified by one or more users. It is possible to perform CAD data processing on image data obtained by using CAD data processing parameters designated by one or a plurality of users, and transmit the result to a plurality of users. This allows a plurality of users to share the process of image reconstruction processing and CAD data processing and the results.
[0063]
Since the data processing parameters used for the data processing can be stored in a large-scale data storage device on the network, other users can restore the data processing using these parameters.
[0064]
A large-capacity data storage device that stores projection data and a high-speed data processing device that performs image reconstruction processing of the stored projection data and performs CAD data processing on the image-reconstructed image data are installed on a network. An environment has been constructed that can store projection data, perform image reconstruction processing on the projection data, and perform CAD data processing on the network. This eliminates the need for each user to store projection data. Although an image reconstructing apparatus for reconstructing projection data is expensive, the present invention has made it possible for a plurality of users to jointly use the same on a network, thereby reducing the cost per user. .
[0065]
Further, a user on a network that performs image processing such as CAD data processing performs image reconstruction processing using reconstruction processing parameters desired by the user, and performs image reconstruction processing on the image data that has been subjected to the image reconstruction processing. As a result, image processing using image processing parameters desired by the user can be performed, so that it is possible to use optimal image data for image processing such as CAD data processing.
[0066]
Conventionally, when processing large-capacity data, it was necessary for each user to prepare a computer device having a high data processing capability such as a workstation. Since the device performs data processing, the user's terminal device only instructs projection data selection, image reconstruction parameters, and CAD data processing parameters, and only displays the processing results sent. With a simple personal computer, it has become possible to obtain results equal to or higher than those of the workstation of the conventional system.
[0067]
Conventionally, to process data stored on a network, each user had to prepare a high-speed data processing device such as a workstation. The use efficiency of workstations owned by each user is not very high. According to the present invention, since the high-speed data processing device on the network performs data processing in response to image processing requests of users on a plurality of networks, the utilization efficiency of the high-speed data processing device on the network can be increased. Therefore, it is also excellent in cost efficiency.
[0068]
A plurality of sets of projection data stored in the projection data storage device are read, and image reconstruction processing is performed on the plurality of sets of projection data using the designated image reconstruction processing parameters. CAD data processing can be performed using the designated CAD data processing parameters for the image data. It is possible to compare using a set of projection data without contrast agent and a set of projection data using contrast agent of the same patient, and to compare the set of projection data of the same patient with the projection data of the previous examination. Comparing changes over time using sets is now easier to perform.
[0069]
The projection data collected by the long-term follow-up examination of the patient can be stored in the projection data storage device for a long period of time, so that it becomes easy to detect the change over time of the symptoms. This is a great effect of this CAD system.
[0070]
Since a large-capacity data storage device and an image reconstruction device are installed on the network, the collected data collected by all medical image diagnostic devices such as MR devices as well as X-ray CT devices is stored in the large-capacity data storage device. In addition, it has become easy to construct a CAD system for all medical images for which image accumulation processing and CAD data processing are read out by reading out the accumulated data when performing a CAD examination.
[0071]
This facilitates construction of a CAD system that uses not only collected data collected by a plurality of sets of the same modality but also collected data collected by a plurality of sets of different modalities.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a computer diagnosis support system in a network environment according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a data flow of a computer diagnosis support system in a network environment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Network
102 Network
103 Network
201 Projection Data Storage and Processing Center
211 Projection data storage device
212 image reconstruction processing device
221 Projection data
222 Reconstructed image data
251 CAD data processing device
261 CAD data processing result data
301 X-ray CT system
302 Console of X-ray CT system
311 X-ray CT system body
312 Pretreatment device for X-ray CT system
313 Image reconstruction device of X-ray CT system
321 Projection data obtained by the scanner unit of the X-ray CT system
322 Projection data pre-processed by the pre-processing device of the X-ray CT system
323 Projection data transferred to the projection data storage device preprocessed by the preprocessing device of the X-ray CT apparatus
324 Image data reconstructed
401 CAD terminal device
402 Personal Computer
421 Projection data specification
422 Image reconstruction processing parameter indication
423 CAD data processing parameter indication

Claims (6)

ネットワークに接続されたX線CT装置やMR装置などの医用画像診断装置と大規模データ蓄積装置と画像再構成およびCADデータ処理のための高速データ処理装置と,X線CT装置やMR装置などの医用画像診断装置が収集する投影データなどの収集データをネットワーク経由で大規模データ蓄積装置に蓄積する機構と,利用者が希望する収集データを大規模データ蓄積装置から読み出して高速データ処理装置に転送する機構と,この収集データに対して利用者が希望する画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行う機構と,この画像再構成済画像データに対して利用者が希望するコンピュータ読影支援データ処理(以下CADデータ処理)パラメータを使用してCADデータ処理を行う機構と,このCADデータ処理を行った結果を利用者に転送する機構とを具備したネットワーク環境におけるコンピュータ読影支援システム。Medical image diagnostic devices such as X-ray CT devices and MR devices connected to the network, large-scale data storage devices, high-speed data processing devices for image reconstruction and CAD data processing, and X-ray CT devices and MR devices A mechanism for storing collected data, such as projection data collected by medical image diagnostic equipment, in a large-scale data storage device via a network, and reading out collected data desired by the user from the large-scale data storage device and transferring it to a high-speed data processing device A mechanism for performing image reconstruction processing on the acquired data using the image reconstruction processing parameters desired by the user, and a mechanism for performing computer interpretation desired by the user on the image reconstructed image data A mechanism for performing CAD data processing using support data processing (hereinafter referred to as CAD data processing) parameters. Computer interpretation support system in a network environment; and a mechanism to transfer the results of Tsu to the user. 請求項1において,画像再構成済画像データに対して利用者が希望する画像処理パラメータを使用して三次元画像再構成などの画像処理を行う機構と,この画像処理済画像データに対して利用者が希望するCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行う機構と,このCADデータ処理を行った結果をネットワーク上の利用者に転送する機構とを具備したネットワーク環境におけるコンピュータ読影支援システム。2. A mechanism for performing image processing such as three-dimensional image reconstruction on an image reconstructed image data by using an image processing parameter desired by a user, and using the image reconstructed image data on the image reconstructed image data. A computer reading support system in a network environment, comprising: a mechanism for performing CAD data processing using a CAD data processing parameter desired by a user; and a mechanism for transferring a result of the CAD data processing to a user on a network. 請求項1,請求項2において,CADデータ処理を行った結果に基づいて,投影データを画像再構成する空間領域を順次絞り込み,その新しい空間領域に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成を行う機構と,画像再構成済画像データにその新しい空間領域に適した画像処理パラメータを使用して三次元画像再構成などの画像処理を行う機構と,この画像処理済画像データにその新しい空間領域に適したCADデータ処理パラメータを使用してCADデータ処理を行う機構とを具備した対話的に空間領域と空間分解能を変更することを可能としたコンピュータ読影支援システム。2. A method according to claim 1, further comprising: sequentially narrowing down a spatial area for reconstructing the image of the projection data based on a result of the CAD data processing, and using an image reconstruction processing parameter suitable for the new spatial area. A mechanism for performing reconstruction, a mechanism for performing image processing such as three-dimensional image reconstruction on image-reconstructed image data using image processing parameters suitable for the new spatial region, and a mechanism for performing image processing on the image-processed image data. A computer-readable reading support system comprising a mechanism for performing CAD data processing using CAD data processing parameters suitable for a new spatial area, and capable of interactively changing the spatial area and spatial resolution. 請求項1,請求項2,請求項3において,CADデータ処理に使用する空間フィルタに最も適した空間分解能をもつ画像データが得られるように,投影データを画像再構成する空間領域と画像再構成処理パラメータを決定する機構を具備したコンピュータ読影支援システム。In claim 1, claim 2 or claim 3, a spatial domain for reconstructing projection data and an image reconstruction so that image data having a spatial resolution most suitable for a spatial filter used for CAD data processing can be obtained. A computer interpretation support system including a mechanism for determining a processing parameter. 請求項1,請求項2,請求項3,請求項4において,大規模データ蓄積装置に蓄積されている大容量データを大規模データ蓄積装置と超高速のファイバチャネルなどのネットワークまたは超高速の計算機入出力バスで接続した高速データ処理装置で処理することによって,ネットワーク上の利用者が大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを使用する時のネットワークトラフィックの増大を抑制することを可能にしたネットワーク環境におけるコンピュータ読影支援システム。5. The high-speed computer according to claim 1, wherein the large-capacity data stored in the large-scale data storage device is stored in a network such as a super-high-speed fiber channel or the like. By processing with a high-speed data processing device connected by an input / output bus, it is possible to suppress an increase in network traffic when users on a network use projection data stored in a large-scale data storage device. Computer reading support system in a closed network environment. 請求項1,請求項2,請求項3,請求項4,請求項5において,ネットワークに接続されたX線CT装置やMR装置などの複数モダリティの医用画像診断装置とその複数のモダリティの医用画像診断装置が収集する収集データに対応した複数モダリティの画像データを総合的に使用するコンピュータ読影支援システム。A medical image diagnostic apparatus of a plurality of modalities such as an X-ray CT apparatus and an MR apparatus connected to a network and medical images of the plurality of modalities according to the first, second, third, fourth, and fifth aspects. A computer interpretation support system that comprehensively uses image data of a plurality of modalities corresponding to collected data collected by a diagnostic device.
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