CN113331854A - 医用信息处理装置、医用图像诊断装置及医用信息处理方法 - Google Patents

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Abstract

有关实施方式的医用信息处理装置具备处理电路。处理电路基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据;基于第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在第1摄像之后执行的、摄像条件与第1摄像不同的摄像;在第2摄像的执行前,使显示部显示辅助信息。

Description

医用信息处理装置、医用图像诊断装置及医用信息处理方法
本申请基于2020年3月3日提出的日本专利申请第2020-036082号主张优先权,这里引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及医用信息处理装置、医用图像诊断装置及医用信息处理方法。
背景技术
通常,在使用X射线计算机断层摄像装置(X射线CT装置)的摄像处理中,首先,通过被称作定位摄像的射线量比较低的摄像取得定位图像,对于使用定位图像设定的摄像区域,以取得诊断图像为目的,执行与定位摄像相比射线量高的摄像(正式摄像)。近年来,还出现了在定位摄像中取得三维数据的X射线CT装置。
使用这样的X射线CT装置的摄像处理按照在摄像之前设定的摄像协议(protocol)来执行。在摄像协议的设定中,例如设定摄像部位、定位摄像或正式摄像中的摄像条件、摄像范围、重建条件等。如果按照摄像协议开始摄像处理,则按照被设定的摄像条件等,执行包含在该摄像协议中的各种处理。
此外,使用深度学习模型等的人工智能,开发了例如使投影数据或重建图像更高画质化/高精细化的方法。
可是,在使用X射线CT装置等的图像诊断中,还没有建立通过客观性的指标对暂且设定的摄像协议进行验证、重新评价关于图像诊断的工作流的技术。
发明内容
本说明书等公开的实施方式要解决的问题之一是建立通过客观性的指标重新评价关于图像诊断的工作流的技术。
有关实施方式的医用信息处理装置具备:数据生成部、信息生成部、控制部。数据生成部基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与上述第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据。信息生成部基于上述第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在上述第1摄像之后执行的、摄像条件与上述第1摄像不同的摄像。控制部在上述第2摄像的执行前,使显示部显示上述辅助信息。
附图说明
图1是表示装入了有关实施方式的医用信息处理装置的X射线计算机断层摄像装置的结构的一例的框图。
图2是用来说明处理电路150的数据生成功能150d执行的数据生成处理的一例的图,是以低射线量投影数据为输入、以高射线量相当投影数据为输出的例子。
图3是用来说明处理电路150的数据生成功能150d执行的数据生成处理的一例的图,是以低射线量投影数据为输入、以高射线量相当重建图像数据为输出的例子。
图4是用来说明处理电路150的数据生成功能150d执行的数据生成处理的一例的图,是以低射线量重建图像为输入、以高射线量相当重建图像数据为输出的例子。
图5是表示评价处理、辅助信息的生成处理的流程的一例的流程图。
图6是用来说明步骤S3的高射线量相当图像的生成处理的一例的图,是以低射线量投影数据为输入而生成高射线量相当投影数据、以高射线量相当重建数据为输出的例子。
图7是用来说明步骤S3的高射线量相当图像的生成处理的一例的图,是以低射线量投影数据为输入而生成低射线量重建数据、以高射线量相当重建数据为输出的例子。
图8是表示显示在显示器42上的辅助信息、高射线量相当图像等的显示例的图。
具体实施方式
有关实施方式的医用信息处理装置具备处理电路。处理电路基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据;基于第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在第1摄像之后执行的、摄像条件与第1摄像不同的摄像;在第2摄像的执行前,使显示部显示辅助信息。
以下,参照附图对有关实施方式的医用信息处理装置、医用信息处理方法及医用信息处理程序详细地进行说明。
图1是表示装入了有关实施方式的医用信息处理装置100的X射线计算机断层(Computed Tomography)摄像装置1(以下称作“X射线CT装置1”)的结构的一例的框图。如图1所示,X射线CT装置1具有架台装置10、诊床装置30和控制台装置40。
另外,在本实施方式中,分别将非倾斜状态下的旋转架13的旋转轴或诊床装置30的顶板33的长边方向定义为Z轴方向,将与Z轴方向正交、相对于地面为级别的轴方向定义为X轴方向,将与Z轴方向正交、相对于地面垂直的轴方向定义为Y轴方向。
架台装置10具有用来拍摄用于诊断的医用图像的摄像系统。即,架台装置10是具有向被检体P照射X射线、根据透射过被检体P的X射线的检测数据收集投影数据的摄像系统的装置,具有X射线管11、楔块(wedge)16、准直仪17、X射线检测器12、X射线高电压装置14、DAS(Data Acquisition System:数据采集系统)18、旋转架13、控制装置15和诊床装置30。
X射线管11是通过来自X射线高电压装置14的高电压的施加、将热电子从阴极(灯丝)朝向阳极(标靶)照射的真空管。
楔块16是用来调节从X射线管11照射的X射线的X射线量的滤波器。具体而言,楔块16是使被X射线管11照射的X射线透射而减衰、以使从X射线管11向被检体P照射的X射线成为预先设定的分布的滤波器。
楔块16例如是楔形滤波器(wedge filter)或领结形滤波器(bow-tie filter),是将铝加工成为规定的标靶角度或规定的厚度的滤波器。
准直仪17是用来将透射过楔块16的X射线的照射范围缩减的铅板等,由多个铅板等的组合形成狭缝。
X射线检测器12检测从X射线管11照射并穿过了被检体P的X射线,将与该X射线量相对应的电信号向数据收集装置(DAS 18)输出。X射线检测器12例如具有以X射线管11的焦点为中心、沿着1个圆弧在通道方向上排列有多个X射线检测元件的多个X射线检测元件列。X射线检测器12例如具有在切片方向(也称作体轴方向、列方向)上排列有多个X射线检测元件列的构造,所述X射线检测元件列在通道方向上排列有多个X射线检测元件。
此外,X射线检测器12例如是具有光栅、闪烁器阵列和光传感器阵列的间接变换型的检测器。闪烁器阵列具有多个闪烁器,闪烁器具有输出与入射X射线量相对应的光子量的光的闪烁晶体。光栅被配置在闪烁器阵列的X射线入射侧的面上,具备具有将散射X射线吸收的功能的X射线遮蔽板。光传感器阵列具有变换为与来自闪烁器的光量对应的电信号的功能,例如具有光电倍增管(PMT)等的光传感器。另外,X射线检测器12也可以是具有将入射的X射线变换为电信号的半导体元件的直接变换型的检测器。
X射线高电压装置14具有:高电压发生装置,具有变压器(transistor)及整流器等的电路,具有产生向X射线管11施加的高电压的功能;以及X射线控制装置,进行与X射线管11照射的X射线对应的输出电压的控制。高电压发生装置既可以是变压器方式,也可以是逆变器方式。另外,X射线高电压装置14既可以设在旋转架13上,也可以设在架台装置10的固定架(未图示)一侧。另外,固定架是将旋转架13可旋转地支承的架。
DAS 18具有对从X射线检测器12的各X射线检测元件输出的电信号进行放大处理的放大器、和将电信号变换为数字信号的A/D变换器,生成检测数据。DAS 18生成的检测数据向控制台装置40转送。
旋转架13是将X射线管11与X射线检测器12对置支承、通过控制装置15使X射线管11和X射线检测器12旋转的圆环状的架。另外,旋转架13也可以除了X射线管11和X射线检测器12以外,还支承X射线高电压装置14及DAS 18。另外,DAS 18生成的检测数据作为一例,从设在旋转架13上的具有发光二极管的发送机通过光通信被发送给设在固定架的等的架台装置10的非旋转部分上的具有光敏二极管的接收机,向控制台装置40转送。另外,从旋转架13向架台装置10的非旋转部分的检测数据的发送方法并不限于光通信,也可以使用非接触型的其他方式的数据传送方法进行。
控制装置15具备具有CPU等的处理电路、和马达及致动器等的驱动机构。控制装置15具有接受来自安装在控制台装置40上的输入接口43或安装在架台装置10上的输入接口的输入信号、进行架台装置10及诊床装置30的动作控制的功能。此外,控制装置15进行接受输入信号并使旋转架13旋转的控制、以及使架台装置10及诊床装置30动作的控制。
例如,控制装置15基于由安装在架台装置10上的输入接口输入的倾斜角度(倾角)信息,通过控制装置15以与X轴方向平行的轴为中心使旋转架13旋转,使架台装置10倾斜。另外,控制装置15或处理电路150具有的控制功能150a是控制部的一例。
诊床装置30是载置作为扫描对象的被检体P并使其移动的装置,具备基台31、诊床驱动装置32、顶板33和支承架34。基台31是将支承架34可沿铅直方向移动地支承的箱体。诊床驱动装置32是使载置了被检体P的顶板33在其长轴方向(图1的Z轴方向)上移动的马达或致动器。设在支承架34的上表面上的顶板33是载置被检体P的板。另外,诊床驱动装置32也可以除了顶板33以外还使支承架34在顶板33的长轴方向上移动。
诊床驱动装置32按照来自控制装置15的控制信号,使基台31在上下方向上移动。诊床驱动装置32按照来自控制装置15的控制信号,使顶板33在长轴方向上移动。
控制台装置40是受理由用户进行的X射线CT装置1的操作、并且根据由架台装置10收集到的X射线检测数据重建X射线CT图像数据的装置。控制台装置40具备存储器41、显示器42、输入接口43和处理电路150。
这里,有关本实施方式的医用信息处理装置100至少由处理电路150实现。另外,有关本实施方式的医用信息处理装置100例如也可以是还包括存储器41、显示器42和输入接口43的结构。
存储器41例如由RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、闪存存储器等的半导体存储器元件、硬盘、光盘等实现。存储器41例如存储投影数据及重建图像数据。存储器41是存储部的一例。
此外,存储器41保存用来实现后述的控制功能150a、预处理功能150b、重建处理功能150c、数据生成功能150d、信息生成功能150e的专用程序。
显示器42是用户参照的监视器,显示各种信息。例如,显示器42输出由处理电路150生成的医用图像(CT图像)、及用来受理来自用户的各种操作的GUI(Graphical UserInterface:图形用户界面)等。例如,显示器42是液晶显示器或CRT(Cathode Ray Tube:阴极射线管)显示器。显示器42是显示部的一例。
输入接口43受理来自用户的各种输入操作,将所受理的输入操作变换为电信号,向处理电路150输出。例如,输入接口43从用户受理收集投影数据时的收集条件、重建CT图像时的重建条件、根据CT图像生成后处理图像时的图像处理条件等。此外,例如输入接口43由鼠标或键盘、跟踪球、开关、按钮、操纵杆等实现。输入接口43是输入部的一例。
处理电路150控制X射线CT装置1整体的动作。处理电路150例如具有控制功能150a、预处理功能150b、重建处理功能150c、数据生成功能150d、信息生成功能150e。在实施方式中,由作为构成要素的控制功能150a、预处理功能150b、重建处理功能150c、数据生成功能150d、信息生成功能150e进行的各处理功能以可由计算机执行的程序的形态存储到存储器41中。处理电路150是通过将程序从存储器41读出并执行来实现与各程序对应的功能的处理器。换言之,将各程序读出的状态的处理电路150具有表示在图1的处理电路150内的各功能。
另外,在图1中,假设通过单一的处理电路150实现由控制功能150a、预处理功能150b、重建处理功能150c、数据生成功能150d、信息生成功能150e进行的处理功能而进行了说明,但也可以将多个独立的处理器组合而构成处理电路150,通过各处理器执行程序来实现功能。
换言之,既可以是上述的各个功能被构成为程序、1个处理电路执行各程序的情况,也可以是特定的功能被安装到专用的独立的程序执行电路中的情况。
在上述说明中使用的“处理器”的词语,例如是指CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、GPU(Graphical processing unit:图形处理器)或面向特定用途的集成电路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC:专用集成电路)、可编程逻辑器件(例如,简单可编程逻辑器件(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、复合可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device:CPLD)及现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array:FPGA))等的电路。通过处理器将保存在存储器41中的程序读出并执行,来实现功能。另外,也可以代替在存储器41中保存程序而构成为,在处理器的电路内直接装入程序。在此情况下,通过处理器将装入在电路内的程序读出并执行,来实现功能。
处理电路150通过控制功能150a,基于经由输入接口43从用户受理的输入操作,对处理电路150的各种功能进行控制。此外,处理电路150通过控制功能150a,使显示器42显示高射线量相当图像、辅助信息。此外,处理电路150通过控制功能150a,使显示器42显示用来设定关注区域的计测工具、用来执行基于辅助信息的控制的至少一个GUI。
处理电路150通过预处理功能150b,生成对从DAS 18输出的检测数据施以对数变换处理或偏移处理、通道间的灵敏度修正处理、射束硬化修正等的预处理的数据。另外,也有将预处理前的数据(检测数据)及预处理后的数据统称为投影数据的情况。处理电路150通过重建处理功能150c,对由预处理功能150b生成的投影数据进行使用滤波器修正逆投影法或渐近重建法等的重建处理,生成CT图像数据。此外,处理电路150通过重建处理功能150c,基于经由输入接口43从用户受理的输入操作,将重建的CT图像数据通过周知的方法变换为任意截面的断层像数据或三维图像数据。
处理电路150通过数据生成功能150d,基于在第1摄像(例如,作为事前摄像的定位摄像、正式摄像等)中取得的第1数据(例如定位图像等),生成相当于通过摄像条件与第1摄像不同的摄像而得到的数据的第2数据。这里所谓的摄像条件不同,如果是X射线CT装置,则是指例如X射线照射时的管电压或管电流不同。此外所谓的摄像条件不同,如果是MRI装置,则是指例如为了摄像而应用的电磁脉冲的强度或频度不同。
进而,所谓的摄像条件与第1摄像不同的摄像,如果是X射线CT装置,则是指例如计划在作为第1摄像的定位摄像后实施的正式摄像、计划在作为第1摄像的正式摄像后实施的正式摄像等。此外所谓的摄像条件与第1摄像不同的摄像,如果是MRI装置,则是指例如在执行了作为正式摄像的第1摄像之后、一边每次稍稍改变摄像条件一边执行多次的正式摄像中的至少一个。
另外,也有将摄像条件与第1摄像不同的摄像称作第2摄像的情况。此外,第2数据相当于比第1数据更适合于诊断的数据(典型的是,与通过第2摄像取得的数据相当的数据),但并不需要一定相当于通过第2摄像取得的数据。
此外所谓的正式摄像,是指为了取得用来对诊断对象进行诊断的图像(诊断图像)而以高射线量执行的摄像。此外所谓的定位摄像,是指为了决定正式摄像的摄像范围而以比正式摄像低的射线量执行的摄像。此外所谓的摄像协议,是包括诊断部位、定位摄像及正式摄像的摄像条件、造影方法、重建条件、图像显示方法等的信息。此外,在本实施方式中,假设通过正式摄像、定位摄像取得与被检体的三维区域对应的数据(体数据)。
在本实施方式中,处理电路150的数据生成功能150d例如包括以深度神经网络为代表的AI模型。
图2、图3、图4是用来说明处理电路150的数据生成功能150d执行的数据生成处理的图。
如图2所示,处理电路150通过数据生成功能150d,例如以通过定位摄像取得的投影数据(以下也称作“低射线量投影数据”)为输入,生成具有与通过正式摄像取得的投影数据相当的画质的投影数据(以下称作“高射线量相当投影数据”)并输出。另外,图2所示的作为AI模型的处理电路150的数据生成功能150d可以通过例如使用以低射线量投影数据为输入、以高射线量相当投影数据为教师数据的训练数据的学习来生成。
此外,如图3所示,处理电路150通过数据生成功能150d,例如以低射线量投影数据为输入,生成具有与使用通过正式摄像取得的投影数据重建的重建图像数据相当的画质的重建图像数据(以下称作“高射线量相当重建图像数据”)并输出。另外,图3所示的作为AI模型的处理电路150的数据生成功能150d可以通过例如使用以低射线量投影数据为输入、以高射线量相当重建图像数据为教师数据的训练数据的学习来生成。
此外,如图4所示,处理电路150通过数据生成功能150d,例如以通过使用低射线量投影数据的重建处理取得的重建图像数据(以下称作“低射线量重建图像数据”)为输入,生成高射线量相当重建图像数据并输出。另外,图4所示的作为AI模型的处理电路150的数据生成功能150d可以通过例如使用以低射线量重建图像数据为输入、以高射线量重建图像数据为教师数据的训练数据的学习来生成。
处理电路150通过信息生成功能150e,基于第2数据(例如,定位图像或通过正式摄像而拍摄的图像等)的品质,生成用来辅助关于计划在第1摄像之后执行的、摄像条件与第1摄像不同的第2摄像的重新评价的辅助信息。例如,处理电路150通过信息生成功能150e,执行使用所生成的高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据的评价处理,基于评价处理,生成用来对包括摄像协议的工作流的重新评价进行辅助的辅助信息。该信息生成功能150e通过基于规则的运算功能、AI模型、或AI模型与基于规则的运算功能的组合实现。
这里所谓的“用来对关于摄像条件与第1摄像不同的第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息”,是在关于计划在第1摄像后执行的第2摄像的摄像协议的重新评价、关于重建或后处理的重新评价中利用的信息。此外所谓的“使用高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据的评价处理”,是指用来对高射线量相当投影数据、高射线量相当重建图像数据、根据高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据生成的图像(以下称作“高射线量相当图像”)的画质进行评价的评价值的计算,使用高射线量相当图像的异常部位的检测,高射线量相当图像相对于高射线量图像的替代级别的计算,取得基于评价值、检测结果、替代级别的正式摄像的需要与否判定或正式摄像的协议的适当与否判定中的至少某个的处理。
此外所谓的“基于评价处理的辅助信息(以下称作“辅助信息”)”,是用来对图像诊断中的工作流的优化进行辅助的信息,是包括通过评价处理取得的信息(评价信息)、基于评价信息的正式摄像的需要与否判定的结果、基于评价信息的正式摄像的协议的修正方案、基于评价信息的正式摄像的协议的替代方案中的至少一个的信息。
以下,对于由信息生成功能150e执行的评价处理、辅助信息生成处理,举几个具体例进行说明。
例如,处理电路150通过信息生成功能150e,执行使用关于高射线量相当重建图像的统计值、画质评价函数的评价。例如,处理电路150通过信息生成功能150e,计算关于设定在高射线量相当图像上的关注区域(也可以是多个)的统计值、画质评价函数。这里所谓的统计值,例如是SD值等,所谓的画质评价函数,例如是对比率、空间分辨率、MTF(ModulationTransfer Function:调制传递函数)、SSP(Slice Sensitivity Function:切片敏感度函数)等。此外,处理电路150通过信息生成功能150e,基于作为评价值的统计值、画质评价函数,执行正式摄像的需要与否判定、正式摄像的协议的适当与否判定,生成包括其判定结果及作为根据的评价值的辅助信息。
另外,对高射线量相当图像的关注区域的设定,既可以使用计测工具(后述)通过手动操作来执行,也可以使用区域分割处理(分割:segmentation)或解剖学的分类处理提取部位或内脏,根据诊断目的自动地设定。
此外,处理电路150通过信息生成功能150e,以高射线量相当图像为输入,输出关于该图像的整体区域或部分区域的统计值、画质评价函数。另外,具备这样的信息生成功能150e的AI模型例如可以通过使用以高射线量相当图像为输入数据、以统计值、画质评价函数为教师数据的训练数据的学习来实现。此外,作为输入数据的高射线量相当图像也可以是也包括以图像整体为输入、以统计值、画质评价函数为计算对象的关注区域的设定的AI模型,也可以是以手动操作或自动地设定的关注区域内的像素为输入的AI模型。
此外,处理电路150通过信息生成功能150e,以高射线量相当图像为输入,检测是否存在病变等的异常部位。处理电路150通过信息生成功能150e,在检测到异常部位的情况下,判定已经设定的摄像协议是否适合于诊断检测出的异常部位(摄像协议的适当与否判定)。处理电路150通过信息生成功能150e,在判定为已经设定的摄像协议不适当的情况下,生成包括检测到的异常部位的精细检查所需要的摄像协议的修正方案、摄像协议的替代方案的辅助信息。
另外,执行这样的异常部位的检测的AI模型例如可以通过使用以作为输入数据的多个图像和作为各图像的检测结果的异常部位区域为教师数据的训练数据的学习来实现。此外,执行摄像协议的适当与否判定的AI模型也可以通过使用以作为输入数据的关于异常部位的信息与摄像协议的多个组合、和对应的异常部位的精细检查所需要的摄像协议(也可以是多个)为教师数据的训练数据的学习来实现。另外,摄像协议的适当与否判定并不限于AI模型,也可以是使用表的判定处理。
此外,处理电路150通过信息生成功能150e,取得高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据相对于高射线量图像的可替代级别。处理电路150通过信息生成功能150e,基于所取得的可替代级别,判定正式摄像的实施的适当与否。
另外,用来取得这样的可替代级别的AI模型例如可以通过使用以高射线量相当投影数据与高射线量投影数据的多个组合、或高射线量相当重建图像数据与高射线量重建图像数据的多个组合为输入数据、以可替代级别(例如级别1~5的5个等级)为教师数据的训练数据的学习来实现。此外,基于可替代级别的正式摄像实施的适当与否,既可以使用AI模型,也可以通过例如使用表的判定处理来实现。
此外,处理电路150通过信息生成功能150e,基于高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据,生成包括在正式摄像中推荐的摄像条件、重建条件的辅助信息。
另外,用来取得这样的在正式摄像中推荐的摄像条件、重建条件的AI模型例如可以通过使用以高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据和用户希望的SD值为输入数据、以为了实现作为输入数据的SD值而在正式摄像中需要的摄像条件、重建条件为教师数据的训练数据的学习来实现。此外,例如可以通过使用以高射线量相当数据和高射线量数据(在正式摄像中以高射线量实际取得的投影数据或重建图像数据)的组合为输入数据、以为了实现作为输入数据的高射线量数据的画质而在正式摄像中需要的摄像条件、重建条件为教师数据的训练数据的学习来实现。进而,作为输入数据,也可以还添加诊断部位。
接着,对有关实施方式的医用信息处理装置100执行的评价处理、辅助信息的生成处理进行说明。
图5是表示评价处理、辅助信息的生成处理的流程的流程图。
如图5所示,首先,处理电路150通过控制功能150a,受理患者信息、摄像协议等的输入(步骤S1)。这里,经由输入接口43,作为摄像协议而被输入诊断部位(例如头部、胸部等)、定位摄像及正式摄像中的摄像条件、造影方法、重建条件、图像显示方法等。
接着,处理电路150通过控制功能150a,执行低射线量的定位摄像,取得低射线量投影数据(步骤S2)。
接着,处理电路150通过数据生成功能150d,使用低射线量投影数据,生成高射线量相当图像(步骤S3)。
图6、图7是用来说明步骤S3的高射线量相当图像的生成处理的图。如图6所示,处理电路150通过数据生成功能150d,以低射线量投影数据为输入,生成高射线量相当投影数据并输出。处理电路150通过重建处理功能150c,根据高射线量相当投影数据,生成高射线量相当重建图像数据并输出。
此外,如图7所示,处理电路150通过重建处理功能150c,根据低射线量投影数据,生成低射线量相当重建图像数据并输出。处理电路150通过数据生成功能150d,以低射线量相当重建图像数据为输入,生成高射线量相当重建图像数据并输出。
此外,如图3所示,处理电路150通过数据生成功能150d,以低射线量投影数据为输入,生成高射线量相当重建图像数据并输出。
接着,处理电路150通过信息生成功能150e,执行评价处理(步骤S4)。通过该评价处理,如上述那样,执行例如高射线量相当图像的画质的评价值计算、使用高射线量相当图像的异常部位的检测,高射线量相当图像相对于高射线量图像的替代级别的计算,基于评价值、检测结果、替代级别的正式摄像的需要与否判定及正式摄像的协议的适当与否判定等。
接着,处理电路150通过信息生成功能150e,生成基于评价处理的辅助信息(步骤S5)。通过该辅助信息生成处理,如上述那样,生成包括例如通过评价处理取得的评价信息、基于评价信息的正式摄像的需要与否判定的结果、基于评价信息的正式摄像的协议的修正方案、基于评价信息的正式摄像的协议的替代方案等的辅助信息。
接着,处理电路150通过控制功能150a,使显示器42显示高射线量相当图像、辅助信息等(步骤S6)。
图8是表示显示在显示器42上的辅助信息、高射线量相当图像等的显示例的图。如图8所示,在显示器42上显示有包括高射线量相当图像50、SD值、对比率、空间分辨率的辅助信息52。此外,也可以与高射线量相当图像切换或与高射线量相当图像并列,显示将低射线量投影数据重建而得到的图像(低射线量重建图像)。用户通过观察所显示的高射线量相当图像50、辅助信息52等,能够研究并判断正式摄像的需要与否、已经设定的摄像协议的适当与否。
此外,处理电路150通过控制功能150a,根据需要,使显示器42显示作为用来设定关注区域的GUI的计测工具51。在评价处理中手动设定关注区域的情况下,用户能够经由输入接口43操作计测工具51,在高射线量相当图像50上的希望的位置处设定希望数量的关注区域。此外,在使用计测工具51设定了关注区域的情况下,与该关注区域对应的辅助信息52被自动地设定。
此外,处理电路150通过控制功能150a,作为用来执行基于辅助信息的控制的GUI,使显示器42显示摄像范围变更工具53、54、用来指示跳过后续摄像(例如正式摄像)的跳过指示按钮55、用来指示包含在摄像条件或重建条件中的各种参数的调整的参数调整按钮56、用来指示执行后续摄像的执行指示按钮57。
例如,在用户观察并研究所显示的高射线量相当图像50、辅助信息52的结果是判断为使正式摄像跳过的情况下,通过按下跳过指示按钮55,能够将包含在工作流中的正式摄像跳过。此外,在用户观察并研究所显示的高射线量相当图像50、辅助信息52的结果是判断为应将摄像条件、摄像范围变更的情况下,或者在另外通过辅助信息提示了推荐的摄像条件的情况下,通过执行经由摄像范围变更工具53、54、参数调整按钮56的输入,能够变更已经设定的摄像范围、摄像条件。进而,在用户观察并研究所显示的高射线量相当图像50、辅助信息52的结果是判定为仅需要特定的范围的正式摄像的情况下,能够将画质相对于高射线量相当图像不足的范围设为在正式摄像中应设定的摄像范围,使用摄像范围变更工具53、54进行设定。
另外,处理电路150通过控制功能150a,在显示用来执行基于辅助信息的控制而显示GUI的情况下,也可以将与装置侧推荐的控制对应的按钮等强调显示。例如,在作为辅助信息而包含“不需要正式摄像”的判定结果的情况下,作为推荐的控制而将跳过指示按钮55强调显示。用户能够容易地了解到被推荐了与强调显示的按钮对应的控制。
接着,处理电路150通过控制功能150a,判定是否由用户指示了摄像协议的变更(步骤S7)。处理电路150通过控制功能150a,在没有由用户指示摄像协议的变更的情况下(步骤S7的否),不将在步骤S1中设定的摄像协议变更,而执行正式摄像等的后续的摄像处理(步骤S8)。
另一方面,处理电路150通过控制功能150a,在由用户指示了摄像协议的变更的情况下(步骤S7的是),基于输入的来自用户的指示,将摄像协议变更(步骤S9)。处理电路150通过控制功能150a,按照变更后的摄像协议,控制X射线CT装置1的关于摄像的动作(步骤S10)。
例如,在步骤S9中为“将正式摄像跳过”而摄像协议被变更的情况下,处理电路150通过控制功能150a,将正式摄像跳过。此外,例如在步骤S9中摄像协议通过“摄像条件的变更”而被变更的情况下,处理电路150通过控制功能150a,按照变更后的摄像条件执行正式摄像。
此外,例如可以对于高射线量相当图像的画质在空间上进行评价,将摄像范围变更,以仅对没有达到标准的区域执行正式摄像。
如以上说明,有关本实施方式的医用信息处理装置100具备作为数据生成部的数据生成功能150d、作为信息生成部的信息生成功能150e和作为控制部的控制功能150a。数据生成功能150d例如基于在第1摄像(例如定位摄像)中取得的作为第1数据的定位摄像,生成与通过摄像条件与第1摄像不同的摄像得到的数据相当的第2数据(例如,高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据)。信息生成功能150e基于第2数据的品质,生成用来对关于计划在第1摄像之后执行的、摄像条件与第1摄像不同的第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息。例如,信息生成功能150e执行使用高射线量相当投影数据或高射线量相当重建图像数据的评价处理,基于评价处理,生成用来对包括摄像协议的工作流的重新评价进行辅助的辅助信息。控制功能150a在第2摄像的执行前,使作为显示部的显示器42显示辅助信息。
在评价处理中,执行用来评价高射线量相当图像等的画质的评价值的计算,使用高射线量相当图像的异常部位的检测,高射线量相当图像相对于高射线量图像的替代级别的计算,基于评价值、检测结果、替代级别的正式摄像的需要与否判定或正式摄像的协议的适当与否判定等。此外,作为基于评价处理的辅助信息,生成通过评价处理取得的评价信息、基于评价信息的正式摄像的需要与否判定的结果、基于评价信息的正式摄像的协议的修正方案、基于评价信息的正式摄像的协议的替代方案等。
用户能够通过高射线量相当图像这样的基于客观性的指标的辅助信息,判定已经设定的摄像协议是否适当。此外,例如在高射线量相当图像是充分的画质而处于可诊断级别的情况下,可以省略正式摄像、高射线量摄像。此外,例如在高射线量相当图像不是充分的画质而不为可诊断级别的情况下,通过基于辅助信息进行摄像条件、重建条件、摄像范围等的参数的再调整,能够进行更优化的条件下的高射线量摄像。进而,在根据高射线量相当重建图像能够发现在检查开始时没有设想的、仅通过低射线量图像不能判别的病变等的情况下,能够研究摄像协议的替代及追加。
因而,能够实现使用根据低射线量数据(在定位摄像中以低射线量实际取得的投影数据或重建图像数据)生成的高射线量相当图像这样的客观性的指标,综合性且简单地进行高射线量摄像的有无的判断及参数再调整、摄像协议的替代/追加的方法,能够确立重新评价关于图像诊断的工作流的技术。结果,能够实现辐射减少、检查时间缩短、患者负荷减轻。
(变形例1)
在上述实施方式中,在显示辅助信息之后,仅在由用户执行了明示性的摄像协议的变更的情况下,按照变更后的摄像协议进行关于摄像的控制。相对于此,处理电路150也可以通过控制功能150a,基于包含在所生成的辅助信息中的判定结果,自动地进行正式摄像的跳过等。
(变形例2)
在上述实施方式中,例示了使用高射线量相当图像等作为正式摄像执行的需要与否、摄像协议的适当与否等的判定基准的情况。相对于此,例如,处理电路150也可以通过重建处理功能150c,利用高射线量相当图像等作为减影(subtraction)处理的非造影图像等,生成高射线量相当减影图像等。此外,例如,处理电路150也可以通过重建处理功能150c,利用高射线量相当图像等作为与双能量(dual energy)摄像中的一方的能量对应的图像等,生成高射线量相当双能量图像等。
(变形例3)
在上述实施方式中说明的医用信息处理装置100的应用,并不限定于使用X射线CT装置1的图像诊断,例如也能够在使用PCT-CT系统、血管CT系统、磁共振成像装置的图像诊断中应用。
例如在将上述有关实施方式的医用信息处理装置100应用于PCT-CT系统、血管CT系统的情况下,在使用X射线CT装置的摄像处理中,能够基于高射线量相当图像等的客观性的指标,判定正式摄像执行的需要与否、摄像协议的适当与否等。
此外,例如在将上述有关实施方式的医用信息处理装置100应用于磁共振成像装置的情况下,例如使用在先于正式摄像执行的预扫描(事前摄像)中取得的灵敏度图或定位器,作为与上述实施方式的高射线量相当图像对应的数据,生成相当于通过正式摄像取得的MR数据或图像数据的数据(正式摄像相当数据)。将所生成的正式摄像相当数据通过客观性的指标,能够实现与上述实施方式同样的效果。
(变形例4)
在上述实施方式中,例示了使用高射线量相当图像等作为正式摄像执行的需要与否、摄像协议的适当与否等的判定基准的情况。相对于此,也可以作为此后设定正式摄像的摄像条件等时的基准而使用高射线量相当数据。
例如,在肺癌筛查检查中,执行低射线量下的定位摄像而取得低射线量数据。处理电路150通过数据生成功能150d,根据所取得的低射线量数据,生成高射线量相当数据。处理电路150通过信息生成功能150e,使用高射线量相当数据进行异常部位的检测。处理电路150通过信息生成功能150e,在检测到异常部位的情况下,使用高射线量相当数据执行评价处理,基于得到的评价结果,生成包括关于该异常部位的正式摄像的最优的摄像条件、摄像范围、重建条件中的至少一个的辅助信息。
(变形例5)
在上述实施方式中,例示了X射线CT装置1具备作为医用信息处理装置100的功能的情况。相对于此,也可以通过医用工作站或个人计算机等实现能够与X射线CT装置1通信的医用信息处理装置100。有关这样的变形例5的医用信息处理装置100例如实时地获取由X射线CT装置1取得的数据,使用其执行上述的评价处理、辅助信息生成处理。将所生成的辅助信息实时地显示在显示器42或X射线CT装置1的监视器上。
(变形例6)
为了评价原始数据的品质,也可以不直接评价原始数据。例如,通过评价使用原始数据重建的图像数据的品质,能够间接地评价原始数据。此外,为了评价图像数据的品质,也可以不直接评价图像数据。例如,通过评价作为图像数据的基础的原始数据的品质,能够间接地评价图像数据。
根据以上所述的至少一个实施方式,能够确立通过客观性的指标重新评价关于图像诊断的工作流的技术。
此外,说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子提示的,不是要限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种各样的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。
标号说明
1 X射线CT装置
10 架台装置
11 X射线管
12 X射线检测器
13 旋转架
14 X射线高电压装置
15 控制装置
16 楔块
17 准直仪
18 DAS(数据采集系统)
30 诊床装置
31 基台
32 诊床驱动装置
33 顶板
34 支承架
40 控制台装置
41 存储器
42 显示器
43 输入接口
150 处理电路
150a 控制功能
150b 预处理功能
150c 重建处理功能
150d 数据生成功能
150e 信息生成功能。

Claims (17)

1.一种医用信息处理装置,其特征在于,
具备:
数据生成部,基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与上述第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据;
信息生成部,基于上述第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在上述第1摄像之后执行的、摄像条件与上述第1摄像不同的摄像;以及
控制部,在上述第2摄像的执行前,使显示部显示上述辅助信息。
2.如权利要求1所述的医用信息处理装置,其特征在于,
上述控制部使上述显示部与上述辅助信息相关联地显示关于上述第2摄像的控制的至少一个按钮。
3.如权利要求1或2所述的医用信息处理装置,其特征在于,
上述信息生成部使用上述第2数据,生成包括关于上述第2摄像的执行的需要与否的信息、关于上述第2摄像的协议的适当与否的信息、关于上述第2摄像的协议的修正的信息、与上述品质关联的信息中的至少一个的上述辅助信息。
4.如权利要求1~3中任一项所述的医用信息处理装置,其特征在于,
上述第1摄像是使用X射线计算机断层摄像装置的低射线量摄像;
上述第2摄像是使用X射线计算机断层摄像装置的高射线量摄像。
5.如权利要求1~3中任一项所述的医用信息处理装置,其特征在于,
上述第1摄像是使用磁共振成像装置的事前摄像或正式摄像;
上述第2摄像是使用磁共振成像装置的正式摄像。
6.如权利要求1~5中任一项所述的医用信息处理装置,其特征在于,还具备基于上述辅助信息执行关于上述第2摄像的控制的控制部。
7.如权利要求1~6中任一项所述的医用信息处理装置,其特征在于,
还具备使用上述第2数据生成减影图像及双能量图像中的至少一方的图像生成部。
8.如权利要求1~7中任一项所述的医用信息处理装置,其特征在于,
上述信息生成部基于上述品质,生成包括关于正式摄像的摄像条件、摄像范围、图像重建条件中的至少一个的上述辅助信息。
9.一种医用图像诊断装置,其特征在于,
具备:
数据生成部,基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与上述第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据;
信息生成部,基于上述第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在上述第1摄像之后执行的、摄像条件与上述第1摄像不同的摄像;以及
控制部,在上述第2摄像的执行前,使显示部显示上述辅助信息。
10.如权利要求9所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
上述控制部使上述显示部与上述辅助信息相关联地显示关于上述第2摄像的控制的至少一个按钮。
11.如权利要求9或10所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
上述信息生成部使用上述第2数据,生成包括关于上述第2摄像的执行的需要与否的信息、关于上述第2摄像的协议的适当与否的信息、关于上述第2摄像的协议的修正的信息、与上述品质关联的信息中的至少一个的上述辅助信息。
12.如权利要求9~11中任一项所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
上述第1摄像是使用X射线计算机断层摄像装置的低射线量摄像;
上述第2摄像是使用X射线计算机断层摄像装置的高射线量摄像。
13.如权利要求9~11中任一项所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
上述第1摄像是使用磁共振成像装置的事前摄像或正式摄像;
上述第2摄像是使用磁共振成像装置的正式摄像。
14.如权利要求9~13中任一项所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
还具备基于上述辅助信息执行关于上述第2摄像的控制的控制部。
15.如权利要求9~14中任一项所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
还具备使用上述第2数据生成减影图像及双能量图像中的至少一方的图像生成部。
16.如权利要求9~15中任一项所述的医用图像诊断装置,其特征在于,
上述信息生成部基于上述品质,生成包括关于正式摄像的摄像条件、摄像范围、图像重建条件中的至少一个的上述辅助信息。
17.一种医用信息处理方法,其特征在于,
基于在第1摄像中取得的第1数据,生成相当于通过摄像条件与上述第1摄像不同的摄像得到的数据的第2数据;
基于上述第2数据的品质,生成用来对关于第2摄像的重新评价进行辅助的辅助信息,该第2摄像是计划在上述第1摄像之后执行的、摄像条件与上述第1摄像不同的摄像;
在上述第2摄像的执行前,使显示部显示上述辅助信息。
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