JP2002077728A

JP2002077728A - 経時サブトラクション画像の処理方法および処理装置

Info

Publication number: JP2002077728A
Application number: JP2000255796A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tanaka; 弘田中; Kazuo Shimura; 一男志村; Takeshi Okubo; 猛大久保
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】経時サブトラクション画像の診断性能を向上
させる。【解決手段】同一被写体について異なる時期に得られ
た、比較読影の対象となる２つの原画像間でサブトラク
ション処理するサブトラクション処理装置20から入力さ
れた経時サブトラクション画像Ps1,Ps2の、経時変化が
少ないと想定される肩部PKを設定する基準部分設定手段
11と、基準部分設定手段11により設定された肩部PKの平
均濃度値が予め設定された所定値Ｔとなるように、各経
時サブトラクション画像Ps1,Ps2を処理するサブトラク
ション画像処理手段12とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は経時サブトラクショ
ン画像の処理方法および処理装置に関し、詳細には、経
時サブトラクション画像の読影診断性能の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、同一被写体について異なる時
期に得られた、比較読影の対象となる２つの原画像を比
較読影して、両画像間の差異を調べ、その差異に基づい
て被写体の検査などを行うことが、種々の分野において
行われている。

【０００３】例えば工業製品の製造分野においては、あ
る製品について新品の状態の時に撮影された画像と、当
該製品の耐久試験後に撮影された画像とを比較して、両
者の差異の大きな部位に注目することにより、製品の耐
久性を向上させるべき部位を検討することが行われてお
り、また医療分野においては、ある患者の疾患部位につ
いて時系列的に撮影された複数枚の放射線画像を医師が
比較読影することにより、当該疾患の進行状況や治癒状
況を把握して治療方針を検討することが行われている。

【０００４】このように２以上の画像を比較読影するこ
とが日常的に各種の分野で行われているが、比較読影を
行なう場合に読影者にとって最も関心があるのはこれら
の画像間の差異である。しかし、例えば２つの画像を単
に並べてこの差異を発見するのは、その差異が小さい程
困難であり、比較読影の性能向上が求められている。

【０００５】そこで従来、比較読影の対象とされる２以
上の画像間で画素を対応させた減算処理（サブトラクシ
ョン処理）を行なって、上記差異を抽出・強調すること
が行われる（特開平7-37074号等）。このように画像間
の差異のみが抽出・強調されることにより、読影者に対
して画像間の差異を確実に視認させることができるた
め、進行または治癒する病変部の見落としを防止するこ
とができると考えられる。

【０００６】ところでこの画像間演算の前提となるの
は、比較対象すなわち画像間演算の対象となる２つの画
像間で精度良く位置合わせがなされていることと、両画
像の濃度が略等しいことである。位置合わせは、種々の
公知の方法（例えば、特開平7-37074号による方法な
ど）により実現することができる。

【０００７】一方、両画像の濃度は、常に略等しいとは
限らない。例えば胸部放射線画像においては、２つの画
像間で放射線の照射条件や画像の読取条件、画像再生の
ための規格化条件等がわずかに異なるだけで、再生され
る両画像の濃度やコントラストは互いに異なるものとな
っていた。そこで従来は、両画像の濃度やコントラスト
を予めある程度一致させたうえでサブトラクション処理
を行なっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにし
て得られる経時サブトラクション画像は、サブトラクシ
ョン処理の対象である２つの画像の組合わせ如何によっ
て、経時変化を読影しようとする注目領域（例えば胸部
放射線画像では、肺野領域（胸郭内部領域））以外の、
経時変化が少ないと想定される部分（例えば肩骨近傍部
分などの背景部分）の濃度が、各経時サブトラクション
画像ごとに異なるものとなる場合があり、経時サブトラ
クション画像の、背景部分の濃度を参考にしつつ、注目
領域の濃度を観察して、注目領域の差異の状態を読影す
る医師等の読影者にとっては、各経時サブトラクション
画像ごとにその背景部分の濃度が異なるのは、注目領域
についての正確な診断の妨げとなることが指摘されてい
る。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
って、経時サブトラクション画像の診断性能を従来より
も向上させることができる経時サブトラクション画像の
処理方法および処理装置を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の経時サブトラク
ション画像の処理方法および処理装置は、経時変化が少
ないと想定される部分（背景部分等）の信号値を一定値
とするように、経時サブトラクション画像を処理するこ
とにより、背景部分の濃度を参照しつつ、注目領域の濃
度を観察して、注目領域の差異の状態を読影する医師等
の読影者に対する読影性能を向上させたものである。

【００１１】すなわち本発明の経時サブトラクション画
像の処理方法は、同一被写体について異なる時期に得ら
れた、比較読影の対象となる２つの原画像間でサブトラ
クション処理することによって得られた経時サブトラク
ション画像の、経時変化が少ないと想定される部分の信
号値（濃度値または輝度値など）が所定値となるよう
に、前記経時サブトラクション画像を処理することを特
徴とするものである。

【００１２】ここで、経時変化が少ないと想定される部
分は、２つの原画像のうち少なくとも一方に基づいて設
定してもよいし、被写体の種類に応じて自動的に設定し
てもよい。２つの原画像のうち少なくとも一方に基づい
て設定するが好ましいのは、経時サブトラクション画像
においては、全く経時変化がなかった場合には、画像内
に被写体やその一部分である構造物が消えてしまうた
め、設定するのが困難だからである。

【００１３】また、被写体の種類に応じて自動的に設定
するのが好ましいのは、被写体の種類ごとに、経時変化
が少ないと想定される部分が経験的に見いだされている
ため、読影者が逐一設定する手間をかけずに済むからで
ある。例えば原画像が胸部放射線画像であるとき、経時
変化が少ないと想定される部分として、肩部分（肩関節
骨頭部など）を適用するのが好ましく、四肢を被写体と
した原画像では、経時変化が少ないと想定される部分と
して、骨の近傍の軟部組織部分を適用するのが好まし
い。

【００１４】人体を模したファントム（アクリル、ハイ
ドロキシアパタイト等）やアルミニウムなどの金属を基
準物質として、被写体と共に撮影し、その基準物質の像
を「経時変化が少ない部分」としてもよい。

【００１５】原画像とは、サブトラクション処理の対象
となる画像を、経時サブトラクション画像と明確に区別
して説明するために便宜上付したものであり、必ずしも
所定の画像記録担体等から読み取って得られた、全く信
号処理を施していない状態のいわゆる生画像だけを指す
ものではなく、生画像に種々の信号処理を施した後の画
像であっても、直接、サブトラクション処理の対象とな
る画像であれば、「原画像」の概念に含まれる。

【００１６】経時サブトラクション画像を処理する方法
としては、経時変化が少ないと想定される部分の信号値
が所定値となるように、経時サブトラクション画像の信
号値に一定値を加減算する処理や、経時サブトラクショ
ン画像の信号値に一定値を乗算し、または経時サブトラ
クション画像の信号値を一定値で除算する処理などを適
用するのが好ましい。

【００１７】なお、「経時変化が少ないと想定される部
分の信号値が所定値となるように経時サブトラクション
画像を処理する」とは、経時サブトラクション画像に対
して直接処理することのみに限定されるものではなく、
経時サブトラクション画像の元になる原画像（サブトラ
クション処理の対象となる２つの画像）に対して、予め
処理することにより、結果的にサブトラクション処理し
て得られた経時サブトラクション画像における、経時変
化が少ないと想定される部分の信号値が、所定値になる
ようにしてもよい。以下の本発明の経時サブトラクショ
ン画像の処理装置においても同様である。

【００１８】本発明の経時サブトラクション画像の処理
装置は、本発明の経時サブトラクション画像の処理方法
を実施するための装置であって、同一被写体について異
なる時期に得られた、比較読影の対象となる２つの原画
像間でサブトラクション処理することによって得られた
経時サブトラクション画像の、経時変化が少ないと想定
される部分を設定する基準部分設定手段と、前記基準部
分設定手段により設定された前記部分の信号値が所定値
となるように、前記経時サブトラクション画像を処理す
るサブトラクション画像処理手段とを備えたことを特徴
とするものである。

【００１９】ここで、基準部分設定手段としては、経時
変化が少ないと想定される部分を、２つの原画像のうち
少なくとも一方に基づいて設定するものや、被写体の種
類に応じて自動的に設定するものとするのが好ましい。

【００２０】また、原画像が例えば胸部放射線画像であ
るときは、基準部分設定手段を、経時変化が少ないと想
定される部分を肩部分（肩関節骨頭部等）とするものと
し、原画像が例えば四肢のうち１つの画像であるとき、
基準部分設定手段を、経時変化が少ないと想定される部
分を骨近傍の軟部とするものとするのが好ましい。

【００２１】サブトラクション画像処理手段としては、
経時変化が少ないと想定される部分の信号値が所定値と
なるように、経時サブトラクション画像の信号値に一定
値を加減算する処理を施すものや、経時サブトラクショ
ン画像の信号値に一定値を乗算し、または経時サブトラ
クション画像の信号値を一定値で除算する処理を施すも
のとするのが好ましい。

【００２２】

【発明の効果】本発明の経時サブトラクション画像の処
理方法および処理装置によれば、経時変化が少ないと想
定される部分（背景部分）の信号値を一定値とするよう
に、経時サブトラクション画像を処理することにより、
その経時変化が少ないと想定される部分の濃度（または
輝度等）を参照しつつ、注目領域（経時変化の観察対象
となる領域）の濃度（または輝度等）を観察して注目領
域の差異の状態（濃度（または輝度等）の分布状態）を
読影する、という読影者（医師等）の読影方法に適切に
対応することができ、処理して得られた経時サブトラク
ション画像の読影性能が従来よりも向上することにな
り、診断性能が向上する。

【００２３】特に、複数の経時サブトラクション画像間
での比較読影を行なう場合には、全ての経時サブトラク
ション画像の背景濃度（または背景輝度等）が同一にな
るため、経時サブトラクション画像間で違和感無く読影
を行なうことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の経時サブトラクシ
ョン画像の処理方法および処理装置の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。図１は本発明の経時
サブトラクション画像の処理方法を実施する処理装置の
一実施態様を示す図、図２（１）〜（３）は、同一患者
の胸部について撮影時期を異にして撮影された放射線画
像であり、（１）は時期的に最も過去の画像Ｐ１、
（３）は時期的に最新の画像Ｐ３、（２）は（１）と
（３）の中間の時期の画像Ｐ２である。また、最古画像
Ｐ１には左肺（向かって右側の肺野）中央やや上部寄り
に小さな陰影Ａ１が存在し、中間画像Ｐ２には少し範囲
が広がった陰影Ａ１と新たな陰影Ａ２が存在し、最新画
像Ｐ３にはさらに範囲が広がった陰影Ａ１，Ａ２と新た
な陰影Ａ３が存在している。図３（１）は最古画像Ｐ１
と最新画像Ｐ３との間でサブトラクション処理して得ら
れた第１の経時サブトラクション画像Ｐs1、同図（２）
は中間画像Ｐ２と最新画像Ｐ３との間でサブトラクショ
ン処理して得られた第２の経時サブトラクション画像Ｐ
s2をそれぞれ示す図である。

【００２５】図示の経時サブトラクション画像処理装置
１０は、同一被写体について異なる時期に得られた、比
較読影の対象となる２つの原画像間でサブトラクション
処理するサブトラクション処理装置２０から入力された
経時サブトラクション画像の、経時変化が少ないと想定
される部分を設定する基準部分設定手段１１と、基準部
分設定手段１１により設定された部分の濃度値が予め設
定された所定値Ｔとなるように、経時サブトラクション
画像を処理するサブトラクション画像処理手段１２とを
備えた構成である。

【００２６】ここで、サブトラクション処理装置２０
は、図２（１）〜（３）に示す各胸部放射線画像Ｐ１，
Ｐ２およびＰ３が入力されて、最新画像Ｐ３と最古画像
Ｐ１との間および最新画像Ｐ３と中間画像Ｐ２との間で
それぞれサブトラクション処理を施し、図３（１）およ
び（２）に示す経時サブトラクションＰs1（最新画像Ｐ
３と最古画像Ｐ１とのサブトラクション処理による）お
よびＰs2（最新画像Ｐ３と中間画像Ｐ２とのサブトラク
ション処理による）を出力するものである。

【００２７】基準部分設定手段１１は、サブトラクショ
ン処理装置２０から入力された各経時サブトラクション
画像Ｐs1，Ｐs2のうち、病理学的に経時変化が少ないと
想定される部分（経時サブトラクション画像が胸部放射
線画像である場合は、肺尖の両側である肩部（肩関節骨
頭部）ＰＫ（図２（３）参照）など）を、経時サブトラ
クション画像を得るための元の画像Ｐ１〜Ｐ３のうちの
１つ（本実施形態においては例えば最新画像Ｐ３）に基
づいて自動的に設定する作用をなすものである。

【００２８】また、サブトラクション画像処理手段１２
は、基準部分設定手段１１により設定された部分（本実
施形態においては、肩部ＰＫ）の濃度値が予め設定され
た所定値Ｔとなるように、各経時サブトラクション画像
Ｐs1，Ｐs2をそれぞれ各別に、画像全体を一律に濃度シ
フトさせる画像処理を施す作用をなすものである。

【００２９】次に本実施形態の経時サブトラクション画
像処理装置１０の作用について説明する。

【００３０】まず、サブトラクション処理装置２０に、
最新画像Ｐ３、中間画像Ｐ２、および最古画像Ｐ１がそ
れぞれ入力され、サブトラクション処理装置２０は、最
古画像Ｐ１および中間画像Ｐ２について、それぞれ最新
画像Ｐ３との間でサブトラクション処理を施し、第１の
経時サブトラクション画像Ｐs1および第２の経時サブト
ラクション画像Ｐs2を作成し、これら経時サブトラクシ
ョン画像Ｐs1およびＰs2を経時サブトラクション画像処
理装置１０に出力する。

【００３１】ここで、最新画像Ｐ３と最古画像Ｐ１と
は、撮影条件および読取条件が同一であったため、その
濃度分布は略一致しているが、中間画像Ｐ２は、撮影条
件は最新画像Ｐ３等と同一であったものの、読取条件が
異なっていたため、他の画像Ｐ１，Ｐ３よりも全体的に
高濃度側にシフトした濃度分布の画像となっている。こ
のため、得られた第１の経時サブトラクション画像Ｐs1
は、その肩部ＰＫの濃度が、後述する予め設定された所
定値Ｔに一致するものとなっているが、第２の経時サブ
トラクション画像Ｐs2は、その肩部ＰＫの濃度が、予め
設定された所定値Ｔより高濃度側にシフトしたものとな
っている（図３（１）および（２））。また、最新画像
Ｐ３の肺野部分に存在している各陰影Ａ１，Ａ２，Ａ３
に対応して、各経時サブトラクション画像Ｐs1，Ｐs2に
はそれぞれ陰影の差分Ａs1，Ａs2，Ａs3が表われる。

【００３２】経時サブトラクション画像処理装置１０に
入力された各経時サブトラクション画像Ｐs1およびＰs2
はそれぞれ、基準部分設定手段１１に入力される。

【００３３】一方、基準部分設定手段１１には、元の画
像Ｐ１〜Ｐ３も入力されており、基準部分設定手段１１
は、元の画像Ｐ１〜Ｐ３のうち最新画像Ｐ３に基づい
て、経時変化が少ないと想定されている肩部ＰＫの位置
を、予め設定されたパターンマッチング等のアルゴリズ
ムを用いて検出し、この最新画像Ｐ３において検出され
た肩部ＰＫと対応する、各経時サブトラクション画像Ｐ
s1，Ｐs2における部分ＰＫを設定する（図３）。そして
このように肩部ＰＫが設定された各経時サブトラクショ
ン画像Ｐs1，Ｐs2は、サブトラクション画像処理手段１
２に入力される。

【００３４】サブトラクション画像処理手段１２は、入
力された各経時サブトラクションＰs1，Ｐs2の肩部ＰＫ
の平均濃度値をそれぞれ算出し、各肩部ＰＫの平均濃度
値と、予め記憶されている所定値Ｔとを比較する。そし
てサブトラクション画像処理手段１２は、肩部ＰＫの平
均濃度値が所定値Ｔと一致するように、各経時サブトラ
クション画像Ｐs1，Ｐs2全体に対してそれぞれ各別に一
律に濃度シフトさせる画像処理を施し、この画像処理後
の経時サブトラクション画像Ｐs1′，Ｐs2′を画像表示
装置３０にそれぞれ出力する。

【００３５】ただし前述したように、第１の経時サブト
ラクション画像Ｐs1の肩部ＰＫの平均濃度値は所定値Ｔ
と既に一致しているため、濃度シフト後の第１の経時サ
ブトラクション画像Ｐs1′は実質的に濃度シフト前の経
時サブトラクション画像Ｐs1と同一であり、サブトラク
ション画像処理手段１２は、第１の経時サブトラクショ
ン画像Ｐs1に対しては濃度シフトの処理を施さなくても
よい。

【００３６】一方、第２の経時サブトラクション画像Ｐ
s2の肩部ＰＫの平均濃度値は所定値Ｔより大きいため、
濃度シフト処理により、処理後の第２の経時サブトラク
ション画像Ｐs2′は、図４に示すように、全体的に低濃
度側にシフトした画像となる。この結果、画像表示装置
３０に表示される経時サブトラクション画像Ｐs1，Ｐs2
は、その肩部ＰＫの濃度が揃ったものとなり、画像表示
装置３０に表示されたこれら経時サブトラクション画像
Ｐs1′，Ｐs2′を観察読影する医師は、背景である肩部
ＰＫの濃度が常に一定の状態で、陰影の差分Ａs1，Ａs
2，Ａs3を読影することができるため、医師は、背景の
濃度変動に眩惑されることなく、陰影の変化を表す差分
Ａs1，Ａs2，Ａs3を読影することができ、診断性能の向
上が図られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の経時サブトラクション画像処理装置の
一実施形態を示す図

【図２】図１に示した画像処理装置による処理の対象と
なる経時サブトラクション画像の原画像を示す図

【図３】図１に示した実施形態の画像処理装置による処
理の対象となる経時サブトラクション画像Ｐs1，Ｐs2を
それぞれ示す図

【図４】本実施形態の経時サブトラクション画像処理装
置による処理作用を説明するための図

【符号の説明】

10 経時サブトラクション画像処理装置 11 基準部分設定手段 12 サブトラクション画像処理手段 20 サブトラクション処理装置 30 画像表示装置 P1,P2,P3 原画像 Ps1,Ps2,Ps1′,Ps2′経時サブトラクション画像 PK 経時変化が少ないと想定される部分（肩部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大久保猛神奈川県足柄上郡開成町宮台798番地富士写真フイルム株式会社内Ｆターム(参考） 4C093 AA01 AA27 CA21 FD11 FF34 5B057 AA08 BA03 BA24 BA25 CB08 CC03 CE11 CH01 DA08 DA16 DC32 5L096 AA06 BA06 BA13 CA24 FA14 FA53 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一被写体について異なる時期に得られ
た、比較読影の対象となる２つの原画像間でサブトラク
ション処理することによって得られた経時サブトラクシ
ョン画像の、経時変化が少ないと想定される部分の信号
値が所定値となるように、前記経時サブトラクション画
像を処理することを特徴とする経時サブトラクション画
像の処理方法。
【請求項２】前記経時変化が少ないと想定される部分
を、前記２つの原画像のうち少なくとも一方に基づいて
設定することを特徴とする請求項１記載の経時サブトラ
クション画像の処理方法。
【請求項３】前記経時変化が少ないと想定される部分
を、前記被写体の種類に応じて自動的に設定することを
特徴とする請求項１または２記載の経時サブトラクショ
ン画像の処理方法。
【請求項４】前記原画像が胸部放射線画像であると
き、前記経時変化が少ないと想定される部分を、肩部分
とすることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか
１項に記載の経時サブトラクション画像の処理方法。
【請求項５】前記原画像が四肢のうち１つの画像であ
るとき、前記経時変化が少ないと想定される部分を、骨
近傍の軟部とすることを特徴とする請求項１から３のう
ちいずれか１項に記載の経時サブトラクション画像の処
理方法。
【請求項６】前記経時変化が少ないと想定される部分
の信号値が所定値となるように、前記経時サブトラクシ
ョン画像の信号値に一定値を加減算する処理を施すこと
を特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載
の経時サブトラクション画像の処理方法。
【請求項７】前記経時変化が少ないと想定される部分
の信号値が所定値となるように、前記経時サブトラクシ
ョン画像の信号値に一定値を乗算し、または前記経時サ
ブトラクション画像の信号値を一定値で除算する処理を
施すことを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１
項に記載の経時サブトラクション画像の処理方法。
【請求項８】同一被写体について異なる時期に得られ
た、比較読影の対象となる２つの原画像間でサブトラク
ション処理することによって得られた経時サブトラクシ
ョン画像の、経時変化が少ないと想定される部分を設定
する基準部分設定手段と、前記基準部分設定手段により設定された前記部分の信号
値が所定値となるように、前記経時サブトラクション画
像を処理するサブトラクション画像処理手段とを備えた
ことを特徴とする経時サブトラクション画像処理装置。
【請求項９】前記基準部分設定手段が、前記部分を、
前記２つの原画像のうち少なくとも一方に基づいて設定
するものであることを特徴とする請求項８記載の経時サ
ブトラクション画像の処理装置。
【請求項１０】前記基準部分設定手段が、前記部分
を、前記被写体の種類に応じて自動的に設定するもので
あることを特徴とする請求項８または９記載の経時サブ
トラクション画像の処理装置。
【請求項１１】前記原画像が胸部放射線画像であると
き、前記基準部分設定手段が、前記部分を肩部分とする
ものであることを特徴とする請求項８から１０のうちい
ずれか１項に記載の経時サブトラクション画像の処理装
置。
【請求項１２】前記原画像が四肢のうち１つの画像で
あるとき、前記基準部分設定手段が、前記部分を、骨近
傍の軟部とするものであることを特徴とする請求項８か
ら１０のうちいずれか１項に記載の経時サブトラクショ
ン画像の処理装置。
【請求項１３】前記サブトラクション画像処理手段
が、前記部分の信号値が所定値となるように、前記経時
サブトラクション画像の信号値に一定値を加減算する処
理を施すものであることを特徴とする請求項８から１２
のうちいずれか１項に記載の経時サブトラクション画像
の処理装置。
【請求項１４】前記サブトラクション画像処理手段
が、前記部分の信号値が所定値となるように、前記経時
サブトラクション画像の信号値に一定値を乗算し、また
は前記経時サブトラクション画像の信号値を一定値で除
算する処理を施すものであることを特徴とする請求項８
から１２のうちいずれか１項に記載の経時サブトラクシ
ョン画像の処理装置。