JP2002112985A - 画像診断支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は画像診断支援装置に関し、読影医の
判断を支援することができる画像診断支援装置を提供す
ることを目標としている。 【解決手段】被写体を透過した放射線画像上の異常陰影
候補を検出する異常陰影検出手段６と、該異常陰影検出
手段６によって検出された異常陰影を出力する異常陰影
出力手段８，９と、前記異常陰影検出手段６によって異
常陰影候補として検出する際の判断に用いられた、１つ
若しくは複数の指標を表示する異常決定指標出力手段と
を有して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像診断支援装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、医師が放射線画像を用いて画像
診断を行なう場合、ＣＲＴ等の画像表示装置にＸ線画像
を表示し、読影を行なうようになってきている。近年、
コンピュータによるディジタル画像処理技術を用いて画
像データの解析を行ない、肺癌や乳癌等の異常陰影候補
を検出する技術が開発されており、検出した異常陰影候
補の情報を医師に提示し、診断の支援を行なうことが可
能となってきている。

【０００３】特に、読影する医師の負担軽減、異常陰影
の見落とし減少を目的とし、肺癌や乳癌等の異常陰影候
補を検出するコンピュータ診断支援（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
−Ａｉｄｅｄ−Ｄｉａｇｏｎｏｓｉｓ：ＣＡＤ）が開発
されてきた。乳癌の場合には、二大所見といわれる腫瘤
陰影と微小石灰化を検出することが広く報告されてい
る。

【０００４】以下に、乳癌の二大所見の検出に関する論
文を示す。 腫瘤陰影 ○左右乳房を比較することによって検出する方法 （Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．２１．Ｎｏ．３，ｐ
ｐ．４４５−４５２） ○アイリスフィルタを用いて検出する方法 （信学論（Ｄ−ＩＩ），Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−１１，ｎ
ｏ．３，ｐｐ．６６３−６７０，１９９２） ○Ｑｕｏｉｔフィルタを用いて検出する方法 （信学論（Ｄ−ＩＩ），Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｄ−１１，ｎ
ｏ．３，ｐｐ．２７９−２８７，１９９３） ○分割した乳房領域の画素値のヒストグラムに基づく２
値化をして検出する方法（ＪＡＭＩＴ Ｆｒｏｎｔｉｅ
ｒ 講演論文集，ｐｐ．８４−８５，１９９５） ○方向性のある多数のラプラシアンフィルタの最小出力
をとる最小方向差分フィルタ （信学論（Ｄ−ＩＩ），Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｄ−１１，ｎ
ｏ．２，ｐｐ．２４１−２４９，１９９３） ○フラクタル次元を利用して腫瘤陰影の良悪性を鑑別す
る方法 （Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ１７（５），ｐｐ．５７７−５８４，１９９９） 微小石灰化クラスタ ○乳房領域から石灰化の疑いがある領域を局部化し、陰
影像の光学濃度差や境界濃度差の標準偏差値等から偽陽
性候補を削除する方法 （ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ Ｂｉｏｍｅｄ Ｅｎｇ ＢＭ
Ｅ−２６（４）：２１３−２１９，１９７９） ○ラプラシアンフィルタ処理を行なった画像を用いて検
出する方法 （信学論（Ｄ−ＩＩ），Ｖｏｌ．Ｊ７１−Ｄ−１１，ｎ
ｏ．１０，ｐｐ．１９９４−２００１，１９８８） ○乳腺等の背景パターンの影響を抑えるためにモルフォ
ロジー解析した画像を使用する検出方法 （信学論（Ｄ−ＩＩ），Ｖｏｌ．Ｊ７１−Ｄ−１１，ｎ
ｏ．７，ｐｐ．１１７０−１１７６，１９９２）

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術で
は、異常陰影を検出し、検出結果の表示を行なっていた
が、ＣＡＤが異常と判断した指標を表示することはして
いなかった。このため、読影医は、ＣＡＤはなぜその候
補を異常と判断したか分からず、読影の際、判断に迷う
ことがあった。

【０００６】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、読影医の判断を支援することができる
画像診断支援装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の発
明は、被写体を透過した放射線画像上の異常陰影候補を
検出する異常陰影検出手段と、該異常陰影検出手段によ
って検出された異常陰影を出力する異常陰影出力手段
と、前記異常陰影検出手段によって異常陰影候補として
検出する際の判断に用いられた、１つ若しくは複数の指
標を出力する異常決定指標出力手段とを有することを特
徴とする。

【０００８】このように構成すれば、装置が何を基準に
悪性と判断したのか認識し、その情報を利用して読影す
ることができるため、読影精度の向上が期待できる。 （２）請求項２記載の発明は、前記異常陰影出力手段と
異常決定指標出力手段の出力を、前記放射線画像と共に
ソフトコピー出力することを特徴とする。

【０００９】このように構成すれば、ＣＲＴ診断を行な
う場合、読影する画像と、異常陰影の検出結果と、異常
陰影候補を検出する際に利用した指標を同時にソフトコ
ピー出力することで、読影に装置の検出結果と装置が異
常と判断したパラメータを利用することができ、読影の
精度向上につながる。

【００１０】（３）請求項３記載の発明は、前記異常陰
影出力手段と異常決定指標出力手段を、前記放射線画像
と共にハードコピー出力することを特徴とする。このよ
うに構成すれば、シャウカステンで診断する場合、読影
する画像と、異常陰影の検出結果と、異常陰影候補を検
出する際に利用した指標を同時に、紙やフィルム等へ出
力することによって、読影に装置の検出結果と装置が異
常と判断したパラメータを利用することができ、読影の
精度向上につながる。

【００１１】（４）請求項４記載の発明は、前記異常陰
影出力手段に出力する際、撮影条件も同時に出力するこ
とを特徴とする。このように構成すれば、撮影時の情報
を読影に利用することができるため、診断の性能向上を
期待することができる。

【００１２】（５）請求項５記載の発明は、前記撮影条
件とは、管電圧、ｍＡｓ値、付加フィルタの種類、管球
の種類、焦点サイズのうち、１つ若しくは複数個を出力
するものであることを特徴とする。

【００１３】このように構成すれば、撮影時の情報を読
影に利用することができるため、診断の性能向上を期待
することができる。 （６）請求項６記載の発明は、乳房を透過した放射線画
像の場合、前記撮影条件とは、管電圧、ｍＡｓ値、付加
フィルタの種類、管球の種類、焦点サイズ、乳房の厚
み、圧迫圧、拡大率、チルト角のうち、１つ若しくは複
数個を出力するものであることを特徴とする。

【００１４】このように構成すれば、乳房の放射線画像
撮影時の情報を読影に利用することができ、診断の性能
向上を期待することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の
形態例を示すブロック図である。図において、２は放射
線画像を画像データとして入力する画像データ入力手
段、５は該画像データ入力手段２の出力を記憶する画像
記憶手段、６は該画像記憶手段５から放射線画像データ
を読み出して異常陰影候補を検出する異常陰影検出手
段、７は該異常陰影検出手段６の出力を記憶する異常陰
影情報記憶手段である。異常陰影検出手段６としては、
異常陰影候補を検出するＣＡＤ演算を行なうために、例
えばＵＮＩＸ（登録商標），Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商
標）等のコンピュータが用いられる。

【００１６】４は画像記憶手段５から読み出した放射線
画像データに所定の画像処理を行なう画像処理手段、１
０は該画像処理手段４の出力又は異常陰影情報記憶手段
７から読み出した異常陰影画像を出力するための制御を
行なう画像出力制御手段、３は画像出力制御手段１０に
画像出力制御信号を与える画像出力制御信号入力手段、
８は画像出力制御手段１０の出力を受けて画像情報を表
示する画像表示手段、９は画像出力制御手段１０の出力
を受けて画像情報をプリントする画像プリント手段であ
る。画像表示手段８としては、例えばＣＲＴが用いら
れ、画像プリント手段９としては、例えばフィルムへ出
力を行なうプリンタや、紙へ出力を行なうプリンタが用
いられる。このように構成された装置の動作を説明すれ
ば、以下の通りである。

【００１７】放射線画像の撮影は、Ｘ線フィルムを用い
て行なわれる。これらのＸ線写真を図１に示す装置に入
力するためには、レーザディジタイザを用いている。こ
れは、フィルム上をレーザビームで走査し、透過した光
量を測定し、その値をアナログディジタル変換すること
によりディジタル画像データとして画像データ入力手段
２に入力する。

【００１８】画像の入力には、ＣＣＤ等の光センサを用
いる装置を使用することも可能である。また、フィルム
を読み取るのではなく、特開昭５５−１２４２９号公報
に記載されているような、蓄積性蛍光体を用いたディジ
タル画像を直接出力することのできる撮影装置を接続す
ることも可能である。この場合には、フィルムが不要に
なり、コストダウンを図ることができる。

【００１９】また、２次元的に配列された複数の検出素
子によりＸ線画像を撮像して電気信号として出力するフ
ラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）から得たＸ線画像を
入力することもできる。例えば、特開平６−３４２０９
８号公報に記載されているように、照射されたＸ線の強
度に応じた電荷を生成する光導電層と、生成された電荷
を２次元的に配列された複数のコンデンサに蓄積する方
式が用いられる。

【００２０】また、特開平９−９００４８号公報に記載
されているように、Ｘ線を増感紙等の蛍光体層に吸収さ
せて蛍光を発生させ、その蛍光の強度を画素毎に設けた
フォトダイオード等の光検出器で検出する方式も用いら
れる。蛍光の検知手段としては他にＣＣＤやＣ−ＭＯＳ
センサを用いる方法もある。また、Ｘ線の照射により可
視光を発するＸ線シンチレータと、レンズアレイ及び各
々のレンズに対応するエリアセンサとを組み合わせた構
成も用いられる。

【００２１】前記の種々の構成によりディジタルＸ線画
像を得る際には、撮影部位や診断目的にもよるが、例え
ばマンモグラム（乳房のＸ線画像）に対しては、画像の
実効画素サイズが２００μｍ以下であることが好まし
く、１００μｍ以下であることが更に好ましい。この発
明の画像診断支援装置の性能を最大限に発揮させるため
には、例えば実効画素サイズ５０μｍ程度で入力した画
像データを記憶し、表示する構成が好ましい。

【００２２】異常陰影検出手段６において異常陰影候補
検出のための解析に使用する画像データの画素サイズは
入力された画像の画素サイズと等しくする必要はなく、
例えば入力画像の実効画素サイズを５０μｍとし、異常
陰影候補検出に使用する画像データは、入力画像を間引
き処理して実効画素サイズ１００μｍに変換したものを
使用してもよい。また、画像の階調数は１０ビット以上
が好ましく、１２ビット以上が特に好ましい。また、単
純Ｘ線画像に限る必要はなく、ＣＴやＭＲＩ等の撮影装
置から得られた画像データを入力する構成をとることも
可能である。

【００２３】画像記憶手段５では、入力された画像デー
タが必要に応じて圧縮を施されて格納される。ここで、
データ圧縮としては公知のＪＰＥＧ、ＤＰＣＭ、ウェー
ブレット圧縮等の手法を用いた可逆圧縮又は非可逆圧縮
が用いられる。可逆圧縮はデータ圧縮に伴う診断情報の
劣化が無いため好ましい。

【００２４】小規模な診断では、データ量はさほど多く
ないので、画像データを圧縮せずに画像記憶手段として
の磁気ディスク等に格納することもできる。この場合、
光磁気ディスクに比べて、画像データの格納、読み出し
は非常に高速にできるようになる。画像の読影時には、
高速なサイクルタイムが必要であるため、必要な画像デ
ータを半導体メモリに格納することも行なわれる。

【００２５】画像記憶手段５に格納された画像は順次読
み出され、画像処理手段４によって画像処理が行なわれ
ると共に、異常陰影検出手段６によって異常陰影候補が
検出される。画像処理手段４は、画像記憶手段５に記憶
された画像データを読み出して、階調処理、周波数処
理、ダイナミックレンジ圧縮処理、マルチ周波数処理等
の処理を行ない、画像出力制御手段１０に与える。

【００２６】異常陰影検出手段６は、画像記憶手段５か
ら読み出した画像データを解析することにより、例えば
図２に示すような微小石灰化クラスタ及び腫瘤陰影の検
出を行なう。図２は本発明の一実施例におけるディスプ
レイ上に表示した表示画面中のメイン画像の一例を中間
調画像の写真で示す図である。

【００２７】図２の（ａ）に微小石灰化クラスタの例を
示す。微小石灰化が集まって（クラスタ化して）存在す
ると、そこが初期の癌である可能性が高いため、早期の
乳癌を見つけるために重要な所見の一つである。マンモ
グラム上では、略円錐構造をもった小さく白い陰影とし
て表示される。また、（ｂ）に示す腫瘤陰影は、ある程
度の大きさをもった塊、マンモグラム上ではガウス分布
に近い白っぽく丸い陰影として表示される。

【００２８】異常陰影出力手段に出力する際に、撮影条
件も同時に出力するようにしておけば、撮影時の情報を
読影に利用することができるため、診断の性能向上を期
待することができる。

【００２９】異常陰影結果を出力する際、画像と共に異
常陰影結果を出力する場合、被写体に重ならない位置
に、管電圧、ｍＡｓ値、付加フィルタの種類、管球の種
類、焦点サイズのうち、少なくとも１つ若しくは複数個
を出力するようにすることができる。これによれば、撮
影時の情報を読影に利用することができるため、診断の
性能向上を期待することができる。

【００３０】また、異常陰影画像が乳房の放射線画像の
場合、管電圧、ｍＡｓ値、付加フィルタの種類、管球の
種類、焦点サイズ厚み、圧迫圧、拡大率、チルト角のう
ち、１つ若しくは複数個を出力するようにすることがで
きる。これによれば、乳房の放射線画像撮影時の情報を
読影に利用することができるため、診断の性能向上を期
待ることができる。

【００３１】次に、異常陰影検出手段６が、異常陰影候
補を検出するための構成を更に詳しく説明する。異常陰
影検出手段６は、画像記憶手段５から読み出した画像デ
ータに対して異常陰影候補を検出するためのＣＡＤ計算
を行なう。ＣＡＤ計算により検出した異常陰影画像と異
常陰影候補検出に用いた指標は異常陰影情報記憶手段７
に記憶される。

【００３２】画像出力制御手段１０は、異常陰影情報記
憶手段７に記憶されている情報を読み出して、画像処理
手段４からの画像情報に異常陰影情報とを加えて、画像
表示手段８に表示し、或いは画像プリント手段９にて出
力（プリントアウト）する。ここで、異常陰影検出手段
６が異常と判断した陰影は、画像表示手段８にて表示さ
れ、或いは画像プリント手段９にてプリントアウトされ
る。

【００３３】結果の表示は、画像上の異常陰影の箇所に
矢印、四角（□）、三角（△）等を書いてもよいし、異
常陰影検出手段６が検出した異常陰影の形状をそのまま
出力してもよい。

【００３４】例えば、画像表示手段８に表示されている
画像に対して、読影者が異常陰影であるとして表示され
ている矢印等の印をマウスでクリックすると、異常陰影
検出手段６が異常と判断した主な指標を表示する。或い
は、ＣＡＤが異常陰影であると出力した結果毎に指標を
リスト表示してもよい。

【００３５】（表示する指標について）表示する指標
は、コンピュータ（異常陰影検出手段６）が異常陰影を
決定する際に利用したパラメータをそのまま出力しても
よいし、医師が異常を考慮する際に利用する分類を基に
して他のパラメータに置き換えてもよい。

【００３６】（例）コンピュータが異常陰影を決定する
際に利用したパラメータを指標とする場合 （ａ）腫瘤陰影 円形度：０．５４ 標準偏差：４３ ガウシアン分布との相関度：０．８８ （ｂ）微小石灰化クラスタ 円形度：０．２３ フィルタとの相関値：０．５６ 単位面積内の微小石灰化個数：１２ （例）医師が異常を考慮する際に利用する分類を基にし
て、どの特徴をどのくらい有しているかを０〜１００ま
でに正規化して表示する。表示方法はこれに限るもので
はなく、ＡからＥの５ランクで表示する場合等、他の表
示方法を用いて表示することができる。正規化処理は、
装置のコンピュータが行なう。そして、１００に近いほ
どその特徴を有しているとする（乳癌の場合） （ａ）腫瘤の場合 形状 円形、あるいは楕円形：２０ 多角形 ：８０ 分葉状 ：７６ 不整形 ：５４ 境界および辺縁 境界明瞭平滑 ：１２ 微細分葉状 ：４４ 境界不明瞭 ：９９ スピキュラを伴う ：１００ 濃度 脂肪濃度を含む ：１０ 低濃度 ：７８ 等濃度 ：９１ 高濃度 ：１１ （ｂ）石灰化の場合 石灰化の形態 微細円形石灰化、もしくは点状石灰化：１１ 淡く不明瞭な石灰化：１４ 多形性あるいは不均一な石灰化：７６ 微細線状、微細分枝状石灰化：２２ 石灰化の分布 びまん性／散在性：１ 領域性：１００ 区域性：１０ 線状：１１ 集簇性：９１ 図３は指標のリスト表示を示す図である。（ａ）は腫瘤
陰影の場合の指標を、（ｂ）は微小石灰化クラスタの場
合の指標をそれぞれ示す。腫瘤陰影の場合には指標とし
て、円形度、標準偏差、相関値が用いられている。微小
石灰化クラスタの場合には、指標として円形度、フィル
タとの相関、単位面積内の微小石灰化個数が用いられて
いる。なお、ここで挙げた特徴量は一例であり、これに
限られるものではない。

【００３７】図４は本発明の他の表示例を示す図であ
る。Ａは、マンモ用ＣＡＤ良悪性鑑別ダイアログ、Ｂは
マンモ用ＣＡＤ良悪性鑑別リストである。Ａに示す例の
場合、異常陰影検出手段で検出した病変の指摘（例えば
矢印、四角、三角等）をクリックすると、Ａが表示さ
れ、それぞれ、腫瘤陰影、微小石灰化クラスタに対応し
た指標の表示がされる。

【００３８】この表示は、放射線画像の上面に重ねる形
で表示される。この場合、異常陰影検出手段６で利用し
た多数の特徴量から悪性度の表示を行なってもよい。Ｂ
は候補を全て一覧表示することができるリスト表示をし
た例である。異常陰影検出手段６で検出した病変の指摘
に候補番号が付けられ、リストとの対応をとる。そし
て、腫瘤陰影、微小石灰化クラスタに対応した指標が表
示される。

【００３９】この実施の形態例によれば、装置が何を基
準に悪性と判断したのか認識し、その情報を利用して読
影することができるため、読影精度の向上が期待でき
る。また、ＣＲＴ診断を行なう場合、読影する画像と、
異常陰影の検出結果と、異常陰影候補を検出する際に利
用した指標、撮影条件を同時にモニタ表示することで、
読影に装置の検出結果と装置が異常と判断したパラメー
タを利用することができ、読影の精度向上につながる。

【００４０】また、シャウカステンで診断する場合、読
影する画像と、異常陰影の検出結果と、異常陰影候補を
検出する際に利用した指標を同時に、紙やフィルム等へ
出力することによって、読影に装置の検出結果と装置が
異常と判断したパラメータを利用することができ、読影
の精度向上につながる。

【００４１】上述の実施の形態例では、画像表示手段８
としてＣＲＴを、画像プリント手段９としてレーザプリ
ンタを用いた場合を例にとったが、本発明はこれに限る
のもではなく、その他の種類の画像表示手段、プリンタ
を用いることができる。

【００４２】なお、上述の実施の形態例は本発明の一例
であり、この構成に限られるものではない。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。 （１）請求項１記載の発明によれば、装置が何を基準に
悪性と判断したのか認識し、その情報を利用して読影す
ることができるため、読影精度の向上が期待できる。

【００４４】（２）請求項２記載の発明によれば、ＣＲ
Ｔ診断を行なう場合、読影する画像と、異常陰影の検出
結果と、異常陰影候補を検出する際に利用した指標を同
時にソフトコピー出力することで、読影に装置の検出結
果と装置が異常と判断したパラメータを利用することが
でき、読影の精度向上につながる。

【００４５】（３）請求項３記載の発明によれば、シャ
ウカステンで診断する場合、読影する画像と、異常陰影
の検出結果と、異常陰影候補を検出する際に利用した指
標を同時に、紙やフィルム等へ出力することによって、
読影に装置の検出結果と装置が異常と判断したパラメー
タを利用することができ、読影の精度向上につながる。

【００４６】このように、本発明によれば、読影医の判
断を支援することができる画像診断支援装置を提供する
ことができる。 （４）請求項４記載の発明によれば、撮影時の情報を読
影に利用することができるため、診断の性能向上を期待
することができる。

【００４７】（５）請求項５記載の発明によれば、撮影
時の情報を読影に利用することができるため、診断の性
能向上を期待することができる。 （６）請求項６記載の発明によれば、乳房の放射線画像
撮影時の情報を読影に利用することができ、診断の性能
向上を期待することができる。

【００４８】このように、本発明によれば、読影医の判
断を支援することができる画像診断支援装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例を示すブロック図であ
る。

【図２】検出画像例を示す図で、本発明の一実施例にお
けるディスプレイ上に表示した表示画面中のメイン画像
の一例を中間調画像の写真で示す図である。

【図３】指標のリスト表示を示す図である。

【図４】本発明の他の表示例を示す図である。

【符号の説明】

２ 画像データ入力手段 ３ 画像出力制御信号入力手段 ４ 画像処理手段 ５ 画像記憶手段 ６ 異常陰影検出手段 ７ 異常陰影情報記憶手段 ８ 画像表示手段 ９ 画像プリント手段 １０ 画像出力制御手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を透過した放射線画像上の異常陰
   影候補を検出する異常陰影検出手段と、 該異常陰影検出手段によって検出された異常陰影を出力
   する異常陰影出力手段と、 前記異常陰影検出手段によって異常陰影候補として検出
   する際の判断に用いられた、１つ若しくは複数の指標を
   出力する異常決定指標出力手段とを有することを特徴と
   する画像診断支援装置。
2. 【請求項２】 前記異常陰影出力手段と異常決定指標出
   力手段の出力を、前記放射線画像と共にソフトコピー出
   力することを特徴とする請求項１記載の画像診断支援装
   置。
3. 【請求項３】 前記異常陰影出力手段と異常決定指標出
   力手段の出力を、前記放射線画像と共にハードコピー出
   力することを特徴とする請求項１記載の画像診断支援装
   置。
4. 【請求項４】 前記異常陰影出力手段に出力する際、撮
   影条件も同時に出力することを特徴とする請求項１乃至
   ３の何れかに記載の画像診断支援装置。
5. 【請求項５】 前記撮影条件とは、管電圧、ｍＡｓ値、
   付加フィルタの種類、管球の種類、焦点サイズのうち、
   １つ若しくは複数個を出力するものであることを特徴と
   する請求項４記載の画像診断支援装置。
6. 【請求項６】 乳房を透過した放射線画像の場合、前記
   撮影条件とは、管電圧、ｍＡｓ値、付加フィルタの種
   類、管球の種類、焦点サイズ、乳房の厚み、圧迫圧、拡
   大率、チルト角のうち、１つ若しくは複数個を出力する
   ものであることを特徴とする請求項４記載の画像診断支
   援装置。