JP2002125961A - 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、乳腺の退
縮程度に応じて乳腺を自動分類し、自動分類した結果を
利用して各種の処理を行なう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。 【解決手段】 乳腺退縮の程度に応じて放射線画像を自
動分類する乳腺分類手段３と、該乳腺分類手段３の結果
を出力する乳腺分類結果出力手段４とを有して構成す
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
関し、更に詳しくは乳腺の退縮程度に応じて画像を自動
分類し、分類した結果に基づいて各種の処理を行なうよ
うにした画像診断支援装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】読影医の負担軽減、異常陰影の見落とし
減少を目的とし、肺癌や乳癌などの異常陰影を検出する
コンピュータ診断支援（Computer-Aided Diagnosis:CA
D）が開発されてきた。乳癌の場合は、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。

【０００３】二大所見検出に関する論文 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（Ｍｅ
ｄ．Ｐｈｙｓ．，ｖｏｌ．２１．Ｎｏ．３，ｐｐ．４４
５−４５２） ○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，ｎｏ．３，ｐ
ｐ．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，ｎｏ．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），Ｖ
ｏｌ．Ｊ７６−Ｄ−１１，ｎｏ．２，ｐｐ．２４１−２
４９，１９９３） 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 Ｂｉｏ
ｍｅｄ Ｅｎｇ ＢＭＥ−２６（４）：２１３−２１
９，１９７９） ○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，ｎｏ．１０，ｐｐ．１９９４−２００１，１９
８８） ○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，ｎｏ．７，ｐｐ．
１１７０−１１７６，１９９２） 乳房の放射線画像を読影する場合に、医師は乳腺の退縮
状態に応じて目視で乳房を分類している。分類結果は個
人差が大きく、かつ同一医師でも再現性が低い。また、
異常陰影検出手段に乳腺分類の結果を反映する技術は報
告されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、医師
は乳腺の退縮状態に応じて目視で乳房を分類している。
分類結果は個人差が大きく、かつ同一医師でも再現性が
低い。このため、コンピュータによって乳腺の退縮状態
に応じた分類をすることによって、定量的に解析するこ
とができ、再現性を期待できる。乳腺の分類結果を医師
が読影する際、分類結果を提示することによって、乳腺
の中に潜んでいる異常陰影の可能性を示すことができ、
見落としを減らすことができる。

【０００５】コンピュータによる乳房の自動分類に関す
る文献としては、「乳腺実質濃度の評価に基づくマンモ
グラムの自動分類法」（医用電子と生体工学３８−２,
ｐｐ．９３−１０１,２０００）がある。

【０００６】厚い乳腺領域が広がっている画像は、異常
陰影と正常組織とのＸ線吸収量の差が小さいことから、
画素値に差が少ない。これに比べて、乳腺が退縮してい
る乳房では、比較的、異常陰影と正常組織とのＸ線吸収
量に差があり、画素値の差が大きい。これらのことか
ら、分類結果に応じて、異常陰影の検出手段を変更した
り、異常陰影の閾値を変更する必要がある。

【０００７】また、画像をモニタに出力する場合や、フ
ィルムや紙に出力する場合でも、乳腺の分類結果に応じ
て、コントラスト、濃度、周波数強調度を変更すること
が必要である。

【０００８】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、乳腺の退縮程度に応じて乳腺を自動分類
し、自動分類した結果を利用して各種の処理を行なうこ
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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の発
明は、乳房を透過した放射線によって作成された放射線
画像を乳腺退縮の程度に応じて自動分類する乳腺分類手
段と、該乳腺分類手段の結果を出力する乳腺分類結果出
力手段とを有することを特徴とする。

【００１０】このように構成すれば、乳腺の分類結果を
表示することにより、乳腺の中に埋もれている異常陰影
の危険性を読影医に伝えることができ、読影精度の向上
を期待することができる。

【００１１】（２）請求項２記載の発明は、乳房を透過
した放射線によって作成された放射線画像を乳腺退縮の
程度に応じて自動分類する乳腺分類手段と、該乳腺分類
手段の分類結果を利用して前記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を有することを特徴
とする。

【００１２】このように構成すれば、乳腺の中に存在す
る異常陰影は、正常組織との間にＸ吸収差が少なく、反
対に脂肪組織の中に存在する異常陰影は正常組織との間
のＸ線吸収差が大きいことを異常陰影検出手段で考慮す
ることにより、異常陰影検出手段の精度向上が期待で
き、読影精度の向上を期待することができる。

【００１３】（３）請求項３記載の発明は、乳房を透過
した放射線によって作成された放射線画像を乳腺退縮の
程度に応じて自動分類する乳腺分類手段と、前記放射線
画像を出力する出力手段と、前記乳腺分類手段の分類結
果に応じて出力する画像の階調処理条件又は周波数処理
条件を決定する決定手段とを有することを特徴とする。

【００１４】このように構成すれば、乳腺が広がってい
る乳房と乳腺が退縮した乳房では、見え方が異なること
に起因して、乳腺の状態にあった画像処理をすることで
読影精度を向上することができる。

【００１５】（４）請求項４記載の発明は、乳房を透過
した放射線画像の場合、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こ
とを特徴とする。

【００１６】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るため、診断
の性能向上を利用することができる。

【００１７】

【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は本発明の第１の実
施の形態例を示すブロック図である。図において、１は
画像データを入力する画像データ入力手段、２は該画像
データ入力手段１の出力を受けて放射線画像データを記
憶する画像データ記憶手段、３は画像データ記憶手段２
に記憶されている画像データを読み出して乳腺を分類す
る乳腺分類手段である。４は該乳腺分類手段３の出力を
読み出して乳腺分類結果を出力する乳腺分類結果出力手
段である。この構成において、乳腺分類手段３として
は、例えばコンピュータが用いられ、該コンピュータと
しては、例えばＵＮＩＸ（登録商標）やＷｉｎｄｏｗｓ
（登録商標）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。

【００１８】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、スクリーンフィルムシステムで撮影さ
れたアナログ画像を、レーザフィルムディジタイザ等で
ディジタル化したデータを用いてもよいし、ＣＲ（コン
ピューティッド ラジオグラフィー：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ
Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）やＦＰＤ（フラット パネ
ル ディデクタ：Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ）等のディジタル画像を用いてもよい。

【００１９】レーザディジタイザは、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１に入力するものであ
る。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】乳腺分類手段３で分類処理に使用する陰影
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、
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。

【００２５】画像データ記憶手段２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。

【００２６】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。

【００２７】画像データ記憶手段２に格納された画像は
順次読み出され、乳腺分類手段３によって画像処理が行
なわれる。乳腺分類手段３は、画像データ記憶手段２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
等の処理を行なって乳腺を分類する。階調処理として
は、例えば特公平６−４４７９６号公報、特公平５−６
９３４７号公報に記載されている。また、周波数強調処
理は、特公昭６２−６２３７３号公報、特公昭６２−６
２３７６号公報に記載されている。また、ダイナミック
レンジ圧縮処理は、特許登録第２６６３１８号公報に記
載されている。更に、マルチ周波数処理は、特開平１０
−７５３９５号公報に記載されている。この場合におい
て、乳腺分類手段３は、乳腺の状態に応じて画像処理を
変える処理を行なう。

【００２８】ここで、画像処理としては、例えば周波数
強調処理が用いられ、周波数強調度は、周波数処理のパ
ラメータ、ダイナミックレンジ圧縮処理のパラメータ、
マルチ周波数処理のパラメータを含む。階調を決定する
場合、厚い乳腺領域が広がっている（白い部分が多い）
場合には、病変と正常組織の間の画素値に差がないの
で、画像処理を強めにかけて見やすくする等の方法が用
いられる。具体的には、周波数処理とかダイナミックレ
ンジ圧縮処理を強めにかけること等をいう。

【００２９】乳腺の分類の方法としては、例えば胸筋の
濃度を基準として乳腺を分類し、乳腺領域の変動をヒス
トグラム化し、乳房における乳腺の割合がどれくらいで
あるかを判断することが行われる。

【００３０】このように乳房に占める乳腺の割合を求め
て、複数段階に分類しておくようにする。そして、この
分類結果を利用し、分類ごとに、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
の画像処理条件を決定する。これにより、乳腺退縮の程
度に応じて適切な出力画像になるように処理することが
でき、画像診断を支援することができる。乳腺分類結果
出力手段４は、乳腺分類手段３の分類結果に基づき、分
類された乳腺画像を出力する。乳腺分類結果出力手段４
の結果出力は、専用のダイヤログに表示してもよいし、
画像にオーバレイする形で表示してもよい。また、電子
カルテ等のレポートに付加してもよい。出力の方法とし
ては、ＣＲＴ等のモニタに表示したり、フィルム又は紙
に出力する方法等が用いられる。

【００３１】図２は乳腺の実質濃度に基づく分類例を示
す図である。この図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。（ａ）は脂肪性であ
り、乳腺は退縮して、乳房はほぼ完全に脂肪に置き換え
られている。病変が撮影範囲に入っておれば、検出は容
易である。（ｂ）は乳腺散在を示しており、脂肪に置き
換えられた乳房内に乳腺実質が散在している。病変の検
出は比較的容易である。（ｃ）は不均一濃度を示してお
り、乳腺実質内に脂肪が混在し、不均一な濃度を呈して
いる。病変が正常乳腺に隠される危険性がある。（ｄ）
は若い女性に多く、乳房のほぼ全面にわたり、乳腺が存
在している。加齢と共に、乳腺は退縮し、（ａ）に示す
ように乳腺は殆ど見られないようになる。

【００３２】乳腺分類手段の結果出力は、専用のダイア
ログにて表示してもよいし、画像にオーバレイする形で
表示してもよい。また、電子カルテ等のレポートに付加
するようにしてもよい。

【００３３】この実施の形態例によれば、乳腺の分類結
果を表示（出力）することにより、乳腺の中に埋もれて
いる異常陰影の危険性を読影医に伝えることができ、読
影精度の向上を期待することができる。

【００３４】図３は本発明の第２の実施の形態例を示す
ブロック図である。図１と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図において、１は放射線画像データを入力
する画像データ入力手段、２は該画像データ入力手段１
の出力を一時的に記憶する画像データ記憶手段、３は画
像データ記憶手段２に記憶されている画像データを読み
出して、乳腺の分類処理を行なう乳腺分類手段である。

【００３５】５は異常陰影検出のためのパラメータを保
存する異常陰影検出パラメータ保存手段、６は該異常陰
影検出パラメータ保存手段５に保存されている異常陰影
検出パラメータを用いて異常陰影候補を検出する異常陰
影検出手段である。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。

【００３６】放射線画像データは、画像データ入力手段
１を介して先ず画像データ記憶手段２に一時記憶され
る。乳腺分類手段３は、画像データ記憶手段２に記憶さ
れている画像データを読み出して、乳腺の退縮状況に応
じて幾つかのパターンに分類する。この分類に用いる手
法は、図１の乳腺分類手段３の動作と同じである。

【００３７】異常陰影検出手段６は、乳腺分類手段３に
て分類された分類結果を受けて、異常陰影検出パラメー
タ保存手段５から最適なパラメータを取り出して、異常
陰影の検出を行なう。この場合、画像上に占める乳腺の
割合が多い画像は、異常陰影と正常組織の画素値の差が
少ないため、例えば、異常陰影候補領域とその周辺の正
常組織の画素値差を求めている閾値等は甘く（多くの候
補を異常陰影候補とするように）設定する。乳腺がほと
んど退縮している画像は、異常陰影候補領域とその周辺
の正常組織の画素値差が大きいことが多いため、比較
的、厳しい（少ない候補を異常陰影候補とする）ように
設定する。このように、閾値の特徴に応じて乳腺分類結
果に応じた設定を行なう。また、乳腺分類の結果を利用
して、画像処理方法を変えた画像で異常陰影候補の検出
を行なってもよい。

【００３８】この実施の形態例によれば、乳腺の中に存
在する異常陰影は、正常組織との間にＸ線吸収差が少な
く、反対に脂肪組織の中に存在する異常陰影は正常組織
との間のＸ線吸収差が大きいことを異常陰影検出手段６
で考慮することにより、異常陰影検出手段の精度向上が
期待でき、読影精度の向上を期待することができる。

【００３９】図４は本発明の第３の実施の形態例を示す
ブロック図である。図３と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図において、１は放射線画像データを入力
する画像データ入力手段、２は入力される画像データを
一時的に記憶する画像データ記憶手段、３は画像データ
記憶手段２に記憶されている画像データを読み出して、
乳腺の分類処理を行なう乳腺分類手段である。

【００４０】７は画像処理のためのパラメータを保存す
る画像処理パラメータ保存手段、８は該画像処理パラメ
ータ保存手段７に保存されているパラメータを用いて画
像処理を行なう画像処理手段、９は該画像処理手段８の
画像処理結果を出力する出力手段である。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。

【００４１】放射線画像データは、画像データ入力手段
１を介して先ず画像データ記憶手段２に一時記憶され
る。乳腺分類手段３は、画像データ記憶手段２に記憶さ
れている画像データを読み出して、乳腺の退縮状況に応
じて幾つかのパターンに分類する。この分類に用いる手
法は、図１の乳腺分類手段３の動作と同じである。

【００４２】画像処理手段８は、画像処理パラメータ保
存手段７に保存されている画像処理パラメータを用い
て、乳腺分類手段３により分類された画像に対して画像
処理を行なう。この画像処理は、例えば画像のコントラ
スト、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）、濃度、周波数
強調度を決定するパラメータの何れか１つ、若しくは複
数を用い、パラメータにあった画像処理を行なうことが
できる。

【００４３】出力手段９は、画像処理手段８の画像処理
結果を出力する。この場合において、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することができる。

【００４４】この実施の形態例によれば、乳腺が広がっ
ている乳房と、乳腺が退縮した乳房とでは、見え方が異
なることに起因して、乳腺の状態にあった画像処理を行
なうことで、読影精度を向上させることができる。

【００４５】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。

【００４６】

【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、乳腺の分類結果を
表示することにより、乳腺の中に埋もれている異常陰影
の危険性を読影医に伝えることができ、読影精度の向上
を期待することができる。

【００４７】（２）請求項２記載の発明によれば、乳腺
の中に存在する異常陰影は、正常組織との間にＸ吸収差
が少なく、反対に脂肪組織の中に存在する異常陰影は正
常組織との間のＸ線吸収差が大きいことを異常陰影検出
手段で考慮することにより、異常陰影検出手段の精度向
上が期待でき、読影精度の向上を期待することができ
る。

【００４８】（３）請求項３記載の発明によれば、乳腺
が広がっている乳房と乳腺が退縮した乳房では、見え方
が異なることに起因して、乳腺の状態にあった画像処理
をすることで読影精度を向上することができる。

【００４９】このように、本発明によれば、乳腺の退縮
程度に応じて乳腺を自動分類し、自動分類した結果を利
用して各種の処理を行なう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。

【００５０】（４）請求項４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
るため、診断の性能向上を期待することができる。この
ように、本発明によれば、乳腺の退縮程度に応じて乳腺
を自動分類し、自動分類した結果を利用して各種の処理
を行なう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】本発明の第１の実施の形態例を示すブロック図
である。

【図２】乳腺実質濃度に基づく分類例を示す図で、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】本発明の第２の実施の形態例を示すブロック図
である。

【図４】本発明の第３の実施の形態例を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１ 画像データ入力手段 ２ 画像データ記憶手段 ３ 乳腺分類手段 ４ 乳腺分類結果出力手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 乳房を透過した放射線によって作成され
   た放射線画像を乳腺退縮の程度に応じて自動分類する乳
   腺分類手段と、 該乳腺分類手段の結果を出力する乳腺分類結果出力手段
   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】 乳房を透過した放射線によって作成され
   た放射線画像を乳腺退縮の程度に応じて自動分類する乳
   腺分類手段と、 該乳腺分類手段の分類結果を利用して前記放射線画像上
   の異常陰影候補を検出する異常陰影検出手段とを有する
   ことを特徴とする画像診断支援装置。
3. 【請求項３】 乳房を透過した放射線によって作成され
   た放射線画像を乳腺退縮の程度に応じて自動分類する乳
   腺分類手段と、 前記放射線画像を出力する出力手段と、 前記乳腺分類手段の分類結果に応じて出力する画像の階
   調処理条件又は周波数処理条件を決定する決定手段とを
   有することを特徴とする画像診断支援装置。
4. 【請求項４】 乳房を透過した放射線画像の場合、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ことを特徴とする請求項３記載
   の画像診断支援装置。