JP2002219123A - 投影変換装置及び方法並びに経時差分画像作成装置及び方法 - Google Patents

投影変換装置及び方法並びに経時差分画像作成装置及び方法

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JP2002219123A
JP2002219123A JP2001018015A JP2001018015A JP2002219123A JP 2002219123 A JP2002219123 A JP 2002219123A JP 2001018015 A JP2001018015 A JP 2001018015A JP 2001018015 A JP2001018015 A JP 2001018015A JP 2002219123 A JP2002219123 A JP 2002219123A
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dimensional
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啓二 山本
Akiko Baba
明子 馬場
Takeshi Joko
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Shuji Yamamoto
修司 山本
Kiminobu Nakamura
仁信 中村
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Mitsubishi Space Software Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】3次元のX線CT画像から2次元の胸部投影画
像を生成すると共に、肋骨等の骨領域による影のない明
瞭な2次元胸部画像の経時差分画像を得ることにより、
患者の経時変化を知ると共に読影作業の効率をより一層
向上する。 【解決手段】時間的に連続した2つの3次元胸部X線C
T画像を投影変換演算部で変換して得た2つの2次元胸
部投影画像から経時差分画像を作成する経時差分画像作
成部を備えると共に、経時差分画像を表示することので
きる画像表示装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、3次元の胸部X
線CT画像を用いて2次元の胸部画像を作成するための
投影変換装置及び方法並びに投影変換によって得られた
2次元の胸部画像から経時差分画像を作成、保存、表示
するための装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、様々な集団検診が実施されている
が、そのうちには、胸部X線検査、胃部X線造影検査等
の画像診断を必要とするものが含まれている。
【0003】特に、肺ガンは近年急増しており、治療に
当たっては早期発見することが必須とされており、集団
検診による画像診断の必要性が特に大きい。しかし、人
間に実際のX線源からX線を照射投影して作成される胸
部X線画像(以下、胸部単純X線画像という。)を用い
た従来の画像診断では、肺ガンの見落としの多さが指摘
され、その改善が問題となっていた。
【0004】そこで、集団検診における有病正診率の改
善を目的として、コンピュータ支援診断システムが開発
されてきているが、その一手法として、胸部単純X線画
像による経時差分法のアルゴリズムが開発されてきた。
【0005】この胸部単純X線画像による経時差分法の
アルゴリズムとしては、例えば、特開平7−37074
号公報に記載されていようなものがある。
【0006】図9は、その概要を示したフローチャート
であって、第1、2のディジタル胸部画像を得るステッ
プ(S50、S60)と、前記第1、2のディジタル画
像のうちの一方に非線形歪みを与え前記第1、2のディ
ジタル画像を位置合わせするステップS70と、前記非
線形歪みが与えられた画像と他方のディジタル画像とを
サブトラクション処理(差分処理)するステップS80
と、このサブトラクション処理された画像をモニタ等に
出力するステップS90を具備することを特徴とし、こ
れによって得られる時間的に連続したディジタル画像間
の経時変化を検知するために強調した差分画像を見て診
断の精度を高めることを目的としている。
【0007】なお、差分画像を読影するに当たって支障
となる肋骨等の骨領域を、胸部X線CT画像から除去し
た上で投影画像を作成する技術については、例えば、特
開平7−51259号公報に記載のX線CT装置に関す
るものがある。この技術は、X線CT装置で得られた3
次元データから肋骨等の骨領域のデータを抽出・除去し
た画像データに基づいて胸部単純X線画像に相当する画
像を再構成する画像再構成手段を設けたことを特徴と
し、読影する画像枚数を少なくして読影・診断をより効
率的に行うことを目的としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術の胸部単純X線画像による経時差分法のアルゴ
リズムにあっては、2次元画像である胸部単純X線画像
を原画像とした処理しかできないという問題があった。
【0009】また、病変の有無を診断したい領域は肺野
であるが、胸部単純X線画像上には、肺野以外の不必要
な部分(肋骨等の骨領域)も重なって投影されており、
画像上の影になっていて、これが読影医による病変判別
の精度を低下させる要因となっている。
【0010】他方、胸部X線CT画像から肋骨等の骨領
域を除去した上で投影画像を作成する上記した従来技術
については、単に3次元の胸部X線CT画像から骨領域
を除去した上で2次元の投影画像を作成するものである
ため、患者の経時変化を知ることができなかった。
【0011】そこで、この発明は、3次元のX線CT画
像から2次元の胸部投影画像を生成すると共に、肋骨等
の骨領域による影のない明瞭な2次元胸部画像の経時差
分画像を得ることにより、患者の経時変化を知ると共に
読影作業の効率をより一層向上することを課題としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために、請求項1に記載の投影変換装置にあって
は、3次元胸部X線CT画像を画像データ蓄積メモリに
読み込むための画像データ読込部と、該画像データ読込
部から読み込まれた前記3次元胸部X線CT画像に投影
線作成部で作成された仮想的な投影線を付加することに
よって前記3次元胸部X線CT画像のCT値を2次元投
影値に変換する投影変換演算部とからなることを特徴と
している。
【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の投影変換装置と、時間的に連続した2つの前記3次元
胸部X線CT画像を前記投影変換演算部で変換して得た
2つの前記2次元胸部投影画像から経時差分画像を作成
すると共に該経時差分画像を前記画像データ蓄積メモリ
に書き込むための経時差分画像作成部と、該経時差分画
像作成部により作成された前記経時差分画像を表示する
ことのできる画像表示装置とからなることを特徴として
いる。
【0014】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の構成に加えて、前記画像データ読込部には、X線CT
装置から得られた前記3次元胸部X線CT画像を保存す
る胸部X線CT画像格納部が接続されていると共に、前
記画像データ蓄積メモリには、前記経時差分画像を格納
する経時差分画像格納部が接続されていることを特徴と
している。
【0015】請求項4に記載の投影変換方法にあって
は、仮想的なX線源及び投影面との間に3次元胸部X線
CT画像を設定し、前記X線源と投影面とを結ぶ投影線
が前記3次元胸部X線CT画像を通過した特定領域上の
CT値を該特定領域において積分して得た2次元投影値
に基づいて、3次元胸部X線CT画像から2次元胸部投
影画像を作成することを特徴としている。
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項2又は3
に記載の2次元胸部画像の経時差分画像作成装置を使用
した経時差分画像作成方法であって、時間的に連続した
2つの3次元胸部X線CT画像から請求項4に記載の投
影変換方法により作成した2つの2次元胸部投影画像を
経時差分画像を作成する際の原画像とすると共に、前記
2つの2次元胸部投影画像から作成した位置合わせデー
タに基づいて前記2つの2次元胸部投影画像同士の位置
合わせを行うことを特徴としている。
【0017】請求項6に記載の発明は、請求項2又は3
に記載の2次元胸部画像の経時差分画像作成装置を使用
した経時差分画像作成方法であって、時間的に連続した
2つの3次元胸部X線CT画像から肋骨等の骨領域部分
を除外して時間的に連続した2つの3次元骨領域除外X
線CT画像を作成し、該2つの3次元骨領域除外X線C
T画像から請求項4に記載の投影変換方法により作成し
た2つの2次元骨領域除外投影画像を経時差分画像を作
成する際の原画像とすると共に、前記2つの3次元胸部
X線CT画像から投影変換を行って得られた2つの2次
元胸部投影画像から作成した位置合わせデータに基づい
て前記2つの2次元骨領域除外投影画像同士の位置合わ
せを行うことを特徴としている。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に、この発明を図示の実施の
形態に基づいて説明する。
【0019】図1は、この発明の実施の形態に係る2次
元胸部画像の経時差分画像作成装置の構成を表したブロ
ック図である。
【0020】図1において、胸部X線CT画像1は、X
線CT装置から入手した未加工の3次元胸部X線CT画
像であって、ファイル又はデータベース等の形式で保存
されている。画像データ読込部2は、胸部X線CT画像
1を指定された要求に基づいて読み込んで、画像データ
蓄積メモリ3に保存する処理を行う部分である。骨領域
除外X線CT画像作成部4は、画像データ蓄積メモリ3
から入力された胸部X線CT画像1を基にして、まず、
肋骨等の骨領域に相当する2値画像を導出し、次に、そ
の骨領域に相当する画素を代替CT値に置換することに
より、骨領域除外X線CT画像を作成する部分である。
【0021】投影変換演算部5は、骨領域除外X線CT
画像作成部4からの骨領域除外X線CT画像、又は画像
データ蓄積メモリ3からの胸部X線CT画像1を基にし
て、仮想的なX線源を用いた投影変換を行って、2次元
の投影画像を作成する部分である。ここで、投影変換を
実行するには、仮想的なX線源及び投影面に関する条件
が必要であり、これらの条件は、投影画像として胸部正
面像が得られるように指定するものとする。なお、投影
画像変換演算部5は、仮想的な投影線を作成する図示し
ない投影線作成部と、この投影線作成部で作成された仮
想的な投影線を画像データ蓄積メモリ3に蓄積されてい
る胸部X線CT画像1に付加して、仮想的な投影面に投
影される投影画像を求めるための2次元投影値を演算
し、この投影値に基づいて2次元の投影画像を作成する
図示しない投影画像作成部とからなっている。
【0022】位置合わせデータ作成部6は、同一患者の
撮影日時の異なる時間的に連続した2つの胸部X線CT
画像を基に投影変換演算部5で作成された2つの投影画
像同士について、画素単位で位置の違いを合わせるため
の位置合わせデータを作成し、経時差分画像作成部7に
出力する部分である。
【0023】経時差分画像作成部7は、位置合わせデー
タ作成部6で作成された位置合わせデータを反映した上
で、投影変換演算部5で作成した2つの投影画像間の差
分画像(2次元)を作成し、画像データ蓄積メモリ3に
出力する部分である。ここで、時間的に連続した2つの
投影画像としては、胸部X線CT画像を投影変換して得
られる2次元の投影画像、又は骨領域除外X線CT画像
を投影変換して得られる2次元の投影画像を使用する。
【0024】画像表示処理部8は、画像データ蓄積メモ
リ3に保存されている3次元の胸部X線CT画像、又は
経時差分画像作成部7で作成した2次元の経時差分画像
を、指定された要求に基づいて画像表示装置9に表示す
る処理を行う部分である。
【0025】画像表示装置9は、CRT、プラズマディ
スプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置である。この
実施の形態に係る経時差分画像作成装置にあっては、医
用システムであるため、走査線1000本系以上の高精
細CRTであることが望ましい。
【0026】画像データ保存部10は、経時差分画像作
成部7で作成された経時差分画像を画像データ蓄積メモ
リ3から取り出し、指定された要求に基づいて、ファイ
ル、データベース等の形式で保存する部分である。
【0027】経時差分画像データ11は、この経時差分
画像生成装置の最終的な出力画像となる経時差分画像の
データであり、ファイル又はデータベース等の形式で保
存されている。
【0028】以下、この実施の形態に係る2次元胸部画
像の経時差分画像生成装置によって、2次元の胸部投影
画像を作成する方法並びにその胸部投影画像から経時差
分画像を作成する方法について説明する。
【0029】図2は、この発明の実施の形態に係る経時
差分画像生成装置によって、経時差分画像を作成する方
法の第1の例を示した模式図である。
【0030】まず、3次元の第1胸部X線CT画像20
を投影変換処理して(ステップB)、2次元の第1胸部
投影画像21を作成する。同じく、3次元の第2胸部C
T画像22を投影変換処理して(ステップB)、2次元
の第2胸部投影画像23を作成する。
【0031】次に、第1胸部投影画像21及び第2胸部
投影画像23から肺輪郭等の特徴データを抽出し、これ
らの特徴データを使用して、第1胸部投影画像21と第
2胸部投影画像23との位置合わせデータ24を作成す
る(ステップC)。
【0032】そして、ステップCで得られた位置合わせ
データ24を使用して、第1胸部投影画像21と第2胸
部投影画像23間の2次元の経時差分画像25aを作成
する(ステップD)。
【0033】図3は、この発明の実施の形態に係る経時
差分画像生成装置によって、経時差分画像を作成する方
法の第2の例を示した模式図である。
【0034】第2の例において、経時差分画像の作成に
必要な位置合わせデータ24を、3次元の第1胸部X線
CT画像20及び第2胸部X線CT画像22からそれぞ
れ作成した2次元の第1胸部投影画像21及び第2胸部
投影画像23を用いて作成する点については、第1の例
と同じである。
【0035】第2の例では、まず、3次元の第1胸部X
線CT画像20から肋骨等の骨領域を抽出し、その骨領
域を除去した3次元の第1骨領域除外X線CT画像26
を作成する(ステップA)。同じく、3次元の第2胸部
X線CT画像22から肋骨等の骨領域を抽出し、その骨
領域を除去した3次元の第2骨領域除外X線CT画像2
7を作成する(ステップA)。
【0036】次に、3次元の第1骨領域除外X線CT画
像26を投影変換処理して(ステップB)、2次元の第
1骨領域除外投影画像28を作成する。同じく、3次元
の第2骨領域除外X線CT画像27を投影変換処理して
(ステップB)、2次元の第2骨領域除外投影画像29
を作成する。
【0037】次に、第1骨領域除外投影画像28及び第
2骨領域除外投影画像29と、第1の例と同様にステッ
プCで作成した位置合わせデータ24とを使用して、第
1骨領域除外投影画像28と第2骨領域除外投影画像2
9との2次元の経時差分画像25bを作成する(ステッ
プD)。
【0038】したがって、第2の例では、ステップDに
よって得られる最終出力である経時差分画像25bは、
骨領域除外X線CT画像から作成した骨領域除外投影画
像を原画像として作成する点が、第1の例と異なってい
る。
【0039】次に、ステップBの投影変換処理の具体的
な方法を図4に示したフローチャートに従って説明す
る。
【0040】図4において、入力条件として与えられる
X線源30と投影面31を基にして、X線源30の位置
と投影面31における投影画像の各画素の位置を結ぶ投
影線32を作成する(ステップS1)。
【0041】ここで、X線源30は、照射する仮想X線
を表す条件を決定するものであり、具体的には、図5
(a)のような中心投影か又は図5(b)のような平行
投影かといった投影方法の違いや、X線管電圧、投影方
向ベクトル等の要素で構成される。投影面31は、投影
画像34の3次元空間における配置を表す条件であり、
具体的には、投影画像34を含む3次元平面の空間位
置、3次元平面上での投影画像位置、画素サイズ、解像
度等で構成される。そして、経時差分法を適用するため
に、X線源30、投影面31として、胸部正面像が得ら
れるような条件を与える。
【0042】なお、3次元胸部X線CT画像20,22
から作成した2次元胸部投影画像21,23を原画像と
して使用する第1の例、及び骨領域除外X線CT画像2
6,27から作成した骨領域除外投影画像28,29を
原画像として使用する第2の例では、X線源30と投影
面31は同一の条件を採用している。
【0043】ステップS1で作成された画素数分の投影
線32を仮想的な3次元胸部X線CT画像33に照射し
た結果の投影値を導出して(ステップS2)、投影画像
34を出力する。ここで、投影値は、投影線32が通過
する仮想的な3次元胸部X線CT画像33の特定領域
(胸部領域)上のCT値をその特定領域の全体に渡って
積分して得られる。つまり、投影値として投影線が3次
元胸部X線CT画像を通過した特定領域上のCT値を該
特定領域において積分して得た2次元投影値を採用して
いるため、例えば胸部正面の投影画像を得る場合におい
て仮想的な人体(3次元胸部X線CT画像33)に傾き
があっても的確な2次元胸部正面投影画像を得ることが
できる。そして、この投影変換処理によって得られる投
影値は、胸部単純X線画像における投影値とほぼ同等の
ものであることが確認されている。
【0044】次に、ステップCの位置合わせデータ作成
の具体的な方法を図6に示したフローチャートに従って
説明する。
【0045】図2又は図3に示したステップCでは、時
間的に連続した第1胸部投影画像21と第2胸部投影画
像23とについて、画素単位で位置の違いを合わせるた
めの位置合わせデータ24を作成しているが、その詳細
は、第1胸部投影画像21と第2胸部投影画像23とに
ついて画像全体で行う概略位置合わせ処理(ステップS
3)と、変形投影画像36と第2胸部投影画像23とに
ついて画素単位で行う詳細位置合わせ処理(ステップS
4)と、概略位置合わせS3によって得られた概略位置
合わせデータ35と詳細位置合わせS4によって得られ
た詳細位置合わせデータ37とで行う位置合わせデータ
の合成(ステップS5)とからなっている。
【0046】ここで、概略位置合わせS3の結果、概略
位置合わせデータ35として画像全体に対するアフィン
変換行列が得られる。アフィン変換行列は第1胸部投影
画像21に適用され、変形投影画像36が得られる。
【0047】変形投影画像36の各画素には、変換後の
画素位置に対応する変換前の画素位置を、アフィン変換
行列を用いた座標変換により導出し、元となる投影画像
から画素値を取り出して導出した画素値を格納する。
【0048】概略位置合わせS3の具体的な処理として
は、肺輪郭で代表される特徴データを使用して、投影画
像の1/3位の広い画像領域同士でのパターンマッチン
グを行う。
【0049】概略位置合わせS3で作成された変形投影
画像36と第2胸部投影画像23について、画素単位で
行う詳細位置合わせ処理を行う(ステップS4)。詳細
位置合わせS4の結果、詳細位置合わせデータ37とし
て各画素で異なる移動ベクトルが得られる。ここで、移
動ベクトルとは、変形投影画像36をさらに変形して、
第2胸部投影画像23と位置合わせするために用いるも
のであって、画素の座標移動を表すベクトルである。詳
細位置合わせS4では、微妙な位置ずれ等の補正ができ
るように、画素単位での位置合わせを行うので、移動ベ
クトルも画素単位で個別のベクトルを導出する。
【0050】詳細位置合わせS4の具体的処理として
は、1辺が元画像の1/10程度の小さな画像領域に分
割して、それらの領域同士でのパターンマッチングを行
い、得られた小さな画像領域同士での位置合わせデータ
を補間して、画素単位での移動ベクトルの生成を行う。
【0051】概略位置合わせS3で作成された概略位置
合わせデータ35と、詳細位置合わせS4で作成された
詳細位置合わせデータ37とを合成して(ステップS
5)、最終的な位置合わせデータ38を作成する。最終
的な位置合わせデータ38は、各画素で異なる移動ベク
トルとして得られる。
【0052】なお、ここでは、画像表示装置9に経時差
分画像を表示するときには、変形されていない時間的に
新しい画像と比較読影することが多いため、概略位置合
わせS3で変形を加える画像として時間的に古い画像で
ある第1胸部投影画像21を採用することとしている。
手法としては、時間的に連続した2つの画像のいずれか
一方を変形すればよいのであって、時間的に新しい画像
である第2胸部投影画像23に変形を加えるようにして
もよい。
【0053】次に、ステップAの骨領域除外X線CT画
像作成の具体的な方法を図7に示したフローチャートに
従って説明する。
【0054】図3に示したステップAでは、胸部X線C
T画像1から肋骨等の骨領域を除外した骨領域除外X線
CT画像43を作成しているが、その詳細は、まず、胸
部X線CT画像1の各CTスライスに対して閾値処理を
適用して、2次元骨領域39を抽出する(ステップS
6)。これにより、骨領域を表す2値画像がCTスライ
ス別に求められる。
【0055】ここで、閾値処理は、具体的には2段階で
実行する。まず、CTスライスから取り出したCT値の
うち、閾値aより大きい画素を1、それ以外の画素を0
とするような2値画像を作成する。次に、2値画像中に
存在する島領域のうち、領域面積が閾値bより大きい領
域の画素を1、それ以外の領域の画素を0にする。ま
た、閾値aとしては、骨領域の皮質部に相当する画素値
(例えば250HU)を与える。閾値bはX線CT画像
に含まれる雑音を原因として抽出された島領域を除去す
るためのものであり、適当な値(例えば100画素)で
与える。
【0056】次に、ステップS6で導出された2次元骨
領域39を表す2値画像について、各島領域の重心位置
40を導出する(ステップS7)。
【0057】次に、この導出された各重心位置40を開
始点とする3次元領域拡張処理を、3次元画像としての
胸部X線CT画像1に適用して、骨領域を表す3次元骨
領域2値画像41を導出する(ステップS8)。3次元
領域拡張の具体的処理としては、開始点から始まって、
連結する画素のCT値が閾値c(例えば100HU)よ
り大きい場合に1,それより小さい場合に0とするよう
に、X線CT画像中を次々に辿っていって、3次元2値
画像を導出する。また、3次元領域拡張は重心位置毎に
実行し、それぞれに得られた画素領域の論理和を取っ
て、最終的な骨領域41とする。
【0058】ステップS8で導出された骨領域に相当す
る画素について、X線CT画像の画素値を骨領域代替C
T値42で置換し(ステップS9)、骨領域除外X線C
T画像43として出力する。ここで、骨領域代替CT値
42は、骨領域除外X線CT画像43を投影変換して得
られる2次元投影画像において、骨領域による影響を軽
減するように与えることが望ましく、医療に関する知識
データベースを用いて決定される。例えば、肺野領域内
の平均CT値(−400HU)等が有力な値といえる。
【0059】次に、ステップDの経時差分画像作成の具
体的な方法を図8に示したフローチャートに従って説明
する。
【0060】図2又は図3に示したステップDでは、位
置合わせデータ作成によって得られた位置合わせデータ
24を、第1胸部投影画像21又は第1骨領域除外投影
画像28に適用して変形し(ステップS10)、変形投
影画像36を作成する。ここで、画像表示装置9に経時
差分画像を表示するときには、変形されていない時間的
に新しい画像と比較読影することが多いため、変形を加
えられる画像として時間的に古い画像である第1胸部投
影画像21又は第1骨領域除外投影画像28を採用する
こととしている。手法としては、時間的に連続した2つ
の画像のいずれか一方を変形すればよいのであって、時
間的に新しい画像である第2胸部投影画像23又は第2
骨領域除外投影画像29にに変形を加えるようにしても
よい。
【0061】次に、ステップS10によって作成された
変形投影画像36と第2胸部投影画像23又は第2骨領
域除外投影画像29との差分画像を作成し(ステップS
11)、経時差分画像11を出力する。
【0062】上記した第2の例のように、予め肋骨等の
骨領域を除外したX線画像を用いて経時差分画像を作成
するようにした場合には、初めから骨領域が存在しない
ので、経時差分画像においても骨領域の陰が生じないこ
とになる。
【0063】つまり、従来技術のように骨領域を除外し
ていない状態で胸部単純X線画像を用いて経時差分画像
を作成した場合、理想的にいけば骨領域が相殺されて、
骨領域の影のない経時差分画像が得られるはずである
が、実際には時間的に異なる画像同士の差分であるか
ら、位置合わせデータが完全にはならず、多少骨領域の
影が残っていた。これに対し、この発明の実施の形態に
係る2次元胸部画像の経時差分画像作成装置にあって
は、位置合わせデータが多少不完全であったとしても、
肋骨等の骨領域が胸部投影画像から完全に削除されるた
め病変部のみがはっきりと写し出されることとなる。そ
の結果、読影にかかる負担が極めて小さなものとなり、
読影の効率が格段に向上することとなる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
投影変換装置によれば、3次元胸部X線CT画像を画像
データ蓄積メモリに読み込むための画像データ読込部
と、該画像データ読込部から読み込まれた3次元胸部X
線CT画像に投影線作成部で作成された仮想的な投影線
を付加することによって3次元胸部X線CT画像のCT
値を2次元投影値に変換する投影変換演算部とからなっ
ているので、X線CT装置から入手した3次元胸部X線
CT画像を2次元胸部投影画像に変換することができる
ため、従来の胸部単純X線画像を必要とせず、3次元胸
部X線CT画像のみで肺ガン等の胸部病変の画像診断が
容易に実施できる。
【0065】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の投影変換装置の効果に加えて、投影変換装置と、時間
的に連続した2つの3次元胸部X線CT画像を投影変換
演算部で変換して得た2つの2次元胸部投影画像から経
時差分画像を作成すると共に該経時差分画像を画像デー
タ蓄積メモリに書き込むための経時差分画像作成部と、
該経時差分画像作成部により作成された経時差分画像を
表示することのできる画像表示装置とからなるので、X
線CT装置から入手した時間的に連続した2つの3次元
胸部X線CT画像から作成した時間的に連続した2つの
2次元胸部投影画像同士の経時差分画像を画像表示装置
で確認できるため、患者の経時変化を読み取れる。ま
た、読影医がX線CT画像と併用して読影することで、
診断における病変の拾い過ぎや見落としが低減する。
【0066】さらに、従来のようにX線CT画像を使用
して診断する場合、読影医は、一患者あたり少なくとも
数十枚の画像を読影する必要があり、経時変化を見る場
合には、さらにこの2倍の画像を読影しなければならな
かったが、この発明に係る経時差分画像作成装置を使用
して経時差分画像を読影することで、経時変化をたった
1枚の画像で見ることができることとなるため、読影作
業を効率的に進められ、読影医の負担が大幅に軽減され
る。これにより、読影の信頼性の向上にも寄与できるこ
ととなる。
【0067】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の効果に加えて、画像データ読込部には、X線CT装置
から得られた3次元胸部X線CT画像を保存する胸部X
線CT画像格納部が接続されていると共に、画像データ
蓄積メモリには、経時差分画像を格納する経時差分画像
格納部が接続されているので、外部のX線CT装置から
得られた胸部X線CT画像を蓄積しておき、必要なとき
にその中から必要とする時間的に連続した2つの3次元
胸部X線CT画像を読み出してきて、2つの胸部投影画
像同士の経時差分画像を作成することができる。したが
って、使用する3次元胸部X線CT画像は過去に入手し
たものであってもよく、また複数の不特定のX線CT装
置から入手した3次元胸部X線CT画像でもあってもよ
いので、汎用性のある胸部画像診断装置として使用する
ことができる。
【0068】請求項4に記載の発明は、仮想的なX線源
及び投影面との間に3次元胸部X線CT画像を設定し、
X線源と投影面とを結ぶ投影線が3次元胸部X線CT画
像を通過した特定領域上のCT値を該特定領域において
積分して得た2次元投影値に基づいて、3次元胸部X線
CT画像から2次元胸部投影画像を作成するので、X線
CT装置から入手した3次元胸部X線CT画像を2次元
胸部投影画像に変換することができるため、従来の胸部
単純X線画像を必要とせず、3次元胸部X線CT画像の
みで肺ガン等の胸部病変の画像診断が容易に実施でき
る。特に、投影線が3次元胸部X線CT画像を通過した
特定領域上のCT値を該特定領域において積分して得た
2次元投影値を採用したことにより、例えば胸部正面の
投影画像を得る場合において仮想的な人体に傾きがあっ
ても的確な2次元胸部正面投影画像を得ることができ
る。
【0069】請求項5に記載の発明は、時間的に連続し
た2つの3次元胸部X線CT画像から投影変換により作
成した2つの2次元胸部投影画像を経時差分画像を作成
する際の原画像とすると共に、2つの2次元胸部投影画
像から作成した位置合わせデータに基づいて2つの2次
元胸部投影画像同士の位置合わせを行うので、1枚の経
時差分画像を見れば患者の経時変化が読み取れるため、
読影にかかる負担が極めて小さなものとなる。
【0070】請求項6に記載の発明は、時間的に連続し
た2つの3次元胸部X線CT画像から肋骨等の骨領域部
分を除外して時間的に連続した2つの3次元骨領域除外
X線CT画像を作成し、該2つの3次元骨領域除外X線
CT画像から請求項4に記載の投影変換方法により作成
した2つの2次元骨領域除外投影画像を経時差分画像を
作成する際の原画像とすると共に、前記2つの3次元胸
部X線CT画像から投影変換を行って得られた2つの2
次元胸部投影画像から作成した位置合わせデータに基づ
いて前記2つの2次元骨領域除外投影画像同士の位置合
わせを行うので、肋骨等の骨領域が経時差分画像から完
全に削除されるため病変部のみがはっきりと写し出され
ることとなるため、読影にかかる負担が極めて小さなも
のとなり、読影の効率が格段に向上することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態である2次元胸部画像の
経時差分画像作成装置の構成を表したブロック図であ
る。
【図2】この発明の実施の形態に係る経時差分画像作成
装置によって、経時差分画像を作成する方法の第1の例
を示した模式図である。
【図3】この発明の実施の形態に係る経時差分画像作成
装置によって、経時差分画像を作成する方法の第2の例
を示した模式図である。
【図4】投影変換処理の具体的な方法を示したフローチ
ャートである。
【図5】仮想X線源による2次元胸部投影画像の作成方
法を示した概念図であり、(a)は中心投影を表し、
(b)は平行投影を表している。
【図6】位置合わせデータ作成の具体的な方法を示した
フローチャートである。
【図7】骨領域除外X線CT画像作成の具体的な方法を
示したフローチャートである。
【図8】経時差分画像作成の具体的な方法を示したフロ
ーチャートである。
【図9】従来の胸部単純X線画像による経時差分法の概
要を示したフローチャートである。
【符号の説明】
1,33 胸部X線CT画像 2 画像データ読込部 3 画像データ蓄積メモリ 4 骨領域除外X線CT画像作成部 5 投影変換演算部 6 位置合わせデータ作成部 7 経時差分画像作成部 8 画像表示処理部 9 画像表示装置 10 画像データ保存部 11 経時差分画像 31 投影面 32 投影線 34 投影画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上甲 剛 兵庫県西宮市桜町6番28号 (72)発明者 山本 修司 大阪府箕面市粟生間谷西七丁目15番12号 202 (72)発明者 中村 仁信 兵庫県西宮市甲子園口一丁目3番6号305 Fターム(参考) 4C093 AA26 CA18 CA31 CA35 DA03 FF34 FF37 FF50 5B057 AA08 BA03 BA24 CA13 CB12 CC03 CE20 CH01 CH11 CH20 DA08 DA16 DB03 DC09 DC19 5L096 AA09 BA06 BA13 CA03 DA01 EA14 EA37 FA14 FA38 FA46 FA69 FA78 GA08 GA09 HA08 JA01 LA05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3次元胸部X線CT画像を画像データ蓄
    積メモリに読み込むための画像データ読込部と、該画像
    データ読込部から読み込まれた前記3次元胸部X線CT
    画像に投影線作成部で作成された仮想的な投影線を付加
    することによって前記3次元胸部X線CT画像のCT値
    を2次元投影値に変換する投影変換演算部とからなる3
    次元胸部X線CT画像から2次元胸部投影画像を得るた
    めの投影変換装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の投影変換装置と、時間
    的に連続した2つの前記3次元胸部X線CT画像を前記
    投影変換演算部で変換して得た2つの前記2次元胸部投
    影画像から経時差分画像を作成すると共に該経時差分画
    像を前記画像データ蓄積メモリに書き込むための経時差
    分画像作成部と、該経時差分画像作成部により作成され
    た前記経時差分画像を表示することのできる画像表示装
    置とからなることを特徴とする2次元胸部画像の経時差
    分画像作成装置。
  3. 【請求項3】 前記画像データ読込部には、X線CT装
    置から得られた前記3次元胸部X線CT画像を保存する
    胸部X線CT画像格納部が接続されていると共に、前記
    画像データ蓄積メモリには、前記経時差分画像を格納す
    る経時差分画像格納部が接続されていることを特徴とす
    る請求項2に記載の2次元胸部画像の経時差分画像作成
    装置。
  4. 【請求項4】 仮想的なX線源及び投影面との間に3次
    元胸部X線CT画像を設定し、前記X線源と投影面とを
    結ぶ投影線が前記3次元胸部X線CT画像を通過した特
    定領域上のCT値を該特定領域において積分して得た2
    次元投影値に基づいて、3次元胸部X線CT画像から2
    次元胸部投影画像を作成することを特徴とする投影変換
    方法。
  5. 【請求項5】 請求項2又は3に記載の2次元胸部画像
    の経時差分画像作成装置を使用した経時差分画像作成方
    法であって、時間的に連続した2つの3次元胸部X線C
    T画像から請求項4に記載の投影変換方法により作成し
    た2つの2次元胸部投影画像を経時差分画像を作成する
    際の原画像とすると共に、前記2つの2次元胸部投影画
    像から作成した位置合わせデータに基づいて前記2つの
    2次元胸部投影画像同士の位置合わせを行うことを特徴
    とする2次元胸部画像の経時差分画像作成方法。
  6. 【請求項6】 請求項2又は3に記載の2次元胸部画像
    の経時差分画像作成装置を使用した経時差分画像作成方
    法であって、時間的に連続した2つの3次元胸部X線C
    T画像から肋骨等の骨領域部分を除外して時間的に連続
    した2つの3次元骨領域除外X線CT画像を作成し、該
    2つの3次元骨領域除外X線CT画像から請求項4に記
    載の投影変換方法により作成した2つの2次元骨領域除
    外投影画像を経時差分画像を作成する際の原画像とする
    と共に、前記2つの3次元胸部X線CT画像から投影変
    換を行って得られた2つの2次元胸部投影画像から作成
    した位置合わせデータに基づいて前記2つの2次元骨領
    域除外投影画像同士の位置合わせを行うことを特徴とす
    る2次元胸部画像の経時差分画像作成方法。
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