JP2004105356A

JP2004105356A - Apparatus and method for medical image processing

Info

Publication number: JP2004105356A
Application number: JP2002269989A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Usui; 臼井　哲也
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for medical image processing which realize automatic start of composition of images when image data required for composition of an image obtained from a set of stimulable phosphor sheets resulting from divided photographing of a same object are prepared. SOLUTION: The apparatus is provided with: an input means 39 to be used for directly or indirectly designating the number of photographing sheets of divided imaged when performing divided photographing of the same object; a storage means 35 for storing information expressing the number of photographing sheets designated by using the input means; an image composition means 33 for compositing divided image data expressing a plurality of the divided images obtained by performing divided photographing of the same object and generating composite image data; and a control means 38 controlling the image composition means to start composition of divided image data when the divided image data expressing the divided images of the designated number of photographing sheets is inputted. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一被写体を分割撮影して得られた複数の分割画像を合成することにより合成画像を得る医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を用いた撮影方法は様々な分野で利用されており、特に医療分野においては、診断のための最も重要な手段の一つとなっている。最初のＸ線写真が実現されてから、Ｘ線写真法は数々の改良を重ねられ、現在では蛍光スクリーンとＸ線フィルムを組み合わせた方法が主流となっている。一方、近年においては、医療用画像診断に用いられる装置として、Ｘ線ＣＴや超音波、ＭＲＩ等の様々なディジタル化された装置が実用化されており、病院内での診断情報処理システム等の構築が進められようとしている。Ｘ線画像についても、ディジタル化するための多くの研究がなされてきたが、輝尽性蛍光体を用いた放射線撮影方法が確立され、従来のＸ線写真法に置き換わるものとして注目されている。
【０００３】
輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）とは、放射線を照射するとその放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギに応じて輝尽発光する物質であり、その存在は従来から知られていた。これを用いた放射線撮影方法とは、輝尽性蛍光体を塗布したシートに人体等の被写体の放射線画像を撮影記録し、この輝尽性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査すると輝尽発光光が生じるので、医用画像読取り装置を用いて輝尽発光光を光電的に読み取ることにより画像データを得るものである。医用画像読取り装置に接続された医用画像処理装置において、この画像データを適切に処理した後、ＣＲＴ等のディスプレイに出力したり、レーザプリンタ等によりフィルムに印刷して、放射線画像を可視画像として表示することができる。
【０００４】
このような放射線撮影方法は、撮影感度や画質の面で、従来のＸ線写真法に匹敵する性能を持っている。例えば、従来のＸ線写真法と比較して、露光域が極めて広く、また、露光量に対する輝尽発光光の応答が露光域全域に渡ってほぼ比例している。このため、被写体をどのような放射線量で撮影しても、画像の存在する発光域をとらえ、過不足なく正規化してディジタル信号化することができる。また、このようにして得た信号を適切な画像処理方法と組み合わせることにより、様々な撮影条件の下でも定常的に良質な画像を提供することが可能である。さらに、直接、ディジタル化された画像情報を得ているので、画像の劣化を招くことなく、大量のデータを長期保存することが可能になるばかりか、医療診断情報システムへの発展等も可能になる。
【０００５】
ところで、放射線撮影においては、多くの場合、被写体のごく一部分のみが撮影される。このため、全脊柱や全下肢等のように被写体が大きい場合には、被写体の放射線画像が１枚の輝尽性蛍光体シートに入り切らないため、複数の輝尽性蛍光体シートを用いて分割画像を撮影している。
【０００６】
下記の特許文献１には、これらの輝尽性蛍光体シートから読み取られる複数の分割画像を合成するために、複数の分割画像データ及びこれらの分割画像データが一連の関連する画像を表すことを示す情報を含む画像付帯情報を入力する入力手段と、前記画像付帯情報に基づいて前記複数の分割画像データを合成して合成画像データを得る合成手段と、前記合成画像データを出力する出力手段とを備えた画像合成システムが開示されている。
【０００７】
しかしながら、従来の画像合成システムにおいては、医用画像読取り装置において生成された複数の分割画像データを合成する際に、複数の分割画像の中から、合成に用いる分割画像を手動で選択する必要があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２３２９７６号公報　（第５−６頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、同一被写体を分割撮影した１組の輝尽性蛍光体シートより得られる画像の合成に必要な画像データが揃うと、自動的に合成を開始する医用画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明に係る医用画像処理装置は、同一被写体を分割撮影する際に、分割画像の撮影枚数を直接的又は間接的に指定するために用いられる入力手段と、入力手段を用いて指定された撮影枚数を表す情報を記憶する記憶手段と、同一被写体を分割撮影することにより得られた複数の分割画像を表す分割画像データを合成して合成画像データを生成する画像合成手段と、指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたときに、画像合成手段に分割画像データの合成を開始させる制御手段とを具備する。
【００１２】
また、本発明に係る医用画像処理方法は、同一被写体を分割撮影する際に、分割画像の撮影枚数を直接的又は間接的にオペレータに指定させるステップ（ａ）と、ステップ（ａ）において指定された撮影枚数を表す情報を記憶するステップ（ｂ）と、指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたときに、同一被写体を分割撮影することにより得られた複数の分割画像を表す分割画像データの合成を開始して合成画像データを生成するステップ（ｃ）とを具備する。
【００１３】
本発明によれば、同一被写体を分割撮影するための撮影枚数を予め指定することにしたので、同一被写体を分割撮影した１組の輝尽性蛍光体シートより得られる画像の合成に必要な画像データが揃うと、自動的に合成を開始することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１に、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像処理システムの構成を示す。
【００１５】
図１に示すように、この医用画像処理システムは、被写体に放射線を照射して分割撮影を行うことにより長尺カセッテ１６に格納された複数の記録シート（輝尽性蛍光体シート）１８に同一被写体を分割した放射線画像等の情報を記録する医用画像撮影装置１と、長尺カセッテ１６に格納された記録シート１８を所定の方法でセットすることにより、記録シート１８に記録されている放射線画像等の情報を光電的に読み取って画像データ及び画像付帯情報を生成する医用画像読取り装置２と、医用画像読取り装置２から画像データ及び画像付帯情報を入力して合成処理を含む各種の処理を行い、医療用診断画像を表示又は出力する医用画像処理装置３とによって構成される。医用画像撮影装置１と医用画像読取り装置２と医用画像処理装置３とは、ネットワークＮ１を介して接続されている。さらに、必要に応じてサーバ等の外部装置４が、ネットワークＮ１に接続される。なお、記録シートは、イメージング・プレート（Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｐｌａｔｅ：ＩＰ）とも呼ばれる。
【００１６】
医用画像撮影装置１は、複数の記録シートを収納した長尺カセッテ１６の位置を上下させることにより、被検者における撮影位置を昇降させる撮影位置昇降機構１１と、被検者の足の位置を決める撮影台１２と、被検者に放射線を照射する放射線発生部１３と、与えられた撮影条件に従って放射線発生部１３等を制御する撮影制御部１４と、各種の命令や撮影条件等を入力するために用いられる入力部１５とを含んでいる。本実施形態においては、撮影メニューに基づく撮影条件の設定を、ネットワークＮ１を介して医用画像処理装置３において行っている。
【００１７】
医用画像撮影装置１における放射線撮影により記録シートに記録された医用画像は、医用画像読取り装置２において読み取られ、画像データ及び画像付帯情報が生成される。医用画像読取り装置２において生成された画像データ及び画像付帯情報は、ネットワークＮ１を介して医用画像処理装置３に入力される。
【００１８】
医用画像処理装置３は、ネットワークインタフェース３１と、画像判別部３２と、画像合成部３３と、出力部３４と、画像データ及び画像付帯情報を一時的に記憶するメモリ３５と、データベース等を記録するハードディスク３６と、ハードディスク３６を制御するハードディスク制御部３７と、各部を制御する制御部３８と、各種の命令や情報を入力するために用いられる入力部３９と、インタフェース４０と、表示部４１と、プリンタ４２とを含んでいる。
【００１９】
同一被写体を分割撮影する際には、入力部３９が、分割画像の撮影枚数を直接的又は間接的に指定するために用いられる。入力部３９を用いて指定された撮影枚数を表す情報は、メモリ３５又はハードディスク３６等の記憶手段に記憶される。
【００２０】
画像判別部３２は、ネットワークインタフェース３１を介して入力された画像付帯情報に基づいて、入力された画像データが同一被写体を分割撮影することにより得られた分割画像を表す分割画像データであるか否かを判別する。画像合成部３３は、複数の分割画像を表す分割画像データを合成して合成画像データを生成する。制御部３８は、指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたときに、画像合成部３３に分割画像データの合成を開始させる。
【００２１】
出力部３４は、画像合成部３３から入力した通常の画像データ又は合成画像データを、インタフェース４０を介して表示部４１やプリンタ４２に出力する。ＣＲＴ等のディスプレイを含む表示部４１は、これらの画像データに基づいて医療用診断画像を表示し、プリンタ４２は、これらの画像データに基づいて医療用診断画像をフィルム等に印刷する。
【００２２】
以上において、画像判別部３２、画像合成部３３、出力部３４及び制御部３８は、ディジタル回路やアナログ回路で構成しても良いし、ＣＰＵとソフトウェア（プログラム）で構成しても良い。後者の場合には、ＣＰＵに動作を行わせるためのプログラムを、記録媒体としてのハードディスク３６等に記録する。ここで、記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、外付けハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることもできる。
【００２３】
次に、図１に示す医用画像処理システムの分割撮影における動作について説明する。まず、オペレータは、医用画像撮影装置３の入力部３９を用いて、表示されたメニューの中から分割撮影される部位を選択する。ここで、分割画像の撮影枚数は、ダイアログ等を表示することにより、オペレータが直接的に指定するようにしても良いし、以下に説明するように、撮影部位に対応してデフォルト値を予め設定しておき、撮影部位を選択することにより間接的に指定されるようにしても良い。
【００２４】
例えば、オペレータは、撮影メニューにおいて全脊柱を選択する。分割画像の撮影枚数、即ち、撮影に必要な記録シートの枚数は、デフォルト値として予めハードディスク３６又は外部装置４等に記録されており、入力部３９を用いて選択された撮影部位に対応して、制御部３８がこれを読み出して表示部に表示する。オペレータは、このデフォルト値を変更することも可能である。制御部３８は、このようにして指定された撮影枚数に基づいて、各記録シートに記録される分割画像が一連の関連する画像の内の１つであることを表す組情報と、各記録シートの相対位置を表す位置情報とを含む画像付帯情報を、メモリ３５又はハードディスク３６等に記憶すると共に、医用画像撮影装置１に出力する。
【００２５】
また、オペレータは、医用画像撮影装置３の入力部３９を用いて長尺カセッテの種類も選択する。図２に、本実施形態に用いられるカセッテの種類及び分割画像を示す。図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、医用画像読取り装置２に記録シート１８をセットする方法が異なる２つのタイプの長尺カセッテが存在している。図２（ａ）に示す長尺カセッテは、長尺カセッテの上下に開閉部を有しており、長尺カセッテの向きを変え、医用画像読取り装置２によって、それぞれの開閉部から記録シートが取り出される。図２（ｂ）に示す長尺カセッテは、光を遮断した暗室内で、１枚のシートサイズの標準カセッテに入れ替えられて、それぞれの標準カセッテから同じ向きで記録シートが取り出される。そのため、取り出された記録シートに記録された分割画像２の画像情報の向きが異なるため、標準カセッテを使用しないタイプの長尺カセッテを用いた場合には、合成画像を生成する時に分割画像２の画像情報を１８０°回転させる必要がある。そのため、オペレータは、入力部３９を用いて長尺カセッテの種類を選択し、各記録シートに記録される分割画像の回転の有無を表す情報を付帯情報の位置情報に付する。なお、本実施形態においては、標準カセッテ使用型長尺カセッテを用いることとする。
【００２６】
ここで、同一被写体を分割撮影して分割画像を複数の記録シートに記録する場合について、全脊柱を２分割して撮影する例を用いて説明する。図３に、複数の記録シートを収納した長尺カセッテを用いた撮影の様子を示す。全脊柱を撮影する場合には、長尺カセッテ１６に２枚の記録シートＩＰ１及びＩＰ２を収納し、この長尺カセッテ１６を医用画像撮影装置１の所定の位置にセットして撮影を行う。図３においては、第１の記録シートＩＰ１の下端部と第２の記録シートＩＰ２の上端部とが互いに重複するように、記録シートＩＰ１及びＩＰ２を配置している。
【００２７】
次に、医用画像撮影装置１において撮影が開始される。図３に示すように、放射線発生部１３から発せられ被検体１７を透過した放射線を、長尺カセッテ１６に収納された各記録シートＩＰ１及びＩＰ２に照射することにより、被検体１７の全脊柱の放射線画像が各記録シートＩＰ１及びＩＰ２に分割して記録される。撮影の終了後、長尺カセッテ１６は、医用画像撮影装置１の所定の位置から取り出される。
【００２８】
ここで、複数の記録シートに記録される被写体の分割画像は、互いに重複する部分を含むようにしても良いし、隣接する端縁同士を突き当てて連続するものであっても良いが、互いに重複する部分を含むことが望ましい。例えば、図４の（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ示すように、第１の記録シートＩＰ１に記録された第１の分割画像と、第２の記録シートＩＰ２に記録された第２の分割画像とには、図３に示す記録シートの重複領域に対応した重複画像がそれぞれ存在する。このように、合成しようとする２つの分割画像中に同一部分を表す重複画像が存在すると、これらの分割画像中に含まれている重複画像同士を一致させるように位置合わせを行うことができるので、合成処理する際の位置合わせが容易になる。なお、このような位置合わせは、双方の分割画像中に含まれている重複画像の間でのパターンマッチングをおこなうことにより実現することができる。
【００２９】
また、医用画像撮影装置１において、分割画像と共に、バーコード等を用いて画像付帯情報がを記録シートに記録される。例えば、医用画像撮影装置１は、組情報としての組番号ＳＮを用いて、図３において上側に示す記録シートＩＰ１の組情報及び位置情報をＳＮ１として記録シートＩＰ１に記録し、図３において下側に示す記録シートＩＰ２の組情報及び位置情報をＳＮ２として記録シートＩＰ２に記録する。ここで、ＳＮは、組番号を表す数字である。
【００３０】
医用画像処理装置３は、医用画像読取り装置２において読取りを行うべき記録シートを示す画像メニューを、表示部４１に表示する。図５に、画像メニューの例を示す。図５に示すように、全脊柱の撮影に必要な記録シート２枚分の画像メニューには、組処理すべき分割画像であることを示す記号ＷＳや、撮影した被写体の表裏（ＰＡ又はＡＰ）や、露出補正の方法（ＡＵＴＯ等）や、フィルムに出力するときの表示方法（Ｓｉｎｇｌｅ又はＴｗｉｎ）の情報が付されている。
【００３１】
オペレータは、このような画像メニューに従って、記録シートに記録されている放射線画像を医用画像読取り装置２に読み取らせる。医用画像読取り装置２において、複数の記録シートに記録されている分割画像及び画像付帯情が読み取られ、画像データが生成される。
【００３２】
ここで、医用画像読取り装置２における読取り動作について説明する。医用画像撮影装置１から取り出された長尺カセッテ１６内の各シートＩＰ１及びＩＰ２は、光を遮断した暗室内で、１枚のシートサイズの標準カセッテに入れ替えられて、医用画像読取り装置２の所定の位置に挿入される。
【００３３】
図６に、医用画像読取り装置の構成を示す。標準カセッテに挿入された記録シート１８（ＩＰ１又はＩＰ２）は、医用画像読取り装置２の所定位置にセットされる。記録シート１８は、モータ２１により駆動されるシート搬送手段２２により、Ｙ軸方向に搬送される。一方、レーザ光源２３より出射したビームＬ１は、モータ２４により駆動されて矢印方向に高速回転する回転多面鏡２５により反射偏向され、収束レンズ２６を通過する。その後、ビームＬ１は、ミラー２７により光路を変えて、記録シート１８をＸ軸方向に走査する。この走査により、励起光Ｌ２が記録シート１８に照射され、照射された部分からは蓄積記録されている放射線画像情報に応じた光量の輝尽発光光Ｌ３が発散される。
【００３４】
輝尽発光光Ｌ３は、光ガイド２８により導かれ、フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）２９により光電的に検出される。フォトマルチプライヤ２９から出力されたアナログ信号は、増幅器２０により増幅され、Ａ／Ｄ変換器３０によりディジタル化される。Ａ／Ｄ変換器３０は、ディジタル化された画像データと共に記録シートに付したバーコードからバーコードリーダ（図示せず）を用いて読取られた画像付帯情報とを、ネットワークＮ１を介して医用画像処理装置３に出力する。
【００３５】
医用画像読取り装置２において複数の記録シートから読み取られた画像データ及び画像付帯情報は、医用画像処理装置３に入力されてメモリ３５に一旦記憶される。一方、画像判別部３２は、画像付帯情報に基づいて、画像データが分割画像データであるか否かを判別する。
【００３６】
制御部３８は、画像データが分割画像データである場合には、画像付帯情報に基づいて、撮影時に指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたか否かを監視する。指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたときに、制御部３８は、画像合成部３３に分割画像データの合成を開始させる。
【００３７】
ここで、合成する画像データが１組分に満たない場合には、制御部３８は、入力部３９における読込み終了ボタンの押下等のユーザからの指示に従って、蓄積された分割画像データの合成を画像合成部３３に開始させても良いし、所定の時間経過後に、蓄積された分割画像データ及び画像付帯情報を画像合成部３３に開始させても良い。
【００３８】
画像合成部３３は、入力された画像付帯情報に含まれている位置情報等に基づいて１組の分割画像データを合成することにより、合成画像データを生成する。即ち、画像合成部３３は、第１の分割画像及び第２の分割画像の重なり部分又は接触部分における相関値を求め、この相関値が最大となるときの画像の平行移動量と回転量と拡大縮小量を位置ずれ量として求め、この位置ずれ量に基づいて、下記の式（１）によるアフィン変換の係数を決定し、この係数に基づいてアフィン変換を行う。
【数１】

但し、（ｘ１，ｙ１）は第１の分割画像データの座標値であり、（ｘ２，ｙ２）は第２の分割画像データの座標値である。ここで、式（１）に基づく座標変換においては、第１の分割画像データによって表される分割画像を拡大もしくは縮小、回転又は平行移動することが行われる。
【００３９】
式（１）に含まれる係数ａ、ｂ、ｃ及びｄは、以下のようにして決定される。式（１）は、
ｘ２＝ａｘ１＋ｂｙ１＋ｃ・・・・（２）
ｙ２＝−ｂｘ１＋ａｙ１＋ｄ・・・（３）
の２式に分けられる。ここで、第１の分割画像データにおいて第２の分割画像データとの相関値が高い２点の座標を（ｘ１１，ｙ１１）、（ｘ１２，ｙ１２）とし、これに対応する第２の分割画像データにおける２点の座標を（ｘ２１，ｙ２１）、（ｘ２２，ｙ２２）とすると、
ｘ２１＝ａｘ１１＋ｂｙ１１＋ｃ・・・・（４）
ｘ２２＝ａｘ１２＋ｂｙ１２＋ｃ・・・・（５）
ｙ２１＝−ｂｘ１１＋ａｙ１１＋ｄ・・・（６）
ｙ２２＝−ｂｘ１２＋ａｙ１２＋ｄ・・・（７）
となる。ここで、式（４）〜（７）を解くことにより、係数ａ、ｂ、ｃ及びｄを求めることができる。
【００４０】
次に、求められた係数に基づいて、第１の分割画像データをアフィン変換して第２の分割画像データとの位置合わせを行い、これらを加算することにより合成画像データが得られる。このようにして得られた合成画像データは、必要に応じて表示部４１やプリンタ４２に出力され、合成画像がディスプレイに表示されたりフィルムに印刷される。
【００４１】
次に、本発明の一実施形態に係る医用画像処理方法について、図１及び図７を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る医用画像処理方法を示すフローチャートである。
ステップＳ１において、オペレータは、医用画像処理装置３の入力部３９を用いて、表示部４１に表示されている撮影メニューから、全脊柱や全下肢等の撮影部位を選択する。これに応答して、医用画像処理装置３は、選択された撮影部位に対応する分割画像の撮影枚数のデフォルト値をハードディスク３６等から読み出す（ステップＳ２）。なお、オペレータは、このデフォルト値を変更することもできる。
【００４２】
ステップＳ３において、医用画像処理装置３は、各記録シートに記録される分割画像が一連の関連する画像の内の１つであることを表す組情報と、各記録シートの相対位置を表す位置情報とを含む画像付帯情報を生成する。次に、ステップＳ４において、医用画像処理装置３は、画像付帯情報をメモリ３５又はハードディスク３６等に記憶すると共に、医用画像撮影装置１に出力する。
【００４３】
ステップＳ５において、医用画像撮影装置１は、被検体を分割撮影することにより、複数の放射線画像を複数の記録シートに分割して記録する。その際、医用画像撮影装置１は、バーコードを用いて画像付帯情報をそれぞれの記録シートに記録する。
【００４４】
ステップＳ６において、医用画像読取り装置２は、複数の記録シートから分割画像を読み取ることにより、画像データを生成する。また、医用画像読取り装置２は、それぞれの記録シートに記録されているバーコードを読み取ることにより、組情報と位置情報とを含む画像付帯情報を読み出し、画像データと画像付帯情報とを対応させる。
【００４５】
ステップＳ７において、医用画像処理装置３は、医用画像読取り装置２から画像データと画像付帯情報を入力する。ステップＳ８において、画像判別部３２は、画像付帯情報に基づいて、画像データが合成する必要のある分割画像データであるか否かを判別する。ここで、画像データが分割画像データでない場合には、ステップＳ１１に移行する。一方、画像データが分割画像データである場合には、ステップＳ９に移行する。
【００４６】
ステップＳ９において、制御部３８が、画像付帯情報に基づいて、撮影時に指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが入力されたか否かを監視する。指定された撮影枚数の分割画像を表す分割画像データが揃うと、ステップＳ１０において、制御部３８は、画像合成部３３に分割画像データの合成を開始させ、合成画像データを生成する。
その後、必要に応じて、合成画像データに基づく合成画像をディスプレイに表示したり（ステップＳ１１）、フィルムに印刷する（ステップＳ１２）。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、同一被写体を分割撮影するための撮影枚数を予め指定することにしたので、同一被写体を分割撮影した１組の輝尽性蛍光体シートより得られる画像の合成に必要な画像データが揃うと、自動的に合成を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像処理システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられるカセッテの種類及び分割画像を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態における撮影の様子を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態において撮影された２つの分割画像を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態において表示される画像メニューの例を示す図である。
【図６】図１に示す医用画像読取り装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る医用画像処理方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　医用画像撮影装置
２　医用画像読取り装置
３　医用画像処理装置
４　外部装置
１１　撮影位置昇降機構
１２　撮影台
１３　放射線発生部
１４　撮影制御部
１５　入力部
１６　長尺カセッテ
１７　被検体
１８　記録シート
２０　増幅器
２１　モータ
２２　シート搬送手段
２３　レーザ光源
２４　モータ
２５　回転多面鏡
２６　収束レンズ
２７　ミラー
２８　光ガイド
２９　フォトマルチプライヤ（光電子増倍管）
３０　Ａ／Ｄ変換器
３１　ネットワークインタフェース
３２　画像判別部
３３　画像合成部
３４　出力部
３５　メモリ
３６　ハードディスク
３７　ディスク制御部
３８　制御部
３９　入力部
４０　インタフェース
４１　表示部
４２　プリンタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical image processing apparatus and a medical image processing method for obtaining a composite image by combining a plurality of divided images obtained by dividing and photographing the same subject.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, imaging methods using radiation (X-rays, α-rays, β-rays, γ-rays, electron beams, ultraviolet rays, etc.) have been used in various fields, and especially in the medical field, it is the most important for diagnosis. It has become one of the means. Since the first X-ray photography was realized, the X-ray photography method has been improved many times, and at present, a method combining a fluorescent screen and an X-ray film has become mainstream. On the other hand, in recent years, various digitized devices such as X-ray CT, ultrasound, and MRI have been put into practical use as devices used for medical image diagnosis, such as diagnostic information processing systems in hospitals. Construction is going on. A lot of research for digitizing X-ray images has also been made, but a radiographic method using a stimulable phosphor has been established and attracts attention as a replacement for conventional X-ray photography.
[0003]
A stimulable phosphor (storable phosphor) is a part of its radiation energy that is stored when irradiated with radiation. After that, when it is irradiated with excitation light such as visible light, it emits light according to the stored energy. It has been known for a long time. The radiography method using this is a method in which a radiographic image of a subject such as a human body is photographed and recorded on a sheet coated with a stimulable phosphor, and this stimulable phosphor sheet is scanned with excitation light such as laser light. Since exhausted light is generated, image data is obtained by photoelectrically reading the emitted light using a medical image reader. In a medical image processing apparatus connected to a medical image reading apparatus, this image data is appropriately processed and then output to a display such as a CRT or printed on a film by a laser printer or the like to display a radiation image as a visible image can do.
[0004]
Such a radiographic method has performance comparable to that of a conventional X-ray photography method in terms of imaging sensitivity and image quality. For example, compared with the conventional X-ray photography method, the exposure area is extremely wide, and the response of the photostimulated light to the exposure amount is almost proportional over the entire exposure area. For this reason, no matter what radiation dose the subject is photographed, it is possible to capture the emission region where the image exists and normalize it into a digital signal without excess or deficiency. Further, by combining the signal obtained in this way with an appropriate image processing method, it is possible to provide a steady and high-quality image even under various shooting conditions. Furthermore, since the digitized image information is obtained directly, not only can a large amount of data be stored for a long period of time without causing image deterioration, but also development into a medical diagnosis information system is possible. Become.
[0005]
By the way, in radiography, in many cases, only a small part of a subject is imaged. For this reason, when the subject is large, such as the entire spinal column or all the lower limbs, the radiation image of the subject does not fit into one stimulable phosphor sheet, and therefore a plurality of stimulable phosphor sheets are used. Taking a split image.
[0006]
In the following Patent Document 1, in order to synthesize a plurality of divided images read from these photostimulable phosphor sheets, a plurality of divided image data and these divided image data represent a series of related images. Input means for inputting image supplementary information including information to be shown; composition means for combining the plurality of divided image data based on the image supplementary information to obtain composite image data; output means for outputting the composite image data; An image synthesizing system including the above is disclosed.
[0007]
However, in the conventional image composition system, when combining a plurality of divided image data generated by the medical image reading apparatus, it is necessary to manually select a divided image to be used for combining from the plurality of divided images. It was.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-232976 (page 5-6, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
[0010]
Therefore, in view of the above points, the present invention provides a medical device that automatically starts combining when image data necessary for combining images obtained from a set of photostimulable phosphor sheets obtained by dividing and photographing the same subject is prepared. An object is to provide an image processing apparatus and an image processing method.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the medical image processing apparatus according to the present invention includes an input unit used to directly or indirectly specify the number of captured images of the same subject when the same subject is divided and captured, and an input An image for generating composite image data by combining storage means for storing information indicating the number of shots specified using the means and divided image data representing a plurality of divided images obtained by dividing and shooting the same subject. Combining means, and control means for causing the image synthesizing means to start synthesizing the divided image data when divided image data representing the designated number of divided images is input.
[0012]
In addition, the medical image processing method according to the present invention is specified in steps (a) and (a) in which the operator directly or indirectly designates the number of captured images when the same subject is divided and shot. A plurality of divided images obtained by dividing and photographing the same subject when step (b) for storing information representing the number of shots taken and divided image data representing divided images of the designated number of shots are input. And (c) generating composite image data by starting the synthesis of the divided image data representing.
[0013]
According to the present invention, since the number of shots for separately shooting the same subject is designated in advance, an image necessary for combining images obtained from a set of photostimulable phosphor sheets obtained by dividing and shooting the same subject. When the data is ready, synthesis can be started automatically.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same constituent elements are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
FIG. 1 shows a configuration of a medical image processing system including a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
[0015]
As shown in FIG. 1, this medical image processing system is identical to a plurality of recording sheets (stimulable phosphor sheets) 18 stored in a long cassette 16 by irradiating a subject with radiation and performing divided imaging. A radiographic image recorded on the recording sheet 18 by setting the medical image photographing apparatus 1 for recording information such as a radiographic image obtained by dividing the subject and the recording sheet 18 stored in the long cassette 16 by a predetermined method. Medical image reading apparatus 2 that photoelectrically reads information such as image data and image supplementary information, and various processes including a composition process by inputting image data and image supplementary information from medical image reading apparatus 2 The medical image processing apparatus 3 displays or outputs a medical diagnostic image. The medical image photographing device 1, the medical image reading device 2, and the medical image processing device 3 are connected via a network N1. Furthermore, an external device 4 such as a server is connected to the network N1 as necessary. The recording sheet is also referred to as an imaging plate (IP).
[0016]
The medical image photographing apparatus 1 moves the position of a long cassette 16 containing a plurality of recording sheets up and down to raise and lower the photographing position of the subject and the position of the subject's foot. An imaging table 12 to be determined, a radiation generation unit 13 for irradiating a subject with radiation, an imaging control unit 14 for controlling the radiation generation unit 13 and the like according to given imaging conditions, and various commands and imaging conditions are input. And an input unit 15 used for the purpose. In the present embodiment, setting of shooting conditions based on the shooting menu is performed in the medical image processing apparatus 3 via the network N1.
[0017]
A medical image recorded on a recording sheet by radiography in the medical image photographing apparatus 1 is read by the medical image reading apparatus 2, and image data and image supplementary information are generated. The image data and the image supplementary information generated in the medical image reading device 2 are input to the medical image processing device 3 via the network N1.
[0018]
The medical image processing apparatus 3 records a network interface 31, an image determination unit 32, an image composition unit 33, an output unit 34, a memory 35 that temporarily stores image data and image supplementary information, a database, and the like. A hard disk 36, a hard disk control unit 37 for controlling the hard disk 36, a control unit 38 for controlling each unit, an input unit 39 used for inputting various commands and information, an interface 40, a display unit 41, A printer 42.
[0019]
When the same subject is shot separately, the input unit 39 is used to directly or indirectly specify the number of shots of the divided images. Information representing the number of shots designated using the input unit 39 is stored in a storage unit such as the memory 35 or the hard disk 36.
[0020]
Based on the image supplementary information input via the network interface 31, the image determination unit 32 determines whether the input image data is divided image data representing a divided image obtained by dividing and photographing the same subject. Is determined. The image synthesizing unit 33 synthesizes divided image data representing a plurality of divided images to generate synthesized image data. The control unit 38 causes the image composition unit 33 to start synthesizing the divided image data when the divided image data representing the designated number of divided images is input.
[0021]
The output unit 34 outputs normal image data or composite image data input from the image composition unit 33 to the display unit 41 and the printer 42 via the interface 40. The display unit 41 including a display such as a CRT displays a medical diagnostic image based on these image data, and the printer 42 prints the medical diagnostic image on a film or the like based on these image data.
[0022]
In the above, the image determination unit 32, the image synthesis unit 33, the output unit 34, and the control unit 38 may be configured by a digital circuit or an analog circuit, or may be configured by a CPU and software (program). In the latter case, a program for causing the CPU to perform an operation is recorded on the hard disk 36 as a recording medium. Here, in addition to the built-in hard disk, an external hard disk, flexible disk, MO, MT, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, or the like can be used as the recording medium.
[0023]
Next, the operation in the divided photographing of the medical image processing system shown in FIG. 1 will be described. First, the operator uses the input unit 39 of the medical image photographing apparatus 3 to select a part to be divided and photographed from the displayed menu. Here, the number of divided images to be taken may be specified directly by the operator by displaying a dialog or the like, or a default value is set in advance corresponding to the part to be taken as described below. In addition, it may be specified indirectly by selecting an imaging region.
[0024]
For example, the operator selects the entire spine in the imaging menu. The number of divided images to be photographed, that is, the number of recording sheets necessary for photographing is recorded in advance in the hard disk 36 or the external device 4 as a default value, and corresponds to the photographing part selected using the input unit 39. The control unit 38 reads this and displays it on the display unit. The operator can change this default value. Based on the number of shots designated in this way, the control unit 38 sets information indicating that the divided image recorded on each recording sheet is one of a series of related images, and each recording sheet. The image supplementary information including the positional information indicating the relative position is stored in the memory 35 or the hard disk 36 and is output to the medical image photographing apparatus 1.
[0025]
The operator also selects the type of long cassette using the input unit 39 of the medical image photographing apparatus 3. FIG. 2 shows the types of cassettes and divided images used in this embodiment. As shown in FIGS. 2A and 2B, there are two types of long cassettes that differ in the method of setting the recording sheet 18 in the medical image reading apparatus 2. The long cassette shown in FIG. 2 (a) has an open / close section at the top and bottom of the long cassette. The orientation of the long cassette is changed, and the medical image reading device 2 takes out the recording sheet from each open / close section. It is. The long cassette shown in FIG. 2B is replaced with a standard cassette of one sheet size in a dark room where light is blocked, and the recording sheet is taken out from each standard cassette in the same direction. For this reason, since the orientation of the image information of the divided image 2 recorded on the taken-out recording sheet is different, when a long cassette of a type that does not use a standard cassette is used, the divided image 2 is generated when a composite image is generated. It is necessary to rotate the image information by 180 °. Therefore, the operator selects the type of the long cassette using the input unit 39, and adds information indicating the presence / absence of rotation of the divided image recorded on each recording sheet to the position information of the incidental information. In this embodiment, a standard cassette use type long cassette is used.
[0026]
Here, the case where the same subject is dividedly photographed and the divided images are recorded on a plurality of recording sheets will be described using an example in which the entire spine is divided into two and photographed. FIG. 3 shows a state of photographing using a long cassette containing a plurality of recording sheets. When photographing the entire spine, two recording sheets IP1 and IP2 are stored in the long cassette 16, and the long cassette 16 is set at a predetermined position of the medical image photographing apparatus 1 to perform photographing. In FIG. 3, the recording sheets IP1 and IP2 are arranged so that the lower end portion of the first recording sheet IP1 and the upper end portion of the second recording sheet IP2 overlap each other.
[0027]
Next, photographing is started in the medical image photographing apparatus 1. As shown in FIG. 3, by irradiating the recording sheets IP1 and IP2 stored in the long cassette 16 with the radiation emitted from the radiation generation unit 13 and transmitted through the subject 17, the entire spine of the subject 17 is irradiated. A radiographic image is divided and recorded on each recording sheet IP1 and IP2. After the photographing is finished, the long cassette 16 is taken out from a predetermined position of the medical image photographing apparatus 1.
[0028]
Here, the divided images of the subject recorded on the plurality of recording sheets may include portions that overlap each other, or may be continuous by abutting adjacent edges, but overlap each other. It is desirable to include a part. For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, a first divided image recorded on the first recording sheet IP1 and a second divided image recorded on the second recording sheet IP2. In FIG. 3, there are overlapping images corresponding to the overlapping regions of the recording sheets shown in FIG. In this way, if there are overlapping images representing the same part in the two divided images to be combined, the alignment can be performed so that the overlapping images included in these divided images match. Alignment during the synthesis process is facilitated. Such alignment can be realized by performing pattern matching between overlapping images included in both divided images.
[0029]
Further, in the medical image photographing apparatus 1, image supplementary information is recorded on a recording sheet using a barcode or the like together with the divided images. For example, the medical image photographing apparatus 1 records the set information and position information of the recording sheet IP1 shown on the upper side in FIG. 3 as the SN1 on the recording sheet IP1 using the set number SN as the set information. Is recorded on the recording sheet IP2 as SN2. Here, SN is a number representing a set number.
[0030]
The medical image processing device 3 displays an image menu indicating a recording sheet to be read by the medical image reading device 2 on the display unit 41. FIG. 5 shows an example of the image menu. As shown in FIG. 5, the image menu for two recording sheets necessary for photographing the entire spine includes a symbol WS indicating that it is a divided image to be combined, and the front and back (PA or AP) of the photographed subject. In addition, information on an exposure correction method (AUTO, etc.) and a display method (Single or Twin) when outputting to a film is attached.
[0031]
The operator causes the medical image reading device 2 to read the radiation image recorded on the recording sheet according to such an image menu. In the medical image reading device 2, the divided images and the image supplementary information recorded on the plurality of recording sheets are read, and image data is generated.
[0032]
Here, a reading operation in the medical image reading apparatus 2 will be described. Each sheet IP1 and IP2 in the long cassette 16 taken out from the medical image photographing apparatus 1 is replaced with a standard cassette of one sheet size in a dark room where light is blocked, and a predetermined cassette of the medical image reading apparatus 2 is used. Is inserted at the position.
[0033]
FIG. 6 shows the configuration of the medical image reading apparatus. The recording sheet 18 (IP1 or IP2) inserted into the standard cassette is set at a predetermined position of the medical image reading apparatus 2. The recording sheet 18 is conveyed in the Y-axis direction by a sheet conveying unit 22 driven by a motor 21. On the other hand, the beam L1 emitted from the laser light source 23 is reflected and deflected by the rotary polygon mirror 25 that is driven by the motor 24 and rotates at high speed in the direction of the arrow, and passes through the converging lens 26. Thereafter, the beam L1 changes its optical path by the mirror 27 and scans the recording sheet 18 in the X-axis direction. By this scanning, the excitation light L2 is irradiated onto the recording sheet 18, and the stimulated emission light L3 having a light amount corresponding to the stored and recorded radiation image information is emitted from the irradiated portion.
[0034]
The stimulated emission light L3 is guided by a light guide 28 and is detected photoelectrically by a photomultiplier (photomultiplier tube) 29. The analog signal output from the photomultiplier 29 is amplified by the amplifier 20 and digitized by the A / D converter 30. The A / D converter 30 converts the image supplementary information read from the barcode attached to the recording sheet together with the digitized image data using a barcode reader (not shown) through the network N1. Output to the processing device 3.
[0035]
Image data and image supplementary information read from a plurality of recording sheets in the medical image reading device 2 are input to the medical image processing device 3 and temporarily stored in the memory 35. On the other hand, the image determination unit 32 determines whether or not the image data is divided image data based on the image supplementary information.
[0036]
When the image data is divided image data, the control unit 38 monitors whether or not divided image data representing the number of divided images specified at the time of shooting has been input based on the image supplementary information. When the divided image data representing the designated number of divided images is input, the control unit 38 causes the image synthesis unit 33 to start synthesis of the divided image data.
[0037]
Here, when the image data to be combined is less than one set, the control unit 38 combines the accumulated divided image data into an image according to an instruction from the user such as pressing the reading end button in the input unit 39. The combining unit 33 may be started, or the accumulated divided image data and image supplementary information may be started by the image combining unit 33 after a predetermined time has elapsed.
[0038]
The image synthesis unit 33 generates synthesized image data by synthesizing a set of divided image data based on position information and the like included in the input image supplementary information. That is, the image composition unit 33 obtains a correlation value in the overlapping portion or the contact portion of the first divided image and the second divided image, and the parallel movement amount, the rotation amount, and the enlargement when the correlation value is maximized. A reduction amount is obtained as a positional deviation amount. Based on the positional deviation amount, a coefficient of affine transformation is determined by the following equation (1), and affine transformation is performed based on the coefficient.
[Expression 1]

However, (x1, y1) is the coordinate value of the first divided image data, and (x2, y2) is the coordinate value of the second divided image data. Here, in the coordinate conversion based on Expression (1), the divided image represented by the first divided image data is enlarged, reduced, rotated, or translated.
[0039]
The coefficients a, b, c, and d included in Equation (1) are determined as follows. Equation (1) is
x2 = ax1 + by1 + c (2)
y2 = −bx1 + ay1 + d (3)
It can be divided into two types. Here, the coordinates of two points having a high correlation value with the second divided image data in the first divided image data are (x11, y11) and (x12, y12), and the second divided image data corresponding thereto. If the coordinates of the two points in (x21, y21) and (x22, y22) are
x21 = ax11 + by11 + c (4)
x22 = ax12 + by12 + c (5)
y21 = −bx11 + ay11 + d (6)
y22 = −bx12 + ay12 + d (7)
It becomes. Here, the coefficients a, b, c, and d can be obtained by solving the equations (4) to (7).
[0040]
Next, based on the obtained coefficient, the first divided image data is affine transformed to align with the second divided image data, and these are added to obtain composite image data. The composite image data obtained in this way is output to the display unit 41 or the printer 42 as necessary, and the composite image is displayed on a display or printed on a film.
[0041]
Next, a medical image processing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flowchart showing the medical image processing method according to the present embodiment.
In step S 1, the operator uses the input unit 39 of the medical image processing apparatus 3 to select an imaging region such as the entire spine or the entire lower limb from the imaging menu displayed on the display unit 41. In response to this, the medical image processing apparatus 3 reads a default value of the number of captured images of the divided images corresponding to the selected imaging region from the hard disk 36 or the like (step S2). Note that the operator can also change this default value.
[0042]
In step S3, the medical image processing apparatus 3 sets the group information indicating that the divided image recorded on each recording sheet is one of a series of related images, and the position information indicating the relative position of each recording sheet. The image supplementary information including is generated. Next, in step S 4, the medical image processing apparatus 3 stores the image supplementary information in the memory 35 or the hard disk 36 and outputs it to the medical image photographing apparatus 1.
[0043]
In step S5, the medical image photographing apparatus 1 divides and records a plurality of radiation images on a plurality of recording sheets by dividing and photographing the subject. At that time, the medical image photographing apparatus 1 records image supplementary information on each recording sheet using a barcode.
[0044]
In step S6, the medical image reading device 2 generates image data by reading the divided images from the plurality of recording sheets. Further, the medical image reading device 2 reads the image supplementary information including the set information and the position information by reading the barcode recorded on each recording sheet, and associates the image data with the image supplementary information.
[0045]
In step S 7, the medical image processing device 3 inputs image data and image supplementary information from the medical image reading device 2. In step S8, the image determination unit 32 determines whether the image data is divided image data that needs to be synthesized based on the image supplementary information. If the image data is not divided image data, the process proceeds to step S11. On the other hand, if the image data is divided image data, the process proceeds to step S9.
[0046]
In step S9, based on the image supplementary information, the control unit 38 monitors whether or not divided image data representing the number of divided images designated at the time of shooting has been input. When the divided image data representing the designated number of shot divided images has been prepared, in step S10, the control unit 38 causes the image combining unit 33 to start combining the divided image data, and generates combined image data.
Thereafter, if necessary, a composite image based on the composite image data is displayed on the display (step S11) or printed on a film (step S12).
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the number of shots for separately shooting the same subject is designated in advance, an image obtained from a set of photostimulable phosphor sheets obtained by dividing and shooting the same subject. When the image data necessary for the synthesis is prepared, the synthesis can be automatically started.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a medical image processing system including a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing cassette types and divided images used in an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state of shooting in one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing two divided images taken in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an image menu displayed in an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a configuration of the medical image reading apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a medical image processing method according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical imaging device 2 Medical image reading device 3 Medical image processing device 4 External device 11 Imaging position raising / lowering mechanism 12 Imaging stand 13 Radiation generation part 14 Imaging control part 15 Input part 16 Long cassette 17 Subject 18 Recording sheet 20 Amplifier 21 Motor 22 Sheet conveying means 23 Laser light source 24 Motor 25 Rotating polygon mirror 26 Converging lens 27 Mirror 28 Light guide 29 Photomultiplier (photomultiplier tube)
30 A / D converter 31 Network interface 32 Image discriminating unit 33 Image composition unit 34 Output unit 35 Memory 36 Hard disk 37 Disk control unit 38 Control unit 39 Input unit 40 Interface 41 Display unit 42 Printer

Claims

Input means used for directly or indirectly designating the number of shots of the divided images when shooting the same subject in a divided manner;
Generates composite image data by combining storage means for storing information representing the number of shots specified using the input means and divided image data representing a plurality of divided images obtained by dividing and photographing the same subject. Image synthesizing means,
Control means for causing the image composition means to start composition of the divided image data when the divided image data representing the designated number of divided images is input;
A medical image processing apparatus comprising:

The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit uses a default value as the number of captured images of divided images when a part to be divided and imaged is selected from an imaging menu using the input unit.

2. The control means causes the display means to display a screen for inputting the number of shots of divided images when a part to be divided and shot is selected from the shooting menu using the input means. Medical image processing apparatus.

(A) causing the operator to directly or indirectly specify the number of shots of the divided images when shooting the same subject in a divided manner;
Storing information representing the number of shots designated in step (a) (b);
When divided image data representing divided images of the designated number of shots is input, composition of the divided image data representing a plurality of divided images obtained by dividing and photographing the same subject is started to obtain the combined image data. Generating step (c);
A medical image processing method comprising:

The medical image processing method according to claim 4, wherein step (a) includes using a default value as the number of divided images to be captured when a part to be divided and photographed is selected from the photographing menu.

5. The medical image processing method according to claim 4, wherein step (a) includes displaying a screen for inputting the number of shots of the divided images when a part to be divided is selected from the shooting menu. .