JP2007244738A - Medical image system - Google Patents
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- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/484—Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
Abstract
Description
本発明は、被写体の胸部を撮影して胸部画像を得、これを表示する医用画像システムに関する。 The present invention relates to a medical image system that captures and displays a chest image of a subject's chest.
近年、人体に入り込んだアスベストが塵肺や中皮種等の重得な疾病を誘起するとして問題となっている。このため、患者の胸部X線画像を撮影し、このX線画像から人体内のアスベストの有無を検出するための検査が行われている。アスベストの検出により、迅速な処置(治療、予防措置)につなげ、発病を抑制することが期待される。 In recent years, asbestos that has entered the human body has become a problem as it induces serious diseases such as pneumoconiosis and mesothelioma. For this reason, an examination for taking a chest X-ray image of a patient and detecting the presence or absence of asbestos in the human body from the X-ray image is performed. Detection of asbestos is expected to lead to rapid treatment (treatment, preventive measures) and suppress disease.
しかし、通常の検査で行われる一般的なX線の撮影方法では、アスベストのような直径約10μm以下の微細な構造物を可視画像化することは困難である。仮に、可視画像化できたとしても視認性が低く、医師が観察(判別)できないことが多い、これは、X線撮影で使用される画像検出器の空間解像度よりも撮影対象の構造物のサイズが小さいためである。 However, with a general X-ray imaging method performed in a normal inspection, it is difficult to visualize a fine structure having a diameter of about 10 μm or less such as asbestos. Even if a visible image can be formed, the visibility is low and the doctor cannot often observe (discriminate). This is because the size of the structure to be imaged is larger than the spatial resolution of the image detector used in X-ray imaging. This is because is small.
上記アスベストのような微小な対象物を精細に観察可能なX線画像を得るためには、拡大撮影が有効である。拡大撮影は、X線管の焦点径、X線管から被写体までの距離、被写体から画像検出器までの距離を所定の関係とすることにより、実際の被写体のサイズよりも拡大されたX線画像を得る方法である。 In order to obtain an X-ray image capable of finely observing a minute object such as asbestos, enlargement photography is effective. In the magnified photographing, the X-ray image is enlarged more than the actual size of the subject by setting the focal diameter of the X-ray tube, the distance from the X-ray tube to the subject, and the distance from the subject to the image detector as a predetermined relationship. Is the way to get.
従来から、このような拡大撮影と腹部等を撮影対象とする一般的な通常撮影とを切替可能な撮影システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
撮影画像は読影時に視認性が良くなるように階調処理、鮮鋭性調整処理等の各種の画像処理がなされた後に表示されることが多い。
しかしながら、拡大撮影ではその撮影方法の違いから通常撮影とは異なる濃度特性の画像が得られるため、通常撮影と同様の画像処理を行ったとしてもアスベストの視認性が向上するわけではない。
従って、従来通り一律に同じ画像処理を施していたのでは、その処理画像を医師に提供しても医師のアスベスト陰影の読影作業の効率化は望めないと思われる。
In many cases, a captured image is displayed after various image processing such as gradation processing and sharpness adjustment processing is performed so as to improve visibility during interpretation.
However, in magnified shooting, an image having a density characteristic different from that in normal shooting can be obtained due to the difference in shooting method. Therefore, even if image processing similar to that in normal shooting is performed, the visibility of asbestos is not improved.
Therefore, if the same image processing is performed uniformly as before, even if the processed image is provided to the doctor, it seems that the efficiency of the doctor's asbestos shadow interpretation work cannot be expected.
本発明の課題は、撮影画像におけるアスベスト陰影を医師が容易にかつ効率的に判別することができるように撮影画像の表示を行うことである。 The subject of this invention is displaying a picked-up image so that a doctor can discriminate | determine the asbestos shadow in a picked-up image easily and efficiently.
請求項1に記載の発明は、医用画像システムにおいて、
被写体の胸部全体を撮影する通常撮影と、胸部の一部に対する拡大撮影とを切替えて撮影を行う撮影手段と、
前記通常撮影により撮影された全体画像及び前記拡大撮影により撮影された胸部の部分画像のデータを生成するデータ生成手段と、
前記全体画像に読影用の画像処理を含む第1画像処理を施す第1画像処理手段と、
前記部分画像に読影用の画像処理、アスベスト陰影検出用の画像処理を含む第2画像処理を施す第2画像処理手段と、
画像表示を行うための表示手段と、
前記第1画像処理が施された全体画像及び前記第2画像処理が施された部分画像を関連付けて前記表示手段上に表示させる制御手段と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to claim 1 is a medical image system,
Photographing means for switching between normal photographing for photographing the entire chest of the subject and enlarged photographing for a part of the chest;
Data generating means for generating data of the whole image shot by the normal shooting and the partial image of the chest shot by the enlarged shooting;
First image processing means for performing first image processing including image processing for interpretation on the entire image;
Second image processing means for performing second image processing including image processing for image interpretation and image processing for asbestos shadow detection on the partial image;
Display means for performing image display;
Control means for associating and displaying the entire image subjected to the first image processing and the partial image subjected to the second image processing on the display means;
It is characterized by providing.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の医用画像システムにおいて、
前記制御手段は、前記第1画像処理が施された全体画像及び前記第2画像処理が施された部分画像を同一画面上に表示させることを特徴とする。
The invention according to
The control means displays the whole image subjected to the first image processing and the partial image subjected to the second image processing on the same screen.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の医用画像システムにおいて、
前記読影用の画像処理は、階調変換処理又は周波数強調処理のうち1以上を含み、
前記アスベスト陰影検出用の画像処理は、階調変換処理、周波数強調処理又は階調反転処理のうち、1以上を含むことを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the medical image system according to claim 1,
The image processing for image interpretation includes one or more of gradation conversion processing or frequency enhancement processing,
The image processing for detecting asbestos shadow includes one or more of gradation conversion processing, frequency enhancement processing, and gradation inversion processing.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の医用画像システムにおいて、
前記表示手段における表示内容の指示操作を行うための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段による指示操作に応じて、前記読影用の画像処理が施された部分画像と、前記アスベスト検出用の画像処理が施された部分画像とを切り替えて表示させることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the medical image system according to any one of claims 1 to 3,
Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
The control means switches between a partial image subjected to the image processing for interpretation and a partial image subjected to the image processing for asbestos detection in accordance with an instruction operation by the operation means. Features.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜3の何れか一項に記載の医用画像システムにおいて、
前記制御手段は、前記表示手段上に表示された前記全体画像において前記部分画像が対応する位置を識別表示させることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the medical image system according to any one of claims 1 to 3,
The control unit is configured to identify and display a position corresponding to the partial image in the entire image displayed on the display unit.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の医用画像システムにおいて、
前記表示手段における表示内容の指示操作を行うための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段を介して前記部分画像が選択操作されると、前記全体画像における当該選択された部分画像に対応する位置を識別表示させることを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the medical image system according to claim 5,
Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
When the partial image is selected and operated through the operation unit, the control unit displays a position corresponding to the selected partial image in the entire image.
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の医用画像システムにおいて、
前記表示手段における表示内容の指示操作を行うための操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段を介して前記全体画像における前記部分画像に対応する部分が選択操作されると、当該選択された部分の部分画像を識別表示させることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the medical image system according to claim 5,
Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
The control means is characterized in that when a portion corresponding to the partial image in the whole image is selected and operated via the operation means, the partial image of the selected portion is identified and displayed.
請求項1に記載の発明によれば、全体画像は読影用の、医師は同一患者について全体的な画像、部分的に拡大された画像を観察することができる。また、部分画像は読影用又はアスベスト陰影検出用の画像処理が施されているので、全体的な観察を行う場合には全体画像、部分的に観察を行う場合にはエッジ効果を有する読影用の画像処理がなされた部分画像、アスベスト陰影に特化して読影を行いたい場合にはアスベスト検出用の画像処理がなされた部分画像等、読影の目的に適した画像処理が施された複数の画像を組み合わせて読影に用いることができる。よって、アスベスト陰影のような微小な陰影を目視で検出するにあたり、医師は容易にかつ効率的にアスベスト陰影の検出を行うことが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, the whole image is for interpretation, and the doctor can observe the whole image and the partially enlarged image for the same patient. In addition, since the partial image is subjected to image processing for interpretation or asbestos shadow detection, the whole image is used for overall observation, and the image for interpretation having an edge effect is used for partial observation. Multiple images that have undergone image processing suitable for the purpose of interpretation, such as partial images that have undergone image processing, and partial images that have undergone image processing for asbestos detection, if you want to perform interpretation specifically for asbestos shadows It can be used for interpretation in combination. Therefore, when visually detecting a minute shadow such as an asbestos shadow, the doctor can easily and efficiently detect the asbestos shadow.
請求項2に記載の発明によれば、医師は全体画像と部分画像を比較しながら読影することが可能となる。全体画像、部分画像を組み合わせて比較観察することにより読影の効率化を図ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the doctor can interpret the entire image and the partial image while comparing them. Interpretation efficiency can be improved by combining and observing the entire image and the partial image.
請求項3に記載の発明によれば、階調変換処理、周波数強調処理、階調反転処理により読影に適した画像処理、或いはアスベスト陰影の視認性の向上を図る画像処理を施すことができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to perform image processing suitable for interpretation by gradation conversion processing, frequency enhancement processing, and gradation inversion processing, or image processing for improving the visibility of asbestos shadows.
請求項4に記載の発明によれば、読影用の画像処理が施されているとともに、エッジ効果により被写体の辺縁が明瞭となっている部分画像と、アスベスト検出用の画像処理が施された、アスベスト陰影が強調された部分画像とを、読影の目的に応じて容易に切り替えて観察することができる。 According to the invention described in claim 4, image processing for image interpretation is performed, and a partial image in which the edge of the subject is clear due to the edge effect and image processing for asbestos detection are performed. The partial image in which the asbestos shadow is emphasized can be easily switched and observed according to the purpose of interpretation.
請求項5に記載の発明によれば、医師は部分画像が全体画像のどの部分に対応するのかを容易に識別することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the doctor can easily identify which part of the whole image corresponds to the partial image.
請求項6に記載の発明によれば、医師は観察対象の部分画像を選択操作するのみで当該部分画像が対応する全体画像中の位置を識別することができる。よって、容易に部分画像の全体に対する位置関係を把握することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the doctor can identify the position in the whole image corresponding to the partial image only by selecting the partial image to be observed. Therefore, it is possible to easily grasp the positional relationship with respect to the entire partial image.
請求項7に記載の発明によれば、医師は観察対象の全体画像において拡大して観察したい部分を選択操作するのみで、当該部分に対応する部分画像が何れの画像であるかを識別することができる。よって、容易に観察したい部分の部分画像を把握することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the doctor can select which image is the partial image corresponding to the portion only by selecting and operating the portion to be enlarged and observed in the entire image to be observed. Can do. Therefore, it is possible to grasp a partial image of a portion that is desired to be easily observed.
まず、構成を説明する。
図1に、本実施形態におけるX線画像システム100の構成を示す。
X線画像システム100は、図1に示すように、撮影装置10、画像処理装置20、フィルム出力装置30、画像サーバ40、表示装置50を備えて構成されており、各装置10〜50はネットワークNを介して接続されている。ネットワークNは、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)規格に準拠したLAN(Local Area Network)である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 shows a configuration of an
As shown in FIG. 1, the
X線画像システム100では、撮影装置10において被写体の胸部にX線を照射することによりX線画像のデジタルデータを生成すると、当該X線画像に対する各種画像処理を画像処理装置20により施す。画像処理装置20から出力された処理画像は画像サーバ40に保存され、フィルム出力装置30に出力されたり、或いは表示装置50からの要求に応じて表示装置50に出力される。
In the
以下、各構成装置について説明する。
撮影装置10は、図2に示すように、X線源2、画像生成装置3を備えて構成されており、X線源2から被写体Wに向けて照射したX線を画像生成装置3内の画像検出器31で検出し、そのX線量に応じたX線画像のデジタルデータを生成するものである。
Hereinafter, each component device will be described.
As shown in FIG. 2, the
X線源2は、X線を発生させて被写体Wに向けて照射するものである。X線源2では2種類のX線源21、22(図3参照)が切替可能に設置されている。X線源21は通常撮影用に準備された焦点径D1(μm)のX線管を有する。X線源22は拡大撮影の1種である位相コントラスト撮影用に準備された焦点径D2(μm)のX線管を有する。撮影時には、X線源21、22を切り替えることにより、通常撮影及び拡大撮影を切り替えて撮影することが可能となっている。
The
ここで、通常撮影とは、図3に示すように被写体Wと接する位置に画像検出器31を配置する撮影方法をいう。この場合、被写体Wを透過したX線を画像検出器31ですぐに受けるので、そのX線画像はライフサイズ(被写体Wと同一サイズであることをいう)とほぼ等サイズとなる。
Here, the normal photographing means a photographing method in which the
一方、拡大撮影とは、図3に示すように被写体Wと画像検出器31間に距離を設ける撮影方法をいう。この場合、X線源2からコーンビーム状に照射されたX線は被写体Wを透過した後、なおコーンビーム状に画像検出器31に入射するため、得られるX線画像はライフサイズに比して拡大されたサイズとなる。この拡大サイズの画像を拡大画像という。
On the other hand, magnified shooting refers to a shooting method in which a distance is provided between the subject W and the
拡大画像のライフサイズに対する拡大率Mは、X線源2から被写体Wまでの距離をR1、被写体Wから画像検出器31までの距離をR2、X線源2から画像検出器31までの距離をR3(R3=R1+R2)とすると、下記式(1)により求めることができる。
M=R3/R1・・・(1)
The enlargement ratio M with respect to the life size of the enlarged image is R1 from the
M = R3 / R1 (1)
拡大率Mは、距離R1及びR2を増減することにより調整が可能である。
撮影室内等、距離R3の設定に制限がある場合には、距離R3は固定し、その固定した距離R3の中で距離R1、R2の比率を変えればよい。
The enlargement ratio M can be adjusted by increasing or decreasing the distances R1 and R2.
When the setting of the distance R3 is limited, such as in a shooting room, the distance R3 is fixed, and the ratio of the distances R1 and R2 may be changed within the fixed distance R3.
本実施形態においては、前述した拡大撮影において、特開2001−91479号公報等に開示されているような、R1、R2、R3及び焦点径D2の設定を所定の範囲とせしめることで、被写体辺縁のエッジ強調効果が得られる位相コントラスト撮影を採用している。
位相コントラスト撮影で得られた位相コントラスト画像では、被写体Wの辺縁を通過することにより屈折したX線が被写体Wを介さずに通過したX線と重なり合い、重なった部分のX線強度が強くなる現象が生じる。一方で、屈折したX線の分だけ、被写体Wの辺縁内側の部分においてX線強度が弱くなる現象が生じる。そのため、被写体Wの辺縁を境にしてX線強度差が広がるエッジ強調作用(エッジ効果ともいう)が働き、辺縁部分が鮮鋭に描写された視認性の高いX線画像が得られることとなる。
In the present embodiment, in the above-described magnified shooting, the setting of R1, R2, R3 and the focal diameter D2 as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-91479 is set within a predetermined range, so that the object side Employs phase-contrast imaging that provides an edge enhancement effect.
In the phase contrast image obtained by the phase contrast imaging, the X-rays refracted by passing through the edge of the subject W overlap with the X-rays passed without passing through the subject W, and the X-ray intensity of the overlapped portion is increased. A phenomenon occurs. On the other hand, a phenomenon occurs in which the X-ray intensity is weakened in the inner portion of the edge of the subject W by the amount of refracted X-rays. Therefore, an edge enhancement function (also referred to as an edge effect) in which an X-ray intensity difference is widened at the border of the subject W works, and a highly visible X-ray image in which the border portion is sharply drawn is obtained. Become.
X線源2が点線源であるとみなした場合、辺縁部分におけるX線強度は図4の実線で示すようなものとなる。図4に示すEはエッジ強調の半値幅を示し、下記式(2)により求めることができる。半値幅Eはエッジの山−谷間の距離を示す。
しかし、医療現場や非破壊検査施設では、X線源としてクーリッジX線管(熱電子X線管ともいう)が広く使用されており、このクーリッジX線管では焦点径がある程度大きくなるため、理想的な点線源とみなすことができない。この場合、エッジ強調の半値幅Eが広がり、かつ強度が低下する幾何学的不鋭の現象が生じ、図4の点線で示すようなX線強度となる。この幾何学的不鋭はボケと呼ばれる。 However, in medical sites and non-destructive inspection facilities, Coolidge X-ray tubes (also called thermoelectron X-ray tubes) are widely used as X-ray sources, and this Coolidge X-ray tube has a large focal diameter. Cannot be considered as a point source. In this case, a half-width E for edge enhancement is widened and a geometrically unsharp phenomenon occurs in which the intensity is reduced, and the X-ray intensity as shown by the dotted line in FIG. 4 is obtained. This geometrical sharpness is called blur.
ボケが生じた場合のエッジ強調の半値幅をEBとすると、EBは下記式(3)から求めることができる。
また、EBはボケが無い場合のエッジ強調半値幅Eにボケの大きさを示すBを加え、EB=E+Bで示される。
If the half-value width of edge enhancement when blur occurs is EB, EB can be obtained from the following equation (3).
EB is represented by EB = E + B by adding B indicating the size of the blur to the edge emphasis half width E when there is no blur.
上述のように、X線源2の焦点径が小さいほど、ボケが減少し、得られるエッジ効果が大きくなる。よって、D1>D2としてX線源21、22を準備し、微細なアスベスト陰影の拡大撮影時には通常撮影に用いられる焦点径D1よりもさらに小焦点径D2のX線源22を用いるものである。
As described above, as the focal diameter of the
また、X線源2はその位置を上下左右に移動可能に構成されている。X線源2の位置を移動することにより、コーンビーム状に照射されるX線の照射中心位置(これをターゲットという)を自由に変更することができる。ターゲットは撮影により得られる撮影画像の中心位置となるものである。
Further, the
図5(a)に示すように、胸部全体を撮影範囲とした通常撮影を行い、胸部の全体画像Tを得るとともに、その胸部の一部分P1、P2を撮影範囲とした拡大撮影を行う場合、ターゲットは図5(b)に示すようなものとなる。 As shown in FIG. 5A, when normal imaging is performed with the entire chest as the imaging range to obtain an entire image T of the chest, and when enlarged imaging is performed with the portions P1 and P2 of the chest as the imaging range, Is as shown in FIG.
胸部全体を撮影する通常撮影では、図5(b)に示すように胸部の中心(図中、中心は十字のマーカで示す)をターゲットとしてX線を照射していたのに対し、拡大撮影では拡大する部分の中心にターゲットを合わせる必要がある。このターゲットの変更に伴うX線源2の移動量及び移動方向は、通常撮影のターゲットを基準に相対的な位置関係で求めておくこととする。ターゲット位置の変更時には予め記憶された移動量、移動方向に応じてX線源2の位置が移動される。
In normal imaging for imaging the entire chest, as shown in FIG. 5B, the center of the chest (in the figure, the center is indicated by a cross marker) is used as a target for X-ray irradiation, whereas in enlarged imaging, The target needs to be aligned with the center of the part to be enlarged. The amount of movement and the direction of movement of the
例えば、通常撮影のターゲット位置の位置座標を原点(0、0)とすると、通常撮影から部分P1の拡大撮影に切り替える際には、現在位置(0、0)から部分P1の中心(x1、y1)の位置へターゲット位置が変更される。X線源2の移動量はX方向へx1、Y方向へy1である。次に、部分P1の拡大撮影から部分P2の拡大撮影に切り替える際には、現在位置(x1、x2)から部分P2の中心(x2、y2)の位置へターゲット位置が変更される。X線源2の移動量はX方向へ(x2−x1)、Y方向へ(y2−y1)である。
For example, if the position coordinate of the target position for normal shooting is the origin (0, 0), when switching from normal shooting to enlarged shooting of the portion P1, the center (x1, y1) of the portion P1 from the current position (0, 0) The target position is changed to the position of). The amount of movement of the
画像生成装置3は、図2に示すように画像検出器31を含む撮影部32、撮影制御を行うための本体部33等を備えて構成されている。
撮影部32は、画像検出器31を内蔵し、撮影部位に合わせてその高さ位置を調整可能に構成されている。
As shown in FIG. 2, the image generation apparatus 3 includes an
The
画像検出器31は照射されるX線を検出するものである。画像検出器31としては、X線エネルギーを吸収、蓄積可能な揮尽性蛍光体プレートやFPD(Flat Panel Detector)等を適用することができる。揮尽性蛍光体プレートを適用する場合、当該揮尽性蛍光体プレートにレーザ光等の励起光を照射し、蛍光体プレートから出射される輝尽光を画像信号に光電変換する読取部が撮影部32内に設けられる。読取部により生成された画像信号(アナログ信号)は本体部33に出力される。
The
なお、画像検出器31として蛍光体プレートが筐体に収容されたカセッテが用いられた場合には、カセッテ専用の読取装置を用いて画像信号の読取処理、デジタル化が行われることとなる。
When a cassette in which a phosphor plate is housed in the housing is used as the
一方、FPDは入射したX線量に応じて電気信号を生成する変換素子がマトリクス上に配設されたものであり、FPD内で直接電気信号(アナログ)を生成する点で上記蛍光体プレートと異なる。FPDを適用した場合、FPD内で生成された電気信号がサンプリングによりデジタル信号に変換され、本体部33に出力される。
On the other hand, the FPD has a conversion element that generates an electrical signal in accordance with an incident X-ray dose and is arranged on a matrix, and differs from the phosphor plate in that an electrical signal (analog) is directly generated in the FPD. . When the FPD is applied, an electrical signal generated in the FPD is converted into a digital signal by sampling and output to the
本体部33はX線源2と接続されており、X線源2及び撮影部32の撮影動作の制御操作を行うための操作部や、画像信号をデジタルデータに変換する等の各種信号処理、データ処理を行う処理部、画像生成装置3の各部を集中制御する制御部、他の外部装置と通信を行う通信部等を備えている。
The
本体部33では、操作部を介してX線源2における管電圧、管電流等のX線の照射条件や照射タイミング等を指示操作することが可能であり、制御部ではこの指示操作に応じてX線源2、撮影部32等の各部の動作を集中制御する。
In the
画像処理装置20は、撮影装置10により生成された撮影画像に対し、各種画像処理を施すものである。画像処理装置20は、図6に示すように、制御部21a、操作部22、表示部23、通信部24、記憶部25、画像メモリ26、画像処理部27等を備えたコンピュータであり、画像処理プログラムと制御部21aとの協働により各種画像処理を実現するものである。
The
制御部21aは、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等からなり、記憶部25に記憶された各種制御プログラムをCPUにより読み出してRAMに展開し、これらプログラムに従って各種演算や各部の集中制御を行う。
The
操作部22は、マウスやキーボード等を備えてこれらの操作に応じた操作信号を生成し、制御部21aに出力する。
表示部23は、ディスプレイを備えて制御部21aの制御に従って各種表示画面を表示する。
The
The
通信部24は、ネットワークインターフェイスカード等の通信用インターフェイスを備え、ネットワークN上の外部装置と通信を行う。
記憶部25は、制御部21aにおいて実行される各種プログラムや画像処理部27において実行される画像処理プログラム、その実行に必要なパラメータやデータ等を記憶している。
The
The
画像メモリ26は、画像処理対象の撮影画像や処理後の処理画像を記憶するためのメモリである。
The
画像処理部27は、画像処理プログラムに従って各種画像処理を実行する。画像処理としては、前処理として照射野認識処理、関心領域の設定を行った後、階調変換処理、周波数強調処理、階調反転処理等の各種画像処理を施すことが可能である。また、画像処理部27は、撮影画像或いは処理画像の画像解析を行うことにより、アスベスト陰影の候補領域を検出する検出処理を行う。
The
まず、撮影画像上に表れるアスベスト陰影の特徴について説明した後、各画像処理について説明する。
人体の構造物は、主にC、H、O、Ca等の元素から構成されている一方、アスベストは主にSi、O、Fe、Mg等の元素から構成されている。各構成元素とそのX線吸収率の関係は下記表1のようになる。
Human structures are mainly composed of elements such as C, H, O, and Ca, while asbestos is mainly composed of elements such as Si, O, Fe, and Mg. The relationship between each constituent element and its X-ray absorption rate is as shown in Table 1 below.
アスベストは、口から吸入され肺胞中に存在することが多い。肺胞構成元素は主にC、H、O、N等であり、アスベストの主成分であるSiとのX線吸収率を比較すると、その差は10倍以上である。そのため、同一X線量が人体に照射された場合には画像検出器に到達するX線量の差も大きく、その撮影画像上におけるコントラスト(濃度差)も大きくなる。 Asbestos is often inhaled through the mouth and present in the alveoli. The alveolar constituent elements are mainly C, H, O, N and the like, and the difference is 10 times or more when the X-ray absorption rate is compared with Si which is the main component of asbestos. Therefore, when the same X-ray dose is irradiated on the human body, the difference in X-ray dose reaching the image detector is also large, and the contrast (density difference) on the captured image is also large.
また、人体の骨部はX線吸収率の大きいCaの含有率が多いため、人体を透過しづらく、画像検出器に到達するX線量が減少する。アスベストの構成元素Siと比較すると、SiのX線吸収率はCaの1/3であり、アスベストと肺胞のコントラストは、骨と肺胞のコントラストより小さいことが分かる。 Further, since the bone part of the human body has a high Ca content with a high X-ray absorption rate, it is difficult to penetrate the human body and the X-ray dose reaching the image detector is reduced. Compared to the constituent element Si of asbestos, the X-ray absorption rate of Si is 1/3 of Ca, and it can be seen that the contrast between asbestos and alveoli is smaller than the contrast between bones and alveoli.
従来から胸部を撮影したX線画像では、X線吸収率差が大きい骨部と肺胞部、肺血管部とを同時に読影しやすい濃度とするように、X線画像上の階調特性を調整している。しかし、このように調整された階調特性の下では、アスベストと肺胞のような比較的到達X線量の差が小さい画像部分において充分なコントラストが得られず、アスベストと肺胞の境界部分が判別できなくなってしまう。 In conventional X-ray images of the chest, the tone characteristics on the X-ray image are adjusted so that the bones, alveoli, and pulmonary blood vessels with large differences in X-ray absorption rates are easily read at the same time. is doing. However, under the gradation characteristics adjusted in this way, sufficient contrast cannot be obtained in an image portion having a relatively small difference in the reached X-ray dose, such as asbestos and alveoli, and the boundary portion between asbestos and alveoli It becomes impossible to distinguish.
よって、微小なアスベストを視認可能なX線画像を得るため、アスベスト陰影の検出に応じた階調変換処理及び/又は周波数強調処理を施すことにより、アスベスト陰影の視認性を向上させることができる。 Therefore, in order to obtain an X-ray image in which minute asbestos can be visually recognized, the visibility of asbestos shadow can be improved by performing gradation conversion processing and / or frequency enhancement processing according to detection of asbestos shadow.
〈階調変換処理〉
階調変換処理は、画像出力時の濃度、コントラストを調整するための処理である。医師がX線画像の読影により人体構造の疾病(例えば胸部における肺癌)の有無を診断する場合、X線画像上における構造物の濃度やコントラスト(階調性)に基づき、疾病の有無が判断される。よって、読影に適した濃度、コントラストに調整することにより、医師の疾病の検出作業を支援することができる。
<Tone conversion processing>
The gradation conversion process is a process for adjusting density and contrast at the time of image output. When a doctor diagnoses the presence of a human body disease (for example, lung cancer in the chest) by interpretation of an X-ray image, the presence or absence of the disease is determined based on the density and contrast (gradation) of the structure on the X-ray image. The Therefore, by adjusting the density and contrast suitable for interpretation, a doctor's disease detection operation can be supported.
階調変換処理は、(1)正規化処理、(2)基本LUT(ルックアップテーブル)を用いての変換処理の2段階で行い、最終的に所望の信号値範囲、階調特性となるように階調変換を行うものである。 The gradation conversion processing is performed in two stages, (1) normalization processing and (2) conversion processing using a basic LUT (lookup table), so that the desired signal value range and gradation characteristics are finally obtained. Tone conversion is performed.
従来、撮影にはスクリーン/フィルム方式が採用されていた背景から、揮尽性蛍光体プレートやFPD等の画像検出器31を用いたデジタル処理方式が採用された現在でも、医師の読影能(診断性能)を維持するため、スクリーン/フィルム方式で培われた階調特性(コントラスト)を目標として入力信号(読取信号)の変換処理が行われている。
From the background that the screen / film method has been conventionally used for photographing, the doctor's interpretation ability (diagnosis) has been adopted even now that the digital processing method using the
スクリーン/フィルム方式で得られる階調特性は、図7に示すようにS字状の曲線となる。階調変換処理では、この階調特性を示すLUTを基本LUTとして準備しておき、正規化処理により対象画像について個々の信号調整を行った後、この基本LUTを用いて信号値の変換を行う。 The gradation characteristic obtained by the screen / film system is an S-shaped curve as shown in FIG. In the gradation conversion process, an LUT indicating this gradation characteristic is prepared as a basic LUT, and after individual signal adjustment is performed on the target image by the normalization process, signal values are converted using the basic LUT. .
図8に、画像検出器31(蛍光体プレートの場合)により検出されるX線量とそのX線量に応じて最終的に出力されるX線画像の信号値との関係を示す。
図8の座標系において、第1象限は読取特性を示しており、画像検出器31への到達X線量と、読取信号値(アナログ信号値)との関係を示している。また、第2象限は正規化特性を示しており、その読取信号値と、正規化処理が施された後の正規化信号値(デジタル信号値)の関係を示している。第3象限は階調変換特性を示すものであり、正規化信号値と、基本LUTにより変換された出力濃度値(デジタル濃度信号値)との関係を示している。なお、ここでは出力濃度値を0〜4095の12ビット分解能としている。
FIG. 8 shows the relationship between the X-ray dose detected by the image detector 31 (in the case of the phosphor plate) and the signal value of the X-ray image finally output according to the X-ray dose.
In the coordinate system of FIG. 8, the first quadrant shows the reading characteristic, and shows the relationship between the X-ray dose reaching the
第2象限において、正規化特性を示す直線はその傾きを変化させることにより出力値の範囲(SH−SL間の大きさ)を調整することができるとともに画像全体のコントラストを変化させることができる。この傾きをG値とする。また、階調変換特性を示す直線の切片を変化させることにより、出力値の範囲全体の高低(SH−SLの移動)を調整し、これにより画像全体の濃度を変化させることができる。この切片をS値とする。 In the second quadrant, the straight line indicating the normalization characteristic can adjust the output value range (size between SH and SL) by changing the slope thereof, and can also change the contrast of the entire image. This slope is defined as a G value. Further, by changing the intercept of the straight line indicating the gradation conversion characteristic, the height of the entire output value range (SH-SL movement) can be adjusted, and thereby the density of the entire image can be changed. Let this intercept be an S value.
例えば、図8に示す直線h2と直線h3で正規化を行った場合を比較すると、G値を大きくすることで、アスベストに対応する正規化信号値が基本LUTの直線領域に対応することとなり、コントラストが向上することで、アスベスト部分の視認性が向上する。なお、このとき、透過X線量の大きな領域は飽和状態となるが、この部分に読影対象は存在しないので問題となることはない。 For example, comparing the case where normalization is performed with the straight line h2 and the straight line h3 shown in FIG. 8, by increasing the G value, the normalized signal value corresponding to asbestos corresponds to the linear region of the basic LUT. By improving the contrast, the visibility of the asbestos part is improved. At this time, the region where the transmitted X-ray dose is large is saturated, but there is no problem because there is no interpretation target in this portion.
すなわち、階調変換特性を示す直線の傾きG値、切片S値を階調変換パラメータとしてこれを制御することにより、出力画像の濃度範囲、コントラストを調整することができる。 That is, the density range and contrast of the output image can be adjusted by controlling the gradient G value and intercept S value of the straight line indicating the gradation conversion characteristics as gradation conversion parameters.
G値は、図7に示すスクリーン/フィルム方式における階調特性曲線の傾きを求める下記式(4)により決定される。
G=(J2−J1)/(logE2−logE1)・・・(4)
ここで、
J1=0.25+Fog、J2=2.0+Fog、Fog=0.2であり、
E1、E2はそれぞれJ2、J1に対応する入射X線量である。
胸部や乳房等の人体各部位を観察対象とする場合、G値は一般に、2.5〜5.0程度のものが用いられることが多い。
The G value is determined by the following equation (4) for obtaining the gradient of the gradation characteristic curve in the screen / film system shown in FIG.
G = (J2-J1) / (logE2-logE1) (4)
here,
J1 = 0.25 + Fog, J2 = 2.0 + Fog, Fog = 0.2,
E1 and E2 are incident X-ray doses corresponding to J2 and J1, respectively.
In the case where each part of the human body such as the chest and breast is to be observed, the G value is generally about 2.5 to 5.0 in many cases.
また、S値は下記式(5)により求められる。
S=QR×K1/K2・・・(5)
ここで、
QRは量子化領域値であり、
K1は信号値1535(QR=200、出力濃度1.2)となる到達X線量、K2は階調変換後の画像で出力濃度1.2となった画素の実際の到達X線量である。
K1の値は、撮影前の量子化領域QR値の設定で一意に決まるものである。
Moreover, S value is calculated | required by following formula (5).
S = QR × K1 / K2 (5)
here,
QR is the quantization domain value,
K1 is the reached X-ray dose that results in a signal value 1535 (QR = 200, output density 1.2), and K2 is the actual reached X-ray dose of the pixel that has an output density of 1.2 in the image after gradation conversion.
The value of K1 is uniquely determined by the setting of the quantization region QR value before photographing.
求めたG値、S値により定まる直線から対象画像の信号変換を行うことにより対象画像の正規化を行う。そして、この正規化画像に基本LUTを用いて階調変換を行い、所望の階調特性の処理画像を得る。
すなわち、G値、S値を用いて正規化を行うことにより同一のLUTを用いてもX線量のばらつき及び出力手段における出力特性に応じた階調変換を行うことができるものである。
The target image is normalized by performing signal conversion of the target image from a straight line determined by the obtained G value and S value. Then, gradation conversion is performed on the normalized image using the basic LUT to obtain a processed image having desired gradation characteristics.
That is, by performing normalization using the G value and the S value, gradation conversion can be performed in accordance with variations in X-ray dose and output characteristics of the output means even when the same LUT is used.
以上が通常時の階調変換処理の内容であるが、本実施形態では、出力画像におけるアスベスト−肺胞間のコントラスト差に注目し、アスベストの視認性を向上させるため、アスベスト−肺胞間のコントラスト差が大きくなるよう、上記の式(4)によらずG値を引き上げることが必要である。 The above is the content of the normal gradation conversion processing. In this embodiment, in order to improve the visibility of asbestos by focusing on the contrast difference between asbestos and alveoli in the output image, It is necessary to raise the G value regardless of the above equation (4) so that the contrast difference becomes large.
図8中、符号hで示すのはアスベストが存在する肺野部についてのX線量のヒストグラムである。アスベスト部分の信号値は、肺野部の中でも低信号値側に偏っており、その信号幅は狭い。よって、出力可能な濃度範囲(コントラスト)をヒストグラム全体の信号幅に割り付けるのではなく、当該狭い領域に割り付けて、G値を20以上とし、アスベスト画像のコントラストを向上させることが好ましい。 In FIG. 8, the symbol h indicates a histogram of the X-ray dose for the lung field where asbestos is present. The signal value of the asbestos part is biased toward the low signal value side in the lung field part, and the signal width is narrow. Therefore, it is preferable that the density range (contrast) that can be output is not allocated to the signal width of the entire histogram, but is allocated to the narrow region so that the G value is 20 or more and the contrast of the asbestos image is improved.
〈周波数強調処理〉
階調変換が終了すると、その処理画像に対し、周波数強調処理が施される。
周波数強調処理の手法としては、非鮮鋭マスク処理を行う手法や、多重解像度分解を行う手法等があるが、ここでは、特開平9−44645号公報等に記載されている多重解像度分解を行う手法を例に説明する。
多重解像度分解を行う手法では、処理対象画像を複数の周波数帯域の信号に分解し、この分解された信号のうち、所望とする周波数帯域の信号を強調する。
<Frequency enhancement processing>
When gradation conversion is completed, frequency enhancement processing is performed on the processed image.
As a method of frequency enhancement processing, there are a method of performing non-sharp mask processing, a method of performing multi-resolution decomposition, and the like. Here, a method of performing multi-resolution decomposition described in JP-A-9-44645 and the like Will be described as an example.
In the method of performing multi-resolution decomposition, a processing target image is decomposed into a plurality of frequency band signals, and a signal in a desired frequency band is emphasized among the decomposed signals.
まず、処理対象画像から1画素おきにサンプリングし、そのサンプリングした画素間に信号値「0」の画素を補間する。すなわち、サンプリング画像においてマトリクス状に並ぶ各画素の一列おき及び一行おきに「0」の画素が挿入されることとなる。 First, every other pixel is sampled from the processing target image, and a pixel having a signal value “0” is interpolated between the sampled pixels. That is, “0” pixels are inserted every other row and every other row of the pixels arranged in a matrix in the sampled image.
次いで、この補間された補間画像に対してローパスフィルタによるフィルタ処理を施して、低解像度画像g1を得る。この低解像度画像g1は元の処理対象画像と比較して空間周波数が半分より低い低周波数帯域が抽出されたものとなっている。これは、サンプリングにより画像の大きさを1/4とし、画素値「0」の画素を補間したことにより、空間周波数が半分より高い周波数帯域の画像が失われたためである。 Next, the interpolated interpolated image is subjected to filter processing using a low-pass filter to obtain a low resolution image g1. This low resolution image g1 is obtained by extracting a low frequency band having a spatial frequency lower than half compared to the original image to be processed. This is because an image in a frequency band with a spatial frequency higher than half is lost by interpolating a pixel having a pixel value of “0” by sampling and a pixel value of “0”.
次いで、処理対象画像から低解像度画像g1を減算し、高解像度画像j1を得る。この高解像度画像j1は空間周波数が半分より高い高周波数帯域の画像が抽出されたものであり、原画像のナイキスト周波数Nのうち、N/2〜Nの周波数帯域を示す画像である。 Then subtracted from the target image to low resolution image g 1, to obtain a high resolution image j 1. The high resolution image j 1 are those spatial frequency image having high high frequency band than half are extracted, among the Nyquist frequency N of the original image is an image showing the frequency band of N / 2 to N.
次に、低解像度画像g1に対し、上記のローパスフィルタによるフィルタ処理、補間処理を施して低解像度画像g2を得、低解像度画像g1から低解像度画像g2を減算して高解像度画像j2を得る。この高解像度画像j2は原画像のナイキスト周波数Nのうち、N/4〜N/2の周波数帯域のみの画像である。 Next, with respect to the low-resolution image g 1, filtering by the low-pass filter, it is subjected to interpolation processing to obtain a low-resolution image g 2, from the low-resolution image g 1 by subtracting the low-resolution image g 2 High-resolution images j 2 is obtained. The high resolution image j 2 Of the Nyquist frequency N of the original image, an image of the frequency band of N / 4 to N / 2 only.
このようにフィルタ処理、補間処理を繰り返すことにより、低解像度画像gkから、N/2k+1〜N/2kの周波数帯域を示す高解像度画像jk(k=1、2、・・・)を得ることができる。 By repeating the filtering process and the interpolation process in this way, a high resolution image j k (k = 1, 2,...) Indicating the frequency band of N / 2 k + 1 to N / 2 k is obtained from the low resolution image gk. Obtainable.
そして、所望の周波数帯域の高解像度画像jkが得られると、強調すべき周波数帯域の高解像度画像jkに強調係数を乗じる。次いで、多重解像度分解された画像を復元するため、この強調係数が乗じられた高解像度画像を含む各画像jkの逆変換を行う。 When the high-resolution image j k in the desired frequency band is obtained, the high-resolution image j k in the frequency band to be emphasized is multiplied by the enhancement coefficient. Then, in order to restore the multi-resolution separated images, performing an inverse transformation of each image j k containing high-resolution images the enhancement coefficient is multiplied.
まず、低解像度画像gkに対して各画素間の補間処理を施し、低解像度画像gkの4倍の大きさの逆変換画像ggkを生成する。次に、この逆変換画像ggkと高解像度画像jkとを加算し、加算画像gjk−1を得る。この加算画像gjk−1に対し、補間処理により逆変換画像ggk−2を生成し、これに高解像度画像jk−1を加算して加算画像gjk−2を得る。 First, subjected to interpolation processing between pixels with respect to the low resolution image g k, and generates an inverse transformed image gg k 4 times the size of the low resolution image g k. Next, the inversely transformed image gg k and the high resolution image j k are added to obtain an added image gj k−1 . An inversely transformed image gg k-2 is generated by interpolation processing for this added image gj k-1 , and a high resolution image j k- 1 is added thereto to obtain an added image gj k-2 .
このような処理を繰り返し、最高解像度を有する高解像度画像j1との加算により得られた加算画像jk1を周波数強調処理による処理画像として出力する。 Such processing is repeated, and an added image jk 1 obtained by addition with the high resolution image j 1 having the highest resolution is output as a processed image by frequency enhancement processing.
ここで、ある幅A(μm)以下の構造物の視認に必要な空間周波数F(lp/mm)は、F≧500/Aでなければならない。拡大撮影では、画像検出器31上の被写体幅Aは、被写体サイズrに拡大率Mを乗算してボケ幅Bを加えたA=r×M+Bとなる。径が0.05(μm)以上、10(μm)以下のアスベストはその最大サイズが10(μm)であることから、A=10M+Bで表されるので、アスベストの視認に必要な空間周波数Fは、F=500/(10M+B)である。
従って、出力画像におけるアスベストの視認性を高めるため、上記周波数強調を行う際には空間周波数F=500/(10M+B)以上の高解像度画像jkについて強調処理を行う。
Here, the spatial frequency F (lp / mm) necessary for visually recognizing a structure having a width A (μm) or less must satisfy F ≧ 500 / A. In the magnified shooting, the subject width A on the
Therefore, to enhance the visibility of asbestos in the output image, when performing the frequency emphasis performs enhancement processing for the spatial frequency F = 500 / (10M + B ) or higher-resolution images j k.
ここで、上記階調変換処理、周波数強調処理を施した処理画像についてフィルムに出力した際の視覚評価を示す。視覚評価は、下記に示す実験条件により通常撮影及び拡大撮影を行い、得られた撮影画像について各種処理条件にて画像処理を行った後、フィルムに出力した出力画像に対して行った。 Here, the visual evaluation at the time of outputting to the film about the processed image which performed the said gradation conversion process and the frequency emphasis process is shown. The visual evaluation was performed on the output image output to the film after performing normal photographing and magnified photographing under the experimental conditions shown below, and performing image processing on the obtained photographed image under various processing conditions.
〈実験条件〉
被写体は、直径5(μm)のガラスウールを厚さ5cmのアクリル板に貼り付け、これを胸部中のアスベストの模擬ファントムとして使用した。
X線管球は、コニカミノルタ社で試作したものを用い、焦点径D=10(μm)のものを使用した。撮影装置についても同社製の試作機を用いた。
また、画像検出器は同社製の蛍光体プレートであるレジウスプレートRP−5PM及びレジウスカセッテRC−110Mを使用した。
上記画像検出器により検出された拡大画像の読取生成は、コニカミノルタ社製Regius model190により読み取った。その読取画素サイズは43.75(μm)である。一方、フィルム出力装置は、同社製のDRYPRO model 793を用いて書込画素サイズ25(μm)でフィルムに出力した。このとき、出力対象画像の各画素と出力画像の各画素を1:1で対応させて補間処理を行わずに出力した。
<Experimental conditions>
The subject was a glass wool having a diameter of 5 (μm) attached to a 5 cm thick acrylic plate and used as a simulated phantom of asbestos in the chest.
The X-ray tube used was a prototype manufactured by Konica Minolta, and the one having a focal diameter of D = 10 (μm). The company also used a prototype manufactured by the company.
The image detector used was a Regius plate RP-5PM and a Regius cassette RC-110M, which are phosphor plates manufactured by the same company.
The enlarged image read and generated detected by the image detector was read by Regius model 190 manufactured by Konica Minolta. The read pixel size is 43.75 (μm). On the other hand, the film output device used the company's DRYPRO model 793 to output to a film with a writing pixel size of 25 (μm). At this time, each pixel of the output target image and each pixel of the output image are associated with each other at a ratio of 1: 1 and output without performing interpolation processing.
〈撮影条件〉
撮影時のX線管の管電圧は65(kVp)、80(kVp)であり、管電流は1(mA)である。
また、X線管の焦点から画像検出器までの距離R3は3.5(m)で固定し、距離R1、R2をそれぞれ2≧R1≧0.07、3.43≧R2≧1.5の範囲で可変して拡大率Mが1≦M≦50となる範囲で撮影を行った。
このときの撮影条件とその条件によって生じたボケBの測定結果を下記表2に示す。各撮影条件には撮影条件を個々に識別するため、撮影条件No.を付与している。
The tube voltage of the X-ray tube at the time of imaging is 65 (kVp) and 80 (kVp), and the tube current is 1 (mA).
Further, the distance R3 from the focal point of the X-ray tube to the image detector is fixed at 3.5 (m), and the distances R1 and R2 are 2 ≧ R1 ≧ 0.07, 3.43 ≧ R2 ≧ 1.5, respectively. Shooting was performed in a range in which the magnification rate M was 1 ≦ M ≦ 50.
Table 2 below shows the photographing conditions at this time and the measurement result of the blur B caused by the conditions. In order to identify the shooting conditions individually for each shooting condition, the shooting condition No. Is granted.
〈画像処理条件〉
撮影により得られた位相コントラスト画像に対し、階調変換処理、周波数強調処理を施した処理画像と、未処理のままの拡大画像とを作成し、これらをフィルム出力装置により出力した。処理を施したものについては、階調変換処理ではG値を、周波数強調処理では強調する周波数帯域(F)をそれぞれ変化させている。
<Image processing conditions>
A processed image obtained by performing gradation conversion processing and frequency enhancement processing on the phase contrast image obtained by photographing, and an enlarged image that has not been processed were created, and these were output by a film output device. For the processed image, the G value is changed in the gradation conversion process, and the frequency band (F) to be emphasized is changed in the frequency enhancement process.
〈評価基準〉
フィルム上に出力形成された拡大画像の評価基準は以下の通りである。
◎:繊維一本のそれぞれを鮮明に認識することが可能
○:繊維数本のまとまりを認識することが可能
△:繊維の塊があることが分かる
×:繊維が視認できない
なお、上記評価において、繊維を認識できる本数は比較例と変わりないが、繊維の見え方がより鮮明である場合には「+」の符号を付している。
上記の評価基準に従って、7人の画像評価者がフィルム上の画像を観察し、被写体となったガラスウール繊維の画像について評価を行った。
<Evaluation criteria>
The evaluation criteria for the enlarged image output and formed on the film are as follows.
◎: Each of the fibers can be clearly recognized ○: A group of several fibers can be recognized △: It can be seen that there is a lump of fibers ×: The fibers cannot be visually recognized In the above evaluation, The number of fibers that can be recognized is the same as that of the comparative example, but the sign of “+” is given when the appearance of the fibers is clearer.
In accordance with the above evaluation criteria, seven image evaluators observed the image on the film and evaluated the image of the glass wool fiber that was the subject.
上記No.1〜9の撮影条件で撮影を行い、得られた撮影画像に対して階調変換処理を単独で施した場合、G値を固定した階調変換処理及び周波数強調処理を組み合わせて施した場合の画像評価結果を下記表3に示す。また、階調変換処理、周波数強調処理をともに施した場合の画像評価結果を下記表4に示す。 No. above. When shooting is performed under the shooting conditions of 1 to 9, and the obtained photographic image is subjected to gradation conversion processing alone, the gradation conversion processing with a fixed G value and the frequency enhancement processing are combined. The image evaluation results are shown in Table 3 below. Table 4 below shows the image evaluation results when both the gradation conversion processing and the frequency enhancement processing are performed.
表3に示すように、G値をG>20とすることにより、繊維を細かく識別することができるまで視認性が向上していることが分かる。これはG値を調整してコントラストを大きくしたことによるものを考えられる。また、500/(10M+B)以上の周波数帯域に対して強調処理を行った結果7、8では、特に撮影条件No.5〜7のときに最良の評価が得られており、鮮明に繊維を確認でいる画質となっていることが分かる。 As shown in Table 3, it can be seen that by setting the G value to G> 20, the visibility is improved until the fibers can be finely identified. This may be due to the increase in contrast by adjusting the G value. Further, in the results 7 and 8 in which the enhancement processing is performed on the frequency band of 500 / (10M + B) or more, in particular, the imaging condition No. The best evaluation is obtained at 5 to 7, and it can be seen that the image quality clearly confirms the fibers.
表4に示す結果からは、階調変換処理及び周波数強調処理を合わせて施すことにより、繊維を視認することができる画質となることが分かる。また、G>20、かつF=500/(10M+B)以上の周波数帯域の強調を行うことにより、繊維一本のそれぞれが鮮明に観察することができ、視認性が最良となっていることが分かる。
なお、上記評価では焦点径D=10(μm)の場合のもののみ示しているが、同様の実験を焦点径D=30(μm)まで変えて行ったところ、結果は焦点径D=10(μm)の場合とほぼ同じ結果となった。
From the results shown in Table 4, it can be seen that the image quality is such that the fibers can be visually recognized by performing the gradation conversion processing and the frequency enhancement processing together. Further, it is understood that each of the fibers can be clearly observed and the visibility is the best by emphasizing the frequency band of G> 20 and F = 500 / (10M + B) or more. .
In the above evaluation, only the case of the focal diameter D = 10 (μm) is shown, but when the same experiment was performed up to the focal diameter D = 30 (μm), the result was the focal diameter D = 10 ( The result was almost the same as in the case of μm).
〈階調反転処理〉
階調反転処理はアスベスト検出用に施される画像処理の一つであり、階調レベルに対応する濃度を反転させる処理である。例えば、最小階調0(表示濃度:黒)〜最大階調1023(表示濃度:白)である場合、これを反転させて最小階調0のとき表示濃度:白、最大階調1023のとき表示濃度:黒に割り付ける。
<Tone reversal processing>
The gradation inversion process is one of image processes performed for asbestos detection, and is a process for inverting the density corresponding to the gradation level. For example, in the case of the minimum gradation 0 (display density: black) to the maximum gradation 1023 (display density: white), this is inverted and the display is displayed when the minimum gradation is 0, the display density is white, and the maximum gradation is 1023. Density: Assign to black.
アスベストは肺野部に存在する。一般にアスベスト陰影は低濃度(画像検出器に到達する透過X線量が少ない)であるが、その背景の肺野部もアスベスト陰影に比較すると高濃度であるものの絶対値としては低濃度域にあるため、全体としてアスベスト陰影のコントラストが低くなってしまう。コントラストが低い場合、白い肺野部からより白く微細なアスベスト陰影を検出することとなり、非常に視認しづらい。アスベスト陰影のコントラストを上げるためには、前記階調変換処理により高コントラストとなるようにすることもできるが、背景の肺野部も同様に高コントラストとなり、その結果アスベスト陰影が視認しづらくなる。 Asbestos is present in the lung field. Generally, the asbestos shadow has a low concentration (the transmitted X-ray dose reaching the image detector is small), but the background lung field is also a high concentration compared to the asbestos shadow, but the absolute value is in the low concentration range. As a whole, the contrast of the asbestos shadow becomes low. When the contrast is low, white and fine asbestos shadows are detected from the white lung field, which is very difficult to see. In order to increase the contrast of the asbestos shadow, it is possible to achieve a high contrast by the gradation conversion process, but the background lung field also has a high contrast, and as a result, the asbestos shadow becomes difficult to visually recognize.
この場合、上記のように階調反転処理を施すことにより、アスベスト陰影が高濃度、肺野部はアスベスト陰影より低濃度となり、白い肺野部から黒いアスベスト陰影を検出することになるため、視覚的に検出しやすい画像となる。 In this case, by performing the gradation inversion process as described above, the asbestos shadow has a high density, the lung field has a lower density than the asbestos shadow, and the black asbestos shadow is detected from the white lung field. Therefore, the image is easy to detect.
〈アスベスト陰影候補の検出処理〉
検出処理では、上記階調変換処理及び/又は周波数強調処理が施された処理画像からアスベスト陰影に特徴的な濃度変化を示す領域をアスベスト陰影の候補領域として検出する。前記処理画像では、肺野等の人体構造物は黒くつぶれ(最高濃度Dmaxに該当する)、骨部は白くつぶれる(Dminに相当する)ため、アスベストが吸飲されていた場合、黒くつぶれた背景部に所定濃度のアスベスト部が散在するパターンとなる。このようなパターンをアスベスト陰影として検出すればよい。
<Asbestos shadow candidate detection process>
In the detection process, an area showing a density change characteristic of asbestos shadow is detected as a candidate area for asbestos shadow from the processed image subjected to the gradation conversion process and / or the frequency enhancement process. In the processed image, a human body structure such as a lung field is crushed black (corresponding to the maximum density Dmax), and a bone portion is crushed white (corresponding to Dmin). Therefore, when asbestos is ingested, the background crushed black A pattern in which asbestos parts having a predetermined concentration are scattered in the parts. Such a pattern may be detected as an asbestos shadow.
検出方法は何れの方法でも適用可能であるが、ここでは特開平10−91758号公報に記載されているように濃度勾配に基づいて検出する手法を説明する。
まず、対象画像から肺野領域を抽出する。抽出は特開平11−96380号公報に記載のように、対象画像の主走査方向及び副走査方向におけるヒストグラムを求め、照合用のヒストグラムパターンと比較することにより行われる。照合用のヒストグラムパターンにおいて肺野領域と定められている濃度領域と一致する画素値からなる領域を肺野領域として抽出する。
Although any detection method can be applied, here, a method of detecting based on a concentration gradient as described in JP-A-10-91758 will be described.
First, a lung field region is extracted from the target image. As described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-96380, extraction is performed by obtaining histograms in the main scanning direction and sub-scanning direction of the target image and comparing them with a matching histogram pattern. An area composed of pixel values that match a density area defined as a lung field area in the matching histogram pattern is extracted as a lung field area.
そして、肺野領域の各画素についてベクトル集中度を算出し、この集中度が予め設定されている閾値を超える画素からなる領域を1次候補領域とする。次いで、1次候補領域について特徴量(画素値の平均値、面積、ベクトル集中度の最大値、平均値等)を求め、特徴量に基づく判別分析により1次候補領域における偽陽性候補領域を検出し、これを1次候補領域から削除する。削除により残った領域を最終的なアスベスト陰影候補領域として出力する。判別分析では、予め真陽性のアスベスト陰影と偽陽性の陰影とを学習データとして判別ロジックを作成しておく。判別ロジックはマハラノビスの距離、ニューラルネットワーク等、何れのものも適用可能である。 Then, a vector concentration degree is calculated for each pixel in the lung field area, and an area composed of pixels in which the concentration degree exceeds a preset threshold is set as a primary candidate area. Next, a feature amount (average value of pixel values, area, maximum value of vector concentration, average value, etc.) is obtained for the primary candidate region, and false positive candidate regions in the primary candidate region are detected by discriminant analysis based on the feature amount. This is deleted from the primary candidate area. The region remaining after the deletion is output as the final asbestos shadow candidate region. In the discriminant analysis, a discriminating logic is created in advance using learning data as true-positive asbestos shadows and false-positive shadows. As the discrimination logic, any of Mahalanobis distance, neural network, etc. can be applied.
画像処理部27では、以上のような画像処理を、その処理条件を変えて全体画像、部分画像に適用する。処理条件としては、(1)階調変換処理のG値、(2)周波数強調処理において強調する周波数帯域F値、(3)階調反転処理の有無がある。
The
これら処理条件は読影に応じた読影用の画像処理のためのものと、アスベスト検出に応じたアスベスト検出用の画像処理のためのものが準備されている。
読影用の画像処理とは、読影に適した画像特性となるように施す画像処理である。読影用の画像処理は階調変換処理又は周波数強調処理のうちの1以上を含む。
一方、アスベスト検出用の画像処理とは、アスベスト陰影を検出しやすい画像特性となるように施す画像処理である。アスベスト検出用の画像処理は、階調変換処理、周波数強調処理、階調反転処理のうち1以上を含む。
These processing conditions are prepared for image processing for interpretation according to interpretation and for image processing for asbestos detection according to asbestos detection.
The image processing for image interpretation is image processing performed so as to obtain image characteristics suitable for image interpretation. The image processing for interpretation includes at least one of gradation conversion processing and frequency enhancement processing.
On the other hand, the image processing for asbestos detection is image processing performed so as to obtain an image characteristic that facilitates detection of asbestos shadows. The image processing for asbestos detection includes one or more of gradation conversion processing, frequency enhancement processing, and gradation inversion processing.
読影用の画像処理では、(1)G値は約2.5〜4.0(被写体Wの厚み等により変わる)、(2)F≧500/A(一般に、検出対象は100μm≦A≦5cm)、(3)階調反転処理無効、の処理条件が設定されている。
これに対し、アスベスト検出用の画像処理では、(1)G>20、(2)F≧500/(10M+B)、(3)階調反転処理有効、の処理条件が設定されている。
なお、階調変換処理、周波数強調処理、階調反転処理の画像処理をそれぞれ単独で施すこととしてもよいし、これら画像処理のうち1以上を組み合わせて複数の画像処理を施すこととしてもよい。
In the image processing for interpretation, (1) G value is about 2.5 to 4.0 (varies depending on the thickness of the subject W, etc.), (2) F ≧ 500 / A (in general, the detection target is 100 μm ≦ A ≦ 5 cm) ), (3) Invalid gradation inversion processing is set.
On the other hand, in the image processing for asbestos detection, processing conditions are set such that (1) G> 20, (2) F ≧ 500 / (10M + B), and (3) gradation inversion processing enabled.
Note that tone conversion processing, frequency enhancement processing, and tone inversion image processing may be performed individually, or a plurality of image processing may be performed by combining one or more of these image processing.
以上のようにして、得られた処理画像、或いはアスベスト陰影候補の検出結果は画像処理装置20から画像サーバ40に送信され、画像サーバ40において画像DB40aに保存される。
As described above, the obtained processed image or the detection result of the asbestos shadow candidate is transmitted from the
フィルム出力装置30は、入力画像に基づいてフィルム上に画像形成を行って出力する。
The
画像サーバ40は画像DB40aを備え、この画像DB40aに撮影装置10において得られた撮影画像(原画像)、画像処理装置20により得られた処理画像の他、アスベスト陰影の検出結果等をデータベース化して保存し、その入出力を管理する。
例えば、画像サーバ40は表示装置50からの要求に応じて指定された医用画像(原画像、処理画像)を画像DB40aから読み出して当該表示装置50に送信する。
The
For example, the
画像サーバ40は、HIS(Hospital Information System)やRIS(Radiology Information System)から撮影オーダ情報を受信する。撮影オーダ情報とは検査撮影に関する指示情報をいい、撮影対象の患者、検査等に関する指示情報が含まれる。画像サーバ40は、この撮影オーダ情報に基づいて対応する撮影画像の関連付け、データベース化を行う。
The
表示装置50は、医師が撮影画像を読影する際に用いられる端末装置である。表示装置50は、図9に示すように、制御部51、操作部52、表示部53、記憶部54、通信部55等を備えて構成されている。
The
制御部51は、CPU、RAM等から構成されており、記憶部54に記憶された各種制御プログラムに従って各種演算を行う、或いは各部の集中制御を行う。
The
操作部52は、マウス、キーボード等を備えてこれらの操作に応じた操作信号を生成して制御部51に出力する。
表示部53は、ディスプレイを備え、制御部51の制御に従って各種表示画面を表示する。
The
The
記憶部54は、制御部51において実行される各種制御プログラム、その実行に必要なパラメータ、データ等を記憶している。
通信部55は、通信用インターフェイスを備えてネットワークN上の外部装置と通信を行う。
The
The
次に、図10を参照して、医用画像システム1の動作について説明する。
図10は、医用画像システム1において撮影からその撮影画像が表示されるまでの全体的な流れを説明するフローチャートである。
Next, the operation of the medical image system 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the overall flow from photographing to displaying the photographed image in the medical image system 1.
事前にHIS等から撮影オーダ情報が画像サーバ40に送信されているので、画像サーバ40ではその撮影オーダ情報の表示が行われる。撮影技師はこの撮影オーダ情報に従って指定された患者に対し、指定された撮影部位等の撮影方法で撮影作業を行う。
Since the imaging order information is transmitted from the HIS or the like to the
撮影装置10では撮影技師の操作に従って撮影が行われる(ステップS1)。
撮影は、通常撮影と拡大撮影が本体部33の制御により自動的に切り替えて行われる。図5(a)に示すように、通常撮影により被写体胸部の全体Tを撮影し、拡大撮影により胸部の一部P1、P2を拡大して撮影するためである。ここでは、下記に示す順番・撮影内容で撮影オーダ情報が発行されており、それに応じて計4回の撮影を行うこととする。
(1)通常撮影1:胸部正面、ターゲット位置(0,0)
(2)通常撮影2:胸部側面、ターゲット位置(0,0)
(3)拡大撮影1:部分P1、ターゲット位置(x1、y1)
(4)拡大撮影2:部分P2、ターゲット位置(x2、y2)
In the photographing
Shooting is performed by automatically switching between normal shooting and enlarged shooting under the control of the
(1) Normal shooting 1: Chest front, target position (0, 0)
(2) Normal shooting 2: Chest side, target position (0, 0)
(3) Enlarged shooting 1: Part P1, target position (x1, y1)
(4) Magnification shooting 2: part P2, target position (x2, y2)
上記(1)の通常撮影1の際には、図3に示すように被写体のすぐ後方に画像検出器31が配置されてX線源21を用いて通常撮影が行われる。その後、通常撮影2を行う際には、X線源21はそのままで被写体を90度回転させて側面の撮影が行われる。次に、拡大撮影1を行う際にはX線源21が小焦点径D2のX線源22に切り替えられる。また、被写体の位置は変えずに、指定された拡大率Mに応じてX線源22と画像検出器31の配置位置が変更され、距離R1、R2が調整される。さらに、X線源22の移動によりターゲット位置が(0,0)から(x1、y1)に変更される。
In the case of the normal imaging 1 of (1) above, as shown in FIG. 3, the
拡大撮影2を行う際には、X線源22のターゲット位置が(x1、y1)から(x2、y2)へ変更され、その変更後位置に応じて画像検出器31の位置が一致するように画像検出器31の位置が変更される。
なお、画像検出器31としてCRカセッテを使用することとする。画像検出器31としてカセッテを用いている場合は、撮影毎にカセッテが交換される。
When performing magnified
Note that a CR cassette is used as the
画像生成装置3では上記撮影(1)〜(4)が行われる毎に撮影画像のデータが生成され、通常撮影により得られた全体画像、拡大撮影により得られた部分画像の各撮影画像が画像サーバ40へ送信される。
The image generation device 3 generates captured image data every time the above-described shooting (1) to (4) is performed, and each captured image of the whole image obtained by the normal shooting and the partial image obtained by the enlarged shooting is an image. It is transmitted to the
画像サーバ40では、撮影装置10から受信された各撮影画像が画像DB40aに保存される。このとき、撮影オーダ情報と各撮影画像の対応付けが行われ、その対応する撮影オーダ情報に基づいて各撮影画像のデータベース化が行われ、各撮影画像が関連付けて保存される(ステップS2)。
In the
関連付けは、各撮影画像に対して図11に示すような付帯情報を生成し、画像のヘッダ領域に書き込む等することにより行われる。
付帯情報は、図11に示すように患者基本情報テーブルL1、検査情報テーブルL2、シリーズ情報テーブルL3、画像詳細情報テーブルL4からなる。
The association is performed by generating incidental information as shown in FIG. 11 for each captured image and writing it in the header area of the image.
As shown in FIG. 11, the incidental information includes a patient basic information table L1, an examination information table L2, a series information table L3, and an image detailed information table L4.
患者基本情報テーブルL1には患者情報が記憶されている。また、個々の患者情報を区別するために付与された患者情報LIDが書き込まれる。
検査情報テーブルL2には、撮影が依頼された検査に関する検査情報が記憶されている。また、個々の検査情報を区別するために付与された検査情報LIDが書き込まれている。
Patient information is stored in the patient basic information table L1. In addition, patient information LID given to distinguish individual patient information is written.
The inspection information table L2 stores inspection information related to the inspection for which imaging is requested. In addition, inspection information LID given to distinguish individual inspection information is written.
シリーズ情報テーブルL3には同一検査において得られた一連の撮影画像に関するシリーズ情報が記憶されている。シリーズ情報テーブルL3には全体画像又は部分画像の何れであるか、部分画像であればターゲット位置の位置情報が書き込まれる。このシリーズ情報テーブルL3においては、個々のシリーズ情報を区別するためのシリーズ情報LIDが付与されて記憶されている。 In the series information table L3, series information regarding a series of captured images obtained in the same examination is stored. In the series information table L3, the position information of the target position is written as to whether the image is an entire image or a partial image. In the series information table L3, series information LID for distinguishing individual series information is given and stored.
画像詳細情報テーブルL4には画像に関する詳細情報が書き込まれる。画像処理が施された処理画像の場合、その画像処理種(読影用の画像処理又はアスベスト検出用の画像処理)、画像処理時の処理条件(G値、周波数F、階調変換処理時の条件)が書き込まれる。また、画像詳細情報テーブルL4には画像詳細情報を個々に区別するための画像詳細情報LIDが付与されて記憶されている。 Detailed information about the image is written in the detailed image information table L4. In the case of a processed image subjected to image processing, its image processing type (image processing for interpretation or image processing for asbestos detection), processing conditions during image processing (G value, frequency F, conditions during gradation conversion processing) ) Is written. Further, the detailed image information table L4 stores detailed image information LID for individually distinguishing the detailed image information.
患者情報、検査情報、シリーズ情報は、撮影オーダ情報から取得される。画像詳細情報は、画像生成に関する情報については撮影装置10から、画像処理に関する情報について画像処理装置20から取得されるものである。
Patient information, examination information, and series information are acquired from imaging order information. The detailed image information is acquired from the
全体画像及び部分画像は同一患者についてある一の検査で同時に撮影されるものであるため、患者基本情報テーブルL1、検査情報テーブルL2は同一内容となる。すなわち、患者情報LID、検査情報LIDにより同一患者の同一検査で得られた各撮影画像を関連付けることができる。 Since the whole image and the partial image are taken at the same time in one examination for the same patient, the patient basic information table L1 and the examination information table L2 have the same contents. That is, each captured image obtained by the same examination of the same patient can be associated with the patient information LID and the examination information LID.
次いで、関連付けられた全体画像及び部分P1、P2の部分画像は、画像処理対象の画像として画像サーバ40から画像処理装置20に送信される。
画像処理装置20では、全体画像及び部分画像にそれぞれ画像処理が施されるとともに、アスベスト陰影候補の検出処理が行われる(ステップS3)。
Next, the associated whole image and the partial images P1 and P2 are transmitted from the
In the
画像処理装置20では、全体画像には読影用の画像処理が施される。部分P1、P2の部分画像には読影用とアスベスト検出用の2種類の画像処理が施される。その後、アスベスト検出用の画像処理が施された部分画像を用いてアスベスト陰影候補の検出処理が行われる。
検出処理が終了すると、全体画像及び部分画像の処理画像とともに、アスベスト陰影候補の検出結果が画像サーバ40に送信される。画像サーバ40では各処理画像が互いに関連付けられて画像DB40aに保存される。また、部分画像についてはアスベスト陰影候補の検出結果が付帯情報として付帯される。
In the
When the detection process ends, the detection result of the asbestos shadow candidate is transmitted to the
以上が、撮影画像の撮影から保存までの流れである。
次に、保存された撮影画像の表示について説明する。
表示装置50では操作部52を介して医師により読影対象の患者の指定操作が行われると、制御部51において指定された患者に係る撮影画像を要求する要求情報が生成され、通信部55を介して画像サーバ40に送信される。
画像サーバ40では、表示装置50からの要求情報に応じて、指定された患者に係る全体画像、部分画像の処理画像が画像DB40aにおいて検索され、表示装置50に送信される。
The above is the flow from shooting to saving of a shot image.
Next, display of a stored captured image will be described.
In the
In the
表示装置50では、画像サーバ40から取得された全体画像、部分画像の各処理画像が関連付けて表示される(ステップS4)。ここで、関連付けて表示するとは、胸部の全体画像とその一部の部分画像との位置関係を関連させて表示することである。
In the
全体画像、部分画像は、操作部52からの指示操作に応じてその表示内容を切り替えて表示することが可能である。以下、読影用の画像処理が施された全体画像を読影全体画像、読影用の画像処理が施された部分画像を読影部分画像、アスベスト検出用の画像処理が施された部分画像を検出部分画像という。
The entire image and the partial image can be displayed by switching the display contents according to an instruction operation from the
まず初期表示時には制御部51の表示制御により、図12に示すように、読影全体画像T1、読影部分画像P11、P21が同一画面上に並べて表示される。このとき、制御部51では全体画像、部分画像についてトリミングする等、表示に必要な画像処理が行われる。読影全体画像T1は胸部を正面から撮影した画像であり、読影部分画像P11は部分P1、読影部分画像P21は部分P2に対応する画像である。読影部分画像P11、P21は読影全体画像T1に比べて拡大されているとともに、エッジ効果によりアスベスト陰影の辺縁部分がより明瞭となっている。
First, as shown in FIG. 12, during the initial display, the entire interpretation image T1 and the interpretation partial images P11 and P21 are displayed side by side on the same screen as shown in FIG. At this time, the
この読影画面において、医師により読影部分画像P11又はP21が選択操作されると、制御部51の表示制御により読影全体画像T1において、当該選択された読影部分画像P11又はP12に対応する部分P1、P2を指し示すマーカd1が表示される。医師はこのマーカd1により、部分画像の位置を識別することが可能となり、部分画像の全体画像に対する位置関係を容易に把握することができる。
In this interpretation screen, when an interpretation partial image P11 or P21 is selected and operated by a doctor, portions P1 and P2 corresponding to the selected interpretation partial image P11 or P12 in the overall interpretation image T1 by display control of the
逆に、読影全体画像T1において読影部分画像P11、P21に対応する部分P1、P2が選択操作された場合には、当該選択された部分P1又はP2に対応する読影部分画像P11、P21の縁に枠のマーカを表示する等して識別表示されるような構成であってもよい。この場合、医師は選択した部分に対応する部分画像が何れの部分画像P11又はP12であるかを識別することができ、容易に観察したい部分の部分画像を把握することができる。 On the contrary, when the portions P1 and P2 corresponding to the interpretation partial images P11 and P21 are selected in the interpretation whole image T1, the edges of the interpretation partial images P11 and P21 corresponding to the selected portion P1 or P2 are selected. It may be configured to be identified and displayed by displaying a marker on the frame. In this case, the doctor can identify which partial image P11 or P12 is the partial image corresponding to the selected portion, and can easily grasp the partial image of the portion to be observed.
また、図12に示す読影画面において、医師による読影用と検出用の切替操作がなされた場合、その切替操作に応じて制御部51では表示制御がなされ、読影部分画像P11又はP12と検出部分画像P12又はP22が切り替えて表示される。検出部分画像P12、P22は読影部分画像P11、P21に比べてアスベスト陰影がより強調された画質(コントラスト、鮮鋭性)となっている。
In addition, when a doctor switches between interpretation and detection on the interpretation screen shown in FIG. 12, display control is performed by the
さらに、読影全体画像T1の選択操作に応じて、制御部51の表示制御により図13に示すように正面の読影全体画像T1が側面の読影全体画像T2に切替表示される。なお、他にも異なる撮影方向から撮影した読影全体画像がある場合には、一括表示の指示に応じて、図14に示すように同一画面上に正面及び左右側面の読影全体画像T1〜T3、読影部分画像P11、P21又は検出部分画像P12、P22を表示させることとしてもよい。
Further, according to the selection operation of the whole interpretation image T1, the whole interpretation image T1 on the front is switched to the whole interpretation image T2 on the side as shown in FIG. 13 by the display control of the
肺野部は心臓等の他の臓器と重複する部分があり、この重複部分については背景に臓器の陰影が重なるためアスベスト陰影が検出しにくいが、正面、側面と観察する方向を変えることにより、その重複が解消された肺野部を観察することができる場合がある。 The lung field has a part that overlaps with other organs such as the heart, and as for this overlapping part, the shadow of the organ overlaps the background, so it is difficult to detect asbestos shadows. In some cases, it is possible to observe the lung field where the duplication is eliminated.
各読影画面には検出結果の表示を指示するための検出結果ボタンd4が表示されており、この検出結果ボタンd4が操作されると、制御部51の表示制御により、アスベスト陰影候補の検出結果が表示される。またこのとき、アスベスト陰影候補の検出の有無によって、読影画面上に表示されている全体画像、部分画像が切替表示される。具体的には、何れの検出部分画像P11、P21からもアスベスト陰影候補が検出されなかった場合には、切替表示は行われず、医師の操作に応じた表示状態が維持されるが、アスベスト陰影候補が検出された場合には、少なくとも検出された部分画像については必ず読影部分画像P11、P21に切替表示される。
A detection result button d4 for instructing display of a detection result is displayed on each interpretation screen. When this detection result button d4 is operated, the detection result of the asbestos shadow candidate is displayed by display control of the
例えば、図12に示す読影画面において検出結果ボタンd4が操作されると、図15に示すように読影画面上に検出結果d2が表示される。
検出結果d2は、読影全体画像T1の縮小画像上にアスベスト陰影候補の検出の有無を示すマーカd3が表示されてなるものである。実線で表示されたマーカd3はアスベスト陰影候補が検出されていることを示し、点線で表示されたマーカd3はアスベスト陰影候補の検出処理を行ったが、候補は検出されなかったことを示す。
For example, when the detection result button d4 is operated on the interpretation screen shown in FIG. 12, the detection result d2 is displayed on the interpretation screen as shown in FIG.
The detection result d2 is obtained by displaying a marker d3 indicating whether or not an asbestos shadow candidate is detected on the reduced image of the entire interpretation image T1. A marker d3 displayed with a solid line indicates that an asbestos shadow candidate is detected, and a marker d3 displayed with a dotted line indicates that an asbestos shadow candidate has been detected, but no candidate has been detected.
このとき、アスベスト陰影候補が検出されている部分P1については読影部分画像P11が表示され、アスベスト陰影候補が検出されていない部分P2については切替表示は行われず、前画面で表示されていた読影部分画像P21、P22の何れかが表示されたままとなる。
なお、その後は切替操作を行うことにより読影部分画像P11について検出部分画像P12に切り替えることは可能である。
このように、まずエッジ効果がある読影部分画像から医師に観察させ、その後、必要に応じて検出部分画像を表示させるという表示順を経ることにより、まず読影部分画像において、医師は塵肺や中皮種の発症の有無を確認し、疑わしき陰影があるとき、さらに検出部分画像におけるアスベスト陰影の有無によって、真陽性か偽陽性かを判断することが可能となる。
At this time, the interpretation partial image P11 is displayed for the portion P1 where the asbestos shadow candidate is detected, and the switching display is not performed for the portion P2 where the asbestos shadow candidate is not detected, and the interpretation portion displayed on the previous screen. One of the images P21 and P22 remains displayed.
After that, the interpretation partial image P11 can be switched to the detection partial image P12 by performing a switching operation.
In this way, the doctor first observes the interpretation partial image having an edge effect and then displays the detection partial image as necessary. The presence or absence of the onset of the species is confirmed, and when there is a suspicious shadow, it is possible to determine whether it is true positive or false positive based on the presence or absence of asbestos shadow in the detected partial image.
また、医師は、アスベスト陰影候補の検出結果d2を参照して読影に供することができる。また、検出結果d2は読影部分画像P11、P21若しくは検出部分画像P12、P22と同一画面上に表示される。読影部分画像P11、P21はエッジ効果によりアスベスト陰影の辺縁が明瞭となっており、検出部分画像P12、P22はアスベスト陰影がさらに強調されているので、これら画像と検出結果d2とを比較しながらアスベストの有無を診断することができる。 In addition, the doctor can perform interpretation by referring to the detection result d2 of the asbestos shadow candidate. The detection result d2 is displayed on the same screen as the interpretation partial images P11 and P21 or the detection partial images P12 and P22. The interpretation partial images P11 and P21 have clear edges of the asbestos shadow due to the edge effect, and the detection partial images P12 and P22 further emphasize the asbestos shadow. Therefore, while comparing these images with the detection result d2, The presence or absence of asbestos can be diagnosed.
以上のように、本実施形態によれば、撮影装置10において一回の検査撮影で通常撮影と拡大撮影を切り替えて行い、胸部全体を示す全体画像とその一部分を示す部分画像を得る。画像処理装置20では、全体画像については読影用の画像処理を施し、部分画像についてはアスベスト陰影検出用、読影用の画像処理を施し、それぞれ処理画像を生成する。そして、表示装置50において、それら処理画像である読影全体画像、読影部分画像、検出部分画像を関連付けて同一画面上に表示する。
As described above, according to the present embodiment, the
これにより、医師はアスベスト陰影のような微小な陰影を目視により検出するにあたり、全体的に、また部分的に拡大された画像を観察することができ、容易にかつ効率的にアスベスト陰影の検出を行うことが可能となる。また、読影の目的に適した画像処理が施された複数の処理画像を組み合わせて比較観察することができる。 As a result, doctors can observe images that are magnified entirely or partially when visually detecting minute shadows such as asbestos shadows, and can easily and efficiently detect asbestos shadows. Can be done. In addition, a plurality of processed images subjected to image processing suitable for the purpose of interpretation can be combined for comparative observation.
また、読影部分画像と検出部分画像の切替表示が可能であり、医師は目的に応じて、読影に適した画質、アスベスト陰影検出に適した画質を切替表示させることができる。 Further, it is possible to switch display between the interpretation partial image and the detection partial image, and the doctor can switch and display the image quality suitable for interpretation and the image quality suitable for asbestos shadow detection according to the purpose.
なお、上述した実施形態は本発明を適用した好適な一例であってこれに限定されない。
例えば、全体画像の表示時に次回の検査時に拡大撮影を行う部分を撮影予約することができるように、図11に示す全体画像T1上で撮影予約する領域を選択操作可能な構成としてもよい。この場合、表示装置50において、選択された部分について拡大撮影を行うことを指示する指示情報を生成し、撮影オーダ情報を発行するHISやRISに送信する。HISやRISでは、指示情報に基づいて撮影オーダ情報が生成され、画像サーバ40に送信される。
In addition, embodiment mentioned above is a suitable example to which this invention is applied, and is not limited to this.
For example, a configuration may be adopted in which an area to be reserved for shooting on the entire image T1 shown in FIG. 11 can be selected and operated so that a portion for performing enlarged shooting at the next inspection can be reserved when the entire image is displayed. In this case, the
医師は経過観察したい部分がある場合や、読影中にアスベスト陰影、或いは疑わしい陰影を発見した場合には、読影中の全体画像T1から容易にかつ具体的に撮影予約する部分を指定することができ、効率的である。 When there is a part that the doctor wants to follow up, or when an asbestos shadow or a suspicious shadow is found during interpretation, the doctor can easily and specifically specify the part to be reserved for imaging from the whole image T1 being interpreted. Is efficient.
また、1回の検査撮影において通常撮影と拡大撮影を行うこととしたが、まず、通常撮影により全部画像を撮影してこれを表示装置50において表示させ、この全部画像において拡大撮影を行う部分を撮影予約することができる構成としてもよい。
この構成では、医師が一度全部画像を読影して塵肺、中皮種等の陰影、或いはそのような疾病が発症しているとして疑わしい陰影を発見し、より詳細な画像を得たいときのみ、拡大撮影を行うこととなるので、患者の撮影による負担を軽減することができる。また、医師も診察中に観察したい部分を容易に撮影予約することができ、効率的である。
In addition, the normal photographing and the magnified photographing are performed in one inspection photographing, but first, the whole image is photographed by the normal photographing and displayed on the
In this configuration, only when the doctor wants to obtain a more detailed image by reading the entire image once and discovering the shadow of pneumoconiosis, mesothelioma, etc., or a suspicious shadow such as developing a disease. Since photographing is performed, the burden of photographing by the patient can be reduced. In addition, the doctor can easily make a reservation for taking a picture of the part that he / she wants to observe during the examination, which is efficient.
また、上述した説明では、2枚の全体画像(正面、側面)、2枚の部分画像(部分P1、P2)を撮影する例を説明したが、その枚数等は特に限定されない。また、2枚の部分画像は左側の肺野部から撮影したが、左右それぞれの肺野部から部分画像を撮影することとしてもよく、その撮影対象の部分も特に限定されない。 In the above description, an example in which two whole images (front and side surfaces) and two partial images (parts P1 and P2) are photographed has been described. However, the number of images is not particularly limited. The two partial images were taken from the left lung field, but partial images may be taken from the left and right lung fields, and the part to be photographed is not particularly limited.
また、読影部分画像、検出部分画像等を電子カルテや電子レポートにシェーマとして貼り付け可能としてもよい。診察時の参照用として読影部分画像、検出部分画像を利用することができる。 In addition, the interpretation partial image, the detection partial image, and the like may be pasted as a schema on an electronic medical record or an electronic report. An interpretation partial image and a detection partial image can be used for reference at the time of diagnosis.
また、本実施形態では位相コントラスト撮影を採用した例を説明したが、一般的な拡大撮影手法を採用してもよい。この場合、エッジ強調効果による視認性向上は期待できないが、上述のような画像処理条件や、各処理画像の表示方法を採用することにより、アスベスト陰影の視認性を向上することが可能となる。 Moreover, although the example which employ | adopted phase contrast imaging was demonstrated in this embodiment, you may employ | adopt a general expansion imaging method. In this case, the improvement in visibility due to the edge enhancement effect cannot be expected, but the visibility of asbestos shadows can be improved by employing the above-described image processing conditions and the display method of each processed image.
100 医用画像システム
10 撮影装置
2 X線源
3 画像生成装置
20 画像処理装置
21a 制御部
27 画像処理部
30 フィルム出力装置
40 画像サーバ
50 表示装置
51 制御部
52 操作部
53 表示部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記通常撮影により撮影された全体画像及び前記拡大撮影により撮影された胸部の部分画像のデータを生成するデータ生成手段と、
前記全体画像に読影用の画像処理を含む第1画像処理を施す第1画像処理手段と、
前記部分画像に読影用の画像処理、アスベスト陰影検出用の画像処理を含む第2画像処理を施す第2画像処理手段と、
画像表示を行うための表示手段と、
前記第1画像処理が施された全体画像及び前記第2画像処理が施された部分画像を関連付けて前記表示手段上に表示させる制御手段と、
を備えることを特徴とする医用画像システム。 Photographing means for switching between normal photographing for photographing the entire chest of the subject and enlarged photographing for a part of the chest;
Data generating means for generating data of the whole image shot by the normal shooting and the partial image of the chest shot by the enlarged shooting;
First image processing means for performing first image processing including image processing for interpretation on the entire image;
Second image processing means for performing second image processing including image processing for image interpretation and image processing for asbestos shadow detection on the partial image;
Display means for performing image display;
Control means for associating and displaying the entire image subjected to the first image processing and the partial image subjected to the second image processing on the display means;
A medical image system comprising:
前記アスベスト陰影検出用の画像処理は、階調変換処理、周波数強調処理又は階調反転処理のうち、1以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の医用画像システム。 The image processing for image interpretation includes one or more of gradation conversion processing or frequency enhancement processing,
The medical image system according to claim 1, wherein the image processing for detecting asbestos shadow includes one or more of gradation conversion processing, frequency enhancement processing, and gradation inversion processing.
前記制御手段は、前記操作手段による指示操作に応じて、前記読影用の画像処理が施された部分画像と、前記アスベスト検出用の画像処理が施された部分画像とを切り替えて表示させることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の医用画像システム。 Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
The control means switches between a partial image subjected to the image processing for interpretation and a partial image subjected to the image processing for asbestos detection in accordance with an instruction operation by the operation means. The medical image system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記制御手段は、前記操作手段を介して前記部分画像が選択操作されると、前記全体画像における当該選択された部分画像に対応する位置を識別表示させることを特徴とする請求項5に記載の医用画像システム。 Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
6. The control unit according to claim 5, wherein when the partial image is selected and operated through the operation unit, a position corresponding to the selected partial image in the entire image is identified and displayed. Medical imaging system.
前記制御手段は、前記操作手段を介して前記全体画像における前記部分画像に対応する部分が選択操作されると、当該選択された部分の部分画像を識別表示させることを特徴とする請求項5に記載の医用画像システム。 Comprising an operation means for performing an instruction operation of display contents in the display means;
6. The control unit according to claim 5, wherein when the part corresponding to the partial image in the entire image is selected and operated through the operation unit, the partial image of the selected part is identified and displayed. The medical imaging system described.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014173948A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Colorimetric device, image forming apparatus, colorimetric method and program |
US10127473B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-11-13 | Nec Corporation | Diagnosis assisting system, diagnosis assisting method, and program thereof |
CN110505842A (en) * | 2017-04-13 | 2019-11-26 | 株式会社岛津制作所 | X-ray imaging device |
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- 2006-03-17 JP JP2006074632A patent/JP2007244738A/en not_active Withdrawn
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JP2014173948A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Colorimetric device, image forming apparatus, colorimetric method and program |
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