JP2010115365A - 医用画像処理方法、プログラム、及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合成画像において個々の医用画像毎の加工処理を可能とし、読影しやすくする。
【解決手段】記憶手段２、表示手段４及び操作手段６を有するコンピュータにより、医用画像の幅値および高さ値を算出し、左右に隣接配置して合成表示（Ｓ１５）した２枚の医用画像上に対して、算出した幅値Ｗに基づき隣接側の左右合成線Ｍを算定して合成画像に関連付けて記憶し（Ｓ１３）、表示手段４に表示された合成画像上においてポインタの位置座標を取得し、位置座標が左右合成線で区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、画像処理を行う画像領域を識別し（Ｓ１７）、識別した医用画像を加工処理し、記憶手段２に処理結果を左右合成線とともに保存する（Ｓ１９）。
【選択図】図２

Description

本発明は、デジタル撮影したマンモグラフィ（乳房画像）等のデジタル医用画像を画像処理する方法、並びにこの方法を実行可能なプログラム、及び装置に関する。

近年、デジタル撮影装置（computed radiographなど）、または、デジタルマンモグラフィ（direct digital mammography）診断の普及により、乳房疾患の診断にデジタルマンモグラフィ（digital mammography）撮影装置の利用が広がっている。例えば、マンモグラフィ診断では通常上下（craniocaudal; CC）と斜め（mediolateral oblique; MLO）方向から左右の画像を２枚ずつデジタル撮影し、総数４枚のデジタル画像を取得する。撮影された４枚の画像は、右側の画像が左側に配置され左側の画像が右側に配置されるように、上下方向および左右斜め方向の組毎にフィルムで出力され、または特許文献１等に記載の技術のように高解像度のモニター等の表示手段に表示して読影される。
特に、マンモグラフィ検査の画像診断では、より診断し易くするため、撮影された４枚の画像を上下方向および左右斜め方向の組毎に左右に対称させた２枚の合成画像にし、読影を行う。

特開２００７−２５２８５３号公報

しかしながら、上記の従来技術では、撮影環境や撮影された乳房の左右の形が違い、合成画像の左右のコントラストが異なる等、画像加工処理（window leveling、画像移動、画像反転、拡大、縮小、sharpeningなど）が必要な場合があっても、片面のみの処理ができず、読影がしづらい場合があった。

そこで、本発明では上記課題を鑑み、複数の医用画像からなる合成画像を表示させた状態で、従来技術ではできなかった個々の医用画像毎の画像処理を可能とし、読影しやすくする医用画像処理方法、装置、及びプログラムの提供を課題とすることにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータにより実行される医用画像処理方法であって、前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出するステップと、前記合成画像上において、左右に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記幅値に基づき隣接側の左右合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶し、および／または、上下に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記高さ値に基づき隣接側の上下合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶するステップと、前記表示手段に表示された前記合成画像上において前記操作手段で示すポインタの位置座標を取得し、前記位置座標が前記左右合成線および／または前記上下合成線で区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、前記合成画像における画像処理を行う画像領域を識別するステップと、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、上記発明にあって、前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出するステップにおける幅値および／または高さ値が背景部分をカットするように算出されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上記発明にあって、前記医用画像が、被診断者の左右一対計２枚の乳房画像であり、前記合成画像が、当該乳房画像が左右に隣接配置されたものであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータに、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の各ステップを実行させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータを備えた医用画像処理装置であって、前記コンピュータが、前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出する値算出手段と、前記合成画像上において、左右に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記幅値に基づき隣接側の左右合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶し、および／または、上下に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記高さ値に基づき隣接側の上下合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶する合成線記憶手段と、前記表示手段に表示された前記合成画像上において前記操作手段で示すポインタの位置座標を取得し、前記位置座標が前記左右合成線および／または前記上下合成線で区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、前記合成画像における画像処理を行う画像領域を識別する医用画像識別手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、上記発明にあって、値算出手段における幅値および／または高さ値が背景部分をカットするように算出されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、上記発明にあって、前記医用画像が、被診断者の左右一対計２枚の乳房画像であり、前記合成画像が、当該乳房画像が左右に隣接配置されたものであることを特徴とする。

請求項１〜７に記載の発明によれば、複数の医用画像からなる合成画像を表示させた状態で、個々の医用画像毎の画像加工処理を可能とし、読影しやすくできる。

以下、本発明の一実施形態に係る医用画像処理方法、装置、プログラムにつき、適宜図面に基づいて説明する。図１は医用画像処理装置１のブロック図、図２は医用画像処理装置１において実行される医用画像処理プログラムないしはこれにより実施される医用画像処理方法のフローチャートであって、医用画像処理装置１は、各種情報を記憶する記憶手段２、画像等を表示する表示手段４、操作者による入力を受け付ける操作手段６、外部装置と通信を行う通信手段８、およびこれらを制御する制御手段１０を備える。

なお、記憶手段２はハードディスクあるいはリムーバブルディスク、メモリで構成され、表示手段４はＬＣＤ（液晶ディスプレイ）あるいはＣＲＴ（ブラウン管）で構成され、操作手段６はキーボードやポインティングデバイス（マウスやトラックボール等）で構成され、通信手段８はＬＡＮコントローラで構成され、および制御手段１０はＣＰＵとＲＡＭの組合せで構成される。

記憶手段２には、ＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から読み出された医用画像処理プログラムが格納されていると共に、処理前後の医用画像として乳房画像が格納される。乳房画像は、画素が縦横に並ぶ長方形状のデジタル医用画像であって、乳房部分が比較的に明るく（乳房部分の画素値が比較的に大きく）なっており、その余の背景部分が比較的に暗く（乳房部分の画素値が比較的に小さく）なっている。処理前の乳房画像は、図示しないモダリティ（撮影装置）から、通信手段８を介して取得されたものである。モダリティとしては、ＣＲ（Computed Radiography）、デジタル乳房撮影機（Digital Mammography）、ＦＰＤ（Flat Panel Detector）、ＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等がある。

制御手段１０は、乳房画像の幅値および高さ値を算出する値算出手段と、合成画像上において、左右に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記幅値に基づき隣接側の左右合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶する合成線記憶手段と、前記表示手段に表示された前記合成画像上において前記操作手段で示すポインタの位置座標を取得し、前記位置座標が前記左右合成線で区切られた画像領域に含まれるかによって、合成画像における画像処理を行う画像領域を識別する医用画像識別手段としての乳房画像識別手段と、を備えている。

医用画像処理装置１において、制御手段１０により医用画像処理プログラムが逐次読み出されて実行されると、医用画像処理方法が実施される。制御手段１０は、まず始めに画像合成処理対象となる乳房画像を決定する前処理（図２のステップ（段階）Ｓ１１、以下単にＳ１１等という）をおこなう。この決定は、操作手段６を介して処理開始の入力があった場合、あるいは通信手段８が新たに処理前の乳房画像を受信した場合等に行われる。

さらに前処理Ｓ１１において、制御手段１０は、決定した乳房画像（元画像）の画像サイズを、図３（ａ）に示すように、予め規定した統一画像サイズ、即ち幅値（横の画素数）Ｗ、高さ値（縦の画素数）Ｈの長方形状のサイズと一致するように大きさを調整処理する。この画像サイズは、表示手段４の画像表示領域のサイズが幅値２Ｗ、高さ値Ｈである場合、その領域に２枚の医用画像を左右に隣接配置可能とすることから規定される。ここで、表示手段４の画像表示領域、および個々の乳房画像において、画素の位置の原点（０，０）は左上とし、ｘ軸は原点から右方向、ｙ軸は原点から下方向にとるものとする。

それから、制御手段１０は、前処理した乳房画像に個々付与されていたヘッダ情報を読み取り、読み取ったヘッダ情報に基づき、左右および撮影方向を判別するとともに、撮影方向毎に左右一対計２枚の乳房画像として組み分けする。図３（ａ）に示した乳房画像は、上下方向撮影により得られ、組み分けされた左右一対の乳房画像である。

制御手段１０は、値算出手段によって算出された右乳房画像２１の幅値Ｗ、高さ値Ｈから、直線式ｘ＝Ｗを算定する。この直線式は、算出された幅値Ｗに基づき合成線記憶手段によって算定された左右合成線Ｍに相当し、左面に配置される右乳房画像２１と、隣接して右面に配置される左乳房画像２２との中心線に相当する。そして、制御手段１０は、左右乳房画像２１、２２を左右に隣接配置して合成表示した表示手段４上において、この左右合成線Ｍで区切った左右の画像領域を設定する。算定された直線式ｘ＝Ｗの幅値Ｗは、左右一対の乳房画像からなる合成乳房画像のヘッダ情報に、左右合成線Ｍの水平値として関連付けられ、ヘッダ情報とともに合成線記憶手段によって記憶手段２に保存される（Ｓ１３）。

また、制御手段１０は、幅値Ｗ、高さ値Ｈの画像サイズとなるように前処理した右乳房画像２１または左乳房画像２２において、診断に不要な背景部分がある場合、この不要な背景部分をカッティング処理する。このカッティング処理は、操作手段６を介して処理開始の入力があった場合、あるいは制御手段１０による自動的な判断処理の結果に応じて行われる。

カッティング処理は、図３（ｂ）で示すように、右乳房画像２１において、左右両端辺から幅値Ａ、Ｂの位置の点線までの領域２３、２４を不要部分として切り取るとともに、同様に左乳房画像２２において、左右両端辺から幅値Ｃ、Ｄの位置の点線までの領域２５、２６を不要部分として切り取る。カッティング処理後、右乳房画像２１の幅値はＷ’となる。制御手段１０は、カッティング処理で得られた左右乳房画像２１、２２について、それらの原点（０，０）をそれぞれ点（Ａ，０）、点（Ｃ，０）にシフト処理する。

次に、制御手段１０は、図３（ｂ）のカッティング処理した左右乳房画像２１、２２について、画像合成処理を行う（Ｓ１５）。制御手段１０は、右乳房画像２１のシフトした原点を、表示手段４の画像表示領域の原点に一致させて配置し、左乳房画像２２のシフトした原点を、右乳房画像２１の右上点（Ｗ’，０）に一致させて配置して合成処理を行う。

この場合、値算出手段によって算出された右乳房画像２１の幅値Ｗ’、高さ値Ｈから、直線式ｘ＝Ｗ’が算定される。この直線式は、カッティング処理後の右乳房画像２１と、その右面に配置された同処理後の左乳房画像２２との合成画像において、合成線記憶手段によって算定された左右合成線Ｍ’に相当する。そして、制御手段１０は、左右乳房画像２１、２２を左右に隣接配置して合成表示した表示手段４上において、この左右合成線Ｍ’で区切った左右の画像領域を設定する。算定された直線式ｘ＝Ｗ’の幅値Ｗ’は、左右一対の乳房画像からなる合成乳房画像のヘッダ情報に、左右合成線Ｍ’の水平値として関連付けられ、ヘッダ情報とともに合成線記憶手段によって記憶手段２に保存される（Ｓ１３）。

次に、制御手段１０は、合成乳房画像の左右識別処理を行う。左右識別処理では、操作手段６による操作によって画面上を移動するカーソル（ポインタ）を用いて、表示手段４に表示された合成乳房画像上の左右乳房画像２１、２２を識別する。左右識別処理において、制御手段１０は、乳房画像識別手段によって、操作手段６の移動操作で合成乳房画像上に合わせたカーソルの位置座標を取得する。そして、図４（ｂ）の合成画像の場合、取得したカーソルの位置座標のｘ値が水平値Ｗ’よりも小さい場合、カーソルが左側の画像領域に配置された右乳房画像２１に合わせられていると判断する一方、カーソル位置座標のｘ値が水平値Ｗ’よりも大きい場合、カーソルが右側の画像領域に配置された左乳房画像２２に合わせられていると判断して、左右の乳房画像２１、２２を識別する（Ｓ１７）。

尚、左右識別処理に関するプログラムを次に示す。ここで、右側乳房画像２１の幅値をＷ’、高さ値をＨ、前記最小値をＭｉｎ、カーソル座標位置を取得するＰｏｓ関数による出力を（Ｐｏｓ＿ｘ，Ｐｏｓ＿ｙ）とする。ここで、Ｐｏｓ関数は、画像表示領域においてカーソルで指示した位置の座標を出力する公知の関数を利用して構成する。

ｉｆ（Ｐｏｓ＿ｘ＞Ｗ’）ｔｈｅｎ
Ｌｅｆｔ＝０，Ｒｉｇｈｔ＝１ ／＊カーソルが左の画像領域を指示
ｅｌｓｅ
Ｌｅｆｔ＝１，Ｒｉｇｈｔ＝０ ／＊カーソルが右の画像領域を指示
ｅｎｄ ｉｆ

ここで、図４（ａ）の合成画像では、取得したカーソルの位置座標のｘ値が水平値Ｗよりも小さい場合、カーソルが左側の画像領域に配置された右乳房画像２１に合わせられていると判断する一方、カーソル位置座標のｘ値が水平値Ｗよりも大きい場合、カーソルが右側の画像領域に配置された左乳房画像２２に合わせられていると判断して、左右の乳房画像２１、２２を識別する（Ｓ１７）。

この左右識別処理によって、左右の乳房画像２１、２２を識別した状態は、それぞれの画像を加工処理する準備段階となる。カーソルの合わせられている乳房画像は、加工処理対象として選択処理される。

次に、制御手段１０は、選択処理された一方の画像について、読影し易い状態となるように、例えば画像に陰影を付けるためのウィンドウレベル調整や、図５に示すように画像を矢印４１の方向に移動させる位置調整等の加工操作に応じた加工処理を行う。加工処理された合成画像は、画像領域情報を含むヘッダ情報とともに保存される（Ｓ１９）。

以上説明したように、制御手段１０は、前処理し（Ｓ１１）、右乳房画像２１の幅値Ｗおよび高さ値Ｈを算出し、左右に隣接配置して合成表示（Ｓ１５）した２枚の左右乳房画像２１、２２上に対して、算出した幅値Ｗに基づき隣接側の左右合成線Ｍを算定して合成画像に関連付けて記憶し（Ｓ１３）、表示手段４に表示された合成画像上においてポインタの位置座標を取得し、位置座標が左右合成線Ｍで区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、画像処理を行う画像領域を識別し（Ｓ１７）、識別した乳房画像を加工処理し、記憶手段２に処理結果を左右合成線Ｍとともに保存する（Ｓ１９）ので、左右２枚の乳房画像からなる合成画像を表示させた状態で、個々の乳房画像毎の画像加工処理が可能となる。よって、読影し易くなり、モニター診断の効率を高めることができる。

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、下記のように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して実施することも可能である。
（１）医用画像は、乳房に限らず、耳、腕、脚等の人体における左右一対の各部の画像を合成表示対象としても良い。
（２）加工処理対象となる医用画像の選択は、表示された医用画像に実際にカーソルを合わせることに限らず、表示された医用画像の配置関係を対応させたアイコンを用いて選択することも可能である。例えば右面画像処理アイコンをマウスでクリックしたら左右合成線の右面の医用画像を加工処理する。左面画像処理アイコンについても同様である。
（３）加工処理対象となる医用画像は、個別に限らず、左右一対等、複数枚を連続して選択し、同時に画像加工処理を反映させることも可能である。例えば、右乳房画像または左乳房画像の一方を識別した状態で、マウスのクリック操作等の確定操作を受けた場合に選択状態を維持させるように構成すれば実施可能である。
（４）医用画像は、左右に限らず、上下に配置して選択可能に構成することもできる。例えば、上下に配置された医用画像の選択については、制御手段によって、上下乳房画像の高さ値Ｈから、直線式ｙ＝Ｈを算定し、上下乳房画像を上下に隣接配置して合成表示した表示手段上において、この上下合成線で区切った上下の画像領域を設定する。そして、左右識別処理と同様に、カーソルの位置座標と上下画像領域との位置関係に基づき上下乳房画像を識別し、カーソルの合わせられている乳房画像を加工処理対象として選択する。
（５）医用画像は、左右一対の２枚に限らず、上下左右に配置された計４枚や、上下左右方向に、任意の枚数を配置して選択可能に構成しても良い。この場合、左右合成線および上下合成線を用いて、上下左右に区切られたの複数の画像領域を設定し識別可能とする。
（６）乳房境界線を取得するに際し、元画像から直接取得しても良い。
（７）他の検査方法（左あるいは斜方等）で取得された元画像に対して処理を行い、又は特定の検査方法の組（左右の上下方向ないし斜方の計４画像等）をセットで処理する。
（８）プログラムは、他の言語を使用して作成しても良い。
（９）プログラムは、装置に予め組み込むことに限らず、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の他の記憶媒体や、インターネットを介して提供元からダウンロードして導入可能である。
（１０）左右合成線および／または上下合成線は、関連付けた合成画像とともに同じ記憶手段に記憶させることに限らず、ネットワークを介して接続されたＤＢ等、別の記憶手段に記憶させても良い。
（１１）右医用画像の幅値および高さ値を算出し、算出した幅値Ｗに基づき隣接側の左右合成線を算定して記憶手段に記憶し（Ｓ１３）、その後に、左右医用画像の合成（Ｓ１５）を行い、合成画像に左右合成線を関連付けて記憶してもよい。

本発明の実施形態に係る医用画像処理装置のブロック図である。 本発明の実施形態に係る医用画像処理方法（医用画像処理プログラム）のフローチャートである。 本発明の実施形態に係り、（ａ）は処理対象となった左右乳房画像、（ｂ）は不要部分をカットした左右乳房画像のそれぞれの模式図である。 本発明の実施形態に係り、（ａ）は図３（ａ）の左右乳房画像の合成画像、（ｂ）は図３（ｂ）の左右乳房画像の合成画像のそれぞれの模式図である。 図４（ｂ）の模式図において、左の画像を加工処理する際の説明図である。

符号の説明

１・・医用画像処理装置（乳房画像処理装置）、２・・記憶手段、４・・表示手段、６・・操作手段、８・・通信手段、１０・・制御手段。

Claims (7)

1. 複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータにより実行される医用画像処理方法であって、
   前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出するステップと、
   前記合成画像上において、左右に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記幅値に基づき隣接側の左右合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶し、および／または、上下に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記高さ値に基づき隣接側の上下合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶するステップと、
   前記表示手段に表示された前記合成画像上において前記操作手段で示すポインタの位置座標を取得し、前記位置座標が前記左右合成線および／または前記上下合成線で区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、前記合成画像における画像処理を行う画像領域を識別するステップと、
   を備えたことを特徴とする医用画像処理方法。
2. 前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出するステップにあって、幅値および／または高さ値が背景部分をカットするように算出される
   ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理方法。
3. 前記医用画像は、被診断者の左右一対計２枚の乳房画像であり、
   前記合成画像は、当該乳房画像が左右に隣接配置されたものである
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像処理方法。
4. 複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータに、請求項１ないし請求項３の何れかに記載の各ステップを実行させる
   ことを特徴とする医用画像処理プログラム。
5. 複数のデジタルの医用画像を互いに隣接配置された状態で合成してなる合成画像を記憶する記憶手段、前記合成画像を表示する表示手段、および前記表示手段上に表示したポインタを移動操作する操作手段を有するコンピュータを備えた医用画像処理装置であって、
   前記コンピュータは、
   前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出する値算出手段と、
   前記合成画像上において、左右に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記幅値に基づき隣接側の左右合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶し、および／または、上下に隣接配置された医用画像に対して、算出した前記高さ値に基づき隣接側の上下合成線を算定して当該合成画像と関連付けて記憶する合成線記憶手段と、
   前記表示手段に表示された前記合成画像上において前記操作手段で示すポインタの位置座標を取得し、前記位置座標が前記左右合成線および／または前記上下合成線で区切られた画像領域の何れに含まれるかによって、前記合成画像における画像処理を行う画像領域を識別する医用画像識別手段と、
   を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。
6. 前記医用画像の幅値および／または高さ値を算出する値算出手段にあって、幅値および／または高さ値が背景部分をカットするように算出される
   ことを特徴とする請求項５に記載の医用画像処理装置。
7. 前記医用画像は、被診断者の左右一対計２枚の乳房画像であり、
   前記合成画像は、当該乳房画像が左右に隣接配置されたものである
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の医用画像処理装置。

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