JP2012096007A - 立体表示装置および立体表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線画像の立体表示において、クロストークによる影響を低減して診断効率を向上させる。
【解決手段】各放射線画像ＧＬ，ＧＲ中の被写体Ｍの画像が表示画面４３ａ，４３ｂの略中央ＣＡで表示されるよう、放射線画像ＧＬ，ＧＲの表示位置を調整して被写体Ｍを立体表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は放射線画像の立体表示装置および立体表示方法に関する。より詳しくは、互いに異なる撮影方向から放射線撮影された被写体の放射線画像を表示することで放射線画像を立体表示する立体表示装置および立体表示方法に関する。

従来、視差を有する２枚の画像を表示することにより、画像内の被写体を立体表示できることが知られている。この立体表示は放射線撮影分野においても利用されている。また、特許文献１には、このような立体表示装置においては、立体表示装置の機構的誤差によって画面の端部に近づく程、クロストークによる画像のずれが二重像として発生することが開示されている。また、画面に対する観察の角度が最適な角度から外れることによってもクロストークが発生し、そのため画面の端部では観察角度が最適角度からずれてクロストークが発生し易いことが知られている。

特開２００４−２２１６９９

したがって、２枚の放射線画像中の被写体が表示画面の端部に表示されると、観察者が立体表示された被写体を観察する際、クロストークによる二重像が発生して診断効率が低下する影響がある。

本発明の目的は、上記事情に鑑み、クロストークによる影響を低減して診断効率を向上できる放射線画像の立体表示装置および立体表示方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明による立体表示装置は、被写体に互いに異なる撮影方向から照射された放射線により撮影された撮影方向毎の放射線画像を表示画面に表示することで被写体を立体表示する立体表示装置において、各放射線画像中の被写体の画像が表示画面の略中央で表示されるよう、各放射線画像の表示画面における表示位置を調整する表示位置調整部とを備えたことを特徴とする。

ここで、本発明における「略中央」とは、表示画面の中心から表示画面の面積に対して５０パーセント程度、望ましくは８０パーセント程度の範囲内の領域を意味する。

また、本発明による立体表示装置は、被写体が乳房であってもよい。また、本発明による立体表示装置は、１つの乳房を立体表示する際に、表示位置調整部が、各放射線画像中の乳房のニップルと胸壁との中間位置が表示画面の略中央に位置するよう、放射線画像の表示位置を調整するものであってもよい。

また、本発明による立体表示装置は、２つの乳房を胸壁合せで立体表示する際に、表示位置調整部が、各放射線画像中の各乳房の胸壁が表示画面の略中央に位置するよう、２つの放射線画像ＧＬ１，ＧＲ１の表示位置を調整するものであってもよい。

本発明による立体表示方法は、被写体に互いに異なる撮影方向から照射された放射線により撮影された撮影方向毎の放射線画像を表示画面に表示することで被写体を立体表示する立体表示方法において、各放射線画像中の被写体の画像が表示画面の略中央で表示されるよう、放射線画像の表示位置を調整して被写体を立体表示することを特徴とする。

本発明の立体表示装置および立体表示方法によれば、各放射線画像中の被写体の画像が表示画面の略中央で表示されるよう、放射線画像の表示位置を調整して被写体を立体表示することにより、放射線画像中の被写体が表示画面の端部で表示されることを回避でき、クロストークによる二重像の発生を低減させて観察者の診断効率を向上できる。

乳房画像撮影表示システムの概略構成図 乳房画像撮影装置の一部正面図 乳房画像立体表示装置のコンピュータの内部構成図 乳房画像立体表示装置の概略構成図 片方の乳房の表示状態を示す図 両方の乳房の表示状態を示す図 実施形態において行われる処理を示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態である乳房画像表示装置を用いた乳房画像撮影表示システムの概略構成図である。図１に示すように、乳房画像撮影表示システム１は、乳房画像撮影装置１０および乳房画像立体表示装置４０から構成される。

乳房画像撮影装置１０は、被写体である圧迫された乳房Ｍに異なる２つの撮影方向から放射線を照射して２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを取得し、この２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲの放射線画像ファイルＧＦを乳房画像立体表示装置４０からの画像配信要求に応じて、乳房画像立体表示装置４０に配信する。そして、乳房画像立体表示装置４０は、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを表示することにより、乳房Ｍを立体表示する。

図１および図２を用いて乳房画像撮影装置１０について説明する。図２は乳房画像撮影装置１０の正面図の一部を示す。乳房画像撮影装置１０は、図１に示すように、基台１１と、基台１１に対し上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、かつ回転可能な回転軸１２と、回転軸１２により基台１１と連結されたアーム部１３を備えている。

アーム部１３はＣの形をしており、その一端には撮影台１４が、その他端には撮影台１４と対向するように放射線照射部１６が取り付けられている。アーム部１３の回転および上下方向の移動は、基台１１に組み込まれたアームコントローラ３１により制御される。

撮影台１４の内部には、フラットパネルディテクタ等の放射線検出器１５と、放射線検出器１５からの電荷信号の読み出しを制御する検出器コントローラ３３が備えられている。

また、撮影台１４の内部には、放射線検出器１５から読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプや、チャージアンプから出力された電圧信号をサンプリングする相関二重サンプリング回路や、電圧信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部などが設けられた回路基板なども設置されている。

また、撮影台１４はアーム部１３に対し回転可能に構成されており、基台１１に対してアーム部１３が回転した時でも、撮影台１４の向きは基台１１に対し固定された向きとなる。

放射線検出器１５は、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。

また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

放射線照射部１６の内部には放射線源１７と、放射線源コントローラ３２が収納されている。放射線源コントローラ３２は、放射線源１７から放射線を照射するタイミングと、放射線源１７における放射線発生条件（管電流（ｍＡ）、照射時間（ｍｓ）、管電圧（ｋＶ）等）を制御するものである。

また、アーム部１３の中央部には、撮影台１４の上方に配置されて乳房Ｍを押さえつけて圧迫する圧迫板１８と、その圧迫板１８を支持する支持部２０と、支持部２０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる移動機構１９が設けられている。圧迫板１８の位置、圧迫圧は、圧迫板コントローラ３４により制御される。

制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイス、入力部３０ａを備えている。制御部３０は、各種のコントローラ３１〜３４に対して所定の制御信号を出力し、乳房画像撮影装置１０の全体の制御を行うものである。

制御部３０は、２つの異なる撮影方向からの撮影によって放射線検出器１５によって検出された２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを記録する。そして、制御部３０は、画像ファイルＧＦに２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを格納するとともに、乳房画像立体表示装置４０の配信要求に応じて、画像ファイルＧＦを乳房画像立体表示装置４０に送信するものである。

制御部３０に接続された入力部３０ａは、たとえば、キーボードやマウス等のポインティングデバイスから構成されるものであり、撮影者による乳房の左右、撮影方向や、撮影角度θ等を含む撮影条件等の入力や撮影開始指示の入力等を受け付けるものである。この撮影方向とは、乳房が撮影される方向を意味するものであり、たとえば、ＣＣ（頭尾方向）や、ＭＬＯ（内外斜位方向）等の示すものである。また、撮影角度θは、アーム部１３が検出面１５ａに垂直な方向に対してなす角度である。そして、制御部３０は、乳房の左右および撮影方向について画像ファイルＧＦのヘッダに記述する。たとえば、制御部３０は、右乳房Ｍ１のＣＣ撮影の場合はＲＣＣ、左乳房Ｍ２のＣＣ撮影の場合はＬＣＣを画像ファイルＧＦのヘッダに記述する。

次に乳房画像撮影装置１０の作用について説明する。なお、本実施形態は、左右両方の乳房Ｍ１，Ｍ２を撮影方向がＣＣ（頭尾方向）、撮影角度θが撮影角度θ＝＋２°と撮影角度θ＝−２°の組み合わせで撮影するよう設定されたものとするが、撮影角度θ組み合わせおよび撮影方向は特に限定されるものではない。

まず、撮影台１４の上に右の乳房Ｍ１が設置され、圧迫板１８により右の乳房Ｍ１が所定の圧力によって圧迫される。そして、入力部３０ａおいて、撮影者による撮影条件や撮影の指示が入力されて撮影が開始する。

制御部３０は撮影角度θを読み出し、読み出した撮影角度θの情報をアームコントローラ３１に出力する。ここで、撮影角度θは、図２に示すように、撮影方向が放射線検出器１５の検出面１５ａに対して垂直な方向とのなす角度である。図２示すように、時計回りを正方向、反時計回りを負方向とする。

そして、アームコントローラ３１が、制御部３０から出力された撮影角度θ＝＋２°の情報を受け付け、図２に示すような、アーム部１３が検出面１５ａに垂直な方向に対して＋２°傾いた状態となる制御信号を出力する。アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が＋２°傾いた状態において、制御部３０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像ＧＬ１の読み出しを行うよう制御信号を出力する。

この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が照射され、右の乳房Ｍ１を撮影角度θが＋２°である撮影方向から撮影した放射線が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出される。その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、制御部３０が放射線画像ＧＬ１を記憶する。

次にアームコントローラ３１は、制御部３０から出力された撮影角度θ＝−２°の情報を受け付け、図２に示すような、アーム部１３が検出面１５ａに垂直な方向に対して−２°傾いた状態となる制御信号を出力する。アームコントローラ３１から出力された制御信号に応じてアーム部１３が−２°傾いた状態において、制御部３０は、放射線源コントローラ３２および検出器コントローラ３３に対して放射線の照射と放射線画像ＧＲ１の読み出しを行うよう制御信号を出力する。

この制御信号に応じて、放射線源１７から放射線が照射され、右の乳房Ｍ１を撮影角度θが−２°である撮影方向から撮影した放射線が放射線検出器１５によって検出され、検出器コントローラ３３によって放射線検出器１５から放射線画像信号が読み出される。その放射線画像信号に対して所定の信号処理が施された後、制御部３０が放射線画像ＧＲ１を記憶する。

制御部３０は、２枚の放射線画像ＧＬ１，ＧＲ１を画像ファイルＧＦ１に格納するとともに、画像ファイルＧＦ１のヘッダに撮影方向としてＲＣＣ（右乳房の頭尾方向）を記述する。制御部３０は、乳房画像立体表示装置４０の配信要求に応じて、画像ファイルＧＦ１を乳房画像立体表示装置４０に送信する。次いで、左の乳房Ｍ２を圧迫して、右の乳房Ｍ１と同様に、撮影方向がＣＣ撮影、撮影角度θが±２°の撮影が行われ、制御部３０が、２枚の放射線画像ＧＬ２，ＧＲ２を画像ファイルＧＦ２に格納するとともに、ヘッダにＬＣＣ（左乳房の頭尾方向）を記述する。

次に乳房画像立体表示装置４０について説明する。乳房画像立体表示装置４０は、コンピュータ４１と、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを表示するモニタ４２とを備える。コンピュータ４１には、本実施形態による放射線画像の立体表示装置として機能させるためのプログラムがインストールされている。

コンピュータ４１は、中央処理装置（ＣＰＵ）および半導体メモリやハードディスクやＳＳＤ等のストレージデバイス等を備えており、これらのハードウェアによって、図３に示すような制御部４３、付帯情報取得部４４、表示位置調整部４５および表示制御部４６を構成している。また、コンピュータ４１は不図示の入力手段を備えており、観察者からの表示開始および終了、左右の乳房Ｍ１，Ｍ２の片方表示または両方表示の各指示を受け付ける。

制御部４３は、乳房画像撮影装置１０から画像ファイルＧＦを受信するとともに、コンピュータ４１の全体の制御を行うものである。

付帯情報取得部４４は、乳房画像撮影装置１０から配信された画像ファイルＧＦのヘッダに記載された撮影方向の情報を取得するものである。

表示位置調整部４５は、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲのモニタ４２における表示位置を調整するものである。表示位置取得部４４による２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲの表示位置の調整については後述する。

表示制御部４６は、観察者からの指示に応じて表示位置調整部４５によって表示位置が調整された２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを表示するよう、モニタ４２を制御するものである。

モニタ４２は、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを表示することにより、放射線画像ＧＬ，ＧＲ中の乳房Ｍおよび撮影方向を立体表示するものである。モニタ４２は、図４に示すように、前方に傾斜した上方の表示部４３と下方の表示部４４とを組み合せて構成されている。そして、この２台の表示部４３，４４の間にハーフミラー４５が配置されている。

上方の表示部４３は表示画面４３ａに右目用の放射線画像ＧＲ、下方の表示部４４は表示画面４４ａに左目用の放射線画像ＧＬをそれぞれ表示するものである。２台の表示部４３，４４の表示光は互いに直交するように偏光しており、上方の表示部４３からの表示光は図中実線で示すようにハーフミラー４５で反射し、下方の表示部４４からの表示光は図中破線で示すようにハーフミラー４５を透過する。ハーフミラー４５は、観察の際に放射線画像ＧＬ、ＧＲが重なるような角度で配置されている。

観察者は、右目用の放射線画像ＧＲを観察するように偏光した右目用偏光レンズと左目用の放射線画像ＧＬを観察するように偏光した左目用偏光レンズを有する偏光メガネを装着することにより、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲを左右の目でそれぞれ観察することができ、乳房Ｍを立体視できる。なお、立体表示するための構成は、上記の構成に限定されるものではなく、バララックスバリア方式やレンチキュラ―方式を採用した裸眼方式の立体表示装置であってもよい。

ハーフミラー４５は両方の表示部４３，４４からの各表示光の偏光を乱さずに各表示光を反射もしくは透過させるものであるが、ハーフミラー４５の大きさに起因してハーフミラー４５に機構的な歪みが生じると、各表示光の偏光が乱れ、左目用の放射線画像ＧＬが右目に右目用の放射線画像ＧＲが左目に入射する、いわゆるクロストークが発生する。また、観察者の見る角度が最適な値から外れることによってもクロストークが発生するため、画面の周辺部はクロストークが発生しやすい。

このクロストークが発生すると、観察者は立体表示された乳房Ｍや撮影方向を示す文字を二重像として認識する虞がある。このクロストークは、表示画面の端部での表示や、エッジのはっきりしている文字表示において影響が大きい。なお、このようなクロストークの影響はバララックスバリア方式やレンチキュラ―方式を採用した立体表示装置であっても同様に発生する。

次に表示位置調整部４５の作用について説明する。図５は右の乳房Ｍ１のみを表示した状態を示す図である。表示位置調整部４５は、図５に示す通り、右目用の放射線画像ＧＲ１を上方の表示画面４３ａ、左目用の放射線画像ＧＬ１を下方の表示画面４４ａにそれぞれ胸壁ＭＷ１が水平になるように表示する際に、胸壁ＭＷ１とニップルＭＮ１との中間位置ＭＣが画面の略中央である中央部分ＣＡとなるように各放射線画像ＧＬ１，ＧＬ２の表示位置を調整する。

ここで、表示画面４３ａ，４４ａの中央部分ＣＡは、表示画面４３ａ，４４ａの中心からそれぞれの各表示画面４３ａ，４４ａの面積の８０パーセント程度、望ましくは５０パーセント程度の範囲の領域である。また、表示位置調整部４５は、撮影方向を示すＲＣＣ文字の表示位置を図５に示すような胸壁ＭＷ１の側方に調整する。

図６は両方の乳房Ｍ１，Ｍ２を同時表示した状態を示す図である。表示位置調整部４５は、図６に示す通り、右目用の放射線画像ＧＲ１，ＧＲ２を上方の表示画面４３ａ、左目用の放射線画像ＧＬ１，ＧＬ２をそれぞれの胸壁ＭＷ１，ＭＷ２が水平且つ向い合わせに表示する際に、各胸壁ＭＷ１，ＭＷ２が各表示画面４３ａ、４３ｂの中央部分ＣＡに表示されるように各放射線画像ＧＬ１，ＧＬ２，ＧＲ１，ＧＲ２の表示位置を調整する。また、表示位置調整部４５は、撮影方向を示すＲＣＣおよびＬＣＣの文字の表示位置を図６に示すような各胸壁ＭＷ１，ＭＷ２のそれぞれ側方に調整する。なお、本実施形態では、右の乳房Ｍ１が下方、左の乳房Ｍ２が上方となるように立体表示するが、特に限定されるものではない。

次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図７は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。制御部４３が、観察者からの指示を受け付けて乳房画像撮影装置１０に放射線画像ＧＬ，ＧＲの配信要求を行い（ステップＳＴ１）、放射線画像ＧＬ、ＧＲを含む画像ファイルＧＦを受信する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、両方の乳房Ｍ１，Ｍ２の放射線画像ＧＬ１，ＧＲ１，ＧＬ２，ＧＲ２の配信要求を行い、両方の乳房Ｍ１，Ｍ２の画像ファイルＧＦ１，ＧＦ２を受信するものとして説明する。

付帯情報取得部４４が画像ファイルＧＦ１，ＧＦ２のヘッダに記載された撮影方向の情報を取得する（ステップＳＴ３）。本実施形態では、画像ファイルＧＦ１，ＧＦ２のヘッダに撮影方向としてそれぞれＲＣＣ，ＬＣＣが記載されている。

表示位置調整部４５は、観察者からの指示が片方の乳房の表示、たとえば、右の乳房Ｍ１の表示である場合、右の乳房Ｍ１の胸壁ＭＷ１とニップルＭＮ１の中間位置ＭＣ１が表示画面４３ａ，４４ａの中央部分ＣＡで表示されるように放射線画像ＧＬ１，ＧＲ１の表示位置を調整し、表示制御部４６が表示位置の調整された放射線画像ＧＬ１、ＧＲ１をモニタ４２の表示画面４３ａ，４４ａにそれぞれ表示させる（ＳＴ４）。なお、左の乳房Ｍ２の表示が指示された場合は、左の乳房Ｍ２の胸壁ＭＷ２とニップルＭＮ２の中間位置ＭＣ２が表示画面４３ａ，４４ａの中央部分ＣＡで表示されるように放射線画像ＧＬ２，ＧＲ２の表示位置が調整される。

また、表示位置調整部４５は、観察者からの指示が両方の乳房Ｍ１，Ｍ２の表示である場合、水平方向に胸壁合せで表示された乳房Ｍ１，Ｍ２の各胸壁ＭＷ１，Ｍ２が表示画面４３ａ，４４ａのそれぞれの中央部分ＣＡで表示されるように放射線画像ＧＬ１、ＧＬ２、ＧＲ１、ＧＲ２の表示位置を調整し、表示制御部４６が表示位置の調整された放射線画像ＧＬ１、ＧＬ２、ＧＲ１、ＧＲ２をモニタ４２の表示画面４３ａ，４４ａにそれぞれ表示させる（ＳＴ５）。

制御部４３は、観察者からの再表示の指示があった場合、元の放射線画像ＧＬ、ＧＲを非表示にして新たな指示に基づく表示を行う。再表示の指示がない場合は処理が終了する（ＳＴ７）。

以上の述べた通り、本発明の実施形態である乳房画像立体表示装置４０およびその立体表示方法によれば、表示位置調整部４５が２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲ中の乳房Ｍが各表示画面４３ａ，４３ｂのそれぞれの中央部分ＣＡで表示されるよう、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲの表示位置を調整することにより、放射線画像ＧＬ、ＧＲ中の乳房Ｍが各表示画面４３ａ，４３ｂの端部で表示されることを回避でき、クロストークによる二重像の発生が低減して観察者の診断効率を向上できる。

また、本発明の実施形態である乳房画像立体表示装置４０およびその表示方法によれば、２枚の放射線画像ＧＬ，ＧＲ中の乳房Ｍが各表示画面４３ａ，４３ｂのそれぞれの中央部分ＣＡで表示されるため、胸壁の側方で立体表示された撮影方向を示す文字も各表示画面４３ａ，４３ｂの端部で表示されることを回避できるため、文字の二重像も回避でき、観察者が表示画像の撮影方向を認識しやすく診断効率を向上できる。

なお、本実施形態においては、本発明に係る立体表示装置を被写体が乳房である乳房画像立体表示装置として説明したが、特に限定するものではなく、たとえば、被写体が胃や肺等である放射線画像の立体表示装置であってもよい。

ＣＡ 中央部分
ＧＬ（ＧＬ１，ＧＬ２） 放射線画像
ＧＲ（ＧＲ１，ＧＲ２） 放射線画像
Ｍ（Ｍ１，Ｍ２） 乳房（被写体）
ＭＣ（ＭＣ１，ＭＣ２） 中央位置
ＭＮ（ＭＮ１，ＭＮ２） ニップル
ＭＷ（ＭＷ１，ＭＷ２） 胸壁
４０ 乳房画像立体表示装置
４３ａ，４４ａ 表示画面
４５ 表示位置調整部

Claims (5)

1. 被写体に互いに異なる撮影方向から照射された放射線により撮影された前記撮影方向毎の放射線画像を表示画面に表示することで前記被写体を立体表示する立体表示装置において、
   前記各放射線画像中の前記被写体の画像が前記表示画面の略中央で表示されるよう、前記各放射線画像の前記表示画面における表示位置を調整する表示位置調整部とを備えたことを特徴とする立体表示装置。
2. 前記被写体が乳房であることを特徴とする請求項１記載の立体表示装置。
3. １つの乳房を立体表示する際に、前記表示位置調整部が、前記各放射線画像中の前記乳房のニップルと胸壁との中間位置が前記表示画面の略中央に位置するよう、前記放射線画像の表示位置を調整することを特徴とする請求項２記載の立体表示装置。
4. ２つの乳房を胸壁合せで立体表示する際に、前記表示位置調整部が、前記各放射線画像中の前記各乳房の胸壁が前記表示画面の略中央に位置するよう、前記放射線画像の表示位置を調整することを特徴とする請求項２または３記載の立体表示装置。
5. 被写体に互いに異なる撮影方向から照射された放射線により撮影された前記撮影方向毎の放射線画像を表示画面に表示することで前記被写体を立体表示する立体表示方法において、
   前記各放射線画像中の被写体の画像が前記表示画面の略中央で表示されるよう、前記放射線画像の表示位置を調整して前記被写体を立体表示することを特徴とする立体表示方法。

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