JP2016195655A - 医用画像システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の医用画像間における対応する注目領域を容易に認識できるようにする。【解決手段】サーバー装置の制御部は、画像表示装置に表示されたMLO画像、CC画像の乳房画像のうち、一方の乳房画像から注目領域が指定されると、注目領域が指定された乳房画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、指定された注目領域の位置とに基づいて、乳房を正面から見たときの注目領域の臨床位置を推定する。次いで、制御部は、注目領域が指定されていない他方の乳房画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、乳房を正面から見たときの注目領域の臨床位置と、指定された注目領域の位置とに基づいて、他方の乳房画像における注目領域に対応する対応領域の位置を推定する。そして、制御部は、他方の乳房画像において推定された対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成し、生成された推定対応位置情報を画像表示装置に表示させる。【選択図】図9
Description
本発明は、医用画像システム及びプログラムに関する。
近年、乳癌検査として、主にマンモグラフィ検査と超音波検査が行われている。2つの検査は相補的な役割を果たすことができ、2つの検査を併用して診断することで、病変の検出精度向上が期待できる。
一般的に、併用検査ではまず、放射線技師等によりマンモグラフィ検査を実施し、X線撮影により得られた乳房X線画像(以下、単に乳房画像と略記する)上で異常陰影候補等の注目領域の俯瞰的な位置情報を得る。その後、臨床検査技師等の超音波検査の検査実施者により、乳房における乳房画像上の注目領域に対応する位置を狙って重点的に超音波検査を行う。
超音波検査の検査実施者が実際の乳房における乳房画像上の注目領域に対応する位置を推測する際には、一般的に、CC(CranioCaudal projection:頭尾方向)撮影で得られたCC画像に基づいて注目領域の乳房内外の位置を判断し、MLO(MedioLateral Oblique projection:斜位方向)撮影で得られたMLO画像に基づいて注目領域の乳房上下の位置を判断する。
しかしながら、乳房画像上で複数の異常陰影候補があった場合、MLO画像とCC画像との間で注目領域を対応付けることが難しい。また、対応付けを間違えてしまうと、乳房における注目領域の位置の推定を誤ってしまう。
そこで、例えば、特許文献1には、マンモグラフィ画像において、CC(MLO)画像で注目領域を選択した際に、MLO(CC)画像上において、乳頭を中心とし、CC(MLO)画像における乳頭と注目領域間の距離dを半径とする円弧状の領域を選択した注目領域に対応する領域として強調表示することが記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、半径dの情報のみで選択された注目領域の存在し得る領域を推定するため、推定された領域が大きくなり、領域内に異常陰影候補が複数存在してしまう可能性が高く、注目領域の対応付けが正確にできないことがあった。
本発明の課題は、複数の医用画像間における対応する注目領域を容易に認識できるようにすることである。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の医用画像システムは、
被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段と、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段と、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段と、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備える。
被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段と、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段と、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段と、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備える。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記被写体部位は乳房であり、
前記医用画像は、乳房をX線撮影することにより得られた乳房画像である。
前記被写体部位は乳房であり、
前記医用画像は、乳房をX線撮影することにより得られた乳房画像である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、
前記第一の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第一の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第一の医用画像を傾けて配置し、前記被写体部位の正面を示す画像上に前記第一の医用画像における前記注目領域を投影し、その投影像と、前記被写体部位の正面を示す画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像における乳頭と乳房端との距離R1と乳頭と注目領域との距離Rとの比と、前記被写体部位の正面を示す画像における乳頭と乳房端との距離r1と長さrとの比とが等しくなるような長さrの半径をもつ円とが重なる部分に基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
前記第一の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第一の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第一の医用画像を傾けて配置し、前記被写体部位の正面を示す画像上に前記第一の医用画像における前記注目領域を投影し、その投影像と、前記被写体部位の正面を示す画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像における乳頭と乳房端との距離R1と乳頭と注目領域との距離Rとの比と、前記被写体部位の正面を示す画像における乳頭と乳房端との距離r1と長さrとの比とが等しくなるような長さrの半径をもつ円とが重なる部分に基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、
前記第二の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第二の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第二の医用画像を傾けて配置し、前記第二の医用画像上に、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域を投影し、その投影像と、前記第二の医用画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像上の乳頭と注目領域との距離と同じ長さの半径を持つ円とが重なる部分に基づいて、前記二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する。
前記第二の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第二の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第二の医用画像を傾けて配置し、前記第二の医用画像上に、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域を投影し、その投影像と、前記第二の医用画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像上の乳頭と注目領域との距離と同じ長さの半径を持つ円とが重なる部分に基づいて、前記二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れか一項に記載の発明において、
前記第一の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する導出手段を備え、
前記第一の推定手段は、更に、前記導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
前記第一の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する導出手段を備え、
前記第一の推定手段は、更に、前記導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5の何れか一項に記載の発明において、
前記第二の医用画像から前記第一の医用画像において指定された注目領域に対応する注目領域を指定する第二の指定手段と、
前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像のそれぞれの撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記指定手段により指定された注目領域の位置と、前記第二の指定手段により指定された注目領域の位置と、に基づいて前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する臨床位置推定手段と、
前記臨床位置推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を示す推定臨床位置情報を生成する第二の生成手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記生成された推定臨床位置情報を前記表示手段に表示させる。
前記第二の医用画像から前記第一の医用画像において指定された注目領域に対応する注目領域を指定する第二の指定手段と、
前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像のそれぞれの撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記指定手段により指定された注目領域の位置と、前記第二の指定手段により指定された注目領域の位置と、に基づいて前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する臨床位置推定手段と、
前記臨床位置推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を示す推定臨床位置情報を生成する第二の生成手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記生成された推定臨床位置情報を前記表示手段に表示させる。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、
前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する第二の導出手段を備え、
前記臨床位置推定手段は、更に、前記第二の導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する第二の導出手段を備え、
前記臨床位置推定手段は、更に、前記第二の導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7の何れか一項に記載の発明において、
前記医用画像から異常陰影候補を検出する検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された医用画像上に前記検出手段により検出された異常陰影候補領域を表示させる。
前記医用画像から異常陰影候補を検出する検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された医用画像上に前記検出手段により検出された異常陰影候補領域を表示させる。
請求項9に記載の発明のプログラムは、
コンピュータを、
被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段、
として機能させる。
コンピュータを、
被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段、
として機能させる。
本発明によれば、複数の医用画像間における対応する注目領域を容易に認識することが可能となる。
(医用画像システム100の構成)
まず、本発明の実施形態の構成を説明する。
図1に、本実施形態における医用画像システム100のシステム構成を示す。
図1に示すように、医用画像システム100は、画像生成装置1、異常陰影候補検出装置2、サーバー装置3、画像表示装置4を備えて構成されている。これら各装置1〜4は、LAN(Local Area Network)等の医療施設内で構築された通信ネットワークNを介して相互にデータを送受信可能に接続されている。通信ネットワークNは、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)規格が適用されている。また、医療施設内には、超音波診断装置(図示せず)が設けられている。なお、各装置の台数は、特に限定されない。
まず、本発明の実施形態の構成を説明する。
図1に、本実施形態における医用画像システム100のシステム構成を示す。
図1に示すように、医用画像システム100は、画像生成装置1、異常陰影候補検出装置2、サーバー装置3、画像表示装置4を備えて構成されている。これら各装置1〜4は、LAN(Local Area Network)等の医療施設内で構築された通信ネットワークNを介して相互にデータを送受信可能に接続されている。通信ネットワークNは、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)規格が適用されている。また、医療施設内には、超音波診断装置(図示せず)が設けられている。なお、各装置の台数は、特に限定されない。
医用画像システム100は、被写体部位をX線撮影し、得られた医用画像を記憶し、管理するとともに、医用画像上の異常陰影候補等の注目領域の臨床位置を推定して推定臨床位置情報を生成し、仰臥位で行われる超音波診断装置における検査を支援するために表示するシステムである。臨床位置とは、被写体部位を人体正面から見たときの位置情報をいう。医用画像システム100は、様々な被写体部位の医用画像を取り扱うものであるが、本実施形態においては、主として乳房をX線撮影し、得られた乳房画像に基づいて乳房の超音波検査を支援する場合を例にとり説明する。
以下、各構成装置1〜4について説明する。
画像生成装置1は、人体における被写体部位をX線撮影し、その撮影画像(医用画像)のデジタルデータを生成するX線撮影装置であり、例えばCR(Computed Radiography)装置、FPD(Flat Panel Detector)装置等のモダリティを適用可能である。本実施形態では、画像生成装置1として、左右乳房のX線撮影を行うFPD装置を適用し、医用画像として乳房画像のデータが生成されるものとする。
画像生成装置1は、人体における被写体部位をX線撮影し、その撮影画像(医用画像)のデジタルデータを生成するX線撮影装置であり、例えばCR(Computed Radiography)装置、FPD(Flat Panel Detector)装置等のモダリティを適用可能である。本実施形態では、画像生成装置1として、左右乳房のX線撮影を行うFPD装置を適用し、医用画像として乳房画像のデータが生成されるものとする。
なお、画像生成装置1は、上述したDICOM規格に準拠した装置であり、生成した各医用画像に付帯させる各種情報、例えば、患者情報や検査情報を外部から入力可能であるとともに、自動生成することもできる。患者情報には、患者(被検者)を識別するための患者識別情報(例えば、患者ID)、患者の名前、性別、生年月日等の情報が含まれる。検査情報は、検査を識別するための検査識別情報(例えば、検査ID)、検査日時、検査条件(検査部位、側性(左、右)、方向(例えば、上下方向(CC)、斜位方向(MLO))、撮影角度、モダリティ種等の情報が含まれる。なお、本実施形態において、検査IDは、同一患者のマンモグラフィ検査で取得される一連の画像(左右2枚のMLO画像、CC画像)は同じ検査IDが付与されて管理されるものとする。画像生成装置1は、生成された医用画像に上記患者情報や検査情報、画像を識別するためのUID(Unique ID)等をヘッダ情報として付加して通信ネットワークNを介して異常陰影候補検出装置2及びサーバー装置3へ送信する。なお、DICOM規格に準拠していない場合には、図示しないDICOM変換装置を用いて付帯情報を画像生成装置1に入力させることも可能である。
検出手段としての異常陰影候補検出装置(CAD)2は、画像生成装置1から供給される医用画像の画像解析を行って病変の疑いのある異常陰影候補の検出処理を行うコンピュータである。異常陰影候補検出装置2は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶部、LANカード等の通信部を備える。異常陰影候補検出装置2の記憶部には、異常陰影の種類に応じた検出アルゴリズムの検出プログラムが記憶されており、異常陰影候補検出装置2のCPUは、記憶部に記憶された検出プログラムとの協働により異常陰影候補検出処理を実行し、通信部を介して入力された各医用画像から異常陰影候補を検出する。例えば、異常陰影候補検出装置2は、乳房画像における腫瘤、微小石灰化クラスタの異常陰影候補を検出する。
異常陰影候補の検出アルゴリズムとしては、公知のものを適用可能である。例えば、乳房画像における腫瘤陰影候補のアルゴリズムとしては、特開平10−91758号公報に開示されているアイリスフィルタを用いた手法や、ラプラシアンフィルタを用いた手法(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J76-D-II,no.2,pp.241-249,1993)等が適用可能である。また、微小石灰化クラスタ陰影候補の検出アルゴリズムとしては、例えばモルフォルジーフィルタ(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J71-D-II,no.7,pp.1170-1176,1992)、ラプラシアンフィルタ(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J71-D-II,no.10,pp.1994-2001,1998)、3重リングフィルタ等を用いた方法等を適用可能である。
異常陰影候補の検出が終了すると、異常陰影候補検出装置2のCPUは、異常陰影候補の検出結果に基づいて、異常陰影候補情報を生成する。異常陰影候補情報は、例えば、検出された各異常陰影候補の領域の位置情報及び異常陰影候補の種類(例えば、腫瘤、微小石灰化クラスタ等)の情報が含まれる。そして、異常陰影候補検出装置2は、生成された異常陰影候補情報に検出元の医用画像のヘッダ情報(少なくともUID)を付加して通信部によりサーバー装置3に送信する。
サーバー装置3は、クライアントである画像表示装置4とともにPACS(Picture Archiving and Communication System)を構成している。サーバー装置3は、画像生成装置1で生成された医用画像を付帯情報や異常陰影候補情報と対応付けてデータベース(画像DB351)に記憶し、管理する。また、サーバー装置3は、処理対象の検査の医用画像を選択するための選択画面や選択された検査の医用画像を表示するためのビューアー画面等を画像表示装置4に表示させ、画像表示装置4から送信される操作情報に応じて、後述する推定臨床位置情報生成処理をはじめとする各種処理を実行する。
図2に、サーバー装置3の機能構成例を示す。
図2に示すように、サーバー装置3は、制御部31、操作部32、表示部33、通信部34、記憶部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
図2に示すように、サーバー装置3は、制御部31、操作部32、表示部33、通信部34、記憶部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
制御部31は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等により構成される。制御部31のCPUは、記憶部35に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。制御部31は、後述する推定臨床位置情報生成処理を実行することにより、第一の推定手段、第二の推定手段、生成手段、表示制御手段、臨床位置推定手段、第二の生成手段、導出手段、第二の導出手段として機能する。
操作部32は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部31に出力する。
表示部33は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等のモニターを備えて構成されており、制御部31から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
通信部34は、LANカード等により構成され、スイッチングハブを介して通信ネットワークNに接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。
記憶部35は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体の不揮発性メモリー等で構成されている。記憶部35には、前述のように各種プログラムが記憶されている。また、記憶部35には、画像DB351が設けられている。
画像DB351は、医用画像を格納するためのデータベースである。例えば、画像DB351は、画像DB351に記憶されている各医用画像に関する管理情報を格納する画像管理テーブルを有している。画像管理テーブルには、各医用画像についての管理情報が1レコードとして格納される。管理情報には、UID、患者情報、検査情報、ファイル情報(医用画像のファイル名、これに対応する異常陰影候補情報のファイル名、ファイル格納場所、更新日付、ファイルサイズ等)が含まれる。
制御部31は、通信部34により画像生成装置1からの医用画像が受信されると、受信された医用画像を画像DB351に格納するとともに、受信された医用画像のヘッダ情報に基づいて管理情報を作成し、画像DB351の画像管理テーブルに格納する。また、通信部34により異常陰影候補検出装置2からの異常陰影候補情報が受信されると、受信された異常陰影候補情報を画像DB351に格納するとともに、画像管理テーブルから異常陰影候補情報に含まれるUIDが一致するレコードを検索し、検索したレコードに異常陰影候補情報のファイル名、格納場所等を書き込む。このようにして、画像DB351には、医用画像と当該医用画像から検出された異常陰影候補の異常陰影候補情報が対応付けて検索可能に記憶される。
また、記憶部35には、後述する推定臨床位置情報生成処理で使用されるCC変形量学習テーブル352、MLO変形量学習テーブル353が記憶されている。CC変形量学習テーブル352には、CC画像撮影時の乳房圧迫による乳房の各位置の変形量が記憶されている。MLO変形量学習テーブル353には、MLO画像撮影時の乳房圧迫による乳房の各位置の変形量が記憶されている。
図3(a)に、CC変形量学習テーブル352の一例を示す。CC変形量学習テーブル352は、図3(b)に示すように、予め臨床データで取得した、CC画像の規格化後(図9のステップS603、図14のステップS803の手法による規格化後)の乳房領域の胸壁上にY軸、乳頭から胸壁に下ろした垂線上にX軸を設定したときの注目領域の位置座標(X、Y)と、その位置座標における乳房圧迫によるY軸方向の変形量と、を対応付けて学習データとして格納したテーブルである。
図4(a)に、MLO変形量学習テーブル353の一例を示す。MLO変形量学習テーブル353は、図4(b)に示すように、予め臨床データで取得した、MLO画像の上述の規格化後(図9のステップS603、図14のステップS803の手法による規格化後)の乳房領域の胸壁上にY軸、乳頭から胸壁に下ろした垂線上にX軸を設定したときの注目領域の位置座標(X、Y)と、その位置座標における乳房圧迫によるY軸方向の変形量と、を対応付けて学習データとして格納したテーブルである。
図3、図4においては、一例として、乳房領域のY軸方向の両端(MLO画像の場合は下端)までの距離が100となるように規格化した場合を例として示している。
CC変形量学習テーブル352及びMLO変形量学習テーブル353の学習データは、ガイドラインに沿った一定の圧力下で乳房圧迫を行った場合の変形量である。CC変形量学習テーブル352及びMLO変形量学習テーブル353の学習データは、医師の検査結果をフィードバックして随時変更することとしてもよい。
CC変形量学習テーブル352及びMLO変形量学習テーブル353の学習データは、ガイドラインに沿った一定の圧力下で乳房圧迫を行った場合の変形量である。CC変形量学習テーブル352及びMLO変形量学習テーブル353の学習データは、医師の検査結果をフィードバックして随時変更することとしてもよい。
また、CC変形量学習テーブル352やMLO変形量学習テーブル353に格納されている学習データから導出した関数(カーネル等)を記憶部35に記憶しておき、後述する推定臨床位置情報生成処理においては、この関数を用いて、注目領域604、注目領域704における乳房圧迫による変形量を導出することとしてもよい。
画像表示装置4は、サーバー装置3から送信された選択画面やビューアー画面等を表示するとともに、これらの画面から入力される操作情報をサーバー装置3に送信し、サーバー装置3から送信された、操作に応じた処理結果をビューアー画面上に表示したりする。画像表示装置4は、表示手段、指定手段、第二の指定手段として機能する。
図5に、画像表示装置4の機能構成例を示す。
図5に示すように、画像表示装置4は、制御部41、操作部42、表示部43、通信部44、記憶部45を備えて構成され、各部はバス46により接続されている。
図5に示すように、画像表示装置4は、制御部41、操作部42、表示部43、通信部44、記憶部45を備えて構成され、各部はバス46により接続されている。
制御部41は、CPU、RAM等により構成される。制御部41のCPUは、記憶部45に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
操作部42は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部41に出力する。
表示部43は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等のモニターを備えて構成されており、制御部41から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
通信部44は、LANカード等により構成され、スイッチングハブを介して通信ネットワークNに接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。
記憶部45は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体の不揮発性メモリー等で構成されている。記憶部45には、前述のようにシステムプログラムや各種プログラム(例えば、サーバー装置3から受信した各種画面を表示したり、操作部42から入力された操作情報を通信部44によりサーバー装置3に送信したりするプログラム)が記憶されている。
(医用画像システム100の動作)
次に、医用画像システム100の動作について説明する。
ここで、乳癌検査では、マンモグラフィ検査と超音波検査の2つの検査を併用する併用検査が行われている。併用検査では、一般的に、まず、放射線技師がマンモグラフィ検査を実施し、得られた乳房画像上で異常陰影候補等の注目領域の俯瞰的な位置情報を得る。その後、臨床検査技師が乳房画像を観察し、乳房における、乳房画像上の注目領域に対応する位置を狙って重点的に超音波検査を行う。両検査が終了すると、医師が乳房画像と異常陰影候補の超音波画像を読影し、最終的な診断を行う。
次に、医用画像システム100の動作について説明する。
ここで、乳癌検査では、マンモグラフィ検査と超音波検査の2つの検査を併用する併用検査が行われている。併用検査では、一般的に、まず、放射線技師がマンモグラフィ検査を実施し、得られた乳房画像上で異常陰影候補等の注目領域の俯瞰的な位置情報を得る。その後、臨床検査技師が乳房画像を観察し、乳房における、乳房画像上の注目領域に対応する位置を狙って重点的に超音波検査を行う。両検査が終了すると、医師が乳房画像と異常陰影候補の超音波画像を読影し、最終的な診断を行う。
マンモグラフィ検査では、一般的に、画像生成装置1により、一人の患者に対し、立位・乳房圧迫の状態で左右の乳房のそれぞれについて斜位方向(MLO)及び頭尾方向(CC)の撮影方向で合計4回の撮影を行い、左右それぞれ2枚の乳房画像を生成する。一方、超音波検査では、仰臥位・乳房非圧迫状態で検査を行う。従って、超音波検査を実施する検査実施者である臨床検査技師等は、乳房画像上における注目領域の位置を、乳房を人体正面から見たときの位置である臨床位置に直観的に変換して検査を実施しなければならない。
図6(a)に、左右のMLO画像を胸壁を合わせて並べて配置した画像、図6(b)に、左右のCC画像を胸壁を合わせて並べて配置した画像を示す。一般的に、乳房画像を観察する場合、図6(a)、(b)に示すように、画像端が表示部(モニター)の端部に平行に配置された状態で観察が行われる。
CC画像は、画像生成装置1において、立位で乳房の真上から放射線を照射して撮影した画像であるため、図6(b)に示すように、左右のCC画像を胸壁を合わせて並べて画像端をモニターの端部に平行になるように配置し、MLO画像と左右の乳房が表示される位置を対応させた場合(右乳房の画像が正面から見て左、左乳房の画像が右)、CC画像の上方向は乳房の外側方向となり、CC画像の下方向は乳房の内側方向となる。即ち、CC画像から、観察者は注目領域が乳房の内側にあるか外側にあるかを推測することができる。例えば、図6(b)に示すCC画像からは、右乳房の外側に、注目すべき領域Pがあることがわかる。
一方、MLO画像は、撮影毎に最適な撮影角度をつけて乳房を斜め方向から撮影したものである。ここで、仮に、MLO画像が乳房を真横から撮影したものである場合(CC画像の撮影時と放射線照射方向が直交している場合)、図6(a)に示す画像端をモニターの端部に平行になるように配置したMLO画像から、注目領域Pの乳房における上下方向(頭−足方向)の位置を推測することができ、MLO画像とCC画像を合わせて観察することにより注目領域Pが存在する位置をおおよそ把握することが可能となる。しかし、MLO画像は、上述のように、被写体乳房を斜め方向から撮影したものである。そのため、実際には、図6(a)に示すように配置されたMLO画像を見て乳房における上下方向の位置を推測することは困難である。乳房画像の付帯情報に撮影角度の情報は含まれているが、撮影角度がわかっても、撮影角度に基づいて位置を推測するには時間がかかり、検査効率が低下する。また、推測を誤る可能性も高い。
更に、乳房画像上に注目領域となる異常陰影候補が複数存在する場合、CC画像とMLO画像で同じ注目領域同士を対応付けるのに苦慮する。また、対応付けを間違えてしまうと、乳房における注目領域の位置の推定を誤ってしまう。
誤った位置にプローブをあてて超音波検査を実施しても、注目領域に対応する陰影は得られず、患者への不安想起、検査実施者への焦り想起、検査時間の長期化、不完全な検査等、様々な不利益をもたらす。
そこで、本実施形態では、マンモグラフィ検査で得られたCC画像又はMLO画像の一方の乳房画像で注目領域を指定すると、他方の乳房画像上においてこの指定された注目領域に対応する領域(対応領域と呼ぶ)の位置を推定して他方の乳房画像上に表示する。そして、この表示を参照してCC画像及びMLO画像の両画像から指定された注目領域の位置に基づいて、注目領域の臨床位置を推定して推定臨床位置情報を表示することで、乳房における注目領域の位置を検査実施者が容易に認識できるようにする。
図7に、サーバー装置3により実行される推定臨床位置情報生成処理のフローチャートを示す。推定臨床位置情報生成処理は、処理対象の検査の乳房画像が画像表示装置4から選択され、選択された検査の乳房画像を特定する情報(検査ID等)が通信部34により受信された際に、制御部31と記憶部35に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、制御部31は、選択された乳房画像(左右のMLO画像、CC画像)を画像DB351から検索して読み出し、読み出した乳房画像が表示されたビューアー画面431の画面情報を生成してその画面情報を通信部34により要求元の画像表示装置4に送信し、選択された乳房画像が表示されたビューアー画面431を画像表示装置4の表示部43に表示させる(ステップS1)。
なお、サーバー装置3の制御部31は、画像表示装置4からの終了の指示があるまで画像表示装置4で表示中の乳房画像の検査ID及びUIDをメモリーに一時的に記憶する。
なお、サーバー装置3の制御部31は、画像表示装置4からの終了の指示があるまで画像表示装置4で表示中の乳房画像の検査ID及びUIDをメモリーに一時的に記憶する。
図8に、画像表示装置4に表示されるビューアー画面431の一例を示す。ビューアー画面431には、MLO画像及びCC画像を表示するための画像表示欄431a、右の乳房画像を表示することを指示するためのRボタン431b、左の乳房画像を表示することを指示するためのLボタン431c、異常陰影候補の表示を指示するためのCADボタン431d等が設けられている。臨床検査技師等の検査実施者(操作者)は、操作部42によりCADボタン431d等を押下して異常陰影候補の表示指示を入力することで、表示されている乳房画像上に異常陰影候補の位置を表示させて確認することができる。
通信部34により画像表示装置4から異常陰影候補の表示指示を示す操作情報を受信すると(ステップS2;YES)、制御部31は、画像表示装置4に表示されている乳房画像に対応する異常陰影候補情報を画像DB351から検索して読み出して、ビューアー画面431に表示されている乳房画像に異常陰影候補の位置を示すアノテーションを表示させた画面情報を生成する。そして、その画面情報を通信部34により要求元の画像表示装置4に送信し、乳房画像上に異常陰影候補の位置を示すアノテーションが表示されたビューアー画面431を画像表示装置4の表示部43に表示させる(ステップS3)。
次いで、制御部31は、通信部34により画像表示装置4から注目領域の位置情報が受信されたか否かを判断する(ステップS4)。画像表示装置4においては、ビューアー画面431に表示されている一方の乳房画像上から操作部42により注目領域が指定されると、指定された注目領域の位置情報を操作情報として通信部44によりサーバー装置3に送信する。注目領域は、例えば、異常陰影候補の領域等、超音波検査で注目すべき領域であり、検査実施者は、MLO画像とCC画像の何れか一方の異常陰影候補の領域を注目領域として操作部42により指定する。
通信部34により画像表示装置4からの注目領域の位置情報が受信されたと判断した場合(ステップS4;YES)、制御部31は、画像表示装置4に表示されている、注目領域が指定された乳房画像(第一の医用画像)と注目領域が指定されていない乳房画像(第二の医用画像)のそれぞれの付帯情報に含まれる撮影角度を取得し(ステップS5)、撮影角度、注目領域が指定された乳房画像における注目領域の位置情報、及び注目領域の位置に対応する乳房の撮影時の圧迫による変形量に基づいて、注目領域の指定が行われていない乳房画像上の、指定された注目領域に対応する対応領域の位置を推定する(ステップS6)。
撮影角度とは、乳房画像撮影時に画像生成装置1を傾けた角度(X線照射方向の傾き)である。画像生成装置1は、初期状態ではX線を照射する放射線源、被写体を配置する被写体台、被写体を透過したX線を検出するFPDがこの順に鉛直方向に並んでいるが、MLO画像の撮影時には、これらを一体的に被写体乳房に応じた角度だけ傾けて撮影を行う。なお、CC画像撮影時は、画像生成装置1を初期状態のまま傾けずに撮影を行うため、撮影角度は0°となる。
撮影角度とは、乳房画像撮影時に画像生成装置1を傾けた角度(X線照射方向の傾き)である。画像生成装置1は、初期状態ではX線を照射する放射線源、被写体を配置する被写体台、被写体を透過したX線を検出するFPDがこの順に鉛直方向に並んでいるが、MLO画像の撮影時には、これらを一体的に被写体乳房に応じた角度だけ傾けて撮影を行う。なお、CC画像撮影時は、画像生成装置1を初期状態のまま傾けずに撮影を行うため、撮影角度は0°となる。
ステップS6における対応領域の位置の推定は、図9に示す処理を実行することにより行う。図9に、ステップS6における処理のフローチャートを示す。なお、以下の説明では、CC画像から注目領域が指定され、MLO画像上の対応領域の位置を推定する場合を例にとり説明する。
まず、制御部31は、乳房画像(MLO画像及びCC画像)のそれぞれからスキンライン及び乳頭の検出を行う(ステップS601)。
ここでは、図10(a)に示すように、各乳房画像中の各画素の位置を、乳房画像における乳房の上下方向をY軸、これと垂直な方向をX軸とした座標(X、Y)で表す。また、座標(X、Y)の画素値をV(X、Y)、X軸方向の画像端の座標をXmax、Y軸方向の画像端をYmaxとして表す。
ここでは、図10(a)に示すように、各乳房画像中の各画素の位置を、乳房画像における乳房の上下方向をY軸、これと垂直な方向をX軸とした座標(X、Y)で表す。また、座標(X、Y)の画素値をV(X、Y)、X軸方向の画像端の座標をXmax、Y軸方向の画像端をYmaxとして表す。
ステップS601において、制御部31は、まず、各乳房画像において、各画素を注目画素としてソベル(Sobel)フィルタによりフィルタ処理を施す。次いで、制御部31は、ソベルフィルタが施された乳房画像の各Y座標(0〜Ymax)において、X方向に探索を行い、V(X、Y)が最大となる座標(S)を各Y座標におけるエッジとして抽出する。この抽出されたエッジが乳房領域と乳房外領域の境界であるスキンラインSLを構成する。
次いで、制御部31は、図10(b)に示すように、スキンラインSL上の各点S(Y)について、S(Y)とS(Y+d(dは、例えば10))とを結んだ直線と、S(Y)〜S(Y+d)の間の各点(S(Y+1)、S(Y+2)・・・S(Y+d−1))との距離Dをそれぞれ算出し、算出した距離Dの最大値D(Y)のうち最も大きい値をもつS(Y)の位置を乳頭位置として検出する。
次いで、制御部31は、図10(b)に示すように、スキンラインSL上の各点S(Y)について、S(Y)とS(Y+d(dは、例えば10))とを結んだ直線と、S(Y)〜S(Y+d)の間の各点(S(Y+1)、S(Y+2)・・・S(Y+d−1))との距離Dをそれぞれ算出し、算出した距離Dの最大値D(Y)のうち最も大きい値をもつS(Y)の位置を乳頭位置として検出する。
次いで、制御部31は、図11(a)に示すように、MLO画像撮影時の撮影角度とCC画像撮影時の撮影角度の角度差θ[°]に基づき、RAM上に、乳房の正面シェーマ画像(図11(a)の500)、MLO画像(図11(a)の600)、CC画像(図11(a)の700)を配置する(ステップS602)。なお、θ[°]は、MLO画像撮影時の撮影角度に一致する。
ここで、図12(a)に、右乳房の正面シェーマ画像、図12(b)に、左乳房の正面シェーマ画像の一例を示す。左右の各乳房の正面シェーマ画像は、各乳房を正面から見た状態を模式的に示したもので、注目領域の臨床位置を重畳して表示するための画像である。正面シェーマ画像における円は乳房を、円の中心Oは乳頭位置を表す。領域Aは乳房の内側上の領域を、領域Bは乳房の内側下の領域を、領域Cは乳房の外側上の領域を、領域Dは乳房の外側下の領域を表す。領域Cに隣接する領域C’は、腋の下を表す。この乳房の正面シェーマ画像は、超音波診断により得られた超音波画像において超音波プローブ(超音波探触子)を置いた位置、即ち、検査位置を示すためのボディーマークと同様の構成であり、超音波検査を行う臨床検査技師にとって乳房の位置を把握しやすい表示となっている。
図11(a)に示すように、ステップS602においては、まず、RAM上に正面シェーマ画像500を配置する。次いで、MLO画像600の乳頭601から胸壁へ下ろした垂線602と、CC画像700の乳頭701から胸壁へ下ろした垂線702のそれぞれが正面シェーマ画像500の乳頭501を通過し、かつ互いの垂線の角度差がMLO画像撮影時の撮影角度とCC画像撮影時の撮影角度の角度差θ[°]となるように、MLO画像600、CC画像700を配置する。即ち、MLO画像600とCC画像700のそれぞれを正面シェーマ画像500に対して撮影角度だけ傾けて配置する。
次いで、制御部31は、正面シェーマ画像500に合わせてMLO画像600及びCC画像700を規格化する(ステップS603)。具体的に、CC画像700は、乳頭701から胸壁へ下ろした垂線702が正面シェーマ画像500の乳頭501と交わる状態を保持しつつ、乳房領域の両端703が正面シェーマ画像500の円の両端に合うように拡大又は縮小される。MLO画像600は、乳頭601から胸壁へ下ろした垂線602が正面シェーマ画像500の乳頭501と交わる状態を保持しつつ、乳房領域の下端から胸壁へ下ろした垂線603が正面シェーマ画像500の円に接するように拡大又は縮小される。なお、CC画像700における乳房領域の両端703及びMLO画像600における乳房領域の下端は、検出されたスキンラインに基づき特定することができる。
次いで、制御部31は、規格化後のCC画像700の注目領域704の位置における、撮影時の乳房圧迫による変形量を導出する(ステップS604)。ここで、マンモグラフィ検査では、乳房を圧迫した状態で撮影するが、この圧迫により乳房は変形する。そのため、乳房画像から注目領域の臨床位置を推測する際には、この圧迫による乳房の変形を考慮することが好ましい。撮影時の圧迫による乳房の変形を考慮することにより、精度良く乳房における注目領域の臨床位置を推定することができる。
ステップS604においては、図3(a)に示すCC変形量学習テーブル352を参照して、規格化後のCC画像700の注目領域704の位置に対応する変形量を導出する。テーブルにデータがない位置座標については、CC変形量学習テーブル352のデータを用いて補間処理によって変形量を算出する。補間処理としては、例えば、バイリニア、バイキュービック等を用いることができる。
次いで、制御部31は、CC画像700の注目領域704を正面シェーマ画像500に投影し、正面シェーマ画像500上で注目領域704の臨床位置を推定する(ステップS605)。
具体的には、図11(a)に示すように、まず、CC画像700の注目領域704をステップS604で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図3(b)参照)に移動させる。次いで、CC画像700の移動後の注目領域704の中心から胸壁に垂直となる直線705を引くことで、正面シェーマ画像500上に注目領域704を投影する。次いで、CC画像700の乳頭701と注目領域704(変形量分の移動後)の中心間の距離Rを求め、乳頭501を中心とし、乳頭701-乳房端703間の距離R1と距離Rとの比と、乳頭501-乳房端503間の距離r1と長さrとの比が等しくなるような長さrの半径の円506を正面シェーマ画像500に描く。そして、直線705と円506の交点507a、507bを注目領域704の臨床位置として推定する。
なお、ステップS605においては、対応領域を推定するために、注目領域が指定された乳房画像のみを用いて簡易的に注目領域の臨床位置を推定している。
具体的には、図11(a)に示すように、まず、CC画像700の注目領域704をステップS604で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図3(b)参照)に移動させる。次いで、CC画像700の移動後の注目領域704の中心から胸壁に垂直となる直線705を引くことで、正面シェーマ画像500上に注目領域704を投影する。次いで、CC画像700の乳頭701と注目領域704(変形量分の移動後)の中心間の距離Rを求め、乳頭501を中心とし、乳頭701-乳房端703間の距離R1と距離Rとの比と、乳頭501-乳房端503間の距離r1と長さrとの比が等しくなるような長さrの半径の円506を正面シェーマ画像500に描く。そして、直線705と円506の交点507a、507bを注目領域704の臨床位置として推定する。
なお、ステップS605においては、対応領域を推定するために、注目領域が指定された乳房画像のみを用いて簡易的に注目領域の臨床位置を推定している。
次いで、制御部31は、正面シェーマ画像500の臨床位置507a、507bの位置をMLO画像600に投影し、MLO画像600における注目領域704に対応する対応領域604の位置を推定する(ステップS606)。
具体的には、図11(a)に示すように、まず、正面シェーマ画像500の臨床位置507a、507bのそれぞれからMLO画像600の胸壁に垂直となる直線604a、604bを引くことで、MLO画像600上に臨床位置507a、507bを投影する。次いで、MLO画像600上で乳頭601を中心とした半径Rの円605を描く。そして、円605と直線604a、604bとの交点606a、606bを、MLO画像600における注目領域704の対応領域の位置と推定する。
具体的には、図11(a)に示すように、まず、正面シェーマ画像500の臨床位置507a、507bのそれぞれからMLO画像600の胸壁に垂直となる直線604a、604bを引くことで、MLO画像600上に臨床位置507a、507bを投影する。次いで、MLO画像600上で乳頭601を中心とした半径Rの円605を描く。そして、円605と直線604a、604bとの交点606a、606bを、MLO画像600における注目領域704の対応領域の位置と推定する。
なお、ステップS605、ステップS606は、下記の処理としてもよい。
ステップS605においては、まず、図11(b)に示すように、CC画像700の注目領域704をステップS604で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図3(b)参照)に移動させ、CC画像700の移動後の注目領域704の外側端と内側端のそれぞれから胸壁に垂直となる直線707a、707bを引き、正面シェーマ画像500上に直線707aと707bに囲まれた帯状領域を投影する。次いで、上述の長さrの半径の円506を正面シェーマ画像500に描き、円506と、直線707aと707bに囲まれた帯状領域とが重なった領域509を注目領域704の臨床位置として推定する。
ステップS606においては、まず、正面シェーマ画像500の臨床位置509の上端と下端からMLO画像600の胸壁に垂直となる直線609a、609bを引いてMLO画像600上に臨床位置509を投影する。次いで、MLO画像600上で乳頭601を中心とした半径Rの円605を描く。そして、円605と直線609aの交点と、円605と直線609bの交点とを結ぶ円弧状の領域610を、MLO画像600における注目領域704の対応領域の位置と推定する。円弧状の領域610の幅は、注目領域704の大きさによって変化させてもよい。例えば、乳頭601と外側の円弧610aの間の距離を乳頭701と注目領域704の最も遠い距離とし、乳頭601と内側の円弧610bの間の距離を乳頭701と注目領域704の最も近い距離としてもよい。
ステップS605においては、まず、図11(b)に示すように、CC画像700の注目領域704をステップS604で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図3(b)参照)に移動させ、CC画像700の移動後の注目領域704の外側端と内側端のそれぞれから胸壁に垂直となる直線707a、707bを引き、正面シェーマ画像500上に直線707aと707bに囲まれた帯状領域を投影する。次いで、上述の長さrの半径の円506を正面シェーマ画像500に描き、円506と、直線707aと707bに囲まれた帯状領域とが重なった領域509を注目領域704の臨床位置として推定する。
ステップS606においては、まず、正面シェーマ画像500の臨床位置509の上端と下端からMLO画像600の胸壁に垂直となる直線609a、609bを引いてMLO画像600上に臨床位置509を投影する。次いで、MLO画像600上で乳頭601を中心とした半径Rの円605を描く。そして、円605と直線609aの交点と、円605と直線609bの交点とを結ぶ円弧状の領域610を、MLO画像600における注目領域704の対応領域の位置と推定する。円弧状の領域610の幅は、注目領域704の大きさによって変化させてもよい。例えば、乳頭601と外側の円弧610aの間の距離を乳頭701と注目領域704の最も遠い距離とし、乳頭601と内側の円弧610bの間の距離を乳頭701と注目領域704の最も近い距離としてもよい。
次いで、制御部31は、推定された対応領域606a、606b(又は、610)の位置を示す推定対応位置情報を生成する(ステップS607)。
例えば、MLO画像における推定された対応領域606a、606bの位置に、丸や×印のマーク等のアノテーションを付すことにより(重ねて描画することにより)、推定対応位置情報を生成する。対応領域を図11(b)に示す対応領域610として求めた場合は、MLO画像における対応領域610を囲む等のアノテーションを付すことにより(重ねて描画することにより)、推定対応位置情報を生成する。なお、アノテーションの大きさは、指定された注目領域の大きさに応じて変更してもよい。また、推定の確信度によってアノテーションの形状や色(グラデーション)を変更することとしてもよい。
例えば、MLO画像における推定された対応領域606a、606bの位置に、丸や×印のマーク等のアノテーションを付すことにより(重ねて描画することにより)、推定対応位置情報を生成する。対応領域を図11(b)に示す対応領域610として求めた場合は、MLO画像における対応領域610を囲む等のアノテーションを付すことにより(重ねて描画することにより)、推定対応位置情報を生成する。なお、アノテーションの大きさは、指定された注目領域の大きさに応じて変更してもよい。また、推定の確信度によってアノテーションの形状や色(グラデーション)を変更することとしてもよい。
次いで、制御部31は、推定対応位置情報が付与されたビューアー画面431の画面情報を生成して通信部34により画像表示装置4に送信し、表示部43のビューアー画面431上に推定対応位置情報を表示させ(ステップS608)、図7のステップS7に移行する。
図13(a)、(b)に、推定対応位置情報が表示されたビューアー画面431の一例を示す。図13(a)、(b)に示すように、一方の乳房画像上から指定された注目領域(図13(a)、(b)のA1)に対応する他方の画像上(注目領域が指定されていない乳房画像上)の位置を推定して、推定された位置にアノテーション(図13(a)、(b)のA2)を付して推定対応位置情報として表示するので、検査実施者は、一方の乳房画像から指定した注目領域に対応する対応領域が他方の乳房画像のどの辺りの位置に対応するのかを容易に認識することが可能となる。その結果、検査実施者は、複数の異常陰影候補が存在しても、他方の乳房画像において、注目領域として指定された異常陰影候補に対応する異常陰影候補を容易に特定し、注目領域に対応する対応領域として指定することが可能となる。なお、上述のように、CADボタン431dを押下することで、ビューアー画面431に表示されている乳房画像上の異常陰影候補の位置がアノテーション表示されるので、検査実施者は、推定対応位置情報と、必要であればCADによる異常陰影候補の位置を参照して、注目領域として指定された異常陰影候補に対応する他方の画像の異常陰影候補をより一層容易に特定することが可能となる。
なお、上記においては、CC画像において注目領域が指定され、MLO画像における対応領域を推定する場合を例にとり説明したが、MLO画像において注目領域が指定され、CC画像上における対応領域を推定する場合についても、同様の手法により行うことができる。
図7のステップS7において、制御部31は、通信部34により画像表示装置4から対応領域の位置情報が受信されたか否かを判断する(ステップS7)。画像表示装置4においては、ビューアー画面431に表示されている、注目領域が指定されていない他方の乳房画像から操作部42により対応領域が指定されると、指定された対応領域の位置情報を操作情報として通信部44によりサーバー装置3に送信する。
通信部34により画像表示装置4から対応領域の位置情報が受信されたと判断すると(ステップS7;YES)、ステップS5において取得した撮影角度、乳房画像における注目領域及び対応領域の位置情報、及び注目領域の位置に対応する乳房の撮影時の圧迫による変形量に基づいて、乳房画像上の注目領域に対応する臨床位置情報を推定する(ステップS8)。
ステップS8における注目領域に対応する臨床位置の推定は、図14に示す処理を実行することにより行う。図14に、ステップS8における臨床位置の推定のフローチャートを示す。
まず、制御部31は、乳房画像(MLO画像及びCC画像)のそれぞれからスキンライン及び乳頭の検出を行う(ステップS801)。ステップS801の処理は、図9のステップS601の処理と同様であるので説明を援用する。
次いで、制御部31は、図15に示すように、MLO画像撮影時の撮影角度とCC画像撮影時の撮影角度の角度差θ[°]に基づき、RAM上に、乳房の正面シェーマ画像500、MLO画像600、CC画像700を配置する(ステップS802)。ステップS802の処理は、ステップS602の処理と同様であるので説明を援用する。
次いで、制御部31は、正面シェーマ画像500に合わせてMLO画像600及びCC画像700を規格化する(ステップS803)。ステップS803の処理は、ステップS603の処理と同様であるので説明を援用する。
次いで、制御部31は、規格化後のMLO画像600の対応領域607(指定された対応領域)と規格化後のCC画像700の注目領域704のそれぞれの位置における、撮影時の乳房圧迫による変形量を導出する(ステップS804)。ステップS804の処理は、ステップS604の処理と同様であるので説明を援用する。なお、MLO画像については、図4(a)に示すMLO変形量学習テーブル353を参照して、規格化後のMLO画像600の対応領域607の位置に対応する変形量を導出する。
次いで、制御部31は、導出された変形量を考慮してMLO画像から指定された対応領域607、CC画像700の注目領域704のそれぞれを正面シェーマ画像500に投影し、重なった投影領域の位置を注目領域の臨床位置として推定する(ステップS805)。具体的には、図15に示すように、まず、MLO画像600の対応領域607をステップS804で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図4(b)参照)に移動させる。また、CC画像700の注目領域704をステップS804で算出した変形量だけY軸方向(胸壁方向。図3(b)参照)に移動させる。次いで、MLO画像600の移動後の対応領域607の頭部端607a、尾部端607bのそれぞれから胸壁に垂直となる直線608a、608bを引き、正面シェーマ画像500上に直線608aと608bに囲まれた帯状領域を投影する。同様に、CC画像700の移動後の注目領域704の外側端704a、内側端704bのそれぞれから胸壁に垂直となる直線706a、706bを引き、正面シェーマ画像500上に直線706aと706bに囲まれた帯状領域を投影する。そして、2つの投影領域が重なった領域508を注目領域の臨床位置として推定する。
なお、ここでの臨床位置の推定は、2方向以上の乳房画像から指定された注目領域に基づいて行うので、ステップS605に比べて注目領域の臨床位置を絞り込むことができる。
なお、ここでの臨床位置の推定は、2方向以上の乳房画像から指定された注目領域に基づいて行うので、ステップS605に比べて注目領域の臨床位置を絞り込むことができる。
注目領域に対応する臨床位置の推定が終了すると、制御部31は、図7のステップS9に移行し、推定された臨床位置を示す推定臨床位置情報を生成する(ステップS9)。
例えば、図16に示すように、正面シェーマ画像における推定された臨床位置(平行四辺形の領域)を囲んだり、推定された臨床位置に色等を重ねたり、推定された臨床位置に丸等のマークを重ねたりする等のアノテーションを正面シェーマ画像に付した(重ねて描画した)ものを推定臨床位置情報として生成することができる。
例えば、図16に示すように、正面シェーマ画像における推定された臨床位置(平行四辺形の領域)を囲んだり、推定された臨床位置に色等を重ねたり、推定された臨床位置に丸等のマークを重ねたりする等のアノテーションを正面シェーマ画像に付した(重ねて描画した)ものを推定臨床位置情報として生成することができる。
推定臨床位置情報の生成が終了すると、制御部31は、生成された推定臨床位置情報が表示されたビューアー画面431の画面情報を生成して通信部34により画像表示装置4に送信し、表示部43のビューアー画面431上に推定臨床位置情報を表示させる(ステップS10)。
図17(a)、(b)に、推定臨床位置情報が表示されたビューアー画面431の一例を示す。図17(a)、(b)に示すように、注目領域の臨床位置を示す推定臨床位置情報を表示することで、検査実施者は、指定した注目領域が乳房のどのあたりに位置するかを容易に認識することが可能となり、乳房の誤った位置への超音波検査を防止し、検査効率を向上させることができる。また、乳房画像上の指定された注目領域のアノテーション表示と、推定臨床位置情報を同一画面上に並べて表示することで、検査実施者は、乳房画像上の注目領域を確認しながら、これに対応する臨床位置に対して検査を行うことが可能となる。
また、超音波検査では、超音波画像に左右の乳房の別や検査位置を示すボディーマークを記録するが、多忙や集中力の欠如等により万一この記録を誤ってしまうと、この記録を参考に超音波画像を観察しながら診断を行う医師に混乱を招くケースがある。しかし、ステップS10で表示される推定臨床位置情報は、ボディーマークと同様の態様の正面シェーマ画像上に表示されるので、推定臨床位置情報に対応する位置に超音波検査を行った場合、検査実施者は、この推定臨床位置情報を超音波画像のボディーマークとして転記すればよく、超音波画像に対応付ける記録を誤ってしまうことを防止することができる。
推定臨床位置情報に基づいて超音波診断を行った後、次に検査すべき別の注目領域がある場合、検査実施者は、操作部42によりビューアー画面431に表示されている乳房画像から別の注目領域を指定することができる。画像表示装置4の制御部41は、別の注目領域が指定されると、指定された注目領域の位置情報を通信部44によりサーバー装置3に送信する。次に検査すべき別の注目領域がない場合は、検査実施者は、操作部42により別の画面への遷移や当該画面を閉じる操作を行う。この場合、制御部41は、推定臨床位置生成処理の終了指示を通信部44によりサーバー装置3に送信する。
サーバー装置3の制御部31は、推定臨床位置情報の表示後、通信部34により画像表示装置4から次の注目領域の位置情報を受信したか否かを判断する(ステップS11)。通信部34により画像表示装置4から次の注目領域の位置情報を受信したと判断した場合(ステップS11;YES)、制御部31は、ステップS5の処理に戻り、ステップS5〜ステップS11の処理を繰り返し実行する。通信部34により画像表示装置4から次の注目領域の位置情報を受信せずに、終了指示を受信したと判断した場合(ステップS11;NO、ステップS12;YES)、制御部31は、推定臨床位置情報生成処理を終了する。
以上説明したように、医用画像システム100によれば、サーバー装置3の制御部31は、画像表示装置4に表示されたMLO画像、CC画像の乳房画像のうち、一方の乳房画像から注目領域が指定されると、注目領域が指定された乳房画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、指定された注目領域の位置とに基づいて、乳房を正面から見たときの注目領域の臨床位置を推定する。次いで、制御部31は、注目領域が指定されていない他方の乳房画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、乳房を正面から見たときの注目領域の臨床位置と、指定された注目領域の位置とに基づいて、他方の乳房画像における注目領域に対応する対応領域の位置を推定する。そして、制御部31は、他方の乳房画像において推定された対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成し、生成された推定対応位置情報を画像表示装置4に表示させる。
従って、検査実施者は、一方の乳房画像から指定した注目領域に対応する対応領域が他方の乳房画像のどの辺りの位置に対応するのかを容易に認識することが可能となる。その結果、検査実施者は、他方の乳房画像に複数の異常陰影候補が存在しても、他方の乳房画像において、注目領域として指定された異常陰影候補に対応する異常陰影候補を容易に特定し、注目領域に対応する対応領域として指定することが可能となる。
また、画像表示装置4において他方の画像において注目領域に対応する領域が指定されると、制御部31は、2つの乳房画像のそれぞれの撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、一方の乳房画像から指定された注目領域の位置と、他方の乳房画像から指定された注目領域の位置と、に基づいて乳房を正面から見たときの注目領域の位置を推定し、推定された乳房を正面から見たときの注目領域の位置を示す推定臨床位置情報を生成する。そして、制御部31は、生成された推定臨床位置情報を画像表示装置4に表示させる。
従って、マンモグラフィ検査と超音波検査を別検査として行う場合に、超音波検査の検査実施者が、乳房における乳房画像上の注目領域に対応する位置を容易に精度良く認識することが可能となる。
また、画像表示装置4に表示した乳房画像上には、異常陰影候補検出装置2により検出された異常陰影候補領域を表示させることで、検査実施者の注目領域や対応領域の指定が容易となる。
なお、上記実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、サーバー装置3と画像表示装置4が別体の装置でクライアントサーバシステムを構成することとしたが、2つの装置の機能を1つの装置で実現することとしてもよい。即ち、装置の記憶部にコンピュータを表示手段、指定手段、亜第一の推定手段、第二の推定手段、生成手段、表示制御手段等として機能させるためのプログラムが記憶されており、CPU等の制御部とプログラムとの協働によりこれらの機能を実現することとしてもよい。また、異常陰影候補検出装置2の機能も同じ1つの装置に組み込まれていることとしてもよい。
また、上記実施形態においては、MLO画像とCC画像の2つの画像を画像表示装置4に表示し、表示した2つの画像のうち何れか一方で指定した注目領域に基づいて、注目領域が指定されていない他方の画像における注目領域に対応する対応領域の位置や乳房を正面から見たときの注目領域の臨床位置を推定する場合を例にとり説明したが、対応領域の位置や注目領域の臨床位置を推定するための画像の枚数は、これに限定されない。本発明は、同一被写体に対して撮影方向が異なるn個(n≧2)の医用画像を画像表示装置4に表示し、表示したn個の医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)で指定した注目領域に基づいて、注目領域が指定されていない医用画像における注目領域に対応する対応領域の位置や被写体部位を正面から見たときの注目領域の臨床位置を推定することができる。
例えば、MLO画像、CC画像、及びML(MedioLateral projection:内外斜方向)画像等の3つの画像がある場合、この3個の画像を画像表示装置4に表示し、そのうち2つの画像から指定された注目領域を正面シェーマ画像に投影して重なった領域を対応領域を推定するための臨床位置とすることができる。そして、推定された臨床位置を注目領域が指定されていない画像に投影することで、対応領域の位置を推定し、推定対応位置を表示することができる。また、指定された注目領域と指定された対応領域を正面シェーマ画像に投影し、重なった領域を臨床位置と推定することができる。
また、上記実施形態においては、ステップS605とステップS805において、臨床位置の推定精度を上げるために乳房圧迫による変形量を考慮して臨床位置を推定することとしたが、簡易な手法として、変形量を考慮しないこととしてもよい。
また、上記実施形態においては、被写体部位が乳房である場合を例として説明したが、他の部位についての超音波診断の支援を行う場合に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態においては、被写体部位をX線撮影して得られた二つ以上の撮影画像(乳房画像)に基づいて、対応領域の位置を推定し推定対応位置情報を生成して表示したり、臨床位置を推定し推定臨床位置情報を生成して表示したりする場合を例に取り説明したが、被写体部位をX線撮影して得られたn個(n≧2)以上の撮影画像(乳房画像)を線画で表現したシェーマ画像に基づいて、対応領域の位置を推定し推定対応位置情報を生成して表示したり、臨床位置を推定し推定臨床位置情報を生成して表示したりすることとしてもよい。即ち、本願請求項の「被写体部位をX線撮影することにより得られたn個(n≧2)以上の医用画像」には、撮影画像のみならず、被写体部位をX線撮影して得られた二つ以上の撮影画像(乳房画像)を線画で表現したシェーマ画像も含む。
また、上記実施形態においては、超音波診断用に推定臨床位置情報を表示することとして説明したが、超音波診断を行う検査実施者に対するトレーニングツールとして用いることとしてもよい。
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
その他、医用画像システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
100 医用画像システム
1 画像生成装置
2 異常陰影候補検出装置
3 サーバー装置
31 制御部
32 操作部
33 表示部
34 通信部
35 記憶部
351 画像DB
352 CC変形量学習テーブル
353 MLO変形量学習テーブル
36 バス
4 画像表示装置
41 制御部
42 操作部
43 表示部
44 通信部
45 記憶部
46 バス
1 画像生成装置
2 異常陰影候補検出装置
3 サーバー装置
31 制御部
32 操作部
33 表示部
34 通信部
35 記憶部
351 画像DB
352 CC変形量学習テーブル
353 MLO変形量学習テーブル
36 バス
4 画像表示装置
41 制御部
42 操作部
43 表示部
44 通信部
45 記憶部
46 バス
Claims (9)
- 被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段と、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段と、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段と、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段と、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備える医用画像システム。 - 前記被写体部位は乳房であり、
前記医用画像は、乳房をX線撮影することにより得られた乳房画像である請求項1に記載の医用画像システム。 - 前記第一の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第一の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第一の医用画像を傾けて配置し、前記被写体部位の正面を示す画像上に前記第一の医用画像における前記注目領域を投影し、その投影像と、前記被写体部位の正面を示す画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像における乳頭と乳房端との距離R1と乳頭と注目領域との距離Rとの比と、前記被写体部位の正面を示す画像における乳頭と乳房端との距離r1と長さrとの比とが等しくなるような長さrの半径をもつ円とが重なる部分に基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する請求項2に記載の医用画像システム。
- 前記第二の推定手段は、前記被写体部位の正面を示す画像に対し、前記第二の医用画像の撮影時に前記X線撮影装置を傾けた角度に基づいて前記第二の医用画像を傾けて配置し、前記第二の医用画像上に、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域を投影し、その投影像と、前記第二の医用画像上の乳頭を中心とし、前記第一の医用画像上の乳頭と注目領域との距離と同じ長さの半径を持つ円とが重なる部分に基づいて、前記二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する請求項3に記載の医用画像システム。
- 前記第一の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する導出手段を備え、
前記第一の推定手段は、更に、前記導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する請求項1〜4の何れか一項に記載の医用画像システム。 - 前記第二の医用画像から前記第一の医用画像において指定された注目領域に対応する注目領域を指定する第二の指定手段と、
前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像のそれぞれの撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記指定手段により指定された注目領域の位置と、前記第二の指定手段により指定された注目領域の位置と、に基づいて前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する臨床位置推定手段と、
前記臨床位置推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を示す推定臨床位置情報を生成する第二の生成手段と、
を備え、
前記表示制御手段は、前記生成された推定臨床位置情報を前記表示手段に表示させる請求項1〜5の何れか一項に記載の医用画像システム。 - 前記第一の医用画像及び前記第二の医用画像における前記注目領域の位置に対応する前記被写体部位の撮影時の圧迫による変形量を導出する第二の導出手段を備え、
前記臨床位置推定手段は、更に、前記第二の導出手段により導出された変形量を加味して、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する請求項6に記載の医用画像システム。 - 前記医用画像から異常陰影候補を検出する検出手段を備え、
前記表示制御手段は、前記表示手段に表示された医用画像上に前記検出手段により検出された異常陰影候補領域を表示させる請求項1〜7の何れか一項に記載の医用画像システム。 - コンピュータを、
被写体部位をX線撮影することにより得られたn個以上(n≧2)の医用画像を表示する表示手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうちm個(1≦m≦n−1)の医用画像から注目領域を指定するための指定手段、
前記指定手段により注目領域が指定された第一の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置を推定する第一の推定手段、
前記表示手段に表示された医用画像のうち前記注目領域が指定されていない第二の医用画像の撮影時にX線撮影装置を傾けた角度と、前記第一の推定手段により推定された前記被写体部位を正面から見たときの前記注目領域の位置と、前記第一の医用画像における前記注目領域の位置とに基づいて、前記第二の医用画像における前記注目領域に対応する対応領域の位置を推定する第二の推定手段、
前記第二の推定手段により推定された前記第二の医用画像における前記対応領域の位置を示す推定対応位置情報を生成する生成手段、
前記生成された推定対応位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手段、
として機能させるためのプログラム。
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- 2015-04-03 JP JP2015076440A patent/JP2016195655A/ja active Pending
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