JP2018148965A - 動態解析システム - Google Patents

Abstract

【課題】動態画像における解剖学的情報と解析結果情報を同時に視認できるようにすることで、読影効率を向上させる。
【解決手段】診断用コンソール３によれば、制御部３１は、動態画像の画素毎又は複数画素のブロック毎に動態に係る解析を行い、その解析結果を示す解析結果画像を生成する。次いで、動態画像又は解析結果画像の画素毎に、画素値が予め定められた値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて各画素を複数のグループに分類する。そして、異なるグループに分類された画素に隣接する画素を境界画素として抽出し、抽出した境界画素に基づいてグループ間の境界を生成し、動態画像又は解析結果画像のうち、分類が行われていない方の画像上に境界を合成して表示部３４に表示させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、動態解析システムに関する。

従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた被写体の放射線による静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサーを利用して被写体の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去の応答性の速さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、被写体の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚のフレーム画像を順次表示することにより、医師は被写体の一連の動きを観察することが可能となる。

また、動態画像を解析する各種技術も提案されている。例えば、特許文献１には、生体の血流の動きを捉えた動画像データを取得し、時系列の動画像データ同士における輝度差分値を計算して差分画像を作成し、差分画像における第一の閾値以上の輝度差分値を有する画素を波面画素として抽出し、抽出した波面画素を接続して血流波面として表示する技術が記載されている。

国際公開ＷＯ２０１０／０７９６８９号

しかしながら、従来の動態解析の結果を示す解析結果画像では、動態画像に描画されている被写体の解剖学的情報（構造物の形態情報）を同時に視認することができない。例えば、特許文献１においては、輝度値差分画像上に血流波面を表示したものを解析結果画像として表示するため、もとの動態画像に描画されている血管陰影等を視認することはできない。そのため、別の画像で解剖学的情報を確認しなければならず、読影効率が悪い。

本発明の課題は、動態画像における解剖学的情報と解析結果情報を同時に視認できるようにすることで、読影効率を向上させることである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の動態解析システムは、
生体の動態を放射線撮影することにより得られた動態画像の画素毎又は複数画素のブロック毎に前記動態に係る解析を行い、その解析結果を示す解析結果画像を生成する解析手段と、
前記動態画像又は前記解析結果画像の画素毎に、画素値が予め定められた値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて各画素を複数のグループに分類する分類手段と、
前記分類手段により異なるグループに分類された画素に隣接する画素を境界画素として抽出し、抽出した境界画素に基づいて前記グループ間の境界を生成する境界生成手段と、
前記動態画像又は前記解析結果画像のうち、前記分類手段による分類が行われていない方の画像上に前記境界を合成して出力する出力手段と、
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、
前記複数のグループのそれぞれには、そのグループに属する画素の上限値と下限値が設定されており、
前記分類手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像の画素毎に、画素値が前記複数のグループの何れの上限値と下限値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて各画素を複数のグループに分類する。

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、
前記動態画像又は前記解析結果画像のうち前記分類手段が分類を行う画像の画素値に基づいて、前記複数のグループのそれぞれの上限値及び下限値を設定する設定手段を備える。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記境界生成手段は、前記抽出された境界画素に色を付けることにより前記グループ間の境界を生成する。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、
前記境界生成手段は、前記抽出された境界画素の中から任意の画素を複数選択し、選択した境界画素を直線又は曲線で結んで色を付けることで前記グループ間の境界を生成する。

請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、
前記境界生成手段は、前記境界画素が属するグループに応じた色を前記境界画素に基づいて生成される境界に割り当てる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発明において、
前記出力手段は、前記分類手段による分類が行われていない方の画像上の前記境界画素に基づいて生成された境界上に前記境界画素が属するグループに応じた数値を合成して出力する。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の発明において、
前記出力手段は、表示装置であり、
ユーザー操作を入力するための操作手段を備え、
前記表示装置は、前記操作手段により当該表示装置に表示されたいずれかの前記境界が指定された場合、指定された境界と同じグループの境界を強調表示する。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の発明において、
前記動態画像及び前記解析結果画像は複数のフレーム画像により構成され、
前記分類手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像の各フレーム画像の画素毎に、画素値が予め定められた値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて前記各フレーム画像の各画素を複数のグループに分類し、
前記境界生成手段は、前記各フレーム画像において、前記分類手段により異なるグループに分類された画素に隣接する画素を境界画素として抽出し、抽出した境界画素に基づいて前記グループ間の境界を生成し、
前記出力手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像のうち、前記分類手段による分類が行われていない方の画像の前記各フレーム画像上に前記境界を合成して出力する。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発明において、

前記出力手段は、更に、前記各フレーム画像において生成された前記複数のグループのうち任意のグループの境界を１枚の画像にまとめて前記分類手段による分類が行われていない方の画像上に合成して出力する。

本発明によれば、動態画像における解剖学的情報と解析結果情報を同時に視認できるようにすることで、読影効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態における動態解析システムの全体構成を示す図である。 図１の撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。 第１の実施形態において図１の診断用コンソールの制御部により実行される動態解析処理Ａを示すフローチャートである。 解析結果画像の一例を示す図である。 動態解析処理Ａにおいて、図４に示す解析結果画像とその動態画像に基づいて生成される画像の一例を示す図である。 第２の実施形態において図１の診断用コンソールの制御部により実行される動態解析処理Ｂを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

＜第１の実施形態＞
〔動態解析システム１００の構成〕
まず、第１の実施形態の構成を説明する。
図１に、第１の実施形態における動態解析システム１００の全体構成を示す。
図１に示すように、動態解析システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール３とがＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークＮＴを介して接続されて構成されている。動態解析システム１００を構成する各装置は、ＤＩＣＯＭ（Digital Image and Communications in Medicine）規格に準じており、各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭに則って行われる。

〔撮影装置１の構成〕
撮影装置１は、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）を持つ動態を撮影する撮影手段である。動態撮影とは、被写体である生体に対し、Ｘ線等の放射線をパルス状にして所定時間間隔で繰り返し照射するか(パルス照射)、もしくは、低線量率にして途切れなく継続して照射する(連続照射)ことで、動態を示す複数の画像を取得することをいう。動態撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。なお、以下の実施形態では、パルス照射により胸部の動態撮影を行う場合を例にとり説明する。

放射線源１１は、被写体Ｍ（被検者）を挟んで放射線検出部１３と対向する位置に配置され、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。
放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源１１を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、パルスレート、パルス幅、パルス間隔、１撮影あたりの撮影フレーム数、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、付加フィルター種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。

放射線検出部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサーにより構成される。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｍを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子（画素）がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部を備えて構成されている。ＦＰＤにはＸ線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
放射線検出部１３は、被写体Ｍを挟んで放射線源１１と対向するように設けられている。

読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、放射線検出部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。この画像データがフレーム画像である。そして、読取制御装置１４は、取得したフレーム画像を撮影用コンソール２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。

ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４は互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。

〔撮影用コンソール２の構成〕
撮影用コンソール２は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置１に出力して撮影装置１による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置１により取得された動態画像を撮影技師等の撮影実施者によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。
撮影用コンソール２は、図１に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory
）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。

記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部２２は、図２に示す撮影制御処理を実行するためのプログラムを記憶している。また、記憶部２２は、検査対象部位（ここでは、胸部とする）に対応付けて放射線照射条件及び画像読取条件を記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

操作部２３は、カーソルキー、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、キーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。

表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。

通信部２５は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

〔診断用コンソール３の構成〕
診断用コンソール３は、撮影用コンソール２から動態画像を取得し、取得した動態画像や動態画像の解析結果を表示して医師の診断を支援するための装置である。
診断用コンソール３は、図１に示すように、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４、通信部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、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する動態解析処理Ａを始めとする各種処理を実行し、診断用コンソール３の各部の動作を集中制御する。制御部３１は、解析手段、分類手段、境界生成手段、設定手段として機能する。

記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリーやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で動態解析処理Ａを実行するためのプログラムを始めとする各種プログラムやプログラムによる処理の実行に必要なパラメーター、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。

また、記憶部３２には、撮影により得られた動態画像及びその解析結果画像が患者情報（例えば、患者ＩＤ、患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等）、検査情報（例えば、検査ＩＤ、検査日、検査対象部位（ここでは、胸部）、診断対象の機能の種類（例えば、換気、血流）等）に対応付けて記憶されている。

操作部３３は、カーソルキー、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、ユーザーによるキーボードに対するキー操作やマウス操作により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。

表示部３４は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニターにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、各種表示を行う。表示部３４は、出力手段として機能する。

通信部３５は、ＬＡＮアダプターやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。

〔動態解析システム１００の動作〕
次に、本実施形態における上記動態解析システム１００の動作について説明する。

（撮影装置１、撮影用コンソール２の動作）
まず、撮影装置１、撮影用コンソール２による撮影動作について説明する。
図２に、撮影用コンソール２の制御部２１において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部２１と記憶部２２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、撮影実施者により撮影用コンソール２の操作部２３が操作され、被検者（被写体Ｍ）の患者情報、検査情報の入力が行われる（ステップＳ１）。

次いで、放射線照射条件が記憶部２２から読み出されて放射線照射制御装置１２に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部２２から読み出されて読取制御装置１４に設定される（ステップＳ２）。

次いで、操作部２３の操作による放射線照射の指示が待機される（ステップＳ３）。ここで、撮影実施者は、被写体Ｍを放射線源１１と放射線検出部１３の間に配置してポジショニングを行う。また、被検者（被写体Ｍ）に対し、呼吸状態を指示する。例えば、被検者（被写体Ｍ）に楽にするように指示し、安静呼吸を促す。診断対象の種類が換気の場合には安静呼吸を促し、診断対象の種類が血流の場合には被検者に息を止めるように指示することとしてもよい。撮影準備が整った時点で、操作部２３を操作して放射線照射指示を入力する。

操作部２３により放射線照射指示が入力されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される（ステップＳ４）。即ち、放射線照射制御装置１２に設定されたパルス間隔で放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３によりフレーム画像が取得される。

予め定められたフレーム数の撮影が終了すると、制御部２１により放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。撮影されるフレーム数は、少なくとも１呼吸サイクルが撮影できる枚数である。

撮影により取得されたフレーム画像は順次撮影用コンソール２に入力され、撮影順を示す番号（フレーム番号）と対応付けて記憶部２２に記憶されるとともに（ステップＳ５）、表示部２４に表示される（ステップＳ６）。撮影実施者は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）か、を判断する。そして、操作部２３を操作して、判断結果を入力する。

操作部２３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ７；ＹＥＳ）、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査情報、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号（フレーム番号）等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、通信部２５を介して診断用コンソール３に送信される（ステップＳ８）。そして、本処理は終了する。一方、操作部２３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ７；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された一連のフレーム画像が削除され（ステップＳ９）、本処理は終了する。この場合、再撮影が必要となる。

（診断用コンソール３の動作）
次に、診断用コンソール３における動作について説明する。
診断用コンソール３においては、通信部３５を介して撮影用コンソール２から動態画像の一連のフレーム画像が受信されると、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により図３に示す動態解析処理Ａが実行される。

以下、図３を参照して動態解析処理Ａの流れについて説明する。
まず、一連のフレーム画像に基づいて肺野領域内の動態解析が行われ、動態の解析結果を示す複数のフレーム画像からなる解析結果画像が生成される（ステップＳ１０）。

解析結果画像は、動態画像の画素毎又は複数画素のブロック毎に診断対象の機能（換気や血流）解析したものであり、各画素の信号値は、動態解析の結果を示す。解析結果画像を得るための解析の具体的な手法は問わないが、例えば、下記の（１）〜（３）等を用いることができる。なお、下記の（１）〜（３）においては、動態画像の肺野領域内のフレーム画像間において対応する（同じ画素位置の）複数画素のブロック（小領域という）毎に解析を行うこととしているが、画素毎であってもよい。

（１）診断対象の機能が血流である場合、例えば、特開２０１２−２３９７９６号公報の記載の手法を用いることができる。即ち、撮影開始からの拍動信号波形に対して、小領域毎に、血流信号波形を１フレーム間隔ずつずらしながら（時間方向にシフトさせながら）、拍動信号波形と各小領域の血流信号波形との相互相関係数を算出し、１フレームずらす毎に算出された相互相関係数を各小領域に示した画像を１フレームとして並べた動画像を血流解析結果画像として生成してもよい。
血流信号波形は、一連のフレーム画像の各小領域毎に、時間方向のハイパスフィルター処理（例えば、低域カットオフ周波数０．８Ｈｚ）を施してから小領域内の各画素の信号値の代表値（平均値、最大値等）を算出し、算出した代表値の時間変化を示す波形を取得することにより求めることができる。
拍動信号波形としては、以下のいずれかを用いることができる。
（ａ）心臓領域（又は大動脈領域）にＲＯＩ（関心領域）を定め、そのＲＯＩにおける信号値の時間変化を示す波形
（ｂ）（ａ）の波形を反転させた信号波形
（ｃ）心電検知センサーより得られた心電信号波形
（ｄ）心壁の動き（位置の変化）を示す信号波形
また、相互相関係数は、以下の［数１］により求めることができる。

（２）診断対象の機能が血流である場合、特開２０１３−８１５７９号公報に記載のように、小領域毎に、時間方向のハイパスフィルター処理（例えば、低域カットオフ周波数０．８Ｈｚ）を施してから隣接するフレーム画像間で小領域内の各画素の信号値の代表値（平均値、最大値等）の差分値を算出し、各隣接するフレーム画像間で算出された差分値を各小領域に示した画像を１フレームとして時系列順に並べた動画像を血流解析結果画像として生成してもよい。上記手法により生成されたフレーム間差分画像は、各小領域における換気による信号変化が除去されており、各小領域における血流による信号変化を示す画像となる。

（３）診断対象の機能が換気である場合、特開２０１３−８１５７９号公報に記載のように、小領域毎に、時間方向のローパスフィルター処理（例えば、高域カットオフ周波数０．８Ｈｚ）を施してから隣接するフレーム画像間で小領域内の各画素の信号値の代表値（平均値、最大値等）の差分値を算出し、各隣接するフレーム画像間で算出された差分値を各小領域に示した画像を１フレームとして時系列順に並べた動画像を換気解析結果画像として生成してもよい。上記手法により生成されたフレーム間差分画像は、各小領域における血流による信号変化が除去されており、各小領域における換気による信号変化を示す画像となる。

次いで、解析結果画像の画素値に基づいて、解析結果画像の画素をグループ分けする際の各グループの画素値の上限値及び下限値が設定される（ステップＳ１１）。
例えば、解析結果画像の全フレーム画像における画素値の最大値と最小値を求め、最大値と最小値の間の範囲をｎ分割（ｎはグループの数）して、各グループに属する画素値の上限値及び下限値を設定する。例えば、予め各グループの画素値の上限値及び下限値が設定されている場合、解析結果画像の画素値の範囲をはずれたグループが設定されてしまい、グループ分けがうまくいかない場合があるが、解析結果画像の画素値に基づいて各グループの画素値の上限値及び下限値を設定することで、解析結果画像の画素をｎグループに分類することが可能となる。

次いで、変数Ｍに１、変数Ｎに１が設定され（ステップＳ１２）、解析結果画像のＭ番目のフレーム画像において注目画素が選択される（ステップＳ１３）。例えば、左上の画素から順に注目画素が選択される。

次いで、注目画素の画素値がグループＮの範囲内に含まれるか否かが判断される（ステップＳ１４）。
注目画素の画素値がグループＮの範囲内に含まれないと判断された場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、Ｎが１インクリメントされ（ステップＳ１５）、ステップＳ１４に戻る。

注目画素の画素値がグループＮの範囲内に含まれると判断された場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、注目画素がグループＮに分類され（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１７においては、Ｍ番目のフレーム画像の全画素についてグループ分けが終了したか否かが判断される（ステップＳ１７）。
Ｍ番目のフレーム画像の全画素（解析対象である肺野領域内の全画素）についてのグループ分けが終了していないと判断された場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、注目画素が変更され（ステップＳ１８）、ステップＳ１４に戻る。

Ｍ番目のフレーム画像の全画素についてのグループ分けが終了したと判断された場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、注目画素が選択される（ステップＳ１９）。例えば、左上の画素から順に注目画素が選択される。

次いで、注目画素が異なるグループの画素に隣接しているか否かが判断される（ステップＳ２０）。注目画素が異なるグループの画素に隣接していないと判断された場合（ステップＳ２０；ＮＯ）、処理はステップＳ２３に移行する。

注目画素が異なるグループの画素に隣接していると判断された場合（ステップＳ２０；ＹＥＳ）、注目画素が境界画素として抽出され（ステップＳ２１）、境界画素に、その境界画素の画素値が属するグループに応じた色が割り当てられて境界が生成され（ステップＳ２２）、ステップＳ２３に移行する。例えば、画素値が高いグループほど濃く、低いグループほど薄い色が割り当てられる。

ステップＳ２３においては、全画素についての判定（隣接画素とグループが異なるかの判定）が終了したか否かが判断される（ステップＳ２３）。
全画素についての判定が終了していないと判断された場合（ステップＳ２３；ＮＯ）、注目画素が変更され（ステップＳ２４）、ステップＳ２０に戻る。

全画素についての判定が終了したと判断された場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上であるか否かが判断される（ステップＳ２５）。
変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上ではないと判断した場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、変数Ｍが１インクリメントされ（ステップＳ２６）、ステップＳ１３に戻る。

変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上であると判断した場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、動態画像の各フレーム画像に、解析結果画像の対応するフレーム画像の境界画素が合成されて表示部３４に表示され（ステップＳ２７）、動態解析処理は終了する。なお、境界画素同士は隣接するため、いずれか一方、例えば、画素値が大きいほうの境界画素のみに色付けして表示することが好ましい。

図４に、解析結果画像の一例を示す。図５に、ステップＳ２７において表示された画像（図４に示す解析結果画像とその動態画像に基づいて生成した画像）の一例を示す。
図４に示す解析結果画像では、動態画像に描画されている解剖学的情報を視認することはできない。一方、図５に示すように、ステップＳ２７において表示される画像では、動態画像上に、解析結果画像の画素値を大きさによりグループ分けしたときの境界画素が、その境界画素が属するグループによって色分けして表示される。したがって、ユーザーは、動態画像における解剖学的情報と解析結果情報を同時に視認することができ、読影効率を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態における構成は、診断用コンソール３の記憶部３２に動態解析処理Ｂのプログラムが記憶されている他は、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を省略し、以下、第２の実施形態の動作について説明する。

まず、撮影装置１と撮影用コンソール２において動態撮影が行われて動態画像が生成され、撮影用コンソール２から診断用コンソール３に動態画像の一連のフレーム画像が送信される。

診断用コンソール３においては、通信部３５を介して撮影用コンソール２から動態画像の一連のフレーム画像が受信されると、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により図６に示す動態解析処理Ｂが実行される。

以下、図６を参照して差分表示処理Ｂの流れについて説明する。
まず、ステップＳ３０〜ステップＳ４１の処理が実行され、解析結果画像のＭ番目のフレーム画像において境界画素が抽出される。ステップＳ３０〜ステップＳ４１の処理は、図３のステップＳ１０〜Ｓ２１と同様であるので説明を援用する。

ステップＳ４２においては、全画素についての判定（隣接画素とグループが異なるかの判定）が終了したか否かが判断される（ステップＳ４２）。
全画素についての判定が終了していないと判断された場合（ステップＳ４２；ＮＯ）、注目画素が変更され（ステップＳ４３）、ステップＳ４０に戻る。

全画素についての判定が終了したと判断された場合（ステップ４２；ＹＥＳ）、Ｍ番目のフレーム画像に設定された境界画素から任意の画素が複数選択される（ステップＳ４４）。例えば、連続する境界画素の中から所定画素間隔で境界画素が選択される。
そして、選択された境界画素のうち同一グループに属する境界画素の近似曲線がそれぞれ算出され（ステップＳ４５）、算出された近似曲線を境界線として、境界線に境界画素が属するグループに応じた色が割り当てられる（ステップＳ４６）。ステップＳ４５においては、例えば、同一グループに属する境界画素を複数点ずつ選んで近似曲線を生成する作業を点をずらしながら繰り返すことで、同じグループの画素領域を囲む閉空間を生成することができる。近似曲線は、例えば、最小二乗法により求めることができる。なお、同じグループの境界画素を近似曲線で結ぶことが好ましいが、直線で結ぶこととしてもよい。

次いで、変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上であるか否かが判断される（ステップＳ４７）。
変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上ではないと判断した場合（ステップＳ４７；ＮＯ）、変数Ｍが１インクリメントされ（ステップＳ４８）、ステップＳ３３に戻る。

変数Ｍが解析結果画像のフレーム画像数以上であると判断した場合（ステップＳ４７；ＹＥＳ）、動態画像の各フレーム画像に対応する解析結果画像のフレーム画像の境界線が合成されて表示部３４に表示され（ステップＳ４９）、動態解析処理Ｂは終了する。なお、境界線は隣接するため、いずれか一方、例えば、画素値が大きいほうの境界線のみに色付けして表示することが好ましい。

第２の実施形態においては、境界画素にそのまま色を付して境界を表示するのではなく、境界画素を近似曲線によりスムージングした境界線に色を付して表示する。したがって、第１の実施形態と同様の効果を奏するとともに、画素値の異なるグループの境界をより滑らかに見やすく表示することが可能となる。

なお、図３のステップＳ２７及び図６のステップＳ４９においては、境界上に、その境界上の境界画素が属するグループに応じた数値（例えば、境界画素の画素値）を併せて表示することが好ましい。これにより、ユーザーが解析結果をより容易に把握することが可能となる。

また、図３のステップＳ２７及び図６のステップＳ４９において表示部３４に表示された画像において、操作部３３により任意の境界上にカーソルを当てて境界を指定した場合、制御部３１は、同じグループの境界を強調表示（例えば、光らせる、境界の表示に使用されている色とは異なる色相で表示する等）することが好ましい。これにより、指定した境界を含むグループと同じグループに属する領域をユーザーが容易に認識することができる。例えば、ユーザーが右肺野の或るグループの境界を指定すると、左肺野の同じ画素値のグループの境界が光るので、ユーザーが左肺野における同じグループの領域を容易に認識することが可能となる。

また、図３のステップＳ２７及び図６のステップＳ４９において表示部３４に表示された画像において、操作部３３により任意の境界上にカーソルを当てて境界を指定した場合、制御部３１は、指定された境界と同じグループの境界を解析結果画像の各フレーム画像から抽出して動態画像の１枚のフレーム画像上にまとめて合成して表示してもよい。これにより、解析された機能の時間変化を１枚にまとめて表示することができるので、効率的な読影診断が可能となる。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、解析結果画像の画素値を複数のグループに分類し、グループの境界（境界画素、境界線）に色を割り当てて動態画像上に合成する場合を例にとり説明したが、動態画像の画素値を複数のグループに分類し、各グループの境界に色を割り当てて解析結果画像上に合成することとしてもよい。
例えば、胸部の動態画像において上述の画素のグループ分けを行うと、解剖学的構造物（例えば、骨や血管陰影）の輪郭がグループ間の境界となって表れる。そこで、動態画像における境界に色を割り当てて解析結果画像上に合成して表示することで、ユーザーは、動態画像における解剖学的情報と解析結果情報を同時に視認することができ、読影効率を向上させることができる。

以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、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、動態画像又はその解析結果画像のうち、画素値をグループに分類して境界を生成する方の画像の画素値に基づいて、各グループに属する画素値の範囲を設定することとしたが、これに限定されず、例えば、各グループに属する画素値の範囲を予め設定して記憶部３２に記憶しておくこととしてもよい。

また、上記実施形態においては、出力手段が表示部３４である場合を例にとり説明したが、例えば、プリンタ等、他の出力装置としてもよい。

また、上記実施形態においては、解析手段、分類手段、境界生成手段、出力手段が単体の装置に備えられている場合を例にとり説明したが、これらの機能は別々の装置に備えられていることとしてもよい。

また、例えば、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、動態解析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 動態解析システム
１ 撮影装置
１１ 放射線源
１２ 放射線照射制御装置
１３ 放射線検出部
１４ 読取制御装置
２ 撮影用コンソール
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 操作部
２４ 表示部
２５ 通信部
２６ バス
３ 診断用コンソール
３１ 制御部
３２ 記憶部
３３ 操作部
３４ 表示部
３５ 通信部
３６ バス

Claims (10)

1. 生体の動態を放射線撮影することにより得られた動態画像の画素毎又は複数画素のブロック毎に前記動態に係る解析を行い、その解析結果を示す解析結果画像を生成する解析手段と、
   前記動態画像又は前記解析結果画像の画素毎に、画素値が予め定められた値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて各画素を複数のグループに分類する分類手段と、
   前記分類手段により異なるグループに分類された画素に隣接する画素を境界画素として抽出し、抽出した境界画素に基づいて前記グループ間の境界を生成する境界生成手段と、
   前記動態画像又は前記解析結果画像のうち、前記分類手段による分類が行われていない方の画像上に前記境界を合成して出力する出力手段と、
   を備える動態解析システム。
2. 前記複数のグループのそれぞれには、そのグループに属する画素の上限値と下限値が設定されており、
   前記分類手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像の画素毎に、画素値が前記複数のグループの何れの上限値と下限値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて各画素を複数のグループに分類する請求項１に記載の動態解析システム。
3. 前記動態画像又は前記解析結果画像のうち前記分類手段が分類を行う画像の画素値に基づいて、前記複数のグループのそれぞれの上限値及び下限値を設定する設定手段を備える請求項２に記載の動態解析システム。
4. 前記境界生成手段は、前記抽出された境界画素に色を付けることにより前記グループ間の境界を生成する請求項１〜３のいずれか一項に記載の動態解析システム。
5. 前記境界生成手段は、前記抽出された境界画素の中から任意の画素を複数選択し、選択した境界画素を直線又は曲線で結んで色を付けることで前記グループ間の境界を生成する請求項１〜３のいずれか一項に記載の動態解析システム。
6. 前記境界生成手段は、前記境界画素が属するグループに応じた色を前記境界画素に基づいて生成される境界に割り当てる請求項４又は５に記載の動態解析システム。
7. 前記出力手段は、前記分類手段による分類が行われていない方の画像上の前記境界画素に基づいて生成された境界上に前記境界画素が属するグループに応じた数値を合成して出力する請求項１〜６のいずれか一項に記載の動態解析システム。
8. 前記出力手段は、表示装置であり、
   ユーザー操作を入力するための操作手段を備え、
   前記表示装置は、前記操作手段により当該表示装置に表示されたいずれかの前記境界が指定された場合、指定された境界と同じグループの境界を強調表示する請求項１〜７のいずれか一項に記載の動態解析システム。
9. 前記動態画像及び前記解析結果画像は複数のフレーム画像により構成され、
   前記分類手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像の各フレーム画像の画素毎に、画素値が予め定められた値の範囲に含まれるか否かを判定し、その判定結果に応じて前記各フレーム画像の各画素を複数のグループに分類し、
   前記境界生成手段は、前記各フレーム画像において、前記分類手段により異なるグループに分類された画素に隣接する画素を境界画素として抽出し、抽出した境界画素に基づいて前記グループ間の境界を生成し、
   前記出力手段は、前記動態画像又は前記解析結果画像のうち、前記分類手段による分類が行われていない方の画像の前記各フレーム画像上に前記境界を合成して出力する請求項１〜８のいずれか一項に記載の動態解析システム。
10. 前記出力手段は、更に、前記各フレーム画像において生成された前記複数のグループのうち任意のグループの境界を１枚の画像にまとめて前記分類手段による分類が行われていない方の画像上に合成して出力する請求項１〜９のいずれか一項に記載の動態解析システム。