JP2020203191A - Dynamic analysis system and program - Google Patents

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JP2020203191A JP2020164856A JP2020164856A JP2020203191A JP 2020203191 A JP2020203191 A JP 2020203191A JP 2020164856 A JP2020164856 A JP 2020164856A JP 2020164856 A JP2020164856 A JP 2020164856A JP 2020203191 A JP2020203191 A JP 2020203191A
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dynamic
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哲嗣 松谷
Tetsuji Matsutani
哲嗣 松谷
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Abstract

To easily grasp a difference between dynamic images to be compared.SOLUTION: According to a diagnosis console 3, a control unit 31 acquires a cycle of a time change in a feature amount related to a function of a diagnosis object from each of a plurality of dynamic images, adjusts the acquired cycle, and generates a plurality of pieces of cycle adjusted data in which the cycles of the time change in the feature amount are equal. The control unit then generates difference information for each of the same phase of the plurality of pieces of cycle adjusted data, and causes a display part 34 to display the same.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、動態解析システム及びプログラムに関する。 The present invention relates to dynamic analysis systems and programs.

被写体の周期性を持つ動態を撮影することにより得られた動態画像を比較読影する場合、動態画像間で動態の周期に違いが出てしまう。そのため、適切な比較評価ができないという問題がある。 When the dynamic images obtained by photographing the dynamics of the subject with periodicity are comparatively interpreted, the dynamics cycle differs between the dynamic images. Therefore, there is a problem that appropriate comparative evaluation cannot be performed.

そこで、例えば特許文献1には、基準動画像と比較すべき参照動画像の周期毎に、2つの画像の周期的変化を特定の位相において同期させて表示させる技術が記載されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 describes a technique for displaying periodic changes of two images in a specific phase for each period of a reference moving image to be compared with a reference moving image.

国際公開WO2014/054379号International release WO2014 / 054379

しかしながら、特許文献1に記載のように、複数の動態画像の周期を揃えて同期表示するだけでは直感的に差異がわかりにくいという問題がある。 However, as described in Patent Document 1, there is a problem that it is difficult to intuitively understand the difference only by aligning the periods of a plurality of dynamic images and displaying them synchronously.

本発明の課題は、比較する動態画像間の差異を容易に把握できるようにすることである。 An object of the present invention is to make it easy to grasp the difference between the dynamic images to be compared.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の動態画像解析システムは、
生体の動態を放射線撮影することにより得られた複数の動態画像のそれぞれから診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフを生成し、生成したグラフに基づいて前記特徴量の時間変化の周期を取得する周期取得手段と、
前記複数の動態画像から生成した複数の前記特徴量の時間変化を示すグラフの少なくとも一つの周期を調整することにより、前記複数の周期調整データとして、前記特徴量の時間変化の周期が等しい複数のグラフを生成する周期調整データ生成手段と、
前記複数の周期調整データの同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段と、
前記差分情報を出力する出力手段と、
を備える。
In order to solve the above problems, the dynamic image analysis system of the invention according to claim 1 is used.
A graph showing the time change of the feature amount related to the function of the diagnosis target is generated from each of the plurality of dynamic images obtained by radiographing the dynamics of the living body, and the time change of the feature amount is based on the generated graph. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
By adjusting at least one period of the graph showing the time change of the feature amount generated from the plurality of dynamic images, a plurality of periods of the feature amount with the same time change period are used as the plurality of period adjustment data. Period adjustment data generation means to generate graphs,
A difference information generating means for generating difference information for each of the same phases of the plurality of period adjustment data, and
An output means for outputting the difference information and
To be equipped.

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、
前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した前記複数の周期調整データを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記複数の周期調整データにおける同一タイミングの前記特徴量の差分値を算出する。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1.
The cycle adjustment data generation means generates the plurality of cycle adjustment data in which the phases of the start timings match.
The difference information generating means calculates the difference value of the feature amount at the same timing in the plurality of cycle adjustment data.

請求項3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第一の動態画像を解析して第一の解析結果画像を生成し、前記生体の動態を放射線撮影することにより得られた第二の動態画像を解析して第二の解析結果画像を生成する解析手段と、
前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段と、
前記差分情報を出力する出力手段と、
を備える。
The dynamic analysis system of the invention according to claim 3 is
The first dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is analyzed to generate the first analysis result image, and the second dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is obtained. An analysis means that analyzes and generates a second analysis result image,
A difference information generation means for generating difference information for each phase of the first analysis result image and the second analysis result image, and
An output means for outputting the difference information and
To be equipped.

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、
前記第一の解析結果画像から診断対象の機能に係る第一の特徴量の時間変化の周期と、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る第二の特徴量の時間変化の周期とを取得する周期取得手段と、
前記周期取得手段により取得された周期を調整して、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する周期調整データ生成手段と、
を備える。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 3.
From the first analysis result image, the time change cycle of the first feature amount related to the function to be diagnosed, and from the second analysis result image, the time change of the second feature amount related to the function to be diagnosed. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
The first analysis result image and the first analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other by adjusting the cycle acquired by the cycle acquisition means. Period adjustment data generation means for generating the second analysis result image,
To be equipped.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方においてフレーム画像を追加又は削除することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4.
The period adjustment data generation means adds or deletes a frame image to at least one of the first analysis result image and the second analysis result image, so that the period of time change of the first feature amount can be obtained. The first analysis result image and the second analysis result image having the same period of time change of the second feature amount are generated.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方に追加するフレーム画像における各画素の信号値を、追加される解析結果画像の複数のフレーム画像の同じ位置の画素の信号値を用いて補間することにより算出する。
The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5.
The period adjustment data generation means adds a signal value of each pixel in a frame image to be added to at least one of the first analysis result image and the second analysis result image to a plurality of frames of the added analysis result image. It is calculated by interpolating using the signal values of the pixels at the same position in the image.

請求項7に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方から選択された複数のフレーム画像の信号値に基づいて補間画像を生成することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する。
The invention according to claim 7 is the invention according to claim 4.
The period adjustment data generation means generates an interpolated image based on signal values of a plurality of frame images selected from at least one of the first analysis result image and the second analysis result image. The first analysis result image and the second analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal are generated.

請求項8に記載の発明は、請求項5〜7のいずれか一項に記載の発明において、
前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とにおける同一タイミングのフレーム画像の同一座標の画素同士の信号値の差分値を算出する。
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 5 to 7.
The period adjustment data generation means generates the first analysis result image and the second analysis result image in which the phases of the start timings match.
The difference information generating means calculates the difference value of the signal values of the pixels of the same coordinates of the frame image at the same timing in the first analysis result image and the second analysis result image.

請求項9に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、
前記周期取得手段は、前記第一の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフと、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフとを生成し、生成したグラフに基づいて前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とを取得し、
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像から生成した前記第一の特徴量の時間変化を示すグラフと、前記第二の解析結果画像から生成した前記第二の特徴量の時間変化を示すグラフとの少なくとも一方の周期を調整することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい複数のグラフを生成する。
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 4.
The cycle acquisition means has a graph showing a time change of the feature amount related to the function of the diagnosis target from the first analysis result image, and a time of the feature amount related to the function of the diagnosis target from the second analysis result image. A graph showing the change is generated, and the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are acquired based on the generated graph.
The period adjustment data generating means includes a graph showing a time change of the first feature amount generated from the first analysis result image and a time of the second feature amount generated from the second analysis result image. By adjusting at least one cycle with the graph showing the change, a plurality of graphs in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal are generated.

請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、
前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とにおける同一タイミングの信号値の差分値を算出する。
The invention according to claim 10 is the invention according to claim 9.
The period adjustment data generation means generates the first analysis result image and the second analysis result image in which the phases of the start timings match.
The difference information generating means calculates the difference value of the signal values at the same timing between the first analysis result image and the second analysis result image.

請求項11に記載の発明は、請求項3〜10のいずれか一項に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像である。
The invention according to claim 11 is the invention according to any one of claims 3 to 10.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.

請求項12に記載の発明は、請求項4〜10のいずれか一項に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、肺野の血流機能又は換気機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、関心領域の画素の信号値である。
The invention according to claim 12 is the invention according to any one of claims 4 to 10.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the blood flow function or the ventilation function of the lung field.
The first feature amount and the second feature amount are signal values of pixels in the region of interest.

請求項13に記載の発明は、請求項4〜10のいずれか一項に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、横隔膜の機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、横隔膜位置である。
The invention according to claim 13 is the invention according to any one of claims 4 to 10.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the function of the diaphragm.
The first feature amount and the second feature amount are diaphragm positions.

請求項14に記載の発明は、請求項3〜13のいずれか一項に記載の発明において、
前記出力手段は、前記差分情報を、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像の少なくとも一方と合成して出力する。
The invention according to claim 14 is the invention according to any one of claims 3 to 13.
The output means synthesizes and outputs the difference information with at least one of the first analysis result image and the second analysis result image.

請求項15に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
生体の動態を放射線撮影することにより得られた第一の動態画像を解析して第一の解析結果画像を生成し、前記生体の動態を放射線撮影することにより得られた第二の動態画像を解析して第二の解析結果画像を生成する解析手段、
前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段、
前記差分情報を出力する出力手段、
として機能させる。
The program of the invention according to claim 15
Computer,
The first dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is analyzed to generate the first analysis result image, and the second dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is obtained. An analysis means that analyzes and generates a second analysis result image,
A difference information generation means for generating difference information for each phase of the first analysis result image and the second analysis result image.
An output means for outputting the difference information,
To function as.

請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の発明において、
前記コンピューターを、さらに、
前記第一の解析結果画像から診断対象の機能に係る第一の特徴量の時間変化の周期と、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る第二の特徴量の時間変化の周期とを取得する周期取得手段、
前記周期取得手段により取得された周期を調整して、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する周期調整データ生成手段、
として機能させる。
The invention according to claim 16 is the invention according to claim 15.
The computer,
From the first analysis result image, the time change cycle of the first feature amount related to the function to be diagnosed, and from the second analysis result image, the time change of the second feature amount related to the function to be diagnosed. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
The first analysis result image and the first analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other by adjusting the cycle acquired by the cycle acquisition means. Periodic adjustment data generation means for generating the second analysis result image,
To function as.

請求項17に記載の発明は、請求項15又は16に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像である。
The invention according to claim 17 is the invention according to claim 15 or 16.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.

請求項18に記載の発明は、請求項16に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、肺野の血流機能又は換気機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、関心領域の画素の信号値である。
The invention according to claim 18 is the invention according to claim 16.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the blood flow function or the ventilation function of the lung field.
The first feature amount and the second feature amount are signal values of pixels in the region of interest.

請求項19に記載の発明は、請求項16に記載の発明において、
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、横隔膜の機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、横隔膜位置である。
The invention according to claim 19 is the invention according to claim 16.
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the function of the diaphragm.
The first feature amount and the second feature amount are diaphragm positions.

請求項20に記載の発明は、請求項15〜19のいずれか一項に記載の発明において、
前記出力手段は、前記差分情報を、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像の少なくとも一方と合成して出力する。
The invention according to claim 20 is the invention according to any one of claims 15 to 19.
The output means synthesizes and outputs the difference information with at least one of the first analysis result image and the second analysis result image.

本発明によれば、比較する動態画像間の差異を容易に把握することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to easily grasp the difference between the dynamic images to be compared.

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。It is a figure which shows the whole structure of the dynamic analysis system in embodiment of this invention. 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。It is a flowchart which shows the shooting control processing executed by the control part of the shooting console of FIG. 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差分表示処理Aを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a difference display process A executed by the control unit of the diagnostic console of FIG. 1 in the first embodiment. 周期の調整を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the adjustment of a period. 図3のステップS16において表示される差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image displayed in step S16 of FIG. 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差分表示処理Bを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a difference display process B executed by the control unit of the diagnostic console of FIG. 1 in the second embodiment. 図6のステップS25において表示される差分グラフを示す図である。It is a figure which shows the difference graph displayed in step S25 of FIG. 第3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差分表示処理Cを示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a difference display process C executed by the control unit of the diagnostic console of FIG. 1 in the third embodiment. 図8のステップS36において表示される差分画像を示す図である。It is a figure which shows the difference image displayed in step S36 of FIG.

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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples.

<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。
<First Embodiment>
[Configuration of dynamic analysis system 100]
First, the configuration of the first embodiment will be described.
FIG. 1 shows the overall configuration of the dynamic analysis system 100 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, in the dynamic analysis system 100, the imaging device 1 and the imaging console 2 are connected by a communication cable or the like, and the imaging console 2 and the diagnostic console 3 are connected to a LAN (Local Area Network) or the like. It is configured to be connected via the communication network NT of. Each device constituting the dynamic analysis system 100 conforms to the DICOM (Digital Image and Communications in Medicine) standard, and communication between the devices is performed according to DICOM.

〔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、被写体の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。
[Structure of imaging device 1]
The imaging device 1 is an imaging means that photographs dynamics having a periodicity (cycle), such as morphological changes in lung expansion and contraction associated with respiratory movements, and heart beating. In dynamic photography, radiation such as X-rays is pulsed and repeatedly irradiated at predetermined time intervals (pulse irradiation), or low dose rate is continuously irradiated (continuous irradiation). By doing so, it means to acquire a plurality of images showing the dynamics of the subject. A series of images obtained by dynamic photography is called a dynamic image. Further, each of the plurality of images constituting the dynamic image is called a frame image. In the following embodiment, a case where dynamic imaging of the chest is performed by pulse irradiation will be described as an example.

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。
The radiation source 11 is arranged at a position facing the radiation detection unit 13 with the subject M (subject) in between, and irradiates the subject M with radiation (X-rays) under the control of the radiation irradiation control device 12.
The radiation irradiation control device 12 is connected to the imaging console 2, and controls the radiation source 11 based on the irradiation conditions input from the imaging console 2 to perform radiation imaging. Irradiation conditions input from the shooting console 2 include, for example, pulse rate, pulse width, pulse interval, number of shooting frames per shooting, X-ray tube current value, X-ray tube voltage value, additional filter type, etc. Is. The pulse rate is the number of irradiations per second, which is consistent with the frame rate described later. The pulse width is the irradiation time per irradiation. The pulse interval is the time from the start of one irradiation to the start of the next irradiation, and is consistent with the frame interval described later.

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。
The radiation detection unit 13 is composed of a semiconductor image sensor such as an FPD. The FPD has, for example, a glass substrate or the like, detects radiation emitted from a radiation source 11 at a predetermined position on the substrate and transmitted at least through the subject M according to its intensity, and detects the detected radiation as an electric signal. A plurality of detection elements (pixels) that are converted into and accumulated in a matrix are arranged in a matrix. Each pixel is configured to include a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor). The FPD has an indirect conversion type that converts X-rays into an electric signal by a photoelectric conversion element via a scintillator and a direct conversion type that directly converts X-rays into an electric signal, and either of them may be used.
The radiation detection unit 13 is provided so as to face the radiation source 11 with the subject M interposed therebetween.

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。 The reading control device 14 is connected to the photographing console 2. The reading control device 14 controls the switching unit of each pixel of the radiation detection unit 13 based on the image reading condition input from the photographing console 2 to switch the reading of the electric signal stored in each pixel. Then, the image data is acquired by reading the electric signal stored in the radiation detection unit 13. This image data is a frame image. Then, the reading control device 14 outputs the acquired frame image to the shooting console 2. The image reading conditions are, for example, a frame rate, a frame interval, a pixel size, an image size (matrix size), and the like. The frame rate is the number of frame images acquired per second, which is consistent with the pulse rate. The frame interval is the time from the start of one frame image acquisition operation to the start of the next frame image acquisition operation, and is consistent with the pulse interval.

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。 Here, the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14 are connected to each other and exchange synchronization signals with each other to synchronize the radiation irradiation operation and the image reading operation.

〔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。
[Configuration of shooting console 2]
The imaging console 2 outputs radiation irradiation conditions and image reading conditions to the imaging device 1 to control radiation imaging and radiation image reading operations by the imaging device 1, and a camera operator captures a dynamic image acquired by the imaging device 1. It is displayed for confirmation of positioning by the photographer and confirmation of whether or not the image is suitable for diagnosis.
As shown in FIG. 1, the photographing console 2 includes a control unit 21, a storage unit 22, an operation unit 23, a display unit 24, and a communication unit 25, and each unit is connected by a bus 26.

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。 The control unit 21 is composed of a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like. The CPU of the control unit 21 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 22 and expands them in the RAM in response to the operation of the operation unit 23, and performs the shooting control processing described later according to the expanded program. Various processes including the above are executed to centrally control the operation of each part of the photographing console 2 and the irradiation operation and reading operation of the photographing device 1.

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。 The storage unit 22 is composed of a non-volatile semiconductor memory, a hard disk, or the like. The storage unit 22 stores data such as parameters or processing results necessary for executing processing by various programs and programs executed by the control unit 21. For example, the storage unit 22 stores a program for executing the photographing control process shown in FIG. In addition, the storage unit 22 stores the irradiation condition and the image reading condition in association with the inspection target site (here, the chest). Various programs are stored in the form of readable program code, and the control unit 21 sequentially executes operations according to the program code.

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。 The operation unit 23 is configured to include a keyboard equipped with cursor keys, number input keys, various function keys, and a pointing device such as a mouse, and controls an instruction signal input by key operation on the keyboard or mouse operation. Output to 21. Further, the operation unit 23 may include a touch panel on the display screen of the display unit 24, and in this case, the operation unit 23 outputs an instruction signal input via the touch panel to the control unit 21.

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。 The display unit 24 is composed of a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube), and displays input instructions, data, and the like from the operation unit 23 according to instructions of display signals input from the control unit 21. To do.

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。 The communication unit 25 includes a LAN adapter, a modem, a TA (Terminal Adapter), and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.

〔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。
[Configuration of diagnostic console 3]
The diagnostic console 3 is a device for acquiring a dynamic image from the imaging console 2 and displaying the acquired dynamic image and the analysis result of the dynamic image to support the diagnosis of a doctor.
As shown in FIG. 1, the diagnostic console 3 includes a control unit 31, a storage unit 32, an operation unit 33, a display unit 34, and a communication unit 35, and each unit is connected by a bus 36.

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、後述する差分画像表示処理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、周期取得手段、周期調整データ生成手段、差分情報生成手段、肺野情報変形手段として機能する。 The control unit 31 is composed of a CPU, RAM, and the like. The CPU of the control unit 31 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 32 and expands them in the RAM in response to the operation of the operation unit 33, and according to the expanded program, the difference image described later. Various processes such as display process A are executed to centrally control the operation of each part of the diagnostic console 3. The control unit 31 functions as a cycle acquisition means, a cycle adjustment data generation means, a difference information generation means, and a lung field information transformation means.

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で差分画像表示処理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。 The storage unit 32 is composed of a non-volatile semiconductor memory, a hard disk, or the like. The storage unit 32 stores data such as various programs including a program for executing the difference image display processing A in the control unit 31, parameters necessary for executing the processing by the program, or processing results. These various programs are stored in the form of a readable program code, and the control unit 31 sequentially executes an operation according to the program code.

また、記憶部32には、過去に撮影された動態画像が患者情報(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、横隔膜)等)に対応付けて記憶されている。 Further, in the storage unit 32, dynamic images taken in the past include patient information (for example, patient ID, patient's name, height, weight, age, gender, etc.) and examination information (for example, examination ID, examination date, examination). It is stored in association with the target site (here, the chest) and the type of function of the diagnosis target (for example, ventilation, blood flow, diaphragm), etc.

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。 The operation unit 33 is configured to include a keyboard equipped with cursor keys, number input keys, various function keys, etc., and a pointing device such as a mouse, and receives an instruction signal input by a user's key operation on the keyboard or mouse operation. Output to the control unit 31. Further, the operation unit 33 may include a touch panel on the display screen of the display unit 34, and in this case, the operation unit 33 outputs an instruction signal input via the touch panel to the control unit 31.

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。 The display unit 34 is composed of a monitor such as an LCD or a CRT, and performs various displays according to an instruction of a display signal input from the control unit 31. The display unit 34 functions as an output means.

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。 The communication unit 35 includes a LAN adapter, a modem, a TA, and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.

〔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。
[Operation of dynamic analysis system 100]
Next, the operation of the dynamic analysis system 100 in this embodiment will be described.

(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。
(Operation of shooting device 1 and shooting console 2)
First, a shooting operation by the shooting device 1 and the shooting console 2 will be described.
FIG. 2 shows a shooting control process executed by the control unit 21 of the shooting console 2. The photographing control process is executed in collaboration with the control unit 21 and the program stored in the storage unit 22.

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)。 First, the photographer operates the operation unit 23 of the imaging console 2 to input patient information and examination information of the subject (subject M) (step 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)。 Next, the radiation irradiation condition is read from the storage unit 22 and set in the radiation irradiation control device 12, and the image reading condition is read from the storage unit 22 and set in the reading control device 14 (step 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。診断対象の機能の種類が換気の場合には安静呼吸を促し、診断対象の機能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。 Next, the instruction of radiation irradiation by the operation of the operation unit 23 is waited for (step S3). Here, the photographer arranges the subject M between the radiation source 11 and the radiation detection unit 13 for positioning. In addition, the subject (subject M) is instructed on the respiratory state. For example, the subject (subject M) is instructed to relax and encourages resting breathing. If the type of function to be diagnosed is ventilation, rest breathing may be promoted, and if the type of function to be diagnosed is blood flow, the subject may be instructed to hold his / her breath. When the shooting preparation is completed, the operation unit 23 is operated to input the irradiation instruction.

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。 When the irradiation instruction is input by the operation unit 23 (step S3; YES), the imaging start instruction is output to the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14, and the dynamic imaging is started (step S4). That is, radiation is irradiated by the radiation source 11 at the pulse interval set in the radiation irradiation control device 12, and a frame image is acquired by the radiation detection unit 13.

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。 When the imaging of a predetermined number of frames is completed, the control unit 21 outputs an instruction to end the imaging to the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14, and the imaging operation is stopped. The number of frames captured is the number of frames that can be captured in at least one breathing cycle.

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。 The frame images acquired by shooting are sequentially input to the shooting console 2, stored in the storage unit 22 in association with a number indicating the shooting order (frame number) (step S5), and displayed on the display unit 24. (Step S6). The photographer confirms the positioning and the like from the displayed dynamic image, and determines whether the image suitable for the diagnosis is acquired by the image (shooting OK) or the re-shooting is necessary (shooting NG). Then, the operation unit 23 is operated to input the determination result.

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。 When a determination result indicating that shooting is OK is input by a predetermined operation of the operation unit 23 (step S7; YES), an identification ID for identifying the dynamic image and each of the series of frame images acquired in the dynamic shooting are used. , Patient information, examination information, irradiation conditions, image reading conditions, numbers (frame numbers) indicating the imaging order, etc. are attached (for example, written in the header area of image data in DICOM format), and the communication unit 25 is It is transmitted to the diagnostic console 3 via (step S8). Then, this process ends. On the other hand, when a determination result indicating shooting NG is input by a predetermined operation of the operation unit 23 (step S7; NO), a series of frame images stored in the storage unit 22 is deleted (step S9), and this process is performed. finish. In this case, re-shooting is required.

(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から診断対象の機能が換気又は血流の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に示す差分表示処理Aが実行される。
(Operation of diagnostic console 3)
Next, the operation in the diagnostic console 3 will be described.
In the diagnostic console 3, when a series of frame images of dynamic images of ventilation or blood flow for the function to be diagnosed are received from the imaging console 2 via the communication unit 35, they are stored in the control unit 31 and the storage unit 32. The difference display process A shown in FIG. 3 is executed in cooperation with the program.

以下、図3を参照して差分表示処理Aの流れについて説明する。
まず、受信した動態画像と比較する過去の動態画像が選択される(ステップS10)。
ステップS10においては、例えば、記憶部32に記憶されている被写体Mの過去の動態画像の一覧が表示部34に表示され、表示された動態画像の中からユーザーが所望する動態画像を操作部33により選択することとしてもよいし、記憶部32に記憶されている被写体Mの過去の動態画像のうち、検査日が直近の動態画像を制御部31が自動的に選択することとしてもよい。なお、受信した動態画像を現在の動態画像、現在の動態画像と比較する動態画像を過去の動態画像と呼ぶ。
Hereinafter, the flow of the difference display process A will be described with reference to FIG.
First, a past dynamic image to be compared with the received dynamic image is selected (step S10).
In step S10, for example, a list of past dynamic images of the subject M stored in the storage unit 32 is displayed on the display unit 34, and the dynamic image desired by the user is selected from the displayed dynamic images by the operation unit 33. Of the past dynamic images of the subject M stored in the storage unit 32, the control unit 31 may automatically select the dynamic image having the latest inspection date. The received dynamic image is referred to as a current dynamic image, and the dynamic image comparing with the current dynamic image is referred to as a past dynamic image.

次いで、現在の動態画像と過去の動態画像にワーピング処理を施して、肺野領域の形状を一致させる(ステップS11)。
例えば、ステップS11においては、まず、現在の動態画像を構成するフレーム画像と過去の動態画像を構成するフレーム画像のそれぞれから肺野領域の輪郭を検出する。例えば、各フレーム画像において、各画素の信号値(濃度値)のヒストグラムから判別分析によって閾値を求め、この閾値より高信号の領域を肺野領域候補として1次抽出する。1次抽出された肺野領域候補の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出すれば肺野領域の境界を抽出することができる。次いで、現在の動態画像と過去の動態画像の全フレーム画像の中から一枚のフレーム画像を選択して基準画像とし、他のフレーム画像の肺野形状が基準画像の肺野形状に一致するようにワーピング処理を施す。基準画像は、現在の動態画像又は過去の動態画像の一フレーム目のフレーム画像としてもよいし、最大呼気位や最大吸気位のフレーム画像としてもよい。あるいは、基準となる肺野形状の画像を予め用意しておき、双方の動態画像の肺野形状を基準となる肺野形状に合わせることとしてもよい。これにより、動態画像を比較するときの肺野形状が常に統一されるので、ユーザーは、同じ環境下で動態画像の比較評価を行うことが可能となる。
Next, the current dynamic image and the past dynamic image are subjected to warping processing to match the shapes of the lung field regions (step S11).
For example, in step S11, first, the contour of the lung field region is detected from each of the frame image constituting the current dynamic image and the frame image constituting the past dynamic image. For example, in each frame image, a threshold value is obtained by discriminant analysis from a histogram of the signal value (density value) of each pixel, and a region having a signal higher than this threshold value is primarily extracted as a lung field region candidate. The boundary of the lung field region can be extracted by performing edge detection near the boundary of the primary extracted lung field region candidate and extracting the point where the edge is maximum in the small region near the boundary along the boundary. Next, one frame image is selected from all the frame images of the current dynamic image and the past dynamic image and used as the reference image, so that the lung field shape of the other frame images matches the lung field shape of the reference image. Is warped. The reference image may be a frame image of the first frame of the current dynamic image or the past dynamic image, or may be a frame image of the maximum expiratory position or the maximum inspiratory position. Alternatively, an image of the reference lung field shape may be prepared in advance, and the lung field shape of both dynamic images may be matched with the reference lung field shape. As a result, the shape of the lung field when comparing dynamic images is always unified, so that the user can perform comparative evaluation of dynamic images in the same environment.

次いで、現在の動態画像と過去の動態画像から診断対象の機能に係る特徴量(ここでは、ROIの信号値)が算出され、算出された特徴量の時間変化の周期が取得される(ステップS12)。 Next, the feature amount (here, the signal value of ROI) related to the function to be diagnosed is calculated from the current dynamic image and the past dynamic image, and the cycle of the time change of the calculated feature amount is acquired (step S12). ).

呼吸による換気機能において、吸気により肺野が拡張すると、肺野領域の密度が低くなるためX線透過量が増え、動態画像上における肺野領域の信号値(濃度値)は高くなる。呼気により肺野が収縮すると、肺野領域の密度が高くなるためX線透過量が減少し、動態画像上における肺野領域の信号値は低くなる。よって、診断対象の機能が換気である場合、動態画像における信号値の時間変化を換気機能に係る特徴量とすることができる。また、呼吸により肺に血が流れると、血流の部分のX線透過量が減少し、動態画像上における信号値は低くなる。よって、診断対象の機能が血流である場合、動態画像における信号値の時間変化を血流機能に係る特徴量とすることができる。 In the ventilation function by respiration, when the lung field is expanded by inspiration, the density of the lung field region becomes low, so that the amount of X-ray transmission increases and the signal value (concentration value) of the lung field region on the dynamic image becomes high. When the lung field contracts due to exhalation, the density of the lung field region increases, so that the amount of X-ray transmission decreases, and the signal value of the lung field region on the dynamic image decreases. Therefore, when the function to be diagnosed is ventilation, the time change of the signal value in the dynamic image can be used as the feature amount related to the ventilation function. In addition, when blood flows into the lungs due to respiration, the amount of X-ray transmission in the blood flow portion decreases, and the signal value on the dynamic image becomes low. Therefore, when the function to be diagnosed is blood flow, the time change of the signal value in the dynamic image can be used as the feature amount related to the blood flow function.

例えば、診断対象の機能が換気である場合、まず、過去と現在の双方の動態画像の肺野領域内に時間方向のローパスフィルター処理を施す。具体的には、動態画像の画素毎に信号値の時間変化を求めて時間方向のローパスフィルター(例えば、カットオフ周波数0.80Hz)によりフィルタリングする。これにより、血流等による高周波成分を除去して換気の信号成分を取得することができる。
次いで、ローパスフィルター処理後の2つの動態画像の各フレーム画像にROI(関心領域)を設定する。ここで、ROIの位置は、診断対象の機能の特徴が最もよく表れる位置に設定することが好ましい。診断対象の機能が換気である場合、ROIは心臓と背骨を除く肺野領域内に設定することが好ましい。ROIの設定は、画像処理により自動的に行ってもよいし、ユーザーによる操作部33の操作に応じて(手動で)行ってもよい。
次いで、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおいて、各フレーム画像のROI内の各画素の信号値の代表値(例えば、平均値、中央値等)を算出し、算出した代表値を時系列に(フレーム画像順に)プロットすることにより信号値の時間変化を示す波形のグラフ(波形グラフと呼ぶ)を生成する。
そして生成した波形グラフから、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおける信号値の時間変化の周期を取得する。周期は、波形グラフの極大点(又は極小点)から次の極大点(又は極小点)までの時間を周期として算出することができる。
For example, when the function to be diagnosed is ventilation, first, a low-pass filter process in the time direction is applied to the lung field region of both past and present dynamic images. Specifically, the time change of the signal value is obtained for each pixel of the dynamic image and filtered by a low-pass filter in the time direction (for example, a cutoff frequency of 0.80 Hz). As a result, the high frequency component due to blood flow or the like can be removed to obtain the ventilation signal component.
Next, an ROI (region of interest) is set for each frame image of the two dynamic images after the low-pass filter processing. Here, the position of the ROI is preferably set to a position where the characteristics of the function to be diagnosed are most apparent. If the function to be diagnosed is ventilation, the ROI is preferably set within the lung field region excluding the heart and spine. The ROI may be set automatically by image processing, or may be set (manually) according to the operation of the operation unit 33 by the user.
Next, in each of the current dynamic image and the past dynamic image, the representative value (for example, average value, median value, etc.) of the signal value of each pixel in the ROI of each frame image is calculated, and the calculated representative value is used as the time. By plotting in a series (in the order of frame images), a waveform graph (called a waveform graph) showing the time change of the signal value is generated.
Then, from the generated waveform graph, the period of time change of the signal value in each of the current dynamic image and the past dynamic image is acquired. The period can be calculated with the time from the maximum point (or minimum point) of the waveform graph to the next maximum point (or minimum point) as the period.

また、例えば、診断対象の機能が血流である場合、まず、過去と現在の双方の動態画像の肺野領域内に時間方向のハイパスフィルター処理を施す。具体的には、動態画像の画素毎に信号値の時間変化を求めて時間方向のハイパスフィルター(例えば、カットオフ周波数0.80Hz)によりフィルタリングする。信号値の時間変化に時間方向のバンドパスフィルター(例えば、低域のカットオフ周波数0.8Hz、高域のカットオフ周波数2.4Hz)を用いてフィルタリングを行うこととしてもよい。これにより、換気等による低周波成分を除去して血流の信号成分を取得することができる。
次いで、フィルター処理後の2つの動態画像の各フレーム画像にROIを設定する。ここで、ROIの位置は、診断対象の機能の特徴が最もよく表れる位置に設定することが好ましい。診断対象の機能が血流である場合、心臓領域にROIを設定することが好ましい。ROIの設定は、画像処理により自動的に行ってもよいし、ユーザーによる操作部33の操作に応じて(手動で)行ってもよい。
次いで、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおいて、各フレーム画像のROI内の各画素の信号値の代表値(例えば、平均値、中央値等)を算出し、算出した代表値を時系列に(フレーム番号順に)プロットすることにより信号値の時間変化を示す波形のグラフ(波形グラフ)を生成する。
そして生成した波形グラフから、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおける信号値の時間変化の周期を取得する。
Further, for example, when the function to be diagnosed is blood flow, first, a high-pass filter process in the time direction is performed in the lung field region of both the past and present dynamic images. Specifically, the time change of the signal value is obtained for each pixel of the dynamic image and filtered by a high-pass filter in the time direction (for example, a cutoff frequency of 0.80 Hz). Filtering may be performed using a bandpass filter in the time direction (for example, a low-frequency cutoff frequency of 0.8 Hz and a high-frequency cutoff frequency of 2.4 Hz) on the time change of the signal value. As a result, the low frequency component due to ventilation or the like can be removed to obtain the signal component of the blood flow.
Next, the ROI is set for each frame image of the two dynamic images after the filtering. Here, the position of the ROI is preferably set to a position where the characteristics of the function to be diagnosed are most apparent. When the function to be diagnosed is blood flow, it is preferable to set the ROI in the cardiac region. The ROI may be set automatically by image processing, or may be set (manually) according to the operation of the operation unit 33 by the user.
Next, in each of the current dynamic image and the past dynamic image, the representative value (for example, average value, median value, etc.) of the signal value of each pixel in the ROI of each frame image is calculated, and the calculated representative value is used as the time. By plotting in a series (in order of frame number), a waveform graph (waveform graph) showing the time change of the signal value is generated.
Then, from the generated waveform graph, the period of time change of the signal value in each of the current dynamic image and the past dynamic image is acquired.

次いで、現在の動態画像から算出した周期と過去の動態画像から算出した周期が合うように周期の調整が行われ、周期調整データが生成される(ステップS13)。
ステップS13では、図4に示すように、現在の動態画像から取得した周期と過去の動態画像から取得した周期が異なる場合に、周期の調整を行い、周期が等しい2つの周期調整データを生成する。本実施形態において、周期調整データとは、周期を合わせた複数の動態画像(ここでは、周期を合わせた現在の動態画像と過去の動態画像)のそれぞれである。
Next, the cycle is adjusted so that the cycle calculated from the current dynamic image and the cycle calculated from the past dynamic image match, and the cycle adjustment data is generated (step S13).
In step S13, as shown in FIG. 4, when the period acquired from the current dynamic image and the period acquired from the past dynamic image are different, the period is adjusted and two period adjustment data having the same period are generated. .. In the present embodiment, the cycle adjustment data is each of a plurality of dynamic images in which the cycles are matched (here, a current dynamic image and a past dynamic image in which the cycles are matched).

例えば、まず、調整後の動態画像の周期(信号値の時間変化の周期。以下同じ。)を決定する。調整後の周期としては、短い周期を長い周期に合わせてもよいし、長い周期を短い周期に合わせてもよい。また、予め定められた周期に双方の周期を合わせることとしてもよい。
次いで、調整後の周期にそれぞれの動態画像の周期を合わせるために、それぞれの動態画像において周期毎に追加又は削除するフレーム画像数を決定する。追加又は削除するフレーム画像が0である場合は、その動態画像に対して周期を調整する処理は行わない。そして、調整が必要な動態画像の周期毎に、決定されたフレーム画像数のフレーム画像の追加又は削除を行って2つの動態画像の周期を合わせることにより、周期が等しい2つの動態画像、すなわち、2つの周期調整データが生成される。
For example, first, the period of the adjusted dynamic image (the period of time change of the signal value; the same applies hereinafter) is determined. As the adjusted cycle, a short cycle may be matched with a long cycle, or a long cycle may be matched with a short cycle. Further, both cycles may be adjusted to a predetermined cycle.
Next, in order to match the cycle of each dynamic image with the adjusted cycle, the number of frame images to be added or deleted for each cycle in each dynamic image is determined. If the number of frame images to be added or deleted is 0, the process of adjusting the period of the dynamic image is not performed. Then, by adding or deleting a determined number of frame images for each period of the dynamic image that needs to be adjusted and matching the periods of the two dynamic images, two dynamic images having the same period, that is, Two cycle adjustment data are generated.

例えば、短い周期を長い周期に合わせる場合、短い方の周期の動態画像に均等にフレーム画像を追加して周期を合わせる。追加するフレーム画像の各画素の信号値は、例えば、元の動態画像の複数のフレーム画像における同じ位置の画素の信号値を用いて、バイリニア補間、バイキュービック補間等の補間処理を行うことにより求めることができる。また、長い周期を短い周期に合わせる場合、長い方の周期の動態画像から均等にフレーム画像を間引き(削除)して周期を合わせる。 For example, when matching a short cycle to a long cycle, frame images are evenly added to the dynamic image of the shorter cycle to match the cycle. The signal value of each pixel of the frame image to be added is obtained by performing interpolation processing such as bilinear interpolation and bicubic interpolation using the signal values of the pixels at the same position in a plurality of frame images of the original dynamic image, for example. be able to. When adjusting the long cycle to the short cycle, the frame image is evenly thinned out (deleted) from the dynamic image of the longer cycle to match the cycle.

あるいは、周期の調整が必要な動態画像において、周期毎にいずれか複数のフレーム画像を選択し、選択したフレーム画像の信号値と決定したフレーム画像数に基づいて補間画像を生成することにより、周期調整データとして、信号値の時間変化の周期が等しい複数の動態画像を生成することとしてもよい。例えば、周期の調整が必要な動態画像において、フレーム画像間で対応する画素毎に、信号値の時間変化の波形グラフを生成してその極大点と極小点の値を取得し、調整後の周期毎のフレーム画像数と取得した極大点と極小点の信号値に基づいて、バイリニア補間、バイキュービック補間等を用いて補間画像を生成することにより周期毎のフレーム画像数を調整して周期調整データを生成することとしてもよい。この手法によれば、追加や間引きで対応できない(フレーム画像を均等に追加/削除できない)場合においても周期の調整が可能となる。 Alternatively, in a dynamic image that requires cycle adjustment, one or more frame images are selected for each cycle, and an interpolated image is generated based on the signal value of the selected frame image and the determined number of frame images. As the adjustment data, a plurality of dynamic images having the same period of time change of the signal value may be generated. For example, in a dynamic image in which the period needs to be adjusted, a waveform graph of the time change of the signal value is generated for each pixel corresponding between the frame images, the values of the maximum point and the minimum point are acquired, and the adjusted period. Period adjustment data by adjusting the number of frame images for each cycle by generating an interpolated image using bilinear interpolation, bicubic interpolation, etc., based on the number of frame images for each frame and the acquired signal values of the maximum and minimum points. May be generated. According to this method, the cycle can be adjusted even when the frame image cannot be added / deleted evenly (the frame image cannot be added / deleted evenly).

また、周期の調整後、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を予め定められた位相(例えば、極大点又は極小点)に一致させるための各周期調整データの時間方向のずらし量を算出し、算出したずらし量だけ周期調整データのフレーム画像を時間方向にシフトさせる。これにより、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を一致させることができる。 In addition, after adjusting the period, the amount of time shift of each period adjustment data for matching the phase of the start timing of the two period adjustment data with a predetermined phase (for example, the maximum point or the minimum point) is calculated. , The frame image of the periodic adjustment data is shifted in the time direction by the calculated shift amount. As a result, the phases of the start timings of the two period adjustment data can be matched.

次いで、周期調整データの同一タイミングのフレーム画像において、同一座標にある画素毎に、信号値の差分値(例えば、本実施形態では、現在の周期調整データの信号値から過去の周期調整データの信号値を減算した値)が算出され(ステップS14)、差分画像を生成する(ステップS15)。
ステップS15においては、例えば、いずれかの周期調整データ(例えば、過去の動態画像の周期調整データ)の各画素に、算出された差分値(符号及び絶対値)に応じた色を重畳することにより差分画像を生成する。
Next, in the frame image of the same timing of the period adjustment data, the difference value of the signal value (for example, in the present embodiment, the signal value of the current period adjustment data to the signal of the past period adjustment data) for each pixel at the same coordinates. The value obtained by subtracting the value) is calculated (step S14), and the difference image is generated (step S15).
In step S15, for example, by superimposing a color corresponding to the calculated difference value (sign and absolute value) on each pixel of any of the periodic adjustment data (for example, the periodic adjustment data of the past dynamic image). Generate a difference image.

そして、生成された差分画像が表示部34に表示され(ステップS16)、差分表示処理Aは終了する。 Then, the generated difference image is displayed on the display unit 34 (step S16), and the difference display process A ends.

図5は、ステップS16において表示される、ある異なるタイミングにおける2つの差分画像を示す図である。図5に示すように、過去に比べて現在の信号値が増加しているタイミングでは、各画素に信号値が増加していることを示す色が、その差分値の絶対値の大きさに応じた濃度で表示されている。過去に比べて現在の信号値が減少しているタイミングでは、各画素に濃度が減少していることを示す色が、その差分値の絶対値の大きさに応じた濃度で表示されている。したがって、ユーザーが、比較する動態画像間の診断対象の機能の差異を容易に把握することが可能となる。 FIG. 5 is a diagram showing two difference images at different timings displayed in step S16. As shown in FIG. 5, at the timing when the current signal value is increasing compared to the past, the color indicating that the signal value is increasing for each pixel depends on the magnitude of the absolute value of the difference value. It is displayed in the same concentration. At the timing when the current signal value is decreasing compared to the past, the color indicating that the density is decreasing is displayed in each pixel at the density corresponding to the magnitude of the absolute value of the difference value. Therefore, the user can easily grasp the difference in the function of the diagnosis target between the dynamic images to be compared.

<第1の実施形態の変形例>
上記第1の実施形態においては、被写体の動態を撮影することにより得られた2つの動態画像を比較する場合について説明したが、上記差分画像表示処理Aは、動態画像を画素毎又は複数画素のブロック毎に動態解析を行うことにより取得された解析結果画像同士を比較する場合(例えば、制御部31が動態画像を解析して解析結果画像を生成する機能を備え、現在の動態画像を解析した解析結果画像と記憶部32に記憶されている同一患者の過去の解析結果画像を比較する場合)にも適用できる。すなわち、比較する2つの解析結果画像に対して上記差分表示処理AのステップS11〜S16と同様の処理を行うことで、それらの差異を可視化してユーザーが容易に把握しやすくすることができる。
<Modified example of the first embodiment>
In the first embodiment, the case where two dynamic images obtained by photographing the dynamics of the subject are compared has been described, but in the difference image display processing A, the dynamic images are pixel-by-pixel or a plurality of pixels. When comparing the analysis result images acquired by performing the dynamic analysis for each block (for example, the control unit 31 has a function of analyzing the dynamic image and generating the analysis result image, and analyzes the current dynamic image. It can also be applied (when comparing the analysis result image and the past analysis result image of the same patient stored in the storage unit 32). That is, by performing the same processing as in steps S11 to S16 of the difference display processing A on the two analysis result images to be compared, the difference can be visualized and easily grasped by the user.

ただし、ステップS11のワーピング処理では、2つの解析結果画像を生成した元となる2つの動態画像を用いてワーピングを行う。具体的には、2つの解析結果画像を生成した元となる2つの動態画像について、上述のとおり肺野形状が一致するようにワーピング処理を施し、ワーピング処理において2つの動態画像に対して行った座標変換を2つの解析結果画像についても行って、解析結果画像における肺野形状を一致させる。 However, in the warping process of step S11, warping is performed using the two dynamic images that are the sources of generating the two analysis result images. Specifically, the two dynamic images from which the two analysis result images were generated were subjected to warping processing so that the lung field shapes matched as described above, and the warping processing was performed on the two dynamic images. Coordinate transformation is also performed on the two analysis result images to match the lung field shapes in the analysis result images.

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、診断対象の機能に係る特徴量である。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、動態画像の複数画素のブロック(小領域)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。 The analysis result image is an analysis of the function (ventilation and blood flow) of the diagnosis target for each pixel of the dynamic image or for each block of a plurality of pixels, and the signal value of each pixel is a feature amount related to the function of the diagnosis target. .. The specific method of analysis for obtaining the analysis result image is not limited, and for example, the following (1) to (3) can be used. In the following (1) to (3), the analysis is performed for each block (small area) of a plurality of pixels of the dynamic image, but it may be for each pixel.

(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。
(1) When the function to be diagnosed is blood flow, for example, the method described in JP2012-239996 can be used. That is, with respect to the pulsation signal waveform from the start of imaging, the pulsation signal waveform and the blood flow in each small region are shifted by one frame interval for each small region (while shifting in the time direction). The mutual correlation coefficient with the signal waveform is calculated, and a moving image in which the images showing the calculated mutual correlation coefficient in each small area are arranged as one frame for each frame shift is generated as a blood flow analysis result image. May be good.
The blood flow signal waveform is representative of the signal value of each pixel in the small region after high-pass filtering in the time direction (for example, low cutoff frequency 0.8 Hz) is applied to each small region of the series of frame images. It can be obtained by calculating a value (mean value, maximum value, etc.) and acquiring a waveform showing a time change of the calculated representative value.
Any of the following can be used as the pulsation signal waveform.
(A) A waveform in which an ROI (region of interest) is defined in the heart region (or aortic region) and showing a time change of a signal value in the ROI (b) A signal waveform obtained by reversing the waveform of (a) (c) Electrocardiographic detection Electrocardiographic signal waveform obtained from the sensor (d) Signal waveform indicating the movement (change in position) of the heart wall Further, the mutual correlation coefficient can be obtained by the following [Equation 1].

(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。 (2) When the function to be diagnosed is blood flow, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-81579, high-pass filter processing in the time direction (for example, low-frequency cutoff frequency 0.8 Hz) is performed for each small region. After applying, the difference value of the representative value (mean value, maximum value, etc.) of the signal value of each pixel in the small area is calculated between the adjacent frame images, and the calculated difference value between each adjacent frame image is calculated. A moving image in which the images shown in each small area are arranged in chronological order as one frame may be generated as a blood flow analysis result image. The inter-frame difference image generated by the above method has the signal change due to ventilation in each small region removed, and becomes an image showing the signal change due to blood flow in each small region.

(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。 (3) When the function to be diagnosed is ventilation, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-81579, low-pass filter processing in the time direction (for example, high-frequency cutoff frequency 0.8 Hz) is performed for each small region. After applying, the difference value of the representative value (mean value, maximum value, etc.) of the signal value of each pixel in the small area is calculated between the adjacent frame images, and the difference value calculated between each adjacent frame image is calculated. A moving image in which the images shown in the small area are arranged in chronological order as one frame may be generated as a ventilation analysis result image. The inter-frame difference image generated by the above method has the signal change due to blood flow in each small region removed, and becomes an image showing the signal change due to ventilation in each small region.

<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に差分表示処理Bを実行するため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。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The configuration in the second embodiment is the same as that described in the first embodiment, except that the program for executing the difference display process B is stored in the storage unit 32 of the diagnostic console 3. The description will be omitted, and the operation of the second embodiment will be described below.

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。 First, dynamic imaging is performed by the imaging device 1 and the imaging console 2, a dynamic image is generated, and a series of frame images of the dynamic image is transmitted from the imaging console 2 to the diagnostic console 3.

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から診断対象の機能が換気又は血流の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に示す差分表示処理Bが実行される。
図6は、第2の実施形態において、診断用コンソール3により実行される差分表示処理Bを示すフローチャートである。差分表示処理Bは、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実行される。
In the diagnostic console 3, when a series of frame images of dynamic images of ventilation or blood flow for the function to be diagnosed are received from the imaging console 2 via the communication unit 35, they are stored in the control unit 31 and the storage unit 32. The difference display process B shown in FIG. 6 is executed in cooperation with the program.
FIG. 6 is a flowchart showing the difference display process B executed by the diagnostic console 3 in the second embodiment. The difference display process B is executed in cooperation with the program stored in the control unit 31 and the storage unit 32.

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、受信した動態画像と比較する過去の動態画像が選択される(ステップS20)。
ステップS20の処理は、図3のステップS10の処理と同様であるので説明を援用する。
Hereinafter, the flow of the difference display process B will be described with reference to FIG.
First, a past dynamic image to be compared with the received dynamic image is selected (step S20).
Since the process of step S20 is the same as the process of step S10 of FIG. 3, the description is incorporated.

次いで、現在の動態画像と過去の動態画像から診断対象の機能に係る特徴量(ここでは、ROIの信号値)が算出され、算出された特徴量の時間変化を示す波形グラフを生成してその周期が取得される(ステップS21)。
ステップS21の処理は、図3のステップS12の処理と同様であるので説明を援用する。なお、波形グラフにプロットされる各データを信号値データと呼ぶ。
Next, the feature amount (here, the signal value of ROI) related to the function to be diagnosed is calculated from the current dynamic image and the past dynamic image, and a waveform graph showing the time change of the calculated feature amount is generated. The cycle is acquired (step S21).
Since the process of step S21 is the same as the process of step S12 of FIG. 3, the description is incorporated. Each data plotted on the waveform graph is called signal value data.

次いで、現在の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期と過去の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期が合うように周期の調整が行われ、周期調整データが生成される(ステップS22)。
ステップS22では、図4に示すように、現在の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期と過去の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期が異なる場合に、周期の調整を行い、周期を統一する。本実施形態において、周期調整データとは、周期を合わせた複数の波形グラフのそれぞれである。
Next, the period is adjusted so that the period of the waveform graph generated based on the current dynamic image and the period of the waveform graph generated based on the past dynamic image match, and the period adjustment data is generated (step S22). ).
In step S22, as shown in FIG. 4, when the period of the waveform graph generated based on the current dynamic image and the period of the waveform graph generated based on the past dynamic image are different, the period is adjusted and the period is adjusted. To unify. In the present embodiment, the period adjustment data is each of a plurality of waveform graphs in which the periods are combined.

例えば、まず、調整後の波形グラフの周期(信号値の時間変化の周期。以下同じ。)を決定する。調整後の周期としては、短い周期を長い周期に合わせてもよいし、長い周期を短い周期に合わせてもよい。また、予め定められた周期に双方の周期を合わせることとしてもよい。
次いで、調整後の周期にそれぞれの波形グラフの周期を合わせるために、それぞれの波形グラフにおいて周期毎に追加又は削除する信号値データの数を決定する。追加又は削除する信号値データの数が0である場合は、その波形グラフに対して周期を調整する処理は行わない。そして、調整が必要な波形グラフの周期毎に、決定された数の信号値データの追加又は削除を行って2つの波形グラフの周期を合わせることにより、周期が等しい2つの波形グラフ、すなわち、2つの周期調整データが生成される。
For example, first, the period of the adjusted waveform graph (the period of time change of the signal value; the same applies hereinafter) is determined. As the adjusted cycle, a short cycle may be matched with a long cycle, or a long cycle may be matched with a short cycle. Further, both cycles may be adjusted to a predetermined cycle.
Next, in order to match the period of each waveform graph with the adjusted period, the number of signal value data to be added or deleted for each period in each waveform graph is determined. When the number of signal value data to be added or deleted is 0, the process of adjusting the period of the waveform graph is not performed. Then, by adding or deleting a determined number of signal value data for each period of the waveform graph that needs to be adjusted and matching the periods of the two waveform graphs, two waveform graphs having the same period, that is, 2 Two period adjustment data are generated.

例えば、短い周期を長い周期に合わせる場合、短い方の周期の波形グラフに均等に信号値データを追加して周期を合わせる。追加する信号値データは、例えば、元の波形グラフにおける信号値データを用いて、バイリニア補間、バイキュービック補間等の補間処理を行うことにより求めることができる。また、長い周期を短い周期に合わせる場合、長い方の周期の波形グラフから均等に信号値データを間引き(削除)して周期を合わせる。なお、波形グラフにおいて信号値データをプロットする間隔は、撮影時のフレーム間隔である。 For example, when adjusting the short period to the long period, the signal value data is evenly added to the waveform graph of the shorter period to adjust the period. The signal value data to be added can be obtained, for example, by performing interpolation processing such as bilinear interpolation and bicubic interpolation using the signal value data in the original waveform graph. When adjusting the long period to the short period, the signal value data is evenly thinned out (deleted) from the waveform graph of the longer period to adjust the period. The interval for plotting the signal value data in the waveform graph is the frame interval at the time of shooting.

あるいは、周期の変更が必要な波形グラフにおいて、周期毎にいずれか複数の信号値データ(例えば、極大点と極小点)を選択し、選択した信号値データと調整後の波形グラフの周期に基づいて補間処理を行うことにより各周期が決定した周期からなる波形グラフを新たに生成してもよい。例えば、周期の変更が必要な波形グラフにおいて、信号値データの極大点と極小点を取得し、変更後の周期と取得した極大点と極小点の信号値データに基づいて、バイリニア補間、バイキュービック補間等により信号値データの補間を行って、波形グラフの周期を調整して周期調整データを生成することとしてもよい。この手法によれば、追加や間引きで対応できない(信号値データを均等に追加/削除できない)場合においても周期の調整が可能となる。 Alternatively, in a waveform graph that requires a cycle change, select any one or more signal value data (for example, maximum point and minimum point) for each cycle, and based on the selected signal value data and the cycle of the adjusted waveform graph. A waveform graph consisting of cycles determined by each cycle may be newly generated by performing interpolation processing. For example, in a waveform graph that requires a cycle change, the maximum and minimum points of the signal value data are acquired, and based on the changed period and the acquired maximum and minimum point signal value data, bilinear interpolation and bicubic The signal value data may be interpolated by interpolation or the like to adjust the period of the waveform graph to generate the period adjustment data. According to this method, the cycle can be adjusted even when it cannot be dealt with by addition or thinning (signal value data cannot be added / deleted evenly).

また、周期の調整後、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を予め定められた位相(例えば、極大点又は極小点)にするための各周期調整データの時間方向のずらし量を算出し、算出したずらし量だけ周期調整データの信号値データを時間方向にシフトさせる。これにより、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を一致させることができる。 Further, after adjusting the period, the amount of time shift of each period adjustment data for setting the phase of the start timing of the two period adjustment data to a predetermined phase (for example, the maximum point or the minimum point) is calculated. The signal value data of the cycle adjustment data is shifted in the time direction by the calculated shift amount. As a result, the phases of the start timings of the two period adjustment data can be matched.

次いで、周期調整データの同一タイミングの信号値の差分値(例えば現在の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期調整データ(現在の周期調整データ)の信号値データから過去の動態画像に基づいて生成した波形グラフの周期調整データ(過去の周期調整データ)の信号値データを減算した値)が算出され(ステップS23)、差分グラフを生成する(ステップS24)。
ステップS24においては、例えば、2つの周期調整データ(グラフ)を一つにまとめ、そのグラフ上に差分値の波形を追加し、差分値の波形に差分値に応じた色を付して差分グラフを生成する。
Next, based on the past dynamic image from the signal value data of the signal value difference value of the same timing of the periodic adjustment data (for example, the periodic adjustment data (current periodic adjustment data) of the waveform graph generated based on the current dynamic image). The value obtained by subtracting the signal value data of the cycle adjustment data (past cycle adjustment data) of the generated waveform graph is calculated (step S23), and the difference graph is generated (step S24).
In step S24, for example, two periodic adjustment data (graphs) are combined into one, a waveform of the difference value is added on the graph, and the waveform of the difference value is colored according to the difference value to be a difference graph. To generate.

そして、生成された差分グラフが表示部34に表示され(ステップS25)、差分表示処理Bは終了する。 Then, the generated difference graph is displayed on the display unit 34 (step S25), and the difference display process B ends.

図7は、ステップS25において表示される差分グラフの一例を示す図である。図7に示すように、差分グラフには、過去と現在の2つの動態画像における特徴量の時間変化を示す波形と、その差分を示す波形が重ねて表示されている。また、過去に比べて現在の信号値が増加しているタイミングでは、差分を示す波形に信号値が増加していることを示す色が表示されている。過去に比べて現在の信号値が減少しているタイミングでは、差分グラフの差分を示す波形に信号値が減少していることを示す色が表示されている。したがって、ユーザーが、比較する動態画像間の診断対象の機能の差異を容易に把握することが可能となる。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the difference graph displayed in step S25. As shown in FIG. 7, in the difference graph, a waveform showing the time change of the feature amount in the past and present two dynamic images and a waveform showing the difference are superimposed and displayed. Further, at the timing when the current signal value is increasing as compared with the past, a color indicating that the signal value is increasing is displayed in the waveform showing the difference. At the timing when the current signal value is decreasing compared to the past, a color indicating that the signal value is decreasing is displayed on the waveform showing the difference in the difference graph. Therefore, the user can easily grasp the difference in the function of the diagnosis target between the dynamic images to be compared.

<第2の実施形態の変形例>
上記第2の実施形態においては、被写体の動態を撮影することにより得られた2つの動態画像を比較する場合について説明したが、上記差分画像表示処理Bは、動態画像を画素毎又は複数画素のブロック毎に動態解析を行うことにより取得された解析結果画像同士を比較する場合(例えば、制御部31が動態画像を解析して解析結果画像を生成する機能を備え、現在の動態画像を解析した解析結果画像と記憶部32に記憶されている同一患者の過去の解析結果画像を比較する場合)にも適用できる。すなわち、比較する2つの解析結果画像に対して上記差分表示処理BのステップS21〜S25と同様の処理を行うことで、それらの差異を可視化してユーザーが容易に把握しやすくすることができる。
解析結果画像の例は、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援用する。
<Modified example of the second embodiment>
In the second embodiment, the case where two dynamic images obtained by photographing the dynamics of the subject are compared has been described. However, in the difference image display processing B, the dynamic images are pixel-by-pixel or a plurality of pixels. When comparing the analysis result images acquired by performing the dynamic analysis for each block (for example, the control unit 31 has a function of analyzing the dynamic image and generating the analysis result image, and analyzes the current dynamic image. It can also be applied (when comparing the analysis result image and the past analysis result image of the same patient stored in the storage unit 32). That is, by performing the same processing as in steps S21 to S25 of the difference display processing B for the two analysis result images to be compared, the difference can be visualized and easily grasped by the user.
Since the example of the analysis result image is the same as that described in the first embodiment, the description is incorporated.

<第3の実施形態>
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第3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に差分表示処理Cを実行するため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3の実施形態の動作について説明する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The configuration in the third embodiment is the same as that described in the first embodiment, except that the program for executing the difference display process C is stored in the storage unit 32 of the diagnostic console 3. The description will be omitted, and the operation of the third embodiment will be described below.

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。 First, dynamic imaging is performed by the imaging device 1 and the imaging console 2, a dynamic image is generated, and a series of frame images of the dynamic image is transmitted from the imaging console 2 to the diagnostic console 3.

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から診断対象の機能が横隔膜の機能である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8に示す差分表示処理Cが実行される。
図8は、第3の実施形態において、診断用コンソール3により実行される差分表示処理Cを示すフローチャートである。差分表示処理Cは、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実行される。
In the diagnostic console 3, when a series of frame images of dynamic images whose function to be diagnosed is the function of the diaphragm is received from the photographing console 2 via the communication unit 35, they are stored in the control unit 31 and the storage unit 32. The difference display process C shown in FIG. 8 is executed in cooperation with the program.
FIG. 8 is a flowchart showing the difference display process C executed by the diagnostic console 3 in the third embodiment. The difference display process C is executed in collaboration with the program stored in the control unit 31 and the storage unit 32.

以下、図8を参照して差分表示処理Cの流れについて説明する。
まず、受信した動態画像と比較する過去の動態画像が選択される(ステップS30)。
ステップS30の処理は、図3のステップS10の処理と同様であるので説明を援用する。
Hereinafter, the flow of the difference display process C will be described with reference to FIG.
First, a past dynamic image to be compared with the received dynamic image is selected (step S30).
Since the process of step S30 is the same as the process of step S10 of FIG. 3, the description is incorporated.

次いで、現在の動態画像と過去の動態画像にワーピング処理を施して、鎖骨や胸郭の位置合わせを行う(ステップS31)。
例えば、ステップS31においては、まず、現在の動態画像を構成するフレーム画像と過去の動態画像を構成するフレーム画像のそれぞれから鎖骨や胸郭を抽出する。鎖骨や胸郭の抽出は、例えば、各フレーム画像において、予め用意した鎖骨テンプレート、肋骨テンプレート、胸骨のテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行う手法や、エッジ検出後にカーブフィッティング関数を当てはめる等の手法により行うことができる。また、鎖骨や胸郭の骨の構造の前知識に基づく位置、形状、サイズ、濃度勾配、方向等の特徴をもとに、抽出した領域が鎖骨や胸骨か否かの精査を行い、過剰抽出されている部分を判別して取り除くこととしてもよい。次いで、現在の動態画像と過去の動態画像の全フレーム画像の中から一枚のフレーム画像を選択して基準画像とし、他のフレーム画像の鎖骨や胸郭が基準画像の鎖骨や胸骨に一致するようにワーピング処理を施す。基準画像は、現在の動態画像又は過去の動態画像の一フレーム目のフレーム画像としてもよいし、最大呼気位や最大吸気位のフレーム画像としてもよい。
Next, the current dynamic image and the past dynamic image are subjected to warping processing to align the clavicle and the thorax (step S31).
For example, in step S31, first, the clavicle and the thorax are extracted from each of the frame image constituting the current dynamic image and the frame image constituting the past dynamic image. Extraction of the clavicle and sternum is performed by, for example, a method of performing template matching using a clavicle template, a rib template, and a sternum template prepared in advance in each frame image, or a method of applying a curve fitting function after edge detection. Can be done. In addition, based on the characteristics such as position, shape, size, concentration gradient, direction, etc. based on the prior knowledge of the structure of the clavicle and sternum, the extracted area is examined to see if it is the clavicle or sternum, and over-extracted. It may be possible to discriminate and remove the part. Next, one frame image is selected from all the frame images of the current dynamic image and the past dynamic image and used as the reference image so that the clavicle and sternum of the other frame images match the clavicle and sternum of the reference image. Is warped. The reference image may be a frame image of the first frame of the current dynamic image or the past dynamic image, or may be a frame image of the maximum expiratory position or the maximum inspiratory position.

次いで、現在の動態画像と過去の動態画像から診断対象の機能に係る特徴量(ここでは、横隔膜位置)が算出され、算出された特徴量の時間変化の周期が取得される(ステップS32)。
ステップS32においては、まず、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれについで、各フレーム画像から横隔膜の位置を特定する。胸部正面の単純X線画像において、横隔膜は肺野下部に接して見える。そこで、例えば、各フレーム画像において、肺野領域を抽出し、抽出した肺野領域の下部の輪郭を横隔膜の位置として特定することができる。
次いで、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおいて、各フレーム画像のから特定した横隔膜位置のy座標の代表値(例えば、平均値、中央値等)を算出し、算出した代表値を時系列に(フレーム画像順に)プロットすることにより横隔膜位置の時間変化を示す波形のグラフ(波形グラフと呼ぶ)を生成する。なお、画像の水平方向をx方向、垂直方向をy方向とする。また、画像の左上を原点とし、y方向が下に行くにつれて座標値が大きくなるものとする。
そして、生成した波形グラフから、現在の動態画像と過去の動態画像のそれぞれにおける横隔膜位置の時間変化の周期を取得する。周期は、横隔膜位置の時間変化を示す波形の極大点(又は極小点)から次の極大点(又は極小点)までの時間を周期として算出することができる。
Next, the feature amount (here, the diaphragm position) related to the function to be diagnosed is calculated from the current dynamic image and the past dynamic image, and the cycle of the time change of the calculated feature amount is acquired (step S32).
In step S32, first, the position of the diaphragm is specified from each frame image after each of the current dynamic image and the past dynamic image. In a plain radiograph of the front of the chest, the diaphragm appears to be in contact with the lower lung field. Therefore, for example, in each frame image, the lung field region can be extracted, and the contour of the lower part of the extracted lung field region can be specified as the position of the diaphragm.
Next, in each of the current dynamic image and the past dynamic image, the representative value (for example, mean value, median value, etc.) of the y-coordinate of the diaphragm position specified from each frame image is calculated, and the calculated representative value is used as the time. By plotting in a series (in the order of frame images), a waveform graph (called a waveform graph) showing the time change of the median position is generated. The horizontal direction of the image is the x direction, and the vertical direction is the y direction. Further, it is assumed that the origin is the upper left of the image and the coordinate value increases as the y direction goes down.
Then, from the generated waveform graph, the period of time change of the diaphragm position in each of the current dynamic image and the past dynamic image is acquired. The period can be calculated with the time from the maximum point (or minimum point) of the waveform indicating the time change of the diaphragm position to the next maximum point (or minimum point) as the period.

次いで、現在の動態画像から取得した周期と過去の動態画像から取得した周期が合うように周期の調整が行われ、周期調整データが生成される(ステップS33)。
ステップS33では、図4に示すように、現在の動態画像から取得した周期と過去の動態画像から取得した周期が異なる場合に、周期の調整を行い、周期が等しい2つの周期調整データを生成する。本実施形態において、周期調整データとは、周期を合わせた複数の動態画像(ここでは、周期を合わせた現在の動態画像と過去の動態画像)のそれぞれである。
Next, the cycle is adjusted so that the cycle acquired from the current dynamic image and the cycle acquired from the past dynamic image match, and the cycle adjustment data is generated (step S33).
In step S33, as shown in FIG. 4, when the period acquired from the current dynamic image and the period acquired from the past dynamic image are different, the period is adjusted and two period adjustment data having the same period are generated. .. In the present embodiment, the cycle adjustment data is each of a plurality of dynamic images in which the cycles are matched (here, a current dynamic image and a past dynamic image in which the cycles are matched).

例えば、まず、調整後の動態画像の周期(横隔膜位置の時間変化の周期。以下同じ。)を決定する。調整後の周期としては、短い周期を長い周期に合わせてもよいし、長い周期を短い周期に合わせてもよい。また、予め定められた周期に双方の周期を合わせることとしてもよい。
次いで、調整後の周期にそれぞれの動態画像の周期を合わせるために、それぞれの動態画像において周期毎に追加又は削除するフレーム画像数を決定する。追加又は削除するフレーム画像が0である場合は、その動態画像に対して周期を調整する処理は行わない。そして、調整が必要な動態画像の周期毎に、決定されたフレーム画像数のフレーム画像の追加又は削除を行って2つの動態画像の周期を合わせることにより、周期が等しい2つの動態画像、すなわち、2つの周期調整データが生成される。
For example, first, the period of the adjusted dynamic image (the period of time change of the diaphragm position; the same applies hereinafter) is determined. As the adjusted cycle, a short cycle may be matched with a long cycle, or a long cycle may be matched with a short cycle. Further, both cycles may be adjusted to a predetermined cycle.
Next, in order to match the cycle of each dynamic image with the adjusted cycle, the number of frame images to be added or deleted for each cycle in each dynamic image is determined. If the number of frame images to be added or deleted is 0, the process of adjusting the period of the dynamic image is not performed. Then, by adding or deleting a determined number of frame images for each period of the dynamic image that needs to be adjusted and matching the periods of the two dynamic images, two dynamic images having the same period, that is, Two cycle adjustment data are generated.

例えば、短い周期を長い周期に合わせる場合、短い方の周期の動態画像に均等にフレーム画像を追加して周期を合わせる。追加するフレーム画像の各画素の信号値は、例えば、元の動態画像の複数のフレーム画像の信号値を用いて、バイリニア補間、バイキュービック補間等の補間処理を行うことにより求めることができる。また、長い周期を短い周期に合わせる場合、長い方の周期の動態画像から均等にフレーム画像を間引き(削除)して周期を合わせる。 For example, when matching a short cycle to a long cycle, frame images are evenly added to the dynamic image of the shorter cycle to match the cycle. The signal value of each pixel of the frame image to be added can be obtained, for example, by performing interpolation processing such as bilinear interpolation and bicubic interpolation using the signal values of a plurality of frame images of the original dynamic image. When adjusting the long cycle to the short cycle, the frame image is evenly thinned out (deleted) from the dynamic image of the longer cycle to match the cycle.

あるいは、周期の調整が必要な動態画像において、周期毎にいずれか複数のフレーム画像(例えば、横隔膜位置の極大点と極小点に相当する画像)を選択し、選択したフレーム画像と決定したフレーム画像数に基づいて、バイリニア補間又はバイキュービック補間等を用いて補間画像を生成することにより、周期調整データとして、横隔膜位置の時間変化の周期が等しい複数の動態画像を生成することとしてもよい。この手法によれば、追加や間引きで対応できない(フレーム画像を均等に追加/削除できない)場合においても周期の調整が可能となる。 Alternatively, in a dynamic image that requires adjustment of the period, any one or more frame images (for example, an image corresponding to the maximum point and the minimum point of the diaphragm position) are selected for each period, and the selected frame image and the determined frame image are determined. By generating an interpolated image using bilinear interpolation, bicubic interpolation, or the like based on the number, a plurality of dynamic images having the same period of time change of the diaphragm position may be generated as the period adjustment data. According to this method, the cycle can be adjusted even when the frame image cannot be added / deleted evenly (the frame image cannot be added / deleted evenly).

また、周期の調整後、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を横隔膜位置の時間変化の予め定められた位相(例えば、極大点又は極小点)にするための各周期調整データの時間方向のずらし量を算出し、算出したずらし量だけ周期調整データの信号値を時間方向にシフトさせる。これにより、2つの周期調整データの開始タイミングの位相を一致させることができる。 Further, after adjusting the period, the phase of the start timing of the two period adjustment data is set to a predetermined phase (for example, the maximum point or the minimum point) of the time change of the diaphragm position in the time direction of each period adjustment data. The shift amount is calculated, and the signal value of the cycle adjustment data is shifted in the time direction by the calculated shift amount. As a result, the phases of the start timings of the two period adjustment data can be matched.

次いで、2つの周期調整データの同一タイミングのフレーム画像間の横隔膜位置の差分値が算出される(ステップS34)。具体的には、現在の周期調整データの各フレーム画像の横隔膜位置と、同一タイミングの過去の周期調整データのフレーム画像の横隔膜位置との垂直方向の差分値を算出する。 Next, the difference value of the diaphragm position between the frame images at the same timing of the two period adjustment data is calculated (step S34). Specifically, the difference value in the vertical direction between the diaphragm position of each frame image of the current cycle adjustment data and the diaphragm position of the frame image of the past cycle adjustment data at the same timing is calculated.

次いで、取得した差分情報に基づいて、いずれかの周期調整データの各フレーム画像に差分情報を重畳した差分画像を生成する(ステップS35)。
ステップS35においては、例えば、いずれかの周期調整データ(例えば、過去の動態画像の周期調整データ)の各フレーム画像において、現在と過去の横隔膜位置及びその間の領域(差分領域)にそれぞれ異なる色を重畳することにより差分画像を生成する。差分領域には、例えば、差分値の符号に応じた色を重畳する。
Next, based on the acquired difference information, a difference image in which the difference information is superimposed on each frame image of any of the periodic adjustment data is generated (step S35).
In step S35, for example, in each frame image of any of the periodic adjustment data (for example, the periodic adjustment data of the past dynamic image), different colors are applied to the current and past diaphragm positions and the region between them (difference region). A difference image is generated by superimposing. For example, a color corresponding to the sign of the difference value is superimposed on the difference region.

そして、生成された差分画像が表示部34に表示され(ステップS36)、差分表示処理Cは終了する。 Then, the generated difference image is displayed on the display unit 34 (step S36), and the difference display process C ends.

図9は、ステップS36において表示される差分画像を示す図である。図9に示すように、過去に比べて現在の横隔膜位置が高い(差分値が+の)タイミングでは、現在の横隔膜位置と過去の横隔膜位置との間の差分領域に現在の横隔膜の位置が過去より高いことを示す色が表示されている。過去に比べて現在の横隔膜位置が低い(差分値が−の)タイミングでは、現在の横隔膜位置と過去の横隔膜位置との間の差分領域に現在の横隔膜の位置が過去より低いことを示す色が表示される。差分値の絶対値を示す差分領域が大きいほど機能の変化が大きいことを示す。したがって、ユーザーが、比較する動態画像間の差異を容易に把握することが可能となる。 FIG. 9 is a diagram showing a difference image displayed in step S36. As shown in FIG. 9, at the timing when the current diaphragm position is higher than the past (difference value is +), the current diaphragm position is in the past in the difference region between the current diaphragm position and the past diaphragm position. A color indicating higher is displayed. At the timing when the current diaphragm position is lower than the past (difference value is-), the color indicating that the current diaphragm position is lower than the past is displayed in the difference region between the current diaphragm position and the past diaphragm position. Is displayed. The larger the difference area indicating the absolute value of the difference value, the larger the change in function. Therefore, the user can easily grasp the difference between the dynamic images to be compared.

以上、本発明の第1〜第3の実施形態について説明したが、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。 Although the first to third embodiments of the present invention have been described above, the description content in the embodiments is a preferable example of the present invention, and the description is not limited thereto.

例えば、上記第1の実施形態及びその変形例においては、複数の周期調整データの少なくとも一方を時間方向に相対的にシフトさせることで2つの周期調整データの開始タイミングの位相を調整することとしたが、周期調整データの互いに対応する画素毎に位相の調整を行ってもよい。例えば、肺野の血流は、心臓付近と末端では信号値の時間変化の位相にずれが生じることがあるが、上記第1の実施形態及びその変形例のように全画素で一律に位相をずらすことで、画素の位置による位相のずれはそのまま残されるので、ユーザーは、動態画像(解析結果画像)の各画素の位置による位相のずれを把握することが可能である。一方、周期調整データの互いに対応する画素毎に時間方向のずらし量を決定して全画素の位相が揃うように位相の調整を行うことで、画素の位置による各位相の差分値の大きさの違いをユーザーが判断しやすくなる。 For example, in the first embodiment and its modification, the phase of the start timing of the two periodic adjustment data is adjusted by shifting at least one of the plurality of periodic adjustment data relative to the time direction. However, the phase may be adjusted for each pixel of the periodic adjustment data corresponding to each other. For example, the blood flow in the lung field may be out of phase with the time change of the signal value near the heart and at the end, but the phase is uniformly uniform for all pixels as in the first embodiment and its modification. By shifting, the phase shift due to the pixel position is left as it is, so that the user can grasp the phase shift due to the position of each pixel in the dynamic image (analysis result image). On the other hand, by determining the amount of shift in the time direction for each pixel corresponding to each other in the periodic adjustment data and adjusting the phase so that the phases of all the pixels are aligned, the magnitude of the difference value of each phase depending on the pixel position is large. It makes it easier for users to judge the difference.

また、診断対象の機能の種類が横隔膜の機能である場合について、比較する2つの動態画像の横隔膜位置の波形グラフの差分グラフを生成して表示部34に表示することとしてもよい。横隔膜位置の波形グラフの差分グラフは、図6の差分表示処理BのステップS21において、図8のステップS32で説明した手法により横隔膜位置の波形グラフを算出し、生成した波形グラフに対しステップS22〜ステップS24と同様の処理を施すことで生成することができる。なお、各ステップにおいて、周期を横隔膜位置の周期、信号値データを横隔膜位置データと置き換える。横隔膜位置データは、横隔膜位置の波形グラフにおいてプロットされる各横隔膜位置の値のデータを指す。 Further, when the type of the function to be diagnosed is the function of the diaphragm, a difference graph of the waveform graph of the diaphragm position of the two dynamic images to be compared may be generated and displayed on the display unit 34. The difference graph of the diaphragm position waveform graph is obtained by calculating the diaphragm position waveform graph by the method described in step S32 of FIG. 8 in step S21 of the difference display process B of FIG. 6, and step S22 to the generated waveform graph. It can be generated by performing the same processing as in step S24. In each step, the period is replaced with the period of the diaphragm position, and the signal value data is replaced with the diaphragm position data. Diaphragm position data refers to the value data of each diaphragm position plotted in the diaphragm position waveform graph.

また、上記実施形態においては、比較する2つの動態画像、または2つの解析結果画像に基づく周期調整データを生成する場合を例にとり説明したが、比較する動態画像や解析結果画像の数は、2つに限らず、2以上であってもよい。 Further, in the above embodiment, the case of generating the periodic adjustment data based on the two dynamic images to be compared or the two analysis result images has been described as an example, but the number of the dynamic images and the analysis result images to be compared is 2. The number is not limited to one, and may be two or more.

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。 Further, in the above embodiment, the case where the output means is the display unit 34 has been described as an example, but for example, another output device such as a printer may be used.

また、上記実施形態においては、単体の装置で動態画像や解析結果画像からの差分情報(差分画像や差分グラフ)の生成及び表示を行うこととして説明したが、複数の装置で処理を分けてもよい。例えば、動態画像や解析結果画像からの差分情報(差分画像や差分グラフ)の生成と表示を別々の装置で行うこととしてもよい。 Further, in the above embodiment, it has been described that the difference information (difference image or difference graph) from the dynamic image or the analysis result image is generated and displayed by a single device, but the processing may be divided by a plurality of devices. Good. For example, the generation and display of the difference information (difference image or difference graph) from the dynamic image or the analysis result image may be performed by separate devices.

また、上記実施形態においては、第1、3の実施形態で差分画像、第2の実施形態で差分グラフを生成する場合について説明したが、診断用コンソール3は、差分画像、差分グラフの双方を生成する機能を備えることとしてもよい。そして、いずれを生成して表示するのかをユーザーが操作部33により選択可能な構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the difference image is generated in the first and third embodiments and the difference graph is generated in the second embodiment has been described, but the diagnostic console 3 uses both the difference image and the difference graph. It may be provided with a function to generate. Then, the user may select which one to generate and display by the operation unit 33.

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ー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ー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。 Further, for example, in the above description, an example in which a hard disk, a non-volatile memory of a semiconductor, or the like is used as a computer-readable medium of the program according to the present invention has been disclosed, but the present invention is not limited to this example. As another computer-readable medium, a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing data of the program according to the present invention via a communication line.

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。 In addition, the detailed configuration and detailed operation of each device constituting the dynamic analysis system can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

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
100 Dynamic analysis system 1 Imaging device 11 Radiation source 12 Radiation irradiation control device 13 Radiation detection unit 14 Reading control device 2 Imaging console 21 Control unit 22 Storage unit 23 Operation unit 24 Display unit 25 Communication unit 26 Bus 3 Diagnostic console 31 Control Unit 32 Storage unit 33 Operation unit 34 Display unit 35 Communication unit 36 Bus

Claims (20)

生体の動態を放射線撮影することにより得られた複数の動態画像のそれぞれから診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフを生成し、生成したグラフに基づいて前記特徴量の時間変化の周期を取得する周期取得手段と、
前記複数の動態画像から生成した複数の前記特徴量の時間変化を示すグラフの少なくとも一つの周期を調整することにより、前記複数の周期調整データとして、前記特徴量の時間変化の周期が等しい複数のグラフを生成する周期調整データ生成手段と、
前記複数の周期調整データの同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段と、
前記差分情報を出力する出力手段と、
を備える動態解析システム。
A graph showing the time change of the feature amount related to the function of the diagnosis target is generated from each of the plurality of dynamic images obtained by radiographing the dynamics of the living body, and the time change of the feature amount is based on the generated graph. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
By adjusting at least one period of the graph showing the time change of the feature amount generated from the plurality of dynamic images, a plurality of periods of the feature amount with the same time change period are used as the plurality of period adjustment data. Period adjustment data generation means to generate graphs,
A difference information generating means for generating difference information for each of the same phases of the plurality of period adjustment data, and
An output means for outputting the difference information and
A dynamic analysis system equipped with.
前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した前記複数の周期調整データを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記複数の周期調整データにおける同一タイミングの前記特徴量の差分値を算出する請求項1に記載の動態解析システム。
The cycle adjustment data generation means generates the plurality of cycle adjustment data in which the phases of the start timings match.
The dynamic analysis system according to claim 1, wherein the difference information generating means calculates a difference value of the feature amount at the same timing in the plurality of periodic adjustment data.
生体の動態を放射線撮影することにより得られた第一の動態画像を解析して第一の解析結果画像を生成し、前記生体の動態を放射線撮影することにより得られた第二の動態画像を解析して第二の解析結果画像を生成する解析手段と、
前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段と、
前記差分情報を出力する出力手段と、
を備える動態解析システム。
The first dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is analyzed to generate the first analysis result image, and the second dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is obtained. An analysis means that analyzes and generates a second analysis result image,
A difference information generation means for generating difference information for each phase of the first analysis result image and the second analysis result image, and
An output means for outputting the difference information and
A dynamic analysis system equipped with.
前記第一の解析結果画像から診断対象の機能に係る第一の特徴量の時間変化の周期と、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る第二の特徴量の時間変化の周期とを取得する周期取得手段と、
前記周期取得手段により取得された周期を調整して、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する周期調整データ生成手段と、
を備える請求項3に記載の動態解析システム。
From the first analysis result image, the time change cycle of the first feature amount related to the function to be diagnosed, and from the second analysis result image, the time change of the second feature amount related to the function to be diagnosed. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
The first analysis result image and the first analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other by adjusting the cycle acquired by the cycle acquisition means. Period adjustment data generation means for generating the second analysis result image,
The dynamic analysis system according to claim 3.
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方においてフレーム画像を追加又は削除することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する請求項4に記載の動態解析システム。 The period adjustment data generation means adds or deletes a frame image to at least one of the first analysis result image and the second analysis result image, so that the period of time change of the first feature amount can be obtained. The dynamic analysis system according to claim 4, wherein the first analysis result image and the second analysis result image have the same period of time change of the second feature amount. 前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方に追加するフレーム画像における各画素の信号値を、追加される解析結果画像の複数のフレーム画像の同じ位置の画素の信号値を用いて補間することにより算出する請求項5に記載の動態解析システム。 The period adjustment data generation means adds a signal value of each pixel in a frame image to be added to at least one of the first analysis result image and the second analysis result image to a plurality of frames of the added analysis result image. The dynamic analysis system according to claim 5, wherein the dynamic analysis system is calculated by interpolating using the signal values of pixels at the same position in the image. 前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との少なくとも一方から選択された複数のフレーム画像の信号値に基づいて補間画像を生成することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する請求項4に記載の動態解析システム。 The period adjustment data generation means generates an interpolated image based on signal values of a plurality of frame images selected from at least one of the first analysis result image and the second analysis result image. The fourth aspect of claim 4, wherein the first analysis result image and the second analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other. Dynamic analysis system. 前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とにおける同一タイミングのフレーム画像の同一座標の画素同士の信号値の差分値を算出する請求項5〜7のいずれか一項に記載の動態解析システム。
The period adjustment data generation means generates the first analysis result image and the second analysis result image in which the phases of the start timings match.
The difference information generating means calculates the difference value of the signal value between the pixels of the same coordinates of the frame image of the same timing in the first analysis result image and the second analysis result image. The dynamic analysis system according to any one of the items.
前記周期取得手段は、前記第一の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフと、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る特徴量の時間変化を示すグラフとを生成し、生成したグラフに基づいて前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とを取得し、
前記周期調整データ生成手段は、前記第一の解析結果画像から生成した前記第一の特徴量の時間変化を示すグラフと、前記第二の解析結果画像から生成した前記第二の特徴量の時間変化を示すグラフとの少なくとも一方の周期を調整することにより、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい複数のグラフを生成する請求項4に記載の動態解析システム。
The cycle acquisition means has a graph showing a time change of the feature amount related to the function of the diagnosis target from the first analysis result image, and a time of the feature amount related to the function of the diagnosis target from the second analysis result image. A graph showing the change is generated, and the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are acquired based on the generated graph.
The period adjustment data generating means includes a graph showing a time change of the first feature amount generated from the first analysis result image and a time of the second feature amount generated from the second analysis result image. Claim to generate a plurality of graphs in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other by adjusting at least one cycle of the graph showing the change. 4. The dynamic analysis system according to 4.
前記周期調整データ生成手段は、開始タイミングの位相が一致した、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成し、
前記差分情報生成手段は、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とにおける同一タイミングの信号値の差分値を算出する請求項9に記載の動態解析システム。
The period adjustment data generation means generates the first analysis result image and the second analysis result image in which the phases of the start timings match.
The dynamic analysis system according to claim 9, wherein the difference information generating means calculates a difference value of signal values at the same timing between the first analysis result image and the second analysis result image.
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像である請求項3〜10のいずれか一項に記載の動態解析システム。 The dynamic analysis system according to any one of claims 3 to 10, wherein the first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest. 前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、肺野の血流機能又は換気機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、関心領域の画素の信号値である請求項4〜10のいずれか一項に記載の動態解析システム。
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the blood flow function or the ventilation function of the lung field.
The dynamic analysis system according to any one of claims 4 to 10, wherein the first feature amount and the second feature amount are signal values of pixels in a region of interest.
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、横隔膜の機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、横隔膜位置である請求項4〜10のいずれか一項に記載の動態解析システム。
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the function of the diaphragm.
The dynamic analysis system according to any one of claims 4 to 10, wherein the first feature amount and the second feature amount are diaphragm positions.
前記出力手段は、前記差分情報を、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像の少なくとも一方と合成して出力する請求項3〜13のいずれか一項に記載の動態解析システム。 The dynamic analysis system according to any one of claims 3 to 13, wherein the output means synthesizes and outputs the difference information with at least one of the first analysis result image and the second analysis result image. .. コンピューターを、
生体の動態を放射線撮影することにより得られた第一の動態画像を解析して第一の解析結果画像を生成し、前記生体の動態を放射線撮影することにより得られた第二の動態画像を解析して第二の解析結果画像を生成する解析手段、
前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像との同一位相ごとの差分情報を生成する差分情報生成手段、
前記差分情報を出力する出力手段、
として機能させるためのプログラム。
Computer,
The first dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is analyzed to generate the first analysis result image, and the second dynamic image obtained by radiographing the dynamics of the living body is obtained. An analysis means that analyzes and generates a second analysis result image,
A difference information generation means for generating difference information for each phase of the first analysis result image and the second analysis result image.
An output means for outputting the difference information,
A program to function as.
前記コンピューターを、さらに、
前記第一の解析結果画像から診断対象の機能に係る第一の特徴量の時間変化の周期と、前記第二の解析結果画像から前記診断対象の機能に係る第二の特徴量の時間変化の周期とを取得する周期取得手段、
前記周期取得手段により取得された周期を調整して、前記第一の特徴量の時間変化の周期と前記第二の特徴量の時間変化の周期とが等しい、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像とを生成する周期調整データ生成手段、
として機能させる請求項15に記載のプログラム。
The computer,
From the first analysis result image, the time change cycle of the first feature amount related to the function to be diagnosed, and from the second analysis result image, the time change of the second feature amount related to the function to be diagnosed. Cycle acquisition means to acquire the cycle and
The first analysis result image and the first analysis result image in which the time change cycle of the first feature amount and the time change cycle of the second feature amount are equal to each other by adjusting the cycle acquired by the cycle acquisition means. Periodic adjustment data generation means for generating the second analysis result image,
The program according to claim 15, which functions as.
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像である請求項15又は16に記載のプログラム。 The program according to claim 15 or 16, wherein the first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest. 前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、肺野の血流機能又は換気機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、関心領域の画素の信号値である請求項16に記載のプログラム。
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the blood flow function or the ventilation function of the lung field.
The program according to claim 16, wherein the first feature amount and the second feature amount are signal values of pixels in a region of interest.
前記第一の動態画像と前記第二の動態画像は、胸部の動態画像であり、
前記診断対象の機能は、横隔膜の機能であり、
前記第一の特徴量と前記第二の特徴量は、横隔膜位置である請求項16に記載のプログラム。
The first dynamic image and the second dynamic image are dynamic images of the chest.
The function to be diagnosed is the function of the diaphragm.
The program according to claim 16, wherein the first feature amount and the second feature amount are diaphragm positions.
前記出力手段は、前記差分情報を、前記第一の解析結果画像と前記第二の解析結果画像の少なくとも一方と合成して出力する請求項15〜19のいずれか一項に記載のプログラム。 The program according to any one of claims 15 to 19, wherein the output means synthesizes and outputs the difference information with at least one of the first analysis result image and the second analysis result image.
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