JP4438305B2 - 医用画像処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医用画像の画像生成条件の経時的な変化に関わる情報を出力可能な医用画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、医師の医用画像読影診断の効率化を図るため、放射線撮影により得られた画像データを解析することにより異常陰影陰影候補等を検出し、診断支援情報を出力する画像診断支援装置（例えば、特許文献１参照）、放射線撮影により得られた画像データを解析することにより階調処理条件等の画像処理条件を自動的に決定し、画像処理条件又は処理画像を出力する医用画像処理装置（例えば、特許文献２参照）等の技術が提案されている。また、一般的に、医用画像処理装置においては、ユーザの嗜好を反映するために、ユーザが外部入力した修正情報に基づいて画像処理条件を修正することができるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２８７９５７号公報
【特許文献２】
特開平３−２１８５８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、放射線画像入力系（放射線発生装置、放射線画像生成装置、撮影台等の撮影補助装置を含む）を長期間使用している間に、装置の経時的劣化等により放射線照射条件を始めとする画像生成条件が変化することがある。ユーザは、医用画像の画質、診断性能、患者の被曝量の適正な維持のために、画像生成条件の変化を正しく認識し、放射線画像入力系を再調整することが好ましい。
【０００５】
また、医用画像処理装置を長期間使用している間に、医師等のユーザの画像処理に関する嗜好の経時的変化により、当初設定した画像処理条件決定のためのパラメータを使用して得られた画像処理結果と、所望される画像処理結果との間に乖離が生じることがある。そこで、ユーザは、画質・診断性能の適正な維持及び手動調整作業の低減のために、パラメータを再調整することが好ましい。
【０００６】
しかしながら、従来、ユーザは画像生成条件やユーザの画像処理に対する嗜好の経時的な変化を知ることはできず、変化への適正な対応を行うことが容易ではなかった。
【０００７】
本発明の課題は、医用画像処理装置において、読影のための出力画像を生成するための諸条件の変化に関わる情報を出力することにより、ユーザが診断性能の適正な維持を容易に行えるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
医用画像を解析することにより、診断支援情報を生成する診断支援情報生成手段と、
前記診断支援情報生成手段により生成された診断支援情報の履歴を保存する診断支援情報履歴保存手段と、
前記診断支援情報履歴保存手段により保存された診断支援情報履歴を解析する履歴解析手段と、
前記履歴解析手段において得られた解析結果を出力する履歴解析結果出力手段と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理装置であって、
前記診断支援情報生成手段は、前記医用画像を解析することにより異常陰影候補を検出し、検出された異常陰影候補の検出数を診断支援情報として生成するものであり、
前記診断支援情報履歴保存手段は、前記診断支援情報生成手段により生成された前記異常陰影候補の検出数の履歴を保存するものであり、
前記履歴解析手段は、前記診断支援情報履歴保存手段における履歴保存時間を一定時間単位で区切り、各区間における異常陰影候補の検出数の平均値、標準偏差、平均変化量の少なくとも一つを算出し、その算出結果が所定の条件を満たすか否かを解析するものであり、
前記履歴結果出力手段は、前記履歴解析手段によって所定の条件を満たすと解析された場合、ユーザへ通知又は警告を行う
ことを特徴としている。
【０００９】
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、
前記所定の条件は、ある区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量が予め定められた所定の範囲を超えていることである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記所定の条件は、ある区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量が直前までの全ての区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量のｐ倍（ｐは定数）を超えていることである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記所定の条件は、ある区間の平均値が直前までの全ての区間の〔平均値±ｑ×標準偏差値〕（ｑは定数）の範囲を超えていることである。
【００１２】
本発明によれば、異常陰影候補の検出数に特徴的な経時変化が現れた場合にユーザに通知又は警告を行うので、異常陰影候補の検出に関係する画像生成条件の変化に関する知見をユーザに与えることが可能となる。その結果、ユーザが医用画像の診断性能の適正な維持のための対応をより迅速に行うことができるようになる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１は、本実施の形態における画像処理装置１０の内部構成を示す図である。図１において、画像処理装置１０は、画像入力手段１１、画像データ記憶手段１２、診断支援情報生成手段１３、診断支援情報履歴保存手段１４、所見情報入力手段１５、画像処理条件情報生成１６、画像処理条件情報履歴保存手段１７、画像処理手段１８、画像処理条件修正履歴保存手段１９、パラメータ記憶手段２０、履歴解析手段２１、履歴解析結果出力手段２２、画像表示手段２３、画像処理条件修正情報入力手段２４、画像出力手段２５を備えて構成されている。
【００４１】
画像入力手段１１は、例えばレーザデジタイザを用いて、患者を撮影した医用画像が記録されたフィルム上をレーザビームで走査し、透過した光量を測定し、その値をアナログデジタル変換することにより、画像データとして入力するものである。
【００４２】
また、画像入力手段１１による画像の入力は、上記レーザデジタイザに限らず、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光センサを用いることとしてもよい。この場合、フィルム上を光走査し、その反射光をＣＣＤにより光電変換して画像データを得る。また、フィルムに記録された画像を読み取るのではなく、特開昭５５−１２４２９号公報に開示のように、蓄積性蛍光体を用いて撮影された医用画像をデジタル変換して出力する撮影装置を接続してこの撮影装置から画像データを得ることとしてもよい。この場合には、デジタル画像処理、デジタル画像保存による画像管理、及びネットワークを介した画像共有や画像通信等のデジタル特有の利点が生じる。
【００４３】
また、２次元的に配列された複数の検出素子により放射線画像を撮像して電気信号として出力するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ）から得た画像データを入力するものであってもよい。例えば、特開平６−３４２０９８号公報には、照射された放射線の強度に応じた電荷を生成する光導電層と、生成された電荷を２次元的に配列された複数のコンデンサに蓄積する技術が開示されている。
【００４４】
また、特開平９−９００４８号公報に記載されているように、放射線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発生させ、その蛍光強度を画素毎に設けたフォトダイオード等の光検出器で検出して医用画像を入力することとしてもよい。蛍光強度の検出手段としては他にＣＣＤやＣ−ＭＯＳセンサを用いる方法もある。また、放射線の照射により可視光を発する放射線シンチレータと、レンズアレイ及び各々のレンズに対応するエリアセンサとを組み合わせた構成であってもよい。
【００４５】
なお、上述した種々の構成によりデジタル医用画像を得る際には、撮影部位や診断目的にもよるが、例えばマンモグラム（乳房の放射線画像）に対しては、画像の実効画素サイズが２００μｍ以下であることが好ましく、更には１００μｍ以下であることが好ましい。この発明の画像処理装置の性能を最大限に発揮させるためには、例えば実効画素サイズ５０μｍ程度で入力した画像データを用いる構成が好ましい。
【００４６】
また、単純Ｘ線画像に限る必要はなく、ＣＴ（Computed Tomography）やＭＲＩ(磁気共鳴イメージング）、超音波診断装置などの撮影装置から得られた画像データを入力する構成をとることも可能である。
【００４７】
また、画像入力手段１１は、画像データの入力とともにその画像データに関する画像属性情報、例えば撮影された患者の患者氏名、患者ＩＤ、年齢、性別等の患者に関する患者情報、撮影日、撮影ＩＤ、撮影部位、体位、方向、撮影装置等の撮影情報、画像データの画素数、サンプリングピッチ、ビット数等の画像データ情報を入力し、画像データ記憶手段１２に画像データを出力する際は、この画像属性情報を画像データに対応付けて出力することとする。
なお、画像入力手段１１は、画像処理装置１０に必ずしも備えられている必要はなく、例えば画像データを保存したＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）等の各種記憶媒体から画像データを読み取ることとしてもよいし、ネットワークを介して接続される外部装置から転送されることとしてもよい。
【００４８】
画像データ記憶手段１２は、画像入力手段１１により入力された画像データに必要に応じてデータ圧縮を施して格納する。ここで、データ圧縮方法としては、公知のＪＰＥＧ、ＤＰＣＭ（Differential Pulse Code Modulation）、ウェーブレット圧縮等の手法を用いた可逆圧縮又は不可逆圧縮が用いられるが、データ圧縮に伴う診断情報の劣化が無い可逆圧縮が好ましい。
【００４９】
小規模な診断では、画像入力手段１１から入力されるデータ量はさほど多くはないので、画像データを圧縮せずに磁気ディスクに格納することができる。この場合、光磁気ディスクに比べて画像データの格納及び読み出しは非常に高速にできるようになる。画像の読影時には、高速なサイクルタイムが必要であるため、必要な画像データを半導体メモリに格納することも行われる。
【００５０】
診断支援情報生成手段１３は、画像データ記憶手段１２から画像データを読み出して画像解析を行うことにより、マンモグラムにおける微小石灰化クラスタや腫瘤陰影、胸部画像における結節性陰影等の異常陰影と思われる候補を検出し、診断支援情報を生成する。図２（ａ）に微小石灰化クラスタの一例を示す。微小石灰化が集まって（クラスタ化して）存在すると、そこが初期癌である可能性が高いため、早期の乳癌を発見するための重要な所見の一つである。マンモグラム上では、略円錐構造を持った白っぽく丸い陰影として見られる。また、図２（ｂ）に示す腫瘤陰影は、有る程度の大きさを持った塊、マンモグラム上では、ガウス分布に近い、白っぽく丸い陰影として見られる。
【００５１】
腫瘤陰影検出方法には、以下の論文に記載された公知の検出方法を用いることが可能である。
（１）腫瘤陰影
・左右乳房を比較することによって検出する方法
（Med.Phys.,Vol.21.No.3,pp.445-452）
・アイリスフィルタを用いて検出する方法
（信学論（D-11）,Vol.J75-D-11,no.3,pp.663-670,1992）
・Ｑｕｏｉｔフィルタを用いて検出する方法
（信学論（D-11）,Vol.J76-D-11,no.3,pp.279-287,1993）
・分割した乳房領域の画素値のヒストグラムに基づく２値化により検出する方法
（JAMIT Frontier 講演論文集,pp.84-85,1995）
・方向性のある多数のラプラシアンフィルタの最小出力をとる最小方向差分フィルタ）
（信学論（D-11）,Vol.J76-D-11,no.2,pp.241-249,1993）
【００５２】
・フラクタル次元を利用して腫瘤陰影の良悪性を鑑別する方法
（Medical Imaging Technology17(5),pp.577-584,1999）
【００５３】
また、微小石灰化クラスタの異常陰影候補検出方法としては、以下の論文に記載された公知の検出方法を用いることが可能である。
（２）微小石灰化クラスタ
・乳房領域から石灰化の疑いがある領域を局部化し、陰影像の光学濃度差や境界濃度差の標準偏差値等から偽陽性候補を削除する方法
（IEEE Trance Biomed Eng BME-26(4):213-219,1979）
・ラプラシアンフィルタ処理を行った画像を用いて検出する方法
（信学論（D-11）,Vol.J71-D-11,no.10,pp.1994-2001,1988）
・乳腺等の背景パターンの影響を抑えるためにモルフォロジー解析した画像を使用する検出方法
（信学論（D-11）,Vol.J71-D-11,no.7,pp.1170-1176,1992）
【００５４】
また、その他の異常陰影候補の検出方法としては、例えば以下の公知の検出方法を用いることが可能である。
（３）胸部画像の複雑な背景を取り除き、小結節を際だたせるために小結節抑制画像を小結節強調画像から差引く差分画像を得た後に、小結節候補の大きさ、コントラスト並びに形状等の特徴抽出を行う方法
（特開平６−１２１７９２号公報）
（４）正常肺データベースを用いて胸部画像における正常肺と間質性疾患陰影のある異常肺を区別する方法
・特開平２−１８５２４０号公報
【００５５】
診断支援情報生成手段１３は、上述したような手法を用いて、異常陰影候補の検出を行っているが、異常陰影候補の検出には多種の特徴量が用いられる。例えば、診断支援情報生成手段１３は、画像データ中の陰影の位置情報、大きさ（面積）、陰影の内部と外部の濃度値の差であるコントラスト、陰影の周辺部から中心部にかけての濃度勾配の強度成分、方向成分等の各種特徴量を算出する。
【００５６】
特徴量を算出する過程では種々の特徴量算出閾値が用いられ、これらの特徴量算出閾値は、後述するパラメータに含まれる。
【００５７】
また、診断支援情報生成手段１３は、前記特徴量を元に、読影医が異常陰影を診断する際に用いる分類に基づいた陰影の形態や形状、辺縁の状態等の特徴量を算出し、陰影がどの特徴をどのくらい有しているかを０〜１００までの値に正規化した値で求める。この正規化値は、１００に近いほどその特徴を有していることを示す。
【００５８】
診断支援情報生成手段１３は、算出した各特徴量に対して設定されている検出閾値を超えた陰影を異常陰影候補として検出し、１画像あたりの検出数を算出する。前記検出閾値は、後述するパラメータの一つである。また、所見情報入力手段１５から入力された医師の所見情報に基づいて真陽性率（医師が異常陰影として指摘した陰影のうち、異常陰影候補として検出された陰影の割合）または偽陽性数（医師が異常陰影として指摘しなかったにも拘わらず異常陰影候補として検出された陰影の数）を算出する。そして、異常陰影候補として検出した陰影の各種特徴量、１画像あたりの異常陰影候補検出数、所見情報入力手段１５から入力された医師の所見情報、入力された医師の所見情報に基づいて算出した真陽性率または偽陽性数に基づいて、診断支援情報を生成して診断支援情報履歴保存手段１４に出力する。
【００５９】
診断支援情報履歴保存手段１４は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリにより構成され、診断支援情報生成手段１３で生成された診断支援情報の履歴を保存する。図３に、診断支援情報履歴保存情報１４に保存される診断支援情報の履歴の一例を示す。図３に示すように、診断支援情報履歴保存手段１４には、撮影ＩＤで特定される画像データに関して、患者ＩＤ、撮影部位、撮影方向、検出数、真陽性率、検出結果（異常の種類、位置情報、大きさ等の各特徴量）、所見、撮影日等が互いに対応付けて格納されており、各診断支援情報は、撮影ＩＤにより画像データ記憶手段１２に格納されている画像データと対応付けられている。
【００６０】
所見情報入力手段１５は、画像データに対する医師の所見情報を外部入力するものであり、カーソルキーや数字入力キー、決定キー等の各種機能に対応した機能キーを備えたキーボード、マウス等のポインティングディバイス等により構成されている。或いは、画像表示手段２３と一体化したタッチパネルとしてもよい。
【００６１】
画像処理条件情報生成手段１６は、画像データ記憶手段１２から入力された画像データ（原画像）を解析することにより、設定されているパラメータや画像出力装置の特性、撮影部位、体位等の画像属性情報等に基づいて、該画像データに適正な画像処理を施すための画像処理条件を生成する。
【００６２】
画像処理には、画像のコントラストを調整する階調処理、鮮鋭度を調整する周波数強調処理やダイナミックレンジの広い画像を被写体の細部のコントラストを低下させることなく見やすい濃度範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理等が含まれる。また、撮影部位、体位等の画像属性情報に基づいて、画像を診断に適した向きや大きさに修正するための回転処理、反転処理、トリミング処理等が含まれる。
【００６３】
以下、画像処理条件情報生成の過程を、階調処理条件の生成を例にとり説明する。
・方法１
まず、画像データを解析し、被写体の所望の部分に対応する画像領域を設定する。次いで、図４（ａ）に示すように、画像領域内の画像信号のヒストグラムを生成して解析し、診断上重要な信号領域に対応する領域ａを決定する（例えば、特開昭６３−２６２１４１号公報や特開平８−６２７５１号公報）。領域ａの決定後、領域ａ内の累積ヒストグラムを計算し、所定の累積ヒストグラム値（例えば、５％、９５％）に対応する信号値Ｓａ１、Ｓａ２を求め、このＳａ１、Ｓａ２を基準信号値として決定する。
【００６４】
次に、特開昭５９−８３１４９号公報に示されるように、予め作成された数種の基準階調曲線の中から選択した基準階調曲線Ｆ（Ｓｉｎ）（図４（ｂ）参照）を変形することにより、入力信号値Ｓｉｎにおいて、先に求めた基準信号値Ｓａ１、Ｓａ２がそれぞれ出力信号値ＳｏｕｔにおけるＳ１´、Ｓ２´に変換されるような関数Ｆａ（Ｓｉｎ）に対応する階調変換曲線を定める。例えば、Ｆ（Ｓｉｎ）を一次式により変換することにより、Ｆａ（Ｓｉｎ）を得る。
＜式１＞ Ｆａ（Ｓｉｎ）＝ｋ×Ｆ（Ｓｉｎ）＋ｌ （ｋ、ｌは定数）
ここで、ｋ、ｌ、関数Ｆ（Ｓｉｎ）が定まれば、階調処理は一義的に決定される。このｋ、ｌ、関数Ｆ（Ｓｉｎ）が画像処理条件である。
或いは、関数Ｆ（Ｓｉｎ）を横軸方向に拡大／縮小する拡大縮小量と、横軸方向に平行移動する平行移動量とを定義してｋ、ｌの代わりに用いることもできる。
【００６５】
Ｓ１´、Ｓ２´は、それぞれ予め定められた基準出力濃度（輝度）Ｄ１、Ｄ２に対応する値であり、出力信号値Ｓｏｕｔと濃度（輝度）Ｄとの関係は、画像を出力する出力先となる画像記録装置や画像表示手段２３等の画像出力装置の特性により定められる。画像出力装置の特性は、機種、出力画像サイズ（縦横画素数）、最大及び最小濃度（輝度）、濃度分解能（輝度分解能）、階調特性、周波数特性等である。基準出力濃度（輝度）Ｄ１、Ｄ２は、画像処理条件決定に使用されるパラメータである。
【００６６】
・方法２
まず、上述した方法１と同様の手法により基準信号値Ｓａ１、Ｓａ２を求める。次いで、図４（ｃ）に示すように、予め作成された基準階調曲線の中から選択した基準階調曲線Ｇ（Ｓｓｔｄ）を用意する。そして、入力信号値Ｓｉｎに対し、基準信号値Ｓａ１、Ｓａ２がそれぞれ所定の規格化信号値Ｓｓｔｄ１、Ｓｓｔｄ２に変換されるような規格化直線を定める。規格化直線は、基準の規格化直線Ｌ（Ｓｉｎ）を変形することにより、求めることができる。例えば、基準の規格化直線Ｌ（Ｓｉｎ）を一次式により変換することにより、Ｌａ（Ｓｉｎ）を求める。
＜式２＞ Ｌａ（Ｓｉｎ）＝ｍ×Ｌ（Ｓｉｎ）＋ｎ （ｍ、ｎは定数）
ここで、規格化信号値Ｓｓｔｄ１、Ｓｓｔｄ２は、基準階調曲線Ｇｓｔｄを用いて変換した際にそれぞれ定められた基準出力濃度Ｄ１、Ｄ２に対応する出力信号値Ｓ１´、Ｓ２´を出力するような信号値として定められている。ｍ、ｎ、関数Ｌ（Ｓｉｎ）、関数Ｇ（Ｓｓｔｄ）が定まれば階調処理は一義的に決定される。このｍ、ｎ、関数Ｌ（Ｓｉｎ）、関数Ｇ（Ｓｓｔｄ）が画像処理条件である。
或いは、関数Ｌ（Ｓｉｎ）を横軸方向に拡大／縮小する拡大縮小量と、横軸方向に平行移動する平行移動量とを定義してｍ、ｎの代わりに用いることができる。
【００６７】
なお、階調処理に先だって、放射線の照射野領域を検出する照射野認識処理を行うと、認識された照射野領域内の画像データに基づいて各種画像処理条件を設定することにより、診断に必要とされる画像部分の画像処理を適正に行うことができるので好ましい。この照射野認識処理の方法としては、例えば、特開昭６３−２５９５３８号公報、特開平５−７５７９号公報、特開平７−１８１６０９号公報に示される手段を用いることができる。
【００６８】
階調処理に加えて、周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理を適用してもよい。また、例えば、特開２００２−１８３７２７号公報に示される多重解像度処理を適用してもよい。これらの画像処理においては、強調の程度やダイナミックレンジ圧縮の程度等を決定する種々の係数が用いられ、該係数は、後述するパラメータに含まれる。
【００６９】
周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理の画像処理条件は、画像データの解析結果と共に、画像を出力する出力先となる画像出力装置の特性により定められる。画像出力装置の特性は、階調処理の項で述べたものと同様の画像記録装置情報である。
【００７０】
画像処理条件情報生成手段１６は、更に、画像処理条件修正情報入力手段２４からコントラスト、濃度等の画像処理条件修正情報が入力されると、入力された画像処理条件修正情報に基づいて画像処理条件を決定し、修正前の画像処理条件（例えば、修正前の前述のｋ、ｌの値）と修正された画像処理条件（例えば、修正後の前述のｋ、ｌの値）により画像処理条件修正情報（例えば、修正前後のｋ、ｌから求めた修正量）を生成して画像処理条件修正履歴保存手段１９に出力する。
【００７１】
画像処理条件情報履歴保存手段１７は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリにより構成され、画像処理条件情報生成手段１６で生成された画像処理条件情報（例えば、前述の修正量）を撮影ＩＤ、撮影部位、体位及び日付等に対応付けて履歴として保存する。
【００７２】
画像処理手段１８は、画像処理条件情報生成手段１６により生成された画像処理条件情報に基づいて、画像データに画像処理を施す。また、画像の回転や反転処理を行う。
【００７３】
画像処理条件情報履歴保存手段１９は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリにより構成され、画像処理条件情報生成手段１６で生成された画像処理条件修正情報を撮影ＩＤ、撮影部位／体位及び日付に対応付けて履歴として保存する。
【００７４】
パラメータ記憶手段２０は、異常陰影候補検出のためのパラメータ（例えば、異常陰影の種類毎に設定される上述した各特徴量の特徴量算出閾値及び検出閾値）、画像処理条件生成のためのパラメータ（例えば、撮影部位、体位毎に設定される上述した基準信号値Ｄ１、Ｄ２及び周波数強調処理やダイナミックレンジ圧縮処理用の各種係数等）を記憶している。
【００７５】
履歴情報解析手段２１は、診断支援情報履歴保存手段１４、画像処理条件情報履歴保存手段１７、画像処理条件修正履歴保存手段１９に保存された各履歴情報を解析し、解析結果を履歴解析結果出力手段２２により出力する。
【００７６】
ここで、画像データを生成するための画像生成条件が経時的に変化すると、異常陰影候補検出や画像処理条件に影響をもたらす。画像生成条件とは、例えば、下記の条件が挙げられる。
・照射線量・管電圧・撮影距離等に関する放射線照射条件
・撮影台・散乱線防止グリッド・付加フィルタ等に関する撮影補助装置条件
・画像生成装置の方式や機種及び画像生成装置内で使用される蓄積性蛍光体プレート等の媒体の種類や構成等に関する画像生成装置条件
・画像生成装置における画像読取ピッチ・階調数・ダイナミックレンジ等に関する画像読取条件
【００７７】
画像生成条件の経時間的変化としては、例えば、下記の変化が挙げられる。
・放射線発生装置の劣化により同一の照射条件設定における照射線量が減少し、信号値が低下したり、Ｘ線量子モトルによる粒状が増大したりする。
・管電圧や撮影距離等の変更により照射線量または線質が変化し、信号値が変化したり、粒状が変化したり、コントラストが変化したりする。
・撮影台・散乱線防止グリッド・付加フィルタ等の変更により照射線量または線質が変化し、信号値が変化したり、粒状が変化したり、コントラストが変化したりする。
・画像生成装置が劣化したり、画像生成装置内で使用される蓄積性蛍光体プレート等の媒体が劣化したりすることにより、同一の照射線量における画像データの信号値が低下したり、粒状が変化したりする。
【００７８】
このような画像生成条件の経時的変化は、異常陰影候補の検出や画像処理条件の生成に下記のような影響を及ぼす。
(a)異常陰影候補検出：異常陰影候補の検出数が変化する場合がある。
検出数が異常に多い傾向がみられる場合には、偽陽性が多数含まれる可能性が大きく、異常陰影検出の有用性が低下する。
(b)異常陰影候補検出（医師の所見情報を利用する場合）：異常陰影候補の検出性能が変化する場合がある。
真陽性率の低下や、偽陽性数の増大の傾向がみられる場合には、異常陰影候補検出の有用性が低下する。
(c)画像処理条件：画像毎に自動決定される画像処理条件の傾向が変化する場合がある。
例えば、照射線量が低下した場合、上述した「方法１」において、図５（ａ）に示すように、当初の信号分布ａに比べて、信号値が全体に低下した信号分布ｂとなり、図５（ｂ）に示すように、基準階調曲線Ｆ（Ｓｉｎ）はＦａ（Ｓｉｎ）とは異なるＦｂ（Ｓｉｎ）に変形される。即ち、当初の信号分布ａのときとＦ（Ｓｉｎ）の変形に用いる係数ｋ，ｌの値が変化する。また、同様に、上述した「方法２」においては、照射線量が低下した場合、図５（ａ）に示すように、当初の信号分布ａに比べて、信号値が全体に低下した信号分布ｂとなり、図５（ｃ）に示すように、基準の規格化直線Ｌ（Ｓｉｎ）はＬａ（Ｓｉｎ）とは異なるＬｂ（Ｓｉｎ）に変形される。即ち、当初の信号分布ａのときとＬ（Ｓｉｎ）の変形に用いる係数ｍ，ｎの値が変化する。
【００７９】
なお、画像処理条件は、画像データの解析により常に適切に決定されるため、仮に照射線量等の画像生成条件が変化しても処理画像の見かけの仕上がりは変化せず、ユーザは画像生成条件の変化に気づきにくい。そのため、画質、患者被曝量の適正な維持が容易ではない。
【００８０】
また、ユーザの画像処理に関する嗜好が経時的に変化すると、画像処理条件の生成に影響を及ぼす。例えば、読影担当医師が変わったり、読影担当医師の嗜好が変化したりした場合、初期に設定したパラメータを用いた処理画像は医師の嗜好に一致しないため、医師の指示に基づいて放射線技師が画像処理条件を修正する必要が生じる。修正の頻度や修正量が増大すると、作業効率の低下や、処理画像のハードコピー再出力によるフィルムコスト増大を招くことになる。
【００８１】
そこで、履歴解析手段２１は、診断支援情報、画像処理条件情報、画像処理条件修正情報の履歴を解析し、解析結果出力手段２２に出力し、解析結果出力手段２２の警告手段や通知手段により、解析結果が所定の条件を満たす場合に警告を発することにより、ユーザに画像生成条件の経時的な変化や、ユーザの嗜好の経時的な変化をユーザに警告、通知して、画像生成条件やパラメータの調整を促す。
【００８２】
履歴解析手段２１は、異常陰影候補の検出数、真陽性率（偽陽性数）、画像処理条件、画像処理条件修正情報の夫々を指標として、指標毎に所定時間毎に解析を行う。
【００８３】
・診断支援情報の解析例
履歴解析手段２１は、所定時間毎に診断支援情報履歴保存手段１４を読み出して、所定の撮影部位の画像（例えば、マンモグラム）の検出数（又は真陽性率、偽陽性数）を抽出する。そして、図６（ａ）に示すように、検出数を注目量として、履歴保存時間を一定時間単位で区切り、各区間における注目量の平均値、標準偏差、平均変化量を算出する。そして、各算出結果が次の何れかの条件を満たすか否かを判断する。
＜条件１＞ある区間の平均値、標準偏差又は平均変化量が、予め定められた所定の範囲を超える。
＜条件２＞ある区間の平均値、標準偏差又は平均変化量が、直前までの全ての区間の平均値、標準偏差値、又は平均変化量のｐ倍を超える（ｐは定数）。
＜条件３＞ある区間の平均値が、直前までの全ての区間の〔平均値±ｑ×標準偏差値〕の範囲を超える（ｑは定数、例えばｑ＝２）。
例えば、図６（ｂ）において、区間ｔ３〜ｔ４の平均値Ａｖｅ３４が、区間ｔ０〜ｔ３の〔平均値±２×標準偏差値〕の範囲Ｗ０３を超えるので、ｔ３〜ｔ４は条件を満たす。
【００８４】
・画像処理条件の解析例
履歴解析手段２１は、所定時間毎に画像処理条件情報履歴保存手段１７を読み出して、所定の撮影部位、体位の画像（例えば、胸部正面の画像）の画像処理条件（例えば、前述したｋ又はｌの値）を抽出する。次いで、画像処理条件を注目量として、履歴保存時間を一定の時間単位で区切り、各区間における注目量の平均値、標準偏差、平均変化量を算出する。そして、各算出結果が、診断支援情報の解析例で説明した何れかの条件を満たすか否かを判断する。
【００８５】
・画像処理条件の修正の解析例
履歴解析手段２１は、所定時間毎に画像処理条件修正履歴保存手段１９を読み出して、所定の撮影部位、体位の画像（例えば、胸部正面の画像）の修正量を抽出する。次いで、修正量を注目量として、履歴保存時間を一定の時間単位で区切り、各区間における注目量の平均値、標準偏差、平均変化量を算出する。そして各算出結果が、診断支援情報の解析例で説明した何れかの条件を満たすか否かを判断する。
【００８６】
なお、履歴解析手段２１は、所定時間毎に画像処理条件修正履歴保存手段１９を読み出して、所定の撮影部位、体位の画像（例えば、胸部正面の画像）の修正量を抽出し、累積修正回数が所定回数以上であるか否かを判断するようにしてもよい。
【００８７】
解析結果は、解析に使用した診断支援情報、画像処理条件情報又は画像処理条件修正情報を、画像データと対応付けてメモリ等の保存手段に保存しておくことが望ましい。
【００８８】
履歴解析手段２１は、各種注目量を解析する際に、画像属性情報に含まれる情報を利用したグループ分けを行い、グループ毎に解析を実行することとしてもよい。例えば、画像属性情報に画像生成装置の個体を特定する情報が含まれている場合に、画像生成装置の個体毎にグループ分けを行って解析することにより、特定の装置個体に現れた経時的変化をユーザが検知しやすくなる。同様に、画像生成装置内で使用される蓄積性蛍光体プレート等の媒体の個体を特定する情報、放射線発生装置の個体を特定する情報等を、グループ分けに利用することができる。
【００８９】
履歴解析結果出力手段２２は、モニタ、音声出力装置、プリンタ等であり、履歴解析手段２１の解析結果を出力する。例えば、図６に示すグラフをモニタに表示する。或いは、図６に示すグラフをプリンタからハードコピー出力する。また、画像処理された処理画像を、レーザフィルムプリンタ等を用いてハードコピー出力する際に、同一フィルム上に前記解析結果を画像と並置して出力してもよい。履歴解析手段２１の解析の結果、注目量が所定の条件を満たす場合は、履歴解析結果出力手段２２は、警告手段として警告をモニタに表示、或いは音声出力手段により出力する。また、履歴解析結果出力手段２２は、通知手段として、注目量が診断支援情報である場合は画像生成条件や異常陰影候補検出のためのパラメータの調整をユーザに通知する。注目量が画像処理条件である場合は画像生成条件の調整をユーザに通知する。注目量が修正条件である場合は画像処理パラメータの調整をユーザに通知する。
【００９０】
画像表示手段２３は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等であり、画像処理条件や画像処理された処理画像、診断支援情報生成手段１３により検出された異常陰影候補の検出結果等を表示する。
【００９１】
ここで、画像表示手段２３は、モニタ表示とハードコピーの見え方の一貫性を実現するための表示用階調変換処理（特開２００２−３６６９５２号公報）の機能を有することが好ましい。
【００９２】
画像処理条件修正入力手段２４は、カーソルキーや数字入力キー、決定キー等の各種機能に対応した機能キーを備えたキーボード、マウス等のポインティングディバイスを備え、キーボードによる押下信号やマウスによる操作信号を出力する。また、画像表示手段２３と一体化したタッチパネルとしてもよい。画像処理条件修正入力手段２４は、入力された画像処理条件の修正指示を画像処理条件情報生成手段１６に出力する。
【００９３】
画像出力手段２５は、複数の出力チャンネルを有しており、画像表示手段２３に表示された表示用画像データを、指定された出力チャンネルから画像記録装置へ出力する。画像記録装置とは、レーザフィルムプリンタ、インクジェットプリンタ、サーマルプリンタ等、画像を媒体上にハードコピーとして記録する装置である。
【００９４】
以上説明したように、医用画像処理装置１によれば、診断支援情報生成手段１３により画像データ記憶手段１２から画像データが読み出され、当該画像データが解析されることにより診断支援情報が生成され、診断支援情報履歴保存手段１４に保存される。次いで、画像処理条件情報生成手段１６により当該画像データの解析が行われて画像処理条件情報が生成され、画像処理条件情報履歴保存手段１７に保存される。また、画像処理条件修正情報入力手段２４から修正指示が入力されると、画像処理条件情報生成手段１６により画像処理条件が修正され、修正前後の画像処理条件から画像処理条件修正情報が生成されて画像処理条件修正履歴保存手段１９に保存される。保存された各履歴情報は、履歴解析手段２３により所定時間毎に読み出され、履歴に保存されている注目量の解析が行われ、解析結果が履歴解析結果出力手段により出力される。解析結果が所定の条件を満たす場合は、解析結果出力手段２２の警告手段や通知手段により、警告が表示又は出力される。
【００９５】
従って、ユーザに画像生成条件の経時的な変化や、ユーザの嗜好の経時的な変化をユーザに警告、通知することにより、画像生成条件やパラメータの調整を促すので、ユーザは診断性能、画質、患者被曝量等の適正な維持が容易となる。
【００９６】
なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る画像処理装置１０の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、履歴解析手段２１は所定時間ごとに解析を行うこととしたが、これに限定されず、例えば、ユーザが解析の指示を入力する解析指示手段を備える構成とし、ユーザの指示入力に従って、指示された注目量に対する解析を行うようにしてもよいし、新しい画像データの診断支援情報や画像処理条件情報が生成された際、画像処理条件の修正情報が入力された際に行うようにしてもよい。
【００９７】
また、診断支援情報生成手段１３、画像処理条件情報生成手段１６、画像処理手段１８、履歴解析手段２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とＲＯＭ(Read Only Memory）に記憶されているプログラムとの協働によるソフトウエア処理によって実現されるようにしてもよいし、専用のハードウエアにより構成するようにしてもよい。
【００９８】
また、画像処理装置１０の各構成要素を通信ネットワークを介して接続し、医用画像処理システムとしてもよい。このとき、画像データ記憶手段１２、パラメータ記憶手段２０、診断支援情報履歴保存手段１４、画像処理条件情報履歴保存手段１７、画像処理条件修正履歴保存手段１９は、それぞれ独立したあるいは一つのサーバと、その記録媒体により構成される。各構成要素を通信ネットワークを介して接続することにより、距離的に離れた場所に設置された、或いは複数の診断支援情報生成手段１３、画像処理条件情報生成手段１６により生成された情報を１ヶ所の履歴解析手段２１や履歴解析結果出力手段２２で処理することができるようになる。その結果、施設内や複数施設間にわたっての診断性能や画質、患者被曝量の適正な維持と管理が容易となる。
【００９９】
その他、画像処理装置１０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。
【０１００】
【発明の効果】
本発明によれば、異常陰影候補の検出数に特徴的な経時変化が現れた場合にユーザに通知又は警告を行うので、異常陰影候補検出に関係する画像生成条件の変化に関する知見をユーザに与えることが可能となる。その結果、ユーザが医用画像の診断性能の適正な維持のための対応をより迅速に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像処理装置１０の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は微小石灰化クラスタの一例を示す図であり、（ｂ）は腫瘤陰影の一例を示す図である。
【図３】図１の診断支援情報履歴保存手段１４のデータ格納例を示す図である。
【図４】（ａ）はヒストグラム解析の一例を示す図、（ｂ）は階調変換曲線の決定方法の一例を示す図、（ｃ）は規格化直線の決定方法を示す図である。
【図５】（ａ）は照射線量が低下した場合の信号分布の変化を示す図、（ｂ）は信号分布の変化による階調変換曲線の変化を示す図、（ｃ）は信号分布の変化による規格化直線の変化を示す図である。
【図６】図１の履歴解析手段２１による解析例及び履歴解析結果出力手段２２により出力される解析結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０ 画像処理装置
１１ 画像入力手段
１２ 画像データ記憶手段
１３ 診断支援情報生成手段
１４ 診断支援情報履歴保存手段
１５ 所見情報入力手段
１６ 画像処理条件情報生成手段
１７ 画像処理条件情報履歴保存手段
１８ 画像処理手段
１９ 画像処理条件修正履歴保存手段
２０ パラメータ記憶手段
２１ 履歴解析手段
２２ 履歴解析結果出力手段
２３ 画像表示手段
２４ 画像処理条件修正情報入力手段
２５ 画像出力手段

Claims (4)

1. 医用画像を解析することにより、診断支援情報を生成する診断支援情報生成手段と、
   前記診断支援情報生成手段により生成された診断支援情報の履歴を保存する診断支援情報履歴保存手段と、
   前記診断支援情報履歴保存手段により保存された診断支援情報履歴を解析する履歴解析手段と、
   前記履歴解析手段において得られた解析結果を出力する履歴解析結果出力手段と、
   を備えたことを特徴とする医用画像処理装置であって、
   前記診断支援情報生成手段は、前記医用画像を解析することにより異常陰影候補を検出し、検出された異常陰影候補の検出数を診断支援情報として生成するものであり、
   前記診断支援情報履歴保存手段は、前記診断支援情報生成手段により生成された前記異常陰影候補の検出数の履歴を保存するものであり、
   前記履歴解析手段は、前記診断支援情報履歴保存手段における履歴保存時間を一定時間単位で区切り、各区間における異常陰影候補の検出数の平均値、標準偏差、平均変化量の少なくとも一つを算出し、その算出結果が所定の条件を満たすか否かを解析するものであり、
   前記履歴結果出力手段は、前記履歴解析手段によって所定の条件を満たすと解析された場合、ユーザへ通知又は警告を行う
   ことを特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記所定の条件は、ある区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量が予め定められた所定の範囲を超えていることである請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記所定の条件は、ある区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量が直前までの全ての区間の平均値、標準偏差、又は平均変化量のｐ倍（ｐは定数）を超えていることである請求項１に記載の医用画像処理装置。
4. 前記所定の条件は、ある区間の平均値が直前までの全ての区間の〔平均値±ｑ×標準偏差値〕（ｑは定数）の範囲を超えていることである請求項１に記載の医用画像処理装置。

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