JP4686243B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にマンモグラフィー撮影されて得られた乳房画像データに基づいて記録媒体に乳房画像を形成する画像形成装置に関する。
乳癌等の検診においては、マンモグラフィー撮影され熱現像感光材料に形成された左右の乳房のマンモ画像を並べて比較診断している。このマンモ画像は、マンモ撮像装置により撮影されて得られた乳房画像データを、画像形成装置に受け渡して露光、熱現像処理して可視像化したものである。マンモ撮像装置においては、医師による診断を容易にするため、左右の乳房画像が胸壁部を中心として背中合わせとなるように、左右いずれかの乳房画像を180°回転させるデータ処理を行った後、該画像データを出力するのが一般的である。
このような、マンモ画像を形成する画像出力処理装置としては、熱現像感光材料に形成された乳房画像が、熱現像感光材料の搬送方向の前端や後端にかからないように配置し、或いは、左右の乳房画像が胸壁部を中心として互いに背中合わせとなるように配置して、最適なレイアウトで画像出力するようにする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この画像出力処理装置は、熱現像感光材料を熱現像部の加熱部に接触させて現像する際、加熱部からの熱伝達が不安定となってマンモ画像の濃度低下や濃度のバラツキが発生し易い熱現像感光材料の前端部や後端部(搬送方向)に乳房画像が形成されないように配置して、濃度のバラツキによる診断への影響を抑えるようにしたものである。
特開2004−138786号公報
上記したように、特許文献1の画像出力処理装置は、マンモ画像において、熱現像感光材料の搬送方向の濃度低下や濃度のバラツキを抑制するようにしたものであるが、濃度低下や濃度のバラツキは、搬送方向に直交する熱現像感光材料の幅方向にも生じる。
具体的には、熱現像感光材料に形成されるマンモ画像は、画像露光部で露光されて潜像が形成された熱現像感光材料が、熱現像部の加熱部に接触することにより顕像化されて可視像が形成される。加熱部の温度分布は、熱現像感光材料の各部を均一な温度で加熱するために、均一温度となるように配慮されている。しかし、図10(a)に示すように、加熱部の端部は中心部に対して放熱量が多く、端部の温度が低下する傾向がある。
このように幅方向に温度分布を有する加熱部に熱現像感光材料を接触させて現像すると、熱現像感光材料の幅方向に濃度のバラツキが発生する虞がある。現像される画像がマンモ画像である場合、図10(b),(c)に示すように、右の乳房画像A,及び左の乳房画像Bを片側づつ個別に出力するとき、乳房画像Aが加熱部の中心側、即ち温度が均一な加熱部に接触して現像されるマンモ画像11は、所定の温度で現像されて正規の濃度が得られる。一方、乳房画像Bが加熱部の端部側、即ち温度が低下しやすい加熱部の端部に接触して現像されるマンモ画像13は、低い温度で現像されて正規の濃度が得られない可能性がある。
より具体的には、マンモ画像11の乳房画像Aを構成する、例えば、線a上の各点は、所定の温度Tの加熱部に接触して現像される。一方、乳房画像Aの線aに対応する位置である乳房画像Bの線b上の各点は、低い温度Tの加熱部に接触して現像される。従って、乳房画像A、Bのそれぞれ対応する部位(例えば、点Pと点P)の濃度や色調を比較すると、濃度や色調が異なる虞がある。なお、マンモ画像11、13には、文字情報等も付随して形成されるので、これにより出力時におけるマンモ画像11、13の上下方向が判別可能である。ここでは、便宜的にマンモ画像11、13に矢印を付し、矢印の方向を上方向として図示する。
このようにして得られたマンモ画像11、13は、図11に示すように、乳房画像A、Bの胸壁部A,Bが背中合わせとなるように配置してシャーカステンにかけ、医師が左右の乳房画像A、B(マンモ画像11、13)を観察し、双方の形状や濃淡の微妙な違いを識別して診断する。しかし、上記したように、乳房画像A、Bのそれぞれ対応する部位は、異なる温度の加熱部に接触して現像されて濃度や色調が異なる場合があり、医師が診断し難くなる可能性があった。
従って、マンモ画像の全面に亘って濃度や色調のバラツキのない良好な画質のマンモ画像を得るためには、熱現像感光材料の搬送方向だけではなく、幅方向にも濃度や色調のバラツキが生じないように、更なる改善が要望されている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、同一患者からの左右一対の乳房画像に対し、それぞれの乳房画像を同一の温度条件で現像し、これにより濃度や色調のバラツキのない画質良好なマンモ画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成できる。
(1)入力された画像データに基づき記録媒体へ露光して潜像を形成する画像露光部と、前記画像露光部で露光された前記記録媒体を加熱して前記潜像を顕像化する加熱部を有する熱現像部と、を備えた画像形成装置であって、
マンモグラフィー撮影により得られた画像データに対するID情報を読み取るデータ識別部と、
前記データ識別部が、前記ID情報から同一患者の乳房画像データが連続して入力されたと判断した場合に、偶数番目に入力された前記乳房画像データ、又は奇数番目に入力された前記乳房画像データに対して、
前記記録媒体に形成される左右の乳房画像のそれぞれの胸壁部が、前記記録媒体の搬送方向と平行な前記記録媒体の端部に沿い、且つ左右の前記乳房画像が同一方向を向いて形成されるとともに、前記各乳房画像の対応する部位の各点が、前記熱源像部の加熱部の同一部分に接触して現像されるように画像を180°回転させてから前記画像露光部へ画像データを出力するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
このように構成された画像形成装置においては、同一患者の連続する乳房画像データに対して、偶数番目の乳房画像データ、又は奇数番目の乳房画像データ画像を、各乳房画像の対応する部位の各点が、熱源像部の加熱部の同一部分に接触して現像されるように180°回転させる処理を施してマンモ画像を形成するようにしたので、左右の乳房画像を記録媒体上に画像形成するとき、左右の乳房画像のそれぞれ対応する部位が、加熱部の同一部分に接触して現像される。従って、左右の乳房画像の対応する部位は、確実に同一温度条件で現像される。これにより、左右の乳房画像の対応する部位には、加熱部の幅方向の温度分布に起因する濃度や色調のバラツキがなく、比較診断に適した画質良好なマンモ画像が得られる。
また、同一患者の左右の乳房画像の胸壁部が、記録媒体の搬送方向と平行の端部に沿い、且つ左右の乳房画像が同一方向を向いて形成されるので、左右の乳房画像の対応する各部を同一の温度条件で現像することができる。従って、左右の乳房画像で濃度や色調のバラツキのないマンモ画像が得られる。
本発明の画像形成装置によれば、同一患者からの左右の乳房画像のそれぞれ対応する部位は、同一温度条件で現像されるので、乳房画像の対応する部位には加熱部の温度分布に起因する濃度や色調のバラツキがなく、画質良好なマンモ画像を形成することができ、これによって左右の乳房画像の比較診断が容易となる。
以下、本発明に係る画像形成装置の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1はマンモ撮像装置及び画像形成装置のブロック図、図2はマンモ撮像装置で得られたデータのデータ構造を示す説明図、図3は画像形成装置を含んで構成された画像診断装置のシステム図である。
図1に示すように、本発明の画像形成装置100は、マンモ撮像装置3に通信回線Lにより接続されている。
まず、マンモ撮像装置3の構成について説明する。図1に示すように、マンモ撮像装置3は、X線源11と、揮尽性蛍光体シートやフラットパネルディテクタ等からなるX線捕捉手段12と、X線捕捉手段12から得られる信号を乳房画像データに変換する画像データ生成部15と、生成された乳房画像データにID情報を含むヘッダ部を付加したり、回転処理等の画像処理を施す画像処理部17と、該乳房画像データを出力する通信インターフェース(IF)19を有する。
マンモ撮像装置3(MRI等の他の形式の撮像装置も含む)により生成されるデータのデータ構造は、DICOM規格に規定されており、図2に示すように、ヘッダ部71と、該ヘッダ部71に続いて記録された画像データ部73とからなる。ヘッダ部71にはID情報が記録され、画像データ部73には画像データ(ここでは乳房画像データ)が記録されている。ID情報としては、患者名、撮影部位、撮影日時、撮影装置名等の画像データに付随する各種情報が記録される。
尚、以下の説明においては、ヘッダ部71のID情報と画像データ部73の画像データのセットを纏めて単に撮像画像データと言う。
マンモ撮像装置3は、図1に示すように、被験者の乳房21にX線源11からX線を照射し、その透過光をX線捕捉手段12で捕捉し、画像データ生成部15で乳房画像データに変換した後、更に画像処理部17で所定の画像処理を施して得た撮像画像データを、通信インターフェース19から通信回線Lを介して画像形成装置100に送信するものである。
次に、画像形成装置の一例である熱現像記録装置100について説明する。熱現像記録装置100は、入力される画像データに基づいて画像露光部の出力光を変調しつつ走査露光して熱現像記録材料上に潜像を形成した後、この熱現像記録材料を熱現像部で加熱して潜像を顕像化するものである。熱現像記録装置100には、マンモ撮像装置3により撮影された撮像画像データが通信回線Lを介して受け渡される。
図1に示すように、熱現像記録装置100は、湿式の現像処理を必要としない記録媒体である熱現像感光材料又は感光感熱記録材料等からなる熱現像記録材料を用い、レーザ光からなる光ビームによって熱現像記録材料を露光して潜像を形成した後に、この熱現像記録材料を熱現像部で加熱して潜像を顕像化し、常温まで冷却する。
熱現像記録装置100は、通信インターフェース(IF)51と、データ識別部53と、データ処理部55と、各部機構を所定の手順に従って制御する制御部57と、フィルムシートである熱現像記録材料91をカセット(図示せず)等から一枚ずつ取り出したり、ロール状のフィルムシートを繰り出して搬送手段67に供給する熱現像記録材料供給部59と、搬送手段67の作動を制御する搬送制御部61と、撮像画像データに基づいてレーザービームLBを主走査方向に走査露光し、主走査方向に略直交する副走査方向(即ち、搬送方向)に搬送される熱現像記録材料91に潜像を形成する画像露光部63と、熱現像記録材料91を搬送しながら昇温処理して潜像を顕像化する熱現像部65と、を備える。
熱現像記録材料91としては、前述の熱現像感光材料又は感光感熱記録材料等を使用することができる。熱現像感光材料は、光ビーム(例えば、レーザービームLB)によって画像を記録(露光)し、その後、熱現像して発色させる記録材料である。また、感光感熱記録材料は、光ビームによって潜像を記録し、その後、熱現像して発色させる記録材料である。
データ識別部53は、通信IF51を介してマンモ撮像装置3から入力された撮像画像データのヘッダ部71に記録されたID情報(患者名、撮影部位、撮影日時、撮影装置名等)を読み取って、該撮像画像データの属性を識別する。
データ処理部55は、マンモ撮像装置3から得られた乳房画像データに後述する所定のデータ処理を施し、画像露光部63に出力する。
画像露光部63は、光ビーム走査露光によって熱現像記録材料91を露光する装置であり、搬送ローラ等の副走査搬送部(搬送手段67)と、レーザ光源及びポリゴンミラー等の走査部を有する走査露光部(レーザ照射手段)とを備えている。走査露光部は、データ処理部55から送出された画像データに従ってレーザの出力を制御しつつ、このレーザービームLBを走査(主走査)させる。このとき熱現像記録材料91は、搬送制御部61で送り量が制御される副走査搬送部(搬送手段67)によって、副走査方向に精度よく搬送される。
また、搬送路には、画像露光部63の搬送方向上流側における直前位置に、記録媒体検知手段である先端検出センサ69が配置されている。先端検出センサ69は、搬送路に沿って搬送される熱現像記録材料91の搬送方向先端を検出し、記録媒体検出信号を制御部57に出力する。
熱現像部65は、露光され潜像の形成された熱現像記録材料91を加熱して現像するものであり、例えば、湾曲した加熱面を有する湾曲プレートヒータと、この湾曲プレートヒータの加熱面に対面して設けられ該加熱面上で搬送される記録媒体をこの加熱面に押し当てて搬送駆動する複数の押さえローラとを有しており、押さえローラにより熱現像記録材料91を湾曲プレートヒータに押圧して昇温させ、潜像を顕像化する。
上記構成の熱現像記録装置(画像成形装置)100は、マンモ撮像装置3と1対1で接続されている必要はなく、図3に示すように、複数のモダリティ、例えば、マンモ撮像装置3、CT装置5、MRI装置7等をネットワークに接続して画像診断システム1を構成することもできる。このような画像診断システム1によれば、各部に分散配置された複数の撮像装置3,5,7・・で撮影して得られた画像データを、1台の熱現像記録装置100から出力することができ、熱現像記録装置100の効率的な利用が可能となる。
次に、上記構成の熱現像記録装置100の運転動作について図4のフローチャートを用いて説明する。
図1に示すように、熱現像記録装置100の運転を開始すると、熱現像記録材料供給部59に収容されていた熱現像記録材料91が取り出されて、搬送手段67により矢印X方向に搬送が開始される。
一方、撮像画像データが、マンモ撮像装置3から通信回線L及び通信IF51を介して熱現像記録装置100に入力されると、図4に示すように、データのヘッダ部71のID情報、及び画像データ部73の画像データ(乳房画像データ)が読み込まれ(S1)、データ識別部53は、ヘッダ部71のID情報(撮影部位)から、入力された撮像画像データがマンモ画像データ(乳房画像データ)であるかを判別する(S2)。データがマンモ画像データでない場合は、撮像画像データはそのまま(データ処理を行わずに)データ処理部55から画像露光部63に出力され(S6)、該撮像画像データに基づいてレーザービームLBを照射して熱現像記録材料91に潜像を形成する。
なお、レーザービームLBの走査は、先端検出センサ69が搬送される熱現像記録材料91の搬送方向先端を検出したときから所定時間経過後に開始されるので、乳房画像の上端部は、熱現像記録材料91の搬送方向先端から一定距離だけ離れた位置に形成され、乳房画像の一部が熱現像記録材料91から外れて形成されることはなく、全体像が熱現像記録材料91内に納まる。
データ識別部53で、入力されたデータがマンモ画像データであるかを判別することにより、図3に示すように、マンモ撮像装置3以外の撮像装置が接続されている場合に、該撮像装置からデータが入力されてもデータを問題なく適切に処理する(画像形成)ことができる。即ち、マンモ撮像装置3以外の撮像装置から入力されたデータは、回転処理等を行うことなく画像形成が行われる。
マンモ画像データであると判別された場合は、更にID情報(患者名や患者名を表す指標)から前回入力されたデータと同一患者のデータかどうかが判別され(S3)、同一患者のデータでない場合は、画像データはそのままデータ処理部55から画像露光部63に出力され(S6)、該画像データに基づいて画像(潜像)が形成される。
一方、同一患者のデータであると、該患者からの偶数番目のデータかどうかが判別され(S4)、偶数番目でないと、即ち、奇数番目のデータであると、画像データはそのままデータ処理部55から画像露光部63に出力され(S6)、該画像データに基づいて画像(潜像)が形成される。
偶数番目のデータと判別されると(S4)、該偶数番目の画像データはデータ処理部55で画像が180°回転するデータ処理が施され(S5)、次いで画像露光部63に出力され(S6)、該画像データに基づいて画像(潜像)が形成される。そして、画像形成作業を継続するかどうかが判別され(S7)、作業を継続する場合は元に戻ってデータの読み込みが続けられ、継続しない場合は画像形成処理を終了する。
なお、図4に示すフローチャートでは、同一患者の偶数番目の画像データに対してのみ180°回転するデータ処理を行うようにしたが、奇数番目の画像データに対してのみ回転処理するようにしてもよい。要するに、マンモ画像において、同一患者からの連続する2つのデータは、左右一対の乳房のデータと判断することができ、どちらか一方の画像を180°回転させて画像を形成すればよい。
偶数番目、又は奇数番目のデータの判別は、入力される撮像画像データの数をカウンタでカウントしておき、該カウンタのカウント数から判別してもよく、或いは、撮像画像データが入力される毎にフラグをセット、或いはリセットし、該フラグの状態から判別するようにしてもよく、適宜の手段が用いられる。
上記のように撮像画像データを処理することにより、次のような効果が奏される。これを図5〜図8を参照して説明する。
図5は加熱部の温度分布と記録媒体の熱現像位置との関係を示す説明図で、(a)は加熱部の画像の幅方向位置に対する温度、(b)は左右一対の乳房画像のうち一方の乳房画像Aを含むマンモ画像、(c)は他方の乳房画像Bを含むマンモ画像を示す図である。
図5に示すように、データ処理部55(図1参照)で、左右一対の乳房画像データのいずれか一方(例えば、乳房画像Bのデータ)が180°回転処理されて形成されたマンモ画像81,83の右乳房の乳房画像A,及び左乳房の乳房画像Bは、それぞれの胸壁部A,Bが熱現像記録材料91の搬送方向に平行な右端部91aに沿い、且つ乳房画像A,Bが同一方向(図に示す実施例では左向き)に向いて形成される(従来の図10と比較)。従って、乳房画像Aと乳房画像Bの互いに対応する部位、例えば、乳房画像Aの線a上の各点、及び乳房画像Bの線b上の各点は、熱現像部65の加熱部の同一部分に接触して現像される。
換言すれば、線a、線b上の各点は、所定の温度Tの加熱部に接触して現像される。従って、乳房画像Aの線a上の各点と、乳房画像Bの線b上の各点とには、現像温度に起因して生じる濃度や色調のバラツキが生じ得ない。乳房画像Aと乳房画像Bの他の対応する部位においても同様であり、乳房画像A,Bの全体に亘って、それぞれ対応する部位の濃度や色調が安定した画像が得られる。
図6は図5で得られた左右のマンモ画像が胸壁部を背中合わせに配置してシャーカステンにかけられた状態を示す図である。
このようにして得られたマンモ画像81、83は、図6に示すように、乳房画像A、Bの胸壁部A,Bが背中合わせとなるように配置してシャーカステンにかけると、左右の乳房画像A、Bの対応する部位同士(例えば、乳房画像Aの点Pと乳房画像Bの点P)の濃度や色調が安定しているので、医師は左右の乳房画像A、Bの形状や濃淡の微妙な違いを比較し易い。
図7は加熱部の温度分布と記録媒体の熱現像位置との関係を示す説明図で、(a)は加熱部の画像の幅方向位置に対する温度、(b)は左右一対の乳房画像のうち一方の乳房画像Aを含むマンモ画像、(c)は他方の乳房画像Bを含むマンモ画像を示す図である。
図7に示すように、例えば、乳房画像Aのデータが180°回転処理されて形成されたマンモ画像85,87の乳房画像A,Bは、胸壁部A,Bが熱現像記録材料91の搬送方向に平行な左端部91bに沿い、且つ乳房画像A,Bが同一方向(図に示す実施例では右向き)に向いて形成される(従来の図10と比較)。従って、乳房画像Aと乳房画像Bの互いに対応する部位、例えば、乳房画像Aの線c上の各点、及び乳房画像Bの線d上の各点は、熱現像部65の加熱部の同一部分に接触して現像される。
換言すれば、線c及び線d上の各点は、温度Tの加熱部に接触して現像されるので、乳房画像Aの線c上の各点と、乳房画像Bの線d上の各点とには、現像温度に起因して生じる濃度や色調のバラツキが生じ得ない。乳房画像Aと乳房画像Bの他の対応する部位においても同様であり、乳房画像A,Bの全体に亘って、それぞれ対応する部位の濃度や色調の安定した画像が得られる。
図8は図7で得られた左右のマンモ画像が胸壁部を背中合わせに配置してシャーカステンにかけられた状態を示す図である。
このようにして得られたマンモ画像85、87は、図8に示すように、乳房画像A、Bの胸壁部A,Bが背中合わせとなるように配置してシャーカステンにかけると、左右の乳房画像A、Bの対応する部位同士(例えば、乳房画像Aの点Pと乳房画像Bの点P)の濃度や色調が安定しているので、医師は左右の乳房画像A、Bの形状や濃淡の微妙な違いを容易に識別することができる。
なお、本発明に係る画像形成装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。本実施形態においては、画像データの回転処理を画像形成装置に配置したデータ処理部で行うようにしたが、記録媒体が画像露光部で露光される以前であればどこで行ってもよい。例えば、図9に示すように、サーバー9を構成要素として含む大規模な画像診断システム1とする場合、上記した実施形態では画像形成装置100内に配置したデータ識別部53及びデータ処理部55をサーバー9内に配置して、画像データの回転処理をサーバー9で行ってから出力することもできる。そして、この場合も上記同様の効果を奏する。
マンモ撮像装置及び画像形成装置のブロック図である。 データのデータ構造を示す説明図である。 画像形成装置を含んで構成された画像診断システムの構成図である。 画像形成装置のデータ処理手順を示すフローチャート図である。 加熱部の温度分布と記録媒体の熱現像位置との関係を示す説明図で、(a)は加熱部の画像の幅方向位置に対する温度、(b)は左右一対の乳房画像のうち一方の乳房画像Aを含むマンモ画像、(c)は他方の乳房画像Bを含むマンモ画像を示す図である。 図5で得られた左右のマンモ画像が胸壁部を背中合わせに配置してシャーカステンにかけられた状態を示す図である。 加熱部の温度分布と記録媒体の熱現像位置との関係を示す説明図で、(a)は加熱部の画像の幅方向位置に対する温度、(b)は左右一対の乳房画像のうち一方の乳房画像Aを含むマンモ画像、(c)は他方の乳房画像Bを含むマンモ画像を示す図である。 図7で得られた左右のマンモ画像が胸壁部を背中合わせに配置してシャーカステンにかけられた状態を示す図である。 サーバーを含む大規模画像診断システムの構成図である。 従来例に係り、幅方向に温度分布を有する加熱部により熱現像されるマンモ画像の説明図である。 従来のマンモ画像が胸壁部を背中合わせに配置してシャーカステンにかけられた状態を示す図である。
符号の説明
53 データ識別部
55 データ処理部
63 画像露光部
65 熱現像部
81,83,85,87 マンモ画像
91 熱現像記録材料(記録媒体)
91a 記録媒体の右端部
91b 記録媒体の左端部
100 熱現像記録装置(画像形成装置)
A 乳房画像
B 乳房画像
胸壁部
胸壁部

Claims (1)

  1. 入力された画像データに基づき記録媒体へ露光して潜像を形成する画像露光部と、前記画像露光部で露光された前記記録媒体を加熱して前記潜像を顕像化する加熱部を有する熱現像部と、を備えた画像形成装置であって、
    マンモグラフィー撮影により得られた画像データに対するID情報を読み取るデータ識別部と、
    前記データ識別部が、前記ID情報から同一患者の乳房画像データが連続して入力されたと判断した場合に、偶数番目に入力された前記乳房画像データ、又は奇数番目に入力された前記乳房画像データに対して、
    前記記録媒体に形成される左右の乳房画像のそれぞれの胸壁部が、前記記録媒体の搬送方向と平行な前記記録媒体の端部に沿い、且つ左右の前記乳房画像が同一方向を向いて形成されるとともに、前記各乳房画像の対応する部位の各点が、前記熱源像部の加熱部の同一部分に接触して現像されるように画像を180°回転させてから前記画像露光部へ画像データを出力するデータ処理部と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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