JP4748991B2

JP4748991B2 - 医用画像診断支援装置

Info

Publication number: JP4748991B2
Application number: JP2005000685A
Authority: JP
Inventors: 邦佳中島; 良洋後藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-01-05
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2025-01-05
Also published as: JP2006187412A

Description

本発明は、医用画像診断支援装置に係り、特に、複数の異常候補陰影を表示可能な医用画像診断支援装置に関する。

特許文献１には、図６に示すように異なる医用画像撮影装置により撮影した医用画像（原画像）６１から異常候補陰影を検出し、検出結果を合成してマーカー６３を付けた処理結果画像６２を表示する医用画像診断支援装置が開示されている。

また、特許文献２には、図７に示すように、表示部に表示されたモノクロ画像７１の病変部のカラー表示が指示されると、異常検出処理を実行し、検出された病変部を画像処理部にカラー化させ、表示部にカラー化した領域７３を含む処理結果画像７２を表示させる医用画像診断支援装置が開示されている。
特開２００４−１８０９３２特開２００３−１９０１３４

しかし、特許文献１では、マーカーの大きさと肺がん等の異常候補陰影の大きさとが一致していないため、異常候補陰影の大きさを直感的に捉えることができなかった。また、複数種類の異常候補陰影がある場合、その性質が把握しづらかった。

また、特許文献２では、異常候補陰影の大きさを直感的に捉えることができるが、異常候補陰影の性質がわかりづらなかった。

そこで本発明は、複数の異常候補陰影がある場合にも、視認性よく表示することができる医用画像診断支援装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係る医用画像診断支援装置は、医用画像を取得する医用画像取得手段と、前記医用画像から少なくとも一種類の異常候補陰影を検出する異常候補陰影抽出手段と、前記異常候補陰影抽出手段が抽出した異常候補陰影の領域を、該異常候補陰影の種類または該異常候補陰影の進行度のうちの少なくとも一つに応じた表示色で色分けした処理結果画像を生成する画像処理手段と、前記処理結果画像を表示する表示手段と、を備える。

また本発明は、前記異常候補陰影抽出手段は、複数種類の異常候補陰影を抽出し、前記画像処理手段は、第一の種類の異常候補陰影に応じた第一表示色と、第二の種類の異常候補陰影に応じた第二表示色とを用いて表示し、前記第一の種類の異常候補陰影と前記第二の種類の異常候補陰影とが前記医用画像における同一の領域から重複して検出された場合には、前記第一の種類の異常候補陰影と前記第二の種類の異常候補陰影とが重複して検出された領域を第一表示色と第二表示色とを色合成した第三表示色を用いて表示した処理結果画像を生成する。

また本発明は、前記画像処理手段は、前記異常候補陰影の種類毎に該異常候補陰影の画像特徴量を前記異常候補陰影毎に割り当てた表示色と同じ色で表示する特徴量画像を生成し、前記表示手段は、前記特徴量画像を更に表示する。

ここでいう「画像特徴量」には、異常候補陰影の画像を構成する画素数の実測値のほか、実測値に基づいて演算することにより得られる平均画素値、平均ＣＴ値、標準偏差を含む。

また「特徴量画像」には、実測値等の数値を表示したテーブルや、画素数の分布を示すヒストグラムを含む。

また本発明は、前記処理結果画像に含まれる異常候補陰影を指定するための位置座標入力手段を更に備え、前記画像処理手段は、前記位置座標入力手段により異常候補陰影が指定されると、前記処理結果画像を表示する画面と異なる別画面を生成し、該別画面の中に前記異常候補陰影と該異常候補陰影の周辺領域とからなる関心領域の画像特徴量を表示する関心領域特徴量画像を生成し、前記表示手段は、前記処理結果画像に含まれる前記異常候補陰影が、前記位置座標入力手段により指定されている間のみ前記関心領域特徴量画像を表示する。

本発明によれば、複数の異常候補陰影がある場合にも、異常候補陰影の種類や進行度に応じて表示色を変えて表示する。そのため、異常候補陰影の種類や大きさを把握しやすくなり、視認性よく表示することができる医用画像診断支援装置を提供することがきる。

以下、添付図面に従って本発明にかかる医用画像診断支援システムの実施の形態を説明する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

[第一実施形態]
図１は、発明の一実施の形態に係る医用画像診断支援システムの構成を示すハードウェア構成図である。

図１の医用画像診断支援システムは、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲ装置、Ｘ線装置等の医用画像撮影装置１と、医用画像撮影装置１が撮影して得た医用画像を格納する画像データベース２と、医用画像から異常候補陰影を抽出して表示する医用画像診断支援装置１０とを備え、医用画像撮影装置１と、画像データベース２と、医用画像診断支援装置１０とは、ＬＡＮ３等のネットワークにより互いに接続される。

医用画像診断支援装置１０は、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１１と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となったりする主メモリ１２と、オペレーティングシステム（ＯＳ）、周辺機器のデバイスドライブ、医用画像から異常候補陰影を抽出して表示するプログラムを含む各種アプリケーションソフト等が格納される磁気ディスク１３と、表示用データを一時記憶する表示メモリ１４と、この表示メモリ１４からのデータに基づいて画像を表示するＣＲＴモニタや液晶モニタ等のモニタ１５と、キーボード１６と、位置座標入力装置としてのマウス１７と、マウス１７の状態を検出してモニタ１５上のマウスポインタの位置やマウス１７の状態等の信号をＣＰＵ１１に出力するコントローラ１８と、上記各構成要素を接続する共通バス１９と、プリンタ２０とを備える。

本実施の形態においては、医用画像診断支援装置１０は、ＬＡＮ３を介して画像データベース２から医用画像を読み出すが、医用画像診断支援装置１０に接続された記憶装置、例えばＦＤＤ、ＣＤ−ＲＷドライブ、ＭＯドライブ、ＺＩＰドライブ等から医用画像を読み込んでも良い。また、ＬＡＮ３を経由して医用画像撮影装置１から直接医用画像を取得してもよい。

次に、図２乃至３に基づいて、本実施の形態に係る医用画像診断支援装置１０を用いて医用画像から異常候補陰影を抽出して表示する手順について説明する。図２は、異常候補陰影の抽出及び表示処理の手順を示すフローチャートである。図３は、第一実施形態により表示される画面表示例を示す模式図である。以下、図２の各ステップ順に説明する。

（ステップＳ１）
医用画像診断支援装置１０が、医用画像撮影装置１又は画像データベース２から被検体の断層像を写した原画像を取得する（Ｓ１）。本実施の形態では、図３に示すように被検体の胸部断層像を撮影した原画像３１を取得する。

（ステップＳ２）
原画像３１の中から、演算対象領域を限定する処理を行う（Ｓ２）。本実施の形態では、原画像３１の中から肺領域を抽出する処理を行う。

（ステップＳ３）
ステップＳ２で抽出した演算対象領域の中から、異常候補陰影を抽出する処理を行う（Ｓ３）。ここでいう異常候補陰影には、腫瘍等の可能性がある充実陰影領域とすりガラス状陰影（以下「ＧＧＯ（ground-glass opacity）」と記載する。）領域とが含まれる。

異常候補陰影領域の抽出は、例えば原画像３１を多値化処理し、その多値化画像に基づいて陰影の中心座標を求める。そして、その中心座標を基準にして所定長の半径を回転させて陰影の画素値を順次サンプリングし、そのサンプリング画素値に基づいて異常候補陰影であるか否かを判別することにより抽出することができる。

（ステップＳ４）
ステップＳ２で抽出した演算対象領域の中から、例えばＣＴ値に基づいて閾値処理を行うことにより、肺気腫（以下「ＬＡＡ（low attenuation area）」と記載する）領域を抽出する処理を行う（Ｓ４）。

（ステップＳ５）
ステップＳ２で抽出した演算対象領域の中から、例えばＣＴ値に基づいて閾値処理を行うことにより、炎症性候補陰影領域を抽出する処理を行う（Ｓ５）。

（ステップＳ６）
ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６で抽出した異常候補陰影領域、肺気腫領域、炎症領域にそれぞれの陰影種類に応じた表示色を付加した処理結果画像３２を生成する。そして原画像３１と処理結果画像３２とをモニタ１５に並べて表示する（Ｓ６）。

処理結果画像３２では、左肺領域に位置する充実陰影領域に第一表示色３３、その充実陰影領域の周辺に位置するすりガラス状陰影領域（ＧＧＯ）に第二表示色３４、右肺領域に位置する炎症性候補陰影に第三表示色３５、左右の肺領域に位置する肺気腫領域（ＬＡＡ）に第四表示色３６を付加する。第一乃至第四表示色３３，３４，３５，３６は、それぞれ異なる表示色を用いたり、表示模様を用いることにより区別可能な表示色として構成する。この場合、例えば充実陰影領域は赤色、ＧＧＯ領域は黄色、のように陰影種類の危険度に応じてより注意を喚起しやすい表示色を付加してもよい。

さらに、各表示色は、症状の進行度に輝度や彩度を対応させてもよい。進行度は、各原画像に含まれる断層像から抽出した陰影種類ごとに積算をし、肺の全体積に占める各陰影の体積により求める。従って、例えば、ある断層像では、ＬＡＡ領域が小さく表示されていても、他の断層像に含まれるＬＡＡ領域を積算した結果ＬＡＡ領域の体積比が高い場合には、その断層像のＬＡＡ領域は高い輝度や彩度を用いて表示される。また、充実陰影が複数ある場合には、その充実陰影毎の体積を積算し、その充実陰影毎に進行度を測定してもよい。

またに、図３において充実陰影領域３３とＧＧＯ領域３４とが重複する場合には、充実陰影領域３３の第一表示色とＧＧＯ領域３４の第二表示色とをカラー合成し、重複していることがわかるように表示する。例えば第一表示色を赤色、第二表示色を黄色である場合には、重複領域を赤色と黄色との混合色（オレンジ色）を用いて表示する。

モニタ１５に表示した原画像３１及び処理結果画像３２は、プリンター２０により印刷出力してもよい。

第一実施形態では、複数の異常候補陰影が抽出された場合にも陰影種類別に表示色を変えるため、異常候補陰影の性質や大きさ、位置関係が把握しやすくなる。

[第二実施形態]
次に図４に基づいて第二実施形態について説明する。図４は、第二実施形態に係る画面表示例を示す模式図である。

第二実施形態では、第一実施形態と同様、原画像４１と処理結果画像４２とを並べて表示する。更に、処理結果画像４２に含まれるＣＴ値毎の画素数を表したヒストグラム４８もモニタ１５に表示される。

図４の画面表示例は、上記図２の処理手順と同様にＳ１で原画像４１を取得し、Ｓ２乃至Ｓ５までの処理を行って、Ｓ６で表示される処理結果画像４２及びヒストグラム４８である。

ヒストグラム４８のうち、Ｓ３において抽出された充実陰影領域のＣＴ値に対応する領域には、第一表示色を付加する。同様に、ヒストグラム４８のうちのＧＧＯ領域のＣＴ値に対応する領域には第二表示色を、ＬＡＡ領域には第三表示色を、炎症性候補陰影には第四表示色を付加する。そして、ヒストグラム４８における充実陰影領域に対応するＣＴ値領域と処理結果画像４２の充実陰影領域とを対応付け、一方（例えばヒストグラム４８における充実陰影のＣＴ値に対応する領域）をマウス１７でクリックすると、他方（処理結果画像４２における充実陰影領域４３）が点滅するようにしてもよい。ＧＧＯ領域、ＬＡＡ領域、炎症性候補領域についても同様である。

ヒストグラム４８は、処理結果画像４２におけるＣＴ値毎の画素数を表示してもよいし、トータルボリューム、すなわち、断層像を積算して肺領域の体積に占める各ＣＴ値が占める体積の画素数を表示してもよい。更に、ヒストグラム４８には、注釈としてＣＴ値に対応する各陰影名などを表示させても良い。

第二実施形態により、医用画像のＣＴ値毎の画総数（解析データ）が表示されるので、医用画像と解析データとを合わせた画像診断支援が可能となる。

なお、解析データの表示は、画素数の実測値を表示させるなど、ヒストグラムに限らない。

[第三実施形態]
次に図５に従って、第三実施形態について説明する。図５は、第三実施形態に係る画面表示例を示す模式図である。

第三実施形態では、第二実施形態と同様、原画像５１、処理結果画像５２、ヒストグラム５３が並べてモニタ１５上に表示される。更に、処理結果画像５２の充実陰影領域やＧＧＯ領域、ＬＡＡ領域、炎症性陰影候補領域をクリックすると、クリックした各陰影領域とその陰影領域から所定範囲内、例えば炎症性候補陰影領域５５等の各陰影の輪郭線から５ｍｍ外側に位置する周辺領域を自動抽出し、炎症性候補陰影領域５５を基点とするポップアップウィンドウ５９内に炎症性候補陰影領域５５及び周辺領域の画素数を表示したヒストグラムを表示する。更に、注目する陰影の画像特徴（平均画素値、平均ＣＴ値、標準偏差）などを表示させても良い。

なお、上記実施の形態では、周辺領域として初期値５ｍｍを設定し、炎症性候補陰影領域５５をクリックすると、炎症性候補陰影領域５５の５ｍｍ外側の領域を自動抽出するとしたが、周辺領域の値は５ｍｍに限らない。また、初期値を設定せずに、マウス１７を用いて周辺領域を指定し、この指定した範囲内のヒストグラムを表示させてもよい。

これにより、注目する陰影とその周辺領域の関係を表示させることができるため、処理結果画像５２に含まれる各陰影の解析データとその周りの組織の解析データと比較しながら画像診断支援することができる。

上記実施の形態においては、画面表示例として二次元表示例を示したが、三次元的に画面表示させても良い。また、異常候補陰影として、充実陰影領域、ＧＧＯ領域、ＬＡＡ領域、炎症性候補陰影領域を抽出し表示したが、そのほかの異常候補陰影を抽出、表示させてもよい。

医用画像診断支援システムの構成を示すハードウェア構成図医用画像診断支援システムの処理手順を示すフローチャート第一実施形態により表示される画面表示例を示す模式図第二実施形態により表示される画面表示例を示す模式図第三実施形態により表示される画面表示例を示す模式図先行技術に係る画面表示例を示す模式図先行技術に係る画面表示例を示す模式図

符号の説明

１…医用画像撮影装置、２…Ｘ線ＣＴ装置、３…ＭＲ装置、４…画像データベース、５…ＬＡＮ、１０…医用画像診断支援装置、１１…ＣＰＵ、１２…主メモリ、１３…磁気ディスク、１４…表示メモリ、１５…モニタ、１６…キーボード、１７…マウス、１８…コントローラ、１９…共通バス、２０…プリンタ

Claims

医用画像を取得する医用画像取得手段と、
前記医用画像から複数種類の異常候補陰影を検出する異常候補陰影抽出手段と、
前記異常候補陰影抽出手段が抽出した異常候補陰影の領域を、該異常候補陰影の種類に応じた表示色で色分けした処理結果画像を生成する画像処理手段であって、第一の種類の異常候補陰影に応じた第一表示色と、第二の種類の異常候補陰影に応じた第二表示色とを用いて表示し、前記第一の種類の異常候補陰影と前記第二の種類の異常候補陰影とが前記医用画像における同一の領域から重複して検出された場合には、前記第一の種類の異常候補陰影と前記第二の種類の異常候補陰影とが重複して検出された領域を第一表示色と第二表示色とを色合成した第三表示色を用いて表示した処理結果画像を生成する画像処理手段と、
前記処理結果画像を表示する表示手段と、
前記処理結果画像に含まれる異常候補陰影を指定するための位置座標入力手段と、を備え、
前記画像処理手段は、前記位置座標入力手段により異常候補陰影が指定されると、その異常候補陰影を基準として所定範囲よりも外側に位置する周辺領域と、前記指定された異常候補陰影と、からなる関心領域の画像特徴量の分布を示す関心領域特徴量画像であって、当該関心領域特徴量画像のうち前記関心領域の分布に該当する箇所を前記異常候補陰影の表示色と同色で表示した関心領域特徴量画像を生成し、
前記表示手段は、前記処理結果画像とは異なる別画面であるポップアップウィンドウ内に、前記関心領域特徴量画像を表示する、
ことを特徴とする医用画像診断支援装置。
前記周辺領域は、操作者が前記位置座標入力手段により指定した前記処理画像内の範囲である、
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断支援装置。
前記医用画像は、被検体の肺野を撮像した複数の断層像により構成され、
前記画像処理手段は、前記各断層像から抽出した前記異常候補陰影の種類毎にその面積を積算し、肺の全体積に示す各異常候補陰影の体積に基づいた値に応じて、前記第一表示色、前記第二表示色、及び前記第三表示色の輝度又は彩度を対応させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像診断支援装置。
前記医用画像は、被検体を撮像した複数の断層像により構成され、
前記画像処理手段は、前記各断層像から抽出した充実陰影毎にその面積を積算し、その充実陰影の体積に応じて、前記第一表示色、前記第二表示色、及び前記第三表示色の輝度又は彩度を対応させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像診断支援装置。