JP4904898B2 - Medical image photographing support device, medical image photographing support method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、放射線を用いた医用画像の撮影を支援する医用画像撮影支援装置及び医用画像撮影支援方法及びそのプログラムに関する。 The present invention relates to a medical image capturing support apparatus, a medical image capturing support method, and a program thereof that support the capturing of medical images using radiation.
放射線を用いて乳房撮影を行うことにより得られた乳房画像は、診断のための医用画像として広く用いられている。乳房撮影において曝射する放射線量を適正に制御することは、被写体の被爆線量過多を防止するために重要である。また、放射線量と画質は非常に密接な関係にあり、線量が適正でないと画像の粒状が増加するので被写体の描出性能が下がり、診断性能が悪化するため、曝射する放射線量を適正に制御することは、画像の診断性能を確保するためにも重要である。そこで、乳房撮影を行う撮影装置には、自動露出制御装置(AEC;Automatic Exposure Control)が搭載されており、放射線量が適正となるように制御されている。 A breast image obtained by performing mammography using radiation is widely used as a medical image for diagnosis. Appropriate control of the radiation dose to be exposed in mammography is important for preventing an excessive exposure dose to the subject. In addition, radiation dose and image quality are very closely related, and if the dose is not appropriate, the granularity of the image will increase, so the imaging performance of the subject will deteriorate and the diagnostic performance will deteriorate, so the radiation dose to be exposed will be controlled appropriately. It is also important to ensure diagnostic performance of images. Therefore, an imaging device that performs mammography is equipped with an automatic exposure control device (AEC) and is controlled so that the radiation dose is appropriate.
自動露出制御は、放射線源と被写体を挟んだ向かい側に、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを有しており、センサにより検出された放射線量に応じて放射線曝射時間を制御する。ほとんどの乳癌は乳腺組織から発生するため、乳腺組織に最適な線量の放射線を曝射することが重要である。そこで、撮影技師は、乳腺組織の領域に最適な線量の放射線を曝射するために、放射線量を検出するセンサの位置が乳腺密度の最も高い部分に対応するようにセンサの位置を合わせる必要がある。 The automatic exposure control has a sensor that detects a radiation amount that has passed through the subject on the opposite side between the radiation source and the subject, and controls the radiation exposure time according to the radiation amount detected by the sensor. Since most breast cancers arise from mammary tissue, it is important to expose the mammary tissue to an optimal dose of radiation. Therefore, the radiographer needs to position the sensor so that the position of the sensor for detecting the radiation dose corresponds to the highest density part of the mammary gland in order to expose the optimal dose of radiation to the mammary tissue region. is there.
この自動露出制御を補助するものとして、例えば、特許文献1においては、乳房上にセンサ位置を投光することにより、X線を曝射する前に、センサが乳房のどの位置にあるかを示す技術が記載されている。
As an aid to this automatic exposure control, for example, in
また、非特許文献1に記載されているように、近年、放射線源と被写体を挟んだ向かい側に、被写体を透過した放射線量を検出するセンサを複数有し、前記複数の各センサによる検出値から被写体全体の乳腺含有率を算出し、この乳腺含有率に基づいて、被写体に曝射する放射線量を制御する機能を備えた撮影装置も提案されている。
In addition, as described in Non-Patent
非特許文献1に記載の技術は、撮影技師により乳腺密度の最も高い部分にセンサ位置を合わせる操作が不要となり、撮影効率を向上させることができる。
しかしながら、非特許文献1の技術においても、被写体の乳房のタイプ等によって、またはセンサの故障等によって、自動露出制御がうまく機能しない場合があるが、従来、撮影技師は、被写体に対して適正な自動露出制御が行われたか否かを撮影後に即座に確認することはできなかったため、診断に適さない画質の医用画像が出力されてしまったり、医用画像の出力後、画像を確認した上で、再度患者を呼んで撮影を行わなければなかったりという不都合が生じる可能性があった。
However, even in the technique of Non-Patent
本発明の課題は、撮影技師が適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを確認可能とすることである。 An object of the present invention is to enable an imaging engineer to check whether or not imaging has been performed with an appropriate exposure dose.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第1の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置であって、
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する算出手段と、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in
A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and the subject is exposed to the subject based on the calculated first mammary gland content rate. A medical imaging support apparatus connected to an imaging apparatus having a control means for controlling the radiation dose to be emitted,
A calculating means for calculating a first second mammary gland content rate from the medical image obtained by radiographing the subject with a radiation amount corresponding to the mammary gland content rate calculated on the basis of the value detected by the sensor,
A determination unit that compares the first mammary gland content rate with the second mammary gland content rate, and determines the quality of the radiography based on the comparison result;
An output means for outputting a determination result by the determination means;
It is characterized by having.
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、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する画像処理条件設定手段と、
前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す画像処理手段と、
を備えたことを特徴としている。
The invention according to
Image processing condition setting means for setting image processing conditions to be applied to the medical image based on the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate;
Image processing means for performing image processing on the medical image based on the image processing conditions set by the image processing condition setting means;
It is characterized by having.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、
前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び/又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴としている。
The invention according to
The image processing condition is a condition for adjusting the granularity and / or sharpness of the medical image.
請求項4に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第1の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置における医用画像撮影支援方法であって、
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する工程と、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する工程と、
前記判定結果を出力手段により出力する工程と、
を含むことを特徴としている。
The invention according to
A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and the subject is exposed to the subject based on the calculated first mammary gland content rate. A medical image photographing support method in a medical image photographing support device connected to an imaging device provided with a control means for controlling the radiation dose to be emitted,
Calculating a first second mammary gland content rate from the medical image obtained by radiographing the subject with a radiation amount corresponding to the mammary gland content rate calculated based on a value detected by said sensor,
Comparing the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate, and determining the quality of the radiography based on the comparison result;
Outputting the determination result by an output means;
It is characterized by including.
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、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とに基づいて、前記医用画像に施す画像処理条件を設定する工程と、
前記設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す工程と、
を含むことを特徴としている。
The invention according to
Setting image processing conditions to be applied to the medical image based on the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate;
Applying image processing to the medical image based on the set image processing conditions;
It is characterized by including.
請求項6に記載の発明は、請求項4又は5に記載の発明において、
前記画像処理条件は、前記医用画像の粒状度、及び/又は、鮮鋭度の調整条件であることを特徴としている。
The invention according to
The image processing condition is a condition for adjusting the granularity and / or sharpness of the medical image.
請求項7に記載の発明は、
放射線撮影時に被写体を透過した放射線量を検出するセンサと、前記センサによる検出値に基づいて前記被写体の乳腺含有率を算出し、この算出された第1の乳腺含有率に基づいて前記被写体に曝射する放射線量を制御する制御手段を備えた撮影装置に接続された医用画像撮影支援装置に用いられるコンピュータを、
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する算出手段、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果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であることを特徴としている。
The invention described in
A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and the subject is exposed to the subject based on the calculated first mammary gland content rate. A computer used for a medical image photographing support apparatus connected to an imaging apparatus having a control means for controlling the radiation dose to be emitted;
Calculating means for calculating a first second mammary gland content rate from the medical image obtained by radiographing the subject with a radiation amount corresponding to the mammary gland content rate calculated on the basis of the value detected by the sensor,
A determination unit that compares the first mammary gland content rate with the second mammary gland content rate, and determines the quality of the radiography based on the comparison result,
Output means for outputting a determination result by the determination means;
It is a program for making it function as.
請求項1、4、7に記載の発明によれば、撮影技師が適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを即座に確認することが可能となり、撮影効率を向上させることができる。 According to the first, fourth, and seventh aspects of the present invention, it is possible to immediately confirm whether or not the photographing engineer has performed photographing with an appropriate exposure dose, and the photographing efficiency can be improved.
請求項2、5に記載の発明によれば、適正な曝射線量での撮影が行えなかったと判定された場合であっても、画像処理条件を変更することにより診断に許容される良好な画質の医用画像を提供することができ、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。 According to the second and fifth aspects of the present invention, even when it is determined that imaging with an appropriate exposure dose could not be performed, good image quality that is acceptable for diagnosis by changing the image processing conditions Medical images can be provided, and the number of patient exposures due to re-imaging can be reduced.
請求項3、6に記載の発明によれば、適正な曝射線量での撮影が行えなかったと判定された場合であっても、画像の粒状度の調整により診断に許容される良好な画質の医用画像を提供することができ、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。 According to the third and sixth aspects of the present invention, even when it is determined that imaging with an appropriate exposure dose has not been performed, the image quality is acceptable for diagnosis by adjusting the granularity of the image. A medical image can be provided, and the number of exposures of the patient due to re-imaging can be reduced.
以下、図1から図10を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. However, the present invention is not limited to the illustrated example.
まず、本実施形態の構成について説明する。
図1は、本実施の形態における医用画像撮影システム100の全体構成を示す概念図である。図1に示すように、医用画像撮影システム100は、撮影装置10、読取装置20、制御装置30、画像出力装置40を備えて構成され、制御装置30に、撮影装置10、読取装置20及び画像出力装置40がデータ送受信可能に接続されて構成されている。
First, the configuration of the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall configuration of a medical
以下、医用画像撮影システム100を構成する各装置について説明する。
撮影装置10は、患者の乳房を被写体として放射線を曝射し、乳房の放射線画像を撮影するものである。本実施の形態では、カセッテCを用いて撮影を行うタイプの撮影装置を適用した例を説明する。
Hereinafter, each device constituting the medical
The
図2に、撮影装置10の外観構成例を示す。図3に、撮影装置10の機能的構成を示す。図3に示すように、撮影装置10は、制御部11、操作部12、表示部13、撮影部14、バーコードリーダ15、センサ部16、I/F17を備えて構成され、各部はバス18により接続されている。
In FIG. 2, the example of an external appearance structure of the
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等により構成されており、ROMに記憶されている各種処理プログラム等を読み出して、読み出したプログラムとの協働により、後述する乳房画像撮影処理における撮影装置側の処理を始めとする各種処理を実行し、放射線源145の自動露出制御、撮影部14の回転制御等、撮影装置10の各部の撮影動作を統括的に制御して被写体の放射線撮影を行って、撮影情報(撮影時にセンサ部16の各センサにおいて検出された検出値に基づいて算出した乳腺含有率(第1の乳腺含有率)や撮影条件(センサ感度、管電圧の値、フィルタ種等))を撮影に使用したカセッテCのカセッテIDとともに制御装置30に出力する。
The
操作部12は、各種設定条件を入力するためのキーを備えて構成され、操作されたキーに対応する操作信号を制御部11に出力する。例えば、センサ部16のセンサ感度、管電圧の値、フィルタ種、放射線曝射タイミング、撮影部14の回転角度の値等を入力するための数字キーや機能キー等の各種キーを備える。
The
表示部13は、図2に示すようにLCD(Liquid Crystal Display)等からなる表示ディスプレイ131を備えて構成され、操作部12からの入力情報、制御部11による処理結果などの各種表示情報を表示ディスプレイ131に表示する。
As shown in FIG. 2, the
撮影部14は、被写体に放射線を曝射して撮影を行うものであり、図2に示すように、患者の乳房の位置に応じて高さを調整できるように支柱142に沿って昇降可能に(矢印αで示す方向に昇降可能に)構成され、さらに撮影方向を変更するために支持軸144を軸として回転可能に(矢印βで示す方向に回転可能に)構成されている。回転は、撮影技師が手動で回転させることも可能であるし、操作部12を操作して回転を指示することも可能である。
The
撮影部14には、放射線を発生する放射線源145と、乳房を載置するための撮影台146とが対向して配置され、撮影台146に載置された乳房を挟み込むことにより乳房を圧迫するための圧迫板147が備えられる。図4に、撮影部14の側面図を示す。図4に示すように、撮影部14は、撮影台146のカセッテホルダ146aにカセッテCを装着可能に構成されている。カセッテCは、輝尽性蛍光体プレートを内蔵して被写体を透過した放射線を吸収し、その放射線画像を記録するものである。カセッテCにはカセッテCを一意に識別するための識別情報(以下、カセッテIDとする)を示すバーコードBが設けられている。一方、撮影台146には、カセッテCに表示されたバーコードBを読み取るためのバーコードリーダ15が設けられている。カセッテCのバーコードBは、放射線画像の記録面の裏面側の一辺の中央部に設けられている。また、撮影台146におけるバーコードリーダ15は、カセッテCの裏面側が装着される面の、カセッテ挿入方向奥側の一辺の中央部に設けられている。
In the
撮影技師は、カセッテCを撮影台146に装着する場合、例えば、バーコードBが貼付された一辺側をカセッテホルダ146aの挿入口に対向させて挿入することにより、カセッテCに記録される被写体の方向を常に一方向に特定することができる。
When the imaging technician attaches the cassette C to the imaging table 146, for example, by inserting the side on which the barcode B is pasted to face the insertion port of the
バーコードリーダ15は、装着されたカセッテCのバーコードBを読み取ることによって得られたカセッテIDを制御部11に出力する。
The
なお、バーコードB、バーコードリーダ15の設置位置は、カセッテCが撮影台146に装着されたときに互いに一致する位置で、かつ被写体の撮影に影響しない位置であれば図4に示す設置位置に限らない。
Note that the barcode B and the
センサ部16は、図4に示すように、カセッテホルダ146aに装着されたカセッテCの下側に設けられ、乳房及びカセッテCを透過した放射線量を検出するセンサであり、例えば、フォトマルチプライヤ、イオンチェンバー、又は半導体等により構成される。
As shown in FIG. 4, the
図5に、センサ部16のセンサ配置例を示す。センサ部16は、図5に示すように、複数のセンサ1〜48がカセッテホルダ146aに装着されたカセッテCの下側面に平行するように固定されて配置されている。制御部11では、センサ1〜48の各センサにより検出された検出値に基づいて被写体乳房全体の乳腺含有率を算出し、算出された乳腺含有率(以下、第1の乳腺含有率という。)に基づいて、放射線源145の放射線曝射の自動露出制御を行う。
FIG. 5 shows a sensor arrangement example of the
I/F17は、撮影装置10と制御装置30とのデータ入出力を行うためのインターフェースである。
The I /
図1に示す読取装置20は、カセッテCに記録された医用画像を読み取りデジタルの画像データを得る装置である。読取装置20は、カセッテCの輝尽性蛍光体プレートに励起光を照射し、これによりプレートから発光される輝尽光を光電変換し、得られた画像信号をA/D変換して、医用画像の画像データを取得する。また、読取装置20は、図示しないバーコードリーダを備え、カセッテCに貼付されたバーコードBからカセッテIDを読み取り、医用画像の画像データとカセッテIDとを対応付けて図示しないインターフェースを介して制御装置30に出力する。読取装置20は、カセッテ装着時、天地(表裏)方向や、上下方向の装着間違いを、図示しないバーコードリーダによるカセッテバーコード読み取り不可等によって検出することにより、読取装置20に対して、カセッテCの装着方向が常に一定(同一方向)となるように構成されている。
A
制御装置30は、撮影技師による被写体の放射線撮影を支援するための医用画像撮影支援装置であり、撮影装置10からカセッテID及び撮影情報が入力され、更に、読取装置20からカセッテID及び医用画像データが入力されると、カセッテIDにより撮影情報と医用画像データとを対応付け、撮影情報に含まれる第1の乳腺含有率と、医用画像データとに基づいて、撮影の良否を判定し、判定結果を表示画面上に表示する。
The
図6に、制御装置30の機能構成例を示す。図6に示すように、制御装置30は、制御部31、操作部32、表示部33、画像処理部34、I/F35等を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
FIG. 6 shows a functional configuration example of the
制御部31は、CPU、RAM、ROM等により構成されており、ROMに記憶されているシステムプログラム及び各種処理プログラムを読み出して、読み出したプログラムとの協働により、後述する乳房画像撮影処理の制御装置側処理、判定処理、画像処理条件決定処理を始めとする各種処理を実行する。
The
操作部32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31に出力する。また、操作部32は、表示部33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
表示部33は、LCDやCRT等のモニタにより構成され、制御部31から入力される表示信号の指示に従って、操作部32からの入力指示やデータ等を表示する。本実施の形態において、表示部33は、出力手段として、判定結果通知画面331〜333(図9(a)〜(c)参照)を表示出力する。
The display unit 33 is configured by a monitor such as an LCD or a CRT, and displays an input instruction, data, or the like from the
画像処理部34は、制御部31からの指示に従って、入力された画像データに、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理や濃度やコントラストを調整する階調処理等の各種画像処理を施す。
The
I/F35は、撮影装置10、読取装置20、画像出力装置40のそれぞれと制御装置30とのデータ入出力を行うためのインターフェースである。
The I /
画像出力装置40は、制御装置30から入力された画像信号に基づいてフィルム上に画像を記録し出力する装置である。
The
次に、本実施の形態における動作について説明する。
図7は、医用画像撮影システム100において実行される乳房画像撮影処理を示すフローチャートである。
Next, the operation in this embodiment will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing breast image photographing processing executed in the medical
まず、撮影技師によるカセッテ挿入口へのカセッテ挿入操作に応じて、撮影装置10の撮影台146にカセッテCが装着される(ステップS1)。撮影装置10において、カセッテCが正しい方向で、すなわち、バーコードリーダ15とバーコードBが対向するように装着されると、バーコードリーダ15によりバーコードBが読み取られ、カセッテIDの取得が行われる。カセッテCが正しい方向で装着されず、バーコードが読み取れなかった場合は、表示部13に装着ミスを通知するエラーメッセージが表示される。
First, the cassette C is mounted on the imaging table 146 of the
次いで、撮影技師により、撮影のポジショニングが行われ、被写体である乳房の撮影台146への配置、圧迫板147の上下による乳房の圧迫、撮影部14の回転、撮影条件の入力等が行われる(ステップS2)。
Next, the imaging engineer positions the imaging, and arranges the breast as the subject on the imaging table 146, compression of the breast by the upper and lower sides of the
ポジショニング後、操作部12から撮影指示が入力されると、制御部11の制御により放射線源145からの放射線の曝射が開始される。即ち、撮影が開始される(ステップS4)。撮影が開始されると、センサ部16の各センサにより、被写体を透過した放射線量の検出が行われ、各センサの検出値が制御部11に出力され、制御部11において、各センサからの検出値に基づいて、被写体全体の乳腺含有率である第1の乳腺含有率の算出が行われる(ステップS5)。そして、算出された第1の乳腺含有率に基づいて自動露出制御が行われ、算出された第1の乳腺含有率に応じた線量の放射線が曝射されると、放射線源145による放射線の曝射が停止される(ステップS6)。
When an imaging instruction is input from the
放射線撮影においては、被写体に曝射される放射線量が十分でないと得られた画像に粒状(ざらつき)が生じ、診断に適した良好な画像が得られない。一方、放射線量が多すぎると、被写体の被爆量が増えるため好ましくない。ここで、乳房は、主に乳頭から胸壁側へ向かって広がる乳腺組織とその他の脂肪組織からなり、乳腺組織は、放射線を吸収しやすく、脂肪組織は、放射線を透過しやすい特性を有している。乳腺組織は、癌等の病巣が発生しやすいため、被写体の乳腺含有率に応じた線量の放射線が曝射されなければ、診断に適した画像が得られず、診断に影響する。そこで、撮影装置10の制御部11においては、センサ部16の各センサからの検出値に基づいて被写体全体の乳腺含有率である第1の乳腺含有率を算出し、算出された第1の乳腺含有率に基づいて曝射する放射線量を制御する自動露出制御を行っている。
In radiography, the image obtained when the radiation dose to the subject is not sufficient is grainy (roughness), and a good image suitable for diagnosis cannot be obtained. On the other hand, if the radiation dose is too large, the exposure amount of the subject increases, which is not preferable. Here, the breast is mainly composed of mammary gland tissue and other adipose tissue that spreads from the nipple toward the chest wall, and the mammary gland tissue has a characteristic that it easily absorbs radiation, and the adipose tissue easily transmits radiation. Yes. Since mammary gland tissue is susceptible to lesions such as cancer, an image suitable for diagnosis cannot be obtained unless radiation of a dose corresponding to the mammary gland content of the subject is exposed, which affects the diagnosis. Therefore, the
本実施の形態において、制御部11のRAMには、予め、各乳腺含有率の乳房に対して、各線量(乳房撮影において曝射する範囲の各線量)の放射線を曝射したときの透過線量がデータとして記憶されている。これは、各乳腺含有率の乳房の実験用ファントムを用いて事前に測定して得られたデータである。ステップS5においては、センサ部16の各センサからの曝射開始後nマイクロ秒間の検出値に基づき、曝射開始後nマイクロ秒間で各センサに到達した被写体の透過線量を測定し、この測定値、放射線源145から曝射した放射線量及びRAMに予め記憶されている上記各乳腺含有率の事前測定データに基づいて、各センサ上にある乳房部分の乳腺含有率を求める。そして、各センサ上の乳房部分の乳腺含有率の平均を算出することにより、被写体の乳房領域全体の乳腺含有率である第1の乳腺含有率を算出する。
In the present embodiment, in the RAM of the
また、制御部11のRAMには、予め、各乳腺含有率毎に、その乳腺含有率の乳房撮影において診断に適した画像を得るために必要な放射線量がデータとして記憶されており、制御部11は、算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量をRAMから読み出して、自動露出制御を行う。なお、各乳腺含有率の乳房撮影において診断に適した画像を得るために必要な放射線量は、実験的又は経験的に求められたものである。
The RAM of the
撮影後、撮影装置10においては、制御部11により、算出された第1の乳腺含有率及びその他の撮影条件(例えば、センサ感度(AECsens)、乳房厚(Thickness)、管電圧(kVp)、フィルタ種(filter)、曝射量(mAs))を含む撮影情報を含む撮影情報がカセッテIDに対応付けられ、制御装置30に出力される(ステップS7)。
After imaging, in the
撮影が終了すると、撮影技師のカセッテ挿入操作に応じて、読取装置20に撮影済みのカセッテCが読取装置20に装着される(ステップS8)。読取装置20においては、正しい方向でカセッテCが装着されると、バーコードリーダによりカセッテIDが読み取られる。正しい方向でカセッテCの装着が行われると、読取装置20において、装着されたカセッテCに記録された画像の読み取りが行われ(ステップS9)、得られた医用画像の画像データ及びで読み取られたカセッテIDが対応付けられ、制御装置30に出力される(ステップS10)。
When the photographing is completed, the cassette C that has been photographed is attached to the
制御装置30において、I/F35により撮影装置10からのカセッテID及び撮影情報が入力され、更に、読取装置20からの医用画像の画像データが入力されると、制御部31により、カセッテIDが一致する撮影情報と、医用画像の画像データとが対応付けられ、撮影情報が医用画像データの付帯情報として、例えば、当該医用画像データのヘッダ部に書き込まれる(ステップS11)。次いで、制御部31のROMから画像解析プログラムが読み出され、この画像解析プログラムに従って入力された画像データが解析され、乳腺含有率が算出される(ステップS12)。この算出された乳腺含有率を、以下、第2の乳腺含有率という。ステップS12の実行により算出手段が実現される。
In the
第2の乳腺含有率は、入力された画像データから乳房領域及び乳腺領域を認識し、乳房領域に対する乳腺領域の割合を求めることにより算出することができる(下記の[数1])。
乳腺含有率(%):X
乳腺領域の面積:N
乳房領域の面積:M
[数1]
X=(N/M)×100
The second mammary gland content rate can be calculated by recognizing the breast region and the mammary gland region from the input image data and calculating the ratio of the mammary gland region to the breast region (the following [Equation 1]).
Mammary gland content (%): X
Mammary gland area: N
Breast area: M
[Equation 1]
X = (N / M) × 100
乳房領域は、例えば、画像データの全画素の信号値のヒストグラムを求め、判別分析法により閾値を決定し、決定された閾値を用いて画像データ全体を2値化することにより認識することができる。また、乳腺領域は、例えば、画像内に局所領域を設定し、局所領域内の画素の信号値に基づき閾値を決定し、決定された閾値を用いて乳房領域を2値化することにより認識することができる(特開2001−238868公報)。 The breast region can be recognized by, for example, obtaining a histogram of signal values of all pixels of the image data, determining a threshold value by a discriminant analysis method, and binarizing the entire image data using the determined threshold value. . The mammary gland region is recognized by, for example, setting a local region in an image, determining a threshold value based on a signal value of a pixel in the local region, and binarizing the breast region using the determined threshold value. (JP 2001-238868 A).
医用画像データから第2の乳腺含有率が算出されると、制御部31において、撮影装置10から入力された第1の乳房含有率と、第2の乳腺含有率とに基づいて、撮影の良否の判定処理が行われる(ステップS13)。
When the second mammary gland content rate is calculated from the medical image data, the
図8に、図7のステップS13で実行される判定処理を示す。当該処理の実行により判定手段が実現される。
まず、撮影装置10から入力された第1の乳腺含有率と、ステップS12で算出された第2の乳腺含有率とが比較され(ステップS101)、比較の結果、「第1の乳腺含有率≧第2の乳腺含有率」であると判断された場合(ステップS102;YES)、被写体の乳腺含有率に対し十分な放射線が曝射され、適正な撮影が行われた(OK)と判定され、判定結果(OK)を通知する判定結果通知画面331が表示部33に表示される(ステップS104、図9(a)参照)。
FIG. 8 shows the determination process executed in step S13 of FIG. The determination means is realized by executing the processing.
First, the first mammary gland content rate input from the
比較の結果、「第1の乳腺含有率<第2の乳腺含有率」であると判断された場合(ステップS102;NO)、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率(差分K)≦設定値K0」であるか否かが判断され、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率≦設定値K0」と判断された場合、即ち、医用画像から算出された乳房含有率から自動露出制御に用いられた乳腺含有率を引いた差分Kが予め設定された設定値K0以下であると判断された場合(ステップS103;YES)、適正な撮影が行われた(OK)と判定され、判定結果(OK)を通知する判定結果通知画面331が表示部33に表示される(ステップS104)。なお、設定値K0は、撮影された画質に影響のない範囲の差分Kの最大値として実験的又は経験的に予め定められた値である。
As a result of the comparison, when it is determined that “first mammary gland content rate <second mammary gland content rate” (step S102; NO), “second mammary gland content rate−first mammary gland content rate (difference K) ) ≦ set value K0 ”is determined, and when it is determined that“ second mammary gland content rate−first mammary gland content rate ≦ set value K0 ”, that is, breast content calculated from a medical image. When it is determined that the difference K obtained by subtracting the mammary gland content used for the automatic exposure control from the rate is equal to or less than the preset set value K0 (step S103; YES), appropriate imaging has been performed (OK). The determination
判定結果通知画面331からOKボタン又は再撮影ボタンが押下されると(ステップS105;YES)、処理は図7のステップS14に移行する。一方、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率(差分K)≦設定値K0」ではないと判断された場合、即ち、医用画像から算出された乳房含有率から自動露出制御に用いられた乳腺含有率を引いた差分Kが予め設定された設定値K0を超えていると判断された場合(ステップS103;NO)、被写体の乳腺含有率に対し十分な放射線が曝射されておらず、適正な撮影が行われなかった(NG)と判定され、判定結果(NG)の通知、及び再撮影又は画像処理条件の変更を促す判定結果通知画面332又は333が表示部33に表示される(ステップS106、図9(b)(c)参照)。当該判定結果通知画面332又は333からボタン(再撮影ボタン又は処理条件変更ボタン)が押下されると(ステップS107;YES)、処理は図7のステップS14に移行する。なお、ステップS103において、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率≦設定値K0」ではないと判断された場合、両者の乳腺含有率の差分Kに応じてステップS107に表示される画面が異なる。
When the OK button or the re-shooting button is pressed from the determination result notification screen 331 (step S105; YES), the process proceeds to step S14 in FIG. On the other hand, when it is determined that “the second mammary gland content rate−the first mammary gland content rate (difference K) ≦ the set value K0”, that is, it is used for automatic exposure control from the breast content rate calculated from the medical image. When it is determined that the difference K obtained by subtracting the obtained mammary gland content exceeds a preset value K0 (step S103; NO), sufficient radiation has not been exposed to the mammary gland content of the subject. Therefore, it is determined that proper photographing has not been performed (NG), and a determination
図9(a)に、判定結果(OK)を通知する判定結果通知画面331の一例を示す。図9(a)に示すように、画面上には、判定結果がOKであることを通知する表示、撮影された医用画像、次のステップへの移行を指示するためのOKボタン及び再撮影を指示するための再撮影ボタンが表示されている。撮影技師は、この判定結果通知画面331により医用画像を確認し、ポジショニングがOKであれば操作部32を操作してOKボタンを押下し、ポジショニングが悪く、再撮影の必要がある場合は再撮影ボタンを押下する。
FIG. 9A shows an example of a determination
図9(b)に、判定結果(NG)を通知する判定結果通知画面332の一例を示す。当該画面は、第2の乳腺含有率から第1の乳腺含有率を引いた差分Kが設定値K2を超えない場合に表示される画面である。設定値K2は、医用画像に施す周波数強調処理の処理条件を変更したりノイズ抑制処理を医用画像に施したりしても、医師が診断可能な画質を得られない差分Kの最小値として実験的又は経験的に予め定められた値である。即ち、当該判定結果通知画面332は、再撮影を行わずとも、画像処理により診断可能な画質の医用画像を得ることができる場合に表示される。画面上には、判定がNGであることを示す表示と、画像処理条件の変更又はマニュアル操作による(即ち、自動露出制御を行わない)再撮影を提案するメッセージと、撮影された医用画像と、画像処理条件変更を指示するための処理条件変更ボタンと、再撮影を指示するための再撮影ボタンと、が表示されている。撮影技師は、医用画像を確認し、ポジショニング及び画質がOKであれば操作部32を操作して処理条件変更ボタンを押下し、ポジショニングが悪い、或いは、画質が診断不可能と判断した場合、再撮影ボタンを押下する。
FIG. 9B shows an example of a determination
図9(c)に、判定結果(NG)を通知する判定結果通知画面333の一例を示す。当該画面は、差分Kが設定値K2以上である場合に表示される画面である。即ち、当該判定結果通知画面333は、再撮影を行わなければ診断可能な画質の医用画像を得ることができない場合に表示される。画面上には、判定がNGであることを示す表示と、マニュアル操作による再撮影を提案するメッセージと、撮影された医用画像と、再撮影を指示するための再撮影ボタンと、が表示されている。撮影技師は、再撮影が必要であることを確認の上、操作部32を操作して再撮影ボタンを押下する。
FIG. 9C illustrates an example of a determination
ここで、被写体の乳房のタイプ等によっては、撮影装置10による自動露出制御では正常に機能せず、適正な放射線量での撮影が行われないことがありうる。その場合、自動露出制御を用いて何度も再撮影を行っても、診断可能な画質を得ることはできない。そこで、判定結果通知画面332、333においては、撮影技師にマニュアル操作による再撮影を提案する表示を行っている。
Here, depending on the type of breast of the subject, automatic exposure control by the
図7のステップS14においては、制御部31により、判定結果通知画面(判定結果通知画面331〜333の何れか)上から操作部32により再撮影ボタンが押下されたか否かが判断され、再撮影ボタンが押下されたと判断されると(ステップS14;YES)、処理はステップS1に戻り、ステップS1以降の処理が再度実行される。
In step S14 of FIG. 7, the
制御部31により、判定結果通知画面上から操作部32により再撮影ボタン以外のボタンが押下されたと判断されると(ステップS14;NO)、画像処理条件設定処理が行われる(ステップS15)。
If it is determined by the
ここで、制御装置30においては、入力された医用画像の画像データに対し、画像処理部34により、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理、濃度やコントラストを調整する階調処理等が施される。周波数強調処理としては、例えば、原画像の画像信号の低周波成分のみを抽出した非鮮鋭画像を作成し、この非鮮鋭画像を原画像の画像信号から減算して予め設定された強調係数(以下、強調度という)を乗じたものを原画像信号に加えることで、所定の空間周波数成分を強調するもの等がある(例えば、特開昭55−163472 号公報、特開平10−75395号公報)。しかしながら、周波数強調処理を行うと、画像の粒状(ざらつき)の度合い(粒状度)も増大してしまうため、放射線量が十分でない画像に対しては、その放射線量に応じて、強調度を基準より抑えるか又は画像の粒状度を抑制するためのノイズ抑制処理を行う必要がある。そこで、ステップS15の画像処理条件設定処理においては、撮影時に自動露出制御に用いた第1の乳腺含有率と、医用画像から算出された第2の乳腺含有率とを比較し、その差分Kに応じて周波数強調処理やノイズ抑制処理に係る画像処理条件を設定(変更)することで、自動露出制御条件に応じた粒状度の調整を可能とする。
Here, in the
図10に、図7のステップS15で実行される画像処理条件設定処理を示す。当該処理の実行により画像処理条件設定手段が実現される。
なお、本実施の形態における制御装置30においては、周波数強調処理の画像処理条件として、基準となる強調度β0が予め設定されていることとする。また、ノイズ抑制処理の画像処理条件は、ON又はOFFで設定されるものとし、デフォルトでは、ノイズ抑制処理はOFFが設定されていることとする。また、図10のステップS203で用いられる設定値K1は、周波数強調処理の処理条件を調整すれば、ノイズ抑制処理を施さなくても診断に許容される画質が得られるものとして実験的又は経験的に定められた差分Kの最大値であり、100≧K2>K1>K0>0である。
FIG. 10 shows the image processing condition setting process executed in step S15 of FIG. By executing this processing, an image processing condition setting unit is realized.
In the
画像処理条件設定処理においては、まず、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率(差分K)≦設定値K0」であるか否かが判断され、「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率(差分K)≦設定値K0」であると判断されると(ステップS201;YES)、基準となる強調度β0が周波数強調処理の画像処理条件として設定され(ステップS202)、処理は図7のステップS16に移行する。「第2の乳腺含有率−第1の乳腺含有率(差分K)≦設定値K0」ではないと判断された場合(ステップS201;NO)、差分Kが設定値K1と比較され、K≦K1である場合(ステップS203;YES)、基準となる強調度β0より低い強調度β1(β0>β1)が周波数強調処理の画像処理条件として設定され(ステップS204)、処理は図7のステップS16に移行する。K≦K1ではない場合(ステップS203;NO)、画像の粒状度を抑制するためのノイズ抑制処理の実行(ON)が画像処理条件として設定され(ステップS205)、処理は図7のステップS16に移行する。ノイズ抑制処理としては、例えば、多重解像度分解を利用したものがある(特開2000−306089号公報参照)。この場合、周波数強調処理を行わずにノイズ抑制処理を行ってもよいし、基準より低い強調度で周波数強調処理を行うとともに、ノイズ抑制処理を行ってもよい。 In the image processing condition setting process, it is first determined whether or not “second mammary gland content rate−first mammary gland content rate (difference K) ≦ set value K0”, and “second mammary gland content rate− If it is determined that the first mammary gland content rate (difference K) ≦ the set value K0 ”(step S201; YES), the reference enhancement degree β0 is set as an image processing condition for the frequency enhancement process (step S202). The processing moves to step S16 in FIG. When it is determined that “second mammary gland content rate−first mammary gland content rate (difference K) ≦ set value K0” is not satisfied (step S201; NO), the difference K is compared with the set value K1, and K ≦ K1. (Step S203; YES), the enhancement degree β1 (β0> β1) lower than the reference enhancement degree β0 is set as the image processing condition for the frequency enhancement process (step S204), and the process proceeds to step S16 in FIG. Transition. When K ≦ K1 is not satisfied (step S203; NO), execution (ON) of noise suppression processing for suppressing the granularity of the image is set as an image processing condition (step S205), and the processing is performed in step S16 of FIG. Transition. As noise suppression processing, for example, there is a method using multi-resolution decomposition (see Japanese Patent Laid-Open No. 2000-306089). In this case, the noise suppression process may be performed without performing the frequency enhancement process, or the frequency enhancement process may be performed with an enhancement degree lower than the reference and the noise suppression process may be performed.
画像処理条件の設定後、画像処理部34において、階調処理、設定された画像処理条件に基づく周波数強調処理、ノイズ抑制処理等の画像処理が施される(ステップS16)。そして、画像処理済みの医用画像の画像データが画像出力装置40に出力され(ステップS17)、本処理は終了する。画像出力装置40においては、医用画像がフィルム等の記録媒体上に記録され出力される。
After setting the image processing conditions, the
以上説明したように、制御装置30によれば、撮影装置10から入力された、自動露出制御に用いられた第1の乳腺含有率を含む撮影情報と、読取装置20から入力された医用画像とを対応付け、自動露出制御に用いられた第1の乳腺含有率と、医用画像から算出された第2の乳腺含有率との比較結果に基づいて、撮影の良否を判定し、その判定結果を表示部に表示する。更に、判定結果がNGである場合、マニュアル操作による再撮影又は画像処理条件の変更を提案するメッセージを判定結果とともに表示し、操作部32により画像処理条件の変更が指示されると、自動露出制御に用いられた第1の乳腺含有率と、医用画像から算出された第2の乳腺含有率との比較結果に基づいて、入力された医用画像に施す画像処理条件を設定し、画像処理部34により、設定された画像処理条件に基づいて医用画像に画像処理を施して画像出力装置40から出力する。
As described above, according to the
従って、撮影技師は、即座に、撮影装置10において適正な曝射線量での撮影が行えたか否かを確認することが可能となり、撮影効率を向上させることができる。また、撮影の良否の判定結果がNGである場合には、両者の乳腺含有率の差分が画像処理条件の変更で診断が可能となる範囲であれば、画像処理条件の変更及びマニュアル操作での再撮影を提案し、画像処理条件の変更をしても診断不能な場合は、マニュアル操作での再撮影を提案するので、常に良好な画質の診断画像を提供することが可能となる。また、画像処理条件を変更しても診断不能な場合を除いては、画像処理条件の変更を行って画像の粒状度を抑制することができるので、再撮影を行わずに粒状度を抑えた画像を出力することが可能となり、再撮影による患者の被爆回数を低減することが可能となる。
Therefore, the imaging engineer can immediately confirm whether or not the
なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る医用画像撮影システム100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、撮影装置10、読取装置20及び制御装置30はそれぞれ別体として説明したが、これらの装置の機能を組み合わせた装置であってもよい。
In addition, the description content in the said embodiment is a suitable example of the medical
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態においては、制御装置30と各装置とが直接接続された構成としたが、通信ネットワークを介して接続された構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure by which the
また、上記実施の形態においては、輝尽性蛍光体プレートを内蔵したカセッテCを用い、放射線撮影されたカセッテCを読取装置20により読み取って、得られた医用画像の画像データを制御装置30に出力する医用画像撮影システムを例にとり説明したが、FPD(flat panel detector)等の放射線検出器を用い、撮影装置10において被写体を透過した放射線像を可視光に変換し、この可視光を光電変換して電気信号として検出し、検出されて電気信号をA/D変換して撮影情報とともに制御装置30に出力する構成としてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the cassette C which incorporated the photostimulable phosphor plate was used, the radiographic cassette C was read by the
その他、医用画像撮影システム100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 medical
100 医用画像撮影システム
10 撮影装置
11 制御部
12 操作部
13 表示部
14 撮影部
142 支柱
144 支持軸
145 放射線源
146 撮影台
146a カセッテホルダ
147 圧迫板
16 センサ部
1〜48 センサ
17 I/F
18 バス
20 読取装置
30 制御装置
31 制御部
32 操作部
33 表示部
331 判定結果通知画面
332 判定結果通知画面
333 判定結果通知画面
34 画像処理部
35 I/F
36 バス
40 画像出力装置
B バーコード
C カセッテ
DESCRIPTION OF
18
36
Claims (7)
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する算出手段と、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果を出力する出力手段と、
を備えたことを特徴とする医用画像撮影支援装置。 A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and the subject is exposed to the subject based on the calculated first mammary gland content rate. A medical imaging support apparatus connected to an imaging apparatus having a control means for controlling the radiation dose to be emitted,
Calculating means for calculating a second mammary gland content rate from a medical image obtained by radiographing the subject with a radiation dose corresponding to the first mammary gland content rate calculated based on a detection value by the sensor;
A determination unit that compares the first mammary gland content rate with the second mammary gland content rate, and determines the quality of the radiography based on the comparison result;
An output means for outputting a determination result by the determination means;
A medical image photographing support device comprising:
前記画像処理条件設定手段により設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の医用画像撮影支援装置。 Image processing condition setting means for setting image processing conditions to be applied to the medical image based on the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate;
Image processing means for performing image processing on the medical image based on the image processing conditions set by the image processing condition setting means;
The medical image photographing support apparatus according to claim 1, further comprising:
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する工程と、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する工程と、
前記判定結果を出力手段により出力する工程と、
を含むことを特徴とする医用画像撮影支援方法。 A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and the subject is exposed to the subject based on the calculated first mammary gland content rate. A medical image photographing support method in a medical image photographing support device connected to an imaging device provided with a control means for controlling the radiation dose to be emitted,
Calculating a second mammary gland content rate from a medical image obtained by radiographing the subject with a radiation dose corresponding to the first mammary gland content rate calculated based on a detection value by the sensor;
Comparing the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate, and determining the quality of the radiography based on the comparison result;
Outputting the determination result by an output means;
A medical image photographing support method comprising:
前記設定された画像処理条件に基づいて、前記医用画像に画像処理を施す工程と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の医用画像撮影支援方法。 Setting image processing conditions to be applied to the medical image based on the first mammary gland content rate and the second mammary gland content rate;
Applying image processing to the medical image based on the set image processing conditions;
The medical image photographing support method according to claim 4, further comprising:
前記センサによる検出値に基づいて算出された第1の乳腺含有率に応じた放射線量で前記被写体を放射線撮影することによって得られた医用画像から第2の乳腺含有率を算出する算出手段、
前記第1の乳腺含有率と、前記第2の乳腺含有率とを比較し、その比較結果に基づいて、前記放射線撮影の良否を判定する判定手段、
前記判定手段による判定結果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。 A sensor that detects the amount of radiation that has passed through the subject at the time of radiography, and a mammary gland content rate of the subject is calculated based on a detection value by the sensor, and exposure to the subject is performed based on the calculated first mammary gland content rate. A computer used for a medical image photographing support apparatus connected to an imaging apparatus having a control means for controlling the radiation dose to be emitted;
Calculating means for calculating a second mammary gland content rate from a medical image obtained by radiographing the subject with a radiation dose corresponding to the first mammary gland content rate calculated based on a detection value by the sensor;
A determination unit that compares the first mammary gland content rate with the second mammary gland content rate, and determines the quality of the radiography based on the comparison result,
Output means for outputting a determination result by the determination means;
Program to function as.
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