JP4919001B2 - 乳房画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示画面上に乳房画像（マンモグラフィ）を表示する乳房画像表示装置に関するものである。さらに詳しくは、乳房領域を検出するための画素の計算量を少なくした乳房画像表示装置に関するものである。

従来、乳房画像の読影には、今回の検査（撮影）時の画像と前回の検査（撮影）時の画
像とを並べて表示する、比較読影の方法が多く行われている。
このような読影に使用される乳房画像表示装置に関する特許文献としては、次のような
ものがある。

特開平０９−２１５６８４号公報

図７は従来の乳房画像表示装置を有する画像診断装置の概略構成を示すブロック図である。

図７において、１０は左右の乳房撮影画像の放射線画像を記憶するハードディスク等の記憶手段である。１５は記憶手段１０に記憶されている画像データＳが入力され、その画像データＳに基づいて画像を表示する乳房画像表示装置である。

この乳房画像表示装置１５は、画像中の乳房領域を検出する乳房領域検出手段２０、該乳房領域検出手段２０によって検出された乳房領域のうち画像の一辺にかかる乳房領域端の中央位置を検出する中央位置検出手段３０、左右の乳房撮影画像をそれぞれの乳房領域端がかかる辺同士を互いに向き合わせると共に前記中央位置検出手段３０によって検出された左右それぞれの乳房領域端の中央位置を合わせて、ＣＲＴ等の表示手段４５に位置合わせされた左右一対の乳房撮影画像を表示する画像表示制御手段４０とを備えている。

なお、前記乳房領域検出手段２０と中央位置検出手段３０とで位置検出手段３５が構成されている。
このような構成において、乳房領域検出手段２０は記憶手段１０から読み出した左右一対のそれぞれの乳房画像データを用いて乳房画像領域を検出する。

次に中央位置検出手段３０では検出された乳房画像領域から、領域端のかかる一辺と、その一辺にかかる乳房領域端の中央位置を検出する。
画像表示制御手段４０は、検出された領域端のかかる一辺から左右一対の乳房撮影画像をそれぞれの乳房領域端がかかる辺同士を向き合わせ、その一辺にかかる乳房領域端の中央位置をあわせて表示するように表示手段４５を制御する。

ところで、このような従来例の乳房画像表示装置においては、左右一対のそれぞれの乳房画像データから、乳房領域がかかる一辺と、その一辺にかかる乳房領域端の中央位置を検出するために乳房領域を検出している。乳房領域を検出するためには画像の全画素を計算する必要があった。

例えば、ヒストグラムなどを用いて乳房領域を検出する方法では計算に全画素を用いる必要がある。そのため、乳房画像は縦４０００画素×横４０００画素などのように多画素の画像が多く計算量が多いという問題があった。

従って本発明は、乳房領域を検出せず、付加情報がある場合は指定された辺の周辺の画素のみを用いて、乳房、あるいは大胸筋の境界を検出する。
付加情報がない場合は各辺に沿った周辺の画素から乳房境界のかかる一辺を検出し、その辺の乳房、あるいは大胸筋の境界を検出することによって、少ない計算量で位置合わせを行うことができる乳房画像表示装置を実現することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る乳房画像表示装置は、請求項１においては、
左右一対の乳房撮影画像を並べて同時に表示する乳房画像表示装置において、
画像データと付加情報が格納された記憶手段と、前記付加情報を入力し、乳房と画面の境界を含む一辺と境界を検出する方法を決める辺、方法決定手段と、この辺、方法決定手段からの情報と前記記憶手段からの画像データを入力し乳房と画面の境界を検出する境界検出手段と、この境界検出手段からの位置情報を入力し画像を表示するための制御情報を出力する画像表示手段と、前記記憶手段からの画像データと前記制御情報をもとに乳房画像を表示する乳房画像表示手段を備え、
前記辺、方法決定手段は、前記付加情報が正面（ＣＣ）である場合は、境界を検出する方法を乳房境界を検出する方法と決定し、前記付加情報が斜位（ＭＬＯ）である場合は、境界を検出する方法を大胸筋境界を検出する方法と決定し、
前記乳房画像が正面（ＣＣ）で撮影されたものである場合は、前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの矩形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引し、前記乳房画像が斜位（ＭＬＯ）で撮影されたものである場合は、前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの三角形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引することを特徴とする。

請求項２においては、請求項１に記載の乳房画像表示装置において、
前記三角形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引する場合の三角形の形状は、上辺から下辺に向かって逆三角形としたことを特徴とする。

上記説明したように、本発明の請求項１、２の乳房画像表示装置によれば、
左右一対の乳房撮影画像を並べて同時に表示する乳房画像表示装置において、
画像データと付加情報が格納された記憶手段と、前記付加情報を入力し、乳房と画面の境界を含む一辺と境界を検出する方法を決める辺、方法決定手段と、この辺、方法決定手段からの情報と前記記憶手段からの画像データを入力し乳房と画面の境界を検出する境界検出手段と、この境界検出手段からの位置情報を入力し画像を表示するための制御情報を出力する画像表示手段と、前記記憶手段からの画像データと前記制御情報をもとに乳房画像を表示する乳房画像表示手段を備え、
前記辺、方法決定手段は、前記付加情報が正面（ＣＣ）である場合は、境界を検出する方法を乳房境界を検出する方法と決定し、前記付加情報が斜位（ＭＬＯ）である場合は、境界を検出する方法を大胸筋境界を検出する方法と決定し、
前記乳房画像が正面（ＣＣ）で撮影されたものである場合は、前記前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの矩形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引し、前記乳房画像が斜位（ＭＬＯ）で撮影されたものである場合は、前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの三角形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引する。

その結果、乳房領域を計算するに際しては検出する辺の部分の画素のみが計算の対象となる。濃度のばらつきのノイズを避けるために矩形の領域を設定しているが、矩形の大きさは縦１００画素×横１００画素で十分であり、また、検出する辺全部ではなく、上端、下端から乳房境界まで、あるいは上端から大胸筋境界までを計算すればよいので、多くても縦２０００画素×横１００画素程度である。従来は乳房領域の計算に必要な乳房画像は縦４０００画素×横４０００画素程度であったが、本発明の乳房画像表示装置によれば、１／８０以下の計算量で計算することができる。

図１は本発明の乳房画像表示装置の実施形態の一例を示す概略構成ブロック図である。
図１において、１０は左右の乳房撮影画像の放射線画像および撮影の左／右、正面／斜位の付加情報を記憶するハードディスク等の記憶手段である。１５は記憶手段１０に記憶されている画像データＳが入力されその画像データＳに基づいて画像を表示する乳房画像表示装置である。

１１は前記付加情報を入力し境界を含む一辺と境界を検出する方法を決める辺、方法決定手段である。１２は辺、方法決定手段１１からの情報と、記憶手段１０からの画像データＳを入力し境界を検出する境界検出手段、１３は境界検出手段１２からの位置情報を入力し制御情報を出力する画像表示手段、１４は記憶手段１０からの画像データと画像表示手段１３からの制御情報をもとに乳房画像を表示する乳房画像表示手段である。

一般に医用画像は画素データのみでなく、患者名などの付加情報とともに扱われる。この付加情報と画素データを一緒に扱う規格として、ＤＩＣＯＭがある。ＤＩＣＯＭでは、乳房画像の場合、撮影の左/右、正面（ＣＣ：Ｃｒａｎｉｏ−Ｃａｕｄａｌ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）／斜位（ＭＬＯ：Ｍｅｄｉｏ−Ｌａｔｅｒｅｌ Ｏｂｌｉｑｕｅ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）の情報も付加される。

正面（ＣＣ）の場合、位置合わせは辺に沿った上下の乳房境界を合わせることで行われ、斜位の場合の位置合わせは辺に沿った大胸筋の境界を合わせることで行われる。
撮影の左/右、正面/斜位の付加情報は、辺、方法決定手段１１で検出する辺と検出方法の決定に用いられる。

図２は辺、方法決定手段１１の処理手順を示すフローチャートである。
左の場合は左辺を、右の場合は右辺を検出する辺とする。また、正面（ＣＣ）の場合は乳房境界を、斜位（ＭＬＯ）の場合は大胸筋境界を検出する方法とする。

図１に戻り、境界検出手段１２では、画素データと検出する辺、検出する方法の情報を用いて、位置情報を算出する。正面で上部の乳房境界を検出する場合は上端に矩形の基準領域を設定し、画素の平均濃度を求める。

下にずらした基準領域と同じ形の対象領域を設定し、画素の平均濃度を求める。平均濃度の差が指定値未満だった場合は対象領域をさらに下にずらして、再計算を行う。平均濃度の差が指定値以上になった場合は対象領域の位置を境界とする。

正面で下部の乳房境界を検出する場合は下端に矩形の基準領域を設定し、上にずらした対象領域を用いて計算を行う。乳房境界の場合、基準領域は乳房外で、対象領域は乳房内になるため、平均濃度は対象領域のほうが低くなる。

図３(ａ，ｂ)は境界検出手段１２により、乳房境界を検出するフローチャートであり、(ａ)は正面（ＣＣ）の場合の乳房境界を、(ｂ)は斜位（ＭＬＯ）の大胸筋境界を検出する場合を示している。

図４は乳房境界を検出するための説明図である。
はじめに、図３(ａ)の正面（ＣＣ）の場合の乳房境界を検出するためのフローチャートに従って説明する。
工程（ａ）において画面の右上端に矩形の基準領域（イ）を設定する（図４ａ参照）。この場合、画面の画素数４０００×４０００に対して基準領域の画素数を１００×１００程度とする。

工程（ｂ）において、基準領域（イ）の部分の平均濃度を算出する。
工程（ｃ）において、指定画素下がった（ロ）の位置に対象領域を設定する（図４参照）。なお図４(ａ)では（ロ）の位置を（イ）の部分と重ならない位置に表示しているが、指定画素（例えば５０画素）ずれた状態に設定するものとする。
工程（ｄ）において、上述の動作を繰り返し対象領域の平均濃度を算出する。

工程（ｅ）において、濃度差を比較し、濃度差が指定未満であれば工程（ｃ）に戻り、指定以上であれば工程ｆに進む。
図４(ａ)の例では（ロ）の領域と（ハ）の領域ではある程度の濃淡差が検出され、（ロ）の領域と（二）の領域では明らかな濃淡差が検出される。
工程（ｆ）において、（ハ）の位置を画面と乳房領域の境界と決定する。

なお、乳房領域の下部を検出する場合は画面の右下端に上述と同様の矩形の基準領域（イ’）を設定する（図４ａ参照）。この場合も画面の画素数４０００×４０００に対して基準領域の画素数を１００×１００程度とし、（イ’）〜（二’）の間の領域設定をずらしながら濃淡差を比較して画面と乳房領域の境界と決定する。
更に、他方の乳房領域の検出においても同様のフローチャートにより乳房領域の境界を検出する。

画像表示制御手段１３では、境界検出手段１２で求めた位置情報から、表示手段１４の表示位置の制御を行う。即ち、検出した左右の乳房画像を画面上で対向させて表示する。

図３（ｂ）は斜位（ＭＬＯ）の大胸筋境界を検出するためのフローチャート、
図４（ｂ）は大胸筋境界を検出するための説明図である。
大胸筋境界を検出するためのフローチャートに従って説明する。
工程（ａ）において画面の右上端に矩形の基準領域（イ）を設定する（図４ｂ参照）。この場合、画面の画素数４０００×４０００に対して基準領域の画素数は水平方向に１００、縦方向に２００程度とする。

斜位で大胸筋境界を検出する場合は右上端に上述の三角形の基準領域を設定し、指定画素（例えば５０画素ずつ）下にずらしながら基準領域と対象領域の濃度差を利用して大胸筋と乳房境界の検出を行う。大胸筋境界の場合、基準領域は大胸筋で、対象領域は乳房内となるが、大胸筋は白っぽく表示され、乳房領域は大胸筋より濃く表示されるので、平均濃度は対象領域のほうが高くなる。

工程（ｂ）において、基準領域の平均濃度を算出する。
工程（ｃ）において５０画素下がった位置に対象領域を設定する。
工程（ｄ）において、対象領域の平均濃度を算出する。
工程（ｅ）において、（イ）の領域から（二）の領域までの濃度差を比較し、指定未満であれば工程（ｃ）に戻り、指定以上であれば工程ｆに進む。
工程（ｆ）において、対象領域の位置を境界とする。

画像表示制御手段１３は大胸筋境界検出の場合は、乳房領域検出の場合と異なり上端からのみの濃淡差を用いて境界を検出し、左右の乳房画像を対比させて表示する。

図５(ａ，ｂ)は表示手段１４に対向して表示された乳房画像の一例を示すもので、この状態は領域端のかかる一辺から左右一対の乳房撮影画像をそれぞれの乳房領域端がかかる辺同士を向き合わせ、その一辺にかかる乳房領域端の中央位置をあわせて表示した状態を示している。
図(ａ)は正面（ＣＣ）方向から撮影した画像、図（ｂ）は斜位（ＭＬＯ）方向から撮影した画像であり、画像には乳房の左右又は斜位の区別がつけられている。

図６は本発明の他の実施例を示すもので、この実施例においては画像データのみが格納された記憶手段１０ａと、画像データを入力し各辺の境界を検出する境界検出手段１２と、この境界検出手段１２から出力される各辺の位置情報を入力し、辺、位置を決定する辺、位置決定手段１１と、この辺、位置決定手段からの位置情報を入力し制御情報を出力する画像表示制御手段１３と、記憶手段１０からの画像データと制御情報をもとに乳房画像を表示する乳房画像表示手段１４を備えている。

上述の構成においては、付加情報を用いずに乳房境界検出、大胸筋検出を画面の４辺において行う。ここでは、記憶された乳房画像の左右、正面／斜位の情報が得られないので、図５（ａ）、（ｂ）で説明した（イ）〜（二）の動作に引き続き辺全体に対して同様の動作を画面の下辺までの濃度比較を４辺にわたって行う。この濃度比較により表示された乳房画像の左右、辺、境界および斜位の区別をつけることができる。この方法では辺と境界の位置を検出することが可能であるが、濃淡差の計算を４辺にわたって計算する必要があるので、図１に示す装置に比較して約８倍の時間がかかる。

一般にヒストグラムなどを用いた従来の乳房画像表示装置では、乳房画像は縦４０００画素×横４０００画素など、乳房領域を検出する方法は計算に全画素を用いる必要があり、多画素の画像が多い。

本発明の乳房画像表示装置では、検出する辺の部分の画素のみである。また、本発明では濃度のばらつきのノイズを避けるために矩形の領域を設定しているが、矩形の大きさは縦１００画素×横１００画素程度で十分であり、また、検出する辺全部ではなく、上端、下端から乳房境界まで、あるいは上端から大胸筋境界までを計算すればよいので、多くても縦２０００画素×横１００画素程度の計算となる。その結果、従来に比較して１／８０（図６の例では８／８０）程度の計算量で計算することができる。

なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。

本発明に係る乳房画像表示装置の一例を示す要部ブロック構成図である。 辺、方法決定手段の処理手順を示すフローチャートである。 上部の乳房境界及び大胸筋境界を検出するフローチャートである。 乳房境界を検出するための説明図である。 表示手段に対向して表示された乳房画像の一例を示す図である。 本発明の他の乳房画像表示装置を示す要部ブロック構成図である。 従来の乳房画像表示装置の一例を示す要部ブロック構成図である。

符号の説明

１０ 記憶手段
１１ 辺、位置決定手段
１２ 境界検出手段
１３ 画像表示制御手段
１４ 表示手段
１５ 乳房画像表示装置
２０ 乳房領域検出手段
３０ 中央位置検出手段
４０ 画像表示検出手段
４５ 表示手段

Claims (2)

1. 左右一対の乳房撮影画像を並べて同時に表示する乳房画像表示装置において、
   画像データと付加情報が格納された記憶手段と、前記付加情報を入力し、乳房と画面の境界を含む一辺と境界を検出する方法を決める辺、方法決定手段と、この辺、方法決定手段からの情報と前記記憶手段からの画像データを入力し乳房と画面の境界を検出する境界検出手段と、この境界検出手段からの位置情報を入力し画像を表示するための制御情報を出力する画像表示手段と、前記記憶手段からの画像データと前記制御情報をもとに乳房画像を表示する乳房画像表示手段を備え、
   前記辺、方法決定手段は、前記付加情報が正面（ＣＣ）である場合は、境界を検出する方法を乳房境界を検出する方法と決定し、前記付加情報が斜位（ＭＬＯ）である場合は、境界を検出する方法を大胸筋境界を検出する方法と決定し、
   前記乳房画像が正面（ＣＣ）で撮影されたものである場合は、前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの矩形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引し、前記乳房画像が斜位（ＭＬＯ）で撮影されたものである場合は、前記乳房と画面の境界を含む一辺に乳房画像の濃淡が識別できる程度の大きさの三角形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引することを特徴とする乳房画像表示装置。
2. 前記三角形の領域を設定して前記一辺に沿って掃引する場合の三角形の形状は、上辺から下辺に向かって逆三角形としたことを特徴とする請求項１に記載の乳房画像表示装置。

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