JP5201785B2 - 医用画像データ処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、医用画像データ処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体に関し、特に、放射線撮影装置によって撮影された画像データを処理する医用画像データ処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体に関する。

従来、Ｘ線撮影装置は、撮影した画像データをデジタル処理して処理画像データと縮小画像データを作成する。医師は、胸部の通常診断には、胸部Ｘ線画像として通常見慣れた処理画像データを使用し、縦隔部の診断や経時差分診断には、コントラストが低下せず、細部の腫瘍の抽出が可能な縮小画像データを使用する。

上記経時差分診断に用いられる経時差分画像データは、医師が経時差分画像データを生成する際に対象となる１組の画像データを選択し、この選択された１組の画像データの差分として取得される。しかし、医師が経時差分画像データを生成するための画像データを毎回選択することは、同一患者に対して複数の過去画像データが存在する場合、大きな負担となる。また、すべての過去画像に対して経時差分画像データを生成するために、多くの時間を費やされる。

このため、撮像装置から受信した画像データから、医師が通常見慣れたフィルム画像に近づけるように画像処理したフィルムライクな時系列処理画像データを自動的に生成する経時差分画像データ生成方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、放射線画像データがデータ蓄積部に取り込まれると同時に、予め指定した組の放射線画像データのすべてに対して、経時差分画像データを自動生成してデータ蓄積部に保存する。すなわち、予め指定した組の放射線画像データのすべてに対して経時差分画像データを生成するため、過去画像同士の経時差分画像データも生成する。したがって、指定枚数をｎ枚とすると、ｎ（ｎ−１）／２枚の経時差分画像データが生成される。
特開２００２−２３０５１７号公報

しかしながら、上記経時差分画像データ生成方法では、診断に無意味な経時差分画像データが生成されてしまう。従って、医師は診断に必要の無い画像にまで目を通すことになり、読影する負担が増加する。更に、装置内のハードディスクの容量も圧迫し、無駄な処理時間を費やす原因となる。

本発明の目的は、経時差分画像データを少ない労力で作成することができる医用画像データ処理装置及び方法、並びにプログラム及び記憶媒体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の医用画像データ処理装置は、被写体を撮影することにより得られる画像データを受信する受信手段と、前記受信手段で受信した第１の時刻に撮影された画像データを画像処理して処理画像データを生成する画像処理手段と、前記受信手段で受信した第２の時刻に撮影された画像データを縮小処理して第１の縮小画像データを生成する縮小処理手段と、前記処理画像データに縮小処理を行って作成した第２の縮小画像データと、前記第１の縮小画像データに前記処理画像データの画像処理に用いた画像処理パラメータを用いて、縮小比率に応じて画像処理を行って作成した第３の縮小画像データとの差分処理を行うことにより、経時差分画像データを生成する経時差分画像データ生成手段とを備えることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の医用画像データ処理方法は、被写体を撮影することにより得られる画像データを受信する受信ステップと、前記受信ステップで受信した第１の時刻に撮影された画像データを画像処理して処理画像データを生成する画像処理ステップと、前記受信ステップで受信した第２の時刻に撮影された画像データを縮小処理して第１の縮小画像データを生成する縮小処理ステップと、前記処理画像データに縮小処理を行って作成した第２の縮小画像データと、前記第１の縮小画像データに前記処理画像データの画像処理に用いた画像処理パラメータを用いて、縮小比率に応じて画像処理を行って作成した第３の縮小画像データとの差分処理を行う経時差分画像データ生成ステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、受信した画像データを縮小した縮小画像データ及び画像処理した処理画像データから選択した複数の画像データを用いて経時差分画像データを生成するので、経時差分画像データを少ない労力で生成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施形態に係る医用画像データ処理装置の構成を概略的に示す図である。

図１において、医用画像データ処理装置としてのサーバ１０は、被写体（患者）を放射線撮影してデジタル画像データを取得する撮影装置１１とネットワーク１２を介して接続され、撮影装置１１が取得した画像データを受信する受信部１３と、受信部１３が受信した画像データを所定の縮小率で縮小処理して縮小画像データを作成する縮小処理部１４と、受信部１３が受信した画像データに対して階調処理や鮮鋭化処理を含む画像処理を施して処理画像データを作成する画像処理部１５と、縮小処理部１４で作成された縮小画像データ、及び、画像処理部１５で作成された処理画像データを画像処理時の画像処理パラメータと共に蓄積するデータ蓄積部１６とを備える。

サーバー１０において、受信部１３は、受信した患者の画像データを縮小処理部１４と画像処理部１５に送信する。縮小処理部１４は、受信部１３から送信された患者の画像データを縮小処理してその画像データをデータ蓄積部１６に送信する。また、画像処理部１５は、受信部１３から送信された患者の画像データを画像処理して、その画像データをデータ蓄積部１６に送信する。データ蓄積部１６は、縮小処理部１４から送信された縮小画像データを蓄積すると共に、画像処理部１５から送信された処理画像データを蓄積する。その後、受信部１３で受信し、一時的に保持されていた元データの画像データを削除する。この受信した画像データの削除方法は、データ蓄積部１６への蓄積が完了したときに削除される自動削除と、操作者からの指示により削除する手動削除のいずれでもよい。

サーバ１０は、さらに、所定の指示を行うマウスやキーボード等の入力部３１と、後述する図２の経時差分処理を実行して、データ蓄積部１６に蓄積された画像データの中からＡ時刻に撮影された画像データとＢ時刻に撮影された画像データを選択し、それらの２つの画像データの経時差分画像データを生成する経時差分処理部３３と、ＧＵＩ等のＭＭＩ/Ｆや選択中の画像データの表示を制御する外部出力装置制御部３４と、前記経時差分処理部３３で生成した経時差分画像データや、外部出力装置制御部３４によって制御されたＧＵＩ等のＭＭＩ/Ｆや選択中の画像データを表示する外部出力装置３５とから成る。外部出力装置３５は、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置を用いることができる。

図２は、図１における経時差分処理部３３によって実行される経時差分処理の手順を示すフローチャートである。

図２において、まず、ステップＳ２１で、経時差分画像データを生成するための元となる基準画像データ（例えば、Ａ時刻に撮影された画像データ）を設定する。次に、ステップＳ２２において、経時差分画像データを生成する対象となる差分対象画像データ（例えば、Ｂ時刻に撮影された画像データ）を、蓄積された画像データの中から検索する。ステップＳ２３において、ステップＳ２２で検索された差分対象画像データに対して、既に差分処理が行なわれているか否かを判別する。既に差分処理が行われていれば、他の差分対象画像データを過去画像データの中から検索すべくステップＳ２２に戻る。差分処理が行われていなければ、ステップＳ２４において、ステップＳ２２で検索された差分対象画像データとステップＳ２１で設定された基準画像データとの差分処理を行って経時差分画像データを生成する。そして、ステップＳ２５において、ステップＳ２４で生成された経時差分画像データをデータ蓄積部１６に保存し、差分処理がなされていない差分対象画像データについての差分処理がすべて完了すると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、本処理を終了する。

このように、生成された経時差分画像データはデータ蓄積部１６に保存され、次回の経時差分処理を行うときは、この処理は実行されずにデータ蓄積部１６に保存されたものが呼び出される。また、基本的に、本経時差分処理は、サーバ１０が画像データを受信する毎に実行される。

図２の処理によれば、データ蓄積部１６に蓄積された画像データの中からＡ時刻に撮影された画像データとＢ時刻に撮影された画像データを選択し、それらの２つの画像データについて、例えば後述する図３のような４通りの差分処理を行って経時差分画像データを生成することができる。これらの生成された経時差分画像データは、外部出力装置制御部３４を介して外部出力装置３５に表示される。

図３は、図２の経時差分処理の態様を説明する図である。

図３は、図１の医用画像データ処理装置において、Ａ時刻に撮影された画像データの縮小画像データａ１と処理画像データａ２（画像処理パラメータＡを用いた）と、Ｂ時刻に撮影された画像データの縮小画像データｂ１と処理画像データｂ２（画像処理パラメータＢを用いた）とを用いて、差分処理α、差分処理β、差分処理γ、及び差分処理δの４通りの差分処理を行う例を示す図である。。

差分処理とは、Ａ時刻に撮影された画像データの縮小画像データａ１、及び処理画像データａ２を縮小処理した縮小画像データのいずれか一方と、Ｂ時刻に撮影された縮小画像データｂ１、及び処理画像データを縮小処理した縮小画像データのいずれか一方とを用いて経時差分画像データを生成する処理をいう。差分処理γと差分処理δの対象となるＡ時刻とＢ時刻の画像データは、交換可能である。

差分処理αは、Ａ時刻に撮影された画像データの縮小画像データａ1と、Ｂ時刻に撮影された画像データの縮小画像データｂ1との間で行われて経時差分画像データを生成する。すなわち、差分処理αは、同一の被写体について撮影時刻の異なる画像データの第１の縮小画像データａ1と第２の縮小画像データｂ1の組み合わせから経時差分画像データを生成する処理である。

差分処理データβは、Ａ時刻に撮影された画像データの処理画像データａ２を縮小処理して得られた縮小処理画像データと、Ｂ時刻に撮影された画像データの処理画像データｂ２を縮小処理して得られた縮小処理画像データとの間で行われて経時差分画像を生成する（ステップＳ２０）。すなわち、差分処理βは、同一の被写体について撮影時刻の異なる画像データの第１の処理画像データａ２と第２の処理画像データｂ２を夫々縮小処理して生成した第３の縮小画像データと第４の縮小処理画像データの組み合わせから経時差分画像を生成する処理である。

差分処理γは、Ａ時刻（第１の時刻）に撮影された画像データの処理画像データａ２を縮小処理して得られた第２の縮小処理画像データと、Ｂ時刻（第２の時刻）に撮影された画像データの第１の縮小画像データｂ１を画像処理パラメータＡを用い、縮小比率に応じて画像処理して得られた第３の縮小処理画像データとの間で行われて経時差分画像を生成する。すなわち、差分処理γは、被写体の処理画像データａ２を縮小処理して得られた第２の縮小画像データと、第１の処理画像データａ２を生成した画像処理パラメータＡに基づき、被写体と同一の被写体であって撮影時刻の異なる画像データの第１の縮小画像データｂ１をＡ時刻に撮影された画像データの処理画像データａ２の生成に用いた画像処理パラメータＡを用い、縮小比率に応じて画像処理して得た第３の縮小処理画像データとの組み合わせから経時差分画像を生成する処理である。

差分処理δは、Ａ時刻（第１の時刻）に撮影された画像データの処理画像データａ２を縮小処理して得られた第２の縮小処理画像データと、同一の被写体についてＢ時刻（第２の時刻）に撮影された画像データの第１の縮小画像データｂ１を画像処理パラメータＢを用い、縮小比率に応じて画像処理して得られた第４の縮小処理画像データとの間で行い経時差分画像を生成する。すなわち、差分処理δは、被写体の処理画像データａ２を縮小処理して生成した第２の縮小画像データと、被写体と同一の被写体であって撮影時刻の異なるＢ時刻に撮影された画像データの第１の縮小画像データｂ１を、Ｂ時刻に撮影された画像データの第２の処理画像ｂ２の生成に用いた画像処理パラメータＢを用い、縮小比率に応じて画像処理して得た第４の縮小処理画像データとの組み合わせから経時差分画像を生成する処理である。

上述した経時差分処理によれば、処理画像データと縮小画像データを同時に保存することにより、縮小画像と処理画像のどちらか一方が欠損していたり、全て揃っていても経時差分処理に失敗した場合等に、状況に応じて、差分処理を実行することができる。この場合、差分処理α,β,γ,δが以下の６通りに使い分けられる。
（１）縮小画像ａ1、処理画像ａ2と、縮小画像ｂ1、処理画像ｂ2との全てが揃っている場合は、差分処理α,β,γ,δを行う。
（２）縮小画像ａ1と、縮小画像ｂ1との組み合わせの場合は、差分処理αを行う。
（３）処理画像ａ2と、処理画像ｂ2との組み合わせの場合は、差分処理βを行う。
（４）縮小画像ａ1、処理画像ａ2と、縮小画像ｂ1との組み合わせの場合は、差分処理α,γ,δを行う。
（５）処理画像ａ2と、縮小画像ｂ1及び処理画像ｂ2との組み合わせの場合は、差分処理β,γ,δを行う。
（６）処理画像ａ2と、縮小画像ｂ1との組み合わせの場合は、差分処理γ,δを行う。

これにより、通常の診断には医者は見慣れた処理画像を使用でき、縦隔部の診断時や経時差分処理時には白飛びが少なく、細部の腫瘍抽出が可能な縮小画像を使用でき、又、必要な時に、必要なものだけ経時差分画像データを生成することができ、医師は診断に必要の無い画像に目を通す必要がなくなり、読影する負担も軽減され、又、ハードディスク容量の圧迫も軽減され、無駄な処理時間を費やす必要もなくなる。

なお、差分処理α,β,γ,δの優先順位は個別に設定可能である。また、差分処理α,β,γ,δが実行されるタイミングは、保存済みの１患者、１検査、又は１画像データや、１組の患者、１組の検査、又は１組の画像が明示的に選択されるか、又は明示的に表示されたときである。

以下、経時差分処理の具体例について説明する。

図４は、図１における外部出力装置３５に表示されるＧＵＩを説明する図であり、保存済みの１患者、１検査、又は１画像データが明示的に表示された場合を示している。

図４において、被写体（患者）４０を選択又は表示した場合は、この患者４０は検査４１，４２，４３を持っているので、最も古い検査４１の画像データをステップＳ２１で基準画像データに設定し、検査４１以降の検査が持つ画像データと同じ部位の画像データとの差分処理を行う。

このケースでは、部位：胸部画像データ４４を基準画像データとした場合、ステップＳ２２で検索される差分対象画像データは胸部画像データ４６，４８であり、２つの経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。また、部位：腹部画像データ４５を基準画像データとした場合、ステップＳ２２で検索される差分対象画像データは腹部画像データ４７，４９であり、２つの経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。

次に、検査４２を選択又は表示した場合は、検査４２の持つ画像データ４６，４７をステップＳ２１で基準画像データに設定し、検査４２以降の検査が持つ画像データと同じ部位の画像データとの差分処理を行う。部位：胸部画像データ４６を基準画像データとした場合、ステップＳ２２で検索される差分対象画像データは胸部画像データ４８のみとなり、１つの経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。また、部位：腹部画像データ４７を基準画像データとした場合、ステップＳ２２で検索される差分対象画像データは腹部画像データ４９のみとなり、１つの経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。

図５は、図１における外部出力装置３５に表示される画像データを説明する図であり、保存済みの１患者、１検査、又は１画像データが明示的に表示された他の例を示している。

図５において、符号５０に示すように、画像データ５００のみを選択又は表示した場合は、画像データ５００がステップＳ２１で基準画像データに設定され、画像データ５００を持つ検査の検査日以降の検査が持つ画像データ５００と同じ部位の画像データとの差分処理を行う。

符号５１のように、同じ患者で同じ部位だが検査の違う画像データ５１０と画像データ５１１を同時に選択又は表示した場合は、画像データ５１０と画像データ５１１のうち古い方の画像データがステップＳ２１で基準画像データに設定され、新しい方の画像データを差分対象画像データとして、経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。

符号５２のように、同じ患者で同じ部位だが検査の違う画像データ５２０と画像データ５２１と画像データ５２２と画像データ５２３を同時に選択又は表示した場合は、画像データ５２０と画像データ５２１と画像データ５２２と画像データ５２３のうち最も古い画像データがステップＳ２１で基準画像データに設定され、他の画像データを差分対象画像データとして、経時差分画像データがステップＳ２４で作成される。続いて、次に古い画像データがステップＳ２１で基準画像データに設定され、他の画像データを差分対象画像データとして、経時差分画像データがステップＳ２４で作成される、というように差分対象となるすべての画像データに対して差分処理が行われる。

上述した実施形態は、データ処理が１台の処理装置で行われているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、処理はサーバで行い、外部出力装置による画像参照及びユーザ操作などは、ネットワーク上のクライアントから行えるクライアント／サーバモデルであってもよい設計となっている。この場合であっても、本発明の主旨はなんら損なわれない。

本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしても良い。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

本発明の実施形態に係る医用画像データ処理装置の構成を概略的に示す図である。 図１における経時差分処理部によって実行される経時差分処理の手順を示すフローチャートである。 図３は、図２の経時差分処理の態様を説明する図である。 図１における外部出力装置に表示されるＧＵＩを説明する図であり、保存済みの１患者、１検査、又は１画像データが明示的に表示された場合を示している。 図１における外部出力装置に表示される画像を説明する図であり、保存済みの１患者、１検査、又は１画像データが明示的に表示された他の例を示している。

符号の説明

１０ 放射線撮影装置
１１ サーバー
１２ 画像受信部
１３ 縮小処理部
１４ 画像処理部
１５ データ蓄積部

Claims (8)

1. 被写体を撮影することにより得られる画像データを受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した第１の時刻に撮影された画像データを画像処理して処理画像データを生成する画像処理手段と、
   前記受信手段で受信した第２の時刻に撮影された画像データを縮小処理して第１の縮小画像データを生成する縮小処理手段と、
   前記処理画像データに縮小処理を行って作成した第２の縮小画像データと、前記第１の縮小画像データに前記処理画像データの画像処理に用いた画像処理パラメータを用いて、縮小比率に応じて画像処理を行って作成した第３の縮小画像データとの差分処理を行うことにより、経時差分画像データを生成する経時差分画像データ生成手段とを備えることを特徴とする医用画像データ処理装置。
2. 被写体を撮影することにより得られる画像データを受信する受信ステップと、
   前記受信ステップで受信した第１の時刻に撮影された画像データを画像処理して処理画像データを生成する画像処理ステップと、
   前記受信ステップで受信した第２の時刻に撮影された画像データを縮小処理して第１の縮小画像データを生成する縮小処理ステップと、
   前記処理画像データに縮小処理を行って作成した第２の縮小画像データと、前記第１の縮小画像データに前記処理画像データの画像処理に用いた画像処理パラメータを用いて、縮小比率に応じて画像処理を行って作成した第３の縮小画像データとの差分処理を行う経時差分画像データ生成ステップとを備えることを特徴とする医用画像データ処理方法。
3. 前記画像処理は、階調処理又は鮮鋭化処理を含むことを特徴とする請求項２に記載の医用画像データ処理方法。
4. 前記経時差分画像データ生成ステップは、前記受信ステップが前記画像データを受信する毎に、前記経時差分画像データを生成することを特徴とする請求項２又は３に記載の医用画像データ処理方法。
5. 前記経時差分画像データ生成ステップは、記憶されている１患者、１検査、又は１画像が明示的に選択又は表示される毎に、前記経時差分画像データを生成することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の医用画像データ処理方法。
6. 前記経時差分画像データ生成ステップは、１組の患者、１組の検査、又は１組の画像が明示的に選択又は表示される毎に、前記経時差分画像データを生成することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の医用画像データ処理方法。
7. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載の医用画像データ処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７記載のプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。

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