JP6436182B2 - Dynamic image analyzer - Google Patents

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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/026Measuring blood flow
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
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    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30061Lung

Description

本発明は、動態画像解析装置に関するものである。   The present invention relates to a dynamic image analysis apparatus.

従来のフィルム/スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、FPD(flat panel detector)等の半導体イメージセンサを利用して検査
対象部位の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、1秒間に複数回の撮影を行って、検査対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。
In contrast to the conventional still image and diagnosis of radiation using a film / screen or photostimulable phosphor plate, a dynamic image of the region to be examined is taken using a semiconductor image sensor such as an FPD (flat panel detector), Attempts have been made to apply it to diagnosis. Specifically, by utilizing the responsiveness of reading / erasing of image data of the semiconductor image sensor, pulsed radiation is continuously irradiated from the radiation source in accordance with the reading / erasing timing of the semiconductor image sensor. Take multiple shots per second to capture the dynamics of the area to be examined. By sequentially displaying a series of a plurality of images acquired by imaging, a doctor can recognize a series of movements of a region to be examined.

また、動態画像を見やすく表示するための各種技術も提案されている。例えば、特許文献1には、動態画像のフレーム間差分画像を作成し、差分動画像を表示する技術が記載されている。   Various techniques for displaying dynamic images in an easy-to-view manner have also been proposed. For example, Patent Document 1 describes a technique for creating a difference image between frames of a dynamic image and displaying the difference moving image.

特開2004−312434号公報JP 2004-31434 A

本発明の課題は、胸部を動態撮影することにより得られた画像に基づいて、換気の状態についての診断支援情報を提供できるようにすることである。   An object of the present invention is to provide diagnosis support information about a ventilation state based on an image obtained by dynamic imaging of a chest.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の動態画像解析装置は、
人体の胸部を動態撮影することにより得られた前記胸部の動態を示す複数のフレーム画像の中から一の基準画像を定め、当該基準画像を複数の小領域に分割し、前記複数のフレーム画像のうちの前記基準画像以外の他のフレーム画像において、前記基準画像の複数の各小領域に対応する小領域を算出する領域分割手段と、
前記複数のフレーム画像において対応する小領域毎に画像解析を行って、前記小領域毎に換気状態の情報を取得する解析手段と、
を備え、
前記解析手段は、前記小領域毎に、前記基準画像に対する面積変化が所定値を超えるタイミングを前記換気状態の情報として取得することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, a dynamic image analyzer of the invention according to claim 1
A reference image is defined from a plurality of frame images showing the dynamics of the chest obtained by dynamic imaging of the human chest, and the reference image is divided into a plurality of small regions. Area dividing means for calculating small areas corresponding to a plurality of small areas of the reference image in frame images other than the reference image,
An analysis unit that performs image analysis for each corresponding small area in the plurality of frame images, and obtains ventilation state information for each small area;
With
It said analyzing means, before Symbol small regions each, area change relative to the reference image and acquires a timing which exceeds a predetermined value as the information of the ventilation.

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、
前記解析手段は、前記小領域毎に取得した前記タイミングが所定値を超える領域を異常と判定することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The analysis unit determines that an area in which the timing acquired for each small area exceeds a predetermined value is abnormal .

本発明によれば、胸部を動態撮影することにより得られた画像に基づいて、換気の状態についての診断支援情報を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the diagnostic assistance information about the state of ventilation based on the image obtained by carrying out dynamic imaging | photography of the chest.

本発明の実施の形態における動態画像診断支援システムの全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of whole structure of the dynamic image diagnosis assistance system in embodiment of this invention. 図1に示す撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging | photography control processing performed by the control part of the imaging | photography console shown in FIG. 図1に示す演算装置の制御部により実行される画像解析処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the image analysis process performed by the control part of the arithmetic unit shown in FIG. 図1に示す演算装置の制御部により実行される領域分割処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the area | region division process performed by the control part of the arithmetic unit shown in FIG. 図4の領域分割処理により取得される小領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the small area | region acquired by the area | region division process of FIG. 図1に示す演算装置の制御部により実行される喚気判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the arousal determination process performed by the control part of the arithmetic unit shown in FIG. (a)は、図6の喚気判定処理において異常の判定に用いる周辺領域を説明するための図、(b)は、小領域が小さい場合に図6の喚気判定処理において異常の判定に用いる周辺領域を説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the periphery area | region used for determination of abnormality in the arousal determination process of FIG. 6, (b) is a periphery used for determination of abnormality in the arousal determination process of FIG. 6 when a small area | region is small. It is a figure for demonstrating an area | region. (a)は、図6の喚気判定処理において異常の判定に用いる左右の肺野領域を説明するための図、(b)は、小領域が小さい場合に図6の喚気判定処理において異常の判定に用いる左右の肺野領域を説明するための図である。(A) is a figure for demonstrating the left and right lung field area | region used for determination of abnormality in the arousal determination process of FIG. 6, (b) determines abnormality in the arousal determination process of FIG. 6 when a small area | region is small. It is a figure for demonstrating the left and right lung field area | region used for. 図1に示す演算装置の制御部により実行される血流判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the blood-flow determination process performed by the control part of the arithmetic unit shown in FIG. 図1に示す診断用コンソールの制御部により実行される表示制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the display control process performed by the control part of the diagnostic console shown in FIG. 図1に示す診断用コンソールの表示部に表示される判定結果表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the determination result display screen displayed on the display part of the diagnostic console shown in FIG.

以下、本発明に係る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。
〔動態画像診断支援システム100の構成〕
まず、構成を説明する。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the illustrated example.
[Configuration of Dynamic Image Diagnosis Support System 100]
First, the configuration will be described.

図1に、本実施の形態における動態画像診断支援システム100の全体構成を示す。   FIG. 1 shows the overall configuration of a dynamic image diagnosis support system 100 in the present embodiment.

図1に示すように、動態画像診断支援システム100は、撮影装置1と、撮影用コンソール2とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール2と、診断用コンソール3と、演算装置4と、画像サーバ5とがLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークNTを介して接続されて構成されている。動態画像診断支援システム100を構成する各装置は、DICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、DICOMに則って行われる。
〔撮影装置1の構成〕
撮影装置1は、例えば、呼吸に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等を含む人体の胸部を動態撮影する装置である。動態撮影は、人体の胸部に対し、X線等の放射線を連続照射して複数の画像を取得(即ち、連続撮影)することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
As shown in FIG. 1, in the dynamic image diagnosis support system 100, an imaging device 1 and an imaging console 2 are connected by a communication cable or the like, an imaging console 2, a diagnostic console 3, an arithmetic device 4, The image server 5 is connected via a communication network NT such as a LAN (Local Area Network). Each device constituting the dynamic image diagnosis support system 100 conforms to the DICOM (Digital Image and Communications in Medicine) standard, and communication between the devices is performed according to DICOM.
[Configuration of the photographing apparatus 1]
The imaging apparatus 1 is an apparatus that performs dynamic imaging of the chest of a human body including, for example, pulmonary expansion and contraction morphological changes associated with breathing, heart pulsation, and the like. Dynamic imaging is performed by continuously irradiating a human chest with radiation such as X-rays to acquire a plurality of images (that is, continuous imaging). A series of images obtained by this continuous shooting is called a dynamic image. Each of the plurality of images constituting the dynamic image is called a frame image.

撮影装置1は、図1に示すように、放射線源11、放射線照射制御装置12、放射線検出部13、読取制御装置14、サイクル検出センサ15、サイクル検出装置16等を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the imaging apparatus 1 includes a radiation source 11, a radiation irradiation control device 12, a radiation detection unit 13, a reading control device 14, a cycle detection sensor 15, a cycle detection device 16, and the like.

放射線源11は、放射線照射制御装置12の制御に従って、被写体Mに対し放射線(X線)を照射する。   The radiation source 11 irradiates the subject M with radiation (X-rays) under the control of the radiation irradiation control device 12.

放射線照射制御装置12は、撮影用コンソール2に接続されており、撮影用コンソール2から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源11を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール2から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、撮影開始/終了タイミング、X線管電流の値、X線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、1秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射1回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、1回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。   The radiation irradiation control device 12 is connected to the imaging console 2 and controls the radiation source 11 based on the radiation irradiation conditions input from the imaging console 2 to perform radiation imaging. The radiation irradiation conditions input from the imaging console 2 are, for example, pulse rate, pulse width, pulse interval, imaging start / end timing, X-ray tube current value, X-ray tube voltage value, filter type during continuous irradiation. Etc. The pulse rate is the number of times of radiation irradiation per second, and matches the frame rate described later. The pulse width is a radiation irradiation time per one irradiation. The pulse interval is the time from the start of one radiation irradiation to the start of the next radiation irradiation in continuous imaging, and coincides with a frame interval described later.

放射線検出部13は、FPD等の半導体イメージセンサにより構成される。FPDは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源11から照射されて少なくとも被写体Mを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の画素がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング部により構成されている。   The radiation detection unit 13 is configured by a semiconductor image sensor such as an FPD. The FPD has, for example, a glass substrate or the like, detects radiation that has been irradiated from the radiation source 11 and transmitted through at least the subject M at a predetermined position on the substrate according to its intensity, and detects the detected radiation as an electrical signal. A plurality of pixels to be converted and stored are arranged in a matrix. Each pixel includes a switching unit such as a TFT (Thin Film Transistor).

読取制御装置14は、撮影用コンソール2に接続されている。読取制御装置14は、撮影用コンソール2から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部13の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、放射線検出部13に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、読取制御装置14は、取得した画像データを撮影用コンソール2に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ(マトリックスサイズ)等である。フレームレートは、1秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、1回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。   The reading control device 14 is connected to the imaging console 2. The reading control device 14 controls the switching unit of each pixel of the radiation detection unit 13 based on the image reading condition input from the imaging console 2 to switch the reading of the electrical signal accumulated in each pixel. Then, the image data is acquired by reading the electrical signal accumulated in the radiation detection unit 13. Then, the reading control device 14 outputs the acquired image data to the imaging console 2. The image reading conditions are, for example, a frame rate, a frame interval, a pixel size, an image size (matrix size), and the like. The frame rate is the number of frame images acquired per second and matches the pulse rate. The frame interval is the time from the start of one frame image acquisition operation to the start of the next frame image acquisition operation in continuous shooting, and coincides with the pulse interval.

ここで、放射線照射制御装置12と読取制御装置14は互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。   Here, the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14 are connected to each other, and exchange synchronization signals to synchronize the radiation irradiation operation and the image reading operation.

サイクル検出センサ15は、被写体Mの呼吸運動の状態を検出して検出情報をサイクル検出装置16に出力する。サイクル検出センサ15としては、例えば、呼吸モニタベルト、CCD(Charge Coupled Device)カメラ、光学カメラ、スパイロメータ等を適用することができる。   The cycle detection sensor 15 detects the respiratory motion state of the subject M and outputs detection information to the cycle detection device 16. As the cycle detection sensor 15, for example, a respiration monitor belt, a CCD (Charge Coupled Device) camera, an optical camera, a spirometer, or the like can be applied.

サイクル検出装置16は、サイクル検出センサ15により入力された検出情報に基づいて、呼吸サイクル数、及び現在呼吸運動の1サイクル中のどの状態であるか(例えば、吸気、吸気から呼気の変換点、呼気、呼気から吸気の変換点のどの状態か)を検出し、検出結果(サイクル情報)を撮影用コンソール2の制御部21に出力する。サイクル検出装置16は、例えば、サイクル検出センサ15(呼吸モニタベルト、CCDカメラ、光学カメラ、スパイロメータ等)により肺の状態が吸気から呼気への変換点であることを示す検出情報が入力されたタイミングを1サイクルの基点とし、次にこの状態が検出されるタイミングまでの間を1サイクルとして認識する。
〔撮影用コンソール2の構成〕
撮影用コンソール2は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置1に出力して撮影装置1による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置1により取得された画像データを撮影技師によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。
Based on the detection information input by the cycle detection sensor 15, the cycle detection device 16 determines the number of respiratory cycles and the state during one cycle of the current respiratory motion (for example, inspiration, inspiration to expiration conversion point, The state of the conversion point of exhalation and exhalation to inspiration is detected, and the detection result (cycle information) is output to the control unit 21 of the imaging console 2. The cycle detection device 16 receives, for example, detection information indicating that the state of the lung is a conversion point from inspiration to expiration by a cycle detection sensor 15 (respiration monitor belt, CCD camera, optical camera, spirometer, etc.). The timing is set as the base point of one cycle, and the period until the next timing when this state is detected is recognized as one cycle.
[Configuration of the shooting console 2]
The imaging console 2 outputs radiation irradiation conditions and image reading conditions to the imaging apparatus 1 to control radiation imaging and radiation image reading operations by the imaging apparatus 1, and also captures image data acquired by the imaging apparatus 1. Displayed for confirmation of whether the image is suitable for confirmation of positioning or diagnosis.

撮影用コンソール2は、図1に示すように、制御部21、記憶部22、操作部23、表示部24、通信部25を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。   As shown in FIG. 1, the imaging console 2 includes a control unit 21, a storage unit 22, an operation unit 23, a display unit 24, and a communication unit 25, and each unit is connected by a bus 26.

制御部21は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory
)等により構成される。制御部21のCPUは、操作部23の操作に応じて、記憶部22に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って撮影用コンソール2各部の動作や、撮影装置1の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。
The control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory).
) Etc. The CPU of the control unit 21 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 22 in accordance with the operation of the operation unit 23 and expands them in the RAM. The operation and the radiation irradiation operation and reading operation of the imaging apparatus 1 are centrally controlled.

記憶部22は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部22は、制御部21で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部22は、図2に示す撮影フローの制御を行うための撮影制御処理プログラムを記憶している。また、記憶部22は、検査対象部位に対応付けて放射線照射条件及び画像読取条件を記憶している。各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部21は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。   The storage unit 22 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, or the like. The storage unit 22 stores various programs executed by the control unit 21 and data such as parameters necessary for execution of processing by the programs or processing results. For example, the storage unit 22 stores a shooting control processing program for controlling the shooting flow shown in FIG. In addition, the storage unit 22 stores radiation irradiation conditions and image reading conditions in association with the examination target region. Various programs are stored in the form of readable program code, and the control unit 21 sequentially executes operations according to the program code.

操作部23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21に出力する。また、操作部23は、表示部24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21に出力する。   The operation unit 23 includes a keyboard having a cursor key, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse. The control unit 23 controls an instruction signal input by key operation or mouse operation on the keyboard. To 21. In addition, the operation unit 23 may include a touch panel on the display screen of the display unit 24. In this case, the operation unit 23 outputs an instruction signal input via the touch panel to the control unit 21.

表示部24は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)等のモニタにより構成され、制御部21から入力される表示信号の指示に従って、操作部23からの入力指示やデータ等を表示する。   The display unit 24 is configured by a monitor such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube), and displays an input instruction, data, or the like from the operation unit 23 in accordance with an instruction of a display signal input from the control unit 21. To do.

通信部25は、LANアダプタやモデムやTA(Terminal Adapter)等を備え、通信ネットワークNTに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
〔診断用コンソール3の構成〕
診断用コンソール3は、画像サーバ5から動態画像の画像データを取得し、取得した画像データに基づいて動態画像を表示して医師が読影診断するための端末である。
The communication unit 25 includes a LAN adapter, a modem, a TA (Terminal Adapter), and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.
[Configuration of diagnostic console 3]
The diagnostic console 3 is a terminal that acquires image data of a dynamic image from the image server 5, displays a dynamic image based on the acquired image data, and makes a diagnostic interpretation by a doctor.

診断用コンソール3は、図1に示すように、制御部31、記憶部32、操作部33、表示部34、通信部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。   As shown in FIG. 1, the diagnostic console 3 includes a control unit 31, a storage unit 32, an operation unit 33, a display unit 34, and a communication unit 35, and each unit is connected by a bus 36.

制御部31は、CPU、RAM等により構成される。制御部31のCPUは、操作部33の操作に応じて、記憶部32に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する表示制御処理を始めとする各種処理を実行し、診断用コンソール3各部の動作を集中制御する。   The control unit 31 includes a CPU, a RAM, and the like. The CPU of the control unit 31 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 32 in accordance with the operation of the operation unit 33 and expands them in the RAM, and displays control described later according to the expanded programs. Various processes including the process are executed to centrally control the operation of each part of the diagnostic console 3.

記憶部32は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部32は、制御部31で実行される表示制御処理プログラムを始めとする各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部31は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。   The storage unit 32 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, or the like. The storage unit 32 stores various programs and programs including the display control processing program executed by the control unit 31 and parameters such as parameters necessary for execution of processing or data such as processing results. These various programs are stored in the form of readable program codes, and the control unit 31 sequentially executes operations according to the program codes.

操作部33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33は、表示部34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 operation unit 33 includes a keyboard having cursor keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse. The control unit 33 controls an instruction signal input by key operation or mouse operation on the keyboard. To 31. The operation unit 33 may include a touch panel on the display screen of the display unit 34, and in this case, an instruction signal input via the touch panel is output to the control unit 31.

表示手段としての表示部34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33からの入力指示やデータ等を表示する。   The display unit 34 as a display unit is configured by a monitor such as an LCD or a CRT, and displays an input instruction, data, or the like from the operation unit 33 in accordance with an instruction of a display signal input from the control unit 31.

通信部35は、LANアダプタやモデムやTA等を備え、通信ネットワークNTに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
〔演算装置4の構成〕
演算装置4は、撮影用コンソール2から送信された動態画像の画像データに画像解析処理を施して、画像サーバ5に送信する。
The communication unit 35 includes a LAN adapter, a modem, a TA, and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.
[Configuration of the arithmetic unit 4]
The arithmetic device 4 performs image analysis processing on the image data of the dynamic image transmitted from the imaging console 2 and transmits it to the image server 5.

演算装置4は、図1に示すように、制御部41、記憶部42、通信部43等を備えて構成され、各部はバス44により接続されている。   As shown in FIG. 1, the arithmetic device 4 includes a control unit 41, a storage unit 42, a communication unit 43, and the like, and each unit is connected by a bus 44.

制御部41は、CPU、RAM等により構成される。制御部41のCPUは、記憶部42に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してRAM内に展開し、展開されたプログラムに従って、後述する画像解析処理を始めとする各種処理を実行し、演算装置4各部の動作を集中制御する。   The control unit 41 includes a CPU, a RAM, and the like. The CPU of the control unit 41 reads out the system program and various processing programs stored in the storage unit 42 and expands them in the RAM, and executes various processes including image analysis processing described later according to the expanded programs. Then, the operation of each part of the arithmetic unit 4 is centrally controlled.

記憶部42は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部42は、制御部41で実行される画像解析処理プログラムを始めとする各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部41は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。   The storage unit 42 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, or the like. The storage unit 42 stores various programs and programs including the image analysis processing program executed by the control unit 41 and parameters such as parameters necessary for execution of processing or data such as processing results. These various programs are stored in the form of readable program codes, and the control unit 41 sequentially executes operations according to the program codes.

通信部43は、LANアダプタやモデムやTA等を備え、通信ネットワークNTに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
〔画像サーバ5の構成〕
画像サーバ5は、ハードディスク等により構成される記憶装置を有し、演算装置4から送信された動態画像の画像データを記憶装置に検索可能に記憶し管理するコンピュータ装置である。画像サーバ5は、診断用コンソール3から動態画像の取得要求が送信されると、要求された動態画像の画像データを記憶装置から読み出して診断用コンソール3に送信する。
〔動態画像診断支援システム100の動作〕
次に、上記動態画像診断支援システム100における動作について説明する。
(撮影動作)
まず、動態画像診断支援システム100における撮影の流れについて説明する。
The communication unit 43 includes a LAN adapter, a modem, a TA, and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.
[Configuration of Image Server 5]
The image server 5 is a computer device that has a storage device composed of a hard disk or the like, and stores and manages the image data of the dynamic image transmitted from the arithmetic device 4 in the storage device so as to be searchable. When a dynamic image acquisition request is transmitted from the diagnostic console 3, the image server 5 reads out the requested dynamic image data from the storage device and transmits it to the diagnostic console 3.
[Operation of Dynamic Image Diagnosis Support System 100]
Next, the operation in the dynamic image diagnosis support system 100 will be described.
(Shooting operation)
First, the flow of imaging in the dynamic image diagnosis support system 100 will be described.

図2に、撮影装置1及び撮影用コンソール2において実行される撮影フローを示す。   FIG. 2 shows a photographing flow executed in the photographing apparatus 1 and the photographing console 2.

まず、撮影技師により撮影用コンソール2の操作部23が操作され、撮影対象(被写体M)の患者情報(患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等)の入力が行われる(ステップS1)。   First, the operation unit 23 of the imaging console 2 is operated by the imaging engineer, and patient information (patient name, height, weight, age, sex, etc.) of the imaging target (subject M) is input (step S1).

次いで、撮影用コンソール2の制御部21により、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定される(ステップS2)。   Next, the radiation irradiation conditions are read from the storage unit 22 and set in the radiation irradiation control device 12 by the control unit 21 of the imaging console 2, and the image reading conditions are read from the storage unit 22 and read control device. 14 is set (step S2).

次いで、操作部23の操作による放射線照射の指示が待機され、操作部23により放射線照射指示が入力されると(ステップS3;YES)、制御部21により、サイクル検出装置16にサイクル検出開始の指示が出力され、サイクル検出センサ15及びサイクル検出装置16による被写体Mの呼吸運動のサイクル検出が開始される(ステップS4)。サイクル検出装置16により所定の状態(ここでは、吸気から呼気への変換点)であることが検出されると、制御部21により放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される(ステップS5)。即ち、放射線照射制御装置12に設定されたパルス間隔で放射線源11により放射線が照射され、放射線検出部13により画像データ(フレーム画像)が取得される。サイクル検出装置16により予め定められた動態サイクル数が検出されると、制御部21により放射線照射制御装置12及び読取制御装置14に撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。   Next, the radiation irradiation instruction by the operation of the operation unit 23 is waited. When the radiation irradiation instruction is input by the operation unit 23 (step S3; YES), the control unit 21 instructs the cycle detection device 16 to start cycle detection. Is output, and the cycle detection of the breathing motion of the subject M by the cycle detection sensor 15 and the cycle detection device 16 is started (step S4). When the cycle detection device 16 detects a predetermined state (here, a conversion point from inspiration to expiration), the control unit 21 outputs an imaging start instruction to the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14. Then, dynamic imaging is started (step S5). That is, radiation is emitted from the radiation source 11 at a pulse interval set in the radiation irradiation control device 12, and image data (frame image) is acquired by the radiation detection unit 13. When the cycle detecting device 16 detects a predetermined number of dynamic cycles, the control unit 21 outputs an instruction to end imaging to the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14, and the imaging operation is stopped.

撮影により取得された画像データは順次撮影用コンソール2に入力され、制御部21により、撮影順を示す番号と対応付けて記憶部22に記憶されるとともに(ステップS6)、表示部24に表示される(ステップS7)。撮影技師は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された(撮影OK)か、再撮影が必要(撮影NG)か、を判断する。そして、操作部23を操作して、判断結果を入力する。   Image data acquired by shooting is sequentially input to the shooting console 2, and is stored in the storage unit 22 in association with a number indicating the shooting order by the control unit 21 (step S6) and displayed on the display unit 24. (Step S7). The imaging engineer confirms the positioning and the like based on the displayed dynamic image, and determines whether an image suitable for diagnosis is acquired by imaging (imaging OK) or re-imaging is necessary (imaging NG). Then, the operation unit 23 is operated to input a determination result.

操作部23の所定の操作により撮影OKを示す判断結果が入力されると(ステップS8;YES)、制御部21により、動態撮影で取得された一連の画像データ、即ち一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別IDや、患者情報、検査対象部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号、サイクル情報等の情報が付帯され(例えば、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ)、通信部25を介して演算装置4に送信される(ステップS9)。そして、本処理は終了する。一方、操作部23の所定の操作により撮影NGを示す判断結果が入力されると(ステップS8;NO)、制御部21により、記憶部22に記憶された一連の画像データが削除され(ステップS10)、本処理は終了する。
(演算装置4の動作)
次に、演算装置4における動作について説明する。
When a judgment result indicating photographing OK is input by a predetermined operation of the operation unit 23 (step S8; YES), a series of image data acquired by dynamic photographing, that is, a series of frame images is respectively input by the control unit 21. Identification information for identifying a dynamic image, information such as patient information, examination site, radiation irradiation conditions, image reading conditions, imaging order number, cycle information, etc. are attached (for example, image data in DICOM format) Is written in the header area) and transmitted to the arithmetic unit 4 via the communication unit 25 (step S9). Then, this process ends. On the other hand, when a determination result indicating photographing NG is input by a predetermined operation of the operation unit 23 (step S8; NO), a series of image data stored in the storage unit 22 is deleted by the control unit 21 (step S10). ), This process ends.
(Operation of the arithmetic unit 4)
Next, the operation in the arithmetic device 4 will be described.

演算装置4においては、通信部43を介して撮影用コンソール2から動態画像の一連の画像データが受信されると、制御部41と記憶部42に記憶されている画像解析処理プログラムとの協働により図3に示す画像解析処理が実行される。   In the arithmetic unit 4, when a series of dynamic image data is received from the imaging console 2 via the communication unit 43, the control unit 41 and the image analysis processing program stored in the storage unit 42 cooperate. Thus, the image analysis process shown in FIG. 3 is executed.

画像解析処理においては、まず、領域分割処理が実行される(ステップS11)。   In the image analysis process, first, an area division process is executed (step S11).

図4に、領域分割処理のフローを示す。当該処理は、制御部41と記憶部42に記憶されている領域分割処理プログラムとの協働により実現される。   FIG. 4 shows a flow of the area division process. This process is realized by the cooperation of the control unit 41 and the area division processing program stored in the storage unit 42.

まず、動態画像を構成する複数のフレーム画像の中から基準画像(基準画像P1とする)が設定される(ステップS101)。基準画像P1は、何れのフレーム画像としてもよいが、ここでは、1番目(最初)に撮影されたフレーム画像として説明する。即ち、本実施の形態における基準画像P1は、吸気→呼気の変換点で撮影された、呼吸1サイクル中で肺野の面積が最大となる画像として説明する。   First, a reference image (referred to as a reference image P1) is set from a plurality of frame images constituting a dynamic image (step S101). The reference image P1 may be any frame image, but here, the reference image P1 will be described as the first (first) frame image. That is, the reference image P1 in the present embodiment will be described as an image that is captured at the inspiration → expiration conversion point and has the maximum lung field area in one respiratory cycle.

次いで、基準画像P1から肺野領域の抽出が行われる(ステップS102)。   Next, the lung field region is extracted from the reference image P1 (step S102).

肺野領域は、放射線(X線)の透過量が多いため、その周辺の領域に比べて信号値が高くなる。そこで、例えば、以下の処理により肺野領域が抽出される。   Since the lung field region has a large amount of transmission of radiation (X-rays), the signal value is higher than the surrounding region. Therefore, for example, a lung field region is extracted by the following process.

まず、各画素の信号値から濃度ヒストグラムを作成し、判別分析法等によって閾値を求める。次いで、求められた閾値より高信号の領域を肺野領域の候補として抽出する。次いで、候補領域の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出していく。そして、抽出されたエッジ点を多項式関数で近似して肺野領域の境界線を取得する。   First, a density histogram is created from the signal value of each pixel, and a threshold value is obtained by a discriminant analysis method or the like. Next, a region having a signal higher than the obtained threshold is extracted as a lung field region candidate. Next, edge detection is performed near the boundary of the candidate area, and a point where the edge is maximum in a small area near the boundary is extracted along the boundary. Then, the extracted edge point is approximated by a polynomial function to obtain a boundary line of the lung field region.

次いで、抽出した肺野領域を含む矩形領域が設定され、その矩形領域が0.4〜4cm角の小領域A1(図5に点線で示す)に分割される(ステップS103)。   Next, a rectangular area including the extracted lung field area is set, and the rectangular area is divided into 0.4 to 4 cm square small areas A1 (indicated by dotted lines in FIG. 5) (step S103).

次いで、カウンタnに1が設定され(ステップS104)、撮影順がn番のフレーム画像における各小領域A1が(n+1)番のフレーム画像のどの位置に対応するかを求めるローカルマッチング処理が行われる(ステップS105)。   Next, 1 is set to the counter n (step S104), and local matching processing is performed to determine which position in the (n + 1) th frame image each small region A1 in the nth frame image of the shooting order corresponds to. (Step S105).

ローカルマッチング処理は、例えば、特開2001−157667号に記載されている手法により行うことができる。具体的には、まず、撮影順が(n+1)番のフレーム画像に、撮影順がn番のフレーム画像における各小領域A1の探索領域がそれぞれ設定される。ここで、(n+1)番のフレーム画像に設定される各探索領域のそれぞれは、n番のフレーム画像における各小領域A1における中心点の座標を(x,y)とすると、同一の中心点(x,y)をもち、n番のフレーム画像の各小領域A1よりも縦横の幅が大きくなるように設定される(例えば、縦横の幅がそれぞれ2倍)。   The local matching process can be performed, for example, by a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-157667. Specifically, first, the search area of each small area A1 in the frame image with the shooting order n is set in the frame image with the shooting order (n + 1). Here, each search region set in the (n + 1) th frame image has the same center point (x, y) when the coordinates of the center point in each small region A1 in the nth frame image are (x, y). x, y), and the vertical and horizontal widths are set to be larger than each small area A1 of the nth frame image (for example, the vertical and horizontal widths are each doubled).

次いで、n番のフレーム画像の各小領域A1毎に、(n+1)番のフレーム画像に設定された探索領域において最もマッチング度合いが高くなる位置が算出され、(n+1)番のフレーム画像上での対応位置として算出される。マッチング度合いとしては、最小二乗法や相互相関係数が指標に用いられる。   Next, for each small area A1 of the nth frame image, a position having the highest matching degree in the search area set in the (n + 1) th frame image is calculated, and the position on the (n + 1) th frame image is calculated. Calculated as the corresponding position. As the degree of matching, a least square method or a cross-correlation coefficient is used as an index.

ローカルマッチング処理により撮影順がn番のフレーム画像の各小領域A1が(n+1)番のフレーム画像のどの位置(小領域)に対応するかが算出されると、(n+1)番のフレーム画像における各小領域A1の中心点の座標(x´,y´)がn番のフレーム画像の各小領域A1の中心点の座標(x,y)に対応する位置として取得され、RAMに記憶される(ステップS106)。   When it is calculated by the local matching processing which position (small area) of the (n + 1) th frame image corresponds to each small area A1 of the nth frame image in the shooting order, in the (n + 1) th frame image The coordinates (x ′, y ′) of the center point of each small area A1 are acquired as positions corresponding to the coordinates (x, y) of the center point of each small area A1 of the nth frame image and stored in the RAM. (Step S106).

次いで、(n+1)>フレーム画像数であるか否かが判断され、(n+1)>フレーム画像数ではないと判断されると(ステップS107;NO)、カウンタnが1インクリメントされ(ステップS108)、処理はステップS105に戻る。(n+1)>フレーム画像数であると判断されると(ステップS107;YES)、各フレーム画像が、図5に実線で示すように、各小領域A1の中心点を頂点とした新たな小領域A2に分割され(ステップS109)、領域分割処理は終了し、図3のステップS12に移行する。   Next, it is determined whether or not (n + 1)> the number of frame images. If it is determined that (n + 1)> the number of frame images is not satisfied (step S107; NO), the counter n is incremented by 1 (step S108). The process returns to step S105. If it is determined that (n + 1)> the number of frame images (step S107; YES), each frame image has a new small area whose apex is the center point of each small area A1, as indicated by a solid line in FIG. The area is divided into A2 (step S109), the area dividing process is completed, and the process proceeds to step S12 in FIG.

なお、上述の領域分割処理においては、基準画像P1における肺野領域を含む領域を縦横等間隔(0.4〜4cm)に区切って小領域A1を生成したが、フレーム画像における肺野内の血管領域の抽出(詳細後述)を行って血管の分岐点等、構造的に特徴のある点を求め、求めた点を中心点とした矩形領域を小領域A1としてローカルマッチング処理を行う対象領域としてもよい。   In the region dividing process described above, the small region A1 is generated by dividing the region including the lung field region in the reference image P1 into vertical and horizontal equal intervals (0.4 to 4 cm). However, the blood vessel region in the lung field in the frame image is generated. It is also possible to obtain a structurally characteristic point such as a blood vessel bifurcation point by extracting (details will be described later), and use a rectangular area centered on the obtained point as a small area A1 as a target area for local matching processing. .

また、上述の領域分割処理においては、各フレーム画像の画像データそのものでローカルマッチング処理を行ったが、グラディエントフィルタ等によりエッジ抽出した画像に対してローカルマッチング処理を行ってもよい。このとき、肋骨の影響を排除するために、各フレーム画像から肋骨部を画像認識し、肋骨部のエッジのみを排除することが好ましい。各フレーム画像における肋骨部の認識は、例えば、特開2005−20338号公報に提案されているように、エッジ検出(放物線近似形状検出)により検出された肋骨の初期形状を肋骨形状モデル(教師データから得られた平均形状と、教師データの主成分分析により得られた複数の主成分形状との線形和として任意の肋骨形状を生成する)に投影して、肋骨のモデル投影形状を求める手法を適用することができる。   Further, in the above-described region dividing process, the local matching process is performed on the image data of each frame image itself. However, the local matching process may be performed on an image whose edge is extracted by a gradient filter or the like. At this time, in order to eliminate the influence of the ribs, it is preferable to recognize the ribs from each frame image and exclude only the edges of the ribs. For example, as proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-20338, the recognition of the rib portion in each frame image is performed by using the initial shape of the rib detected by edge detection (parabolic approximate shape detection) as the rib shape model (teacher data). To generate an arbitrary rib shape as a linear sum of the average shape obtained from the above and a plurality of principal component shapes obtained by principal component analysis of teacher data) to obtain a model projection shape of the rib Can be applied.

図3のステップS12においては、喚気判定処理が実行される。   In step S12 of FIG. 3, an arousal determination process is executed.

図6に、喚気判定処理のフローを示す。当該処理は、制御部41と記憶部42に記憶されている喚気判定処理プログラムとの協働により実現される。   FIG. 6 shows a flow of the arousal determination process. This process is realized by cooperation between the control unit 41 and the arousal determination processing program stored in the storage unit 42.

まず、各フレーム画像において、新たに生成された小領域A2毎に、基準画像P1に対する面積変化率(具体的には、基準画像P1において対応する小領域A2に対する面積変化率をいう)、及び、撮影順が一つ前のフレーム画像に対する面積変化率(具体的には、撮影順が一つ前のフレーム画像おいて対応する小領域A2に対する面積変化率をいう)が算出される(ステップS201)。ここで、各フレーム画像の各小領域A2毎の、基準画像P1に対する面積変化率は、例えば、各フレーム画像の各小領域A2の面積(aとする)の、基準画像P1において対応する小領域A2の面積(bとする)に対する比の値(a/b)で求めることができる。同様に、各フレーム画像の各小領域A2毎の、撮影順が一つ前のフレーム画像に対する面積変化率は、例えば、各フレーム画像の各小領域A2の面積(aとする)の、撮影順が一つ前において対応する小領域A2の面積(cとする)に対する比の値(a/c)で求めることができる。各小領域A2の面積は、小領域A2内の画素数をカウントし、カウントした画素数に基づいて求めることができる。   First, in each frame image, for each newly generated small region A2, the area change rate with respect to the reference image P1 (specifically, the area change rate with respect to the corresponding small region A2 in the reference image P1), and An area change rate with respect to the previous frame image in the shooting order (specifically, an area change rate with respect to the corresponding small region A2 in the previous frame image in the shooting order) is calculated (step S201). . Here, the area change rate with respect to the reference image P1 for each small region A2 of each frame image is, for example, the small region corresponding to the reference image P1 in the area (a) of each small region A2 of each frame image. It can be determined by the value (a / b) of the ratio of A2 to the area (b). Similarly, the area change rate for each small region A2 of each frame image with respect to the frame image in the previous shooting order is, for example, the area of each small region A2 of each frame image (referred to as a) in the shooting order. Can be obtained by the ratio value (a / c) to the area (referred to as c) of the corresponding small region A2. The area of each small region A2 can be obtained based on the number of pixels counted in the small region A2.

次いで、各フレーム画像における小領域A2毎に算出された、基準画像P1に対する面積変化率及び撮影順が一つ前のフレーム画像に対する面積変化率を用いて解析が行われ、小領域A2毎に、喚気の状態が異常であるか否が判定される(ステップS202)。ステップS202では、主に、周辺小領域の挙動との整合性と時間変化に対する面積変化率の整合性を調べることで喚気の状態が異常であるか否かの判定を行う。例えば、各フレーム画像における各小領域A2について、基準画像P1に対する面積変化率、及び、撮影順が一つ前のフレーム画像に対する面積変化率を、それぞれ、周辺、左右肺野、上下肺野で比較する。
〔周辺〕
各フレーム画像における各小領域A2の面積変化率(基準画像P1に対する面積変化率、一つ前のフレーム画像に対する面積変化率のそれぞれ)について、垂直位置(垂直方向における位置)が略同一である同一肺野内(左肺野又は右肺野)の周辺の複数の小領域A2における面積変化率の平均値と比較する。そして、求めた平均値に対して予め定められた範囲(例えば、平均値±20%)を超えている小領域A2を異常と判定する。例えば、図7(a)に太線で示す小領域A2については、同図において点線で囲った領域内の複数の小領域A2における面積変化率の平均値と比較し、平均値に対して予め定められた範囲を超えるか否かで異常であるか否かを判定する。各小領域A2のサイズが所定サイズより小さい場合、図7(b)に示すように、面積変化率の平均値を求める領域を複数行としてもよい。
Next, an analysis is performed using the area change rate with respect to the reference image P1 and the area change rate with respect to the previous frame image calculated for each small region A2 in each frame image, and for each small region A2, It is determined whether or not the state of arousal is abnormal (step S202). In step S202, it is determined whether or not the state of arousal is abnormal mainly by checking the consistency with the behavior of the surrounding small area and the consistency of the area change rate with respect to the temporal change. For example, for each small region A2 in each frame image, the area change rate with respect to the reference image P1 and the area change rate with respect to the previous frame image are compared in the peripheral, left and right lung fields, and upper and lower lung fields, respectively. To do.
[Nearby]
The vertical positions (positions in the vertical direction) are substantially the same for the area change rates of the small regions A2 in each frame image (the area change rate with respect to the reference image P1 and the area change rate with respect to the previous frame image). A comparison is made with the average value of the area change rate in a plurality of small regions A2 around the lung field (left lung field or right lung field). Then, the small area A2 that exceeds a predetermined range (for example, the average value ± 20%) with respect to the obtained average value is determined to be abnormal. For example, for the small region A2 indicated by a bold line in FIG. 7A, the average value is determined in advance by comparing with the average value of the area change rates in the plurality of small regions A2 in the region surrounded by the dotted line in FIG. It is determined whether or not there is an abnormality depending on whether or not the specified range is exceeded. When the size of each small area A2 is smaller than a predetermined size, as shown in FIG. 7B, the area for obtaining the average value of the area change rate may be a plurality of rows.

異常と判定された各小領域A2については、面積変化(面積の増減量)が周辺に比べて大きすぎるか又は小さすぎるかを判定する。例えば、本実施の形態のように、基準画像P1を肺野面積が最大の画像とした場合、以下の基準1)、2)によりこの判定を行うことができる。
1)基準画像P1に対する面積変化率に基づき異常と判定された場合
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が大きい(基準画像P1からの変化(縮小率)が大きい)
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が小さい(基準画像P1からの変化(縮小率)が小さい)
2)一つ前のフレーム画像に対する面積変化率に基づき異常と判定された場合
a)呼気時
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が大きい(一つ前のフレーム画像からの変化(縮小率)が大きい)
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が小さい(一つ前のフレーム画像からの変化(縮小率)が小さい)
b)吸気時
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が小さい(一つ前のフレーム画像からの変化(膨張率)が小さい)
・面積変化率が周辺の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が大きい(一つ前のフレーム画像からの変化(膨張率)が大きい)
異常と判定された小領域A2があるフレーム画像のヘッダ領域には、異常の種別を示す情報(例えば、「喚気:周辺」であることを示すコード等)、異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標等)、異常と判定された面積変化率の種類を識別するための情報(例えば、基準画像P1に対する面積変化率又は一つ前のフレーム画像に対する面積変化率の何れが異常かを識別するためのコード等)、異常と判定した理由(面積変化(面積の増減量)が周辺に比べて大きすぎるか又は小さすぎるかの区別を示すコード等)が対応付けて書き込まれる。
For each small region A2 determined to be abnormal, it is determined whether the area change (area increase / decrease amount) is too large or too small compared to the surrounding area. For example, when the reference image P1 is an image having the largest lung field area as in the present embodiment, this determination can be made according to the following criteria 1) and 2).
1) When it is determined as abnormal based on the area change rate with respect to the reference image P1. The area change rate is smaller than the average value of the surrounding area change rate minus 20% → the area change is large (change from the reference image P1 (reduction rate) ) Is big)
The area change rate is larger than the average value of the surrounding area change rate + 20% → the area change is small (the change (reduction rate) from the reference image P1 is small)
2) When it is determined as abnormal based on the area change rate with respect to the previous frame image a) During exhalation ・ The area change rate is smaller than the average value of the surrounding area change rate minus 20% → the area change is large (one The change (reduction ratio) from the previous frame image is large)
-The area change rate is larger than the average value of the surrounding area change rate + 20% → The area change is small (change (reduction rate) from the previous frame image is small)
b) During inspiration ・ Area change rate is smaller than the average value of the surrounding area change rate minus 20% → Area change is small (change (expansion rate) from the previous frame image is small)
-The area change rate is larger than the average value of the surrounding area change rate + 20% → The area change is large (the change (expansion rate) from the previous frame image is large)
In the header area of the frame image having the small area A2 determined to be abnormal, information indicating the type of abnormality (for example, a code indicating “arousal: surrounding”), the small area A2 determined to be abnormal Position information (for example, coordinates of four vertices of the small area A2), information for identifying the type of area change rate determined to be abnormal (for example, the area change rate with respect to the reference image P1 or the previous frame image) Code for identifying which of the area change rates is abnormal, etc.), the reason for determining the abnormality (code indicating whether the area change (area increase / decrease amount) is too large or too small compared to the surroundings, etc.) ) Is written in association with each other.

上述の判定を行うことにより、周辺領域と異なる挙動をする小領域A2を異常個所として検出することができる。
〔左右肺野〕
各フレーム画像の左右それぞれの肺野領域において、垂直位置(垂直方向における位置)が略同一の小領域A2の面積変化率(基準画像P1に対する面積変化率、一つ前のフレーム画像に対する面積変化率のそれぞれ)を平均化して平均値を算出し、垂直位置が略同じ左右の肺野領域の平均値を比較する。そして、一方の平均値が他方の平均値に対して予め定められた範囲(例えば、対となる肺野の平均値±20%)を超えている場合に、この左右の肺野領域に含まれる全小領域A2を異常と判定する。例えば、図8(a)に示す斜線で囲まれた領域B1に含まれる小領域A2の面積変化率の平均値と、領域B2に含まれる小領域A2の面積変化率の平均値を比較し、その結果、予め定められた範囲を超えている場合は、領域B1、B2に含まれる小領域A2全てを異常と判定する。小領域A2のサイズが所定サイズより小さい場合、図8(b)に示すように、面積変化率の平均値を求める領域を複数行としてもよい。
By performing the above-described determination, the small area A2 that behaves differently from the surrounding area can be detected as an abnormal part.
[Left and right lung fields]
In the left and right lung field regions of each frame image, the area change rate of the small region A2 whose vertical position (position in the vertical direction) is substantially the same (area change rate with respect to the reference image P1, area change rate with respect to the previous frame image) Are averaged to calculate an average value, and the average values of the left and right lung field regions having substantially the same vertical position are compared. When one average value exceeds a predetermined range with respect to the other average value (for example, the average value of the paired lung fields ± 20%), the left and right lung field regions are included. All small areas A2 are determined to be abnormal. For example, the average value of the area change rate of the small region A2 included in the region B1 surrounded by the oblique line illustrated in FIG. 8A is compared with the average value of the area change rate of the small region A2 included in the region B2, As a result, when it exceeds the predetermined range, all the small areas A2 included in the areas B1 and B2 are determined to be abnormal. When the size of the small area A2 is smaller than the predetermined size, as shown in FIG. 8B, the area for obtaining the average value of the area change rate may be a plurality of rows.

異常と判定された左右の肺野領域については、面積変化(面積の増減量)が対となる肺野領域(左右の他方の肺野の垂直位置が略同一の領域)に比べて大きすぎるか又は小さすぎるかを判定する。例えば、本実施の形態のように、基準画像P1を肺野面積が最大の画像とした場合、以下の基準1)、2)によりこの判定を行うことができる。
1)基準画像P1に対する面積変化率に基づき異常と判定された場合
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が大きい(基準画像P1からの変化(縮小率)が大きい)
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が小さい(基準画像P1からの変化(縮小率)が小さい)
2)一つ前のフレーム画像に対する面積変化率に基づき異常と判定された場合
a)呼気時
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が大きい(一つ前のフレーム画像からの変化(縮小率)が大きい)
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が小さい(一つ前のフレーム画像からの変化(縮小率)が小さい)
b)吸気時
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値−20%より小さい→面積変化が小さい(一つ前のフレーム画像からの変化(膨張率)が小さい)
・面積変化率の平均値が対となる肺野領域の面積変化率の平均値+20%より大きい→面積変化が大きい(一つ前のフレーム画像からの変化(膨張率)が大きい)
異常と判定された小領域A2があるフレーム画像のヘッダ領域には、異常の種別を示す情報(例えば、「喚気:左右肺野」であることを示すコード)、異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標等)、異常と判定された面積変化率を識別するための情報(例えば、基準画像P1との面積変化率又は一つ前のフレーム画像との面積変化率の何れが異常かを識別するためのコード)、各小領域Aについて異常と判定した理由(対となる肺野領域(左右の他方の肺野の垂直位置が略同一の領域)に比べて面積変化が大きすぎるか又は小さすぎるかの区別を示すコード等))が対応付けて書き込まれる。
Are the left and right lung field areas determined to be abnormal larger than the paired lung field areas (areas where the vertical positions of the other left and right lung fields are approximately the same)? Or determine if it is too small. For example, when the reference image P1 is an image having the largest lung field area as in the present embodiment, this determination can be made according to the following criteria 1) and 2).
1) When it is determined as abnormal based on the area change rate with respect to the reference image P1-The average value of the area change rate is smaller than the average value of the area change rate of the pulmonary field region minus 20%-> The area change is large (reference) (Change from image P1 (reduction rate) is large)
-The average value of the area change rate is larger than the average value of the area change rate of the lung field region + 20%, and the area change is small (the change (reduction rate) from the reference image P1 is small).
2) When it is determined as abnormal based on the area change rate with respect to the previous frame image a) During exhalation ・ The average value of the area change rate is smaller than the average value of the area change rate of the corresponding lung field region minus 20% → Area change is large (change from the previous frame image (reduction ratio) is large)
-The average value of the area change rate is greater than the average value of the area change rate of the lung field region + 20% → the area change is small (the change (reduction rate) from the previous frame image is small)
b) At the time of inhalation ・ The average value of the area change rate of the lung field region where the average value of the area change rate is smaller than −20% → the area change is small (the change (expansion rate) from the previous frame image is small) small)
-The average value of the area change rate is larger than the average value of the area change rate of the lung field region + 20% → the area change is large (the change (expansion rate) from the previous frame image is large)
In the header area of the frame image where there is a small area A2 determined to be abnormal, information indicating the type of abnormality (for example, a code indicating “arousal: left and right lung fields”), and the small area A2 determined to be abnormal Position information (for example, coordinates of the four vertices of the small area A2), information for identifying the area change rate determined to be abnormal (for example, the area change rate with the reference image P1 or the previous frame image) For identifying which of the area change rates is abnormal, and the reason why each small area A is determined to be abnormal (a pair of lung field areas (areas where the vertical positions of the other left and right lung fields are substantially the same) )) And the like indicating whether the area change is too large or too small compared to)) is written in association with each other.

上述の判定を行うことにより、右と左の挙動がアンバランスな領域を異常として検出することができる。
〔上下肺野〕
まず、各小領域A2毎に、呼吸運動1サイクル分のフレーム画像間における面積変化率最大値(最大の面積/最小の面積)を算出し、左右それぞれの肺野領域において、算出した各小領域A2の面積変化率最大値を水平方向に(行方向に)平均化して、垂直位置が略同じ複数の小領域A2の面積変化率最大値の平均値を算出する。そして、「面積の変化率は上肺野ほど小さい」という正常動作に反する箇所を異常と判定する(第1の例)。具体的には、各垂直位置より下に位置する垂直位置に、その垂直位置において算出された面積変化率最大値の平均値より小さいところがあった場合、その垂直位置に属する全小領域A2を異常と判定する。また、別の例として、各垂直位置の面積変化率最大値の平均値と、肺底からの垂直位置に応じた面積変化率最大値の正常値(標準値)を比較し、正常値に対して予め定められた範囲(例えば、正常値±20%)を超える場合に、その垂直位置の全ての小領域A2を異常と判定する。上述の正常値は、肺底からの垂直位置に関する関数となっている。この正常値の関数は、患者情報(年齢、身長、性別)、及び撮影状態(通常時/深呼吸時)に応じて予め決定される。
By performing the above-described determination, it is possible to detect a region in which the right and left behaviors are unbalanced as abnormal.
[Upper and lower lung fields]
First, the area change rate maximum value (maximum area / minimum area) between frame images for one cycle of respiratory motion is calculated for each small area A2, and the calculated small areas in the left and right lung field areas are calculated. The area change rate maximum value of A2 is averaged in the horizontal direction (in the row direction), and the average value of the area change rate maximum values of a plurality of small regions A2 having substantially the same vertical position is calculated. Then, a portion contrary to the normal operation that “the area change rate is smaller in the upper lung field” is determined to be abnormal (first example). Specifically, when there is a place at a vertical position located below each vertical position that is smaller than the average value of the area change rate maximum values calculated at the vertical position, all the small areas A2 belonging to the vertical position are abnormally detected. Is determined. As another example, the average value of the maximum area change rate at each vertical position is compared with the normal value (standard value) of the maximum area change rate according to the vertical position from the lung bottom. If it exceeds a predetermined range (for example, normal value ± 20%), all the small areas A2 in the vertical position are determined to be abnormal. The normal value described above is a function of the vertical position from the lung bottom. The function of the normal value is determined in advance according to patient information (age, height, sex) and imaging state (normal / deep breathing).

また、「面積の変化は上肺野ほど、変化の開始タイミングが遅い(肺底に対して変化タイミングが遅れる)」という正常動作に反する箇所を異常と判定する(第2の例)。具体的には、各垂直位置より下に位置する垂直位置に、その垂直位置より面積変化開始タイミングが遅いところがあった場合、その垂直位置に属する全小領域A2を異常と判定する。面積変化開始タイミングとは、基準画像P1に対する面積変化率が所定値を超えるタイミングである。このタイミングは、基準画像P1から当該基準画像P1に対する面積変化率が所定値を超えるフレーム画像までの画像枚数によりカウントすることができる。また、別の例として、各垂直位置の面積変化開始タイミングと、肺底からの垂直位置に応じた面積変化開始タイミングの正常値(標準値)を比較し正常値に対して予め定められた範囲(例えば、正常値±20%)を超える場合に、その垂直位置の全ての小領域A2を異常と判定する。上述の正常値は、肺底からの垂直位置に関する関数となっている。この正常値の関数は、患者情報(年齢、身長、性別)、及び撮影状態(通常時/深呼吸時)に応じて決定される。正常値との比較判定の際は、正常値と呼吸周期が一致するように計測データ(基準画像P1からの面積変化率が所定以上となるタイミング)を正規化してから(基準画像P1からの面積変化率が所定以上となるタイミング/フレーム画像撮影時の呼吸周期×正常値の呼吸周期、を算出してから)比較してもよい。   In addition, a portion that is contrary to normal operation that “the area change is the upper lung field and the change start timing is delayed (the change timing is delayed with respect to the lung bottom)” is determined to be abnormal (second example). Specifically, when there is a place where the area change start timing is later than the vertical position at a vertical position located below each vertical position, all the small areas A2 belonging to the vertical position are determined to be abnormal. The area change start timing is a timing at which the area change rate with respect to the reference image P1 exceeds a predetermined value. This timing can be counted by the number of images from the reference image P1 to a frame image whose area change rate with respect to the reference image P1 exceeds a predetermined value. As another example, an area change start timing at each vertical position is compared with a normal value (standard value) of the area change start timing according to the vertical position from the lung bottom, and a predetermined range for the normal value When it exceeds (for example, normal value ± 20%), all the small areas A2 in the vertical position are determined to be abnormal. The normal value described above is a function of the vertical position from the lung bottom. The function of the normal value is determined according to patient information (age, height, sex) and imaging state (during normal / deep breathing). In comparison with the normal value, the measurement data (the timing at which the area change rate from the reference image P1 becomes equal to or greater than the predetermined value) is normalized so that the normal value and the respiratory cycle coincide (the area from the reference image P1). Comparison may be made after calculating the timing at which the rate of change is equal to or greater than a predetermined value / the respiratory cycle at the time of frame image shooting × the respiratory cycle of the normal value.

第1の例において異常と判定された小領域がある場合は、基準画像P1のヘッダ領域等に、異常の種別を示す情報(例えば、「喚気:上下肺野(面積変化率最大値)」を示すコード)、異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標等)が書き込まれる。第2の例において異常と判定された小領域A2がある場合は、基準画像P1のヘッダ領域等に、異常の種別(例えば、「喚気:上下肺野(面積変化開始タイミング)」を示すコード)、異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標等)が書き込まれる。   When there is a small area determined to be abnormal in the first example, information indicating the type of abnormality (for example, “arousal: upper and lower lung fields (maximum area change rate)” is displayed in the header area or the like of the reference image P1. The position information of the small area A2 determined to be abnormal (for example, the coordinates of the four vertices of the small area A2). If there is a small area A2 determined to be abnormal in the second example, the type of abnormality (for example, a code indicating “arousal: upper and lower lung fields (area change start timing)”) in the header area or the like of the reference image P1 The position information of the small area A2 determined to be abnormal (for example, the coordinates of the four vertices of the small area A2) is written.

上述の判定を行うことにより、立位撮影における正常性を検証し、異常を検出することができる。上述の第1の例では1患者のデータ内での上下の相対比較により、第2の例では正常値(標準値)との絶対値比較により異常を検出する。   By performing the above-described determination, normality in standing imaging can be verified and an abnormality can be detected. In the first example described above, an abnormality is detected by comparing the upper and lower sides within the data of one patient and in the second example by comparing the absolute value with a normal value (standard value).

ステップS202における判定が終了すると、処理は図3のステップS13に移行し、血流判定処理が実行される。   When the determination in step S202 ends, the process proceeds to step S13 in FIG. 3, and a blood flow determination process is executed.

図9に、血流判定処理のフローを示す。当該処理は、制御部41と記憶部42に記憶されている血流判定処理プログラムとの協働により実現される。   FIG. 9 shows a flow of blood flow determination processing. This process is realized by cooperation between the control unit 41 and the blood flow determination processing program stored in the storage unit 42.

まず、各フレーム画像において、心臓領域が抽出され、心臓領域の形状変化から心周期が認識され、各フレーム画像と心周期との対応付けが行われる(ステップS301)。   First, in each frame image, a heart region is extracted, a cardiac cycle is recognized from a shape change of the cardiac region, and each frame image is associated with a cardiac cycle (step S301).

各フレーム画像における心臓領域の抽出は、例えば、以下の処理により行われる。   Extraction of the heart region in each frame image is performed by the following processing, for example.

まず、肺野領域が認識される。次いで、肺野領域の外接矩形領域から探索領域を限定する。次いで、探索領域の各画素の信号値から濃度ヒストグラムを作成し、判別分析法等によって閾値を求め、閾値より低信号の領域を心臓の候補領域として抽出する。次いで、候補領域内でエッジ検出を行い、所定の大きさ以上の微分値の極大値を追跡することで、心臓領域の輪郭線を抽出する。このとき、背景若しくは心臓内部のエッジを追跡しないように、近似的心臓領域の形状をもとに輪郭エッジ点の探索領域を限定する。そして、抽出された心臓領域の輪郭線画像に対して、心臓輪郭線テンプレートでテンプレートマッチングを行い、相関値が最大となる位置でのテンプレート領域を心臓領域として認識する。ここで、心臓輪郭線テンプレートは、心周期において心室が拡張期→収縮期に変わるタイミングのテンプレート、心室の収縮期のテンプレート、心室が収縮期→拡張期に変わるタイミングのテンプレート、心室の拡張期のテンプレート等、心周期における心室がとり得る各状態のテンプレートを予め用意しておき、心周期における心室の各状態のテンプレートとの相関値が最大となるフレーム画像を、その状態を示すフレーム画像として認識する。なお、撮影時に心電計を患者に取り付けておき、放射線照射と同時に心電波形のデータ収集を行い、得られた心電波形に基づいて、撮影用コンソール2において各フレーム画像が心周期におけるどの状態に相当する画像であるかを判定し、各フレーム画像のヘッダ領域に予め書き込んでおくようにしてもよい。   First, the lung field region is recognized. Next, the search area is limited from the circumscribed rectangular area of the lung field area. Next, a density histogram is created from the signal value of each pixel in the search region, a threshold value is obtained by a discriminant analysis method or the like, and a region having a signal lower than the threshold value is extracted as a candidate region for the heart. Next, edge detection is performed within the candidate region, and the contour line of the heart region is extracted by tracking the maximum value of the differential value greater than or equal to a predetermined size. At this time, the contour edge point search region is limited based on the shape of the approximate heart region so as not to track the background or the edge inside the heart. Then, template matching is performed on the extracted contour image of the heart region using a heart contour template, and the template region at the position where the correlation value is maximized is recognized as the heart region. Here, the cardiac contour template is a template of the timing when the ventricle changes from diastole to systole in the cardiac cycle, a template of the ventricular systole, a template of the timing when the ventricle changes from systole to diastole, Prepare a template for each state that the ventricle can take in the cardiac cycle, such as a template, and recognize the frame image that maximizes the correlation value with the template for each ventricular state in the cardiac cycle as a frame image that shows that state To do. An electrocardiograph is attached to the patient at the time of radiographing, and data on the electrocardiographic waveform is collected at the same time as radiation irradiation. Based on the obtained electrocardiographic waveform, each frame image is displayed in the cardiac cycle in the radiographing console 2. It may be determined whether the image corresponds to the state and written in advance in the header area of each frame image.

ステップS301においては、各フレーム画像において心臓領域を抽出後、心周期における所定タイミングから次に同じタイミングとなるまでの一連の画像(ここでは、例えば、心室が拡張期から収縮期へ変わるタイミングから次に心室が拡張期から収縮期へ変わるタイミングまでの一連のフレーム画像とする)が一心周期単位として抽出される。そして、各フレーム画像のヘッダ領域に、心周期単位を識別する番号(ここでは、1から始まる連続番号)を書き込むとともに、少なくとも心周期において心室が拡張期→収縮期に変わるタイミングに相当するフレーム画像、及び、心周期において心室が収縮期→拡張期に変わるタイミングに相当するフレーム画像のテンプレートには、その旨を示す情報が書き込まれる。   In step S301, after extracting the heart region in each frame image, a series of images from the predetermined timing in the cardiac cycle to the next same timing (here, for example, from the timing when the ventricle changes from the diastole to the systole, (A series of frame images from the time when the ventricle changes from the diastole to the systole) is extracted as one cardiac cycle unit. A number identifying a cardiac cycle unit (here, a continuous number starting from 1) is written in the header area of each frame image, and at least a frame image corresponding to the timing at which the ventricle changes from diastole to systole in the cardiac cycle. In the template of the frame image corresponding to the timing when the ventricle changes from the systole to the diastole in the cardiac cycle, information indicating that is written.

次いで、カウンタnに1が設定され(ステップ302)、撮影順が(n+1)番のフレーム画像のワーピング処理が実行される(ステップS303)。   Next, 1 is set to the counter n (step 302), and the warping process of the frame image whose imaging order is (n + 1) is executed (step S303).

ワーピング処理は、例えば、以下のようにして行われる。   The warping process is performed as follows, for example.

まず、撮影順がn番のフレーム画像の各小領域A1の中心点(中心画素)と(n+1)番のフレーム画像の対応する各小領域A1の中心点のシフト値(Δx,Δy)がそれぞれ算出される。小領域A1は、領域分割処理のステップS103又はステップS105において求められた領域であり、各シフト値(Δx,Δy)は、n番のフレーム画像の各小領域A1の中心点を(x,y)、(n+1)番のフレーム画像の対応する各小領域A1の中心点を(x´,y´)とすると、(Δx=x´−x,Δy=y´−y)を算出することにより求められる。   First, the shift values (Δx, Δy) of the center point (center pixel) of each small region A1 of the frame image of the nth frame image and the corresponding center point of each small region A1 of the (n + 1) th frame image are respectively set. Calculated. The small area A1 is an area obtained in step S103 or step S105 of the area dividing process, and each shift value (Δx, Δy) is set to the center point of each small area A1 of the nth frame image (x, y ), Where (x ′, y ′) is the center point of each corresponding small region A1 of the (n + 1) th frame image, (Δx = x′−x, Δy = y′−y) is calculated. Desired.

次いで、求められた各シフト値(Δx,Δy)を用いた2次元10次多項式による近似処理により(n+1)番のフレーム画像の各画素毎のシフト値(Δx,Δy)が算出される。そして、得られた各画素のシフト値(Δx,Δy)に基づいて、(n+1)番のフレーム画像に非線形歪変換処理(ワーピング処理)が施され、(n+1)番のフレーム画像の各画素がシフトされた新たなフレーム画像が、ワーピング処理前のフレーム画像とは別に作成される。各フレーム画像におけるワーピング処理前後の各画素の対応関係は、RAMに記憶される。これにより、ワーピング処理後の各画素がワーピング処理前のどの画素に対応しているか(どの小領域A2に含まれるか)を求めることが可能となる。ワーピング処理で得られた新たなフレーム画像は、n番のフレーム画像との対応する画素におけるマッチングが非常に良い画像となっている。ワーピング処理を行うことで、フレーム画像間の肺野内の形状を基準画像P1と一致させることができる。   Next, a shift value (Δx, Δy) for each pixel of the (n + 1) th frame image is calculated by an approximation process using a two-dimensional 10th order polynomial using the obtained shift values (Δx, Δy). Then, based on the obtained shift value (Δx, Δy) of each pixel, nonlinear distortion conversion processing (warping processing) is performed on the (n + 1) th frame image, and each pixel of the (n + 1) th frame image is A new shifted frame image is created separately from the frame image before the warping process. The correspondence relationship of each pixel before and after the warping process in each frame image is stored in the RAM. Thereby, it is possible to determine which pixel before the warping process corresponds to each pixel after the warping process (which small area A2 includes). The new frame image obtained by the warping process is an image with very good matching at the corresponding pixel with the nth frame image. By performing the warping process, the shape in the lung field between the frame images can be matched with the reference image P1.

次いで、(n+1)>フレーム画像数であるか否かが判断され、(n+1)>フレーム画像数ではないと判断されると(ステップS304;NO)、カウンタnが1インクリメントされ(ステップS305)、処理はステップS303に戻る。(n+1)>フレーム画像数であると判断されると(ステップS304;YES)、処理はステップS306に移行する。   Next, it is determined whether or not (n + 1)> the number of frame images. If it is determined that (n + 1)> the number of frame images is not satisfied (step S304; NO), the counter n is incremented by 1 (step S305). The process returns to step S303. If it is determined that (n + 1)> the number of frame images (step S304; YES), the process proceeds to step S306.

ステップS306においては、一連のフレーム画像が心周期単位に(ステップS301で付与された同一の識別番号毎に)グループ化される。次いで、カウンタnに1が設定され(ステップS307)、番号nのグループにおけるワーピング処理により作成された各フレーム画像の対応する画素値同士が加算され、更に番号nに属するフレーム画像数で除算されることにより平均化画像が作成される(ステップS308)。次いで、作成された平均化画像において血管領域の抽出が行われる(ステップS309)。   In step S306, a series of frame images are grouped in units of cardiac cycles (for each identical identification number assigned in step S301). Next, 1 is set to the counter n (step S307), and the corresponding pixel values of each frame image created by the warping process in the group of number n are added, and further divided by the number of frame images belonging to the number n. Thus, an averaged image is created (step S308). Next, a blood vessel region is extracted from the created averaged image (step S309).

ステップS308の平均化画像における血管領域の抽出は、例えば、ヘッセ行列の各画素から計算された最大固有値を用いて線状構造物を抽出する方法(「医用画像における円形・線状パターン検出のためのフィルタバンク構築」電子情報通信学会論文誌D-II Vol.J87-D-II No.1pp175-185)を適用することができる。また、ヘッセ行列の各要素を生成する帯域分割フィルタバンクを構築することにより、各解像度レベルでの線状構造物の抽出が可能となり、大きさの異なる血管領域を抽出することができる。この方法では、血管影と同時に肋骨も抽出されるが、上述のように、肋骨の形状モデルを用いることで肋骨を認識し、抽出結果の中から削除する。更に、抹消血管の抽出に対しては、例えば血管構造のモデルとして血管影の形状を考慮した伸長や併合、分割といった変形が可能な樹状図形モデルを用い、評価関数が最大化する樹状構造を抽出する方法(「Deformable Modelを用いた胸部X線像からの血管影の自動抽出手順」MEDICAL IMAGENG TECHNOLOGY Vol.17 No.5September 1999)を用いることで、抹消血管の領域を抽出することができる。   The extraction of the blood vessel region in the averaged image in step S308 is, for example, a method of extracting a linear structure using the maximum eigenvalue calculated from each pixel of the Hessian matrix (for “circular / linear pattern detection in medical images”). No. 1pp175-185) of IEICE Transactions Journal D-II Vol.J87-D-II No.1pp175-185) can be applied. Further, by constructing a band division filter bank that generates each element of the Hessian matrix, it is possible to extract a linear structure at each resolution level, and it is possible to extract blood vessel regions having different sizes. In this method, the ribs are extracted simultaneously with the blood vessel shadow, but as described above, the ribs are recognized by using the rib shape model and deleted from the extraction result. Furthermore, for the extraction of peripheral blood vessels, for example, a dendritic figure model that can be deformed such as stretching, merging, and dividing considering the shape of the blood vessel shadow is used as a model of the blood vessel structure. Extracting blood vessel regions can be extracted by using the method for extracting the blood vessel ("Automatic extraction procedure of blood vessel shadow from chest X-ray image using Deformable Model" MEDICAL IMAGENG TECHNOLOGY Vol.17 No.5 September 1999) .

次いで、抽出された血管領域上の各画素の濃度変化量が算出されて解析され、各小領域A2の血流の状態が異常であるか否かが判定される(ステップS310)。   Next, the concentration change amount of each pixel on the extracted blood vessel region is calculated and analyzed, and it is determined whether or not the blood flow state of each small region A2 is abnormal (step S310).

例えば、一心周期分のワーピング処理されたフレーム画像から所定期間(心室が拡張期→収縮期に変わるタイミングから収縮期→拡張期に変わるタイミングまで)のフレーム画像を抽出し、その中から定めた基準画像P2(ここでは、心室が拡張期→収縮期に変わるタイミングのフレーム画像とする)と各フレーム画像との対応する画素同士の信号値(濃度値)の差分をとって差分画像を算出することで、各画素の濃度変化量を算出する。そして、ステップS309で抽出された各血管領域上の各画素において、所定期間での濃度変化量の積分値を、撮影条件(例えば、管電圧)/血管径に応じて予め定められた基準値と比較し、予め定められた基準値±αの範囲を超えている場合は、その画素を含む小領域A2の血流の状態を異常と判定する。なお、各画像における血管径は、抽出した血管領域の幅の端から端までの間の画素数に基づいて求めることができる。基準値は、患者情報(患者の身長、体重、年齢、性別)に応じて変更してもよい。   For example, a frame image of a predetermined period (from the timing when the ventricle changes from the diastole to the systole to the timing when the ventricle changes from the systole to the diastole) is extracted from the warped frame image for one cardiac cycle, and the standard determined from that is extracted. A difference image is calculated by taking a difference between signal values (density values) between corresponding pixels of the image P2 (here, a frame image at a timing when the ventricle changes from diastole to systole) and each frame image. Thus, the density change amount of each pixel is calculated. Then, in each pixel on each blood vessel region extracted in step S309, the integrated value of the density change amount in a predetermined period is set to a reference value determined in advance according to imaging conditions (for example, tube voltage) / blood vessel diameter. If the comparison exceeds a predetermined reference value ± α, the blood flow state of the small area A2 including the pixel is determined to be abnormal. The blood vessel diameter in each image can be obtained based on the number of pixels between the ends of the width of the extracted blood vessel region. The reference value may be changed according to patient information (patient height, weight, age, sex).

また、各血管領域上の各画素における濃度変化タイミング(その心周期における基準画像P2からの濃度変化量が撮影条件/血管径に応じて予め定められた所定値以上となるタイミング)と、心臓からの距離/血管径に応じた濃度変化タイミングの正常値(標準値)を比較し、正常値に対して予め定められた範囲(例えば、正常値±20%)を超える場合に、その画素を含む小領域A2の血流を異常と判定する。この正常値は、心臓からの距離に関する関数となっている。この正常値は、患者情報(年齢、身長、性別)及び撮影情報(通常時/深呼吸時)によって決定される。正常値との比較判定の際は、正常値と心周期が一致するように計測データ(基準画像P2からの濃度変化量が所定以上となるタイミング)を正規化してから(基準画像P2からの濃度変化量が所定以上となるタイミング/フレーム画像撮影時の心周期×正常値の心周期、を算出してから)比較してもよい。   Further, the density change timing in each pixel on each blood vessel region (the timing at which the density change amount from the reference image P2 in the cardiac cycle becomes equal to or greater than a predetermined value corresponding to the imaging condition / blood vessel diameter) and the heart The normal value (standard value) of the concentration change timing according to the distance / blood vessel diameter is compared, and if the normal value exceeds a predetermined range (for example, normal value ± 20%), the pixel is included The blood flow in the small area A2 is determined to be abnormal. This normal value is a function of the distance from the heart. This normal value is determined by patient information (age, height, sex) and imaging information (normal / deep breathing). In comparison with the normal value, the measurement data (timing at which the density change amount from the reference image P2 becomes equal to or greater than the predetermined value) is normalized so that the normal value and the cardiac cycle coincide with each other (the density from the reference image P2). Comparison may be made after calculating the timing at which the amount of change is equal to or greater than a predetermined value / cardiac cycle at the time of capturing a frame image × cardiac cycle of a normal value.

異常と判定された小領域A2がある場合は、各心周期単位における基準画像P2のヘッダ領域等に、異常の種別を示す情報(例えば、「血流:濃度変化量」を示すコード又は「血流:濃度変化タイミング」を示すコード)、異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標等)が対応付けて書き込まれる。   If there is a small area A2 determined to be abnormal, information indicating the type of abnormality (for example, a code indicating “blood flow: concentration change” or “blood” in the header area of the reference image P2 in each cardiac cycle unit, etc. Flow: code indicating “concentration change timing”) and position information (for example, coordinates of four vertices of the small area A2) of the small area A2 determined to be abnormal are written in association with each other.

なお、ここでは、平均化画像を作成して血管領域を抽出し、血管領域上の各画素の濃度変化から各小領域A2の血流状態の異常を判定したが、血管領域を抽出せず、単に心周期単位の小領域A2で平均信号値を算出し、その平均信号値の変動を血流の指標として用いることも可能である。例えば、周囲の小領域との信号値変化量の差や信号値変化のタイミングのズレに基づいて血流状態の正常/異常を判定する。   Here, an averaged image is created to extract a blood vessel region, and an abnormality in the blood flow state of each small region A2 is determined from the density change of each pixel on the blood vessel region, but the blood vessel region is not extracted, It is also possible to simply calculate an average signal value in the small area A2 of the cardiac cycle unit and use the fluctuation of the average signal value as an index of blood flow. For example, normality / abnormality of the blood flow state is determined based on the difference in the signal value change amount from the surrounding small area and the shift in the signal value change timing.

また、濃度変化だけでなく、血管径を計測/解析することで、血流状態の正常/異常を判定することも可能である。例えば、ガウス・へシアン行列を用いて所定領域内の最大血管直径を算出し、求めた値を肺野の垂直方向で比較する手法(「胸部X線画像からの上下肺野における最大血管径比による僧帽弁狭窄症の診断支援」MEDICAL IMAGENG TECHNOLOGYVol.19 No.5 September 1999)を用いることにより、血流の正常/異常を判定することができる。また、濃度変化による解析と、血管径による解析を組み合わせて血流の正常/異常を判定することもできる。   It is also possible to determine normality / abnormality of the blood flow state by measuring / analyzing not only the concentration change but also the blood vessel diameter. For example, a method of calculating the maximum blood vessel diameter in a predetermined region using a Gaussian Hessian matrix and comparing the obtained values in the vertical direction of the lung field (“maximum blood vessel diameter ratio in upper and lower lung fields from chest X-ray images” By using "MEDICAL IMAGENG TECHNOLOGY Vol.19 No.5 September 1999)", normal / abnormal blood flow can be determined. In addition, it is possible to determine normality / abnormality of blood flow by combining analysis based on concentration change and analysis based on blood vessel diameter.

番号nのグループにおける解析及び判定が終了すると、n>(心周期単位の数)であるか否かが判断され、n>(心周期単位の数)ではないと判断されると(ステップS311;NO)、カウンタnが1インクリメントされ(ステップS312)、処理はステップS307に戻る。n>(心周期単位の数)であると判断されると(ステップS311;YES)、心周期単位の結果が統合される(ステップS313)。例えば、少なくとも一つの心周期単位で異常と判定された小領域A2を異常であると判定し、統合判定結果を、例えば基準画像P2(撮影順が1のフレーム画像)に書き込む。そして、本処理は終了し、図3のステップS14に移行する。   When the analysis and determination in the group of number n is completed, it is determined whether n> (number of cardiac cycle units) or not, and it is determined that n> (number of cardiac cycle units) is not satisfied (step S311; NO), the counter n is incremented by 1 (step S312), and the process returns to step S307. If it is determined that n> (number of cardiac cycle units) (step S311; YES), the results of cardiac cycle units are integrated (step S313). For example, the small area A2 determined to be abnormal in at least one cardiac cycle unit is determined to be abnormal, and the integrated determination result is written in, for example, the reference image P2 (frame image with the imaging order of 1). Then, this process ends, and the process proceeds to step S14 in FIG.

図3のステップS14においては、異常判定処理が実行される。具体的には、一連のフレーム画像における各小領域A2毎に、上述の喚気判定処理による判定結果及び血流判定処理による判定結果が照合され、喚気判定処理による判定結果及び血流判定処理による判定結果の組み合わせに基づいて、最終的に各小領域A2が異常であるか否かが判定される。例えば、喚気判定処理で「異常なし」と判定され、血流判定処理で「血流の濃度変化が閾値より小さく異常である」と判定された小領域A2は、慢性肺気種の疑いがある異常領域であると判定される。また、喚気判定処理で、「周辺より面積変化が小さい」又は「対となる肺野領域に比べて面積変化が小さい」と判定され、血流判定処理で「異常なし」と判定された小領域A2は、慢性気管支炎の疑いがある異常領域であると判断される。   In step S14 of FIG. 3, an abnormality determination process is executed. Specifically, for each small region A2 in the series of frame images, the determination result by the arousal determination process and the determination result by the blood flow determination process are collated, and the determination result by the arousal determination process and the determination by the blood flow determination process Based on the combination of results, it is finally determined whether or not each small area A2 is abnormal. For example, the small region A2 determined as “no abnormality” in the arousal determination process and determined as “the change in blood flow concentration is smaller than a threshold value and abnormal” in the blood flow determination process is suspected of chronic lung type. It is determined that the region is abnormal. Also, in the arousal determination process, it is determined that “the area change is smaller than the surrounding area” or “the area change is small compared to the paired lung field region”, and the small area that is determined as “no abnormality” in the blood flow determination process. A2 is determined to be an abnormal region suspected of having chronic bronchitis.

最終判定結果、具体的には、喚気判定処理の判定結果及び血流判定処理の判定結果の組み合わせにより最終的に異常と判定された小領域A2の位置情報(例えば、小領域A2の4つの頂点の座標)、病名等は、各フレーム画像のヘッダ情報に書き込まれる。   The final determination result, specifically, the positional information (for example, the four vertices of the small region A2) of the small region A2 finally determined to be abnormal by the combination of the determination result of the aspiration determination processing and the determination result of the blood flow determination processing ), Disease name, etc. are written in the header information of each frame image.

異常判定処理が終了すると、入力された一連の画像データ(フレーム画像)が通信部43を介して画像サーバ5に送信され(ステップS15)、本処理は終了する。   When the abnormality determination process ends, a series of input image data (frame images) is transmitted to the image server 5 via the communication unit 43 (step S15), and this process ends.

画像サーバ5においては、演算装置4から動態画像の一連の画像データが受信されると、受信した一連の画像データを記憶装置に記憶する。
(診断用コンソール3の動作)
次に、診断用コンソール3における動作について説明する。
In the image server 5, when a series of image data of a dynamic image is received from the arithmetic unit 4, the received series of image data is stored in a storage device.
(Operation of diagnostic console 3)
Next, the operation in the diagnostic console 3 will be described.

診断用コンソール3においては、操作部33により表示対象の動態画像の識別IDが入力され、画像表示が指示された際に、制御部31と記憶部32に記憶されている表示制御処理プログラムとの協働により図10に示す表示制御処理が実行される。   In the diagnostic console 3, when the identification ID of the dynamic image to be displayed is input by the operation unit 33 and an image display is instructed, the control unit 31 and the display control processing program stored in the storage unit 32 are used. The display control process shown in FIG. 10 is executed by cooperation.

まず、通信部35を介して、画像サーバ5に入力された識別IDを有する動態画像の一連の画像データ(フレーム画像)の取得要求が送信され、画像サーバ5から表示対象の動態画像の一連の画像データ(フレーム画像)が取得される(ステップS21)。   First, an acquisition request for a series of image data (frame images) of a dynamic image having an identification ID input to the image server 5 is transmitted via the communication unit 35, and a series of dynamic images to be displayed is displayed from the image server 5. Image data (frame image) is acquired (step S21).

次いで、各フレーム画像のヘッダ領域に付帯されている喚気判定結果、血流判定結果、最終判定結果が取得され(ステップS22)、取得された喚気判定結果、血流判定結果、及び最終判定結果に基づいて、表示部34に判定結果表示画面が表示され(ステップS23)、本処理は終了する。   Next, the arousal determination result, blood flow determination result, and final determination result attached to the header area of each frame image are acquired (step S22), and the acquired aspiration determination result, blood flow determination result, and final determination result are acquired. Based on this, the determination result display screen is displayed on the display unit 34 (step S23), and this process ends.

図11(a)に、ステップS23において表示部34に表示される判定結果表示画面341の一例を示す。図11(a)に示すように、判定結果表示画面341は、喚気判定結果を表示する喚起判定結果表示領域341a、血流判定結果を表示する血流判定結果表示領域341b、最終判定結果を表示する最終判定結果表示領域341cを有しており、喚気判定結果、血流判定結果、最終判定結果を1画面上に表示している。   FIG. 11A shows an example of the determination result display screen 341 displayed on the display unit 34 in step S23. As shown in FIG. 11A, the determination result display screen 341 displays an arousal determination result display area 341a for displaying an arousal determination result, a blood flow determination result display area 341b for displaying a blood flow determination result, and a final determination result. The final determination result display area 341c is displayed, and the arousal determination result, the blood flow determination result, and the final determination result are displayed on one screen.

ステップS23においては、まず、各フレーム画像から取得した喚気判定結果、血流判定結果、最終判定結果に基づいて、喚気判定処理により異常と判定された小領域A2、血流判定処理により異常と判定された小領域A2、異常判定処理により最終的に異常と判定された小領域A2がそれぞれ抽出される。ここでは、一連のフレーム画像のうち何れかのフレーム画像で異常と判定された小領域A2が抽出される。次いで、喚起判定結果表示領域341a、血流判定結果表示領域341b、最終判定結果表示領域341cのそれぞれに、小領域A2が描画された基準画像P1が表示されるとともに、喚起判定結果表示領域341aに表示された基準画像P1上に喚気判定処理において異常と判定された小領域A2を示すアノテーションが重畳表示され、血流判定結果表示領域341bに表示された基準画像P1上に血流判定処理において異常と判定された小領域A2を示すアノテーションが重畳表示され、最終判定結果表示領域341cに表示された基準画像P1上に異常判定処理において異常と判定された小領域A2を示すアノテーションが重畳表示される。アノテーションの表示方法としては、例えば、図11(a)に示すW1、W2のように、異常と判定された小領域A2が太枠で囲って表示される。また、色を変えて表示するようにしてもよい。更に、異常と判定された小領域A2において、その小領域A2が異常と判定されたフレーム画像の数によって、太枠や表示の色を変えて、異常の度合いを医師が確認できるようにしてもよい。   In step S23, first, based on the arousal determination result, the blood flow determination result, and the final determination result acquired from each frame image, the small area A2 determined to be abnormal by the aspiration determination process, and determined to be abnormal by the blood flow determination process The small area A2 and the small area A2 finally determined to be abnormal by the abnormality determination process are extracted. Here, the small area A2 determined to be abnormal in any one of the series of frame images is extracted. Next, the reference image P1 on which the small area A2 is drawn is displayed in each of the arousal determination result display area 341a, the blood flow determination result display area 341b, and the final determination result display area 341c, and the arousal determination result display area 341a. An annotation indicating the small area A2 determined to be abnormal in the arousal determination process is superimposed on the displayed reference image P1, and abnormal in the blood flow determination process on the reference image P1 displayed in the blood flow determination result display area 341b. An annotation indicating the small area A2 determined to be superimposed is displayed, and an annotation indicating the small area A2 determined to be abnormal in the abnormality determination process is superimposed and displayed on the reference image P1 displayed in the final determination result display area 341c. . As an annotation display method, for example, as shown in W1 and W2 in FIG. 11A, a small area A2 determined to be abnormal is displayed with a thick frame. Moreover, you may make it display by changing a color. Furthermore, in the small area A2 determined to be abnormal, the doctor can confirm the degree of abnormality by changing the color of the thick frame and the display according to the number of frame images in which the small area A2 is determined to be abnormal. Good.

なお、判定結果表示画面341は、図11(a)に示す画面に限定されない。例えば、演算装置4から一連のフレーム画像を診断用コンソール3に送信する際に、併せて平均化画像及び平均化画像における血管抽出結果を送信するようにしておき、血流判定結果領域341bには、図11(b)に示すように、抽出した血管を強調した平均化画像上において、異常と判定された小領域A2にアノテーションを表示するようにしてもよい。   Note that the determination result display screen 341 is not limited to the screen shown in FIG. For example, when transmitting a series of frame images from the arithmetic device 4 to the diagnostic console 3, the averaged image and the blood vessel extraction result in the averaged image are also transmitted, and the blood flow determination result region 341b As shown in FIG. 11B, an annotation may be displayed in the small area A2 determined to be abnormal on the averaged image in which the extracted blood vessels are emphasized.

また、判定結果表示画面341の他の例として、喚起判定結果表示領域341a、血流判定結果表示領域341b、最終判定結果表示領域341cのそれぞれに、動態画像の一連のフレーム画像を撮影順に順次切り替えて表示することにより、動態画像を動画表示し、各フレーム画像の表示時に、当該フレーム画像において異常と判定された小領域A2にアノテーションを表示することで、異常となったタイミングを医師に通知するようにしてもよい。   In addition, as another example of the determination result display screen 341, a series of frame images of dynamic images are sequentially switched in the shooting order in each of the arousal determination result display area 341a, the blood flow determination result display area 341b, and the final determination result display area 341c. By displaying the dynamic image, the dynamic image is displayed, and at the time of displaying each frame image, the annotation is displayed in the small area A2 determined to be abnormal in the frame image, thereby notifying the doctor of the timing of the abnormality. You may do it.

また、判定結果表示画面341においては、最終判定結果の根拠を示すため、喚気判定結果、血流判定結果を併せて表示することとしているが、少なくとも最終判定結果が表示されていればよい。異常判定結果においては、疑わしいと判定された病名を表示することが好ましい。   Moreover, in the determination result display screen 341, in order to show the basis of the final determination result, the arousal determination result and the blood flow determination result are displayed together. However, at least the final determination result may be displayed. In the abnormality determination result, it is preferable to display the disease name determined to be suspicious.

また、判定結果表示画面341の他の例として、例えば、1つの基準画像P1上に、喚気と血流のどちらも正常、喚気のみ異常、血流のみ異常、喚気と血流のどちらも異常、の箇所をそれぞれ色を変えて表示するようにしてもよい。   Further, as another example of the determination result display screen 341, for example, on one reference image P1, both aeration and blood flow are normal, only aspiration is abnormal, only blood flow is abnormal, both aeration and blood flow are abnormal, These locations may be displayed in different colors.

以上説明したように、本発明に係る動態画像診断支援システム100によれば、演算装置4において、撮影装置1で撮影された胸部動態画像の複数のフレーム画像のそれぞれを複数の小領域に分割し、複数のフレーム画像間において対応する小領域毎に画像解析を行い、各小領域の喚気の状態が異常であるか否かを判定する喚気判定処理、各小領域の血流の状態が異常であるか否かを判定する血流判定処理、及び、喚気判定処理による判定結果及び血流判定処理による判定結果に基づいて各小領域が異常であるか否かを判定する異常判定処理を実行する。そして、診断用コンソール3において、少なくとも異常判定処理における判定結果を表示する。   As described above, according to the dynamic image diagnosis support system 100 according to the present invention, the arithmetic device 4 divides each of the plurality of frame images of the chest dynamic image captured by the imaging device 1 into a plurality of small regions. The image analysis is performed for each corresponding small region between a plurality of frame images, and the arousal determination process for determining whether or not the aspiration state of each small region is abnormal, the blood flow state of each small region is abnormal A blood flow determination process for determining whether or not there is present, and an abnormality determination process for determining whether or not each small region is abnormal based on the determination result by the arousal determination process and the determination result by the blood flow determination process . The diagnosis console 3 displays at least the determination result in the abnormality determination process.

従って、喚気の状態だけでなく、呼吸に伴う血流の状態を加味した診断支援情報を提供することが可能となる。   Therefore, it is possible to provide diagnosis support information that takes into consideration not only the state of arousal but also the state of blood flow accompanying respiration.

また、血流の判定を行う際には、複数のフレーム画像にワーピング処理を施して複数のフレーム画像間の肺野領域の形状を一致させてから血管領域を抽出するので、肺野の形状を各フレーム間であわせるために撮影時に患者が息をとめる必要がない。   When blood flow is determined, warping processing is performed on a plurality of frame images to match the shape of the lung field region between the plurality of frame images, and then the blood vessel region is extracted. It is not necessary for the patient to hold his or her breath when taking a picture in order to match each frame.

また、判定結果表示画面においては、異常判定処理において異常と判定された基準画像P1上の小領域にアノテーションが表示されるので、医師が異常と判定された箇所を容易に認識することが可能となる。   Further, since the annotation is displayed in the small area on the reference image P1 determined to be abnormal in the abnormality determination process on the determination result display screen, the doctor can easily recognize the portion determined to be abnormal. Become.

また、判定結果表示画面の表示方法として、動画表示した各フレーム画像において異常判定処理で異常と判定された小領域にアノテーションを表示することにより、異常と判定されたタイミングを医師が容易に認識することが可能となる。   In addition, as a display method of the determination result display screen, the doctor easily recognizes the timing determined to be abnormal by displaying the annotation in the small area determined to be abnormal by the abnormality determination processing in each frame image displayed as a moving image. It becomes possible.

なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な動態画像診断支援システムの一例であり、これに限定されるものではない。   In addition, the description in this Embodiment mentioned above is an example of the suitable dynamic image diagnosis assistance system which concerns on this invention, and is not limited to this.

例えば、判定結果表示画面において、動画表示に異常個所のアノテーションを表示する場合、血流判定結果については、心周期単位で判定された異常個所を表示するようにしてもよい。   For example, when an annotation of an abnormal part is displayed on the moving image display on the determination result display screen, the abnormal part determined in cardiac cycle units may be displayed as the blood flow determination result.

また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、CD−ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。   For example, in the above description, an example in which a hard disk, a semiconductor non-volatile memory, or the like is used as a computer-readable medium of the program according to the present invention is disclosed, but the present invention is not limited to this example. As another computer-readable medium, a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. A carrier wave is also applied as a medium for providing program data according to the present invention via a communication line.

その他、動態画像診断支援システム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 dynamic image diagnosis support system 100 can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

100 動態画像診断支援システム
1 撮影装置
11 放射線源
12 放射線照射制御装置
13 放射線検出部
14 読取制御装置
15 サイクル検出センサ
16 サイクル検出装置
2 撮影用コンソール
21 制御部
22 記憶部
23 操作部
24 表示部
25 通信部
26 バス
3 診断用コンソール
31 制御部
32 記憶部
33 操作部
34 表示部
35 通信部
36 バス
4 演算装置
41 制御部
42 記憶部
43 通信部
44 バス
5 画像サーバ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Dynamic image diagnosis support system 1 Imaging device 11 Radiation source 12 Radiation irradiation control device 13 Radiation detection unit 14 Reading control device 15 Cycle detection sensor 16 Cycle detection device 2 Imaging console 21 Control unit 22 Storage unit 23 Operation unit 24 Display unit 25 Communication unit 26 Bus 3 Diagnosis console 31 Control unit 32 Storage unit 33 Operation unit 34 Display unit 35 Communication unit 36 Bus 4 Arithmetic device 41 Control unit 42 Storage unit 43 Communication unit 44 Bus 5 Image server

Claims (2)

人体の胸部を動態撮影することにより得られた前記胸部の動態を示す複数のフレーム画像の中から一の基準画像を定め、当該基準画像を複数の小領域に分割し、前記複数のフレーム画像のうちの前記基準画像以外の他のフレーム画像において、前記基準画像の複数の各小領域に対応する小領域を算出する領域分割手段と、
前記複数のフレーム画像において対応する小領域毎に画像解析を行って、前記小領域毎に換気状態の情報を取得する解析手段と、
を備え、
前記解析手段は、前記小領域毎に、前記基準画像に対する面積変化が所定値を超えるタイミングを前記換気状態の情報として取得することを特徴とする動態画像解析装置。
A reference image is defined from a plurality of frame images showing the dynamics of the chest obtained by dynamic imaging of the human chest, and the reference image is divided into a plurality of small regions. Area dividing means for calculating small areas corresponding to a plurality of small areas of the reference image in frame images other than the reference image,
An analysis unit that performs image analysis for each corresponding small area in the plurality of frame images, and obtains ventilation state information for each small area;
With
Said analyzing means, before SL for each small area, dynamic image analyzer, characterized in that the area change relative to the reference image to obtain a timing which exceeds a predetermined value as the information of the ventilation.
前記解析手段は、前記小領域毎に取得した前記タイミングが所定値を超える領域を異常と判定することを特徴とする請求項1に記載の動態画像解析装置。 The dynamic image analysis apparatus according to claim 1, wherein the analysis unit determines that an area in which the timing acquired for each small area exceeds a predetermined value is abnormal .
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