JP6731861B2 - 医用画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、超音波装置などを含む医用画像診断装置から得られた医用画像を表示する医用画像表示装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などの医用画像診断装置によって得られた画像を用いて画像診断する場合、特に検診等の目的で撮影された画像に関しては、撮影された全ての画像をスキップすることなく観察する必要がある。その際、操作者は画像を１枚ずつシネ表示して観察する場合がある。複数の画像を連続表示させるためのＧＵＩとして、上下の矢印ボタンと矢印ボタンによって動くスライダが設けられることが一般的である。矢印ボタンでは画像を１枚ずつ表示することができるが、画像枚数が多いとそれに比例して末尾画像まで辿り着く時間も長くなる。それによって画像診断に多くの時間を要してしまう。一方、スライダによる操作の場合、末尾画像まで辿り着く時間は大幅に短縮されるが、途中の画像がスキップされたり、動きが速すぎて所望の位置で止めづらかったり等の問題がある。また、マウスの移動範囲が限られている場合、一度に末尾画像まで辿り着けず、一旦マウスを元の位置に戻して再度操作するといった手間が生じる。

特許文献１では管腔臓器の展開画像中の位置に応じて偽像率を算出し、この偽像率に基づき表示速度を変更することで操作者の負担を軽減する方法が開示されている。すなわち、偽像率が高い場合にはスクロール速度を高速にし、偽像率が低い場合にはスクロール速度を低速にすることにより、管腔臓器の展開画像上の偽像率が小さい箇所に集中することができ、展開画像に基づく画像診断の誤診を低減することができるものである。

ＷＯ２０１０／６４６８７号公報 特開２０１５−１０２９５４号公報 特開２０１１−３６６８４号公報

特許文献１では、偽像率の算出に曲率という１つのパラメータしか使用していないため、スクロール速度を制御するのに用いる偽像率を曲率でしか判定できず、複数の要因が関わってくる場合に対応できなかった。診断目的によって、重要性を判断する基準が異なることも一般的である。

本発明はこのような事情を鑑みてなされたもので、医用画像診断装置によって得られた医用画像を表示する医用画像表示装置において、複数の画像をシネ表示する際に、画像診断の効率化を図り、ユーザーの負担を軽減することを目的とする。

上記課題を解決するために、プロセッサと、メモリと、表示装置と、入力装置と、メモリに読み込まれてプロセッサにより実行される医用画像表示プログラム、複数の医用画像、診断目的ごとに医用画像の重要度を判断するための項目と項目ごとの重み係数とを含む複数の重み付けテーブルを格納する記憶装置とを有する医用画像表示装置において、医用画像表示プログラムは、医用画像の重要度を算出する重要度算出部と、医用画像を表示装置に表示する画像表示制御部とを有し、重要度算出部は、入力装置により選択された診断目的に対応する重み付けテーブルを記憶装置から取得し、取得された重み付けテーブルの項目ごとの評価値を複数の医用画像のそれぞれに対して決定し、決定された項目ごとの評価値及び項目ごとの重み係数に基づき重要度を算出し、画像表示制御部は、重要度算出部により算出された複数の医用画像のそれぞれの重要度に基づき、複数の医用画像の画像送り速度を制御してシネ表示する。

複数の医用画像をシネ表示する際に、画像診断の効率化を図り、ユーザーの負担を軽減することができる。

医用画像表示装置のハードウェア構成を示す図である。 第１の実施例の処理の流れを示す図である。 画像の重要度を算出する処理の流れを示す図である。 第２の実施例の処理の流れを示す図である。 第３の実施例の処理の流れを示す図である。 重み付けテーブルのデータ構造を示す図である。 画像評価テーブルのデータ構造を示す図である。 医用画像表示プログラムを示す図である。

以下、添付図面にしたがって医用画像表示装置の実施例について説明する。

図１は医用画像表示装置１のハードウェア構成を示す図である。医用画像表示装置１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２、主メモリ３、記憶装置４、表示メモリ５、表示装置６、マウス８に接続されたインタフェース７、キーボード９、通信インタフェース１０がシステムバス１１によって信号送受可能に接続されて構成される。また、医用画像表示装置１は、ネットワーク１２を介して医用画像撮影装置１３や医用画像データベース１４と信号送受可能に接続される。ここで、「信号送受可能に」とは、電気的、光学的に有線、無線を問わずに、相互にあるいは一方から他方へ信号送受可能な状態を示す。

ＣＰＵ２は各構成要素の動作を制御するプロセッサである。ＣＰＵ２は記憶装置４に格納されるプログラムやプログラム実行に必要なデータを主メモリ３にロードして実行する。記憶装置４には、医用画像撮影装置１３により撮影された医用画像情報が格納される。記憶装置４としてはハードディスクが一般的であるが、フレシキブルディスク、光（磁気）ディスク、ＺＩＰメモリ、ＵＳＢメモリ等の可搬性記録媒体とデータの受け渡しをする装置であっても良い。医用画像情報はＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク１２を介して医用画像撮影装置１３や医用画像データベース１４から取得される。また、記憶装置４にはＣＰＵ２が実行するプログラムやプログラム実行に必要なデータが格納される。主メモリ３は、ＣＰＵ２が実行するプログラムや演算処理の途中経過を記憶するものである。

表示メモリ５は、液晶ディスプレイやＣＲＴ(Cathode Ray Tube)等の表示装置６に表示するための表示データを一時格納するものである。マウス８やキーボード９は、操作者が医用画像表示装置１に対して操作指示を行う入力装置である。マウス８はトラックパッドやトラックボールなどの他のポインティングデバイスであっても良い。インタフェース７は、マウス８の状態を検出して、表示装置６上のマウスポインタの位置を取得し、取得した位置情報等をＣＰＵ２へ出力するものである。通信インタフェース１０は、医用画像表示装置１をＬＡＮ、電話回線、インターネット等のネットワーク１２に接続するためのものである。

医用画像撮影装置１３は、被検体の断層画像等の医用画像情報を取得する装置である。医用画像撮影装置１３は、例えば、ＭＲＩ装置やＸ線ＣＴ装置、超音波診断装置、シンチレーションカメラ装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置などである。医用画像データベース１４は、医用画像撮影装置１３によって撮影された医用画像情報を記憶するデータベースシステムである。

ＣＰＵ２が、記憶装置４に格納される医用画像表示プログラムを主メモリ３にロードし、実行することにより、各画像の重要度が算出され、算出された重要度に応じて複数の画像の画像送り速度が制御されて表示装置６にシネ表示される。以下に、医用画像表示プログラムにより実行される処理の流れについて説明する。

図２は、第１の実施例での処理の流れを示す図である。以下、図２の各ステップについて図６，７のテーブルを参照しながら詳細に説明する。

ステップＳ２０１：ＣＰＵ２は、患者の複数の画像データを記憶装置４または医用画像データベース１４から取得する。ここで複数の画像データとは患者を撮影して得られた数枚から数百枚の断層画像であり、ある方向、例えば断層面に垂直な方向に連続して並んで構成されるものである。

ステップＳ２０２：ＣＰＵ２は、表示装置６に表示されているシステムのＧＵＩから入力装置８，９により、ユーザーによって選択された診断目的を取得する。診断目的の選択方法は、予め決められた選択肢から選ぶようにすることが便利である。あるいは、画像の撮影条件や、予め画像と関連付けられた情報をもとにシステムが自動で選択するようにしてもよい。以下の処理については、「肺がん検診」を診断目的として選択した場合を例にして説明する。

ステップＳ２０３：図６に示すように、あらかじめ、診断目的６４毎に、項目６２及び各項目の重み係数（Ｗ_１〜Ｗ_ｍ）６３（ｍは項目数）が設定された重み付けテーブル６１が用意されている。この重み付けテーブルは記憶装置４に格納されている。ＣＰＵ２は、ステップＳ２０２で取得した診断目的をもとに重み付けテーブルを取得する。

ユーザーの診断目的によって各画像の重要度が変化するため、図６に示すように診断目的６４毎に各項目の重み係数（Ｗ_１〜Ｗ_ｍ）が設定された重み付けテーブル６１を用意するものである。図６の例では「肺がん検診」（ｍ＝３）の場合に、項目Ｐ_１として画像に肺が写っているかどうか、項目Ｐ_２として選択した複数の画像データに対してコンピュータ支援診断（ＣＡＤ：Computer-aided Diagnosis）を実施した結果（ＣＡＤ結果）、項目Ｐ_３として過去画像における異常の有無を設定している。なお、図６に示した項目は一例であり、例えば「肺がん検診」の場合転移の可能性が高い部位を項目として設定することで、転移の可能性が高い部位（例えば、脳や肝臓）の画像についてもユーザーに重要画像として示すことができる。重み係数６３は数字が大きいほど当該診断目的において重要な項目であることを意味している。重み付けテーブル６１内の重み係数６３は統計的データによって決定する。例えば医師がどの項目を重要視するのか予めデータを収集しておき、その統計をもとに重み係数を算出することができる。

ステップＳ２０４：ＣＰＵ２は、ステップＳ２０３で取得した重み付けテーブルを参照しながら各画像の重要度を算出する。本ステップの詳細は図３を用いて後述する。

ステップＳ２０５：ＣＰＵ２は、ステップＳ２０４で算出された各画像の重要度をもとに重要画像か否かを判定する。判定方法は、予め閾値を設定しておき、算出された各画像の重要度が閾値を超えていれば重要画像としてフラグを立てる。超えていなければ非重要画像と判定し、フラグは立てない。この処理により、フラグが立っている画像を重要画像として抽出することができる。閾値の設定はユーザーが自由に設定変更できるようにすることで、重要画像をより少なく、またはより多く表示させることができる。

ステップＳ２０６：ＣＰＵ２は、ステップＳ２０５で重要または非重要と判定した画像の画像送り速度を決定する。重要画像と判定された画像の画像送り速度は低速にし、非重要画像と判定された画像の画像送り速度は高速にする。重要画像を表示する際低速にするだけでなく、重要画像やその手前で停止してもよい。また、非重要画像を表示する際高速にせず通常の速度としてもよい。すなわち、重要画像と非重要画像との間で画像送り速度の区別が付けば、速さは自由に変更してよい。さらに、ステップＳ２０４で算出した各画像の重要度を重要度が高い順にソートし、重要画像の中でも重要度に応じて画像送り速度を細かく区別してもよい。あるいは、重要／非重要を区別せず、選択した画像群の各画像を重要度（すなわち、算出値）が高い順にソートし、重要度（算出値）が高くなるにつれ徐々に低速になるようにしてもよい。

ステップＳ２０７：ＣＰＵ２はステップＳ２０６で決定した画像送り速度に応じて表示メモリ５を更新するタイミングを変化させることにより、表示装置６にユーザーが選択した画像群を、その重要度に応じて異なる画像送り速度にてシネ表示する。

次に図３を用いて各画像の重要度を算出する処理の流れについて説明する。

ステップＳ３０１：ＣＰＵ２は、画像毎に各項目の評価値を決定する。図６に示した項目を例に説明する。例えば、項目Ｐ_１の評価値は肺が写っていれば１、写っていなければ０とする。部位の抽出には、パターンマッチングや特許文献２に開示されるように体形データから肺の存在位置を特定し、特定した位置の画像を抽出するといった公知の技術を用いることができる。次に、項目Ｐ_２は選択した画像群に対して、ＣＡＤシステムにより病変候補を抽出し、個数や大きさ、形状、濃度などをもとに総合評価した値を評価値とする。例えば、個数が多かったり、大きさが大きかったり、濃度が濃かったりすると評価値が大きくなるし、また、形状によって進行度等が判断できればそれにより評価値が変わる。項目Ｐ_３は選択した画像群と過去画像の同スライス位置を比較し、同スライス位置において過去に病変が見つかっているか否かで評価値を決定する。このためには、まず選択した画像群と同一患者の同一部位の過去画像を取得する。この例では、同一患者の肺の過去画像を取得することになる。撮影時期が異なるため、撮影始点の違いやスライス間隔の違いがある場合にはスライス位置を合わせる必要がある。この場合には、特許文献３に示されるような公知の技術を用いて位置合わせを行うことができる。位置合わせを行ったあと、過去画像の同スライス位置において過去に病変が見つかっていれば１とし、見つかっていなければ０とする。評価値は異常あり／なしだけでなく、異常があった場合の個数や大きさ、形状、濃度などを考慮して評価値を決めてもよい。

この結果、図７に示すような画像毎の各項目の評価値を記憶する画像評価テーブル７１が作成され、記憶装置４に格納される。画像評価テーブル７１は、画像ｉ（ｉ＝１〜ｎ、ｎは画像枚数）に対して各項目（Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３）に対する評価値（α_ｉ，β_ｉ，γ_ｉ）を格納する。

ステップＳ３０２：ＣＰＵ２は、ステップＳ３０１で決定した画像毎の各項目（Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３）の評価値（α_ｉ，β_ｉ，γ_ｉ）と重み付けテーブル内の各項目に設定された重み係数（Ｗ_１，Ｗ_２，Ｗ_３）とをそれぞれ乗算する。ここで得られた結果が画像ｉにおける各項目の重要度になる。

ステップＳ３０３：ＣＰＵ２は、ステップＳ３０２で算出した各項目の重要度を加算する。すなわち、画像ｉの重要度Ｉ_ｉは以下の式１で表せる。
重要度Ｉ_ｉ＝Ｗ_１α_ｉ＋Ｗ_２β_ｉ＋Ｗ_３γ_ｉ （式１）
ステップＳ３０４：ＣＰＵ２は、ユーザーが選択した画像群の枚数分、ステップＳ３０１〜Ｓ３０３までの処理を繰り返す。選択したすべての画像について重要度Ｉが算出されたら処理を終了する。

以上のように複数の医用画像をシネ表示する際に、診断目的に応じた複数の項目に基づき画像毎の重要度を算出し、より重要度の高い医用画像がより重要度の低い医用画像と区別されるように、より重要度の高い医用画像の画像送り速度をより重要度の低い医用画像の画像送り速度よりも遅らせることにより、画像診断の効率化やユーザーの負担を軽減することができる。画像送り速度は、画像毎の重要度に基づき閾値判定して異ならせてもよいし、画像毎の重要度の算出値に応じた速度としてもよい。

図４は、第２の実施例での処理の流れを示す図である。第１の実施例と同じステップ（同じステップ符号を付す）については説明を省略し、新たなステップについて説明を行う。

ステップＳ４０１：ＣＰＵ２は、ステップＳ２０４で算出された各画像の重要度と各項目の評価値をもとに（式２）を用いて各項目の占有率を算出する。ここで占有率とは、ステップＳ２０４で算出された重要度が主にどの項目に起因するものかを示す値であり、各項目が重要度に占める割合である。
占有率Ｏ_ｉ＝（Ｗ_１α_ｉ／Ｉ_ｉ，Ｗ_２β_ｉ／Ｉ_ｉ，Ｗ_３γ_ｉ／Ｉ_ｉ） （式２）
ステップＳ４０２：ＣＰＵ２は、ステップＳ４０１で算出された占有率を画像とともに表示装置６に表示する。重要画像に対してのみ表示してもよいし、選択した全画像に対して表示してもよい。また、すべての項目についての占有率Ｏ_ｉを表示してもよく、最も高い占有率を示した項目についてのみ、その項目名と占有率を表示するようにしてもよい。

これにより、複数の画像をシネ表示する際に、さらに各画像の重要度がどの項目に起因するものであるのかを表示することができる。

図５は、第３の実施例での処理の流れを示す図である。第１または第２の実施例と同じステップ（同じステップ符号を付す）については説明を省略し、新たなステップについて説明を行う。なお、図５は第２の実施例にステップＳ５０１を追加したものになっているが、第１の実施例にステップＳ５０１を追加する、すなわち、占有率の算出、表示を行うことなく、下記に説明するステップＳ５０１の処理を実行するものであってもよい。

ステップＳ５０１：ＣＰＵ２は、ステップＳ２０４で決定した評価項目Ｐ_３「過去画像」の評価値γが０でない場合に、過去の病変画像を併せて表示する。過去の病変画像とは、項目Ｐ_３に対する評価値γを決定したときに参照した画像のことである。

これにより、複数の画像をシネ表示する際に、過去に異常ありと診断された画像を参照画像として表示できる。この場合の画像送り速度は、例えば重要度の高い画像の画像送り速度と同じ速度とする。

図８に記憶装置４に格納される医用画像表示プログラム８１の構成例を示す。医用画像表示プログラムは画像表示制御部８２、重要度算出部８３、占有率算出部８４を有する。重要度算出部８３は図２、図３にて説明した診断目的に対応した重み付けテーブルを取得し、各画像の重要度を算出するプログラム部分である。占有率算出部８４は、図４、図５にて説明した各画像の重要度における各項目の占有率を算出するプログラム部分である。画像表示制御部８２は、医用画像を取得したり、重要度に基づきシネ表示の速度制御をおこなったり、占有率を示す情報を画像に表示したりする表示装置６への医用画像の表示制御を実行するプログラム部分である。

以上、実施例について説明したが、これらに限定されるものではなく、種々変形等可能なものである。

１：医用画像表示装置、２：ＣＰＵ、３：主メモリ、４：記憶装置、５：表示メモリ、６：表示装置、７：インタフェース、８：マウス、９：キーボード、１０：通信インタフェース、１１：システムバス、１２：ネットワーク、１３：医用画像撮影装置、１４：医用画像データベース。

Claims (6)

1. プロセッサと、
   メモリと、
   表示装置と、
   入力装置と、
   上記メモリに読み込まれ、上記プロセッサにより実行される医用画像表示プログラム、複数の医用画像、診断目的ごとに医用画像の重要度を判断するための項目と項目ごとの重み係数とを含む複数の重み付けテーブルを格納する記憶装置とを有し、
   上記医用画像表示プログラムは、医用画像の重要度を算出する重要度算出部と、医用画像を上記表示装置に表示する画像表示制御部とを有し、
   上記重要度算出部は、上記入力装置により選択された診断目的に対応する重み付けテーブルを上記記憶装置から取得し、取得された重み付けテーブルの項目ごとの評価値を上記複数の医用画像のそれぞれに対して決定し、決定した項目ごとの評価値及び項目ごとの重み係数に基づき重要度を算出し、
   上記画像表示制御部は、上記重要度算出部により算出された上記複数の医用画像のそれぞれの重要度に基づき、上記複数の医用画像の画像送り速度を制御してシネ表示する医用画像表示装置。
2. 請求項１において、
   上記画像表示制御部は、上記重要度算出部により算出された上記複数の医用画像のそれぞれの重要度に応じて上記複数の医用画像を重要画像または非重要画像に区分し、上記区分に応じて医用画像の画像送り速度を異ならせる医用画像表示装置。
3. 請求項１において、
   上記画像表示制御部は、医用画像の画像送り速度を、上記重要度算出部により算出された上記複数の医用画像のそれぞれの重要度の値に応じた速度とする医用画像表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   上記医用画像表示プログラムは、上記重要度算出部により算出された医用画像の重要度が重み付けテーブルのどの項目に起因するかを示す占有率を算出する占有率算出部を有し、
   上記画像表示制御部は、医用画像とともに上記占有率算出部により算出された占有率を示す情報を表示する医用画像表示装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項において、
   上記重み付けテーブルの項目として過去画像を含み、
   上記重要度算出部は、過去に異常ありと診断された画像の有無に基づき、上記重み付けテーブルの過去画像の項目の評価値を算出し、
   上記画像表示制御部は、上記重要度算出部が上記重み付けテーブルの過去画像についての評価値を決定したときに参照した画像を表示する医用画像表示装置。
6. 請求項５において、
   上記画像表示制御部は、上記重要度算出部が上記重み付けテーブルの過去画像についての評価値を決定したときに参照した画像を、重要度の高い医用画像と同じ画像送り速度でシネ表示する医用画像表示装置。

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