JP6900218B2

JP6900218B2 - 画像処理装置及び放射線画像データの表示方法

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Publication number: JP6900218B2
Application number: JP2017061535A
Authority: JP
Inventors: 智史亀井; 辻井　修; 修辻井; 哲雄島田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-07-07
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: US11069060B2; JP2018161405A; US20200380670A1; WO2018180995A1

Description

本発明は、乳房を撮影した放射線画像データを生成する画像処理装置及びその放射線画像データの表示方法に関する。

放射線画像の読影による診断を効率化させるための診断支援装置が知られている。特許文献１には、被写体画像中に検出された微小石灰化陰影の候補領域に含まれる微小石灰化陰影の候補点の分布情報に基づいて、検出枠の表示位置、形状、および大きさのうち、少なくとも１つを決定する異常陰影の検出結果表示装置が開示されている。特許文献２には、石灰化した可能性のある組織を表す画素領域を特定し、連続的に接触する拡大された対応領域に属する画素領域をまとめたグループ毎に、画素領域の数に応じた色又は輝度にて表示する石灰化表示装置が開示されている。特許文献３には、乳房画像中の乳腺を表す乳腺領域を抽出し、乳腺領域の大きさに応じて分類された複数の種別を可視化して出力する乳房画像分類結果出力方法が開示されている。

特開２００３−３１０５８７特開２０１６−２２１４３特開２００５−６５８５７

乳がんの診断では、乳腺内での微小石灰化の状態が重要であるが、従来の診断支援装置では、マンモグラフィ撮影画像から、乳腺内にできた微小石灰化領域を判定することは困難であった。

本発明は、乳腺領域と微小石灰化領域とが重なっている部分を、直感的に判断できる画像表示法を提供することを目的とする。

本発明の放射線画像データの表示方法は、放射線画像データから、微小石灰化領域と乳腺領域とを検出するステップと、前記微小石灰化領域と前記乳腺領域とを、同一画面上に表示させるステップと、前記微小石灰化領域を拡大し、拡大された領域が重なる微小石灰化領域を１つのグループとしてグループ化するステップと、グループ化された微小石灰化領域と前記乳腺領域とが重なる領域を検出するステップと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、乳腺に重なる微小石灰化分布を強調表示することにより、より効果的な診断が可能となる。

本発明の実施形態に係るＸ線撮影装置の動作を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る画像解析処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るＣＴ装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る画像解析処理を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。尚、本発明に係る放射線撮影装置として、乳房用ＣＴ装置について説明するが、本発明においては、他の放射線（例えば、α線、β線、γ線等）や超音波、磁気共鳴画像にも適用可能である。

（実施形態１）
図３は、本発明の実施形態１に係る、Ｘ線撮影装置（Ｘ線撮影システム）２００としての乳房用ＣＴ装置の全体構成を示す。Ｘ線照射部２０１は、Ｘ線を発生するＸ線発生部（管球）と、Ｘ線発生部において発生したＸ線のビーム広がり角を規定するコリメータとからなる。Ｘ線検出部２０２は、２次元配列された撮像素子からなるＦＰＤであり、被写体Ｐを透過して、検出素子に到達したＸ線を検出して、放射線画像データとしてのＸ線画像データを生成する。Ｘ線画像データは、演算部２０６に送信される。

撮影条件設定部２０３は、Ｘ線照射部２０１から被写体Ｐに照射されるＸ線の目標線量を決める、管電圧や管電流等の撮影パラメータを、操作者が入力する撮影条件入力手段を有し、撮影パラメータに基いた撮影条件情報を制御部２０４に送信する。制御部２０４は、撮影条件情報に基いて、Ｘ線照射部２０１、Ｘ線検出部２０２、回転部２０５を、連携制御する。回転部２０５は、制御部２０４からの信号を基に、内部に配置されたＸ線照射部２０１及びＸ線検出部２０２を、被写体Ｐ（乳房）を中心として回転させる。

演算部２０６は、Ｘ線検出部２０２から送信されたＸ線画像データを基にＣＴ画像を再構成する。再構成されたＣＴ画像データは、解析部２０７に送信される。解析部２０７は、解析したＣＴ画像データを画像保存部２０８に送信する。画像保存部２０８は、受信したＣＴ画像データを記憶領域に保存し、画像表示部２０９に送信する。画像表示部２０９は、受信したＣＴ画像データを、スクリーン上に表示する。

制御部２０４と演算部２０６とは、コンピュータの一部であり、データ処理は、所定のプログラムにより実行される。また、演算部２０６と解析部２０７とは、画像処理装置を構成する。

図１を用いて、被写体Ｐの撮影開始から終了までの処理を説明する。本実施形態では、ＣＴ画像から、微小石灰化領域と乳腺領域とが重なっている領域を特定し、特定された重複領域を表示する方法について説明する。また、被検体Ｐに腫瘍が検出された場合は、乳腺領域は、腫瘍領域に置き換えることができる。

ステップＳ１０１：操作者は、撮影条件入力手段から、管電圧ｋＶ、管電流ｍＡ等の撮影パラメータを入力する。

ステップＳ１０２：制御部２０４は、受信した撮影情報に基いて、回転部２０５を回転させ、Ｘ線照射部２０１より、設定された条件で被写体ＰにＸ線を照射し、Ｘ線検出部２０２を制御して、Ｘ線画像データの取得を開始する。

ステップＳ１０３：制御部２０４は、Ｘ線照射部２０１を制御し、Ｘ線照射を停止する。

ステップＳ１０４：演算部２０６は、Ｘ線画像データよりＣＴ画像を再構成し、再構成されたＣＴ画像データを解析部２０７に送信する。

ステップＳ１０５：解析部２０７が、受信したＣＴ画像に対して微小石灰化領域と乳腺領域を解析する。図２（ａ）を用いてステップＳ１０５の処理を説明する。

ステップＳ１０５が開始される（ステップＳ２０１）と、個々の微小石灰化領域が検出される（ステップＳ２０２）。微小石灰化領域を検出する方法としては、閾値を用いる方法、周辺とのコントラストを用いる方法、リングフィルタを用いる方法、テクスチャ解析を用いる方法等が使用可能であるが、閾値を用いる方法が比較的処理しやすい。次に、乳腺領域が検出される（ステップＳ２０３）。乳腺領域の検出も、微小石灰化領域の検出と同じ方法が使用可能で、同じく閾値を用いる方法が比較的処理しやすい。検出された微小石灰化領域は、所定のサイズに拡大される（ステップＳ２０４）。拡大方法について、図４を用いて説明する。図４（ａ）では、微小石灰化領域ａと乳腺領域ｂが表示されている。図４（ｂ）で、領域ｃは、微小石灰化領域ａを所定のサイズに拡大した領域である。拡大された微小石灰化領域ｃは、微小石灰化領域ａを、２倍以上に拡大したものとする。領域を拡大する手法としては、初めの体積の値を基に等倍していく方法、領域をダイレーション処理する方法等が使用可能であるが、前者の方法が比較的処理しやすい。拡大された領域ｃの重なる部分がある微小石灰化領域を、１つのグループとする（ステップＳ２０５）。グループ化された微小石灰化領域が拡大された部分と乳腺領域ｂの重複部分を検出する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０２からステップＳ２０６までの情報を保持した上で、ステップＳ１０５の処理が終了する（ステップＳ２０７）。

ステップＳ１０６：画像保存部２０８が、受信したＣＴ画像データを記憶領域に保存する。

ステップＳ１０７：画像表示部２０９は、受信したＣＴ画像データから、微小石灰化領域ａ、乳腺領域ｂ、拡大された微小石灰化領域ｃを、同一画面上に表示する。表示された画像データを、ステップＳ１０５で得た解析情報により、同一グループに含まれる微小石灰化領域の個数によってグループに色彩と輝度とを付加して表示する。図４（ｃ）は、同一グループに含まれる微小石灰化領域の個数が少ない場合の拡大領域を寒色系、多い場合を暖色系とした場合の一例である。図４（ｄ）は、同一グループ化された微小石灰化領域と乳腺領域ｂとが重なった領域に、色彩及び輝度の少なくとも一方を付加して強調表示した場合の一例である。図４（ｅ）は、同一グループ化された微小石灰化領域と乳腺領域ｂとが重なった場合に、同一グループ化された微小石灰化領域に、色彩及び輝度の少なくとも一方を付加して強調表示した場合の一例である。また、検出された微小石灰化領域のグループ内の個々の微小石灰化領域に同一の色彩と輝度とを付加して表示してもよい。以上により、撮影の処理が終了する。

尚、例えば、同一グループ化された微小石灰化領域、乳腺領域、グループ化処理されていない微小石灰化領域、或いは、これらのうちの重なり合っている部分のみ等に対して、強調表示される部分が、ボタンの操作等によって切り替わってもよい。微小石灰化領域とグループ化された微小石灰化領域を拡大しグループ化された部分とは、異なる色彩と輝度で表示されてもよい。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１との違いは、解析部２０７において、微小石灰化領域の形状に重みづけをする点である。実施形態１では微小石灰化領域をそのままの形で拡大したのに対し、本実施形態では微小石灰化領域を球体状に拡大し、拡大前の微小石灰化領域とサイズを比較する。これによって、微小石灰化領域の形状の判定ができ、診断において、より優位な情報提示が可能となる。

以下では、図２（ｂ）を用いて、ステップＳ１０５の処理を説明するが、他のステップは、実施形態１と同様である。

ステップＳ１０５が開始される（ステップＳ３０１）。微小石灰化領域が検出される（ステップＳ３０２）。乳腺領域が検出される（ステップＳ３０３）。微小石灰化領域の特徴量による重みづけを行う（ステップＳ３０４）。ステップＳ３０４について、図２（ｃ）を用いて説明を行う。ステップＳ４０１にて微小石灰化領域の特徴量による重みづけを開始する。ステップＳ４０２にて微小石灰化領域の拡大を行う。拡大はそのままの微小石灰化領域ではなく、微小石灰化領域の中心から最も遠い同一微小石灰化領域末端部を半径として、球体上に拡大する。ステップＳ４０３では拡大された微小石灰化領域のサイズに任意に指定できるＷを乗算したものと、拡大する前の微小石灰化領域のサイズを比較し、拡大された微小石灰化領域のサイズに任意に指定できるＷを乗算したものが拡大する前の微小石灰化領域のサイズ以上であればステップＳ４０４に進み、それ以外はステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０４では拡大する前の微小石灰化領域の情報を登録し保持する。ステップＳ４０５ではステップＳ４０２で拡大した微小石灰化領域を元に戻す。ステップＳ４０６ではステップＳ３０４の処理が終了する。微小石灰化領域の特徴量を求める際には、同一体積の球の表面積と比較する球形度などの方法が用いられる。また特徴量については複数のものを同時に使用してもよい。

以上の実施形態では、微小石灰化領域を拡大したが、同様に乳腺領域や腫瘍領域を拡大してもよい。

２０１Ｘ線照射部
２０２Ｘ線検出部
２０４制御部
２０７解析部

Claims

放射線画像データの表示方法であって、
放射線画像データから、微小石灰化領域と乳腺領域とを検出するステップと、
前記微小石灰化領域と前記乳腺領域とを、同一画面上に表示させるステップと、
前記微小石灰化領域を拡大し、拡大された領域が重なる微小石灰化領域を１つのグループとしてグループ化するステップと、
グループ化された微小石灰化領域と前記乳腺領域とが重なる領域を検出するステップと、を有することを特徴とする放射線画像データの表示方法。
前記グループ化された微小石灰化領域と前記乳腺領域とが重なる領域を、色彩及び輝度の少なくとも一方で強調表示することを特徴とする請求項１記載の放射線画像データの表示方法。
請求項１記載の放射線画像データの表示方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
Ｘ線検出部より取得したＸ線画像データからＣＴ画像データを再構成する演算部と、前記ＣＴ画像データに対して画像処理を施す解析部とからなる画像処理装置であって、
前記解析部は、
前記ＣＴ画像データから、微小石灰化領域と乳腺領域とを検出し、
前記微小石灰化領域と前記乳腺領域とを、表示部の同一画面上に表示させ、
前記微小石灰化領域を拡大し、拡大された領域が重なる微小石灰化領域を１つのグループとしてグループ化し、
グループ化された微小石灰化領域と前記乳腺領域とが重なる領域を検出することを特徴とする画像処理装置。
請求項４に記載の画像処理装置と、
被写体にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記被写体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記被写体に対して、前記Ｘ線照射部と前記Ｘ線検出部とを回転させる回転部とを有することを特徴とするＸ線撮影システム。