JP6925798B2 - 情報処理装置、マンモグラフィ装置、情報処理システム及びプログラム - Google Patents

情報処理装置、マンモグラフィ装置、情報処理システム及びプログラム Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、情報処理装置、マンモグラフィ装置、情報処理システム及びプログラムに関する。
近年、乳がん検診等に用いられる乳腺画像診断では、マンモグラフィ画像の検査の後に、超音波画像の検査が実施されるようになってきている。これに伴い、マンモグラフィ画像上の所望の位置に関心領域を設定(ポインティング)し、関心領域の位置に対応する線等を乳房のボディマーク上に描画する機能が開発されている。この機能は、関心領域の位置に対応する線等を描画することにより、後段の超音波画像の検査を支援することから、以下では、超音波診断支援機能と称する。
特開2015−27450号公報
以上のような超音波診断支援機能は、通常は特に問題ないが、本発明者の検討によれば、以下の点で改良の余地があると考えられる。
すなわち、本発明者の検討によれば、前回の検査で超音波診断支援機能を用いた場合、今回の検査で得られたマンモグラフィ画像と、前回設定した関心領域の位置とに基づいて、今回の関心領域を自動的に設定することが考えられる。これに伴い、前回の検査との比較や、今回の検査で関心領域を再び設定する手間を省略することが可能となる。なお、今回の検査では、関心領域を自動的には設定せず、関心領域を操作者が設定するように実施してもよい。いずれにしても、処理速度及び精度を向上させる観点から、少なくとも前回の関心領域に対応する領域を探す範囲を絞り、当該範囲を自動的に表示できることが好ましい。
しかしながら、本発明者の検討によれば、前回の検査と今回の検査との間で異なるMLO(Mediolateral-Oblique:内外斜位)角度でマンモグラフィ画像が撮影された場合には、処理速度及び精度を向上させることが困難となる。
例えば、前回の検査と今回の検査との間で異なるMLO角度でマンモグラフィ画像が撮影された場合、前回の関心領域に対応する領域を探す範囲の外に、当該領域を位置させてしまう可能性がある。この場合、処理速度及び精度を著しく低下させてしまう。また、これを回避したい場合、前回の関心領域に対応する領域を探す範囲を広げることになり、処理速度を低下させてしまう。
目的は、前回の関心領域に対応する領域を探す範囲を表示するときの処理速度及び精度を向上し得る情報処理装置、マンモグラフィ装置、情報処理システム及びプログラムを提供することである。
実施形態に係る情報処理装置は、記憶手段及び処理段を具備する。
前記記憶手段は、被検体の乳房を表す第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報を記憶する。
前記処理手段は、前記第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報を取得し前記第1のマンモグラフィ画像とは異なる第2のマンモグラフィ画像の撮像角度を表す角度情報を取得し、取得した前記関心領域の位置情報と前記角度情報とに基づいて、前記関心領域に対応する、前記第2のマンモグラフィ画像上の領域を求める。
図1は、第1の実施形態に係る情報処理システムの構成を示すブロック図である。 図2は、同実施形態におけるマンモグラフィ装置の構成を示すブロック図である。 図3は、同実施形態におけるX線撮影台の外観を示す斜視図である。 図4は、同実施形態における超音波診断装置の構成を示すブロック図である。 図5は、同実施形態における情報処理装置の構成を示すブロック図である。 図6は、同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図7は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図8は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図9は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図10は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図11は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図12は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図13は、同実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図14は、従来技術と比較して同実施形態の効果を説明するためのマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。 図15は、同実施形態の第1変形例の動作を説明するためのフローチャートである。 図16は、同実施形態の第2変形例に係るサーバ装置を備えた情報処理システムを示すブロック図である。 図17は、同変形例における動作を説明するためのシーケンス図である。 図18は、第2実施形態におけるマンモグラフィ画像及びボディマークを示す図である。
以下、各実施形態について図面を用いて説明する。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る情報処理システムの構成を示すブロック図である。この情報処理システムは、マンモグラフィ装置1、超音波診断装置30及び情報処理装置50がネットワークNwを介して通信可能となっている。
ここで、マンモグラフィ装置1は、図2及び図3に示すように、X線撮影台3とコンピュータ装置5とを備える。
X線撮影台3は、基台部10とCアーム11とを有する。Cアーム11は、基台部10に突設された軸部12に取り付けられる。これによりCアーム11は、軸部12の軸心を回転中心軸Xとして回動可能なように基台部10に支持される。Cアーム11を回転させることにより、頭尾方向(CranioCaudal projection:CC)、内外方向(MedioLateral projection:ML)、内外斜方向(MedioLateral Oblique projection:MLO)等の撮影を行うことができる。
Cアーム11は、アーム本体14にX線発生装置15、X線検出器16、及び圧迫ユニット17を取り付けて構成される。X線発生装置15及びX線検出器16は、アーム本体14の両端部に配置される。圧迫ユニット17は、X線発生装置15とX線検出器16との中間に配置される。
X線発生装置15は、X線管18と高電圧発生器19とを有する。X線管18は、高電圧発生器19から管電圧の印加、及びフィラメント電流の供給を受けて圧迫ユニットに向けて所定のX線継続時間X線を発生する。印加する管電圧とX線継続時間とは、撮影制御回路24からの制御信号を受けて、撮影に適した値に調整される。
X線管18は、陰極フィラメントと陽極とを備える。陽極は、Mo(モリブデン)を材質としたMo陽極、Rh(ロジウム)を材質としたRh陽極、MoとRhとを混合してなるMo・Rh陽極等である。これら陽極は、撮影制御回路24からの制御信号を受けて、随時切り替え可能である。
フィラメント電流の供給を受けた陰極フィラメントは加熱せれ、熱電子を発生する。発生された熱電子は、陰極フィラメントと陽極との間に印加された管電圧によって、陽極に衝突される。このように熱電子が陽極へ衝突することによりX線が発生される。陽極に衝突する熱電子によって、管電流が流れる。管電流は、フィラメント電流により調整される。撮影時におけるX線線量の調節は、撮影制御回路24からの制御信号を受けて、管電流とX線継続時間との積である管電流時間積を調節することにより行なわれる。
X線管18には、発生されたX線の線質を変更するための線質フィルタが取り付けられる。線質フィルタは、Moを材質としたMoフィルタや、Rhを材質としたRhフィルタ、Al(アルミニウム)を材質としたAlフィルタ、或いはこれら材質を組み合わせてなるフィルタ等である。これら線質フィルタは、撮影制御回路24からの制御信号を受けて、随時切り替え可能である。
圧迫ユニット17は、X線検出器16の検出面16aに沿って接近/離反可能なようにCアーム11によって支持される圧迫板17aを有する。圧迫ユニット17は、撮影制御回路24からの制御信号を受けて、圧迫板17aを動作させることにより被検体の乳房を検出面16aに圧迫し、乳房厚を所定の状態にする。
X線検出器16は、乳房を透過したX線を検出するフラット・パネル・ディテクタ等のデジタル検出器である。X線検出器16は、検出面16aの面中心とX線管18の焦点とを結ぶZ軸に沿って、X線管18に接近/離反可能なようにCアーム11によって支持される。ここで、Y軸をX軸及びZ軸に直交する軸に規定する。つまり、XYZ座標系は、X軸を回転中心軸とした回転座標系である。Z軸は乳房の厚さ方向を規定する軸であり、XY平面は乳房の厚さ方向に垂直な広がり方向を規定する軸である。
また、圧迫ユニット17が上側圧迫板と下側圧迫板とを備え、検出面16aと、上側圧迫板と下側圧迫板とで圧迫された乳房との距離を離間させて拡大撮影を行う場合は、X線焦点−乳房間距離とX線焦点−X線検出器間距離とを調整することで、拡大率を撮影に適した状態にする。
X線検出器16には、データ収集部(DAS;Data Acquisition System)21が接続される。データ収集部21は、X線検出器16の各チャンネルの電流信号を収集する。
データ収集部21は、収集した電流信号をデジタル信号に変換し、前処理を行う。前処理されたデジタル信号は、投影データと呼ばれる。投影データは、データ収集部21によってコンピュータ装置5に供給される。
コンピュータ装置5は、X線撮影台3とともに、記憶回路22、入力インタフェース回路23、撮影制御回路24、画像発生回路25、処理回路26、表示回路27、システム制御回路28及びネットワークインタフェース回路29を備える。
記憶回路22は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hardware Disk Drive)及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリと、それらメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路から構成されている。記憶回路22は、被検体の乳房の検査毎に、乳房を撮像したマンモグラフィ画像と、当該マンモグラフィ画像の撮像角度を示す少なくともMLO角度情報とを記憶する。記憶回路22は、例えば、検査毎に、画像発生回路25により発生されたマンモグラフィ画像のデータに、撮影条件と、撮影時の撮影方向(撮影角度)を示すコードと、撮影した乳房の左右を示すコードとを関連付けて記憶してもよい。
入力インタフェース回路23は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定をコンピュータ装置5に入力するためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース回路23は、撮影制御回路24及び処理回路26等に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し撮影制御回路24又は処理回路26へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路23はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を撮影制御回路24又は処理回路26へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路23の例に含まれる。
入力インタフェース回路23は、撮影条件(管電圧、管電流時間積、陽極の材質、線質フィルタの材質、乳房厚、X線焦点−X線検出器間距離、拡大率等)を撮影制御回路24に設定するための操作パネルである。また、入力インタフェース回路23は、撮影対象である乳房の左右いずれかを示すコードを撮影制御回路24に設定する。また、入力インタフェース回路23は、Cアーム11を動作させるためのインタフェースを備えており、その操作に応じてCアーム11はZ軸回りに回動され任意の位置に設定される。設定されたCアーム11の位置に応じて、撮影方向が決定される。
撮影制御回路24は、図示しないプロセッサとメモリを備え、入力インタフェース回路23を介して設定された撮影条件(管電圧、管電流時間積、陽極の材質、線質フィルタの材質、乳房厚、X線焦点−X線検出器間距離、拡大率等)に基づいてX線撮影台3の各構成要素を制御することによって、X線撮影台3に設定に応じたX線撮影を行わせる。
画像発生回路25は、データ収集部21からの投影データに基づいてマンモグラフィ画像のデータを発生する。通常、マンモグラフィ撮影によって得られた画像の生体領域には、乳房領域だけではなく大胸筋領域等の乳房領域外の領域を含む。
処理回路26は、操作者により入力インタフェース回路23を介してから入力された指示に基づいて、記憶回路22に記憶されたマンモグラフィ画像、角度情報及び制御プログラムを読み出し、これらに従ってコンピュータ装置5を制御する。例えば、処理回路26は、記憶回路22から読み出した制御プログラムに従って、既存の超音波診断支援機能に加え、超音波診断支援機能を補助する各機能を実現させるプロセッサである。ここで、各機能としては、例えば、算出機能26a、表示制御機能26b及び特定機能26cなどがある。なお、特定機能26cは、任意の付加的事項であり、省略してもよい。また、既存の超音波診断支援機能は、例えば、特許文献1に記載されている。
算出機能26aは、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、当該関心領域に対応する領域を含む所定範囲を算出する機能である。このような算出機能26aは、例えば、関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で当該関心領域に対応する領域の位置を特定する機能と、当該特定した位置を含む所定範囲を算出する機能としてもよい。
表示制御機能26bは、今回の検査のマンモグラフィ画像内に当該所定範囲を表示するように表示回路27を制御する機能である。なお、表示制御機能26bは、例えば、今回の検査のマンモグラフィ画像内で当該所定範囲に相当する帯状の領域をハイライト表示するように表示回路27を制御してもよい。
特定機能26cは、設定された関心領域内の画像に基づいて、当該所定範囲のマンモグラフィ画像に対する類似度判定を実行することにより、当該所定範囲のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域を特定する機能である。
表示回路27は、医用画像などを表示するディスプレイと、ディスプレイに表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイと内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。表示回路27は、処理回路26に制御され、画像発生回路25で生成されたマンモグラフィ画像及び処理回路26で生成された模式図(ボディマークBM)を表示する。
システム制御回路28は、図示しないプロセッサとメモリを備え、マンモグラフィ装置1の中枢として、各構成要素を制御する。
ネットワークインタフェース回路29は、コンピュータ装置5をネットワークNwに接続して超音波診断装置30及び情報処理装置50と通信するための回路である。ネットワークインタフェース回路29としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、コンピュータ装置5、超音波診断装置30及び情報処理装置50の間の通信にネットワークインタフェース回路29が介在する旨の記載を省略する。
なお、コンピュータ装置5とX線撮影台3とは一体であるとしても良い。
一方、超音波診断装置30は、図4に示すように、超音波プローブ31及び装置本体32を備えている。装置本体32は、送受信回路33、画像生成回路34、記憶回路35、入力インタフェース回路36、表示回路37、画像DB回路38、ネットワークインタフェース回路39及び処理回路40を備えている。
超音波プローブ31は、圧電セラミックス等の音響/電気可逆的変換素子としての圧電振動子を有する。複数の圧電振動子は並列され、超音波プローブ31の先端に装備される。なお、一つの圧電振動子が一チャンネルを構成するものとして説明する。圧電振動子は、送受信回路33から供給される駆動信号に応答して超音波を発生する。圧電振動子は、被検体の生体組織で反射された超音波の受信に応答して、受信エコー信号を発生する。超音波プローブとしては、1次元アレイを複数の振動子の配列方向と直交する方向に揺動させて3次元走査を実行するメカニカル4次元プローブとしてもよく、2次元アレイプローブとしてもよい。
送受信回路33は、処理回路40による制御のもとで、超音波プローブ31における複数の圧電振動子各々に駆動信号を供給する。送受信回路33は、各圧電振動子によって発生された受信エコー信号に基づいて、受信信号を発生する。なお、送受信回路33の詳細については記載を省略する。
画像生成回路34は、図示していないBモード処理ユニットとドプラ処理ユニットとを有する。Bモード処理ユニットは、図示していない包絡線検波器、対数変換器などを有する。包絡線検波器は、送受信回路33から出力された受信信号に対して包絡線検波を実行する。包絡線検波器は、包絡線検波された信号を、後述する対数変換器に出力する。対数変換器は、包絡線検波された信号に対して対数変換して弱い信号を相対的に強調する。Bモード処理ユニットは、対数変換器により強調された信号に基づいて、各走査線および各超音波送受信における深さごとの信号値(Bモードデータ)を発生する。
ドプラ処理ユニットは、図示していないミキサー、低域通過フィルタ、速度/分散/Power演算デバイス等を有する。ミキサーは、送受信回路33から出力された受信信号に、送信周波数と同じ周波数f0を有する基準信号を掛け合わせる。この掛け合わせにより、ドプラ偏移周波数fdの成分の信号と(2f0+fd)の周波数成分を有する信号とが得られる。低域通過フィルタは、ミキサーからの2種の周波数成分を有する信号のうち、高い周波数成分(2f0+fd)の信号を取り除く。ドプラ処理ユニットは、高い周波数成分(2f0+fd)の信号を取り除くことにより、ドプラ偏移周波数fdの成分を有するドプラ信号を発生する。
なお、ドプラ処理ユニットは、ドプラ信号を発生するために、直交検波方式を用いてもよい。このとき、受信信号(RF信号)は、直交検波されIQ信号に変換される。ドプラ処理ユニットは、IQ信号を複素フーリエ変換することにより、ドプラ偏移周波数fdの成分を有するドプラ信号を発生する。ドプラ信号は、例えば、血流、組織、造影剤によるエコー成分である。
速度/分散/Power演算デバイスは、図示していないMTI(Moving Target Indicator)フィルタ、自己相関演算器等を有する。MTIフィルタは、発生されたドプラ信号に対して、臓器の呼吸性移動や拍動性移動などに起因するドプラ成分(クラッタ成分)を除去する。自己相関演算器は、MTIフィルタによって血流情報のみが抽出されたドプラ信号に対して、自己相関値を算出する。自己相関演算器は、算出された自己相関値に基づいて、血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等を算出する。速度/分散/Power演算デバイスは、複数のドプラ信号に基づく血流の平均速度値、分散値、ドプラ信号の反射強度等に基づいて、カラードプラデータを発生する。以下、ドプラ信号とカラードプラデータとをまとめて、ドプラデータと呼ぶ。
また、ドプラデータとBモードデータとをまとめてローデータ(Raw Data)と呼ぶ。ローデータは、エコー信号のうち、送信超音波の高調波成分によるBモードデータ、および被検体内の生体組織に関する弾性データであってもよい。Bモード処理ユニットおよびドプラ処理ユニットは、発生したローデータを後述するディジタルスキャンコンバータ(Digital Scan Converter:以下DSCと呼ぶ)に出力する。Bモード処理ユニットおよびドプラ処理ユニットは、発生したローデータを図示していないシネメモリに出力することも可能である。
画像生成回路34は、図示していないDSCを有する。画像生成回路34は、DSCに対して、座標変換処理(リサンプリング)を実行する。座標変換処理とは、例えば、ローデータからなる超音波スキャンの走査線信号列を、テレビなどに代表される一般的なビデオフォーマットの走査線信号列に変換することである。画像生成回路34は、座標変換処理に続けて補間処理を、DSCに対して実行する。補間処理とは、隣り合う走査線信号列におけるローデータを用いて、走査線信号列間にデータを補間する処理である。
画像生成回路34は、ローデータに対して座標変換処理と補間処理とを実行することにより、表示画像としての超音波画像を生成する。なお、画像生成回路34は、生成した超音波画像に対応するデータを記憶する画像メモリを有していてもよい。画像生成回路34は、生成された超音波画像に、種々のパラメータの文字情報および目盛等を合成する。Bモードデータを用いて生成された超音波画像をBモード画像と呼んでもよい。また、ドプラデータを用いて生成された超音波画像をドプラ画像と呼んでもよい。
シネメモリは、例えばフリーズする直前の複数のフレームに対応する超音波画像を保存するメモリである。このシネメモリに記憶されている画像を連続表示(シネ表示)することで、超音波動画像を表示することも可能である。
記憶回路35は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hardware Disk Drive)及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリと、それらメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路から構成されている。記憶回路35は、フォーカス深度の異なる複数の受信遅延パターン、本超音波診断装置の制御プログラム、診断プロトコル、送受信条件等の各種データ群、Bモードデータ、ドプラデータ、画像生成回路34で生成されたBモード画像およびドプラ画像などを記憶する。
入力インタフェース回路36は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を装置本体32に入力するためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース回路36は、処理回路40に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路40へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路36はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路40へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路36の例に含まれる。
表示回路37は、医用画像などを表示するディスプレイと、ディスプレイに表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイと内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。表示回路37は、画像生成回路34で生成された各種超音波画像を表示する。また、表示回路37は、画像生成回路34で生成された超音波画像に対して、ブライトネス、コントラスト、ダイナミックレンジ、γ補正などの調整および、カラーマップの割り当てを実行してもよい。表示回路37は、超音波画像と、画像DB回路38内のマンモグラフィ画像と、処理回路40により生成された模式図及び算出された所定範囲などを表示可能である。
ネットワークインタフェース回路39は、超音波診断装置30をネットワークNwに接続してコンピュータ装置5及び情報処理装置50と通信するための回路である。ネットワークインタフェース回路39としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、超音波診断装置30、コンピュータ装置5及び情報処理装置50等との間の通信にネットワークインタフェース回路39が介在する旨の記載を省略する。
画像DB(database)回路38は、ネットワークNwを介してコンピュータ装置5からロードされたマンモグラフィ画像及び角度情報を記憶する。また、画像DB回路38は、USB(universal serial bus)メモリ、CD(compact disc)又はDVD(Digital Versatile Disc)等の情報記録媒体に保存されたデータを読み込むためのメディアドライブを有していてもよい。
処理回路40は、操作者により入力インタフェース回路36を介してから入力された指示に基づいて、記憶回路35に記憶された制御プログラム及び画像DB回路38に記憶されたマンモグラフィ画像及び角度情報を読み出し、これらに従って本超音波診断装置30を制御する。例えば、処理回路40は、記憶回路35から読み出した制御プログラムに従って、既存の超音波診断支援機能に加え、超音波診断支援機能を補助する各機能を実現させるプロセッサである。ここで、各機能としては、例えば、算出機能40a、表示制御機能40b及び特定機能40cなどがある。なお、特定機能40cは、任意の付加的事項であり、省略してもよい。
算出機能40aは、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、当該関心領域に対応する領域を含む所定範囲を算出する機能である。このような算出機能40aは、例えば、関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で当該関心領域に対応する領域の位置を特定する機能と、当該特定した位置を含む所定範囲を算出する機能としてもよい。
表示制御機能40bは、今回の検査のマンモグラフィ画像内に当該所定範囲を表示するように表示回路37を制御する機能である。なお、表示制御機能40bは、例えば、今回の検査のマンモグラフィ画像内で当該所定範囲に相当する帯状の領域をハイライト表示するように表示回路37を制御してもよい。
特定機能40cは、設定された関心領域内の画像に基づいて、当該所定範囲のマンモグラフィ画像に対する類似度判定を実行することにより、当該所定範囲のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域を特定する機能である。
また一方、情報処理装置50は、図5に示すように、記憶回路51、入力インタフェース回路52、表示回路53、ネットワークインタフェース回路54及び処理回路55を備えている。
ここで、記憶回路51は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hardware Disk Drive)及び画像メモリなど電気的情報を記録するメモリと、それらメモリに付随するメモリコントローラやメモリインタフェースなどの周辺回路から構成されている。記憶回路51は、本情報処理装置の制御プログラム、マンモグラフィ画像及び角度情報等の各種データ群などを記憶する。
入力インタフェース回路52は、操作者からの各種指示・命令・情報・選択・設定を情報処理装置本体に入力するためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、及び表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インタフェース回路52は、処理回路55に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し処理回路55へと出力する。なお、本明細書において入力インタフェース回路52はマウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路55へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース回路52の例に含まれる。
表示回路53は、医用画像などを表示するディスプレイと、ディスプレイに表示用の信号を供給する内部回路、ディスプレイと内部回路とをつなぐコネクタやケーブルなどの周辺回路から構成されている。表示回路53は、例えば、記憶回路51内のマンモグラフィ画像と、処理回路55により生成された模式図及び算出された所定範囲などを表示可能である。
ネットワークインタフェース回路54は、情報処理装置50をネットワークNwに接続してコンピュータ装置5及び超音波診断装置30と通信するための回路である。ネットワークインタフェース回路54としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、情報処理装置50、コンピュータ装置5及び超音波診断装置30等との間の通信にネットワークインタフェース回路54が介在する旨の記載を省略する。
処理回路55は、操作者により入力インタフェース回路52を介してから入力された指示に基づいて、記憶回路51に記憶された制御プログラム、マンモグラフィ画像及び角度情報を読み出し、これらに従って情報処理装置50を制御する。例えば、処理回路55は、記憶回路51から読み出した制御プログラムに従って、既存の超音波診断支援機能に加え、超音波診断支援機能を補助する各機能を実現させるプロセッサである。ここで、各機能としては、例えば、算出機能55a、表示制御機能55b及び特定機能55cなどがある。なお、特定機能55cは、任意の付加的事項であり、省略してもよい。
算出機能55aは、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、当該関心領域に対応する領域を含む所定範囲を算出する機能である。このような算出機能55aは、例えば、関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で当該関心領域に対応する領域の位置を特定する機能と、当該特定した位置を含む所定範囲を算出する機能としてもよい。以下、「乳房を模式的に表した模式図」は、「ボディマークBM」とも呼ぶ。
表示制御機能55bは、今回の検査のマンモグラフィ画像内に当該所定範囲を表示するように表示回路53を制御する機能である。なお、表示制御機能55bは、例えば、今回の検査のマンモグラフィ画像内で当該所定範囲に相当する帯状の領域をハイライト表示するように表示回路53を制御してもよい。
特定機能55cは、設定された関心領域内の画像に基づいて、当該所定範囲のマンモグラフィ画像に対する類似度判定を実行することにより、当該所定範囲のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域を特定する機能である。
次に、以上のように構成された情報処理システムの動作について図6乃至図13を用いて説明する。なお、マンモグラフィ装置1の処理回路26、超音波診断装置30の処理回路40、及び情報処理装置50の処理回路55は、超音波診断支援機能に付加された算出機能、表示制御機能及び特定機能に関し、ほぼ同様の動作を実行する。但し、ほぼ重複した文言の繰り返しを避けて理解を容易にする観点から、以下の説明では、当該各機能の動作について、情報処理装置50の処理回路55を代表例に挙げて述べる。このような代表例の説明は、適宜、装置名及び参照符号などを読み替えることにより、マンモグラフィ装置1の処理回路26、又は超音波診断装置30の処理回路40の動作の説明に適用することができる。
いま、マンモグラフィ装置1の記憶回路22は、被検体の乳房の検査毎に、乳房を撮像したマンモグラフィ画像と、当該マンモグラフィ画像の撮像角度を示す少なくともMLO角度情報とを記憶しているとする。
また、情報処理装置50は、操作者の操作により、マンモグラフィ装置1内の記憶回路22から前回及び今回の検査で得られたマンモグラフィ画像及び角度情報を取得したとする。なお、前回の検査で得られたマンモグラフィ画像は、CC(頭尾方向)から撮影された画像と、MLO(内外斜方向)45°から撮影された画像であり、CC角度情報は0°を示し、MLO角度情報は45°を示している。また、今回の検査で得られたマンモグラフィ画像は、CC(頭尾方向)から撮影された画像と、MLO(内外斜方向)75°から撮影された画像であり、CC角度情報は0°を示し、MLO角度情報は75°を示している。すなわち、本実施形態では、前回の検査と今回の検査との間で異なる内外斜方向からマンモグラフィ画像が撮影されている。
次に、処理回路55の算出機能55aは、図6に示すように、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、当該関心領域に対応する領域を含む所定範囲を算出する(ステップST10)。
このステップST10は、例えば、ステップST11〜ST17に示すように実行される。ステップST11〜ST16においては、関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で当該関心領域に対応する領域の位置を特定する。但し、この模式図は、領域の位置を特定するために必須ではなく、省略してもよい。例えば、領域の位置を特定するには、模式図を用いた場合と同様の数式演算をすればよいので、必ずしも模式図を用いる必要はない。ステップST17においては、当該特定した位置を含む所定範囲を算出する。以下、詳細に説明する。
始めに、処理回路55は、超音波診断支援機能により、図7に示すように、前回の検査のマンモグラフィ画像に対して直線をボディマークBM上に描画し、交点を得たとする。これを前回の交点Poとする。
処理回路55は、表示回路53を制御し、図8(a)に示すように、前回の交点Poを、今回の検査のマンモグラフィ画像に対するボディマークBMに表示させる(ステップST11)。ここで、ボディマークBM中の縦軸をZ軸とし、横軸をY軸とする。ZY座標の原点はニップルの位置である。交点Poの座標をPo(yo,zo)とする。この座標Po(yo,zo)は、前回設定された関心領域の位置情報に相当する。
続いて、処理回路55は、表示回路53を制御し、図8(b)に示すように、MLO75°に沿って交点Poを通過する第1直線L1をボディマークBMに描画する(ステップST12)。すなわち、第1直線L1は、今回の検査のMLOにおいて、撮影の際のCアームの角度θに対応し、かつ、前回の交点Poを通過する直線である。ここで、第1直線L1は、次式のように定めてもよい。
L1:z=α・y+β
但し、α=cos θ/sin θ、(今回は、θ=75°)
β=zo−α・yo
また、処理回路55は、表示回路53を制御し、図9(a)に示すように、第1直線L1に直交する第2直線L2を、ニップルを通過するようにボディマークBMに描画する(ステップST13)。すなわち、第2直線L2は、第1直線L1に対して直角で、かつ、ボディマークBMのニップルを通過する直線である。ここで、第2直線L2は、次式のように定めてもよい。
L2:z=−(1/α)y
また、処理回路55は、図9(b)に示すように、ボディマークBM内の乳房上端とニップルとの間で第2直線L2を分割した長さa,bを特定する(ステップST14)。すなわち、長さaは、乳房上端から、第1直線L1と第2直線L2との交点までの距離である。長さbは、第1直線L1と第2直線L2との交点から、ニップルまでの距離である。ここで、直線L1,L2間の交点は、α・y+β=−(1/α)yから得られる。L1,L2間の交点の座標をPd(yd,zd)とする。乳房領域は、半径rの円の方程式:y2+z2=r2、として模式的に表される。乳房上端の座標は、円の方程式と、L2との交点のうち、高いz座標値をもつ方の交点として得られる。乳房上端の座標をPu(yu,zu)とする。ニップルの座標は原点(0,0)である。このとき、長さaは、交点Pu,Pd間の距離として、ピタゴラスの定理より得られる。長さbは、交点Pdと原点との間の距離として、ピタゴラスの定理より得られる。具体的には、以下の通りである。
a={(yd−yu)2 +(zd−zu)21/2
b=(yd2+zd21/2
また、処理回路55は、図10(a)に示すように、今回撮影されたMLO75°のマンモグラフィ画像内で乳房上端及びニップルを検出する。マンモグラフィ画像内で乳房上端及びニップルを検出する手法は、例えば、特許文献1に記載されている。検出した乳房上端から胸壁側に向かって垂線を下ろす。この垂線を乳房上端の線Luとして表示回路53により描画する。検出したニップルから胸壁側に向かって垂線を下ろす。この垂線をニップルの線Lnとして表示回路53により描画する(ステップST15)。
続いて、処理回路55は、表示回路53を制御し、図10(b)に示すように、線Lu,Ln間の距離をa:bに分割する位置に線Lcを描画する(ステップST16)。この線Lcの位置は、比例計算により算出され、前回設定された関心領域の位置に対応している。
また、処理回路55は、図11(a)に示すように、この線Lcを中心として、あらかじめ設定された縦の長さに基づいて、所定範囲A1を算出する(ステップST17)。なお、この所定範囲A1は、前回設定された関心領域の位置に対応する線Lcを中心として、所定の幅をもつ領域であるため、今回の検査で撮影された当該関心領域を含む。
次に、処理回路55の表示制御機能55bは、所定範囲A1を表示するように表示回路53を制御する(ステップST20)。このとき、表示制御機能55bは、今回の検査のマンモグラフィ画像内で所定範囲A1に相当する帯状の領域をハイライト表示するように表示回路53を制御してもよい。いずれにしても、表示回路53は、図11(a)に示すように、MLO75°のマンモグラフィ画像上に所定範囲A1を表示する。
これにより、操作者は、入力インタフェース回路52の操作により、前回の検査で設定した関心領域に対応する領域を所定範囲A1内で特定すればよくなる。従って、所定範囲A1の表示がない場合に比べ、今回の検査で関心領域を設定する際の手間を軽減することができる。なお、この特定は、操作者に限らず、処理回路55が実行してもよい。
処理回路55が実行する場合、処理回路55の特定機能55cは、図11(b)に示すように、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で、関心領域に対応する領域r1を特定する(ステップST30)。例えば、処理回路55は、前回の検査で設定された関心領域内の画像に基づいて、所定範囲A1のマンモグラフィ画像に対する類似度判定を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定する。
これにより、処理回路55は、図12に示すように、特定した領域r1の位置情報と、今回のMLO75°のマンモグラフィ画像とに基づいて、超音波診断支援機能により、ボディマークBM上に線L1’を描画するように表示回路53を制御する。線L1’は、例えば、次の(i)〜(iii)により得られる。(i)領域r1と線Luとの間の長さa’と、領域r1と線Lnとの間の長さb’との比(a’:b’)に応じて、乳房上端の座標Pu(yu,zu)と原点(0,0)との距離を分割し、線L2との今回の交点Pd’(yd’,zd’)を求める。(ii)交点Pd’から今回のz切片β(=zd’−α・yd’)を求める。(iii)今回のz切片βを用い、L1’:z=α・y+βを得る。
以上により、今回のMLO75°のマンモグラフィ画像に関する処理が終了する。
続いて、前述同様に、今回のCC方向のマンモグラフィ画像に関する処理が実行される(ステップST40〜ST50)。
すなわち、処理回路55は、表示回路53を制御し、CC方向のマンモグラフィ画像において、前回の交点Poの位置を中心に、帯状の所定範囲A2を表示させる(ステップST40)。
また、処理回路55は、所定範囲A2のマンモグラフィ画像内で、前回設定された関心領域に対応する領域r1を特定する(ステップST50)。
しかる後、処理回路55は、図13(b)に示すように、ステップST50で特定した領域r1の位置に基づき、超音波診断支援機能により、ボディマークBM上に線L3’を描画するように表示回路53を制御する。例えば、比例計算により、CC画像の乳房の幅(図中、縦方向)内の領域r1の位置をボディマークBMの円内のy軸(横軸)上の座標値y1に換算する。このとき、線L3’を、y=y1として定める。これにより、線L1’と、線L3’との交点が、今回の交点P(y1,z1)として得られる。従って、処理回路55は、表示回路53を制御し、今回の交点PをボディマークBMに表示させる(ステップST60)。
上述したように第1の実施形態によれば、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、関心領域の位置を含む所定範囲を算出する。また、今回の検査のマンモグラフィ画像内に当該所定範囲を表示するように表示部(表示回路)を制御する。
従って、前回の関心領域に対応する領域を探す範囲を表示するときの処理速度及び精度を向上させることができる。
また例えば、第1の実施形態によれば、関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で関心領域に対応する領域の位置を特定する。しかる後、当該特定した位置を含む所定範囲を算出する。これにより、前述同様に、前回の関心領域に対応する領域を探す範囲を表示するときの処理速度及び精度を向上させることができる。
補足すると、ステップST10〜ST20に示す方法は、マンモグラフィにおいて、前回設定した関心領域に対応する今回の領域を自動的に表示する場合(ST30〜ST60)にも適用可能なアルゴリズムであって、従来よりも高精度かつ高速な手法である。例えば、マンモグラフィにおける経過観察であって、特に、マンモグラフィ装置、超音波診断装置及び読影用の情報処理装置(ビューワ)のいずれにも使用可能となっている。
詳しくは、従来技術を用い、今回の領域を自動的に設定する場合、以下のような処理(1)〜(3)を行うことになる。(1)前回設定した関心領域の位置の座標と、その周囲の画像を読み込む。(2)類似度判定の処理速度の向上や精度を高めるため、図14(a)に示すように、前回設定した関心領域の位置を中心にした類似度判定を行う範囲を、今回の検査で得られたマンモグラフィ画像(MLO45°)上に設定する。(3)類似度判定を行う範囲の中で類似度判定を行い、最も類似していると判定された箇所に自動的に今回の領域を設定する。
しかしながら、従来技術では、図14(b)に示すように、例えば、前回の検査がMLO45°で今回の検査がMLO75°というように、前回と今回で撮影角度が異なる場合、真に類似している今回の領域r1’が所定範囲A1’から外れる可能性がある。その可能性を回避したい場合、所定範囲A1’の縦幅を広げることになり、処理速度の低下や精度の低下につながってしまう。
これに対し、第1の実施形態では、前述した通り、今回の検査のMLO角度情報にも基づいて、関心領域の位置を含む所定範囲A1を算出するため、従来技術とは異なり、今回の領域r1’が所定範囲A1’から外れる可能性を回避できる。
これに加え、第1の実施形態によれば、前回の検査で設定された関心領域内の画像に基づいて、所定範囲A1のマンモグラフィ画像に対する類似度判定を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で関心領域に対応する領域r1を特定する。従って、所定範囲A1内で関心領域に対応する領域r1を操作者が特定する場合に比べ、操作者の手間を軽減することができる。
また、第1の実施形態によれば、今回の検査のマンモグラフィ画像内で所定範囲に相当する帯状の領域をハイライト表示する場合、操作者が所定範囲A1内で関心領域に対応する領域r1を特定する際に、所定範囲A1の視認性を向上させることができる。
(変形例)
次に、第1の実施形態の変形例について説明するが、第1の実施形態と重複した部分の説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。このことは、他の実施形態についても同様である。また、第1の実施形態の変形例は、他の実施形態にも適用できる。
(第1変形例)
ステップST30,ST50における領域r1を特定する手法としては、類似度判定に代えて、次に示す方法を用いてもよい。
すなわち、処理回路55の特定機能55cは、前回の検査で設定された関心領域内の画像に基づく画像処理を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定するようにしてもよい。ここで、関心領域内の画像に基づく画像処理は、自動的に選択される。
あるいは、特定機能55cは、前回の検査で設定された関心領域の種別が入力されると、当該種別に応じた画像処理を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定するようにしてもよい。ここで、種別に応じた画像処理は、例えば、予め種別と画像処理とを対応付けて設定しておくことにより、操作者の手動操作によって入力された種別に応じて選択される。すなわち、画像処理は、自動的に選択してもよく、手動で選択してもよい。
ここで、関心領域内の画像の種別が石灰化を示す場合には、モルフォロジー演算(morphological operations)を用いる方法、又はメジアンフィルタを用いて突出点を検出する方法を用いてもよい。すなわち、当該種別が石灰化を示す場合、画像処理は、所定範囲のマンモグラフィ画像に対するモルフォロジー演算処理であってもよい。また、当該種別が石灰化を示す場合、画像処理は、所定範囲A1のマンモグラフィ画像にメジアンフィルタを実行し、当該メジアンフィルタ実行後の画像と、当該所定範囲A1のマンモグラフィ画像との差分画像を検出する処理であってもよい。
また、関心領域内の画像の種別がスピキュレーティッドマス(spiculated mass:有棘塊状物)を示す場合、周波数解析を用いて高周波成分を多く含む領域を検出する方法を用いてもよい。すなわち、当該種別がスピキュレーティッドマス(spiculated mass:有棘塊状物)を示す場合、画像処理は、所定範囲のマンモグラフィ画像に周波数解析を用いて高周波成分を多く含む領域を検出する処理であってもよい。
以上のように構成された変形例1によれば、前述したステップST30は、例えば、図15に示すように実行される。
処理回路55の特定機能55cは、前回の検査で設定された関心領域内の画像に基づく画像処理を実行する(ステップST31〜ST35)。関心領域内の画像に基づく画像処理は、例えば、関心領域内の画像の種別に応じた画像処理としてもよい。
例えば、特定機能55cは、関心領域内の画像の種別を特定する(ステップST31)。この特定は、例えば、前回の検査で関心領域と共に設定された当該種別を、前回の検査のマンモグラフィ画像の付帯情報又は当該マンモグラフィ画像に関連付けられた所見情報から読み出すことにより実行してもよい。あるいは、この特定は、操作者による入力インタフェース回路52の操作により、入力インタフェース回路52から当該種別の入力を特定機能55cが受け付けることにより実行してもよい。
ステップST31の後、特定機能55cは、ステップST31で特定した種別が石灰化であれば(ステップST32:Yes)、石灰化に応じた画像処理を実行する(ステップST33)。石灰化に応じた画像処理としては、例えば、前述したモルフォロジー演算処理、又はメジアンフィルタを用いた処理が適宜、使用可能となっている。ステップST33の後、特定機能55cは、ステップST37に移行する。
一方、特定機能55cは、種別が石灰化でない場合(ステップST32:No)、当該種別がスペキュレーティッドマスであれば(ステップST34:Yes)、スペキュレーティッドマスに応じた画像処理を実行する(ステップST35)。スペキュレーティッドマスに応じた画像処理としては、例えば、前述した周波数解析を用いた処理が、適宜、使用可能となっている。なお、種別が何かを判定するステップST32,ST34は、いずれを先に実行してもよい。ステップST35の後、特定機能55cは、ステップST37に移行する。
なお、特定機能55cは、種別がスペキュレーティッドマスでもない場合(ステップST34:No)、前述した類似度判定を実行する(ステップST36)。ステップST36の後、特定機能55cは、ステップST37に移行する。
次に、特定機能55cは、当該ステップST33,ST35又はST36の実行結果に基づいて、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定する(ステップST37)。
ステップST37の後、特定機能55cは、前述同様にステップST40を実行する。
ステップST40の後、特定機能55cは、例えば、ステップST31〜ステップST37と同様に、ステップST50を実行する。あるいは、特定機能55cは、ステップST33,ST35又はST36のいずれを実行したかを記録しておき、ステップST33,ST35又はST36で用いた画像処理又は類似度判定を実行することにより、ステップST50を実行してもよい。
ステップST50の後、特定機能55cは、前述同様にステップST60を実行し、処理を終了する。
以上のような第1変形例によれば、類似度判定に代えて、前回の検査で設定された関心領域内の画像に基づく画像処理を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定する。あるいは、第1変形例によれば、前回の検査で設定された関心領域の種別が入力されると、当該種別に応じた画像処理を実行することにより、所定範囲A1のマンモグラフィ画像内で当該関心領域に対応する領域r1を特定する。
従って、第1変形例によれば、類似度判定に代えて、自動選択又は手動選択された画像処理を実行することにより、領域r1を特定することができる。
これに加え、第1変形例によれば、モルフォロジー演算、メジアンフィルタ又は周波数解析を画像処理に用いる構成としても、第1の実施形態を同様に実施して同様の効果を得ることができる。
これに加え、モルフォロジー演算又はメジアンフィルタを用いる場合には、石灰化を示す関心領域に対応する領域r1を好適に特定することができる。
また、周波数解析を用いる場合には、スピキュレーティッドマスを示す関心領域に対応する領域r1を好適に特定することができる。
(第2変形例)
第1の実施形態で述べた動作は、マンモグラフィ画像を記憶した装置と、外部クラウドの如きサーバ装置とが分担して実行してもよい。このとき、マンモグラフィ画像を記憶した装置は、画像の流出を阻止する観点から、当該マンモグラフィ画像をサーバ装置に送信しないように動作することが好ましい。
ここで、マンモグラフィ画像を記憶した装置としては、例えば、マンモグラフィ装置1、超音波診断装置30又は情報処理装置50が使用可能となっている。
なお、マンモグラフィ装置1の処理回路26、超音波診断装置30の処理回路40、又は情報処理装置50の処理回路55は、マンモグラフィ画像を記憶した装置としての動作がほぼ同様である。このため、以下の説明は、図16及び図17に示すように、マンモグラフィ装置1aがサーバ装置60と通信する場合を代表例に挙げて述べる。
図16は、第2変形例に係るサーバ装置60を備えた情報処理システムの構成を示すブロック図である。この情報処理システムは、マンモグラフィ装置1a、超音波診断装置30、情報処理装置50及びサーバ装置60を備えている。
ここで、マンモグラフィ装置1aは、前述したマンモグラフィ装置1とほぼ同様の構成である。但し、マンモグラフィ装置1aは、前述したマンモグラフィ装置1に比べ、サーバ装置60と通信することにより、少なくとも所定範囲A1を表示するように動作する。具体的には、マンモグラフィ装置1aは、前述した算出機能26aが、サーバ装置60から受けた長さ情報に基づいて、関心領域の位置を含む所定範囲を算出する機能となっている。
サーバ装置60は、記憶回路61、ネットワークインタフェース回路62及び処理回路63を備えている。
ここで、記憶回路61及びネットワークインタフェース回路62は、前述した情報処理装置50の記憶回路51及びネットワークインタフェース回路54と同様の構成である。
処理回路63は、記憶回路61に記憶された制御プログラムを読み出し、この制御プログラムに従ってサーバ装置60を制御する。例えば、処理回路63は、記憶回路61から読み出した制御プログラムに従って、既存の超音波診断支援機能に加え、超音波診断支援機能を補助する各機能を実現させるプロセッサである。ここで、各機能としては、例えば、取得機能63a、長さ特定機能63b及び送信機能63cなどがある。
ここで、取得機能63aは、マンモグラフィ装置1aから前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とを取得する機能である。
長さ特定機能63bは、当該取得した位置情報と今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表した模式図内で当該関心領域に対応する領域の位置に対応する長さ情報を特定する機能である。
送信機能63cは、当該特定した長さ情報をマンモグラフィ装置1aに送信する機能である。
次に、以上のように構成された情報処理システムの動作について図17のシーケンス図を用いて説明する。
いま、マンモグラフィ装置1aは、操作者の操作に応じて、被検体の乳房を撮影して今回の検査を実行し(ステップST1)、当該撮影されたマンモグラフィ画像と、当該マンモグラフィ画像の撮像角度を示す少なくともMLO角度情報とを記憶回路22に記憶する。
次に、マンモグラフィ装置1aは、操作者の操作により、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とをサーバ装置60に送信する(ステップST2)。
サーバ装置60の処理回路63は、この位置情報及びMLO角度情報をマンモグラフィ装置1aから取得する(ステップST3)。
次に、処理回路63の長さ特定機能63bは、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、乳房を模式的に表したボディマークBM内で当該関心領域に対応する領域の位置に対応する長さ情報を特定する(ステップST11a〜ST14a)。
このステップST11a〜ST14aは、例えば、以下に示すように実行される。すなわち、処理回路63は、超音波診断支援機能により、前回の関心領域の位置情報に基づいて、前回の交点PoをボディマークBMに描画する(ステップST11a)。
続いて、処理回路63は、MLO角度情報に基づき、MLO75°に沿って交点Poを通過する第1直線L1をボディマークBMに描画する(ステップST12a)。
また、処理回路63は、第1直線L1に直交する第2直線L2を、ニップルを通過するようにボディマークBMに描画する(ステップST13a)。
また、処理回路63は、ボディマークBM内の乳房上端とニップルとの間で第2直線L2を分割した長さa,bを特定する(ステップST14a)。
しかる後、処理回路63の送信機能63cは、特定した長さa,bを示す長さ情報をマンモグラフィ装置1aに送信する(ステップST14b)。
マンモグラフィ装置1aでは、処理回路26の算出機能26aは、サーバ装置60から受けた長さ情報に基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、関心領域に対応する領域を含む所定範囲を算出する(ステップST15a〜ST17a)。
このステップST15a〜ST17aは、前述したステップST15〜ST17と同様に実行される。すなわち、マンモグラフィ装置1aの処理回路26では、今回撮影されたMLO75°のマンモグラフィ画像内で乳房上端及びニップルを検出することにより、乳房上端の線Lu及びニップルの線Lnを描画する(ステップST15a)。
続いて、処理回路26は、サーバ装置60から受けた長さ情報に基づいて、線Lu,Ln間の距離をa:bに分割する位置に線Lcを描画する(ステップST16a)。
また、処理回路26は、この線Lcを中心として、あらかじめ設定された縦の長さに基づいて、所定範囲A1を算出する(ステップST17a)。
次に、処理回路26の表示制御機能26bは、所定範囲A1を表示するように表示回路53を制御する(ステップST20)。表示回路53は、MLO75°のマンモグラフィ画像上に所定範囲A1を表示する。
以下、必要により、前述したステップST30〜ST60が同様に実行される。
以上のような第2変形例によれば、第1の実施形態で述べた動作を複数の装置で分担して実行する構成としても、第1の実施形態を同様に実施して同様の効果を得ることができる。これに加え、第2変形例によれば、マンモグラフィ画像を記憶した装置とは別の装置が長さ情報を特定するので、マンモグラフィ画像を記憶した装置の負荷を軽減することができる。
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る情報処理システムについて説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、図18に示すように、今回の検査で特定された領域に対応する今回の交点Pと、当該特定した装置又は操作者を識別する識別情報とを並べてボディマークBM内に表示する構成となっている。ここで、図18に示す「装置1」は、マンモグラフィ装置1の名称を示しており、マンモグラフィ装置1が領域r1を特定した場合の例を示している。なお、超音波診断装置30が領域r1を特定した場合には、超音波診断装置の名称「装置30」が表示される。同様に、情報処理装置50が領域r1を特定した場合には、情報処理装置の名称「装置50」が表示される。操作者が手動で領域r1を特定した場合には、装置の操作者のユーザ名が表示される。操作者のユーザ名としては、例えば、ログイン時に入力されたユーザ名が用いられる。
これに伴い、処理回路26の表示制御機能26bは、前述した機能に加え、所定範囲のマンモグラフィ画像内で関心領域に対応する領域r1が特定された後、当該特定された領域を示す点(交点P)と、当該特定を実行した装置又は操作者を識別する識別情報とを並べてボディマークBM内に表示するように表示回路27を制御する機能をもっている。
処理回路40の表示制御機能40bは、前述した機能に加え、所定範囲のマンモグラフィ画像内で関心領域に対応する領域r1が特定された後、当該特定された領域を示す点(交点P)と、当該特定を実行した装置又は操作者を識別する識別情報とを並べてボディマークBM内に表示するように表示回路37を制御する機能をもっている。
処理回路55の表示制御機能55bは、前述した機能に加え、所定範囲のマンモグラフィ画像内で関心領域に対応する領域r1が特定された後、当該特定された領域を示す点(交点P)と、当該特定を実行した装置又は操作者を識別する識別情報とを並べてボディマークBM内に表示するように表示回路53を制御する機能をもっている。
なお、表示制御機能26b,40b,55bは、装置の名称に替えるか、又は装置の名称に追加して、前回撮影された時期、又は装置にログインした操作者のユーザ名を表示してもよい。
他の構成は、第1の実施形態と同様である。
以上のような構成によれば、例えば情報処理装置50が前述同様にステップST60を実行した場合、各装置1,30,50では、特定された領域r1と、情報処理装置50の名称とを並べてボディマークBM内に表示するように表示回路27,37,53を制御する。あるいは、前述同様にステップST20を実行した後、操作者が手動で領域r1を特定した場合、各装置1,30,50では、特定された領域r1と、操作者のユーザ名とを並べてボディマークBM内に表示するように表示回路27,37,53を制御する。
従って、第1の実施形態の効果に加え、今回の検査に対応するボディマークBM上において、関心領域に対応する領域r1を特定した装置又は操作者の識別情報を表示できる。このため、領域r1を特定した装置の操作者、又は当該領域r1を特定した操作者にとって、当該領域r1が重要な点であることを、他の装置の操作者に伝えることができる。
補足すると、第2の実施形態では、超音波診断支援機能をマンモグラフィ装置1による検査、超音波診断装置30による検査、情報処理装置(ビューワ)50による読影などで用いる状況を想定している。
これに加え、被検体の乳房に対する検査の順番は、予め決まっている。すなわち、マンモグラフィ装置1によるマンモグラフィ画像(X線画像)の検査の次に、超音波診断装置30による超音波画像の検査が実行される。X線画像では乳房全体を検査でき、超音波画像では乳房の断面を検査できる。但し、X線画像の検査は、乳腺に隠れた異常を見落とす場合がある。超音波検査は、正常な部分を異常として検出する過剰診断の場合がある。すなわち、検査の順番には、前段の検査で乳腺に隠れた異常を後段の検査で検出したいという意図がある。同様に、前段のX線画像の検査で領域r1を特定した場合、領域r1の位置を、後段の超音波画像の検査を実施する超音波検査技師に伝えたい意図がある。この領域r1の位置は、ボディマークBM内の交点Pの位置として表示される。
このため、超音波検査技師は、ボディマークBM内の今回の交点Pの位置を見ると、超音波検査すべき位置が分かる。
情報処理装置50については、超音波診断装置30の横に配置され、超音波検査技師に用いられる場合と、超音波診断装置30から離れた位置に配置され、検査で得られたX線画像及び超音波画像を読影する読影医に用いられる場合とがある。前者の場合、情報処理装置50は、超音波診断装置30がボディマークBMを表示する場合と同様に、超音波検査すべき位置を超音波検査技師に伝えることができる。
後者の場合、読影医は、ボディマークBM内の今回の交点Pの位置を見ると、触診すべき位置と、診断を下すために考慮すべき位置が分かる。
いずれにしても、領域r1を特定した装置の操作者、又は当該領域r1を特定した操作者にとって、当該領域r1が重要な点であることを、他の装置の操作者に伝えることができる。このため、放射線技師、超音波検査技師及び読影医といった医療関係者間のコミュニケーションを促進することができる。
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、前回の検査のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報と、今回の検査のMLO角度情報とに基づいて、今回の検査のマンモグラフィ画像内の範囲であって、関心領域の位置を含む所定範囲を算出する。また、今回の検査のマンモグラフィ画像内に当該所定範囲を表示するように表示部(表示回路)を制御する。
従って、前回の検査と今回の検査との関心領域間の類似度判定などを行う範囲を表示するための処理速度及び精度を向上させることができる。
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(central processing unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC))、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
各実施形態における記憶回路22,51は、特許請求の範囲における記憶手段の一例である。各実施形態における処理回路26,55及び算出機能26a,55aは、特許請求の範囲における算出手段の一例である。各実施形態における処理回路26,55及び表示制御機能26b,55bは、特許請求の範囲における表示制御手段の一例である。各実施形態における表示回路27,37は、特許請求の範囲における表示部の一例である。各実施形態における処理回路26,55及び特定機能26c,55cは、特許請求の範囲における特定手段の一例である。各実施形態における処理回路63及び取得機能63aは、特許請求の範囲における取得手段の一例である。各実施形態における処理回路63及び長さ特定機能63bは、特許請求の範囲における長さ特定手段の一例である。各実施形態における処理回路63及び送信機能63cは、特許請求の範囲における送信手段の一例である。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…マンモグラフィ装置、3…X線撮影台、5…コンピュータ装置、10…基台部、11…Cアーム、12…軸部、15…X線発生装置、16…X線検出器、16a…検出面、17…圧迫ユニット、17a…圧迫板、18…X線管、19…高電圧発生器、21…データ収集部、22,35,51,61…記憶回路、23,36,52…入力インタフェース回路、24…撮影制御回路、25…画像発生回路、26,40,55,63…処理回路、26a,40a,55a…算出機能、26b,40b,55b…表示制御機能、26c,40c,55c…特定機能、63a…取得機能、63b…長さ特定機能、63c…送信機能、27,37,53…表示回路、28…システム制御回路、29,39,54,62…ネットワークインタフェース回路、30…超音波診断装置、31…超音波プローブ、32…装置本体、33…送受信回路、34…画像生成回路、38…画像DB回路、50…情報処理装置、60…サーバ装置、Nw…ネットワーク。

Claims (13)

  1. 被検体の乳房を表す第1のマンモグラフィ画像の撮像角度と、当該第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報とが対応付けられて記憶された記憶手段と、
    前記第1のマンモグラフィ画像とは撮像の時期が異なる第2のマンモグラフィ画像の撮像角度を取得し、当該第2のマンモグラフィ画像の撮像角度と、前記記憶手段に記憶された前記第1のマンモグラフィ画像の撮像角度および前記関心領域の位置情報とに基づいて、前記関心領域に対応する、前記第2のマンモグラフィ画像上の関心領域の位置情報を求める処理手段と、
    を具備し、
    前記第1のマンモグラフィ画像は、第1のMLO(MedioLateral Oblique projection)画像および第1のCC(Cranio Caudal projection)画像を有し、
    前記第2のマンモグラフィ画像は、第2のMLO画像を有し、
    前記処理手段は、前記第1のMLO画像の撮像角度および当該第1のMLO画像に設定された第1の関心領域の位置情報と前記第1のCC画像の撮像角度および当該第1のCC画像に設定された第2の関心領域の位置情報とに応じて乳房の模式図に示された直線の交点と、前記第2のMLO画像の撮像角度とに基づいて、前記第1の関心領域に対応する、前記第2のMLO画像上の関心領域の位置情報を求める、情報処理装置。
  2. 前記処理手段は、前記記憶手段に記憶された前記関心領域の位置情報と前記取得された前記撮像角度とに基づいて、前記第2のMLO画像において、前記設定された関心領域内の画像と類似度判定を行う範囲を算出する算出手段をさらに備え、前記類似度判定を行う範囲は、前記設定された関心領域に対応する関心領域を前記第2のMLO画像内で探す範囲であり、前記求められる位置情報を含む範囲である、
    請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記処理手段は、前記算出手段により算出された前記類似度判定を行う範囲内の画像と前記設定された関心領域内の画像との類似度判定を実行することにより、前記範囲内の画像から前記第2のMLO画像上の関心領域を特定して当該関心領域の位置情報を求める特定手段をさらに備える、
    請求項2に記載の情報処理装置。
  4. 前記処理手段は、前記算出手段により算出された前記類似度判定を行う範囲を表示部に表示する表示制御手段をさらに備える、
    請求項3に記載の情報処理装置。
  5. 前記表示制御手段は、前記特定手段により特定された前記第2のMLO画像上の関心領域と、前記特定を実行した装置又は操作者を識別する識別情報とを並べて、前記乳房模式図内に表示する、
    請求項4に記載の情報処理装置。
  6. 前記表示制御手段は、前記類似度判定を行う範囲をハイライト表示する、
    請求項4又は請求項5に記載の情報処理装置。
  7. 前記処理手段は、前記第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域内の画像に基づく画像処理を実行することにより、前記第2のMLO画像の前記類似度判定を行う範囲から、前記設定された関心領域に対応する前記第2のMLO画像上の関心領域を特定して当該関心領域の位置情報を求める特定手段をさらに備える、
    請求項2に記載の情報処理装置。
  8. 前記処理手段は、前記第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の種別に応じた画像処理を実行することにより、前記第2のMLO画像の前記類似度判定を行う範囲から、前記設定された関心領域に対応する前記第2のMLO画像上の関心領域を特定して当該関心領域の位置情報を求める特定手段をさらに備える、
    請求項2に記載の情報処理装置。
  9. 前記画像処理は、前記第2のMLO画像の前記類似度判定を行う範囲内の画像に対するモルフォロジー演算処理である、請求項7又は請求項8に記載の情報処理装置。
  10. 前記画像処理は、前記第2のMLO画像の前記類似度判定を行う範囲内の画像にメジアンフィルタを実行し、当該メジアンフィルタ実行後の画像と、前記範囲内の画像との差分画像を検出する処理である、請求項7又は請求項8に記載の情報処理装置。
  11. 前記画像処理は、前記第2のMLO画像の前記類似度判定を行う範囲に周波数解析を行い、高周波成分に対応する領域を検出する処理である、請求項7又は請求項8に記載の情報処理装置。
  12. 被検体の乳房を表す第1のマンモグラフィ画像の撮像角度と、当該第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報とが対応付けられて記憶された記憶手段と、
    前記第1のマンモグラフィ画像とは撮像の時期が異なる第2のマンモグラフィ画像の撮像角度を取得し、当該第2のマンモグラフィ画像の撮像角度と、前記記憶手段に記憶された前記第1のマンモグラフィ画像の撮像角度および前記関心領域の位置情報とに基づいて、前記関心領域に対応する、前記第2のマンモグラフィ画像上の関心領域の位置情報を求める処理手段と、
    を具備し、
    前記第1のマンモグラフィ画像は、第1のMLO(MedioLateral Oblique projection)画像および第1のCC(Cranio Caudal projection)画像を有し、
    前記第2のマンモグラフィ画像は、第2のMLO画像を有し、
    前記処理手段は、前記第1のMLO画像の撮像角度および当該第1のMLO画像に設定された第1の関心領域の位置情報と前記第1のCC画像の撮像角度および当該第1のCC画像に設定された第2の関心領域の位置情報とに応じて乳房の模式図に示された直線の交点と、前記第2のMLO画像の撮像角度とに基づいて、前記第1の関心領域に対応する、前記第2のMLO画像上の関心領域の位置情報を求める、マンモグラフィ装置。
  13. 被検体の乳房を表す第1のマンモグラフィ画像の撮像角度と、当該第1のマンモグラフィ画像に設定された関心領域の位置情報とが対応付けられて記憶された記憶手段を備えたコンピュータにより実行されるプログラムであって、
    前記コンピュータに、
    前記第1のマンモグラフィ画像とは撮像の時期が異なる第2のマンモグラフィ画像の撮像角度を取得し、当該第2のマンモグラフィ画像の撮像角度と、前記記憶手段に記憶された前記第1のマンモグラフィ画像の撮像角度および前記関心領域の位置情報とに基づいて、前記関心領域に対応する、前記第2のマンモグラフィ画像上の関心領域の位置情報を求める処理機能
    を実現させ
    前記第1のマンモグラフィ画像は、第1のMLO(MedioLateral Oblique projection)画像および第1のCC(Cranio Caudal projection)画像を有し、
    前記第2のマンモグラフィ画像は、第2のMLO画像を有し、
    前記処理機能は、前記第1のMLO画像の撮像角度および当該第1のMLO画像に設定された第1の関心領域の位置情報と前記第1のCC画像の撮像角度および当該第1のCC画像に設定された第2の関心領域の位置情報とに応じて乳房の模式図に示された直線の交点と、前記第2のMLO画像の撮像角度とに基づいて、前記第1の関心領域に対応する、前記第2のMLO画像上の関心領域の位置情報を求める機能である、プログラム。
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