JP7242284B2 - Medical image processing device, X-ray diagnostic device and medical image processing program - Google Patents

Medical image processing device, X-ray diagnostic device and medical image processing program Download PDF

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本発明の実施形態は、医用画像処理装置、X線診断装置及び医用画像処理プログラムに関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a medical image processing apparatus, an X-ray diagnostic apparatus, and a medical image processing program.

従来、乳房の検査において、X線診断装置によるトモシンセシス撮影が実行されている。具体的には、X線診断装置は、まず、乳房に対するX線の照射角度を変化させつつ、複数の投影データを収集する。次に、X線診断装置は、収集した複数の投影データに基づく再構成処理によって3次元医用データを生成する。ここで、医師等のユーザは、3次元医用データに含まれる複数の断層画像(スライス)を順次読影して、病変の観察を行なうことができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, in breast examination, tomosynthesis imaging is performed using an X-ray diagnostic apparatus. Specifically, the X-ray diagnostic apparatus first acquires a plurality of projection data while changing the X-ray irradiation angle with respect to the breast. Next, the X-ray diagnostic apparatus generates three-dimensional medical data through reconstruction processing based on the acquired plurality of projection data. Here, a user such as a doctor can sequentially interpret a plurality of tomographic images (slices) included in the three-dimensional medical data to observe lesions.

更に、3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、2次元画像データ(合成2D画像)を生成する技術が知られている。かかる合成2D画像は、乳房全体の情報を有する2次元医用データである。即ち、ユーザは、合成2D画像を読影することで、乳房の全体を観察することができる。しかしながら、合成2D画像においては、個々のスライスに現れていた病変が暈けてしまい、観察しにくくなる場合があった。 Furthermore, a technique is known for generating two-dimensional image data (composite 2D image) by synthesizing a plurality of slices included in three-dimensional medical data. Such a synthetic 2D image is two-dimensional medical data with information of the whole breast. That is, the user can observe the entire breast by interpreting the synthesized 2D image. However, in the synthesized 2D image, lesions appearing in individual slices are blurred, making observation difficult in some cases.

特表2017-510323号公報Japanese Patent Publication No. 2017-510323

本発明が解決しようとする課題は、トモシンセシス撮影による合成2D画像において、病変の視認性を向上させることである。 The problem to be solved by the present invention is to improve the visibility of a lesion in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging.

実施形態の医用画像処理装置は、検出部と、画像処理部とを備える。検出部は、被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた3次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置を検出する。画像処理部は、検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、2次元画像データを生成する。 A medical image processing apparatus according to an embodiment includes a detection unit and an image processing unit. The detection unit detects the positions of lesions in the breast in a plurality of tomographic images included in three-dimensional medical data obtained by tomosynthesis imaging the breast of the subject. The image processing unit generates two-dimensional image data by synthesizing the plurality of tomographic images based on the detected positions of the lesions.

図1は、第1の実施形態に係る医用画像処理システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a medical image processing system according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係るX線診断装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example configuration of the X-ray diagnostic apparatus according to the first embodiment. 図3Aは、第1の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。FIG. 3A is a diagram for explaining tomosynthesis imaging according to the first embodiment; 図3Bは、第1の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。FIG. 3B is a diagram for explaining tomosynthesis imaging according to the first embodiment; 図3Cは、第1の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。FIG. 3C is a diagram for explaining tomosynthesis imaging according to the first embodiment; 図4は、第1の実施形態に係る3次元医用データの再構成について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining reconstruction of three-dimensional medical data according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る3次元医用データの一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of three-dimensional medical data according to the first embodiment. 図6Aは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing an example of lesion detection according to the first embodiment. 図6Bは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。FIG. 6B is a diagram illustrating an example of lesion detection according to the first embodiment; 図7は、第1の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of weighting processing according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る合成2D画像の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a synthesized 2D image according to the first embodiment; 図9Aは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。FIG. 9A is a diagram showing an example of lesion detection according to the first embodiment. 図9Bは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。9B is a diagram illustrating an example of lesion detection according to the first embodiment; FIG. 図10は、第1の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of weighting processing according to the first embodiment. 図11は、第1の実施形態に係る医用画像処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus according to the first embodiment. 図12は、第2の実施形態に係る重みの分布の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of weight distribution according to the second embodiment. 図13は、第2の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of weighting processing according to the second embodiment. 図14Aは、第2の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing an example of lesion detection according to the second embodiment. 図14Bは、第2の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。FIG. 14B is a diagram illustrating an example of lesion detection according to the second embodiment. 図15は、第2の実施形態に係る合成分布の算出の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of calculation of a combined distribution according to the second embodiment. 図16は、第2の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example of weighting processing according to the second embodiment. 図17は、第2の実施形態に係る医用画像処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus according to the second embodiment. 図18は、第3の実施形態に係る合成2D画像の生成について説明するための図である。FIG. 18 is a diagram for explaining generation of a synthesized 2D image according to the third embodiment. 図19は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus according to the third embodiment. 図20は、第4の実施形態に係る処理回路の一例を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing an example of a processing circuit according to the fourth embodiment;

以下、図面を参照して、実施形態に係る医用画像処理装置、X線診断装置及び医用画像処理プログラムを説明する。 A medical image processing apparatus, an X-ray diagnostic apparatus, and a medical image processing program according to embodiments will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態について説明する。第1の実施形態では、X線診断装置10、画像保管装置20及び医用画像処理装置30を含んだ医用画像処理システム1について説明する。
(First embodiment)
First, the first embodiment will be explained. In the first embodiment, a medical image processing system 1 including an X-ray diagnostic apparatus 10, an image storage apparatus 20 and a medical image processing apparatus 30 will be described.

図1は、第1の実施形態に係る医用画像処理システム1の構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る医用画像処理システム1は、X線診断装置10と、画像保管装置20と、医用画像処理装置30とを備える。図1に示すように、X線診断装置10、画像保管装置20及び医用画像処理装置30は、ネットワークNWを介して相互に接続される。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a medical image processing system 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the medical image processing system 1 according to the first embodiment includes an X-ray diagnostic apparatus 10, an image storage apparatus 20, and a medical image processing apparatus 30. FIG. As shown in FIG. 1, an X-ray diagnostic apparatus 10, an image storage apparatus 20 and a medical image processing apparatus 30 are interconnected via a network NW.

X線診断装置10は、被検体から医用データを収集する装置である。具体的には、X線診断装置10は、被検体の乳房Pをトモシンセシス撮影することにより、3次元医用データを収集する。なお、X線診断装置10の構成については後述する。 The X-ray diagnostic apparatus 10 is an apparatus that collects medical data from a subject. Specifically, the X-ray diagnostic apparatus 10 acquires three-dimensional medical data by performing tomosynthesis imaging of the breast P of the subject. The configuration of the X-ray diagnostic apparatus 10 will be described later.

画像保管装置20は、X線診断装置10によって収集された医用データを保管する装置である。例えば、画像保管装置20は、ネットワークNWを介してX線診断装置10から3次元医用データを取得し、取得した3次元医用データを装置内又は装置外に設けられたメモリに記憶させる。例えば、画像保管装置20は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。 The image storage device 20 is a device that stores medical data collected by the X-ray diagnostic apparatus 10 . For example, the image storage device 20 acquires three-dimensional medical data from the X-ray diagnostic device 10 via the network NW, and stores the acquired three-dimensional medical data in a memory provided inside or outside the device. For example, the image storage device 20 is realized by computer equipment such as a server device.

医用画像処理装置30は、ネットワークNWを介して画像保管装置20から3次元医用データを取得し、取得した3次元医用データに基づく種々の処理を実行する。例えば、医用画像処理装置30は、3次元医用データに基づいて合成2D画像を生成する。なお、医用画像処理装置30が行なう処理については後述する。例えば、医用画像処理装置30は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。 The medical image processing apparatus 30 acquires three-dimensional medical data from the image storage apparatus 20 via the network NW, and executes various processes based on the acquired three-dimensional medical data. For example, the medical image processing device 30 generates a synthetic 2D image based on 3D medical data. Processing performed by the medical image processing apparatus 30 will be described later. For example, the medical image processing apparatus 30 is implemented by computer equipment such as a workstation.

なお、ネットワークNWを介して接続可能であれば、X線診断装置10、画像保管装置20及び医用画像処理装置30が設置される場所は任意である。例えば、医用画像処理装置30は、X線診断装置10と異なる病院に設置されてもよい。即ち、ネットワークNWは、院内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークでもよい。また、図1においてはX線診断装置10を1つ示すが、医用画像処理システム1は複数のX線診断装置10を含んでもよい。 Note that the location where the X-ray diagnostic apparatus 10, the image storage apparatus 20, and the medical image processing apparatus 30 are installed is arbitrary as long as they can be connected via the network NW. For example, the medical image processing apparatus 30 may be installed in a hospital different from the X-ray diagnostic apparatus 10 . That is, the network NW may be configured by a closed local network within the hospital, or may be a network via the Internet. Also, although one X-ray diagnostic apparatus 10 is shown in FIG. 1 , the medical image processing system 1 may include a plurality of X-ray diagnostic apparatuses 10 .

図1に示すように、医用画像処理装置30は、入力インターフェース31と、ディスプレイ32と、メモリ33と、処理回路34とを有する。 As shown in FIG. 1, the medical image processing apparatus 30 has an input interface 31, a display 32, a memory 33, and a processing circuit .

入力インターフェース31は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路34に出力する。例えば、入力インターフェース31は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース31は、医用画像処理装置30本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース31は、マウスやキーボード等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、医用画像処理装置30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34へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース31の例に含まれる。 The input interface 31 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 34 . For example, the input interface 31 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad that performs input operations by touching an operation surface, a touch screen that integrates a display screen and a touch pad, and an optical sensor. It is realized by the used non-contact input circuit, voice input circuit, or the like. The input interface 31 may be composed of a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the main body of the medical image processing apparatus 30 . Also, the input interface 31 is not limited to those having physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electrical signal processing circuit for receiving an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the medical image processing apparatus 30 and outputting the electrical signal to the processing circuit 34 is also included in the input interface 31. included in the example.

ディスプレイ32は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ32は、入力インターフェース31を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示する。また、ディスプレイ32は、被検体の乳房Pについて収集された各種の画像データを表示する。例えば、ディスプレイ32は、3次元医用データに含まれる複数のスライスを順次表示させる。また、ディスプレイ32は、3次元医用データに基づいて生成された合成2D画像を表示させる。例えば、ディスプレイ32は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。ディスプレイ32は、デスクトップ型でもよいし、医用画像処理装置30本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 The display 32 displays various information. For example, the display 32 displays a GUI (Graphical User Interface) for receiving various instructions and various settings from the operator via the input interface 31 . Also, the display 32 displays various image data collected about the breast P of the subject. For example, the display 32 sequentially displays multiple slices included in the three-dimensional medical data. Also, the display 32 displays a synthesized 2D image generated based on the three-dimensional medical data. For example, the display 32 is a liquid crystal display or a CRT (Cathode Ray Tube) display. The display 32 may be of a desktop type, or may be configured by a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the main body of the medical image processing apparatus 30 .

メモリ33は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ33は、画像保管装置20から取得した乳房Pの3次元医用データや、処理回路34が生成した合成2D画像を記憶する。また、例えば、メモリ33は、医用画像処理装置30に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ33は、医用画像処理装置30とネットワークNWを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。また、メモリ33は、記憶部の一例である。 The memory 33 is implemented by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. For example, the memory 33 stores the three-dimensional medical data of the breast P acquired from the image storage device 20 and the synthetic 2D image generated by the processing circuit 34 . In addition, for example, the memory 33 stores programs for the circuits included in the medical image processing apparatus 30 to implement their functions. Note that the memory 33 may be realized by a server group (cloud) connected to the medical image processing apparatus 30 via the network NW. Also, the memory 33 is an example of a storage unit.

処理回路34は、制御機能341、検出機能342、画像処理機能343及び表示制御機能344を実行することで、医用画像処理装置30全体の動作を制御する。ここで、検出機能342は、検出部の一例である。また、画像処理機能343は、画像処理部の一例である。また、表示制御機能344は、表示制御部の一例である。 The processing circuit 34 controls the overall operation of the medical image processing apparatus 30 by executing a control function 341 , a detection function 342 , an image processing function 343 and a display control function 344 . Here, the detection function 342 is an example of a detection unit. Also, the image processing function 343 is an example of an image processing unit. Also, the display control function 344 is an example of a display control unit.

例えば、処理回路34は、制御機能341に対応するプログラムをメモリ33から読み出して実行することにより、入力インターフェース31を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路34の各種機能を制御する。また、制御機能341は、ネットワークNWを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能341は、画像保管装置20から乳房Pの3次元医用データを受信して、メモリ33に記憶させる。また、例えば、制御機能341は、画像処理機能343により生成された合成2D画像を画像保管装置20に対して送信する。 For example, the processing circuit 34 reads a program corresponding to the control function 341 from the memory 33 and executes it, thereby controlling various functions of the processing circuit 34 based on an input operation received from the operator via the input interface 31. do. Also, the control function 341 controls transmission and reception of data via the network NW. For example, the control function 341 receives three-dimensional medical data of the breast P from the image storage device 20 and stores it in the memory 33 . Also, for example, the control function 341 transmits the synthesized 2D image generated by the image processing function 343 to the image storage device 20 .

また、例えば、処理回路34は、検出機能342に対応するプログラムをメモリ33から読み出して実行することにより、乳房Pの3次元医用データに含まれる複数の断層画像(スライス)において病変の位置を検出する。また、処理回路34は、画像処理機能343に対応するプログラムをメモリ33から読み出して実行することにより、3次元医用データに含まれる複数のスライスから2次元画像データ(合成2D画像)を生成する。なお、検出機能342及び画像処理機能343による処理については後述する。また、処理回路34は、表示制御機能344に対応するプログラムをメモリ33から読み出して実行することにより、画像処理機能343により生成された合成2D画像をディスプレイ32に表示する。 Further, for example, the processing circuit 34 reads a program corresponding to the detection function 342 from the memory 33 and executes it, thereby detecting the position of the lesion in a plurality of tomographic images (slices) included in the three-dimensional medical data of the breast P. do. Further, the processing circuit 34 reads a program corresponding to the image processing function 343 from the memory 33 and executes it to generate two-dimensional image data (composite 2D image) from a plurality of slices included in the three-dimensional medical data. Processing by the detection function 342 and the image processing function 343 will be described later. In addition, the processing circuit 34 displays a synthesized 2D image generated by the image processing function 343 on the display 32 by reading out and executing a program corresponding to the display control function 344 from the memory 33 .

図1に示す医用画像処理装置30においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ33へ記憶されている。処理回路34は、メモリ33からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路34は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路34にて、制御機能341、検出機能342、画像処理機能343及び表示制御機能344が実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路34を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路34が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。 In the medical image processing apparatus 30 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 33 in the form of a computer-executable program. The processing circuit 34 is a processor that implements a function corresponding to each program by reading the program from the memory 33 and executing the program. In other words, the processing circuit 34 in a state where each program is read has a function corresponding to the read program. In FIG. 1, the control function 341, the detection function 342, the image processing function 343, and the display control function 344 are realized by the single processing circuit 34, but processing is performed by combining a plurality of independent processors. The circuit 34 may be configured and each processor may implement the function by executing a program. Further, each processing function of the processing circuit 34 may be appropriately distributed or integrated in a single or a plurality of processing circuits and implemented.

次に、X線診断装置10について説明する。X線診断装置10は、被検体の乳房Pに対するトモシンセシス撮影を実行して、3次元医用データを収集する。以下では、X線診断装置10がマンモグラフィ装置であるものとして説明する。 Next, the X-ray diagnostic apparatus 10 will be described. The X-ray diagnostic apparatus 10 performs tomosynthesis imaging on the breast P of the subject and collects three-dimensional medical data. In the following description, the X-ray diagnostic apparatus 10 is assumed to be a mammography apparatus.

例えば、X線診断装置10は、図2に示すように、基台101と、スタンド102とを有する。スタンド102は、基台101上に立設され、撮影台103と、圧迫板104と、X線管105と、X線絞り器106と、X線検出器107と、信号処理回路108とを支持する。ここで、スタンド102は、撮影台103と、圧迫板104と、X線検出器107及び信号処理回路108とを、上下方向へ移動可能に支持する。なお、図2は、第1の実施形態に係るX線診断装置10の構成の一例を示すブロック図である。 For example, the X-ray diagnostic apparatus 10 has a base 101 and a stand 102 as shown in FIG. A stand 102 is erected on a base 101 and supports an imaging table 103, a compression plate 104, an X-ray tube 105, an X-ray diaphragm 106, an X-ray detector 107, and a signal processing circuit 108. do. Here, the stand 102 supports the imaging table 103, the compression plate 104, the X-ray detector 107, and the signal processing circuit 108 so as to be vertically movable. Note that FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the X-ray diagnostic apparatus 10 according to the first embodiment.

撮影台103は、被検体の乳房Pを支持する台であり、乳房Pが載せられる支持面を有する。圧迫板104は、撮影台103の上方に配置され、撮影台103に対して平行に対向するように設けられる。ここで、圧迫板104は、撮影台103に接離する方向へ移動可能に設けられる。例えば、圧迫板104は、撮影台103に接近する方向に移動することで、撮影台103上に支持されている乳房Pを圧迫する。圧迫板104によって圧迫された乳房は薄く押し広げられ、乳房内の乳腺の重なりが減少する。 The imaging table 103 is a table for supporting the breast P of the subject, and has a support surface on which the breast P is placed. The compression plate 104 is arranged above the imaging stand 103 and provided so as to face the imaging stand 103 in parallel. Here, the compression plate 104 is provided so as to be movable in the directions of contacting and separating from the imaging table 103 . For example, the compression plate 104 compresses the breast P supported on the imaging table 103 by moving in a direction approaching the imaging table 103 . The breast compressed by the compression plate 104 is spread thinly, and overlapping of the mammary glands within the breast is reduced.

X線管105は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管105は、X線高電圧装置111から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、X線を発生する。ここで、X線管105は、乳房PへのX線の照射角度を変化させるよう移動可能に構成される。なお、X線管105の移動については後述する。 The X-ray tube 105 is a vacuum tube having a cathode (filament) that generates thermoelectrons and an anode (target) that generates X-rays upon collision with thermoelectrons. The X-ray tube 105 uses a high voltage supplied from the X-ray high voltage device 111 to irradiate thermoelectrons from the cathode to the anode, thereby generating X-rays. Here, the X-ray tube 105 is configured to be movable so as to change the irradiation angle of the X-rays to the breast P. Note that the movement of the X-ray tube 105 will be described later.

X線絞り器106は、X線管105と圧迫板104との間に配置され、X線管105が発生させたX線を制御する。例えば、X線絞り器106は、X線の照射範囲を絞り込むコリメータと、X線を調節するフィルタとを有する。 The X-ray restrictor 106 is arranged between the X-ray tube 105 and the compression plate 104 to control the X-rays generated by the X-ray tube 105 . For example, the X-ray restrictor 106 has a collimator that narrows down the irradiation range of X-rays and a filter that adjusts the X-rays.

X線絞り器106におけるコリメータは、例えば、スライド可能な4枚の絞り羽根を有し、これら絞り羽根をスライドさせることで、X線管105が発生させたX線を絞り込んで乳房Pに照射させる。ここで、絞り羽根は、鉛などで構成された板状部材であり、X線の照射範囲を調整するためにX線管105のX線照射口付近に設けられる。 The collimator in the X-ray diaphragm 106 has, for example, four slidable diaphragm blades. By sliding these diaphragm blades, the X-rays generated by the X-ray tube 105 are focused and irradiated to the breast P. . Here, the aperture blade is a plate-like member made of lead or the like, and is provided near the X-ray irradiation port of the X-ray tube 105 in order to adjust the X-ray irradiation range.

X線絞り器106におけるフィルタは、被検体に対する被曝線量の低減とX線画像データの画質向上を目的として、その材質や厚みによって透過するX線の線質を変化させ、被検体に吸収されやすい軟線成分を低減したり、画像のコントラスト低下を招く高エネルギー成分を低減したりする。また、フィルタは、その材質や厚み、位置などによってX線の線量及び照射範囲を変化させ、乳房Pへ照射されるX線が予め定められた分布になるようにX線を減衰させる。 The filter in the X-ray restrictor 106 changes the quality of transmitted X-rays depending on its material and thickness for the purpose of reducing the exposure dose to the subject and improving the image quality of the X-ray image data, and is easily absorbed by the subject. It reduces soft-line components and high-energy components that reduce image contrast. Also, the filter changes the X-ray dose and irradiation range depending on its material, thickness, position, etc., and attenuates the X-rays so that the X-rays irradiated to the breast P have a predetermined distribution.

例えば、X線絞り器106は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、後述する処理回路114による制御の下、駆動機構を動作させることによりX線の照射を制御する。例えば、X線絞り器106は、処理回路114から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、コリメータの絞り羽根の開度を調整して、乳房Pに対して照射されるX線の照射範囲を制御する。また、例えば、X線絞り器106は、処理回路114から受け付けた制御信号に応じて駆動電圧を駆動機構に付加することにより、フィルタの位置を調整することで、乳房Pに対して照射されるX線の線量の分布を制御する。 For example, the X-ray diaphragm 106 has a drive mechanism such as a motor and an actuator, and controls X-ray irradiation by operating the drive mechanism under the control of a processing circuit 114, which will be described later. For example, the X-ray diaphragm 106 applies a driving voltage to the driving mechanism according to the control signal received from the processing circuit 114, thereby adjusting the opening degree of the diaphragm blades of the collimator and irradiating the breast P. Controls the irradiation range of X-rays. Further, for example, the X-ray diaphragm 106 adjusts the position of the filter by applying a driving voltage to the driving mechanism in accordance with the control signal received from the processing circuit 114, thereby irradiating the breast P. Control the X-ray dose distribution.

X線検出器107は、例えば、マトリクス状に配列された検出素子を有するX線平面検出器(Flat Panel Detector:FPD)である。X線検出器107は、X線管105から照射されて乳房Pを透過したX線を検出し、検出したX線量に対応した検出信号を信号処理回路108へと出力する。なお、X線検出器107は、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器であってもよいし、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。 The X-ray detector 107 is, for example, an X-ray flat panel detector (FPD) having detection elements arranged in a matrix. The X-ray detector 107 detects X-rays emitted from the X-ray tube 105 and transmitted through the breast P, and outputs a detection signal corresponding to the detected X-ray dose to the signal processing circuit 108 . The X-ray detector 107 may be an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and a photosensor array, or a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into electrical signals. It may be a detector.

例えば、X線検出器107は、X線管105から照射されたX線パルスを検出し、検出したX線量に対応した検出信号を生成する。ここで、X線検出器107は、生成した検出信号を保持する。また、X線検出器107は、X線パルスの照射後に検出信号を信号処理回路108に対して出力する。そして、信号処理回路108は、X線検出器107から出力された検出信号に基づいて投影データを生成し、メモリ112に格納する。 For example, the X-ray detector 107 detects an X-ray pulse emitted from the X-ray tube 105 and generates a detection signal corresponding to the detected X-ray dose. Here, the X-ray detector 107 holds the generated detection signal. Also, the X-ray detector 107 outputs a detection signal to the signal processing circuit 108 after irradiation with the X-ray pulse. Then, the signal processing circuit 108 generates projection data based on the detection signal output from the X-ray detector 107 and stores it in the memory 112 .

また、図2に示すように、X線診断装置10は、入力インターフェース109と、昇降駆動装置110と、X線高電圧装置111と、メモリ112と、ディスプレイ113と、処理回路114とを有する。 Further, as shown in FIG. 2, the X-ray diagnostic apparatus 10 has an input interface 109, an elevation drive device 110, an X-ray high voltage device 111, a memory 112, a display 113, and a processing circuit 114.

入力インターフェース109は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路114に出力する。例えば、入力インターフェース109は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース109は、処理回路114と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース109は、マウスやキーボード等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、X線診断装置10本体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114へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース109の例に含まれる。 The input interface 109 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 114 . For example, the input interface 109 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad that performs input operations by touching an operation surface, a touch screen that integrates a display screen and a touch pad, and an optical sensor. It is realized by the used non-contact input circuit, voice input circuit, or the like. Note that the input interface 109 may be configured by a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the processing circuit 114 . Also, the input interface 109 is not limited to having physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, the input interface 109 also includes an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the main body of the X-ray diagnostic apparatus 10 and outputs the electrical signal to the processing circuit 114 . included in the examples of

昇降駆動装置110は、撮影台103及び圧迫板104に接続される。例えば、昇降駆動装置110は、撮影台103を上下方向へ昇降させる。また、例えば、昇降駆動装置110は、圧迫板104を上下方向(撮影台103に対して接離する方向)へ昇降させる。例えば、昇降駆動装置110は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構を有し、処理回路114による制御の下、駆動機構を動作させることにより、撮影台103及び圧迫板104の昇降を制御する。 The lift drive device 110 is connected to the imaging table 103 and the compression plate 104 . For example, the elevation driving device 110 raises and lowers the imaging table 103 in the vertical direction. Further, for example, the elevation driving device 110 raises and lowers the compression plate 104 in the vertical direction (the direction of contacting and separating from the imaging table 103). For example, the elevation driving device 110 has a driving mechanism such as a motor and an actuator, and operates the driving mechanism under the control of the processing circuit 114 to control elevation of the imaging table 103 and the compression plate 104 .

X線高電圧装置111は、処理回路114による制御の下、X線管105に高電圧を供給する。例えば、X線高電圧装置111は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管105に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、X線管105が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。なお、高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。 X-ray high voltage device 111 supplies high voltage to X-ray tube 105 under the control of processing circuitry 114 . For example, the X-ray high-voltage device 111 has electric circuits such as a transformer and a rectifier, and includes a high-voltage generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 105 and a voltage that the X-ray tube 105 emits. and an X-ray control device for controlling an output voltage according to X-rays. The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type.

メモリ112は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ112は、信号処理回路108が生成した投影データや、処理回路114が生成した3次元医用データを記憶する。また、例えば、メモリ112は、X線診断装置10に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ112は、X線診断装置10とネットワークNWを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。 The memory 112 is implemented by, for example, a RAM, a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. For example, the memory 112 stores projection data generated by the signal processing circuit 108 and three-dimensional medical data generated by the processing circuit 114 . In addition, for example, the memory 112 stores programs for the circuits included in the X-ray diagnostic apparatus 10 to implement their functions. Note that the memory 112 may be realized by a server group (cloud) connected to the X-ray diagnostic apparatus 10 via the network NW.

ディスプレイ113は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ113は、入力インターフェース109を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのGUIを表示する。また、ディスプレイ113は、乳房Pについて収集された各種の画像データを表示する。例えば、ディスプレイ113は、3次元医用データに含まれる複数のスライスを順次表示させる。また、例えば、ディスプレイ113は、医用画像処理装置30により生成された合成2D画像を表示させる。例えば、ディスプレイ113は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイである。ディスプレイ113は、デスクトップ型でもよいし、X線診断装置10本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。 The display 113 displays various information. For example, the display 113 displays a GUI for receiving various instructions and various settings from the operator via the input interface 109 . Moreover, the display 113 displays various image data collected about the breast P. FIG. For example, the display 113 sequentially displays multiple slices included in the three-dimensional medical data. Also, for example, the display 113 displays a composite 2D image generated by the medical image processing apparatus 30 . For example, display 113 is a liquid crystal display or a CRT display. The display 113 may be of a desktop type, or may be configured by a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the main body of the X-ray diagnostic apparatus 10 .

処理回路114は、制御機能114a及び表示制御機能114bを実行することで、X線診断装置10全体の動作を制御する。 The processing circuit 114 controls the overall operation of the X-ray diagnostic apparatus 10 by executing a control function 114a and a display control function 114b.

例えば、処理回路114は、制御機能114aに対応するプログラムをメモリ112から読み出して実行することにより、入力インターフェース109を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路114の各種機能を制御する。 For example, the processing circuit 114 reads a program corresponding to the control function 114a from the memory 112 and executes it, thereby controlling various functions of the processing circuit 114 based on an input operation received from the operator via the input interface 109. do.

また、制御機能114aは、3次元医用データの収集を制御する。具体的には、まず、制御機能114aは、乳房Pに対するトモシンセシス撮影を実行して、複数の投影データを収集する。次に、制御機能114aは、収集した投影データに対して、対数変換処理やオフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なって、補正済みの投影データを生成する。そして、処理回路114は、補正済みの投影データに基づいて3次元医用データを再構成する。 The control function 114a also controls acquisition of three-dimensional medical data. Specifically, first, the control function 114a performs tomosynthesis imaging on the breast P to collect a plurality of projection data. Next, the control function 114a performs correction processing such as logarithmic conversion processing, offset correction, sensitivity correction, and beam hardening correction on the collected projection data to generate corrected projection data. Processing circuitry 114 then reconstructs three-dimensional medical data based on the corrected projection data.

なお、制御機能114aは、MLO(Mediolateral-Oblique:内外斜位)画像やCC(Cranio-Caudal:頭尾)画像等のマンモグラフィ画像を収集することもできる。具体的には、制御機能114aは、撮影台103及び圧迫板104の位置をMLO方向やCC方向で固定し、乳房Pに対するX線照射角度を一定に保った状態でX線を照射することにより、MLO画像やCC画像等のマンモグラフィ画像を収集する。 The control function 114a can also acquire mammography images such as MLO (Mediolateral-Oblique) images and CC (Cranio-Caudal) images. Specifically, the control function 114a fixes the positions of the imaging table 103 and the compression plate 104 in the MLO direction and the CC direction, and irradiates the breast P with X-rays while keeping the X-ray irradiation angle constant. , mammography images such as MLO and CC images.

また、制御機能114aは、ネットワークNWを介したデータの送受信を制御する。例えば、制御機能114aは、被検体の乳房Pをトモシンセシス撮影して得られた3次元医用データを、画像保管装置20に対して送信する。また、処理回路34は、表示制御機能344に対応するプログラムをメモリ33から読み出して実行することにより、各種の画像データをディスプレイ32に表示する。 The control function 114a also controls transmission and reception of data via the network NW. For example, the control function 114 a transmits three-dimensional medical data obtained by tomosynthesis imaging of the breast P of the subject to the image storage device 20 . The processing circuit 34 also displays various image data on the display 32 by reading out and executing a program corresponding to the display control function 344 from the memory 33 .

図2に示すX線診断装置10においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ112へ記憶されている。信号処理回路108及び処理回路114は、メモリ112からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、プログラムを読み出した状態の信号処理回路108及び処理回路114は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図2においては単一の処理回路114にて、制御機能114a及び表示制御機能114bが実現するものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路114を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路114が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。 In the X-ray diagnostic apparatus 10 shown in FIG. 2, each processing function is stored in the memory 112 in the form of a computer-executable program. The signal processing circuit 108 and the processing circuit 114 are processors that implement functions corresponding to each program by reading and executing the programs from the memory 112 . In other words, the signal processing circuit 108 and the processing circuit 114 from which the program has been read have functions corresponding to the read program. 2, the control function 114a and the display control function 114b are realized by the single processing circuit 114, but the processing circuit 114 is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor The function may be implemented by executing a program. Further, each processing function of the processing circuit 114 may be appropriately distributed or integrated in a single or a plurality of processing circuits and implemented.

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)、あるいは、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。プロセッサはメモリ33又はメモリ112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。 The term "processor" used in the above description includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., Circuits such as Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor implements its functions by reading and executing programs stored in the memory 33 or memory 112 .

なお、図1及び図2においては、単一のメモリ33又はメモリ112が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ33を分散して配置し、処理回路34は、個別のメモリ33から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。同様に、複数のメモリ112を分散して配置し、処理回路114は、個別のメモリ112から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ33及びメモリ112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。 1 and 2, it is assumed that the single memory 33 or memory 112 stores programs corresponding to each processing function. However, embodiments are not so limited. For example, a plurality of memories 33 may be arranged in a distributed manner, and the processing circuit 34 may be configured to read corresponding programs from individual memories 33 . Similarly, a plurality of memories 112 may be distributed and the processing circuit 114 may read corresponding programs from the individual memories 112 . Also, instead of storing the program in the memory 33 and memory 112, the program may be configured to be directly embedded in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit.

また、処理回路34及び処理回路114は、ネットワークNWを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路34は、メモリ33から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、医用画像処理装置30とネットワークNWを介して接続されたサーバ群(クラウド)を計算資源として利用することにより、図1に示す各機能を実現する。 Also, the processing circuit 34 and the processing circuit 114 may realize their functions using a processor of an external device connected via the network NW. For example, the processing circuit 34 reads and executes a program corresponding to each function from the memory 33, and uses a server group (cloud) connected to the medical image processing apparatus 30 via the network NW as computational resources. , implement the functions shown in FIG.

以上、医用画像処理装置30を含んだ医用画像処理システム1について説明した。かかる構成のもと、医用画像処理システム1における医用画像処理装置30は、処理回路34による処理によって、トモシンセシス撮影による合成2D画像において病変の視認性を向上させる。 The medical image processing system 1 including the medical image processing apparatus 30 has been described above. With such a configuration, the medical image processing apparatus 30 in the medical image processing system 1 improves the visibility of lesions in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging through processing by the processing circuit 34 .

まず、トモシンセシス撮影について説明する。トモシンセシス撮影において、被検体の乳房Pは、撮影台103の上に載置された後、撮影台103及び圧迫板104の間で圧迫される。次に、制御機能114aは、X線の照射角度を変化させながら、乳房Pに対してX線を照射することにより、複数の投影データを収集する。以下、複数の投影データの収集について、図3A、図3B及び図3Cを用いて説明する。図3A、図3B及び図3Cは、第1の実施形態に係るトモシンセシス撮影について説明するための図である。 First, tomosynthesis imaging will be described. In tomosynthesis imaging, the breast P of the subject is placed on the imaging table 103 and then compressed between the imaging table 103 and the compression plate 104 . Next, the control function 114a acquires a plurality of projection data by irradiating the breast P with X-rays while changing the X-ray irradiation angle. Acquisition of a plurality of projection data will be described below with reference to FIGS. 3A, 3B, and 3C. 3A, 3B, and 3C are diagrams for explaining tomosynthesis imaging according to the first embodiment.

図3Aは、位置X1にX線管105が位置する場合を示し、図3Bは、位置X2にX線管105が位置する場合を示し、図3Cは、位置X3にX線管105が位置する場合を示す。図3A、図3B及び図3Cに示すように、X線管105は、位置X1、位置X2及び位置X3を含む軌道で移動する。また、図3A、図3B及び図3Cにおける破線は、X線管105から照射されるX線の一部を示す。図3A、図3B及び図3Cに示すように、X線管105は、X線の照射角度を変化させるように移動する。 3A shows the case where the X-ray tube 105 is positioned at position X1, FIG. 3B shows the case where the X-ray tube 105 is positioned at position X2, and FIG. 3C shows the case where the X-ray tube 105 is positioned at position X3. indicate the case. As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the x-ray tube 105 moves in a trajectory that includes positions X1, X2, and X3. Broken lines in FIGS. 3A, 3B, and 3C indicate part of the X-rays emitted from the X-ray tube 105. FIG. As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, the X-ray tube 105 moves so as to change the irradiation angle of X-rays.

具体的には、制御機能114aは、まず、図3A上図に示すように、位置X1のX線管105から乳房PへX線を照射させる。ここで、乳房Pを透過したX線はX線検出器107により検出される。また、信号処理回路108は、X線検出器107から出力された検出信号に基づいて、図3A下図に示す投影データA101を生成する。投影データA101においては、乳房Pにおける部位a、部位b及び部位cが、それぞれ、図3A下図に示す位置に投影される。 Specifically, the control function 114a first irradiates the breast P with X-rays from the X-ray tube 105 at the position X1, as shown in the upper diagram of FIG. 3A. Here, the X-rays that have passed through the breast P are detected by the X-ray detector 107 . Also, the signal processing circuit 108 generates projection data A101 shown in the lower diagram of FIG. 3A based on the detection signal output from the X-ray detector 107 . In the projection data A101, the regions a, b, and c of the breast P are projected to the positions shown in the lower diagram of FIG. 3A.

次に、制御機能114aは、図3B上図に示すように、図3Aに示す状態からX線の照射角度を変化させ、位置X2のX線管105から乳房PへX線を照射させる。ここで、乳房Pを透過したX線はX線検出器107により検出される。また、信号処理回路108は、X線検出器107から出力された検出信号に基づいて、図3B下図に示す投影データA102を生成する。投影データA102においては、乳房Pにおける部位a、部位b及び部位cが、図3B下図に示す位置に重畳するようにして投影される。 Next, as shown in the upper diagram of FIG. 3B, the control function 114a changes the X-ray irradiation angle from the state shown in FIG. 3A to irradiate the breast P from the X-ray tube 105 at the position X2. Here, the X-rays that have passed through the breast P are detected by the X-ray detector 107 . The signal processing circuit 108 also generates projection data A102 shown in the lower diagram of FIG. 3B based on the detection signal output from the X-ray detector 107 . In the projection data A102, the regions a, b, and c of the breast P are projected so as to be superimposed on the positions shown in the lower diagram of FIG. 3B.

更に、制御機能114aは、図3C上図に示すように、図3Bに示す状態からX線の照射角度を変化させ、位置X3のX線管105から乳房PへX線を照射させる。ここで、乳房Pを透過したX線はX線検出器107により検出される。また、信号処理回路108は、X線検出器107から出力された検出信号に基づいて、図3C下図に示す投影データA103を生成する。投影データA103においては、乳房Pにおける部位a、部位b及び部位cが、それぞれ、図3C下図に示す位置に投影される。 Further, the control function 114a changes the X-ray irradiation angle from the state shown in FIG. 3B to irradiate the breast P from the X-ray tube 105 at the position X3, as shown in the upper diagram of FIG. 3C. Here, the X-rays that have passed through the breast P are detected by the X-ray detector 107 . Also, the signal processing circuit 108 generates projection data A103 shown in the lower diagram of FIG. 3C based on the detection signal output from the X-ray detector 107 . In the projection data A103, the regions a, b, and c of the breast P are projected to the positions shown in the lower diagram of FIG. 3C.

例えば、制御機能114aは、X線管105の位置を連続的に変化させつつ、X線管105が位置X1や位置X2、位置X3等に到達した時にX線を発生させる。また、例えば、制御機能114aは、X線管105の移動とX線の照射とを交互に繰り返すことにより、位置X1や位置X2、位置X3等で停止したX線管105からX線を発生させる。なお、X線管105が移動する際の軌道は、図3A、図3B及び図3Cに示すように円弧状でもよいし、直線状でもよいし、その他の軌道であってもよい。 For example, the control function 114a continuously changes the position of the X-ray tube 105 and generates X-rays when the X-ray tube 105 reaches a position X1, a position X2, a position X3, or the like. Further, for example, the control function 114a alternately repeats the movement of the X-ray tube 105 and the irradiation of X-rays to generate X-rays from the X-ray tube 105 stopped at the position X1, the position X2, the position X3, or the like. . The trajectory along which the X-ray tube 105 moves may be arc-shaped as shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, may be linear, or may be other trajectories.

次に、制御機能114aは、照射角度を変化させて収集された複数の投影データから、3次元医用データを再構成する。以下、3次元医用データの再構成について、図4を用いて説明する。図4は、第1の実施形態に係る3次元医用データの再構成について説明するための図である。図4においては、一例として、シフト加算法により3次元医用画像データを再構成する場合について説明する。 Next, the control function 114a reconstructs three-dimensional medical data from a plurality of projection data acquired by changing irradiation angles. The reconstruction of three-dimensional medical data will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining reconstruction of three-dimensional medical data according to the first embodiment. In FIG. 4, as an example, the case of reconstructing three-dimensional medical image data by the shift addition method will be described.

例えば、制御機能114aは、図4上図に示す投影データA101、投影データA102及び投影データA103を、各投影データ上に部位aが投影された位置を合わせるようにして加算し、図4下図に示すスライスBaを生成する。スライスBaにおいては、投影データA101、投影データA102及び投影データA103のそれぞれにおいて部位aが投影された部分が位置を合わせて加算されるため、部位aが明瞭に表現される。 For example, the control function 114a adds projection data A101, projection data A102, and projection data A103 shown in the upper diagram of FIG. Create a slice Ba shown. In the slice Ba, since the projected portions of the projection data A101, the projection data A102, and the projection data A103 are aligned and added, the portion a is clearly expressed.

ここで、個々の投影データには部位bや部位cを示す信号も含まれているが、スライスBaにおいては位置をずらして重ねられているため、スライスBa上では部位bや部位cの信号は拡散し、暈けて表現される。従って、図4下図に示すように、スライスBaにおいては部位aのみが明瞭に表現される。即ち、制御機能114aは、乳房Pにおいて部位aを含む平面を再構成面として、スライスBaを生成する。 Here, although the individual projection data also include signals indicating the region b and the region c, the signals of the region b and the region c are superimposed on the slice Ba with their positions shifted. Diffused and blurred. Therefore, as shown in the lower diagram of FIG. 4, only the portion a is clearly expressed in the slice Ba. That is, the control function 114a generates a slice Ba using a plane including the region a in the breast P as a reconstruction plane.

なお、以下では、再構成面に平行な方向をX方向とする。また、以下では、再構成面に平行で、かつ、X方向に直交する方向をY方向とする。即ち、図4に示すように、X方向及びY方向は、スライスに対して平行な方向である。また、以下では、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。即ち、Z方向は、スライスに対して垂直な方向である。なお、Z方向については、スライス方向とも記載する。 Note that the direction parallel to the reconstruction plane is hereinafter referred to as the X direction. Also, hereinafter, the direction parallel to the reconstruction plane and perpendicular to the X direction is defined as the Y direction. That is, as shown in FIG. 4, the X and Y directions are parallel to the slice. Also, hereinafter, the direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction. That is, the Z direction is the direction perpendicular to the slice. Note that the Z direction is also referred to as the slice direction.

同様に、制御機能114aは、投影データA101、投影データA102及び投影データA103を、各投影データ上に部位bが投影された位置を合わせるようにして加算し、図示しないスライスBbを生成する。即ち、制御機能114aは、乳房Pにおいて部位bを含むXY平面を再構成面として、スライスBbを生成する。また、制御機能114aは、投影データA101、投影データA102及び投影データA103を、各投影データ上に部位cが投影された位置を合わせるようにして加算し、図示しないスライスBcを生成する。即ち、制御機能114aは、乳房Pにおいて部位cを含むXY平面を再構成面として、スライスBcを生成する。 Similarly, the control function 114a adds the projection data A101, the projection data A102, and the projection data A103 so as to align the projected position of the part b on each projection data to generate a slice Bb (not shown). That is, the control function 114a generates the slice Bb using the XY plane including the region b in the breast P as a reconstruction plane. Further, the control function 114a adds the projection data A101, the projection data A102, and the projection data A103 so as to align the projected position of the part c on each projection data, and generates a slice Bc (not shown). That is, the control function 114a generates the slice Bc using the XY plane including the site c in the breast P as a reconstruction plane.

上述したように、制御機能114aは、複数の投影データを用いて、再構成面をずらしながら複数のスライスを生成する。即ち、制御機能114aは、複数の投影データを用いて、複数のスライスを含んだ3次元医用データを再構成する。 As described above, the control function 114a uses a plurality of projection data to generate a plurality of slices while shifting the reconstruction plane. That is, the control function 114a reconstructs three-dimensional medical data including multiple slices using multiple projection data.

以下では一例として、制御機能114aが図5に示す3次元医用データを再構成した場合について説明する。即ち、以下では、3次元医用データが、スライスB101からスライスB150までの「50枚」のスライスを含む場合について説明する。図5は、第1の実施形態に係る3次元医用データの一例を示す図である。制御機能114aは、生成した3次元医用データを、画像保管装置20に対して送信する。 As an example, a case where the control function 114a reconstructs the three-dimensional medical data shown in FIG. 5 will be described below. That is, hereinafter, the case where the three-dimensional medical data includes "50" slices from slice B101 to slice B150 will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of three-dimensional medical data according to the first embodiment. The control function 114 a transmits the generated three-dimensional medical data to the image storage device 20 .

医用画像処理装置30は、画像保管装置20から3次元医用データを受信して、メモリ33に記憶させる。なお、医用画像処理装置30は、画像保管装置20を介さず、X線診断装置10から3次元医用データを受信してもよい。また、医用画像処理装置30は、3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、2次元画像データ(合成2D画像)を生成する。 The medical image processing apparatus 30 receives the 3D medical data from the image storage apparatus 20 and stores it in the memory 33 . Note that the medical image processing apparatus 30 may receive three-dimensional medical data from the X-ray diagnostic apparatus 10 without going through the image storage apparatus 20 . The medical image processing apparatus 30 also generates two-dimensional image data (composite 2D image) by synthesizing a plurality of slices included in the three-dimensional medical data.

ここで、3次元医用データから合成2D画像を生成する方法としては、例えば、最大値投影(MIP:Maximum Intensity Projection)や最小値投影(MinIP:Minimum Intensity Projection)等が知られている。しかしながら、これら手法により合成2D画像を生成する場合、個々のスライスに現れていた病変が暈けて観察しにくくなる場合があった。即ち、病変が現れたスライスに対して、病変が現れていないスライスが合成されることで、合成前には明瞭だった病変が暈けてしまう場合があった。 Here, as a method of generating a synthetic 2D image from three-dimensional medical data, for example, maximum intensity projection (MIP) and minimum intensity projection (MinIP) are known. However, when a synthetic 2D image is generated by these methods, lesions appearing in individual slices may become blurred and difficult to observe. That is, when a slice in which a lesion appears is synthesized with a slice in which no lesion appears, a lesion that was clear before synthesis may be blurred.

そこで、処理回路34は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて乳房Pの病変の位置を検出し、検出した病変の位置に基づいて複数のスライスから合成2D画像を生成することにより、合成2D画像における病変の視認性を向上させる。以下、処理回路34による合成2D画像の生成について詳細に説明する。 Therefore, the processing circuit 34 detects the positions of the lesions of the breast P in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data, and generates a composite 2D image from the plurality of slices based on the detected positions of the lesions. Improve visibility of lesions in 2D images. The generation of the composite 2D image by the processing circuitry 34 will be described in detail below.

まず、検出機能342は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置を検出する。具体的には、検出機能342は、図5に示したスライスB101~スライスB150のそれぞれに対して、コンピュータ支援検出(Computer-Aided Detection:CAD)を実行することにより、スライスB101~スライスB150において乳房Pの病変の位置を検出する。 First, the detection function 342 detects the positions of lesions in the breast P in multiple slices included in the three-dimensional medical data. Specifically, detection function 342 performs computer-aided detection (CAD) on each of slices B101 to B150 shown in FIG. Locate the P lesion.

以下では、スライスB101~スライスB150のうち、図6Aに示すスライスB120、及び、図6Bに示すスライスB130において病変が検出された場合について説明する。具体的には、検出機能342は、スライスB120のうち図6Aに示す位置において病変L1を検出し、スライスB130のうち図6Bに示す位置において病変L2を検出する。なお、図6Aに示す画素P1は、病変L1の位置の画素の一例である。以下、画素P1のXY座標を(x1,y1)とする。また、図6Bに示す画素P2は、病変L2の位置の画素の一例である。以下、画素P2のXY座標を(x2,y2)とする。なお、図6A及び図6Bは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。 A case where a lesion is detected in the slice B120 shown in FIG. 6A and the slice B130 shown in FIG. 6B among the slices B101 to B150 will be described below. Specifically, the detection function 342 detects the lesion L1 at the position shown in FIG. 6A in the slice B120, and detects the lesion L2 at the position shown in FIG. 6B in the slice B130. Note that the pixel P1 shown in FIG. 6A is an example of the pixel at the position of the lesion L1. Hereinafter, the XY coordinates of the pixel P1 are assumed to be (x1, y1). A pixel P2 shown in FIG. 6B is an example of a pixel at the position of the lesion L2. Hereinafter, let the XY coordinates of the pixel P2 be (x2, y2). 6A and 6B are diagrams showing an example of lesion detection according to the first embodiment.

次に、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変の位置に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。即ち、画像処理機能343は、病変の位置に基づいて、スライスごと、且つ、画素ごとに、重みを決定する。 The image processing function 343 then determines weights for each pixel in the multiple slices based on the locations of the lesions detected by the detection function 342 . That is, the image processing function 343 determines weights for each slice and each pixel based on the location of the lesion.

例えば、画像処理機能343は、画素P1(病変L1の位置の画素)の重みを「1」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素P1と同じXY座標を有する画素の重みを「0」に決定する。即ち、画像処理機能343は、図7に示すように、スライスB120においてXY座標が(x1,y1)となる画素P1の重みを「1」に決定し、他のスライス(スライスB101~スライスB119、及び、スライスB121~スライスB150)においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0」に決定する。なお、図7は、第1の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。 For example, the image processing function 343 determines the weight of the pixel P1 (the pixel at the position of the lesion L1) to be "1", and determines the weight of the pixel having the same XY coordinates as the pixel P1 in another slice to be "0". do. That is, as shown in FIG. 7, the image processing function 343 determines the weight of the pixel P1 whose XY coordinates are (x1, y1) in the slice B120 to be "1", and the other slices (slices B101 to B119, Then, the weight of the pixel whose XY coordinates are (x1, y1) in slices B121 to B150) is set to "0". FIG. 7 is a diagram showing an example of weighting processing according to the first embodiment.

上述したように、画像処理機能343は、XY座標(x1,y1)について、各スライスにおける画素の重みを決定する。また、画像処理機能343は、病変L1の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x1,y1)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 As described above, the image processing function 343 determines the pixel weights in each slice for the XY coordinates (x1, y1). The image processing function 343 also determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L1, in the same manner as for the XY coordinates (x1, y1).

また、同様に、画像処理機能343は、画素P2(病変L2の位置の画素)の重みを「1」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素P2と同じXY座標を有する画素の重みを「0」に決定する。即ち、画像処理機能343は、図7に示すように、スライスB130においてXY座標が(x2,y2)となる画素P2の重みを「1」に決定し、他のスライス(スライスB101~スライスB129、及び、スライスB131~スライスB150)においてXY座標が(x2,y2)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L2の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x2,y2)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 Similarly, the image processing function 343 sets the weight of the pixel P2 (the pixel at the position of the lesion L2) to "1", and sets the weight of the pixel having the same XY coordinates as the pixel P2 in another slice to "0". ” is decided. That is, as shown in FIG. 7, the image processing function 343 determines the weight of the pixel P2 whose XY coordinates are (x2, y2) in the slice B130 to be "1", and the other slices (slice B101 to slice B129, Also, in slices B131 to B150), the weight of pixels whose XY coordinates are (x2, y2) is determined to be "0". The image processing function 343 also determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L2, similarly to the XY coordinates (x2, y2).

なお、病変のサイズによっては、1つの病変が複数のスライスに亘って検出される場合がある。即ち、スライス方向(Z方向)に重なる複数の位置に亘って、病変が検出される場合がある。この場合、画像処理機能343は、病変が検出された複数の位置のうち画素値が最小となる位置の画素の重みが、他の位置の画素の重みよりも大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 Note that one lesion may be detected over a plurality of slices depending on the size of the lesion. That is, a lesion may be detected over a plurality of positions overlapping in the slice direction (Z direction). In this case, the image processing function 343 performs multiple slices so that the weight of the pixel at the position with the smallest pixel value among the multiple positions where the lesion is detected is greater than the weight of the pixel at the other positions. Determine the weight for each pixel.

例えば、スライスB119、スライスB120及びスライスB121に亘って病変L1が検出された場合、画像処理機能343は、病変L1が検出された位置のXY座標ごとに、スライス間で画素値を比較する。なお、画像処理機能343は、諧調を反転させていない状態で画素値を比較する。即ち、画像処理機能343は、X線が透過しにくい部位(骨や病変等)ほど画素値が小さくなるものとして、画素値を比較する。 For example, when the lesion L1 is detected over slices B119, B120, and B121, the image processing function 343 compares pixel values among the slices for each XY coordinate of the position where the lesion L1 is detected. Note that the image processing function 343 compares the pixel values without inverting the gradation. That is, the image processing function 343 compares the pixel values, assuming that the pixel values are smaller in regions where X-rays are less likely to pass (bone, lesion, etc.).

一例を挙げると、画像処理機能343は、スライスB119においてXY座標が(x1,y1)となる画素と、スライスB120においてXY座標が(x1,y1)となる画素P1と、スライスB121においてXY座標が(x1,y1)となる画素との間で、画素値を比較する。ここで、例えば、画素P1の画素値が最小となる場合、画像処理機能343は、画素P1の重みが、スライスB119及びスライスB121においてXY座標が(x1,y1)となる各画素の重みよりも大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。例えば、画像処理機能343は、画素P1の重みを「1」に決定し、スライスB119及びスライスB121においてXY座標が(x1,y1)となる各画素の重みを「0」に決定する。換言すると、画像処理機能343は、スライス方向に重なる複数の位置に亘って病変が検出された場合、病変が明確であるほど重みが大きくなるように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 For example, the image processing function 343 processes a pixel with XY coordinates of (x1, y1) in slice B119, a pixel P1 with XY coordinates of (x1, y1) in slice B120, and a pixel with XY coordinates of (x1, y1) in slice B121. A pixel value is compared with a pixel that becomes (x1, y1). Here, for example, when the pixel value of the pixel P1 is the smallest, the image processing function 343 sets the weight of the pixel P1 to be higher than the weight of each pixel whose XY coordinates are (x1, y1) in the slices B119 and B121. Determine the weights for each pixel in multiple slices in increasing order. For example, the image processing function 343 sets the weight of the pixel P1 to "1" and sets the weight of each pixel whose XY coordinates are (x1, y1) to "0" in the slices B119 and B121. In other words, the image processing function 343 determines a weight for each pixel in a plurality of slices such that, when a lesion is detected over a plurality of overlapping positions in the slice direction, the clearer the lesion, the greater the weight. .

次に、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。例えば、画像処理機能343は、XY座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図8に示す2次元画像データC101(合成2D画像)を生成する。なお、図8は、第1の実施形態に係る合成2D画像の一例を示す図である。 Next, the image processing function 343 generates a synthesized 2D image by synthesizing multiple slices included in the three-dimensional medical data based on the determined weights. For example, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C101 (composite 2D image) shown in FIG. 8 by executing weighted average processing based on the determined weight for each XY coordinate. Note that FIG. 8 is a diagram showing an example of a synthesized 2D image according to the first embodiment.

例えば、画像処理機能343は、XY座標(x1,y1)について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能343は、スライスB120においてXY座標が(x1,y1)となる画素P1の画素値と重み「1」との積を算出するとともに、他のスライスにおいてXY座標が(x1,y1)となる画素の画素値と重み「0」との積を算出する。そして、画像処理機能343は、算出した積の和を、2次元画像データC101においてXY座標が(x1,y1)となる画素の画素値とする。 For example, the image processing function 343 performs weighted average processing using the pixel value of each pixel and the weight determined for each pixel for the XY coordinates (x1, y1). Specifically, the image processing function 343 calculates the product of the pixel value of the pixel P1 whose XY coordinates are (x1, y1) in the slice B120 and the weight "1", and the XY coordinates are ( x1, y1) and the weight "0" is calculated. Then, the image processing function 343 sets the sum of the calculated products as the pixel value of the pixel whose XY coordinates are (x1, y1) in the two-dimensional image data C101.

また、画像処理機能343は、病変L1の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x1,y1)と同様に2次元画像データC101の画素値を決定する。なお、この場合、2次元画像データC101のうち、スライスB120における病変L1と同じXY座標を有する領域(図8の領域R1)には、スライスB120における病変L1がそのまま反映される。 Also, the image processing function 343 determines the pixel values of the two-dimensional image data C101 for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L1 in the same manner as the XY coordinates (x1, y1). In this case, in the two-dimensional image data C101, the area having the same XY coordinates as the lesion L1 in the slice B120 (area R1 in FIG. 8) reflects the lesion L1 in the slice B120 as it is.

また、画像処理機能343は、XY座標(x2,y2)について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能343は、スライスB130においてXY座標が(x2,y2)となる画素P2の画素値と重み「1」との積を算出するとともに、他のスライスにおいてXY座標が(x2,y2)となる画素の画素値と重み「0」との積を算出する。そして、画像処理機能343は、算出した積の和を、2次元画像データC101においてXY座標が(x2,y2)となる画素の画素値とする。 The image processing function 343 also performs weighted average processing using the pixel value of each pixel and the weight determined for each pixel for the XY coordinates (x2, y2). Specifically, the image processing function 343 calculates the product of the pixel value of the pixel P2 whose XY coordinates are (x2, y2) in the slice B130 and the weight "1", and the XY coordinates are ( x2, y2) and the weight "0" are multiplied. Then, the image processing function 343 sets the sum of the calculated products as the pixel value of the pixel whose XY coordinates are (x2, y2) in the two-dimensional image data C101.

また、画像処理機能343は、病変L2の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x2,y2)と同様に、2次元画像データC101の画素値を決定する。なお、この場合、2次元画像データC101のうち、スライスB130における病変L2と同じXY座標を有する領域(図8の領域R2)には、スライスB130における病変L2がそのまま反映される。 The image processing function 343 also determines the pixel values of the two-dimensional image data C101 for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L2, similarly to the XY coordinates (x2, y2). In this case, in the two-dimensional image data C101, the lesion L2 in the slice B130 is directly reflected in the region having the same XY coordinates as the lesion L2 in the slice B130 (region R2 in FIG. 8).

なお、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったXY座標(病変L1のXY座標及び病変L2のXY座標を除くXY座標)について、画像処理機能343は、任意の方法で2次元画像データC101の画素値を決定することができる。例えば、画像処理機能343は、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったXY座標については、重みを決定することなく、最小値投影により2次元画像データC101の画素値を決定する。即ち、画像処理機能343は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、2次元画像データC101を生成する。 Note that the image processing function 343 uses an arbitrary method to convert the XY coordinates (XY coordinates excluding the XY coordinates of the lesion L1 and the XY coordinates of the lesion L2) from which no lesion was detected in any slice to the two-dimensional image data C101. Pixel values can be determined. For example, the image processing function 343 determines pixel values of the two-dimensional image data C101 by minimum intensity projection without determining weights for XY coordinates in which no lesion is detected in any slice. That is, the image processing function 343 executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction. generates two-dimensional image data C101 by executing minimum intensity projection processing.

上述したように、画像処理機能343は、病変の位置に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、2次元画像データC101を生成する。これにより、2次元画像データC101は、個々のスライスにおける病変を表すものとなる。例えば、2次元画像データC101のうち、領域R1はスライスB120における病変L1を表し、領域R2はスライスB130における病変L2を表す。従って、医用画像処理装置30は、トモシンセシス撮影による2次元画像データC101において、病変の視認性を向上させることができる。 As described above, the image processing function 343 determines the weight of each pixel in a plurality of slices based on the position of the lesion, and synthesizes the plurality of slices based on the determined weights to obtain the two-dimensional image data C101. Generate. As a result, the two-dimensional image data C101 represents lesions in individual slices. For example, in the two-dimensional image data C101, the region R1 represents the lesion L1 in the slice B120, and the region R2 represents the lesion L2 in the slice B130. Therefore, the medical image processing apparatus 30 can improve the visibility of lesions in the two-dimensional image data C101 obtained by tomosynthesis imaging.

ここで、病変の種類には、腫瘍や石灰化、構築の乱れ等がある。このうち、腫瘍及び石灰化は、3次元医用データにおいて他の領域よりも低い画素値で表現される。従って、腫瘍及び石灰化は、通常、最小値投影等によって生成された合成2D画像上にも現れる。一方で、構築の乱れは、乳腺の形状の異変であるため、3次元医用データにおいて他の領域と画素値が大きく異なるわけではない。従って、一部のスライスに構築の乱れが現れていたとしても、最小値投影等によって生成された合成2D画像においては、通常、構築の乱れは暈けてしまう。これに対して、医用画像処理装置30は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて病変の位置を検出し、病変の位置に基づいて合成2D画像を生成することで、構築の乱れの視認性をも向上させることができる。 Here, types of lesions include tumors, calcifications, architectural disturbances, and the like. Among them, tumors and calcifications are expressed with lower pixel values than other regions in the three-dimensional medical data. Therefore, tumors and calcifications usually also appear on synthetic 2D images generated by minimum intensity projection or the like. On the other hand, structural disturbance is a change in the shape of the mammary gland, so the pixel values in the three-dimensional medical data are not significantly different from those in other regions. Therefore, even if construction distortion appears in some slices, the construction distortion is usually blurred in a synthesized 2D image generated by minimum intensity projection or the like. On the other hand, the medical image processing apparatus 30 detects the positions of lesions in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data, generates a synthetic 2D image based on the positions of the lesions, and visually recognizes structural disturbances. It can also improve sexuality.

なお、医用画像処理装置30は、病変の位置のみならず、病変の種類を更に用いて、合成2D画像を生成することとしてもよい。この場合、まず、検出機能342は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置及び種類を検出する。例えば、検出機能342は、図5に示したスライスB101~スライスB150のそれぞれに対してコンピュータ支援検出(CAD)を実行することにより、スライスB101~スライスB150において乳房Pの病変の位置及び種類を検出する。 Note that the medical image processing apparatus 30 may generate a composite 2D image using not only the lesion position but also the lesion type. In this case, first, the detection function 342 detects the positions and types of lesions in the breast P in multiple slices included in the three-dimensional medical data. For example, detection function 342 detects the location and type of lesions in breast P in slices B101-B150 by performing computer-aided detection (CAD) on each of slices B101-B150 shown in FIG. do.

以下では一例として、スライスB101~スライスB150のうち、図9Aに示すスライスB120、及び、図9Bに示すスライスB130において病変が検出された場合について説明する。なお、図9A及び図9Bは、第1の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。 As an example, a case where a lesion is detected in the slice B120 shown in FIG. 9A and the slice B130 shown in FIG. 9B among the slices B101 to B150 will be described below. 9A and 9B are diagrams showing an example of lesion detection according to the first embodiment.

具体的には、検出機能342は、スライスB120のうち図9Aに示す位置において、「構築の乱れ」である病変L3を検出する。なお、図9Aに示す画素P3は、病変L3の位置の画素の一例である。以下、画素P3のXY座標を(x3,y3)とする。また、検出機能342は、スライスB130のうち図9Bに示す位置において、「腫瘍」である病変L4と、「石灰化」である病変L5を検出する。なお、図9Bに示す画素P4は、病変L4の位置の画素の一例である。画素P4のXY座標は、画素P3と同じ(x3,y3)とする。また、図9Aに示す画素P5は、病変L5の位置の画素の一例である。以下、画素P5のXY座標を(x5,y5)とする。 Specifically, the detection function 342 detects the lesion L3, which is the “construction disturbance”, at the position shown in FIG. 9A in the slice B120. Note that the pixel P3 shown in FIG. 9A is an example of the pixel at the position of the lesion L3. Hereinafter, the XY coordinates of pixel P3 are assumed to be (x3, y3). Further, the detection function 342 detects a “tumor” lesion L4 and a “calcification” lesion L5 at the positions shown in FIG. 9B in the slice B130. Note that the pixel P4 shown in FIG. 9B is an example of the pixel at the position of the lesion L4. The XY coordinates of pixel P4 are the same as those of pixel P3 (x3, y3). A pixel P5 shown in FIG. 9A is an example of the pixel at the position of the lesion L5. Hereinafter, the XY coordinates of pixel P5 are assumed to be (x5, y5).

次に、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変の位置及び種類に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。以下、病変の位置及び種類に基づく重み付け処理について、図10を用いて説明する。図10は、第1の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。 The image processing function 343 then determines weights for each pixel in multiple slices based on the location and type of lesions detected by the detection function 342 . Weighting processing based on the position and type of lesion will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of weighting processing according to the first embodiment.

例えば、画像処理機能343は、1つの病変が検出されたXY座標について、病変が検出されたスライスの画素の重みを「1」に決定し、他のスライスの画素の重みを「0」に決定する。一例を挙げると、図9A及び図9Bに示したように、XY座標(x5,y5)においては、1つの病変L5のみが検出されている。この場合、画像処理機能343は、画素P5(病変L5の位置の画素)の重みを「1」に決定するとともに、他のスライスにおいて画素P5と同じXY座標を有する画素の重みを「0」に決定する。即ち、画像処理機能343は、図10に示すように、スライスB130においてXY座標が(x5,y5)となる画素P5の重みを「1」に決定し、他のスライス(スライスB101~スライスB129、及び、スライスB131~スライスB150)においてXY座標が(x5,y5)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L5の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x5,y5)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 For example, for the XY coordinates where one lesion is detected, the image processing function 343 determines the weight of the pixels of the slice in which the lesion is detected to be "1" and the weight of the pixels of the other slices to be "0". do. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, only one lesion L5 is detected at XY coordinates (x5, y5). In this case, the image processing function 343 sets the weight of the pixel P5 (the pixel at the position of the lesion L5) to "1" and sets the weight of the pixel having the same XY coordinates as the pixel P5 in another slice to "0". decide. That is, as shown in FIG. 10, the image processing function 343 determines the weight of the pixel P5 whose XY coordinates are (x5, y5) in the slice B130 to be "1", and the other slices (slices B101 to B129, Then, the weight of the pixel whose XY coordinates are (x5, y5) in the slices B131 to B150) is set to "0". Also, the image processing function 343 determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L5, similarly to the XY coordinates (x5, y5).

また、画像処理機能343は、複数の病変が検出されたXY座標について、病変の種類を用いて各スライスの画素の重みを決定する。一例を挙げると、図9A及び図9Bに示したように、XY座標(x3,y3)においては、2つの病変(病変L3及び病変L4)が検出されている。この場合、画像処理機能343は、画素P3(病変L3の位置の画素)及び画素P4(病変L4の位置の画素)に対して、病変の種類に応じた重みを付することで、各スライスの画素の重みを決定する。 In addition, the image processing function 343 determines the pixel weight of each slice using the type of lesion for the XY coordinates where multiple lesions are detected. For example, as shown in FIGS. 9A and 9B, two lesions (lesion L3 and lesion L4) are detected at XY coordinates (x3, y3). In this case, the image processing function 343 weights the pixel P3 (the pixel at the position of the lesion L3) and the pixel P4 (the pixel at the position of the lesion L4) according to the type of lesion, thereby obtaining the image of each slice. Determine the pixel weight.

例えば、画像処理機能343は、病変L3及び病変L4の種類に応じて、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を取得する。かかる比は、予め設定されたプリセット値でもよいし、ユーザが設定するものであってもよい。例えば、画像処理機能343は、病変L3及び病変L4の種類に応じて、「構築の乱れ」と「腫瘍」との比「4:1」を、メモリ33から取得する。 For example, the image processing function 343 acquires a ratio set for each combination of lesion types according to the types of lesion L3 and lesion L4. Such a ratio may be a preset value set in advance or may be set by the user. For example, the image processing function 343 acquires from the memory 33 the ratio of "architectural disturbance" to "tumor" of "4:1" according to the types of the lesions L3 and L4.

そして、画像処理機能343は、「構築の乱れ」の位置の画素P3の重みと、「腫瘍」の位置の画素P4の重みとの比が「4:1」となるように、各スライスの画素に重みを付する。例えば、画像処理機能343は、図10に示すように、スライスB120においてXY座標が(x3,y3)となる画素P3に対して重み「0.8」を付し、スライスB130においてXY座標が(x3,y3)となる画素P4に対して重み「0.2」を付する。即ち、画像処理機能343は、「構築の乱れ」である病変L3が検出された場合、「構築の乱れ」の位置の画素P3に、「腫瘍」である病変L4の位置の画素に付する重みよりも大きな重みを付する。 Then, the image processing function 343 adjusts the pixels of each slice so that the ratio of the weight of the pixel P3 at the position of "construction disorder" and the weight of the pixel P4 at the position of "tumor" is "4:1". give weight to For example, as shown in FIG. 10, the image processing function 343 assigns a weight of "0.8" to the pixel P3 whose XY coordinates are (x3, y3) in slice B120, and the XY coordinates are ( A weight of "0.2" is assigned to the pixel P4 that is x3, y3). That is, when the lesion L3, which is a "disturbance of architecture", is detected, the image processing function 343 assigns a weight to the pixel P3 at the position of "disturbance of architecture" and to the pixel at the position of the lesion L4, which is a "tumor". give a greater weight than

また、画像処理機能343は、他のスライス(スライスB101~スライスB119、スライスB121~スライスB129、及び、スライスB131~スライスB150)においてXY座標が(x3,y3)となる画素に対して、重み「0」を付する。即ち、画像処理機能343は、病変L3及び病変L4の位置の画素に病変の種類に応じた重みを付することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。同様に、画像処理機能343は、病変L3及び病変L4の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x3,y3)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 In addition, the image processing function 343 applies the weight " 0” is attached. That is, the image processing function 343 assigns weights according to the types of lesions to the pixels at the positions of the lesions L3 and L4, thereby determining weights for each pixel in a plurality of slices. Similarly, the image processing function 343 determines weights of pixels in each slice for each of the XY coordinates included in the positions of the lesions L3 and L4, similarly to the XY coordinates (x3, y3).

そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。例えば、画像処理機能343は、XY座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない2次元画像データC102を生成する。 Then, the image processing function 343 generates a synthesized 2D image by synthesizing a plurality of slices included in the three-dimensional medical data based on the determined weights. For example, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C102 (not shown) by executing weighted average processing based on the determined weight for each XY coordinate.

例えば、画像処理機能343は、XY座標(x3,y3)について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。具体的には、画像処理機能343は、スライスB120においてXY座標が(x3,y3)となる画素P3の画素値と重み「0.8」との積を算出し、スライスB130においてXY座標が(x3,y3)となる画素P4の画素値と重み「0.2」との積を算出し、他のスライスにおいてXY座標が(x3,y3)となる画素の画素値と重み「0」との積を算出する。そして、画像処理機能343は、算出した積の和を、2次元画像データC102においてXY座標が(x3,y3)となる画素の画素値とする。また、画像処理機能343は、病変L3及び病変L4の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x3,y3)と同様に2次元画像データC102の画素値を決定する。 For example, the image processing function 343 performs weighted average processing using the pixel value of each pixel and the weight determined for each pixel for the XY coordinates (x3, y3). Specifically, the image processing function 343 calculates the product of the pixel value of the pixel P3 whose XY coordinates are (x3, y3) in the slice B120 and the weight "0.8", and the XY coordinates are ( x3, y3) and the weight "0.2", and the pixel value of the pixel with the XY coordinates of (x3, y3) and the weight "0" in another slice is calculated. Calculate the product. Then, the image processing function 343 sets the sum of the calculated products as the pixel value of the pixel whose XY coordinates are (x3, y3) in the two-dimensional image data C102. Also, the image processing function 343 determines the pixel values of the two-dimensional image data C102 for each of the XY coordinates included in the positions of the lesions L3 and L4 in the same manner as the XY coordinates (x3, y3).

また、画像処理機能343は、XY座標(x5,y5)について、各画素の画素値と、画素ごとに決定された重みとを用いた加重平均処理を実行する。また、画像処理機能343は、病変L5の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x5,y5)と同様に、2次元画像データC102の画素値を決定する。また、画像処理機能343は、いずれのスライスにおいても病変が検出されなかったXY座標については、重みを決定することなく、最小値投影により2次元画像データC102の画素値を決定する。即ち、画像処理機能343は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、2次元画像データC102を生成する。 The image processing function 343 also performs weighted average processing using the pixel value of each pixel and the weight determined for each pixel for the XY coordinates (x5, y5). The image processing function 343 also determines the pixel values of the two-dimensional image data C102 for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L5, similarly to the XY coordinates (x5, y5). In addition, the image processing function 343 determines pixel values of the two-dimensional image data C102 by minimum intensity projection without determining weights for XY coordinates in which no lesion is detected in any slice. That is, the image processing function 343 executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction. generates two-dimensional image data C102 by executing minimum intensity projection processing.

上述したように、画像処理機能343は、病変の位置及び種類に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、2次元画像データC102を生成する。これにより、2次元画像データC102は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合でも、病変のそれぞれを適切に表すものとなる。 As described above, the image processing function 343 determines the weight of each pixel in a plurality of slices based on the position and type of lesion, and synthesizes the plurality of slices based on the determined weights to obtain two-dimensional image data. Generate C102. As a result, the two-dimensional image data C102 appropriately represents each of the lesions even when multiple lesions overlap in the slice direction.

例えば、「構築の乱れ」と「腫瘍」とがスライス方向に重なっている場合において、画像処理機能343は、「構築の乱れ」の位置の画素に、「腫瘍」の位置の画素に付する重みよりも大きな重みを付して、2次元画像データC102を生成する。ここで、「構築の乱れ」は、3次元医用データにおいて他の領域と画素値が大きく異なるわけではないため、複数のスライスを合成する際に容易に暈けてしまう。これに対して、画像処理機能343は、「構築の乱れ」の位置の画素に大きな重みを付することにより、2次元画像データC102において「構築の乱れ」の暈けを緩和することができる。また、「腫瘍」や「石灰化」といった他の種類の病変は、3次元医用データにおいて他の領域よりも低い画素値で表現されるものであり、小さな重みが付されたとしても、2次元画像データC102において十分に視認することが可能である。即ち、画像処理機能343は、病変の位置及び種類に基づいて2次元画像データC102を生成することで、「構築の乱れ」と、他の種類の病変との双方の視認を可能とすることができる。 For example, in the case where “architectural disturbance” and “tumor” overlap in the slice direction, the image processing function 343 assigns weights to pixels at positions of “turbulence” and pixels at positions of “tumor”. 2D image data C102 is generated by assigning a greater weight than . Here, the "structural disturbance" is not so different in pixel values from other regions in the three-dimensional medical data, so that it is easily blurred when synthesizing a plurality of slices. On the other hand, the image processing function 343 can reduce the blur caused by the "disturbance of construction" in the two-dimensional image data C102 by assigning a large weight to the pixels in the position of "disturbance of construction". In addition, other types of lesions such as "tumor" and "calcification" are represented by pixel values lower than those of other regions in the three-dimensional medical data, and even if a small weight is assigned, the two-dimensional It can be sufficiently visually recognized in the image data C102. That is, the image processing function 343 generates the two-dimensional image data C102 based on the position and type of the lesion, thereby making it possible to visually recognize both the “structural disorder” and other types of lesions. can.

画像処理機能343により合成2D画像が生成された後、表示制御機能344は、合成2D画像をディスプレイ32に表示させる。これにより、表示制御機能344は、医用画像処理装置30のユーザに対して合成2D画像を提示することができる。或いは、制御機能341は、生成された合成2D画像を外部装置に出力してもよい。例えば、制御機能341は、ネットワークNWを介して、合成2D画像をX線診断装置10に送信する。この場合、X線診断装置10における表示制御機能114bは、合成2D画像をディスプレイ113に表示させる。これにより、表示制御機能114bは、X線診断装置10のユーザに対して合成2D画像を提示することができる。なお、合成2D画像の表示に際しては、諧調を反転することとしてもよい。 After the synthetic 2D image is generated by the image processing function 343 , the display control function 344 causes the display 32 to display the synthetic 2D image. Thereby, the display control function 344 can present the synthesized 2D image to the user of the medical image processing apparatus 30 . Alternatively, the control function 341 may output the generated synthetic 2D image to an external device. For example, the control function 341 transmits the composite 2D image to the X-ray diagnostic apparatus 10 via the network NW. In this case, the display control function 114b in the X-ray diagnostic apparatus 10 causes the display 113 to display the synthesized 2D image. Thereby, the display control function 114b can present a synthesized 2D image to the user of the X-ray diagnostic apparatus 10. FIG. Note that the gradation may be reversed when displaying the synthesized 2D image.

次に、医用画像処理装置30による処理の手順の一例を、図11を用いて説明する。図11は、第1の実施形態に係る医用画像処理装置30の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップS101は、制御機能341に対応するステップである。ステップS102は、検出機能342に対応するステップである。ステップS103、ステップS104、ステップS105、ステップS106、ステップS107、ステップS108、ステップS109、ステップS110及びステップS111は、画像処理機能343に対応するステップである。なお、図11においては、病変の位置及び種類に基づいて、合成2D画像を生成する場合について説明する。 Next, an example of the procedure of processing by the medical image processing apparatus 30 will be described with reference to FIG. 11 . FIG. 11 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus 30 according to the first embodiment. Step S<b>101 is a step corresponding to the control function 341 . Step S<b>102 is a step corresponding to the detection function 342 . Steps S 103 , S 104 , S 105 , S 106 , S 107 , S 108 , S 109 , S 110 and S 111 are steps corresponding to the image processing function 343 . Note that FIG. 11 describes a case where a synthetic 2D image is generated based on the position and type of lesion.

まず、処理回路34は、X線診断装置10又は画像保管装置20から、3次元医用データを取得する(ステップS101)。次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置及び種類を検出する(ステップS102)。 First, the processing circuit 34 acquires three-dimensional medical data from the X-ray diagnostic apparatus 10 or the image storage apparatus 20 (step S101). Next, the processing circuitry 34 detects the positions and types of lesions in the breast P in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data (step S102).

次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれるXY座標のうちいずれかを設定し(ステップS103)、設定したXY座標において、スライス方向(Z方向)に病変が存在するか否かを判定する(ステップS104)。即ち、処理回路34は、設定したXY座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。 Next, the processing circuit 34 sets one of the XY coordinates included in the three-dimensional medical data (step S103), and determines whether a lesion exists in the slice direction (Z direction) at the set XY coordinates. Determine (step S104). That is, the processing circuit 34 determines whether or not there is a slice in which a lesion is detected at the set XY coordinates.

ここで、スライス方向に病変が存在する場合(ステップS104肯定)、処理回路34は、病変が複数であるか否かを判定する(ステップS105)。また、図9A及び図9Bに示したXY座標(x3,y3)のように、病変が複数である場合(ステップS105肯定)、処理回路34は、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を取得する(ステップS106)。 Here, if a lesion exists in the slice direction (Yes at step S104), the processing circuit 34 determines whether or not there are a plurality of lesions (step S105). If there are a plurality of lesions as in the XY coordinates (x3, y3) shown in FIGS. 9A and 9B (Yes in step S105), the processing circuit 34 calculates the ratio set for each combination of lesion types. Acquire (step S106).

図9A及び図9Bに示したXY座標(x5,y5)のように、病変が複数でない場合(ステップS105否定)、或いはステップS106の後、処理回路34は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する(ステップS106)。ここで、病変が複数であった場合、処理回路34は、ステップS106にて取得した比を用いて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 If there are not a plurality of lesions as in the XY coordinates (x5, y5) shown in FIGS. 9A and 9B (No in step S105), or after step S106, the processing circuit 34 detects a plurality of lesions included in the three-dimensional medical data. A weight for each pixel in the slice is determined (step S106). Here, if there are multiple lesions, processing circuitry 34 uses the ratios obtained in step S106 to determine weights for each pixel in multiple slices.

次に、処理回路34は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する(ステップS108)。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合(ステップS104否定)、処理回路34は、最小値投影処理を実行する(ステップS109)。ステップS108又はステップS109により、処理回路34は、設定されたXY座標における合成2D画像の画素の画素値を決定することができる。 Next, the processing circuit 34 performs weighted average processing based on the determined weights (step S108). Alternatively, if no lesion exists in the slice direction (No at step S104), the processing circuitry 34 executes minimum intensity projection processing (step S109). Step S108 or step S109 allows processing circuitry 34 to determine the pixel values of the pixels of the composite 2D image at the set XY coordinates.

ここで、処理回路34は、3次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する(ステップS110)。処理済みでない画素が残っている場合(ステップS110否定)、処理回路34は、XY座標の設定を変更して(ステップS111)、再度ステップS104に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合(ステップS110肯定)、処理回路34は、合成2D画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。 Here, the processing circuit 34 determines whether or not all pixels in the three-dimensional medical data have been processed (step S110). If unprocessed pixels remain (No at step S110), the processing circuit 34 changes the setting of the XY coordinates (step S111), and proceeds to step S104 again. On the other hand, if all pixels have been processed (Yes at step S110), the processing circuitry 34 determines that the generation of the composite 2D image has been completed, and terminates the process.

上述したように、第1の実施形態によれば、検出機能342は、被検体の乳房Pをトモシンセシス撮影して得られた3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置を検出する。また、画像処理機能343は、検出された病変の位置に基づいて複数のスライスを合成することにより、2次元画像データ(合成2D画像)を生成する。従って、第1の実施形態に係る医用画像処理装置30は、トモシンセシス撮影による合成2D画像において、病変の視認性を向上させることができる。ひいては、医用画像処理装置30は、読影のスループットを向上させるとともに、病変の見落としの可能性を低減することができる。 As described above, according to the first embodiment, the detection function 342 detects the position of the lesion of the breast P in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data obtained by tomosynthesis imaging the breast P of the subject. to detect The image processing function 343 also generates two-dimensional image data (composite 2D image) by combining a plurality of slices based on the detected lesion positions. Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the first embodiment can improve the visibility of lesions in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging. As a result, the medical image processing apparatus 30 can improve the throughput of image interpretation and reduce the possibility of overlooking lesions.

また、上述したように、第1の実施形態によれば、検出機能342は、複数のスライスにおいて病変の種類を更に検出する。また、画像処理機能343は、病変の種類を更に用いて、合成2D画像を生成する。従って、第1の実施形態に係る医用画像処理装置30は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合等においても、病変のそれぞれを適切に表した合成2D画像を生成することができる。 Also, as described above, according to the first embodiment, the detection function 342 further detects lesion types in multiple slices. The image processing function 343 also uses the lesion type to generate a composite 2D image. Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the first embodiment can generate a composite 2D image that appropriately represents each lesion even when a plurality of lesions overlap in the slice direction.

また、上述したように、第1の実施形態によれば、画像処理機能343は、病変として構築の乱れが検出された場合、構築の乱れの位置の画素に、他の種類の病変の位置の画素に付するよりも大きな重みを付する。従って、第1の実施形態に係る医用画像処理装置30は、合成の際に構築の乱れが暈けてしまうことを防ぎ、合成2D画像において構築の乱れの視認性を向上させることができる。 Further, as described above, according to the first embodiment, when architectural disturbance is detected as a lesion, the image processing function 343 assigns the position of another type of lesion to the pixel at the position of the architectural disturbance. Give more weight than you give to pixels. Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the first embodiment can prevent architectural disturbances from being blurred during synthesis, and can improve the visibility of architectural disturbances in a synthesized 2D image.

また、上述したように、第1の実施形態によれば、画像処理機能343は、3次元医用データから、合成2D画像を生成する。即ち、第1の実施形態に係る医用画像処理装置30は、1回の撮影によって、3次元画像データ及び2次元画像データの双方を取得することができる。従って、医用画像処理装置30は、撮影の回数を減らし、被検体の被曝量を低減することができる。 Also, as described above, according to the first embodiment, the image processing function 343 generates a synthetic 2D image from 3D medical data. That is, the medical image processing apparatus 30 according to the first embodiment can acquire both three-dimensional image data and two-dimensional image data by one-time imaging. Therefore, the medical image processing apparatus 30 can reduce the number of times of imaging and reduce the exposure dose of the subject.

なお、表示制御機能344は、合成2D画像に加えて、3次元医用データを表示させてもよい。例えば、表示制御機能344は、ディスプレイ32において、3次元医用データにおける複数のスライスのいずれかを表示させたり、複数のスライスを順次表示させたりする。ここで、ユーザは、合成2D画像によって病変の位置や種類を既に把握しているため、3次元医用データを迅速に読影することができる。そして、ユーザは、病変が特に明確に現れているスライスに着目して、より詳細な観察を行なうことができる。 Note that the display control function 344 may display three-dimensional medical data in addition to the synthesized 2D image. For example, the display control function 344 causes the display 32 to display one of a plurality of slices in the three-dimensional medical data, or sequentially display a plurality of slices. Here, since the user has already grasped the position and type of the lesion from the synthesized 2D image, the three-dimensional medical data can be interpreted quickly. The user can then focus on a slice in which a lesion appears particularly clearly and perform more detailed observation.

(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、病変の位置及び種類に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する場合について説明した。これに対し、第2の実施形態では、3次元医用データのスライス方向の重みの分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する場合について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment described above, a case has been described in which the weight for each pixel in multiple slices is determined based on the position and type of lesion. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which the weight for each pixel in a plurality of slices is determined based on the weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data.

第2の実施形態に係る医用画像処理システム1は、図1~図2に示した第1の実施形態に係る医用画像処理システム1と同様の構成を有し、画像処理機能343による処理の一部が相違する。第1の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図1~図2と同一の符号を付し、説明を省略する。 The medical image processing system 1 according to the second embodiment has the same configuration as the medical image processing system 1 according to the first embodiment shown in FIGS. part is different. The same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are assigned to the same configurations as those described in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.

まず、メモリ33は、病変の種類ごとに、3次元医用データのスライス方向(Z方向)の重みの分布を記憶する。ここで、メモリ33が記憶する重みの分布について、図12を用いて説明する。図12は、第2の実施形態に係る重みの分布の一例を示す図である。 First, the memory 33 stores weight distribution in the slice direction (Z direction) of three-dimensional medical data for each type of lesion. Here, the weight distribution stored in the memory 33 will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of weight distribution according to the second embodiment.

図12に示す重みの分布は、合成2D画像の生成に先立って事前に設定され、メモリ33に格納される。重みの分布の設定は、医用画像処理装置30が自動で行なうこととしてもよいし、入力インターフェース109を介してユーザが行うこととしてもよい。或いは、医用画像処理装置30は、外部装置により設定された重みの分布を受信して、メモリ33に格納することとしても構わない。 The distribution of weights shown in FIG. 12 is preset and stored in memory 33 prior to generation of the synthetic 2D image. The setting of the weight distribution may be automatically performed by the medical image processing apparatus 30 or may be performed by the user via the input interface 109 . Alternatively, the medical image processing apparatus 30 may receive the weight distribution set by an external device and store it in the memory 33 .

図12の横軸は、スライス方向(Z方向)に対応する。より具体的には、図12の横軸は、スライスの枚数に対応する。なお、図12の横軸については、スライスの枚数に代えて、スライス方向の長さとしてもよい。また、図12の横軸は、複数のスライスの各画素に付される重みの大きさに対応する。 The horizontal axis in FIG. 12 corresponds to the slice direction (Z direction). More specifically, the horizontal axis in FIG. 12 corresponds to the number of slices. Note that the horizontal axis in FIG. 12 may be the length in the slice direction instead of the number of slices. Also, the horizontal axis in FIG. 12 corresponds to the magnitude of the weight given to each pixel of a plurality of slices.

図12においては、「石灰化」、「構築の乱れ」及び「腫瘍」の3種類の病変について設定された、3つの重みの分布を示す。ここで、3つの重みの分布は、「石灰化」、「構築の乱れ」、「腫瘍」の順にスライス方向への広がりが小さくなるように設定されている。即ち、メモリ33は、病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された重みの分布を記憶する。また、3つの重みの分布は、互いに総面積が同程度となるように設定されている。例えば、「腫瘍」の重みの分布は、スライス方向への広がりが大きい分、ピークの値が小さくなるように設定されている。なお、図12においては連続的に設定された分布を示すが、メモリ33は、離散的に設定された分布(配列)を記憶することとしてもよい。 FIG. 12 shows three weight distributions set for three types of lesions: "calcification", "arrangement disorder" and "tumor". Here, the three weight distributions are set so that the spread in the slice direction becomes smaller in the order of "calcification", "arrangement disorder", and "tumor". That is, the memory 33 stores a distribution of weights set such that the smaller the size of the lesion, the greater the kurtosis. Also, the three weight distributions are set so that the total areas are approximately the same. For example, the weight distribution of "tumor" is set so that the peak value decreases as the spread in the slice direction increases. Note that although FIG. 12 shows a continuously set distribution, the memory 33 may store a discretely set distribution (array).

処理回路34は、図12に示した重みの分布を用いて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定することにより、合成2D画像を生成する。具体的には、まず、検出機能342が複数のスライスにおいて病変の位置及び種類を検出する。次に、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。更に、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。 Processing circuitry 34 generates a composite 2D image by determining weights for each pixel in multiple slices using the distribution of weights shown in FIG. Specifically, first, the detection function 342 detects the position and type of lesion in multiple slices. Next, the image processing function 343 applies weight distribution according to the type of lesion to the positions of the lesions detected by the detection function 342 to determine weights for each pixel in a plurality of slices. Further, the image processing function 343 generates a composite 2D image by combining multiple slices based on the determined weights.

以下では一例として、スライスB101~スライスB150のうち、図6Aに示したスライスB120において「腫瘍」である病変L1が検出され、図6Bに示したスライスB130において「石灰化」である病変L2が検出された場合について説明する。この場合、画像処理機能343は、スライスB120の病変L1の位置に対して「腫瘍」の重みの分布を適用し、スライスB130の病変L2の位置に対して「石灰化」の重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 In the following, as an example, among the slices B101 to B150, a “tumor” lesion L1 is detected in the slice B120 shown in FIG. 6A, and a “calcification” lesion L2 is detected in the slice B130 shown in FIG. 6B. I will explain the case where In this case, the image processing function 343 applies the “tumor” weight distribution to the location of the lesion L1 in slice B120, and the “calcification” weight distribution to the location of the lesion L2 in slice B130. to determine the weight for each pixel in multiple slices.

具体的には、画像処理機能343は、まず、図12に示した3つの重みの分布のうち、「腫瘍」の重みの分布をメモリ33から読み出す。次に、画像処理機能343は、「腫瘍」の重みの分布における(0)をスライスB120に合わせるように、スライスB120の病変L1の位置の画素P1に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。即ち、画像処理機能343は、(-2)をスライスB118に合わせ、(-1)をスライスB119に合わせ、(0)をスライスB120に合わせ、(+1)をスライスB121に合わせ、(+2)をスライスB122に合わせるように、画素P1に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。 Specifically, the image processing function 343 first reads from the memory 33 the weight distribution of “tumor” among the three weight distributions shown in FIG. Next, the image processing function 343 applies the “tumor” weight distribution to the pixel P1 at the location of the lesion L1 in the slice B120 so that (0) in the “tumor” weight distribution is aligned with the slice B120. do. That is, the image processing function 343 aligns (-2) with slice B118, (-1) with slice B119, (0) with slice B120, (+1) with slice B121, and (+2). Apply the "tumor" weight distribution to pixel P1 to fit slice B122.

画素P1に対して「腫瘍」の重みの分布を適用することにより、画像処理機能343は、スライスB120における画素P1、及び、他のスライスにおいて画素P1と同じXY座標を有する画素の重みを決定する。例えば、画像処理機能343は、図13に示すように、画素P1と同じXY座標(x1,y1)を有する各画素の重みを決定する。なお、図13は、第2の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。 By applying the "tumor" weight distribution to pixel P1, image processing function 343 determines the weights of pixel P1 in slice B120 and pixels with the same XY coordinates as pixel P1 in other slices. . For example, image processing function 343 determines the weight of each pixel having the same XY coordinates (x1, y1) as pixel P1, as shown in FIG. FIG. 13 is a diagram showing an example of weighting processing according to the second embodiment.

即ち、画像処理機能343は、図13に示すように、スライスB118においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0.1」に決定し、スライスB119においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0.2」に決定し、スライスB120においてXY座標が(x1,y1)となる画素P1の重みを「0.4」に決定し、スライスB121においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0.2」に決定し、スライスB122においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0.1」に決定する。また、画像処理機能343は、他のスライス(スライスB101~スライスB117、及び、スライスB123~スライスB150)においてXY座標が(x1,y1)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L1の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x1,y1)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 That is, as shown in FIG. 13, the image processing function 343 determines the weight of the pixel whose XY coordinates are (x1, y1) in the slice B118 to be "0.1", and in the slice B119, the XY coordinates are (x1, y1). y1) is determined to be "0.2", the weight of the pixel P1 whose XY coordinates are (x1, y1) in slice B120 is determined to be "0.4", and the weight of pixel P1 whose XY coordinates are (x1, y1) is determined to be "0.4" in slice B121. The weight of a pixel having (x1, y1) is determined to be "0.2", and the weight of a pixel having XY coordinates of (x1, y1) in slice B122 is determined to be "0.1". In addition, the image processing function 343 determines the weight of pixels whose XY coordinates are (x1, y1) in other slices (slices B101 to B117 and slices B123 to B150) to be "0". The image processing function 343 also determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L1, in the same manner as for the XY coordinates (x1, y1).

また、画像処理機能343は、図12に示した3つの重みの分布のうち、「石灰化」の重みの分布をメモリ33から読み出す。次に、画像処理機能343は、「石灰化」の重みの分布における(0)をスライスB130に合わせるように、スライスB130の病変L2の位置の画素P2に対して「腫瘍」の重みの分布を適用する。即ち、画像処理機能343は、(-2)をスライスB128に合わせ、(-1)をスライスB129に合わせ、(0)をスライスB130に合わせ、(+1)をスライスB131に合わせ、(+2)をスライスB132に合わせるように、画素P2に対して「石灰化」の重みの分布を適用する。これにより、画像処理機能343は、スライスB130における画素P2、及び、他のスライスにおいて画素P2と同じXY座標を有する画素の重みを決定する。 Further, the image processing function 343 reads from the memory 33 the weight distribution of “calcification” among the three weight distributions shown in FIG. Next, the image processing function 343 calculates the weight distribution of "tumor" for the pixel P2 at the position of the lesion L2 in the slice B130 so that (0) in the weight distribution of "calcification" is aligned with the slice B130. Apply. That is, the image processing function 343 aligns (-2) with slice B128, (-1) with slice B129, (0) with slice B130, (+1) with slice B131, and (+2). Apply the distribution of "calcification" weights to pixel P2 to match slice B132. Accordingly, the image processing function 343 determines weights for pixel P2 in slice B130 and pixels having the same XY coordinates as pixel P2 in other slices.

即ち、画像処理機能343は、図13に示すように、スライスB129においてXY座標が(x2,y2)となる画素の重みを「0.1」に決定し、スライスB130においてXY座標が(x2,y2)となる画素の重みを「0.8」に決定し、スライスB131においてXY座標が(x2,y2)となる画素の重みを「0.1」に決定する。また、画像処理機能343は、他のスライス(スライスB101~スライスB128、及び、スライスB132~スライスB150)においてXY座標が(x2,y2)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L2の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x2,y2)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 That is, as shown in FIG. 13, the image processing function 343 determines the weight of the pixel whose XY coordinates are (x2, y2) in the slice B129 to be "0.1", and in the slice B130, the XY coordinates are (x2, y2). y2) is determined to be "0.8", and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x2, y2) in slice B131 is determined to be "0.1". In addition, the image processing function 343 determines the weight of pixels whose XY coordinates are (x2, y2) in other slices (slices B101 to B128 and slices B132 to B150) to be "0". The image processing function 343 also determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L2, similarly to the XY coordinates (x2, y2).

そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。例えば、画像処理機能343は、XY座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない2次元画像データC201を生成する。例えば、画像処理機能343は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、2次元画像データC201を生成する。 Then, the image processing function 343 generates a synthesized 2D image by synthesizing a plurality of slices included in the three-dimensional medical data based on the determined weights. For example, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C201 (not shown) by executing weighted average processing based on the determined weight for each XY coordinate. For example, the image processing function 343 executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction. generates two-dimensional image data C201 by executing minimum intensity projection processing.

次に、スライス方向に複数の病変が重なっている場合について説明する。以下では一例として、スライスB101~スライスB150のうち、図14Aに示すスライスB120において「腫瘍」である病変L6が検出され、図14Bに示すスライスB130において「石灰化」である病変L7が検出された場合について説明する。なお、図14A及び図14Bは、第2の実施形態に係る病変の検出の一例を示す図である。 Next, a case where a plurality of lesions overlap in the slice direction will be described. As an example below, among the slices B101 to B150, a “tumor” lesion L6 is detected in the slice B120 shown in FIG. 14A, and a “calcification” lesion L7 is detected in the slice B130 shown in FIG. 14B. A case will be described. 14A and 14B are diagrams showing an example of lesion detection according to the second embodiment.

なお、図14Aに示す画素P6及び画素P7は、病変L6の位置の画素の一例である。以下、画素P6のXY座標を(x6,y6)とし、画素P7のXY座標を(x7,y7)とする。また、図14Bに示す画素P8は、病変L7の位置の画素の一例である。画素P8のXY座標は、画素P6と同じ(x6,y6)とする。また、図14Bに示す画素P9は、画素P7と同じXY座標(x7,y7)を有する画素である。図14Bに示すように、画素P9は、病変L7の位置には含まれない。 Pixels P6 and P7 shown in FIG. 14A are examples of pixels at the position of lesion L6. Hereinafter, let the XY coordinates of the pixel P6 be (x6, y6), and let the XY coordinates of the pixel P7 be (x7, y7). A pixel P8 shown in FIG. 14B is an example of the pixel at the position of the lesion L7. The XY coordinates of pixel P8 are the same as those of pixel P6 (x6, y6). A pixel P9 shown in FIG. 14B is a pixel having the same XY coordinates (x7, y7) as the pixel P7. As shown in FIG. 14B, pixel P9 is not included in the location of lesion L7.

図14A及び図14Bに示すように、検出機能342は、XY座標(x6,y6)において、病変L6及び病変L7を検出している。即ち、図14A及び図14Bは、検出機能342が、スライス方向に重なる位置において、複数の病変を検出した場合を示す。この場合、画像処理機能343は、例えば、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、算出した合成分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 As shown in FIGS. 14A and 14B, the detection function 342 detects lesions L6 and L7 at XY coordinates (x6, y6). That is, FIGS. 14A and 14B show a case where the detection function 342 detects multiple lesions at overlapping positions in the slice direction. In this case, the image processing function 343 calculates a composite distribution by, for example, synthesizing distributions of weights according to the types of the plurality of lesions according to the positions of the plurality of lesions, and calculates the composite distribution based on the calculated composite distribution. to determine the weight for each pixel in multiple slices.

具体的には、画像処理機能343は、まず、図12に示した3つの重みの分布のうち、「腫瘍」の重みの分布、及び、「石灰化」の重みの分布をメモリ33から読み出す。次に、画像処理機能343は、「腫瘍」の重みの分布をスライスB120に合わせ、「石灰化」の重みの分布をスライスB130に合わせた状態で、「腫瘍」の重みの分布と「石灰化」の重みの分布とを合成することにより、合成分布を算出する。 Specifically, the image processing function 343 first reads from the memory 33 the weight distribution of “tumor” and the weight distribution of “calcification” among the three weight distributions shown in FIG. Next, the image processing function 343 adjusts the weight distribution of "tumor" to the slice B120 and the weight distribution of "calcification" to the slice B130. , and the distribution of the weights of , to calculate a composite distribution.

なお、1つの病変が複数のスライスに亘って検出された場合、画像処理機能343は、例えば、複数のスライスのうち中央のスライスに重みの分布を合わせた状態で、合成分布を算出する。例えば、図15に示すように、「腫瘍」である病変L6がスライスB119、スライスB120及びスライスB121に亘って検出された場合、画像処理機能343は、中央のスライスB120に「腫瘍」の重みの分布を合わせる。そして、画像処理機能343は、「腫瘍」の重みの分布をスライスB120に合わせ、「石灰化」の重みの分布をスライスB130に合わせた状態で、「腫瘍」の重みの分布と「石灰化」の重みの分布とを合成することにより、図15の下図に示す合成分布を算出する。なお、図15は、第2の実施形態に係る合成分布の算出の一例を示す図である。 Note that when one lesion is detected over a plurality of slices, the image processing function 343 calculates a combined distribution in a state in which the distribution of weights is adjusted to the central slice among the plurality of slices, for example. For example, as shown in FIG. 15, when a lesion L6 that is a "tumor" is detected over slices B119, B120, and B121, the image processing function 343 assigns a weight of "tumor" to the central slice B120. Align the distribution. Then, the image processing function 343 matches the weight distribution of "tumor" to the slice B120 and the weight distribution of "calcification" to the slice B130, and calculates the distribution of the weight of "tumor" and the weight of "calcification". 15 is calculated by combining the distribution of the weights of . Note that FIG. 15 is a diagram showing an example of calculation of the composite distribution according to the second embodiment.

そして、画像処理機能343は、算出した合成分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。例えば、画像処理機能343は、図15の下図に示す合成分布におけるピークm1をスライスB120に合わせ、ピークm2をスライスB130に合わせるように、病変L6の位置の画素P6及び病変L7の位置の画素P8に対して合成分布を適用する。これにより、画像処理機能343は、スライスB120における画素P6、スライスB130における画素P8、及び、他のスライスにおいて画素P6及び画素P8と同じXY座標を有する画素の重みを決定する。 The image processing function 343 then determines a weight for each pixel in a plurality of slices based on the calculated composite distribution. For example, the image processing function 343 adjusts the pixel P6 at the position of the lesion L6 and the pixel P8 at the position of the lesion L7 so that the peak m1 in the composite distribution shown in the lower diagram of FIG. Apply the composite distribution to . Accordingly, the image processing function 343 determines weights for pixel P6 in slice B120, pixel P8 in slice B130, and pixels having the same XY coordinates as pixel P6 and pixel P8 in other slices.

例えば、画像処理機能343は、図16に示すように、スライスB118においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.05」に決定し、スライスB119においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.1」に決定し、スライスB120においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.2」に決定し、スライスB121においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.1」に決定し、スライスB122においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.05」に決定する。また、画像処理機能343は、スライスB129においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.05」に決定し、スライスB130においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.4」に決定し、スライスB131においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0.05」に決定する。また、画像処理機能343は、他のスライス(スライスB101~スライスB117、スライスB123~スライスB128、及び、スライスB132~スライスB150)においてXY座標が(x6,y6)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L6及び病変L7の双方の位置に含まれるXY座標のそれぞれについて、XY座標(x6,y6)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。なお、図16は、第2の実施形態に係る重み付け処理の一例を示す図である。 For example, as shown in FIG. 16, the image processing function 343 determines the weight of a pixel whose XY coordinates are (x6, y6) in slice B118 to be "0.05", and in slice B119, its XY coordinates are (x6, y6). y6) is determined to be "0.1", the weight of the pixel whose XY coordinates are (x6, y6) in slice B120 is determined to be "0.2", and in slice B121 the XY coordinates are ( x6, y6) is determined to be "0.1", and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x6, y6) in slice B122 is determined to be "0.05". Further, the image processing function 343 determines the weight of the pixel whose XY coordinates are (x6, y6) to be "0.05" in the slice B129, and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x6, y6) in the slice B130. is set to "0.4", and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x6, y6) in slice B131 is set to "0.05". In addition, the image processing function 343 sets the weight of pixels whose XY coordinates are (x6, y6) to "0" in other slices (slices B101 to B117, slices B123 to B128, and slices B132 to B150). to decide. Also, the image processing function 343 determines the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the positions of both the lesion L6 and the lesion L7, similarly to the XY coordinates (x6, y6). FIG. 16 is a diagram showing an example of weighting processing according to the second embodiment.

また、図14A及び図14Bに示したように、XY座標(x7,y7)においては、1つの病変(「腫瘍」である病変L6)のみが検出されている。この場合、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変L6の位置に、「腫瘍」の重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 Also, as shown in FIGS. 14A and 14B, only one lesion (lesion L6, which is a “tumor”) is detected at the XY coordinates (x7, y7). In this case, the image processing function 343 applies the “tumor” weight distribution to the location of the lesion L6 detected by the detection function 342 to determine the weight for each pixel in multiple slices.

具体的には、画像処理機能343は、「腫瘍」の重みの分布をメモリ33から読み出して、スライスB120の病変L6の位置の画素P7に「腫瘍」の重みの分布を適用する。これにより、画像処理機能343は、スライスB120における画素P7、及び、他のスライスにおいて画素P7と同じXY座標を有する画素の重みを決定する。例えば、画像処理機能343は、図16に示すように、画素P7と同じXY座標(x7,y7)を有する各画素の重みを決定する。 Specifically, the image processing function 343 reads out the “tumor” weight distribution from the memory 33 and applies the “tumor” weight distribution to the pixel P7 at the position of the lesion L6 in the slice B120. Accordingly, the image processing function 343 determines weights for pixel P7 in slice B120 and pixels having the same XY coordinates as pixel P7 in other slices. For example, image processing function 343 determines the weight of each pixel having the same XY coordinates (x7, y7) as pixel P7, as shown in FIG.

即ち、画像処理機能343は、スライスB118においてXY座標が(x7,y7)となる画素の重みを「0.1」に決定し、スライスB119においてXY座標が(x7,y7)となる画素の重みを「0.2」に決定し、スライスB120においてXY座標が(x7,y7)となる画素P7の重みを「0.4」に決定し、スライスB121においてXY座標が(x7,y7)となる画素の重みを「0.2」に決定し、スライスB122においてXY座標が(x7,y7)となる画素の重みを「0.1」に決定する。また、画像処理機能343は、他のスライス(スライスB101~スライスB117、及び、スライスB123~スライスB150)においてXY座標が(x7,y7)となる画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、病変L6の位置に含まれ、且つ、病変L7の位置に含まれないXY座標のそれぞれについて、XY座標(x7,y7)と同様に、各スライスにおける画素の重みを決定する。 That is, the image processing function 343 determines the weight of the pixel whose XY coordinates are (x7, y7) to be "0.1" in the slice B118, and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x7, y7) in the slice B119. is set to "0.2", the weight of the pixel P7 whose XY coordinates are (x7, y7) in slice B120 is set to "0.4", and the XY coordinates are (x7, y7) in slice B121. The weight of the pixel is determined to be "0.2", and the weight of the pixel whose XY coordinates are (x7, y7) in slice B122 is determined to be "0.1". In addition, the image processing function 343 determines the weight of pixels whose XY coordinates are (x7, y7) in other slices (slices B101 to B117 and slices B123 to B150) to be "0". In addition, the image processing function 343 calculates the weight of the pixel in each slice for each of the XY coordinates included in the position of the lesion L6 and not included in the position of the lesion L7, similarly to the XY coordinates (x7, y7). decide.

そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。例えば、画像処理機能343は、XY座標ごとに、決定された重みに基づく加重平均処理を実行することにより、図示しない2次元画像データC202を生成する。例えば、画像処理機能343は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、2次元画像データC202を生成する。 Then, the image processing function 343 generates a synthesized 2D image by synthesizing a plurality of slices included in the three-dimensional medical data based on the determined weights. For example, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C202 (not shown) by executing weighted average processing based on the determined weight for each XY coordinate. For example, the image processing function 343 executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction. generates two-dimensional image data C202 by executing minimum intensity projection processing.

次に、医用画像処理装置30による処理の手順の一例を、図17を用いて説明する。図17は、第2の実施形態に係る医用画像処理装置30の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップS201は、制御機能341に対応するステップである。ステップS202は、検出機能342に対応するステップである。ステップS203、ステップS204、ステップS205、ステップS206、ステップS207、ステップS208、ステップS209、ステップS210、ステップS211及びステップS212は、画像処理機能343に対応するステップである。 Next, an example of the procedure of processing by the medical image processing apparatus 30 will be described using FIG. FIG. 17 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus 30 according to the second embodiment. Step S<b>201 is a step corresponding to the control function 341 . Step S<b>202 is a step corresponding to the detection function 342 . Steps S 203 , S 204 , S 205 , S 206 , S 207 , S 208 , S 209 , S 210 , S 211 and S 212 are steps corresponding to the image processing function 343 .

まず、処理回路34は、X線診断装置10又は画像保管装置20から、3次元医用データを取得する(ステップS201)。次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置及び種類を検出する(ステップS202)。 First, the processing circuit 34 acquires three-dimensional medical data from the X-ray diagnostic apparatus 10 or the image storage apparatus 20 (step S201). Next, the processing circuitry 34 detects the positions and types of lesions in the breast P in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data (step S202).

次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれるXY座標のうちいずれかを設定し(ステップS203)、設定したXY座標において、スライス方向(Z方向)に病変が存在するか否かを判定する(ステップS204)。即ち、処理回路34は、設定したXY座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。 Next, the processing circuit 34 sets one of the XY coordinates included in the three-dimensional medical data (step S203), and determines whether a lesion exists in the slice direction (Z direction) at the set XY coordinates. Determine (step S204). That is, the processing circuit 34 determines whether or not there is a slice in which a lesion is detected at the set XY coordinates.

ここで、スライス方向に病変が存在する場合(ステップS204肯定)、処理回路34は、病変が複数であるか否かを判定する(ステップS205)。また、図14A及び図14Bに示したXY座標(x6,y6)のように、病変が複数である場合(ステップS205肯定)、処理回路34は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布をメモリ33から読み出して、読み出した複数の分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで、合成分布を算出する(ステップS206)。 Here, if a lesion exists in the slice direction (Yes at step S204), the processing circuit 34 determines whether or not there are a plurality of lesions (step S205). When there are a plurality of lesions as in the XY coordinates (x6, y6) shown in FIGS. 14A and 14B (Yes in step S205), the processing circuit 34 calculates weight distributions corresponding to the types of each of the plurality of lesions. is read from the memory 33, and a composite distribution is calculated by combining the plurality of read distributions according to the positions of the plurality of lesions (step S206).

図9A及び図9Bに示したXY座標(x7,y7)のように病変が複数でない場合(ステップS205否定)、或いはステップS206の後、処理回路34は、複数のスライスに対して分布を適用する(ステップS207)。ここで、病変が複数でなかった場合、処理回路34は、病変の種類に応じた分布を複数のスライスに適用する。一方で、病変が複数であった場合、処理回路34は、ステップS206にて算出した合成分布を複数のスライスに適用する。これにより、処理回路34は、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する(ステップS208)。 If there are not multiple lesions, such as the XY coordinates (x7, y7) shown in FIGS. 9A and 9B (No at step S205), or after step S206, processing circuitry 34 applies the distribution to multiple slices. (Step S207). Here, if the number of lesions is not plural, the processing circuit 34 applies the distribution according to the type of lesion to plural slices. On the other hand, if there are multiple lesions, the processing circuitry 34 applies the composite distribution calculated in step S206 to multiple slices. Processing circuitry 34 thereby determines a weight for each pixel in a plurality of slices (step S208).

次に、処理回路34は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する(ステップS209)。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合(ステップS204否定)、処理回路34は、最小値投影処理を実行する(ステップS210)。ステップS209又はステップS210により、処理回路34は、設定されたXY座標における合成2D画像の画素の画素値を決定することができる。 Next, the processing circuit 34 executes weighted average processing based on the determined weights (step S209). Alternatively, if no lesion exists in the slice direction (No at step S204), the processing circuitry 34 executes minimum intensity projection processing (step S210). Step S209 or step S210 allows processing circuitry 34 to determine the pixel values of the pixels of the composite 2D image at the set XY coordinates.

ここで、処理回路34は、3次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する(ステップS211)。処理済みでない画素が残っている場合(ステップS211否定)、処理回路34は、XY座標の設定を変更して(ステップS212)、再度ステップS204に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合(ステップS211肯定)、処理回路34は、合成2D画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。 Here, the processing circuit 34 determines whether or not all pixels in the three-dimensional medical data have been processed (step S211). If unprocessed pixels remain (No at step S211), the processing circuit 34 changes the setting of the XY coordinates (step S212), and proceeds to step S204 again. On the other hand, if all pixels have been processed (Yes at step S211), the processing circuit 34 determines that generation of the composite 2D image has been completed, and terminates the process.

上述したように、第2の実施形態によれば、メモリ33は、病変の種類ごとに、3次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する。また、検出機能342は、複数のスライスにおいて、病変の位置及び種類を検出する。また、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより合成2D画像を生成する。従って、第2の実施形態に係る医用画像処理装置30は、トモシンセシス撮影による合成2D画像において、病変の視認性を向上させることができる。 As described above, according to the second embodiment, the memory 33 stores the weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data for each lesion type. The detection function 342 also detects the location and type of lesion in multiple slices. In addition, the image processing function 343 determines the weight of each pixel in a plurality of slices by applying the weight distribution according to the type of lesion to the position of the lesion detected by the detection function 342, and determines the determined weight A composite 2D image is generated by combining multiple slices based on . Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the second embodiment can improve the visibility of lesions in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging.

また、上述したように、メモリ33は、病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された重みの分布を記憶する。即ち、医用画像処理装置30は、腫瘍や構築の乱れのようにサイズが大きい病変については多数のスライスからの情報を合成2D画像に反映させ、石灰化のようにサイズの小さい病変については少数のスライスからの情報を合成2D画像に反映させる。従って、第2の実施形態に係る医用画像処理装置30は、複数のスライスが有していた病変の情報を合成2D画像に過不足なく反映させて、病変の視認性を向上させることができる。 In addition, as described above, the memory 33 stores a distribution of weights set such that the smaller the size of the lesion, the greater the kurtosis. That is, the medical image processing apparatus 30 reflects information from a large number of slices in a synthesized 2D image for large-sized lesions such as tumors and architectural disturbances, and reflects a small number of slices for small-sized lesions such as calcifications. Information from the slices is reflected in the composite 2D image. Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the second embodiment can reflect lesion information contained in a plurality of slices in the synthesized 2D image in just the right amount, thereby improving the visibility of the lesion.

また、上述したように、検出機能342がスライス方向に重なる位置において複数の病変を検出した場合、画像処理機能343は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、合成分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。また、検出機能342がスライス方向に重なる位置において1つの病変を検出した場合、画像処理機能343は、病変の種類に応じた重みの分布に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。従って、第2の実施形態に係る医用画像処理装置30は、複数の病変がスライス方向に重なっている場合等においても、病変のそれぞれを適切に表した合成2D画像を生成することができる。 Further, as described above, when the detection function 342 detects a plurality of lesions at overlapping positions in the slice direction, the image processing function 343 calculates the distribution of weights according to the types of each of the plurality of lesions. A synthetic distribution is calculated by synthesizing according to the position, and a weight for each pixel in a plurality of slices is determined based on the synthetic distribution. Also, when the detection function 342 detects one lesion at an overlapping position in the slice direction, the image processing function 343 determines the weight for each pixel in a plurality of slices based on the distribution of weights according to the type of lesion. Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the second embodiment can generate a composite 2D image that appropriately represents each lesion even when a plurality of lesions overlap in the slice direction.

例えば、図14A及び図14Bに示したXY座標(x6,y6)においては、合成分布に基づいて、「腫瘍」である病変L6と「石灰化」である病変L7との双方に重みが付される。従って、生成される合成2D画像(2次元画像データC202)のXY座標(x6,y6)においては、「腫瘍」と「石灰化」とが重なって表現される。また、例えば、XY座標(x7,y7)においては、「腫瘍」の重みの分布に基づいて、「腫瘍」である病変L6に重みが付される。従って、2次元画像データC202のXY座標(x7,y7)においては、「腫瘍」が優先的に表現される。即ち、2次元画像データC202においては、「腫瘍」及び「石灰化」の双方を視認することが可能である。 For example, in the XY coordinates (x6, y6) shown in FIGS. 14A and 14B, both the “tumor” lesion L6 and the “calcification” lesion L7 are weighted based on the composite distribution. be. Therefore, in the XY coordinates (x6, y6) of the synthesized 2D image (two-dimensional image data C202) to be generated, the "tumor" and the "calcification" are superimposed. Further, for example, in the XY coordinates (x7, y7), the lesion L6, which is a "tumor", is weighted based on the weight distribution of "tumor". Therefore, in the XY coordinates (x7, y7) of the two-dimensional image data C202, the "tumor" is expressed preferentially. That is, both "tumor" and "calcification" can be visually recognized in the two-dimensional image data C202.

(第3の実施形態)
上述した第1の実施形態では、3次元医用データに含まれる複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する場合について説明した。これに対し、第3の実施形態では、複数のスライスに対して画像処理を実行し、画像処理後の複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する場合について説明する。
(Third Embodiment)
In the first embodiment described above, a case has been described in which a synthetic 2D image is generated by synthesizing a plurality of slices included in three-dimensional medical data. On the other hand, in the third embodiment, a case will be described in which a synthetic 2D image is generated by performing image processing on a plurality of slices and synthesizing the slices after the image processing.

第3の実施形態に係る医用画像処理システム1は、図1~図2に示した第1の実施形態に係る医用画像処理システム1と同様の構成を有し、画像処理機能343による処理の一部が相違する。第1の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図1~図2と同一の符号を付し、説明を省略する。 The medical image processing system 1 according to the third embodiment has the same configuration as the medical image processing system 1 according to the first embodiment shown in FIGS. part is different. The same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are assigned to the same configurations as those described in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.

まず、検出機能342は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、病変の位置及び種類を検出する。以下では一例として、スライスB101~スライスB150のうち、図18に示すスライスB120、及び、図18に示すスライスB130において病変が検出された場合について説明する。具体的には、検出機能342は、スライスB120のうち図18に示す位置において、「腫瘍」である病変L8を検出する。また、検出機能342は、スライスB130のうち図18に示す位置において、「石灰化」である病変L9、及び、「構築の乱れ」である病変L10を検出する。なお、図18は、第3の実施形態に係る合成2D画像の生成について説明するための図である。 First, the detection function 342 detects the position and type of lesion in multiple slices included in the three-dimensional medical data. As an example, a case where a lesion is detected in the slice B120 shown in FIG. 18 and the slice B130 shown in FIG. 18 among the slices B101 to B150 will be described below. Specifically, the detection function 342 detects a lesion L8, which is a "tumor", at the position shown in FIG. 18 in the slice B120. In addition, the detection function 342 detects a lesion L9 that is “calcification” and a lesion L10 that is “arrangement of architecture” at the positions shown in FIG. 18 in the slice B130. Note that FIG. 18 is a diagram for explaining generation of a synthesized 2D image according to the third embodiment.

次に、画像処理機能343は、複数のスライスにおける画素のうち、検出機能342により検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する。なお、画像処理機能343は、病変の位置に対応する画素のみに対して画像処理を実行してもよいし、病変の位置に対応する画素を含む画素に対して画像処理を実行してもよい。 Next, the image processing function 343 performs image processing according to the type of lesion on the pixels corresponding to the position of the lesion detected by the detection function 342 among the pixels in the plurality of slices. Note that the image processing function 343 may perform image processing only on pixels corresponding to the position of the lesion, or may perform image processing on pixels including pixels corresponding to the position of the lesion. .

具体的には、画像処理機能343は、スライスB120において病変L8の位置に対応する画素に対して、病変の種類「腫瘍」に応じた画像処理T1を実行する。ここで、画像処理T1は、例えば、低周波成分を強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能343は、画像処理T1として、平滑化フィルタを用いたフィルタリングや、低周波側の強調成分を付加する処理を実行する。 Specifically, the image processing function 343 performs image processing T1 according to the lesion type “tumor” on the pixels corresponding to the position of the lesion L8 in the slice B120. Here, the image processing T1 is, for example, image processing that emphasizes low-frequency components. For example, the image processing function 343 performs filtering using a smoothing filter and processing for adding an emphasis component on the low frequency side as the image processing T1.

また、画像処理機能343は、スライスB130において病変L9の位置に対応する画素に対して、病変の種類「石灰化」に応じた画像処理T2を実行する。ここで、画像処理T2は、例えば、高周波成分を強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能343は、画像処理T2として、エッジ強調フィルタを用いたフィルタリングや、高周波側の強調成分を付加する処理を実行する。 Further, the image processing function 343 performs image processing T2 corresponding to the type of lesion “calcification” on the pixels corresponding to the position of the lesion L9 in the slice B130. Here, the image processing T2 is, for example, image processing that emphasizes high frequency components. For example, the image processing function 343 performs filtering using an edge enhancement filter and processing for adding an enhancement component on the high frequency side as the image processing T2.

また、画像処理機能343は、スライスB130において病変L10の位置に対応する画素に対して、病変の種類「構築の乱れ」に応じた画像処理T3を実行する。ここで、画像処理T3は、例えば、コントラストを強調する画像処理である。一例を挙げると、画像処理機能343は、画像処理T3として、エッジ強調フィルタを用いたフィルタリングや、病変L10の位置に対応する画素の画素値ヒストグラムを拡張する処理を実行する。 In addition, the image processing function 343 performs image processing T3 according to the type of lesion “construction disorder” on the pixels corresponding to the position of the lesion L10 in the slice B130. Here, the image processing T3 is, for example, image processing for enhancing contrast. For example, the image processing function 343 performs filtering using an edge enhancement filter and processing for extending the pixel value histogram of pixels corresponding to the position of the lesion L10 as the image processing T3.

次に、画像処理機能343は、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定する。一例を挙げると、画像処理機能343は、1つの病変が検出されたXY座標(病変L10の位置に含まれるXY座標等)について、病変が検出されたスライスの画素の重みを「1」に決定し、他のスライスの画素の重みを「0」に決定する。また、画像処理機能343は、複数の病変が検出されたXY座標(病変L9の位置に含まれるXY座標等)について、病変の種類の組み合わせごとに設定された比を用いて各病変のスライスの重みを決定するとともに、他のスライスの画素の重みを「0」に決定する。 The image processing function 343 then determines weights for each pixel in the multiple slices after image processing based on the location and type of the lesion. For example, the image processing function 343 determines the weight of the pixel of the slice in which the lesion is detected to be "1" for the XY coordinates in which one lesion is detected (such as the XY coordinates included in the position of the lesion L10). and determine the weights of pixels in other slices to be "0". In addition, the image processing function 343 uses the ratio set for each combination of lesion types for the XY coordinates at which multiple lesions are detected (such as the XY coordinates included in the position of the lesion L9) to obtain slices of each lesion. Weights are determined, and the weights of pixels in other slices are determined to be "0".

別の例を挙げると、画像処理機能343は、検出機能342により検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。ここで、画像処理機能343は、複数の病変が検出されたXY座標については、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布を合成することで合成分布を算出し、合成分布に基づいて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。 In another example, the image processing function 343 applies a distribution of weights according to the type of lesion to the locations of the lesions detected by the detection function 342 to determine weights for each pixel in multiple slices. do. Here, the image processing function 343 calculates a composite distribution by synthesizing distributions of weights corresponding to the types of each of the plurality of lesions for the XY coordinates at which a plurality of lesions are detected, and based on the synthesized distribution, Determine weights for each pixel in multiple slices.

そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、図18に示す2次元画像データC301(合成2D画像)を生成する。即ち、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて、画像処理後のスライスB120及びスライスB130と、他のスライス(スライスB101~スライスB119、スライスB121~スライスB129、及び、スライスB131~スライスB150)とを合成することにより、2次元画像データC301を生成する。例えば、画像処理機能343は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することで、2次元画像データC301を生成する。 Then, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C301 (composite 2D image) shown in FIG. 18 by synthesizing a plurality of slices based on the determined weights. That is, the image processing function 343 performs image processing on slices B120 and B130 and other slices (slices B101 to B119, slices B121 to B129, and slices B131 to B150) based on the determined weights. , to generate two-dimensional image data C301. For example, the image processing function 343 executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction. generates two-dimensional image data C301 by executing minimum intensity projection processing.

ここで、2次元画像データC301においては、各病変の視認性が向上している。例えば、2次元画像データC301のうち領域R3は、低周波成分が強調された「腫瘍」を表すものとなる。また、2次元画像データC301のうち領域R4は、高周波成分が強調された「石灰化」を表すものとなる。また、2次元画像データC301のうち領域R5は、コントラストが強調された「構築の乱れ」を表すものとなる。即ち、医用画像処理装置30は、トモシンセシス撮影による2次元画像データC301において、病変の視認性を向上させることができる。 Here, the visibility of each lesion is improved in the two-dimensional image data C301. For example, a region R3 in the two-dimensional image data C301 represents a "tumor" in which low-frequency components are emphasized. A region R4 in the two-dimensional image data C301 represents "calcification" in which high-frequency components are emphasized. Further, the region R5 in the two-dimensional image data C301 expresses the "disturbance of construction" in which the contrast is emphasized. That is, the medical image processing apparatus 30 can improve the visibility of lesions in the two-dimensional image data C301 obtained by tomosynthesis imaging.

次に、医用画像処理装置30による処理の手順の一例を、図19を用いて説明する。図19は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置30の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップS301は、制御機能341に対応するステップである。ステップS302は、検出機能342に対応するステップである。ステップS303、ステップS304、ステップS305、ステップS306、ステップS307、ステップS308、ステップS309、ステップS310、ステップS311、ステップS312及びステップS313は、画像処理機能343に対応するステップである。なお、図19では一例として、スライス方向の重みの分布を用いて画素ごとの重みを決定する場合について説明する。 Next, an example of the procedure of processing by the medical image processing apparatus 30 will be described using FIG. FIG. 19 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the medical image processing apparatus 30 according to the third embodiment. Step S<b>301 is a step corresponding to the control function 341 . Step S302 is a step corresponding to the detection function 342. FIG. Steps S 303 , S 304 , S 305 , S 306 , S 307 , S 308 , S 309 , S 310 , S 311 , S 312 and S 313 are steps corresponding to the image processing function 343 . Note that FIG. 19 illustrates a case where the weight for each pixel is determined using the weight distribution in the slice direction as an example.

まず、処理回路34は、X線診断装置10又は画像保管装置20から、3次元医用データを取得する(ステップS301)。次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて、乳房Pの病変の位置及び種類を検出する(ステップS302)。次に、処理回路34は、複数のスライスにおける画素のうち、検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する(ステップS303)。 First, the processing circuit 34 acquires three-dimensional medical data from the X-ray diagnostic apparatus 10 or the image storage apparatus 20 (step S301). Next, the processing circuitry 34 detects the positions and types of lesions in the breast P in a plurality of slices included in the three-dimensional medical data (step S302). Next, the processing circuit 34 performs image processing according to the type of lesion on the pixels corresponding to the position of the detected lesion among the pixels in the plurality of slices (step S303).

次に、処理回路34は、3次元医用データに含まれるXY座標のうちいずれかを設定し(ステップS304)、設定したXY座標において、スライス方向(Z方向)に病変が存在するか否かを判定する(ステップS305)。即ち、処理回路34は、設定したXY座標に病変が検出されたスライスが存在するか否かを判定する。 Next, the processing circuit 34 sets one of the XY coordinates included in the three-dimensional medical data (step S304), and determines whether a lesion exists in the slice direction (Z direction) at the set XY coordinates. Determine (step S305). That is, the processing circuit 34 determines whether or not there is a slice in which a lesion is detected at the set XY coordinates.

ここで、スライス方向に病変が存在する場合(ステップS305肯定)、処理回路34は、病変が複数であるか否かを判定する(ステップS306)。また、病変が複数である場合(ステップS306肯定)、処理回路34は、複数の病変それぞれの種類に応じた重みの分布をメモリ33から読み出して、読み出した複数の分布を、複数の病変それぞれの位置に応じて合成することで、合成分布を算出する(ステップS307)。 Here, if there is a lesion in the slice direction (Yes at step S305), the processing circuit 34 determines whether there are a plurality of lesions (step S306). If there are a plurality of lesions (Yes at step S306), the processing circuit 34 reads the distribution of weights corresponding to the types of each of the plurality of lesions from the memory 33, and converts the read distributions to the weight distributions of the plurality of lesions. A synthetic distribution is calculated by synthesizing according to the position (step S307).

病変が複数でない場合(ステップS306否定)、或いはステップS307の後、処理回路34は、複数のスライスに対して分布を適用する(ステップS308)。ここで、病変が複数でなかった場合、処理回路34は、病変の種類に応じた分布を複数のスライスに適用する。一方で、病変が複数であった場合、処理回路34は、ステップS307にて算出した合成分布を複数のスライスに適用する。これにより、処理回路34は、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する(ステップS309)。 If there are not multiple lesions (No at step S306), or after step S307, processing circuitry 34 applies the distribution to multiple slices (step S308). Here, if the number of lesions is not plural, the processing circuit 34 applies the distribution according to the type of lesion to plural slices. On the other hand, if there are multiple lesions, the processing circuitry 34 applies the composite distribution calculated in step S307 to multiple slices. Accordingly, processing circuitry 34 determines a weight for each pixel in a plurality of slices (step S309).

次に、処理回路34は、決定した重みに基づいて加重平均処理を実行する(ステップS310)。或いは、スライス方向に病変が存在しなかった場合(ステップS305否定)、処理回路34は、最小値投影処理を実行する(ステップS311)。ステップS310又はステップS311により、処理回路34は、設定されたXY座標における合成2D画像の画素の画素値を決定することができる。 Processing circuitry 34 then performs a weighted average process based on the determined weights (step S310). Alternatively, if no lesion exists in the slice direction (No at step S305), the processing circuitry 34 executes minimum intensity projection processing (step S311). Step S310 or step S311 allows processing circuitry 34 to determine the pixel values of the pixels of the composite 2D image at the set XY coordinates.

ここで、処理回路34は、3次元医用データにおける全画素を処理済みであるか否かを判定する(ステップS312)。処理済みでない画素が残っている場合(ステップS312否定)、処理回路34は、XY座標の設定を変更して(ステップS313)、再度ステップS305に移行する。一方で、全画素を処理済みである場合(ステップS312肯定)、処理回路34は、合成2D画像の生成を完了したと判定して、処理を終了する。 Here, the processing circuit 34 determines whether or not all pixels in the three-dimensional medical data have been processed (step S312). If unprocessed pixels remain (No at step S312), the processing circuit 34 changes the XY coordinate settings (step S313), and proceeds to step S305 again. On the other hand, if all pixels have been processed (Yes at step S312), the processing circuit 34 determines that generation of the composite 2D image has been completed, and terminates the process.

上述したように、第3の実施形態によれば、検出機能342は、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて病変の位置及び種類を検出する。また、画像処理機能343は、複数のスライスにおける画素のうち、検出機能342により検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行する。また、画像処理機能343は、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。従って、第3の実施形態に係る医用画像処理装置30は、トモシンセシス撮影による合成2D画像において、病変の視認性を向上させることができる。 As described above, according to the third embodiment, the detection function 342 detects the location and type of lesion in multiple slices included in the 3D medical data. Further, the image processing function 343 performs image processing according to the type of lesion on pixels corresponding to the position of the lesion detected by the detection function 342 among pixels in a plurality of slices. In addition, the image processing function 343 determines a weight for each pixel in a plurality of image-processed slices based on the position and type of the lesion, and synthesizes the plurality of slices based on the determined weights to obtain a synthesized 2D image. to generate Therefore, the medical image processing apparatus 30 according to the third embodiment can improve the visibility of lesions in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging.

また、第3の実施形態によれば、画像処理機能343は、病変として構築の乱れが検出された場合、複数のスライスにおける画素のうち構築の乱れの位置に対応する画素に対して、コントラストを強調する画像処理を実行する。これにより、画像処理機能343は、複数のスライスに基づく合成2D画像においても、構築の乱れを高コントラストで表すことができる。従って、医用画像処理装置30は、合成2D画像において構築の乱れの視認性を向上させることができる。 Further, according to the third embodiment, when architectural disturbance is detected as a lesion, the image processing function 343 applies contrast to pixels corresponding to the position of architectural disturbance among pixels in a plurality of slices. Perform image processing to enhance. This allows the image processing function 343 to represent architectural disturbances with high contrast even in composite 2D images based on multiple slices. Therefore, the medical image processing apparatus 30 can improve the visibility of structural disturbances in the synthesized 2D image.

(第4の実施形態)
さて、これまで第1~第3の実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Fourth embodiment)
Now, although the first to third embodiments have been described so far, various different modes other than the above-described embodiments may be implemented.

例えば、医用画像処理装置30は、1つの3次元医用データから、複数の合成2D画像を生成することとしてもよい。一例を挙げると、検出機能342は、図9A及び図9Bに示したように、スライスB120において病変L3を検出し、スライスB130において病変L4及び病変L5を検出する。即ち、検出機能342は、スライス方向に重なる位置において、複数の病変(病変L3及び病変L4)を検出する。ここで、画像処理機能343は、複数の病変ごとに、合成2D画像を生成する。 For example, the medical image processing apparatus 30 may generate multiple composite 2D images from one piece of three-dimensional medical data. In one example, detection function 342 detects lesion L3 in slice B120, and lesions L4 and L5 in slice B130, as shown in FIGS. 9A and 9B. That is, the detection function 342 detects a plurality of lesions (lesion L3 and lesion L4) at overlapping positions in the slice direction. Here, the image processing function 343 generates a composite 2D image for each of multiple lesions.

例えば、画像処理機能343は、病変L3の視認性を向上させた合成2D画像と、病変L4の視認性を向上させた合成2D画像とを生成する。一例を挙げると、画像処理機能343は、まず、病変L3の位置の画素に、病変L4の位置の画素に付するよりも大きな重みを付するように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、2次元画像データC401を生成する。ここで、2次元画像データC401は、病変L3を優先的に表すものとなる。即ち、2次元画像データC401においては、病変L3の視認性が向上する。 For example, the image processing function 343 generates a composite 2D image with improved visibility of the lesion L3 and a composite 2D image with improved visibility of the lesion L4. In one example, image processing function 343 first determines weights for each pixel in multiple slices such that pixels at lesion L3 are weighted more than pixels at lesion L4. do. Then, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C401 by synthesizing a plurality of slices based on the determined weights. Here, the two-dimensional image data C401 preferentially represents the lesion L3. That is, the visibility of the lesion L3 is improved in the two-dimensional image data C401.

また、画像処理機能343は、病変L4の位置の画素に、病変L3の位置の画素に付するよりも大きな重みを付するように、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能343は、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、2次元画像データC402を生成する。ここで、2次元画像データC402は、病変L4を優先的に表すものとなる。即ち、2次元画像データC402においては、病変L4の視認性が向上する。 The image processing function 343 also determines weights for each pixel in the multiple slices such that pixels at the location of lesion L4 are weighted more heavily than pixels at the location of lesion L3. Then, the image processing function 343 generates two-dimensional image data C402 by synthesizing a plurality of slices based on the determined weights. Here, the two-dimensional image data C402 preferentially represents the lesion L4. That is, the visibility of the lesion L4 is improved in the two-dimensional image data C402.

そして、表示制御機能344は、生成された複数の2次元画像データを表示する。例えば、表示制御機能344は、ディスプレイ32において、2次元画像データC401と2次元画像データC402とを並べて表示する。また、例えば、表示制御機能344は、ユーザによる入力操作に応じて、2次元画像データC401と2次元画像データC402とを切り替えて表示する。 The display control function 344 then displays the generated two-dimensional image data. For example, the display control function 344 displays the two-dimensional image data C401 and the two-dimensional image data C402 side by side on the display 32 . Further, for example, the display control function 344 switches and displays the two-dimensional image data C401 and the two-dimensional image data C402 according to the input operation by the user.

また、上述した実施形態では、医用画像処理装置30における処理回路34が合成2D画像を生成する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、X線診断装置10における処理回路114が、合成2D画像を生成する場合であってもよい。 Also, in the above-described embodiment, the case where the processing circuit 34 in the medical image processing apparatus 30 generates a composite 2D image has been described. However, embodiments are not so limited. For example, processing circuitry 114 in X-ray diagnostic apparatus 10 may generate a composite 2D image.

例えば、処理回路114は、図20に示すように、制御機能114a及び表示制御機能114bに加えて、検出機能114c及び画像処理機能114dを更に有する。ここで、検出機能114cは、検出機能342に対応した機能である。また、画像処理機能114dは、画像処理機能343に対応した機能である。なお、図20は、第4の実施形態に係る処理回路114の一例を示すブロック図である。 For example, as shown in FIG. 20, the processing circuit 114 further has a detection function 114c and an image processing function 114d in addition to the control function 114a and the display control function 114b. Here, the detection function 114 c is a function corresponding to the detection function 342 . The image processing function 114 d is a function corresponding to the image processing function 343 . Note that FIG. 20 is a block diagram showing an example of the processing circuit 114 according to the fourth embodiment.

図20に示す場合、まず、制御機能114aは、被検体の乳房Pに対するトモシンセシス撮影を実行することで、3次元医用データを収集する。次に、検出機能114cは、3次元医用データに含まれる複数のスライスにおいて乳房Pの病変の位置を検出する。そして、画像処理機能114dは、検出された病変の位置に基づいて複数のスライスを合成することにより合成2D画像を生成する。例えば、画像処理機能114dは、病変の位置に基づいて複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。 In the case shown in FIG. 20, the control function 114a first acquires three-dimensional medical data by performing tomosynthesis imaging on the breast P of the subject. Next, the detection function 114c detects the positions of lesions in the breast P in multiple slices included in the three-dimensional medical data. The image processing function 114d then generates a composite 2D image by combining multiple slices based on the locations of the detected lesions. For example, the image processing function 114d determines weights for each pixel in multiple slices based on the location of the lesion and combines the multiple slices based on the determined weights to generate a composite 2D image.

また、検出機能114cは、複数のスライスにおいて病変の種類を更に検出することとしてもよい。この場合、画像処理機能114dは、例えば、検出機能114cにより検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みを付することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能114dは、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。 In addition, the detection function 114c may further detect lesion types in multiple slices. In this case, the image processing function 114d determines the weight of each pixel in a plurality of slices by, for example, assigning weights according to the types of lesions to the positions of lesions detected by the detection function 114c. The image processing function 114d then generates a synthesized 2D image by synthesizing the multiple slices based on the determined weights.

或いは、画像処理機能114dは、3次元医用データのスライス方向の重みの分布を用いて、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定してもよい。具体的には、メモリ112は、3次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する。また、画像処理機能114dは、検出機能114cにより検出された病変の位置に、病変の種類に応じた重みの分布を適用することで、複数のスライスにおける画素ごとの重みを決定する。そして、画像処理機能114dは、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。 Alternatively, the image processing function 114d may use the weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data to determine the weight for each pixel in multiple slices. Specifically, the memory 112 stores the weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data. In addition, the image processing function 114d determines the weight of each pixel in a plurality of slices by applying weight distribution according to the type of lesion to the position of the lesion detected by the detection function 114c. The image processing function 114d then generates a synthesized 2D image by synthesizing the multiple slices based on the determined weights.

また、画像処理機能114dは、複数のスライスにおける画素のうち検出機能114cにより検出された病変の位置に対応する画素に対して、病変の種類に応じた画像処理を実行してもよい。この場合、画像処理機能114dは、画像処理後の複数のスライスにおける画素ごとの重みを病変の位置及び種類に基づいて決定し、決定した重みに基づいて複数のスライスを合成することにより、合成2D画像を生成する。 Further, the image processing function 114d may perform image processing according to the type of lesion on pixels corresponding to the position of the lesion detected by the detection function 114c among pixels in a plurality of slices. In this case, the image processing function 114d determines a weight for each pixel in the plurality of image-processed slices based on the position and type of the lesion, and combines the plurality of slices based on the determined weights to obtain a synthesized 2D image. Generate an image.

第1~第4の実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。 Each component of each device according to the first to fourth embodiments is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to the illustrated one, and all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Furthermore, all or any part of each processing function performed by each device can be implemented by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or implemented as hardware based on wired logic.

また、第1~第4の実施形態で説明した医用画像処理方法は、予め用意された医用画像処理プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この医用画像処理プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この医用画像処理プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Further, the medical image processing methods described in the first to fourth embodiments can be realized by executing a prepared medical image processing program on a computer such as a personal computer or workstation. This medical image processing program can be distributed via a network such as the Internet. In addition, this medical image processing program is recorded on a non-transitory computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, DVD, etc., and is read from the recording medium by a computer. can also be run by

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、トモシンセシス撮影による合成2D画像において、病変の視認性を向上させることができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to improve the visibility of a lesion in a synthesized 2D image obtained by tomosynthesis imaging.

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ものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 医用画像処理システム
10 X線診断装置
112 メモリ
114 処理回路
114a 制御機能
114b 表示制御機能
114c 検出機能
114d 画像処理機能
30 医用画像処理装置
33 メモリ
34 処理回路
341 制御機能
342 検出機能
343 画像処理機能
344 表示制御機能
1 medical image processing system 10 X-ray diagnostic apparatus 112 memory 114 processing circuit 114a control function 114b display control function 114c detection function 114d image processing function 30 medical image processing apparatus 33 memory 34 processing circuit 341 control function 342 detection function 343 image processing function 344 Display control function

Claims (7)

被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた3次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置と前記病変の種類とを検出する検出部と、
検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、2次元画像データを生成する画像処理部と
前記病変の種類ごとに、前記3次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する記憶部とを備え、
前記画像処理部は、前記検出部により検出された前記病変の位置に、前記病変の種類に応じた前記分布を適用することで、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、前記2次元画像データを生成する、医用画像処理装置。
a detection unit that detects the position and type of the lesion in the breast in a plurality of tomographic images included in the three-dimensional medical data obtained by tomosynthesis imaging the breast of the subject;
an image processing unit that generates two-dimensional image data by synthesizing the plurality of tomographic images based on the detected position of the lesion;
a storage unit that stores a weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data for each type of lesion;
The image processing unit determines a weight for each pixel in the plurality of tomographic images by applying the distribution corresponding to the type of the lesion to the position of the lesion detected by the detection unit, and determines the weight A medical image processing apparatus that generates the two-dimensional image data by synthesizing the plurality of tomographic images based on .
前記検出部が前記スライス方向に重なる位置において複数の前記病変を検出した場合、前記画像処理部は、複数の前記病変それぞれの種類に応じた前記分布を、複数の前記病変それぞれの位置に応じて合成することで合成分布を算出し、当該合成分布に基づいて前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定する、請求項に記載の医用画像処理装置。 When the detection unit detects a plurality of lesions at positions overlapping in the slice direction, the image processing unit converts the distribution corresponding to the type of each of the plurality of lesions to the position of each of the plurality of lesions. 2. The medical image processing apparatus according to claim 1 , wherein a synthetic distribution is calculated by synthesizing, and a weight for each pixel in the plurality of tomographic images is determined based on the synthetic distribution. 前記記憶部は、前記病変のサイズが小さいほど尖度が大きくなるように設定された前記分布を記憶する、請求項又はに記載の医用画像処理装置。 3. The medical image processing apparatus according to claim 1 , wherein said storage unit stores said distribution set such that kurtosis increases as said lesion size decreases. 前記画像処理部は、重みが決定された画素がスライス方向に存在する場合には決定された重みに基づく加重平均処理を実行し、重みが決定された画素がスライス方向に存在しない場合には最小値投影処理を実行することにより、前記2次元画像データを生成する、請求項のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。 The image processing unit executes weighted averaging processing based on the determined weight when pixels with determined weights exist in the slice direction, and when pixels with determined weights do not exist in the slice direction, the minimum The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein the two-dimensional image data is generated by executing value projection processing. 前記2次元画像データを表示する表示制御部を更に備え、
前記画像処理部は、前記検出部がスライス方向に重なる位置において複数の前記病変を検出した場合、複数の前記病変ごとに前記2次元画像データを生成し、
前記表示制御部は、生成された複数の前記2次元画像データを表示する、請求項のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
further comprising a display control unit for displaying the two-dimensional image data,
The image processing unit generates the two-dimensional image data for each of the plurality of lesions when the detection unit detects a plurality of the lesions at overlapping positions in the slice direction,
The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein said display control unit displays said plurality of generated two-dimensional image data.
被検体の乳房に対するトモシンセシス撮影を実行することで3次元医用データを収集する制御部と、
前記3次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置と前記病変の種類とを検出する検出部と、
検出された前記病変の位置に基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、2次元画像データを生成する画像処理部と
前記病変の種類ごとに、前記3次元医用データのスライス方向の重みの分布を記憶する記憶部とを備え、
前記画像処理部は、前記検出部により検出された前記病変の位置に、前記病変の種類に応じた前記分布を適用することで、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、前記2次元画像データを生成する、X線診断装置。
a control unit that collects three-dimensional medical data by performing tomosynthesis imaging on the breast of a subject;
a detection unit that detects the position of the lesion of the breast and the type of the lesion in a plurality of tomographic images included in the three-dimensional medical data;
an image processing unit that generates two-dimensional image data by synthesizing the plurality of tomographic images based on the detected position of the lesion;
a storage unit that stores a weight distribution in the slice direction of the three-dimensional medical data for each type of lesion;
The image processing unit determines a weight for each pixel in the plurality of tomographic images by applying the distribution corresponding to the type of the lesion to the position of the lesion detected by the detection unit, and determines the weight X-ray diagnostic apparatus that generates the two-dimensional image data by synthesizing the plurality of tomographic images based on .
被検体の乳房をトモシンセシス撮影して得られた3次元医用データに含まれる複数の断層画像において前記乳房の病変の位置と前記病変の種類とを検出し、
前記病変の種類ごとに記憶された前記3次元医用データのスライス方向の重みの分布であって、前記病変の種類に応じた前記分布を、検出された前記病変の位置に適用することで、前記複数の断層画像における画素ごとの重みを決定し、当該重みに基づいて前記複数の断層画像を合成することにより、2次元画像データを生成する
各処理をコンピュータに実行させる医用画像処理プログラム。
Detecting the position of a lesion in the breast and the type of the lesion in a plurality of tomographic images included in three-dimensional medical data obtained by tomosynthesis imaging the breast of a subject,
a distribution of weights in the slice direction of the three-dimensional medical data stored for each type of the lesion, wherein the distribution corresponding to the type of the lesion is applied to the position of the detected lesion, Two-dimensional image data is generated by determining a weight for each pixel in a plurality of tomographic images and synthesizing the plurality of tomographic images based on the weight.
A medical image processing program that causes a computer to execute each process.
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