JP7435242B2 - 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム - Google Patents
動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7435242B2 JP7435242B2 JP2020085930A JP2020085930A JP7435242B2 JP 7435242 B2 JP7435242 B2 JP 7435242B2 JP 2020085930 A JP2020085930 A JP 2020085930A JP 2020085930 A JP2020085930 A JP 2020085930A JP 7435242 B2 JP7435242 B2 JP 7435242B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dynamic image
- display
- change
- feature
- dynamic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 title claims description 32
- 238000003703 image analysis method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 73
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 10
- 238000002601 radiography Methods 0.000 claims description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 50
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 35
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 10
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 7
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 7
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 230000037182 bone density Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002438 flame photometric detection Methods 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 2
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000001513 elbow Anatomy 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 210000000876 intercostal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000008855 peristalsis Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
- G06T7/0014—Biomedical image inspection using an image reference approach
- G06T7/0016—Biomedical image inspection using an image reference approach involving temporal comparison
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/12—Edge-based segmentation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
- G06T7/246—Analysis of motion using feature-based methods, e.g. the tracking of corners or segments
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10116—X-ray image
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30061—Lung
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
例えば胸部を撮影した動態画像に対して画像解析を行うことにより、横隔膜や肺野辺縁の一撮影内における経時的変化を把握することのできる情報を取得することが可能である。
この点、例えば特許文献1には、骨密度分布を示す情報を測定日とともに記憶しておき、同じ患者の同一部位について測定日の異なる骨密度分布を比較し、骨密度の変化量を取得することが開示されている。
診断が進展するに連れて、診察内容も変わっていくものである。このため、診断等に有用な情報を医師等に提供するためには、こうした変化していく診察内容に応じて必要となる様々な観点から経時変化を捉えたいとの要望があるところ、既存の一般的な放射線撮影では、その画像の用途、検査目的等が確立され、診断に供される情報がある程度固定化してしまっているために、他の用途等に柔軟に適用し活用することが難しい。
生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定部と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出部と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定部により設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定部と、
前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示可能であるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定部によって選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示可能である表示部と、
前記表示部の表示を制御する表示制御部と、
を備え、
前記タグ設定部は、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けを行うものであることを特徴とする。
生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定工程と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出工程と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定工程において設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定工程と、
表示部に、前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示させるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定工程において選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示させる表示工程と、
を含み、
前記タグ設定工程では、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けが行われることを特徴とする。
コンピューターに、
生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定機能と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出機能と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定機能により設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定機能と、
表示部に、前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示させるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定機能によって選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示させる表示機能と、
を実現させ、
前記タグ設定機能は、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けを行うものであることを特徴とする。
ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
図1は、本実施形態における医用画像システム100の全体構成を示す図である。
図1に示すように、医用画像システム100は、撮影装置1と、撮影用コンソール2とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール2と、診断用コンソール3とがLAN(Local Area Network)等の通信ネットワークNTを介して接続されて構成されている。医用画像システム100を構成する各装置は、DICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、DICOMに則って行われる。
後述するように、本実施形態では診断用コンソール3が動態画像解析装置として機能する。
撮影装置1は、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、生体の動態を撮影する撮影手段である。
図1に示すように、撮影装置1は、放射線源11、放射線照射制御装置12、放射線検出部13、読取制御装置14を含んでいる。
なお、以下の実施形態では、パルス照射により動態撮影を行う場合を例にとり説明する。また、以下の実施形態では、診断の対象となる対象部位を胸部の肺野周辺(肺野や横隔膜)とした場合を例にとり説明するが、これに限定されるものではない。例えば、胸部であればこのほか心臓、肺血管、肋間筋、胸郭、胃部であれば腸類や食道等、その他例えば膝、肘、首、背骨等、様々な整形部位や各種組織等を対象部位としてもよい。
放射線照射制御装置12は、撮影用コンソール2に接続されており、撮影用コンソール2から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源11を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール2から入力される放射線照射条件は、例えば、パルスレート、パルス幅、パルス間隔、一撮影あたりの撮影フレーム数、X線管電流の値、X線管電圧の値、付加フィルター種等である。パルスレートは、1秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射1回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、1回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。
放射線検出部13は、被写体Mを挟んで放射線源11と対向するように設けられている。
撮影用コンソール2は、放射線照射条件や画像読取条件を撮影装置1に出力して撮影装置1による放射線撮影及び放射線画像の読み取り動作を制御するとともに、撮影装置1により取得された動態画像を撮影技師等の撮影実施者によるポジショニングの確認や診断に適した画像であるか否かの確認用に表示する。
撮影用コンソール2は、図1に示すように、制御部21、記憶部22、操作部23、表示部24、通信部25を備えて構成され、各部はバス26により接続されている。
診断用コンソール3は、撮影用コンソール2から動態画像Dを取得し、取得した動態画像Dを解析して解析結果としての画像や各種のデータを生成し、生成した解析結果を表示して医師の診断を支援する情報を提供する動態画像解析装置である。
診断用コンソール3は、図1に示すように、制御部31、記憶部32、操作部33、表示部34、通信部35を備えて構成され、各部はバス36により接続されている。
また制御部31は、動態画像Dを構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出部として機能する。
また制御部31は、過去に撮影されたある動態画像D(これを「第1の動態画像」という)と同じ対象部位を含む別撮影により得られた新たな動態画像D(これを「第2の動態画像」という)が入力された場合に、タグ設定部として機能する制御部31により設定されたタグから第2の動態画像Dと関連性があると判断される第1の動態画像Dである関連動態画像(すなわち関連する過去の動態画像D)、及び第1の動態画像D、第2の動態画像Dから抽出可能な特徴量を選定するデータ選定部として機能する。
さらに制御部31は、表示部34の表示を制御する表示制御部としても機能する。
なお、制御部31の上記各機能については、後に詳述する。
また記憶部32には、過去に取得された動態画像Dや動態画像Dを解析することで得られた特徴量、特徴量の変化量等の各種データが格納される。なお、動態画像Dや動態画像Dを解析することで得られる各種データは、診断用コンソール3内の記憶部32に記憶されている場合に限定されない。例えば診断用コンソール3の外部に設けられた記憶部やサーバー等に記憶されていてもよい。
本実施形態の表示部34は、動態画像Dの一撮影を構成するフレーム画像d1~dn間における経時変化を表示可能であるとともに、第2の動態画像D及び第2の動態画像Dから抽出される特徴量と、データ選定部としての制御部31によって選定された関連動態画像及び関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化等を表示可能となっている。
なお、表示部34における具体的な表示については、後に詳述する。
次に、上記動態画像解析装置としての診断用コンソール3の動作について説明する。
検査情報としては、例えば、撮影対象となる対象部位(例えば肺野や横隔膜等)や、対象部位の動作・組織変化の種類・方法(拡縮動作なのか、上下動なのか等)、撮影時のポジショニング(正面、側面等)、撮影時の撮影条件(管電圧、照射角度、撮影時間等)である。
次に、放射線照射条件が記憶部22から読み出されて放射線照射制御装置12に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部22から読み出されて読取制御装置14に設定され、操作部23の操作による放射線照射の指示が待機される状態となる。
ここで、撮影実施者は、被写体Mを放射線源11と放射線検出部13の間に配置してポジショニングを行う。
なお本実施形態では、後述するように、新たな撮影が行われた際に過去画像との比較評価が行われる。この比較評価においては経時変化が起こる条件を同一にしないと誤診に繋がるおそれがある。このため、検査時の対象部位や、体位・方向といったポジショニングの条件(例えば胸部側面を撮影する場合には被検者(被写体M)を所定の位置に立たせる等)、撮影時間等を一定に揃えることが好ましい他、呼吸等の撮影時の動作方法についても所定の撮影プロトコルに則って行うことで、撮影時の条件同一性を確保した状態で撮影を行うことが好ましい。
このように撮影時の条件を揃えておくことにより、画像解析について将来新たなアルゴリズムが登場した場合に、過去に撮影された画像であっても当該新たなアルゴリズムを用いて再処理を行うことができ、解析データを新たなアルゴリズムに基づいたものに最新化することが可能となる。
図3に示す例では、自動の音声案内(図中「オートボイス」)によって息を吸うタイミング、息を止めるタイミング、息を吐くタイミングの誘導を行う。
そして、音声による呼吸タイミングの誘導に合わせてX線等の放射線をパルス照射することにより動態撮影を行う。
このようにすることで、被検者(被写体M)が大きく息を吸った後の息止めから息を吐いていく「呼気相」、息を吐き切った後の息止めから息を吸っていく「吸気相」という、呼吸における一サイクルを一撮影内に収めることができる。
撮影装置1により動態画像Dが撮影されると、動態画像Dを構成するフレーム画像d1~dnが順次撮影用コンソール2に入力され、撮影順を示す番号(フレーム番号)と対応付けられる。
そして、通信部35を介して撮影用コンソール2から動態画像Dの一連のフレーム画像d1~dnが診断用コンソール3において受信される。これによって動態画像D(第1の動態画像)が診断用コンソール3に取得され(ステップS1)、制御部31と記憶部32に記憶されているプログラムとの協働により図3及び図4に示す動態画像解析処理が実行される。
ここで「類別に資する項目」は、記憶部32等に蓄積されていく動態画像Dを後日検索することを可能とするためのインデックスとしての機能を果たすものである。
タグ設定部としての制御部によって設定されるタグは、例えば撮影時のポジショニング(正面か側面か、右方向か左方向か等)、対象部位(例えば肘や膝等の整形部位や胸部、腹部等)の動作・組織変化の種類や方法(例えば呼吸による肺野の拡縮、横隔膜の上下動、腸の蠕動、心臓や血管の拍動、脈動、関節等の曲げ伸ばし、部位の左右動等)や実際の組織の内容、各種の検査条件(例えば撮影時間、撮影間隔(フレームレート)、照射角度、線量、管球位置等の各種撮影条件等、撮影機器の型番等の情報)のうち少なくともいずれかの項目について設定されることが好ましい。
この他、例えば患者情報(例えば患者氏名や患者ID、患者の性別、年齢等)、撮影日、撮影時刻等、DICOM形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれる付帯情報についてもタグ付けされる。
例えば、ある動態画像Dについて、胸部の画像であるとの単一のタグを付してもよいし、胸部の画像かつ肺野の拡縮を捉えた画像であるとの複数項目の組み合わせでタグを付してもよい。
タグが設定されると、制御部31は動態画像Dをタグと対応付けて記憶部32に記憶させる(ステップS3)。
一撮影内での経時変化の表示を行う場合(ステップS7;YES)には、動態画像Dを構成するフレーム画像d1~dn間の経時変化を表示部34に表示させる(ステップS8)。
異なる時点で撮影された動態画像間での経時変化の表示を行う場合(ステップS9;YES)には、動態画像D間における経時変化の比較評価を行い、その結果等を表示部34に表示させる(ステップS10)。
この場合、制御部31はデータ選定部として機能し、タグの情報に基づいて、記憶部32内の動態画像D(過去に撮影された第1の動態画像)のうちから、第2の動態画像Dと関連性があると判断されるものを関連動態画像として選定・抽出する(ステップS21)。
例えば、制御部31は、第2の動態画像Dと同じ被検者(被写体M)に対する胸部の動態画像で、正面を向いたポジショニングで撮影されたもの、といったタグで検索をかけることにより、既に取得されている第1の動態画像Dの中から関連動態画像を選定・抽出する。
なお、検索に用いるタグは医師等が自分の求めるデータに応じて入力してもよいし、第2の動態画像に付されているタグに基づいて、自動的に選定するようにしてもよい。
例えば図5(a)は、呼吸動作を行いながら動態撮影を行うことで一撮影内に呼吸によって生じる横隔膜の上下動(経時的な変化)の様子を取得した例を説明する図である。
図5(a)に示すように、動態画像Dを構成するフレーム画像d1~dn間における横隔膜の上下動を解析してグラフに表すと、図5(a)の右端の図に示すような、一撮影内の経時変化を比較評価可能なグラフとなる。
図6は、動態画像に適用されるアルゴリズムによって解析・抽出することのできる比較評価可能なデータの違いを示す説明図である。
図6に示す例は、2018年12月時点に適用されていたアルゴリズムでは、動態画像Dから強調画像Dh、画像信号値のデータ(信号値グラフGa)、左右の横隔膜の位置(高さ位置)を追跡したデータ(横隔膜追跡グラフGb)を解析・抽出可能であったことを示している。これに対して、2019年12月時点のアルゴリズムを動態画像Dに適用すると、強調画像Dh、左右の横隔膜の位置(高さ位置)を追跡したデータ(横隔膜追跡グラフGb)、肺野辺縁検出データDolを解析・抽出することができるようになっている。
これにより、関連動態画像として選定した画像が古いアルゴリズムの下で解析されたものであって、新たな動態画像(第2の動態画像)と共通する比較評価可能なデータがない場合でも、新たな動態画像と同じアルゴリズムを関連動態画像に適用することで、共通する比較評価可能なデータを得ることが可能となる。
このように、本実施形態では、新たなアルゴリズムによってデータをアップデートすることにより、過去の動態画像Dのデータも有効に活用することができる。
本実施形態では、動態画像D内の経時変化に関する各種のデータについて、データの収集、保存、表示等、あらゆる場面においてサマライズ(集約)することが可能となっている。
すなわち、複数のフレーム画像d1~dn間で経時的に変化しばらつきのある数値を、図8に示すように、右の横隔膜の最大移動量32mm、左の横隔膜の最大移動量49mmという単一の数値にまとめることができる。
同様に、肺野辺縁検出データDolについて、肺野辺縁の検出座標から最大/最小面積を抜き出すことで、複数のフレーム画像d1~dnからなる動態画像Dに関するデータを1つの値に集約することができる。また肺野の面積は経時変化するため、面積の最大/最小という変化をさらに定量化して観察するということもできる。
例えば、グラフの始点(左端)から終点(右端)までの振幅の平均値をとっていく手法もある。図5(b)に示す例では、横隔膜が最も高い位置に来た時の値(最高位hp)と横隔膜が最も低い位置に来た時の値(最低位lp)とを特徴量として抽出する。このように一撮影内における最高位hpと最低位lpとを抽出することで、複数のフレーム画像d1~dnからなる動態画像Dを他の動態画像Dと比較評価することが可能な1つの値に集約(サマライズ)する。
この点、各動態画像Dを着目すべきポイントを絞ってサマライズ(集約)することで、意味のある比較評価を行うことができるようになる。
すなわち、各動態画像D(第2の動態画像及び第1の動態画像(関連動態画像))が1つの値に集約(サマライズ)されることによって、特徴変化量算出部としての制御部31は、容易に各値の変化量を算出する(ステップS24)ことが可能となる。
特徴変化量算出部としての制御部31は、1以上のフレーム画像d1~dn間の時間方向における変化に基づいて各値の変化量を算出する。
なお、制御部31は、動態画像Dを構成する1以上のフレーム画像d1~dnから変化量を算出すればよく、必ずしも動態画像Dに含まれるデータがサマライズ(集約)されている場合に限定されない。
同様に、肺野辺縁検出データDolから、肺野辺縁の検出座標に基づき、図9に示すように、右の肺野の最大/最小面積、左の肺野の最大/最小面積、左右の肺野を合計した場合の最大/最小面積、右の肺野の面積変化率、左の肺野の面積変化率、左右の肺野の面積変化率を特徴量として得ることができる。
このうち図10は、肺野面積の変化率の、動態画像D間での経時的な変化を示すグラフであり、グラフの左から右に行くにつれて新しいデータとなっている。図10では、2018年3月1日から2019年の7月26日までの約16か月の間の肺野面積の変化率の推移を見ることができる。
また、図11は、肺野面積の最大/最小値の、動態画像D間での経時的な変化を示すグラフであり、グラフの左から右に行くにつれて新しいデータとなっている。図11では、2018年3月1日から2019年の7月26日までの約16か月の間の肺野面積の最大/最小値の推移を見ることができる。
具体的には、動態画像Dの一撮影を構成する各フレーム画像d1~dnや、図5(a)に示すグラフ、図6に示す強調画像Dh、信号値グラフGa、横隔膜追跡グラフGb、肺野辺縁検出データDol、数値を一覧とした図8、図9に示すような各種の表等、動態画像Dを解析することで得られる一撮影内の経時変化を示す各種データを表示部34に表示させる。
具体的には、図5(c)に示すグラフ、図10、図11に示すグラフのように、各動態画像D(第2の動態画像及び第1の動態画像(関連動態画像))についてサマライズ(集約)された数値同士を比較評価可能な状態で表示部34に表示させる。また、第2の動態画像や関連動態画像の画像そのものを表示させてもよい。
この点、例えば横隔膜の周辺には一般的に左側に心臓という大きな部位が配置される。このために、常に右側が低く左側が高い、というように画像上の絶対値としては必ず左右差が生じてしまう。しかし、左右の横隔膜がどの程度上下動するか、という機能的な観点からは、図7に示す横隔膜追跡グラフGbのように、左右の最低値を揃えて、横隔膜が機能的にどこまで上昇するかを表現することが好ましい。
そこで本実施形態では、表示制御部としての制御部31は、対象部位の機能的な変化における基点を揃えて(すなわち、横隔膜の上下動を見る場合であれば左右の横隔膜の最低値をゼロ等に揃えて)特徴量の変化を表示部34に表示させるようになっている。
また例えば、図10、図11のようなグラフにおいて、ある時点をクリックすると、当該時点のデータと、過去のデータや最新のデータとを比較可能に表示させてもよい。
これにより、一撮影内において経時変化を捉えることのできる動態画像Dを用いて、動態画像D間における経時変化を捉えることが可能となる。
このため、例えば呼吸の一サイクル等、一撮影で得られるごく短い時間内での対象部位の経時的変化(例えば横隔膜の移動変化、肺野面積の拡縮変化等)と、こうした一撮影における経時変化を定量化して、複数時点での撮影で得られた動態画像D同士を比較したときの経時変化との両方を診断のための情報として提供することができ、両者を組み合わせた診断を可能とする。
例えば、肺等の活動状況の比較を行うためには、術前術後や治療開始から現在までの経過等、比較的長いスパンでの比較検討、状況把握が必要であるとともに、いつの時点ではどのような動き方をしていたのか、といったある時点での動作状況を適切に把握することも重要である。本実施形態における動態画像解析装置によれば、こうした両者を組み合わせた視点で患者の経過観察を行うことが可能となり、優れた臨床価値を実現する。
このため、多角的な視点で画像を分類することができ、適切な関連動態画像を選定することが可能となる。
このように、単一のタグのみならず複数のタグを組み合わせるため、より適切な関連動態画像を選定することが可能となる。
このため、適切に定量化された動態画像Dから変化量を算出することができる。
これにより、動態画像D内における経時的変化を適切に捉えることができる。
これにより、新たに発見され適用されるアルゴリズムがあり、当該アルゴリズムを用いれば過去の画像取得時には抽出できなかった新たなデータ等がある場合に、当該アルゴリズムを過去に取得された動態画像Dに適用することでデータをアップデートすることができる。
これにより、過去に取得された動態画像Dについても有効に利用することができる。
これにより、一撮影で得られるごく短い時間内での対象部位の経時的変化と、複数時点での撮影で得られた動態画像D同士を比較したときの経時変化との両方を、診断を支援する情報として提供することができる。
このため、絶対値で見たときには医学的な見地から必ず差異が生じるような場合に、違和感なく分かりやすい表示を行うことができる。
このように構成することで、1人の患者が複数の医療機関を受診しているような場合に、過去に受診した別の医療機関で撮影された動態画像Dも有効に活用することが可能となる。
なお、この場合、経時的変化を適切に比較することができるように、同一の撮影プロトコル等、共通のルールに則って撮影時の条件の同一性が確保された撮影された動態画像Dであることが好ましい。
これにより、症状が改善傾向であるか否か等を視覚的に分かりやすく伝えることができる。
1 撮影装置
11 放射線源
12 放射線照射制御装置
13 放射線検出部
14 読取制御装置
2 撮影用コンソール
21 制御部
22 記憶部
23 操作部
24 表示部
25 通信部
26 バス
3 診断用コンソール
31 制御部
32 記憶部
33 操作部
34 表示部
35 通信部
36 バス
Claims (10)
- 生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定部と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出部と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定部により設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定部と、
前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示可能であるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定部によって選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示可能である表示部と、
前記表示部の表示を制御する表示制御部と、
を備え、
前記タグ設定部は、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けを行うものであることを特徴とする動態画像解析装置。 - 前記放射線撮影は、撮影時の動作方法について所定の撮影プロトコルに則り、撮影時の条件同一性を確保した状態で行われることを特徴とする請求項1に記載の動態画像解析装置。
- 前記タグ設定部は、前記動態画像の類別に資する項目について、単一で又は複数の項目の組み合わせでタグ付けを行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動態画像解析装置。
- 前記特徴変化量算出部は、前記1以上のフレーム画像から変化量を算出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の動態画像解析装置。
- 前記特徴変化量算出部は、前記1以上のフレーム画像間の時間方向における変化に基づいて変化量を算出することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の動態画像解析装置。
- 前記特徴変化量算出部は、過去に取得された前記動態画像について画像取得時とは異なるアルゴリズムを適用した上で前記特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出することが可能であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の動態画像解析装置。
- 前記表示制御部は、前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示させるように前記表示部の表示を制御するとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定部によって選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を比較評価可能な状態で表示させるように前記表示部の表示を制御することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の動態画像解析装置。
- 前記表示制御部は、前記対象部位の機能的な変化における基点を揃えて前記特徴量の変化を表示させるように前記表示部の表示を制御することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の動態画像解析装置。
- 生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定工程と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出工程と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定工程において設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定工程と、
表示部に、前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示させるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定工程において選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示させる表示工程と、
を含み、
前記タグ設定工程では、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けが行われることを特徴とする動態画像解析方法。 - コンピューターに、
生体における対象部位を含む被写体を放射線撮影することにより得られ一撮影のデータが複数のフレーム画像で構成される動態画像について、前記動態画像の類別に資する項目についてタグ付けを行うタグ設定機能と、
前記動態画像を構成する1以上のフレーム画像から特徴量を抽出し、この特徴量の時間方向における変化量を算出する特徴変化量算出機能と、
第1の前記動態画像と同じ前記対象部位を含む別撮影により得られた第2の前記動態画像が入力された場合に、前記タグ設定機能により設定されたタグから前記第2の動態画像と関連性があると判断される前記第1の動態画像である関連動態画像、及び前記第1の動態画像、前記第2の動態画像から抽出可能な特徴量を選定するデータ選定機能と、
表示部に、前記動態画像の前記一撮影を構成する前記フレーム画像間における経時変化を表示させるとともに、前記第2の動態画像及び前記第2の動態画像から抽出される特徴量と、前記データ選定機能によって選定された前記関連動態画像及び前記関連動態画像から抽出される特徴量との間の経時変化を表示させる表示機能と、
を実現させ、
前記タグ設定機能は、撮影時のポジショニング、撮影時の撮影条件のうち少なくともいずれかの項目について前記動態画像にタグ付けを行うものであることを特徴とするプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020085930A JP7435242B2 (ja) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム |
US17/232,327 US11810295B2 (en) | 2020-05-15 | 2021-04-16 | Dynamic image analysis apparatus, dynamic image analysis method, and storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020085930A JP7435242B2 (ja) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021178111A JP2021178111A (ja) | 2021-11-18 |
JP7435242B2 true JP7435242B2 (ja) | 2024-02-21 |
Family
ID=78509731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020085930A Active JP7435242B2 (ja) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11810295B2 (ja) |
JP (1) | JP7435242B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023094148A (ja) * | 2021-12-23 | 2023-07-05 | 株式会社A-Line | 画質情報提供システム、画質情報提供装置及び画質情報提供方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008052544A (ja) | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | データベースシステム、プログラム、画像検索方法、及びレポート検索方法 |
JP2013081579A (ja) | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 動態医用画像生成システム |
JP2018078974A (ja) | 2016-11-15 | 2018-05-24 | コニカミノルタ株式会社 | 動態画像処理システム |
JP2018148964A (ja) | 2017-03-10 | 2018-09-27 | コニカミノルタ株式会社 | 動態解析システム |
US20180330501A1 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Konica Minolta, Inc. | Image processing apparatus and computer-readable recording medium |
JP2019030608A (ja) | 2017-08-10 | 2019-02-28 | コニカミノルタ株式会社 | 動態画像解析装置 |
WO2019082635A1 (ja) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | パラマウントベッド株式会社 | 動画像記録システム |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5520078B2 (ja) | 2010-02-19 | 2014-06-11 | 日立アロカメディカル株式会社 | 骨密度画像提供装置 |
CN105246406A (zh) * | 2013-05-31 | 2016-01-13 | 柯尼卡美能达株式会社 | 图像处理装置以及程序 |
US20150077430A1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | CAPTUREPROOF, Inc. | Imaging uniformity system |
AU2019205878A1 (en) * | 2018-01-05 | 2020-08-06 | Mediott Co., Ltd. | Diagnostic support program |
JP6897656B2 (ja) | 2018-11-22 | 2021-07-07 | コニカミノルタ株式会社 | 画像表示制御システム、画像表示システム、画像解析装置、画像表示制御プログラム及び画像表示制御方法 |
-
2020
- 2020-05-15 JP JP2020085930A patent/JP7435242B2/ja active Active
-
2021
- 2021-04-16 US US17/232,327 patent/US11810295B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008052544A (ja) | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | データベースシステム、プログラム、画像検索方法、及びレポート検索方法 |
JP2013081579A (ja) | 2011-10-07 | 2013-05-09 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 動態医用画像生成システム |
JP2018078974A (ja) | 2016-11-15 | 2018-05-24 | コニカミノルタ株式会社 | 動態画像処理システム |
JP2018148964A (ja) | 2017-03-10 | 2018-09-27 | コニカミノルタ株式会社 | 動態解析システム |
US20180330501A1 (en) | 2017-05-10 | 2018-11-15 | Konica Minolta, Inc. | Image processing apparatus and computer-readable recording medium |
JP2019030608A (ja) | 2017-08-10 | 2019-02-28 | コニカミノルタ株式会社 | 動態画像解析装置 |
WO2019082635A1 (ja) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | パラマウントベッド株式会社 | 動画像記録システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11810295B2 (en) | 2023-11-07 |
JP2021178111A (ja) | 2021-11-18 |
US20210358118A1 (en) | 2021-11-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6436182B2 (ja) | 動態画像解析装置 | |
JP5408399B1 (ja) | 画像生成装置 | |
JP6597548B2 (ja) | 動態解析システム | |
JP6743662B2 (ja) | 動態画像処理システム | |
JP6418091B2 (ja) | 胸部画像表示システム及び画像処理装置 | |
JP7047574B2 (ja) | 動態画像解析装置、動態画像解析システム、動態画像解析プログラム及び動態画像解析方法 | |
JP7073661B2 (ja) | 動態解析装置及び動態解析システム | |
JP2017176202A (ja) | 動態解析システム | |
JP2020014562A (ja) | 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム | |
JP2023133736A (ja) | 画像処理装置、画像処理システム及びプログラム | |
JP6848261B2 (ja) | 放射線画像処理装置及びプログラム | |
US20190298290A1 (en) | Imaging support apparatus and radiographic imaging system | |
JP7435242B2 (ja) | 動態画像解析装置、動態画像解析方法及びプログラム | |
JP2020195589A (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム | |
JP7143747B2 (ja) | 画像表示装置、画像表示方法及び画像表示プログラム | |
JP2016209267A (ja) | 医用画像処理装置及びプログラム | |
JP2021194140A (ja) | 画像処理装置及び画像処理方法 | |
JP7255725B2 (ja) | 動態画像解析システム及び動態画像解析プログラム | |
JP7487566B2 (ja) | プログラム、画像処理装置及び画像処理方法 | |
JP2013013737A (ja) | 放射線画像撮影システム | |
JP7424532B1 (ja) | 放射線画像解析装置及びプログラム | |
JP6888721B2 (ja) | 動態画像処理装置、動態画像処理プログラム及び動態画像処理方法 | |
JP2023027550A (ja) | 制御プログラム及び症例検索装置 | |
JP2020168172A (ja) | 動態解析装置、動態解析システム及びプログラム | |
JP2020062394A (ja) | 画像処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230810 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230822 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231019 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240122 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7435242 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |