JPH0924040A

JPH0924040A - Ｘ線画像処理装置

Info

Publication number: JPH0924040A
Application number: JP8060999A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nonaka; 賢明野中; Hideyuki Handa; 英幸半田; Mitsuo Onuki; 光雄大貫; Hideo Oba; 秀夫大庭; Hitoshi Hosoya; 均細谷; Toshikazu Umeda; 敏和梅田; Yoshiyuki Ishimitsu; 義幸石光; Haruo Karasawa; 治男唐沢; Hitoshi Yoshimura; 仁吉村; Hisashi Yonekawa; 久米川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-01-28
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JP2821524B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線フィルム画像が本来持っているアナログ
画像の良さを保ちながら、Ｘ線像をデジタル化するさい
に情報量をむやみに大きくすることなく、かつ、デジタ
ル画像処理のメリットを最大限に生かすことにより、画
像診断性の向上したＸ線画像処理装置を提供する。【解決手段】Ｘ線フィルムをデジタル値に変換して画
像データを入力するＸ線画像データ入力手段と、前記画
像データを一時的に蓄えておく画像メモリと、前記画像
データを前記画像メモリより読み出して再生表示する画
像表示手段と、前記画像データを保存する光ディスク装
置と、を有するＸ線画像処理装置であって、前記光ディ
スク装置は、前記画像データと該画像データを前記画像
表示手段に表示するために使用したルックアップテーブ
ルのデータとを対応付けて記憶するように構成されてい
ることを特徴とするＸ線画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医用分野で使用さ
れるＸ線画像の診断用処理装置、詳しくはＸ線フィルム
をデジタル値に変換し、表示装置に再生して観察するＸ
線画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、医用分野で画像診断というと、Ｘ
線撮影されたフィルム画像をシャーカステンに掛けて、
観察することを指していた。しかし、通常のＸ線フィル
ムは、診断部位の観察のしやすさを追及するあまり、観
察しやすい濃度域１．０〜１．５Ｄ程度のコントラスト
をたてるように設定しており、撮影条件が多少ずれる
と、すぐ露光オーバになったり、露光アンダになったり
して、読影による診断に悪影響を及ぼすばかりか、再撮
影をして、患者に対するＸ線被曝量を増大したりしてい
た。また、診断部位ごとに被写体コントラストや診断目
的が異なるので、それぞれに異なるフィルムが存在し、
その管理も煩わしさを増していた。

【０００３】ところが、近年のコンピュータの発展に伴
い、医用分野においてもコンピュータ化が浸透してき
た。画像診断の分野においてもこの流れが急であり、各
種ＣＴや超音波診断機器、ラジオアイソトープを用いた
診断機器などの普及には目をみはるものがある。そし
て、各種診断機器をコンピュータで接続し、各種モダリ
ティ画像を総合的に診断しようとする「総合画像診断」
という概念が発生してきた。しかし、Ｘ線フィルム画像
は、本質的にアナログ画像であり、画像診断の中で最も
使用頻度が多く、かつ、重要視されているにもかかわら
ず、総合画像診断にうまくとけこめず、画像診断分野の
コンピュータ化の障害になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画像
を出力するとき、保存前に行った画像処理の施された状
態で出力することができ、また、画像データの記憶量を
増加させることもなく、新たな処理後の画像の画質劣化
を防止することにより、画像診断性の向上したＸ線画像
処理装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明によるＸ線画像
処理装置は、Ｘ線フィルムをデジタル値に変換して画像
データを入力するＸ線画像データ入力手段と、前記画像
データを一時的に蓄えておく画像メモリと、前記画像デ
ータを前記画像メモリより読み出して再生表示する画像
表示手段と、前記画像データを保存する光ディスク装置
と、を有するＸ線画像処理装置であって、前記光ディス
ク装置は、前記画像データと該画像データを前記画像表
示手段に表示するために使用したルックアップテーブル
のデータとを対応付けて記憶するように構成されてい
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のＸ線画像処理装
置を含む医用画像システムのブロック図である。ネット
ワーク９を中心に、中央処理装置１０や本発明による画
像処理装置１、画像診断装置１３などが接続されてい
る。中央処理装置１０は、システム全体を制御し、画像
データベースを管理する処理部１１と、画像データを保
管する画像ファイル部１２よりなる。画像処理装置１
は、未露光Ｘ線フィルム３に、通常のＸ線装置２で発生
し患者を透過してきたＸ線を照射露光し、現像処理の済
んだＸ線フィルム４（以後、Ｘ線フィルムと呼ぶ）をデ
ィジタイズするフィルムスキャナ５、フィルムスキャナ
５でディジタイズされたデータを加工したり、表示した
り、ネットワーク９を通じて送信したりする機能を持つ
コンソール６、コンソール６のデジタル画像データをハ
ードコピーするためのレーザフィルムプリンタ７よりな
る。レーザフィルムプリンタ７で露光されたプリンタ用
フィルム８は、現像処理されて、保管や診断に、また
は、他部門に送って使用される。画像診断装置１３は、
ＣＴ装置であったり、超音波診断装置であったり、もち
ろん、本発明のＸ線画像処理装置であったりする。

【０００７】図２は、画像処理装置１の外観図であり、
フィルムスキャナ５、コンソール６、レーザフィルムプ
リンタ７がそれぞれユニットとして示されている。フィ
ルムスキャナ５は、単独でユニットになっているので、
オペレータにとって操作しやすい場所で使用することが
可能になっている。コンソール６には、フィルムビュー
ワ６３とＣＲＴが２台（ＣＲＴ−Ａ６４，ＣＲＴ−Ｂ６
５）並んで設置されている。ＣＲＴを囲む外装は、遮光
を兼ねており、フード状に前方へ突き出している。ＣＲ
Ｔの下には、マンマシンインターフェース用のモニタ６
２２が、オペレータにとって見やすいように、斜めに設
置されている。モニタ６２２の手前の操作卓には、マウ
ス６２５があり、通常の大部分の操作は、モニタ６２２
を見ながらマウス６２５で行えるようになっている。キ
ーボード６２４も接続されているが、通常はマウス６２
５だけで操作可能なので、収納位置に収められている。
光ディスク装置６６は、オペレータにとって光ディスク
の挿入、取り出しが容易なように、右操作卓の上に収納
される。レーザフィルムプリンタ７は図ではコンソール
６の横に設置してあるが、別ユニットになっているの
で、インターフェースケーブルを延長することにより、
フィルム現像機のそばに設置してもよい。また、コンソ
ール６は、相当大きくなるので、搬入時に搬入性を良く
するため、ＣＲＴ部を分割し、更に、コンソール６の下
部を左右に２分割できるようになっている。

【０００８】図３にフィルムスキャナ５の構造図を示
す。Ｘ線フィルム４は、フィルム搬送路Ｐａで示すよう
な経路をたどって搬送される。フィルムスキャナ５は、
通常、Ｘ線フィルム４の濃度の０〜４Ｄを１０ビットに
ディジタイズする。これは、Ｘ線フィルムの性能に対し
ては充分な濃度範囲であり、肉眼の濃度分解能に対して
も、充分な分解能を持っている。更に、Ｘ線フィルム４
の状態により、０〜２Ｄ、１〜３Ｄ、２〜４Ｄの濃度範
囲に限定して、１０ビットにディジタイズすることも可
能である。更にまた、Ｘ線フィルム４の透過率に対し
て、直線的に１０ビット化することも可能である。これ
ら、通常の読取モードも含めて５種類の読取モードはス
イッチで選択可能になっている。これにより、更に細か
な濃度分解が可能になり、Ｘ線の露光アンダや露光オー
バのフィルムに対しても、充分な精度でディジタイズで
きる。フィルムスキャナ５は、挿入口でフィルムサイズ
を検出し、量子化するときの画素サイズを決定する。こ
れは、Ｘ線フィルムは、通常、六切から半切まで、５種
類のフィルムが多く使用されるが、六切などの小さいフ
ィルムは、四肢骨や乳房などを撮影する場合が多く、骨
梁や乳腺などの微細な構造物を表現することが求めら
れ、小さな画素サイズで量子化することが必要だからで
ある。例えば、このフィルムスキャナ５は、六切フィル
ムに対しては１００μｍ、四切フィルムに対しては１２
５μｍ、大四つ、大角、半切に対しては１７５μｍで量
子化することが可能であり、フィルムサイズに応じて自
動的に、画素サイズを選択する。これにより、六切フィ
ルムは２０００×２５００画素、四切フィルムは２００
０×２４００画素、大四つフィルムは１５８０×２００
０画素、大角フィルムは２０００×２０００画素、半切
フィルムは２０００×２４５０画素でディジタイズされ
る。Ｘ線フィルム４は、搬送される途中で、レーザ走査
部５１より走査される一定強度のレーザ光を照射され
る。レーザ光強度の安定度は、画質に即影響するので安
定性の良いレーザを使用するか、安定化装置を利用する
必要がある。ここでは、ユニフェーズ社製ヘリウムネオ
ンレーザ１１０５Ｐ（５ｍＷ，最大ノイズ０．１％ｒｍ
ｓ（１ｋＨｚ〜１０ＭＨｚ））を使用している。また、
レーザ用電源も、レーザ光強度の安定性にとって重要な
問題であるが、このフィルムスキャナ５では、ＡＣ昇圧
式の電源を使用しており、その安定度を確保している。
ヘリウムネオンレーザは、出力にドリフトを生ずるが、
フィルムスキャナ５では、画像情報を読み取る直前でＸ
線フィルム４が走査位置にないときに、濃度０のキャリ
ブレーションを行っているので、ほとんど問題ではな
い。もし、ノイズの多いレーザを使用するときは、レー
ザ光強度を検出してＡＯＭ、ＥＯＭなどの強度変調器を
使用してレーザ光強度の安定化をはかる必要がある。ま
た、半導体レーザを使用する時は、直接変調が可能なの
で、安定化のためにレーザドライバに直接フィードバッ
クをかけて安定化すればよい。これら、レーザに関する
ことは、後で述べるレーザフィルムプリンタでも同様で
ある。Ｘ線フィルム４に照射されるレーザ光は、画像の
濃度に応じてその透過強度を変調される。Ｘ線フィルム
を透過したレーザ光は、受光部５４中に内蔵されたフォ
トマルチプライヤ５４１により、電気信号に変換され
る。電気信号は、電気処理部５６で時系列のデジタル値
に変換される。

【０００９】図４にコンソール６の構造を示す。コンソ
ール６は、上部、左下部、右下部の３部よりなり、上部
は、フィルムビューワ６３、ＣＲＴ−Ａ６４、ＣＲＴ−
Ｂ６５よりなる。左下部は、キーボード６２４、モニタ
６２２、マウス６２５、ＣＰＵ６２１、磁気ディスク６
２３が配置される。右下部には、光ディスク装置６６、
画像コントローラ６１が配置される。そして、上部、左
下部、右下部は、搬入時の搬入性を良くするために、そ
れぞれに、分割可能な構造となっている。

【００１０】図５に、コンソール６内部のブロック図を
示す。コンソール６は、大きく分けると、オペレータと
のマンマシンインターフェースを司り、画像処理装置１
全体を制御するためのコントローラ６２、コントローラ
の指示に基づき画像データを処理したり、蓄積したり、
転送したりする画像コントローラ６１、デジタル値を再
生表示するためのＣＲＴ２台（ＣＲＴ−Ａ６４，ＣＲＴ
−Ｂ６５）、Ｘ線フィルム４を観察するためのフィルム
ビューワ６３、画像情報をローカルに蓄えるための光デ
ィスク装置６６に分けられる。

【００１１】更に、コントローラ６２は、ＣＰＵ６２１
を中心として、磁気ディスク６２３、モニタ６２２、マ
ウス６２５、キーボード６２４で構成される。また、画
像コントローラ６１は、高速画像データバス６１８、及
び制御バス６１９、を中心として、外部のネットワーク
９とのインターフェースを司る通信制御部６１１、フィ
ルムスキャナ５とのインターフェースを司るスキャナ制
御部６１７、フィルムスキャナ５やネットワーク９を通
じて送信してくる画像データを蓄えておくための画像メ
モリ６１６、画像メモリのデータをオペレータの指示に
従い画像処理する画像処理部６１４、画像メモリ６１６
のデータを読み出して、ルックアップテーブルを使用し
て変換しながら２台のＣＲＴに再生表示するための表示
制御部６１２、光ディスク装置６６とインターフェース
するための記憶制御部６１５、レーザフィルムプリンタ
とインターフェースするためのプリンタ制御部６１３よ
り構成される。

【００１２】画像メモリ６１６は、Ｘ線フィルムの画像
データをそのまま記憶できるだけの容量がある。ここで
は、フィルムスキャナ５の画像データが最大２０００×
２５００画素×１０ビットであるので、５メガワード×
１０ビットの容量で２画面分のメモリを持っている。

【００１３】表示制御部６１２は、画像メモリ６１６を
制御して高速画像データバス６１８経由でデータを取り
出し、ＣＲＴに表示する機能を持つ。ＣＲＴの解像力は
１０２４×１２８０画素であり、最大２０００×２５０
０画素のオリジナル画像全体を直接表示できないので、
フィルムスキャナ５でＸ線フィルム４をディジタイズし
ているときや、光ディスク装置６６から画像データを読
みだして表示するときは、縦、横１／２ずつ縮小するこ
とにより画像全体を表示している。縮小の方法には間引
き処理や平均化処理などいろいろあるが、平均化処理が
画質の点で優れている。また、ＣＲＴの表示輝度のダイ
ナミックレンジが狭いことから、１００階調程度しか表
示できないので、１０ビットの画像データを内蔵のルッ
クアップテーブルで８ビットに変換している。このルッ
クアップテーブルはＣＲＴ−Ａ６４用（ＬＵＴ−Ａ）と
ＣＲＴ−Ｂ６５用（ＬＵＴ−Ｂ）の、２つがある。これ
らＬＵＴ−ＡとＬＵＴ−Ｂとを使用することにより、画
像データを全く変更することなく、濃度変換処理を行う
ことが可能になっている。また、表示制御部６１２では
画像の拡大処理を行い、画像の一部をより精細に観察す
ることを可能にしている。拡大処理には、２倍と４倍、
６倍、８倍が準備されている。２倍処理については、通
常が１／２に縮小して表示しているので、画像メモリ６
１６中の指定された１０２４×１２８０画素のデータを
そのまま表示する。４倍、６倍、８倍については、画像
メモリの１画素を２×２画素、３×３画素、４×４画素
として表示している。４倍であれば、ＣＲＴ上では画素
があまり目立たないので、画質上はほとんど問題ではな
い。６倍、８倍という拡大処理は、フィルム画像を観察
するには拡大率が大きすぎて、あまり意味はない。しか
し、ＣＴやＵＳ、ＲＩなどのように５１２×５１２画
素、２５６×２５６画素、１２８×１２８画素といった
画像が通信制御部６１１を通じて送信されてきたとき、
１０２４×１２８０画素というＣＲＴの表示可能画素数
に比較して、画像データが小さすぎるので、観察しやす
いように設定したものであり、通常では４倍まであれば
充分である。画像を拡大すると画像の全面が表示出来な
いので、スクロール機能により画像を縦横に移動可能に
している。これは、画像メモリ６１６中の表示する場所
の先頭アドレスを変更することにより行う。また、表示
制御部６１２は画像メモリ６１６中の第１画面と第２画
面のどちらをＣＲＴ−Ａ６４またはＣＲＴ−Ｂ６５に表
示するかを独立に選択する機能も持っている。

【００１４】画像処理部６１４は、画像メモリ６１６の
データを周波数処理したり、回転、移動、上下左右反転
したり、ヒストグラムや平均値や分散などの統計量を計
算したり、画像メモリ６１６中の２画面の画像データの
線型演算を行ったり、画像データのデータ圧縮を行った
りする。このために、画像処理部６１４内には、５メガ
ワード×２０ビットのワーク用メモリを持っている。２
０ビットのデータ巾では処理によっては演算精度が悪く
なるが、メモリコストが高くなるので画質の点からみて
このビット巾にしている。ただし、ビット巾は３２ビッ
トまで広げることが可能になっている。周波数処理はコ
ンボリューション演算により行う。まず、周波数処理に
基づくコンボリューションの重み係数マトリックスＡ
（ｉ，ｊ）（ｉ＝−ｋ〜ｋの整数，ｊ＝−ｌ〜ｌの整
数）を求め、ワーク用メモリも０にクリアしておく。画
像メモリ６１６より転送されてくる画素データＸ（ｍ，
ｎ）に重み係数Ａ（ｉ，ｊ）を掛けてワーク用メモリの
データＷ（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）と足し合わせて新しくＷ
（ｍ＋ｉ，ｎ＋ｊ）としてワーク用メモリに記憶させ
る。この操作を１画面分行うと次にｉまたはｊを変更し
て再度行う。この操作を（２ｋ＋１）（２ｌ＋１）回行
い、最後にワーク用メモリのデータに重み係数Ａ（ｉ，
ｊ）の総和Ｓの逆数１／Ｓを掛けると、ワーク用メモリ
中には所定の周波数処理された画像データが記憶されて
いるので、これを画像メモリ６１６に転送する。コンボ
リューションの重み係数マトリックスは大きくすると演
算時間が非常に大きくなるので、一応１５×１５のサイ
ズに限定している。また演算時間を節約するために、Ａ
（ｉ，ｊ）＝０のときは計算をとばすことにしている。
重み係数マトリックスのサイズに制限があるので高周波
数成分のみ処理が可能である。高周波数成分の強調を行
うとゼロラジオグラフィのような画像を得ることが可能
であり、コントラストの低い微細な病変をみやすくする
効果があるが、画像中のコントラスト変化の大きい部分
の辺縁に擬似画像も同時に現れるので、診断に利用する
うえでオリジナル画像と比較しながら見ていくことが重
要である。画像の回転、移動、上下左右反転はワーク用
メモリに転送したあとワーク用メモリのアドレスを演算
して演算結果のアドレスの最も近い画素のデータを順次
画像メモリ６１６に転送することにより行う。画像の回
転や移動は、２つの画像間の線形演算処理と組み合わせ
て、造影撮影のサブトラクションをしたり、デュアルエ
ネルギーサブトラクションをしたりするのに効果的であ
る。また、上下左右反転はフィルムスキャナ５にＸ線フ
ィルム４を挿入するとき左右や上下を間違えて挿入した
ときに必要である。ヒストグラムの算出は転送してくる
画像データを値ごとにカウントすることにより行ってい
る。そして結果は画像処理部６１４中のバッファメモリ
に格納されているが、これをコントローラ６２に送りそ
こでヒストグラムイコライゼーションするべく演算され
て表示制御部６１２中のＬＵＴ−Ａ、またはＬＵＴ−Ｂ
を書き換える。また、ヒストグラムや平均値、分散値は
オペレータが画像解析するさいにも当然利用される。画
像データ圧縮は、画像メモリ６１６からデータをワーク
用メモリに転送して圧縮処理を施した後、光ディスク装
置６６にセーブするために記憶制御部６１５へ送信され
たり、ネットワーク９経由で他の画像診断装置１３に通
信するため通信制御部６１１に送信されたりする。

【００１５】次に、コントローラ６２の説明を行う。コ
ントローラ６２は、ＣＰＵ６２１を中心として、装置全
体の制御を行うためのソフトウェアや各種テーブルのデ
ータなどの記憶された磁気ディスク６２３、マンマシン
インターフェースを行うためのマウス６２５、キーボー
ド６２４、及びモニタ６２２よりなる。モニタ６２２上
には、動作メニューとカーソルが表示されており、オペ
レータは、マウス６２５でカーソルを移動しながら、動
作メニューを選択することにより動作を指示していく。
しかし、ネットワーク９を通じて画像データの通信を行
うときや光ディスク装置６６に画像データをセーブした
り、ロードしたりするときなどの、患者ＩＤや日付を入
力する必要のあるときは、収納されているキーボード６
２４を操作卓上に出して、必要な情報を入力する。コン
トローラ６２には表示制御部６１２のＬＵＴ−Ａ、ＬＵ
Ｔ−Ｂのデータを複数管理する機能がある。管理出来る
テーブルデータの個数は２０個であり、その内１０個は
初期登録用で、本装置の設置時に設定しておくのでシス
テム管理責任者以外のオペレータは変更出来ないが、残
り１０個は一般のオペレータでも変更可能である。変更
方法は、コントローラ６２のモニタ６２２上にＬＵＴデ
ータ作成用グラフを表示する。このとき、グラフには現
在ＣＲＴ−Ａ６４上に表示されている画像のＬＵＴに関
するデータが表示されている。当然ながら、ＣＲＴ−Ｂ
６５に表示されているものに切り替えることも可能であ
る。マウス６２５を使用して適当にグラフを変更する
と、そのデータは直ちに表示制御部６１２のＬＵＴ−
Ａ、またはＬＵＴ−Ｂに転送され、ほぼリアルタイムで
表示画像の濃度を変換することができる。そこで、オペ
レータはＣＲＴ上の表示画像を観察しながらテーブルの
データを変更していき最適なデータを作成することがで
きる。このデータをオペレータ用のルックアップテーブ
ルデータとして適当なテーブル名を付けて登録すれば、
次からはそれを選択するだけで同じ濃度変換処理を行う
ことができる。また、この２０個のテーブルデータの中
の２つをＬＵＴ−Ａ、Ｂの初期設定用として登録するこ
ともできる。この操作をしておけば、ＬＵＴ−Ａ、Ｂが
どのような状態であっても、簡単な操作で初期設定値に
戻すことが可能であり、ルーチン的に本画像処理装置１
を使用するときは、極めて効果的である。これら、２０
個のルックアップテーブルのデータと初期設定用フラグ
は磁気ディスク６２３に記憶されている。また、モニタ
６２２上には、その時点での２つのＬＵＴのデータのい
ずれかをいつでもグラフで表示できるようになっている
ので、確認が容易に行える。また、ＣＲＴの輝度とフィ
ルムビューワ６３の輝度をマウス６２５により制御でき
る。これは、輝度指定動作を選択し、フィルムビューワ
６３か２台のＣＲＴのいずれの輝度を調整するかを指定
し、マウス６２５を左右に移動すればそれに応じて制御
信号Ｓｂ又はＳｃ、Ｓｃ′が変化しその信号に応じた輝
度にコントロールされる。

【００１６】２台のＣＲＴ６４，６５には、表面での外
部の光の反射による画質への悪影響を少なくするため
に、反射防止フィルタを表面に取り付けている。反射防
止フィルタとしては、現在、東レ製ＥフィルタIIを使用
している。これは、フィルタの表面反射はほとんどな
く、透過率は５０％程度なので、ＣＲＴの輝度は半分に
なるが、コントラストはおよそ２倍に改善されている。
また、フィルムビューワ６３の光がＣＲＴに直接当たら
ないように、ＣＲＴにはフードが付いている。ＣＲＴに
は水平同期信号Ｓｈ（Ｓｈ′）、垂直同期信号Ｓｖ（Ｓ
ｖ′）、アナログビデオ信号ＶＤ（ＶＤ′）以外に輝度
制御信号Ｓｃ（Ｓｃ′）があり、この電圧はＣＰＵ６２
１で制御可能であり、オペレータの指示により、ＣＲＴ
の輝度を調整することができる。しかし、手動で輝度を
調整したいオペレータのために内部スイッチを切り替え
ることにより、ＣＲＴのパネルについたツマミにより輝
度を可変することも可能である。

【００１７】フィルムビューワ６３は、内部に蛍光灯が
２本入っており、これが交流電源で点灯される。ＣＰＵ
６２１からの制御信号Ｓａがオフ状態であるか、また
は、フィルムが装着されてなくてフィルム検出スイッチ
がオフ状態の時は、交流電源はオンしない。Ｓａがオン
状態になり、かつ、フィルムが装着されると、検出スイ
ッチがオン状態になり、交流電源をオンする。通常は、
Ｓａはオン状態であるので、フィルムを装着したり、外
したりで、フィルムビューワ６３が点灯したり、消灯し
たりする。また、制御信号Ｓｂは交流電源の位相制御信
号であり、ＣＰＵ６２１からフィルムビューワ６３の輝
度を制御することができる。

【００１８】光ディスク装置６６は、画像メモリ６１６
中のデータを画像処理部６１４でデータ圧縮し、患者氏
名、患者ＩＤコード、撮影日付、保管日付などのコード
情報や、その時点で表示に使用されているルックアップ
テーブルのデータと一緒に記憶される。コード情報は、
後に画像を検索するときに利用する。これは、いくら画
像データを圧縮したとはいえ、画像データは数百キロバ
イト〜１メガバイトに及ぶため、画像で検索作業をする
には、オペレータの負荷が大きすぎ、コード情報により
検索するためである。ここで、コード情報の入力はキー
ボードで行うことにしている。ルックアップテーブルの
データを一緒に記憶するのは、検索された画像をＣＲＴ
に表示するとき、記憶された状態の画像そのままで表示
することを可能にするためである。光ディスク装置６６
にセーブするときは、画像メモリ６１６のデータを画像
処理部６１４のワーク用メモリに転送すれば、次の処理
を行うことが可能になるので、データ圧縮、及び光ディ
スク装置６６への記憶中にオペレータを待たせることは
ない。ただし、光ディスク装置６６から画像データをロ
ードするときは、光ディスクからの読取、及び圧縮デー
タの再生中はオペレータを待たせてしまうことになる。
しかし、データ圧縮しない場合に比較すると、相当待ち
時間は短い。画像データを生のまま光ディスクに記憶す
ると、５メガワード、約６．３メガバイトのデータ量に
なり、実効的に２００キロバイト／秒の読取速度しかな
い光ディスク装置６６では、約３０秒かかる。ところ
が、２０分の１程度に圧縮すると、読取時間１．５秒、
再生時間を加えても１０秒程度になるので、実用上使用
可能になる。

【００１９】次に、レーザフィルムプリンタ７について
説明する。

【００２０】図６にレーザフィルムプリンタ７の内部構
造図を示す。レーザフィルムプリンタ７は、サプライマ
ガジン部７１に収納された未露光のプリンタ用フィルム
８を、１枚ずつ取り出し、搬送部７２を通してフラット
ベッド部７３に送り、フラットベッド（フィルム搬送
台）７９上にプリンタ用フィルム８をのせる。次に、プ
リンタ制御部６１３から画像データを受け取りながら、
レーザ走査部７５で走査されるレーザ光ＬＢを、画像デ
ータに基づいた信号で変調して、フラットベッド７９の
移動につれて、レーザ走査と垂直方向に移動するプリン
タ用フィルム８を露光する。フラットベッド７９が終端
まで移動すると、レーザ走査は終了し、一画面の露光も
終了する。露光の済んだプリンタ用フィルム８は、フラ
ットベッド７９より外されながら、搬送部７２を通し
て、レシーブマガジン部７４に収納される。これで、一
画面の記録が終了する。サプライマガジン部７１は、５
０枚の未露光プリンタ用フィルム８を収納することが可
能であり、連続的なプリント要求にも応えることができ
る。レシーブマガジン部７４に収納できる露光済みプリ
ンタ用フィルム８は、６０枚まで可能であり、適当な枚
数プリントしたところで、レーザフィルムプリンタ７よ
り外して、現像機で現像を行う。ここで使用するプリン
タ用フィルム８は、レーザの波長に感度のあるものでな
ければならない。レーザフィルムプリンタ７は、ヘリウ
ムネオンレーザを使用しており、波長が６３３ｎｍであ
るので、赤に増感されたフィルムを使用する。また、こ
れレーザフィルムプリンタ７は、レーザ光ＬＢの光変調
器としてＡＯＭを使用しているので、変調のダイナミッ
クレンジが１０００：１、実用上、６００：１程度であ
る。レーザを使用するので、感度に対する要求はあまり
厳しくない。このような特性を持つフィルムの特性曲線
を、図７に示す。図７には、レーザフィルムプリンタ７
で使用している光変調器の変調特性も合わせて示してい
る。このプリンタ用フィルム８は、通常のＸ線撮影用の
フィルムと同じ処理で現像できることは、言うまでもな
い。例えば、自動現像機ＶＸ−４００（コニカ株式会社
製）、現像剤ＸＤ−９０（コニカ株式会社製）、定着剤
ＸＦ（コニカ株式会社製）、の組み合わせを使用し、９
０秒で処理を行うことにより、このような特性が得られ
る。レーザフィルムプリンタ７は、ＣＲＴ上に表示され
ている画像をプリントすることが目的であるので、プリ
ンタ制御部６１３にＣＲＴと同じ濃度変換をするための
ルックアップテーブル（ＬＵＴ−Ｃ）を内蔵し、ＣＲＴ
表示用ルックアップテーブルＬＵＴ−ＡまたはＢのデー
タと同じ特性にする。また、レーザフィルムプリンタ７
中にも、プリンタ用フィルム８の濃度特性補正用ルック
アップテーブル（ＬＵＴ−Ｐ）が内蔵されている。ＬＵ
Ｔ−Ｃは１０ビット入力１０ビット出力であり、ＬＵＴ
−ＡまたはＢより精度が高い。これは、フィルムの方が
ＣＲＴよりコントラスト分解能が高いので、ＬＵＴの精
度を高めたものである。ＣＲＴ上で表示されている画像
をレーザフィルムプリンタ７でプリントするときは、Ｌ
ＵＴ−ＡまたはＬＵＴ−ＢからＬＵＴ−Ｃへデータを移
したあとで、スムージング処理を行い、そのときの丸め
誤差を極力小さくする。ＬＵＴ−Ｐは、１０ビット入力
１２ビット出力の構造であり、プリンタ用フィルム８の
特性が多少歪んでも、濃度の階調性を失わないようにな
っている。

【００２１】以下、画像処理装置１の動作について、説
明する。

【００２２】オペレータは、コンソール６に向かって座
り、モニタ６２２上に表示される動作メニューに従いな
がら、操作卓上のマウス６２５を操作して、画像処理装
置１に動作指示を与えていく。まず、オペレータはフィ
ルムスキャナ５の挿入口からＸ線フィルム４を挿入し、
コントローラ６２に画像ディジタイズの指示をする。こ
のとき、同時に画像を表示したいＣＲＴを指定してお
く。ここでは、ＣＲＴ−Ａ６４を指定したとする。もち
ろん、ＣＲＴ−Ｂ６５を指定することも、また、両方を
指定することも可能である。コントローラ６２は、表示
制御部６１２に対しＣＲＴ−Ａ６４の画面を黒に消去す
るよう指示して、スキャナ制御部６１７にデータ受信の
指示を出す。すると、フィルムスキャナ５はＸ線フィル
ム４のディジタイズを開始し、そのデータは逐次、スキ
ャナ制御部６１７を通り画像メモリ６１６に蓄積される
と同時に、表示制御部６１２によりＣＲＴ−Ａ６４上に
表示していく。従って、フィルムスキャナ５でディジタ
イズが完了し、Ｘ線フィルム８が排出されるのとほぼ同
時に、画像表示は完了している。また、表示される画像
がＣＲＴの表示可能位置の中心になるように画像メモリ
６１６にはデータが入っている。オペレータが、排出さ
れたＸ線フィルム４をＣＲＴの横に並置されているフィ
ルムビューワ６３に装着すると、フィルムビューワ６３
の電源がオンになり、Ｘ線フィルム４の観察が可能にな
る。オペレータは、Ｘ線フィルム４の画像に基づき、更
に詳細に観察したい場所について、ＣＲＴの画像を拡大
したり、その画像をスクロールしたり、濃度シフトした
りコントラストを上げたり、空間周波数特性を変換した
りするなどして、オリジナルのＸ線フィルム画像とＣＲ
Ｔ上の画像を見比べながら、診断を確定していく。本画
像処理装置１で使用されるＸ線フィルム４は、もちろん
通常のものでも差し支えない。通常のフィルムは、肉眼
の濃度識別能の良い１．０〜１．５Ｄの濃度域ではコン
トラストが高いが、それ以外の濃度域では、コントラス
トが低く、かつ、濃度識別能も低下するのて、極めて見
にくい状態である。そこで、本画像処理装置１を使用す
ると、観察したい箇所を好みの濃度、コントラストに調
整できるので、効果的である。しかし、本装置の能力を
いかし、かつ、診断上有効に利用するには、図８の実線
に示すような、γ値が低く、直線性が良く、ダイナミッ
クレンジが広い特性のフィルムを使用すると効果的であ
る。それは、この程度であれば、肉眼による診断性は、
従来のγ値の高いフィルム（図８の破線）とそれほど変
わらないにもかかわらず、ダイナミックレンジが広く、
特に、高濃度域や低濃度域が伸びた分だけ撮影情報が多
くなり、撮影条件も緩やかになり、ラチチュードも広が
るからである。このフィルムを使用すれば、従来のオル
ソ系のフィルムとほとんど感度が変わらないので、通常
の病院内で使用されているＸ線撮影装置がそのまま利用
できると同時に、患者のＸ線被曝量も従来と変わらない
ので、患者への負担は増加しない。また、空間周波数特
性（ＭＴＦ）や粒状性も、フィルムスキャナ５の条件、
例えば、画素サイズやビーム径などの条件を充分にカバ
ーするだけの性能を持っている。レーザ光のコヒーレン
ト性については、干渉を発生しにくい表面状態を保って
いる。尚、フィルムとして図８実線の特性のものが好ま
しいがこれに限ることなく、これと同様に特開昭６２−
１７４７３９号の特許請求の範囲に含まれれば好まし
く、また、その他の特性、材料も該特願昭に記載された
ものが好ましい。

【００２３】また、２台のＣＲＴ上に２種の異なる画像
処理や濃度変換を行い、フィルムビューワ６３上のフィ
ルム画像と比較して診断を行うことにより、診断性を向
上できる。そればかりでなく、一方のＣＲＴに、ネット
ワーク９を通じて、ＣＴ等の画像を中央処理装置１０よ
り受け取って表示したり、光ディスク装置６６から同じ
患者の別のＸ線フィルム画像を取り出して表示したりす
ることにより、総合的な診断を行うことが可能となる。

【００２４】画像出力装置としては、レーザフィルムプ
リンタ７以外にイメージャが利用できる。イメージャは
ＣＲＴ用アナログ信号を受け、イメージャ中に内蔵され
たＣＲＴに表示し、それをイメージャ用フィルム又は印
画紙に投影することにより露光を行う。本画像処理装置
１には２台のＣＲＴ６４，６５があるので、表示制御部
６１２にビデオ信号切り替えスイッチがあり、コントロ
ーラ６２の指定によりＣＲＴ−Ａ６４のビデオ信号かＣ
ＲＴ−Ｂ６５のビデオ信号かを切り替えてイメージャ用
出力端子に出力している。水平同期信号、垂直同期信号
は２台のＣＲＴとも同一なので、切り替える必要はな
い。イメージャはフィルムに露光するか印画紙に露光す
るかで、その感度、特性が異なるので、設置時に調整を
して合わせる。

【００２５】

【発明の効果】本発明により、画像を出力するとき、保
存前に行った画像処理の施された状態の画像を出力する
ことができる。また、Ｘ線フィルムデジタル値に変換し
た画像データと再生表示用の画像データの両方を保存す
る必要がないため、画像データの記憶量の増加を防止す
ることができる。さらに、Ｘ線フィルムをデジタル値に
変換した画像データを保存しているので、新たな処理を
施した画像の画質劣化を最小限に止めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線画像処理装置を含む医用画像診断
システムのブロック図。

【図２】本発明の画像処理装置の外観図。

【図３】フィルムスキャナの構造図。

【図４】コンソールの構造図。

【図５】コンソールの内部ブロック図。

【図６】レーザフィルムプリンタの構造図。

【図７】プリンタ用フィルムの特性曲線と光変調器の特
性図。

【図８】従来のフィルムと本発明のＸ線画像処理装置用
Ｘ線フィルムの特性曲線。

【符号の説明】

５フィルムスキャナ６コンソール７レーザフィルムプリンタ６３フィルムビューワ６４，６５ＣＲＴ６６光ディスク装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のＸ線画像処理装
置を含む医用画像システムのブロック図である。ネット
ワーク９を中心に、中央処理装置１０や本発明による画
像処理装置１、画像診断装置１３などが接続されてい
る。中央処理装置１０は、システム全体を制御し、画像
データベースを管理する処理部１１と、画像データを保
管する画像ファイル部１２よりなる。画像処理装置１
は、未露光Ｘ線フィルム３に、通常のＸ線装置２で発生
し患者を透過してきたＸ線を照射露光し、現像処理の済
んだＸ線フィルム４（以後、Ｘ線フィルムと呼ぶ）をデ
ィジタイズするＸ線画像データ入力手段であるフィルム
スキャナ５、フィルムスキャナ５でディジタイズされた
データを加工したり、表示したり、ネットワーク９を通
じて送信したりする機能を持つコンソール６、コンソー
ル６のデジタル画像データをハードコピーするためのレ
ーザフィルムプリンタ７よりなる。レーザフィルムプリ
ンタ７で露光されたプリンタ用フィルム８は、現像処理
されて、保管や診断に、または、他部門に送って使用さ
れる。画像診断装置１３は、ＣＴ装置であったり、超音
波診断装置であったり、もちろん、本発明のＸ線画像処
理装置であったりする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】図２は、画像処理装置１の外観図であり、
フィルムスキャナ５、コンソール６、レーザフィルムプ
リンタ７がそれぞれユニットとして示されている。フィ
ルムスキャナ５は、単独でユニットになっているので、
オペレータにとって操作しやすい場所で使用することが
可能になっている。コンソール６には、フィルムビュー
ワ６３と画像表示手段であるＣＲＴが２台（ＣＲＴ−Ａ
６４，ＣＲＴ−Ｂ６５）並んで設置されている。ＣＲＴ
を囲む外装は、遮光を兼ねており、フード状に前方へ突
き出している。ＣＲＴの下には、マンマシンインターフ
ェース用のモニタ６２２が、オペレータにとって見やす
いように、斜めに設置されている。モニタ６２２の手前
の操作卓には、マウス６２５があり、通常の大部分の操
作は、モニタ６２２を見ながらマウス６２５で行えるよ
うになっている。キーボード６２４も接続されている
が、通常はマウス６２５だけで操作可能なので、収納位
置に収められている。光ディスク装置６６は、オペレー
タにとって光ディスクの挿入、取り出しが容易なよう
に、右操作卓の上に収納される。レーザフィルムプリン
タ７は図ではコンソール６の横に設置してあるが、別ユ
ニットになっているので、インターフェースケーブルを
延長することにより、フィルム現像機のそばに設置して
もよい。また、コンソール６は、相当大きくなるので、
搬入時に搬入性を良くするため、ＣＲＴ部を分割し、更
に、コンソール６の下部を左右に２分割できるようにな
っている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】オペレータは、コンソール６に向かって座
り、モニタ６２２上に表示される動作メニューに従いな
がら、操作卓上のマウス６２５を操作して、画像処理装
置１に動作指示を与えていく。まず、オペレータはフィ
ルムスキャナ５の挿入口からＸ線フィルム４を挿入し、
コントローラ６２に画像ディジタイズの指示をする。こ
のとき、同時に画像を表示したいＣＲＴを指定してお
く。ここでは、ＣＲＴ−Ａ６４を指定したとする。もち
ろん、ＣＲＴ−Ｂ６５を指定することも、また、両方を
指定することも可能である。コントローラ６２は、表示
制御部６１２に対しＣＲＴ−Ａ６４の画面を黒に消去す
るよう指示して、スキャナ制御部６１７にデータ受信の
指示を出す。すると、フィルムスキャナ５はＸ線フィル
ム４のディジタイズを開始し、そのデータは逐次、スキ
ャナ制御部６１７を通り画像メモリ６１６に蓄積される
と同時に、表示制御部６１２によりＣＲＴ−Ａ６４上に
表示していく。従って、フィルムスキャナ５でディジタ
イズが完了し、Ｘ線フィルム８が排出されるのとほぼ同
時に、画像表示は完了している。また、表示される画像
がＣＲＴの表示可能位置の中心になるように画像メモリ
６１６にはデータが入っている。オペレータが、排出さ
れたＸ線フィルム４をＣＲＴの横に並置されているフィ
ルムビューワ６３に装着すると、フィルムビューワ６３
の電源がオンになり、Ｘ線フィルム４の観察が可能にな
る。オペレータは、Ｘ線フィルム４の画像に基づき、更
に詳細に観察したい場所について、ＣＲＴの画像を拡大
したり、その画像をスクロールしたり、濃度シフトした
りコントラストを上げたり、空間周波数特性を変換した
りするなどして、オリジナルのＸ線フィルム画像とＣＲ
Ｔ上の画像を見比べながら、診断を確定していく。本画
像処理装置１で使用されるＸ線フィルム４は、もちろん
通常のものでも差し支えない。通常のフィルムは、肉眼
の濃度識別能の良い１．０〜１．５Ｄの濃度域ではコン
トラストが高いが、それ以外の濃度域では、コントラス
トが低く、かつ、濃度識別能も低下するのて、極めて見
にくい状態である。そこで、本画像処理装置１を使用す
ると、観察したい箇所を好みの濃度、コントラストに調
整できるので、効果的である。しかし、本装置の能力を
いかし、かつ、診断上有効に利用するには、図８の実線
に示すような、γ値が低く、直線性が良く、ダイナミッ
クレンジが広い特性のフィルムを使用すると効果的であ
る。それは、この程度であれば、肉眼による診断性は、
従来のγ値の高いフィルム（図８の破線）とそれほど変
わらないにもかかわらず、ダイナミックレンジが広く、
特に、高濃度域や低濃度域が伸びた分だけ撮影情報が多
くなり、撮影条件も緩やかになり、ラチチュードも広が
るからである。このフィルムを使用すれば、従来のオル
ソ系のフィルムとほとんど感度が変わらないので、通常
の病院内で使用されているＸ線撮影装置がそのまま利用
できると同時に、患者のＸ線被曝量も従来と変わらない
ので、患者への負担は増加しない。また、空間周波数特
性（ＭＴＦ）や粒状性も、フィルムスキャナ５の条件、
例えば、画素サイズやビーム径などの条件を充分にカバ
ーするだけの性能を持っている。レーザ光のコヒーレン
ト性については、干渉を発生しにくい表面状態を保って
いる。尚、フィルムとして図８実線の特性のものが好ま
しいがこれに限ることなく、これと同様に特開昭６２−
１７４７３９号の特許請求の範囲に含まれれば好まし
く、また、その他の特性、材料も該特開昭に記載された
ものが好ましい。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２４】画像表示手段としては、レーザフィルムプ
リンタ７以外にイメージャが利用できる。イメージャは
ＣＲＴ用アナログ信号を受け、イメージャ中に内蔵され
たＣＲＴに表示し、それをイメージャ用フィルム又は印
画紙に投影することにより露光を行う。本画像処理装置
１には２台のＣＲＴ６４，６５があるので、表示制御部
６１２にビデオ信号切り替えスイッチがあり、コントロ
ーラ６２の指定によりＣＲＴ−Ａ６４のビデオ信号かＣ
ＲＴ−Ｂ６５のビデオ信号かを切り替えてイメージャ用
出力端子に出力している。水平同期信号、垂直同期信号
は２台のＣＲＴとも同一なので、切り替える必要はな
い。イメージャはフィルムに露光するか印画紙に露光す
るかで、その感度、特性が異なるので、設置時に調整を
して合わせる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｂ 42/02 Ｇ０６Ｆ 15/42 Ｘ 15/62 Ｒ３９０Ａ (72)発明者大庭秀夫東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者細谷均東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者梅田敏和東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者石光義幸東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者唐沢治男東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者吉村仁東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者米川久東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線フィルムをデジタル値に変換して画
像データを入力するＸ線画像データ入力手段と、前記画像データを一時的に蓄えておく画像メモリと、前記画像データを前記画像メモリより読み出して再生表
示する画像表示手段と、前記画像データを保存する光ディスク装置と、を有するＸ線画像処理装置であって、前記光ディスク装置は、前記画像データと該画像データ
を前記画像表示手段に表示するために使用したルックア
ップテーブルのデータとを対応付けて記憶するように構
成されていることを特徴とするＸ線画像処理装置。
【請求項２】前記光ディスク装置は、前記画像データ
と該画像データのコード情報とを対応付けて記憶するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項１に記載の
Ｘ線画像処理装置。