JPS59149557A

JPS59149557A - Ｘ線フイルム処理方式

Info

Publication number: JPS59149557A
Application number: JP58024377A
Authority: JP
Inventors: Kanako Kubo; 久保　奈佳子; Natsuko Kubo; 久保　奈津子
Original assignee: T H S KK
Current assignee: T H S KK
Priority date: 1983-02-16
Filing date: 1983-02-16
Publication date: 1984-08-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、Ｘ線フィルム処理方式、特に例えば乳房のＸ
線フィルム像を処理して画素を複数の濃度レベルのうち
の１つの階層に分類せしめた上で病変個所を判読し易い
ように処理するＸ線フィルム処理方式に関するものであ
る・本願発明はそれに限られるものではないが、近年各種統
計の示す所によると乳ガン発生率は急上昇し、その早期
診断は緊急課題となっている。そして、マンモグラフイ
など検査法が普及しているに拘らず早期ガン発見の割合
は依然として少ない。

病理組織学的検索のためには早期ガン１００μｍないし
１５０μｍ径の円形病変を認識する必要がある。

一方人間が視認し得る最小の、φ像は十分な対比度をも
つ場合に３００μｍ　程度である。このために、超微小
焦点Ｘ線管球（５０μｍψ焦点）を用いて得られた像を
３倍に拡大してＸ線フィルム上に固定する３倍拡大術式
の開発が進められてい′る。即ち１００μｍの病巣はＸ
線フィルム上に肉眼で視認可能な３００μｍの蔭影とし
て現出できるようになっている。

しかし、このような病巣の蔭影はＸ線フィルム上で周辺
組織と充分な対比をもた々い場合が多い。

即ち、このような微小の病巣の場合には病巣上でのＸ線
透過距離が短かく、周辺の母地組織とのＸ線吸収差が少
なく劣弱な対比度をもつに過ぎず、上記病巣の存在が見
落されるおそれが十分にある。

また病巣周辺の母地組織における正常構築が変化してい
る状態や当該正常構築の破壊の程度を知ることがＸ線フ
ィルムによる診断上で重要であるが、上述の如き微小の
病巣の場合には上記母地組織の状態も甚だ微妙であり、
Ｘ線フィルム像の読影は従来の場合きわめて高い経験を
要するものであった。

本発明は、上記の点を解決することを目的としており、
原Ｘ線フィルム像を濃度によって階層化し、同一階層の
濃度レベルにある画素に対して例えば予め定めた表示パ
ターンを対応づけて出力するよう処理し、Ｘ線フィルム
像の読影を容易にしかつ確実なものとすることを目的と
している。

第１図は本明細書にいうＡモード表示ないしＥモード表
示を説明する説明図、第２図および第３図は被写体を円
錐とみなした場合のＸ線フィルム像の発生態様を説明す
る説明図、第４図は本発明の一実施例ブロック図、第５
図は本発明による装置の一実施例全体構成図、第６図お
よび第７図はＡモード表示を説明する説明図、第８図お
よび第９図はＢモード表示を説明する説明図、第１０図
はＣモード表示を説明する説明図、第１１図ないし第１
４図はＤモード表示およびＥモード表示を説明する説明
図、第１５図は本明細書にいうドモード表示およびＣモ
ード表示を説明する説明図、第１６図は本明細ｉＦにい
うＨモード表示を説明する説明図、第１７図は（↑モー
ド表示に対応する良性腫瘍の表示態様と乳カンの表示態
様とを説明する説明図、第１８図および第１９図は本発
明による表示態様のもつメリットを説明する説明図、第
２０図は乳ガンの一例と良性腫瘍とを夫々Ｂモード表示
とＣモード表示とＤモード表示とＣモード表示とによっ
て表示せしめた場合を説明する説明図を示す。

Ｘ線フィルム像の場合、上述した如く一般に母地組織と
病巣との間での濃度差が十分でないことが多い。このよ
うな状態を模式的な形で表わすと、第１図（Ａ）図示の
ように比較的黒く表示されている背景の下で一部がより
黒く表示される場合と、第１図（Ｂ）図示のように比較
的白く表示されている背景の下で一部がより白く表示さ
れる場合とが存在する。

第１図（０）　（Ｄ）は、成る閾値以上の濃度がある部
分を真黒にかつ以下の濃度におる部分を真白に表示した
表示モードを示している。そして、該表示モードを本明
細書においてはＡモード表示と呼んでいるが、該Ａモー
ド表示は本発明によるＢ表示モード、Ｃ表示モード・・
・・・・を得るための準備段階での一表示モードと考え
てよい。

第１図（Ｆ９　（Ｆ）は、Ｘ線フィルム像を複数の濃度
階層に分けて真白と真黒とを交互に対応づけた表示モー
ドを示し、本明細書においてはＢモード表示と呼んでい
る。

第１図（Ｇ）但）は、第１図（Ｆｌｉ）　ＣＦ）をネガ
・フィルム像としたときのポジ・フィルム像に対応し、
本明細書においてｔｒｉＣモード表示と呼んでいる。

第１図（１）　（Ｊ）は、Ｘ線フィルム像を複数の濃度
階層に分けて、各階層に対応して予め用意された濃度表
示パターンをもって表示せしめた表示モードを示し、本
明細書においてはＤモード表示と呼んでいる。

第１図（３）（Ｔ）は、第１図（１）　（Ｊ）をネガ・
フィルム像としたときのポジ・フィルム像に対応し、本
明細書においてはＥモード表示と呼んでいる。

なお、本明細書においては、更にＦモード表示、Ｇモー
ド表示、Ｈモード表示と呼んでいる表示モードなどが存
在するが、これらに関しては後述される。

第１図（＠ないしく→に示す如き各表示モードを参照す
ると判る如く、第１図（Ａ）図示あるいは第１図（Ｂ）
図示の如き状態の表示が、濃度の差を強調された形で、
濃度に差をもっ個所が十分に対比度の高い表示となって
力えられるものとなる。

第２図および第３図は、被写体を円錐とみなした場合の
Ｘ線フィルム像の発生態様を表わしている。今第２図図
示の如く、円錐形状の被写体１に対してＸ線管２からＸ
線を照射せしめ、Ｘ線フィルム３上に像を得るようにし
た場合を考える。この場合、円錐形状の被写体１の中心
軸近傍を通り抜けるＸ線は、当該被写体１０周辺部を通
る場合にくらべて、より多く吸収されて減衰を受ける。

したがって、第°、３図に例示する如く、Ｘ線フィルム
３上でのフィルム濃度は、当該被写体１の中心軸近傍の
濃度が小さく、周辺部の濃度が大きくなる。第３図図示
の場合、Ｘ線フィルム３上の濃度を、全く黒レベルから
白レベルにかけて、≠１、＋１′・・・・　＋８′　の
１６階層に分解するようにしたものとして表わされてい
る。

本発明の場合、上述の如き形で、Ｘ線フィルム３上の像
の濃度を例えば１６階層に分解した上で、各種モードに
対応した処理を行うようにしている。

ここでは便宜上濃度を１６階層に分けて説明しているが
実用上６４階層程度まで分けて処理することができる。

第４図は本発明の一実施例ブロック図を示し、第５図は
本発明による装置の一実施例全体構成図を示している。

図中の符号３はＸ線フィルムであって第２図図示の如く
して得られた被写体１のＸ線フィルム像が現像されてい
るものを表わしている。該Ｘ線フィルム３に対して光源
４を照射し、その透過光像をイメージセンサ−５によっ
て、画素単位に、像の濃度に対応したレベルをもつ電気
信号に変換される。当該電気信号は、増幅装置６によっ
て増幅され、増幅された信号がＡ、−１）変換装置７に
よってデジタル信号に変換されて電子計算機８に入力さ
れる。電子計算機８においては、Ａ−Ｄ変換器７からの
デジタル信号にもとづいて、第６図に示す如く、ｍ、≠１階層にある画素を例えば論理［Ｏｊ　とし、か
つ＋１階層よりも暗い画素を論理「１」としブこた＋１
階ｊ桶ｆ象　（Ａ　−１像　）　、（２）　　＋１′　
階層以上の明るさをもつ画素を論理「０」とし、かつ＋
１′　階層よりも暗い画素を論理「１］とした＋１′　
階層像（Ａ−１’像）、（８）＋８階層以上の明るさを
もつ画素を論理「０］とし、かつ≠８階層よりも暗い画
素を論理「１」とした＋８階層像（Ａ−８（象）、を夫々得るようにし、これら各Ａ＝ｌ像ないしＡ−８像
にもとづいて、本明細書にいうＢモードないしＨモード
などの各種の表示態様に対応した像ｅｉるＪ：うＩＣす
る０上記Ａ−１ないしＡ−８に示シタ各階層像は、第１
図（０）　Ｋ対応するＡモード表示に和尚するものであ
る。そして、当該Ａモードに対応した像やＢモードない
しＨモードに対応した像は、必要に応じて、外部記憶装
置９に保存され、またブラウン管１０やドツトプリンタ
１１によっテ可視的な形で出力される。更に上記の如く
得られた像や原画のうち、診断に有効な像について、患
者名などの一般情報と一緒に、磁気記録カード１２上に
記録せしめて、いわば健康カードを作成し、必要に応じ
て当該カード１２の内容を電子計算機８に入力し、各種
の処理を行い得るようにされる。

第７図は、上述のＡ−１像ないしＡ−８像における論理
「０」、「１」とＸ線フィルム３上の濃度との関係を示
したものである。図から、例えばＡ−１′像は上記第６
図に記述した如（、≠１′階層よシ明るい画素に対応し
て論理ｒＯＪが与えられがっ暗い画素に対応して論理「
１ｊが与えられているものであることが、明瞭となるで
あろう。第７図図示右端に示す符号（ｏＤ勤は、各Ａ　
−１（ｉｌないしＡ−８像について１対１に対応づけた
２進コードである。

以下、上記Ａ−１像ないしＡ−８像にもとづいて各種モ
ードに対応した像を得る処理について説明してゆく。

第８図および第９図は上述のＢモード表示を説明する説
明図である。第８図に示す如く、（４）　　上記Ａ−１
′像の画素の値ＰとＡ−１＠の画素の値Ｑとについて、ｋ３．　＝　Ｐ−Ｑ＋Ｐ　−Ｑ　　　　　　　−（１）
なる論理演算を行って、当該する画素について値Ｒを与
え、図示Ｂ　−１１象を得、（５）　　上記Ａ−２′像の画素の値ＰとＡ−２像の画
素の値Ｑとについて、第（１）式と同じ論理演算を行っ
て、同様に図示Ｂ−２像を得、（６）　　上記Ａ−７′像とＡ　−７仰とにもとづいて
同様にしてＢ−７像を得、（７）　　上記Ａ−８像上の各画素の値を、すべて論理
「１」　として、Ｂ−８像を得るようにする。そして、各Ｂ−１像ないしＢ−８像につい
て画素対応に、上記第（１）式と同様に「排他的オア論
理を行った結果の否定」をとって、重ねてゆき、第９図
図示の如き、円錐形状の被写体１に対応したＢモード表
示像１３を得る。なお、第１０図図示のＣモード表示膿
１４は、上記Ｂモード表示像１３の各画素の値を反転し
たものに対応している。

第１１図ないし第１４図は、Ｄモード表示およびＥモー
ド表示を説明する説明図を示している。

上記Ｂモード表示像１３においては、≠１階層、寺２階
層・・・、≠８階層にある画素に対して論理「１」を与
え、かつ≠１′階層、ナ２′階層・・・にある画素に対
して論理「０」を与えている。上記Ｃモード表示像１４
の場合は、その逆に、≠１階層≠２階層・・・・にある
画素に対して論理「０」を与え、かつ＋１′階層、豐２
′階層・・・・にある画素に対して論理「１」を与えて
いる。これらのことは、例えば１つの画素を４×４ドツ
トの点に対応づけて表示したとしたとき、合計で１６ド
ツトの各点に対してオール「１」かオールｒＯＪかの表
示パターンを対応づけたことに相当している。このこと
を表わすために、第１１図図示においては、各李１階層
ないし寺８階層に対応したＢモード表示やＣモード表示
に対して、１６ドツトに対して全黒または全白を与えて
示している。

上記に対して、Ｄモード表示やＥモード表示においては
、＋１階層、４＝１′階層、豐２階層・・・、≠８階層
の各画素に対応して、夫々特有の表示パターンを対応づ
けるようにしている。Ｄモード表示の場合には、＋−１
階層の画素に対して第１１図図示の如く１個のみが白ド
ツトとなる表示パターンを対応づけ、＋１′階層の画素
に対１〜て２＠のみが白ドツトとなる表示パターンを対
応づけ、・・・・るようにしている。上記Ｅモード表示
の場合には、Ｄモード表示の各ドラトラ反転した形の表
示に対応していると考えてよい。

第１２図は、６／３画素がすべて同じ階層にあるものと
して表わした表示態様を示している。図中の例えば「４
Ｄ］　は６／３画素のすべてが＋４階層にある場合のＤ
モード表示態様を表わしており、同じ表示がＥモード表
示の場合には６／３画素のすべてが４＝５階層にある場
合に対応している。

なお第１１図や第１２図、に示す如く、１つの画素に対
応して４×４ドツトを割付けて表示するとした場合、本
願明細書冒頭に述べた如き例えば２５０μｍ、Ｘ２５０
μｍの１つの画素が４×４ドツトで表示される形となり
、ドツトの直径を１／６禦と考えると、上記１つの画素
（２５０μ１Ｘ２５０μｒＩＬ）が４／　６　ｒＩＬｍ
　Ｘ　４７６、、、、の大ききて表示されるものとなる
。換言すると、上記２５０μｍＸ２５０μｍ　の大きさ
の画素が６６６μｍＸ６６６μｍ　の大きさで表現され
ることとなり、面積で考えて約７．１８倍に拡大された
形で表示されるものとなる。勿論、１画素に対応して一
般にル×ルドットの表示バターーンを割当てることがで
きることから、メモリ容量が許される限ぎり、ルの値を
犬にとれば出力画像の面積をより大きく拡大されたもの
として表示することができると共に、濃度階層を多くと
ることが可能となる。

第１３図はＤモード表示像１５を示し、第１４図はＥモ
ード表示像１６を示している。なお、図示の場合には、
上述のドツト表示の代わりに各階層に対応した形で細線
の幅を変化せしめた表示・くターンで例示している。

第１５図は本明細書にいうＦモード表示およびＧモード
表示を説明する説明図を示している。今仮に第１５図（
Ａ）図示の如きＢモード表示像１３が得られている場合
、図示切断線１７による切断面について、階層レベルを
縦軸にとって表示してみると、図示のＦモード表示像１
８が得られる。そして、尚該Ｆモード表示像１８につい
て包絡線を描くと、第１５図（Ｂ）図示の如きＧモード
表示像１９が得られる。

第２図および第３図に示した被写体１とＸ線フィルム３
上の像の濃度との対応から判る如く、Ｆモード表示像１
８やＧモード表示像１９における山の高さは、被写体１
中をＸ線が通過する通過距離に対応している。このこと
は、換言すると、被写体１の形状と対応していると考え
てもよい。

第１６図はこの点をより明瞭に示す説明図であり、Ｂモ
ード表示像１３を切断線１７−５．１７−４　・・・に
て切断した場合のＧモード表示像１９−５．１９−３　
・・・・が得られ、−力Ｂモード表示像１３は図示符号
２ｏにて表示する如き円錐に対応するものであることが
ら、必要に応じて、図示Ｈモード表示像２１の如く被写
体１の斜視図を描くことが可能となる。

第１７図（Ａ）は、Ｇモード表示に対応する良性腫瘍の
表示像を示している。また第１７図（Ｂ）、（Ｃ）は夫
々Ｇモード表示に対応する乳ガンの表示像を示している
。図は４．良性腫瘍の場合や乳ガン争よりなる被写体に
対して図示白抜き矢印方向からＸ線を照射せしめた結果
のＧモード表示像１９を典型的な形として描いたもので
あるが、ガン化している被写体については、第１７図（
Ｂ）、（０）図示の如き例えばＧモード表示像１９にお
いて、不規則な凹凸形状が存在しているものとなってい
ることが多い。このことからも、上記Ｆモード表示、Ｇ
モード表示、１１モ一ド表示がガン診断に有効なもので
あることが理解されよう。

第１８図において、横軸はＸ線フィルム上の濃度を表わ
し、縦軸は処理結果の表示像の濃度を表わしている。第
１８図（励図示においては、Ｘ線フィルム上の像を１６
階層の濃度レベルに分けて、各階層にその−１ま例えば
第１２図図示の表示態様「ＩＥ」、ｒｌ’Ｅｊ・・・・
を割つける形で処理した場合の対応グラフ２２が示され
ている。

これに対して、第１８図（Ｂ）図示の場合には、例えば
対応グラフ２３の場合のように、Ｘ線フィルム上の本来
の濃度レベルが略０．８から２．４の範囲にあったもの
が処理結果の表示像において濃度レベルが略３．２から
Ｏの範囲の表示態様例えば「８′Ｅ」、「７′Ｅ」・・
・・ｒｌ’Ｂｊに変換される。即ち、濃度差が拡大され
て表示される。また第１８図（０）図示の場合には、例
えば対応グラフ２４の場合のように、Ｘ線フィルム上の
本来の濃度レベルが略０．８から２．４の範囲にあった
ものが処理結果の表示像において濃度レベルが略Ｏから
３．２の範囲の表示態様例えばｒ　１’　ＥＪ、ｒ２’
Ｅｊ・・・・、ｒ８’ＥＪに変換される。

第１９図は、乳房のＸ線フィルム像（マンモグラフイ）
上の画素の濃度についてのヒストグラムをとり、正常組
織に対応するヒストグラム２５と腫瘍組織に対応するヒ
ストグラム２６とを対比して示したものである。図から
判る如く、腫瘍組織の個所においては、Ｘ線フィルム上
で明るい濃度レベルのものとして現われているが、−力
正常組織であって同じ濃度レベルをもつものも存在して
おり、両者は濃度のみでは必らずしも明確に識別するこ
とができない。しかし、上述した如く、Ｂモードないし
Ｈモードの如き各種の表示態様をとって、濃度対化度の
悪い像を明確な濃度対比をもつ像に変換する処理を行う
ことによって、ガン診断を容易にすることができる。

第２０図は、ガン組織と良性腫瘍との場合について、Ｂ
モード表示、Ｃモード表示、Ｄモード表示、Ｃモード表
示を行った態様を模写した説明図を示している。第２０
図（Ｂ）は良性腫瘍の原画に対応するものであり、第２
０図（Ｉ））ばＢモード表示像１３、第２０図（Ｆ）　
Ｉｄ　Ｃモード表示像１４、第２０図（Ｈ）はＤモード
表示像１５、第２０図（Ｊ）はＣモード表示像１９に対
応している。また第２０図（菊はガン組織の原画に対応
するものであり、第２０図（０）はＢモード表示像１３
、第２０図（Ｋ）はＣモード表示像１４、第２０図（Ｇ
）はＤモード表示隊１５、第２０図（１）はＣモード表
示１＃１９に対応している。

ガン組織部分のＸ線フィルム像は、第２０図（Ａ）に示
す如きもののみではないが、一般に、（１）ネガフィル
ム上で白いボンボンの点が群になって現われたり、（１
り輪郭が不規則な星型となって現われたり、（ｉｆｆ）
　Ｃモード表示像１９において凹凸のある像となって現
われたりすることが多い。

なお、本願特許請求の範囲にいう濃度階層化処理部、フ
ィルム像再生処理部、１次元再生処理部は、第４図図示
の電子計算機８の内部処理とじて存在するものであシ、
当該電子計算機の処理として通常の手段で実行できるの
で、細部にわたる記載を省略す−る。

以上説明した如く、本発明によれば、Ｘ線フィルム上の
画素の濃度を、濃度階層にしたがって分類し、同じ濃度
階層をもつ画素に対して、視覚的に識別し易い表示パタ
ーンを割つけて表示するようにしている。このために背
景との対比度の悪い像を主力立たせる形で表示すること
が可能となり、診断精度を向上することが可能となる。

なお、本願発明の場合、１画素の大きさを２５０μｍＸ
　２５０μｍとした場合に、局部的な１００啓ｍ×１０
０ＶＬｒｒＬの画面に対応して、１６０　ＫＢ程度の、
記憶容量をもって１つのモードの像を記録することがで
きる。また必要に応じて全景画面を必要とする場合には
、１画素の太きさとして１ｍｍＸ１ｉｒＩＬ　として１
６０ＫＢ　　をもって記録することができる。

更に上記Ｂモード表示、Ｃモード表示、Ｄモード表示、
Ｅモード表示において、彩色することについて触れなか
ったが、白・黒２色のみでなく、必要に応じて各モード
について所望の色彩をもって表示することができること
は言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本明細書にいうＡモード表示ないしＥモード表
示を説明する説明図、第２図および第３図は被写体を円
錐とみなした場合のＸ線フィルム像の発生態様を説明す
る説明図、第４図は本発明の一実施例ブロック図、第５
図は本発明による装置の一実施例全体構成図、第６図お
よび第７図はＡモード表示を説明する説明図、第８図お
よび第９図ばＢモード表示を説明する説明図、第１０図
はＣモード表示を説明する説明図、第１１図ないし第１
４図はＤモード表示およびＥモード表示を説明する説明
図、第１５図は本明細書にいうＦモード表示およびＣモ
ード表示を説明する説明図、第１６図は本明細書にいう
Ｈモード光示を説明する説明図、第１７図はＣモード表
示に対応する良性腫瘍の表示態様と乳ガンの表示態様と
を説明する説明図、第１８図および第１９図は本発明に
よる表示態様のもつメリットを説明する説明図、第２０
図は乳ガンの一例と良性腫瘍とを夫々Ｂモード表示とＣ
モード表示とＤモード表示とＣモード表示とによって表
示せしめた場合を説明する説明図を示す。図中、１は被写体、２はＸ線管、３はＸ線フィルム、４
は光源、５はイメージセンｔ、７ＨＡ−Ｄ変換装置、８
は電子計算機、９は外部記憶装門、１３はＢモード表示
像、１４はＣモード表示像、１５はＤモード表示像、１
６はＥモード表示像、１８ばＦモード表示像、１９はＣ
モード表示像、２１はＨモード表示像を表わす。特許出願人　有限会社　ティ　エッチェス代理人弁理士
　森１）　寛（外６名）第１図第２図第４図第５図ｎ第６図篤７図第８図第９図第１１図沌１２図第１３図第１５図第１６図第１７図（Ａ）　　　　　　　（Ｂ）　　　　　　　（Ｃ）９　
　　　　９　　　　　９第旧図第１９図フィルム７農度

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ線フィルム上の像をイメージセンサによって電
気信号に変換して処理するＸ線フィルム処理方式におい
て、Ｘ線フィルム像を各画素毎に濃度を対応づけて記憶
する記憶装置、該記憶装置の内ゝ容を読出して各画素の
濃度を複数個の予め定められた濃度レベルによってスラ
イスして分類する濃度階層化処理部、該濃度階層化処理
部による処理結果にもとづいて同一の階層に分類された
画素に対して各階層間で濃度差を拡大するよう予め定め
られた表示パターンを対応づけるフィルム像再生処理部
を少なくともそなえ、与えられたＸ線フィルムの像を濃
度階層化されたフィルム像に変換して出力するようにし
たことを特徴とするＸ線フィルム処理方式。
（２）　　Ｘ線フィルム上の像をイメージセンサに与っ
て電気信号に変換して処理するＸ線フィルム処理方式に
おいて、Ｘ線フィルム像を各画素毎に濃度を対応づけて
記憶する記憶装置、該記憶装置の内容を読出して各画素
の濃度を複数個の予め定められた濃度レベルによってス
ライスして分類する濃度階層化処理部、該濃度階層化処
理部による処理結果にもとづいて同一の階層に分類され
た画素に対して少なくとも２次元の座標の１つの濃度座
標系上で同一濃度座標値を対応づけると共に上記各画素
の位置座標値を少なくとも１つの他の座標系上で表現す
るフィルム像ル次元再生処理部を少なくともそなえ、与
えられたＸ線フィルムの像を濃度階層化してル次元平面
上に表示するようにしたことを特徴とするＸ線フィルム
処理方式。