WO2013141067A1 - 画像生成装置 - Google Patents

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WO2013141067A1
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謙太 嶋村
宏 大和
遠山　修
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コニカミノルタ株式会社
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    • G06T2207/30061—Lung

Definitions

  • the present invention relates to an image generating device for a dynamic image in which a predetermined part of a human body or an animal is photographed.
  • a semiconductor image sensor such as an FPD (flat panel detector) can be used to capture a dynamic image of a subject area including the target region. It has become possible to carry out diagnosis by analyzing the movement of a part or the like. For example, extraction of ventilation information in the lung field from chest X-ray dynamic images, and examination of supporting diagnosis / treatment (CAD for X-ray animation) by quantitative analysis of dynamic functions based on changes in lung field concentration and movement Has been.
  • FPD flat panel detector
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image generating apparatus with good workability and visibility when displaying a dynamic image of a predetermined part of a human body or an animal. .
  • An image generation apparatus includes a dynamic image acquisition unit that acquires a dynamic image capturing a predetermined part of a human body or an animal in time sequence, and a detection unit that detects a temporal change in a physical state of the predetermined part.
  • a diagnosis support information generation unit that performs analysis based on a temporal change in the physical state of the predetermined part detected by the detection unit, and generates the analysis result as diagnosis support information; and the diagnosis support information is the dynamic image
  • the display image includes a dynamic image display portion for displaying the dynamic image, a first analysis result and a second analysis result of the diagnosis support information.
  • Knowledge A list display portion for displaying capable to allow list in the time axis direction, characterized in that an image containing.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a radiation dynamic image capturing system according to each embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a dynamic image captured by radiological image capturing.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a display image in the reference example.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image generation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image generation apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image generation apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view illustrating a part of a waveform measured by an electrocardiograph.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the setting state of coordinate axes for an image.
  • FIG. 8 is a schematic diagram illustrating the setting state of coordinate axes for an image.
  • FIG. 9 is a schematic view illustrating heart wall fluctuation.
  • FIG. 10 is a schematic view illustrating the fluctuation cycle of the lateral width of the heart related to the pulmonary dynamic image during respiratory arrest.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a display relating to blood flow.
  • FIG. 12 is a diagram exemplifying a waveform showing a time change of a blood flow signal value in a pulmonary blood vessel region.
  • FIG. 13 is a schematic view illustrating contour extraction of a lung field region.
  • FIG. 14 is a schematic view illustrating the positions of feature points in the lung field region.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating generation of respiratory phase diagnosis support information.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a display image according to the first embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating a display image according to the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a display image according to the second embodiment and the third embodiment.
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining the basic operation of the image generation apparatus realized in the first embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image generation apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing waveform data of heartbeat (blood flow) in time series.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing waveform data of respiratory information in time series.
  • FIG. 22 is a flowchart for explaining the basic operation of the image generation apparatus realized in the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a block diagram illustrating a functional configuration of an image generation apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart for explaining the basic operation of the image generating apparatus realized in the fifth embodiment.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating the joint angle in joint flexion and extension.
  • FIG. 26 is a diagram schematically illustrating the generation of the bending / extension phase diagnosis support information.
  • FIG. 27 is a diagram illustrating a display image when blood flow information is displayed as diagnosis support information.
  • FIG. 28 is a block diagram illustrating a part of the functional configuration of the image generation apparatus according to this embodiment.
  • the radiation dynamic image capturing system captures a radiation image of a subject using a human or animal body as a subject, and generates a desired display image.
  • FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a radiation dynamic image capturing system according to the first embodiment.
  • the radiation dynamic imaging system 100 includes an imaging device 1, an imaging control device 2 (imaging console), an image generation device 3 (diagnosis console), and an electrocardiograph 4.
  • the imaging device 1 and the electrocardiograph 4 are connected to the imaging control device 2 via a communication cable or the like, and the imaging control device 2 and the image generation device 3 are connected via a communication network NT such as a LAN (Local Area Network).
  • NT such as a LAN (Local Area Network).
  • Each device constituting the radiation dynamic image capturing system 100 conforms to the DICOM (Digital Image and Communication Communications in Medicine) standard, and communication between the devices is performed according to the DICOM standard.
  • DICOM Digital Image and Communication Communications in Medicine
  • the imaging apparatus 1 is configured by, for example, an X-ray imaging apparatus or the like, and is an apparatus that captures the chest dynamics of the subject M accompanying breathing. Dynamic imaging is performed by acquiring a plurality of images sequentially in time while repeatedly irradiating the chest of the subject M with radiation such as X-rays. A series of images obtained by this continuous shooting is called a dynamic image. Each of the plurality of images constituting the dynamic image is called a frame image.
  • the imaging apparatus 1 includes an irradiation unit (radiation source) 11, a radiation irradiation control device 12, an imaging unit (radiation detection unit) 13, a reading control device 14, a cycle detection sensor 15, The cycle detection device 16 is provided.
  • the irradiation unit 11 irradiates the subject M with radiation (X-rays) according to the control of the radiation irradiation control device 12.
  • the illustrated example is a system for the human body, and the subject M corresponds to the person to be inspected.
  • the subject M is also referred to as a “subject”.
  • the radiation irradiation control device 12 is connected to the imaging control device 2 and performs radiation imaging by controlling the irradiation unit 11 based on the radiation irradiation conditions input from the imaging control device 2.
  • the imaging unit 13 is configured by a semiconductor image sensor such as an FPD, and converts the radiation irradiated from the irradiation unit 11 and transmitted through the subject M into an electrical signal (image information).
  • a semiconductor image sensor such as an FPD
  • the reading control device 14 is connected to the photographing control device 2.
  • the reading control device 14 controls the switching unit of each pixel of the imaging unit 13 based on the image reading condition input from the imaging control device 2, and switches the reading of the electric signal accumulated in each pixel.
  • the image data is acquired by reading the electrical signal accumulated in the imaging unit 13.
  • the reading control device 14 outputs the acquired image data (frame image) to the imaging control device 2.
  • the image reading conditions are, for example, a frame rate, a frame interval, a pixel size, an image size (matrix size), and the like.
  • the frame rate is the number of frame images acquired per second and matches the pulse rate.
  • the frame interval is the time from the start of one frame image acquisition operation to the start of the next frame image acquisition operation in continuous shooting, and coincides with the pulse interval.
  • the radiation irradiation control device 12 and the reading control device 14 are connected to each other, and exchange synchronization signals with each other to synchronize the radiation irradiation operation and the image reading operation.
  • the cycle detection device 16 detects the respiratory cycle of the subject M and outputs cycle information to the control unit 21 of the imaging control device 2.
  • the cycle detection device 16 also measures and controls the cycle detection sensor 15 that detects the movement of the chest of the subject M (respiration cycle of the subject M) by laser irradiation and the time of the respiratory cycle detected by the cycle detection sensor 15.
  • a timing unit (not shown) that outputs to the unit 21.
  • the imaging control device 2 outputs radiation irradiation conditions and image reading conditions to the imaging device 1 to control radiation imaging and radiographic image reading operations by the imaging device 1, and also captures dynamic images acquired by the imaging device 1. Displayed for confirmation of whether the image is suitable for confirmation of positioning or diagnosis.
  • the photographing control device 2 includes a control unit 21, a storage unit 22, an operation unit 23, a display unit 24, and a communication unit 25, and each unit is connected by a bus 26. ing.
  • the control unit 21 includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the CPU of the control unit 21 reads the system program and various processing programs stored in the storage unit 22 in accordance with the operation of the operation unit 23, expands them in the RAM, and performs shooting control processing described later according to the expanded programs.
  • Various processes including the beginning are executed to centrally control the operation of each part of the imaging control device 2 and the operation of the imaging device 1.
  • the storage unit 22 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, or the like.
  • the storage unit 22 stores various programs executed by the control unit 21 and data such as parameters necessary for execution of processing by the programs or processing results.
  • the operation unit 23 includes a keyboard having cursor keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse.
  • the operation unit 23 is input via a keyboard key operation, a mouse operation, or a touch panel.
  • the indicated instruction signal is output to the control unit 21.
  • the display unit 24 is configured by a monitor such as a color LCD (Liquid Crystal Display), and displays an input instruction, data, and the like from the operation unit 23 in accordance with an instruction of a display signal input from the control unit 21.
  • a monitor such as a color LCD (Liquid Crystal Display)
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the communication unit 25 includes a LAN adapter, a modem, a TA (Terminal Adapter), and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.
  • the image generation device 3 acquires the dynamic image transmitted from the imaging device 1 via the imaging control device 2, and displays an image for a doctor or the like to perform an interpretation diagnosis.
  • the image generation device 3 includes a control unit 31, a storage unit 32, an operation unit 33, a display unit 34, and a communication unit 35, and each unit is connected by a bus 36. ing.
  • the control unit 31 includes a CPU, a RAM, and the like.
  • the CPU of the control unit 31 reads the system program and various processing programs stored in the storage unit 32 in accordance with the operation of the operation unit 33, expands them in the RAM, and executes various processes according to the expanded programs.
  • the operation of each part of the image generating apparatus 3 is centrally controlled (details will be described later).
  • the storage unit 32 is configured by a nonvolatile semiconductor memory, a hard disk, or the like.
  • the storage unit 32 stores various programs executed by the control unit 31 and data such as parameters necessary for execution of processing by the programs or processing results.
  • the storage unit 32 stores an image generation processing program for executing an image generation process described later.
  • These various programs are stored in the form of readable program codes, and the control unit 31 sequentially executes operations according to the program codes.
  • the operation unit 33 includes a keyboard having cursor keys, numeric input keys, various function keys, and the like, and a pointing device such as a mouse.
  • the operation unit 33 is input via a keyboard key operation, a mouse operation, or a touch panel.
  • the instruction signal is output to the control unit 31.
  • the display unit 34 is composed of a monitor such as a color LCD, and displays an input instruction from the operation unit 33, data, and a display image to be described later in accordance with an instruction of a display signal input from the control unit 31.
  • the communication unit 35 includes a LAN adapter, a modem, a TA, and the like, and controls data transmission / reception with each device connected to the communication network NT.
  • the electrocardiograph 4 includes a phase detection unit 41, and the phase detection unit 41 performs an imaging operation by the imaging device 1 in response to a control signal from the CPU of the control unit 21.
  • the phase of the heartbeat (blood flow) of the subject M is detected.
  • the heartbeat is also treated as a kind of blood flow.
  • the phase detector 41 can also be provided in the imaging control device 2.
  • FIG. 2 is a dynamic image obtained by radiographic imaging with respect to the dynamics of the chest of the subject M accompanying breathing
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a display image generated in the reference example.
  • the display image IG0 of FIG. 3 the frame image MI, the graph G1 indicating the position of the diaphragm, the graph G2 indicating the width of the rib cage, the graph G3 indicating respiratory information, and the heart rate information (in synchronization with the frame image MI)
  • a graph G4 indicating (blood flow information) is displayed on one side of the frame image MI.
  • the frame images M1 to M10 are obtained by continuously photographing one cycle of the respiratory cycle (details will be described later) at a constant photographing timing.
  • the frame images M7, M8, and M9 in FIG. 2 are important frame images for diagnosis by a user who is an expert such as a doctor, and the region IR (see FIGS. 2 and 3) is the diagnosis target.
  • the phase position of the graph G1 at this moment is indicated by a line LT (see FIG. 3).
  • a desired frame image MI is searched for while operating the progress bar PB corresponding to the progress of reproduction of the dynamic image, and the frame image MI is observed in detail. Diagnose.
  • detailed diagnostic data here, the graph G1 and the line LT
  • the diagnostic efficiency is extremely poor.
  • the operator can easily select and operate the desired frame image MI, and the gaze movement is reduced by reducing the gaze on the diagnostic data, so that the dynamic image to be originally diagnosed can be obtained. It is hoped that we will continue to focus and focus.
  • the diagnosis time by moving image interpretation is shortened.
  • the image generation device 3 of the dynamic radiographic imaging system 100 uses a state change based on a periodic time change of the heart or lungs (predetermined part) of the subject M as diagnosis support information. By generating a display image that is easily displayed in the axial direction, the work of searching for a desired frame image MI related to diagnosis is reduced.
  • the control unit 31 mainly includes a dynamic image acquisition unit 110, a detection unit 120, a diagnosis support information generation unit 150, and a display image generation unit 160.
  • the display unit 34 includes a reproduction time adjustment unit 341 that displays the display image generated by the display image generation unit 160 and allows the user to refer to the display image by changing the reproduction time.
  • control unit 31 As shown in FIGS. 4 and 5 is described as being realized by executing a preinstalled program, but it is realized with a dedicated hardware configuration. May be.
  • the dynamic image acquisition unit 110 acquires a dynamic image that captures a target part (predetermined part) of a human body or an animal photographed by the reading control device 14 of the imaging apparatus 1 in time order.
  • the target region is assumed to be a heart region in FIG. 4 and a lung region in FIG.
  • the imaging control device 2 is interposed and stored in the storage unit 22 of the imaging control device 2.
  • the processed data is output to the communication unit 35 of the image generation device 3 via the communication unit 25.
  • the detection unit 120 includes a predetermined part period specifying part 130, and detects a temporal change in the physical state of the target part (see FIGS. 4 and 5).
  • the term “physical state” here refers to a geometric shape such as the heart and lungs, and also includes the concentration of blood flow (the presence or absence of blood flow).
  • Periodic changes in the heart or lungs of the subject M that is, blood flow (including heartbeat) and respiratory phase information and frequency (cycle) information are detected.
  • the detection of a temporal change in this case means detection of a temporal change in a region periodic physical state such as an external shape of an organ and a blood flow concentration.
  • the predetermined part period specifying unit 130 specifies a target part period (predetermined part period) that is a periodic time change of the physical state of the target part.
  • the first blood flow information detection method and the first and second respiration information detection methods used in the present embodiment will be described as methods for calculating the phase information by blood flow and respiration.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an electrocardiogram waveform of the subject M.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the magnitude (voltage) of the electric signal
  • the so-called P wave, Q wave, R wave, S wave, T wave, and U wave shapes are shown. Curves showing changes in electrical signals including curves Pp, Qp, Rp, Sp, Tp and Up are shown.
  • the predetermined region period specifying unit 130 analyzes the above points (Pp, Qp, Rp, Sp, Tp, and Up) based on the detection result acquired from the phase detection unit 41, thereby providing a heart rate (blood flow). ) Specify the period.
  • the detection operation by the phase detection unit 41 is performed in synchronization with the imaging operation by the imaging device 1 (see FIG. 1).
  • 4 shows the electrocardiograph 4 and the image generation device 3 directly connected to each other, but in reality, the imaging control device 2 is interposed and stored in the storage unit 22 of the imaging control device 2.
  • the detection data is output to the communication unit 35 of the image generation device 3 via the communication unit 25.
  • the predetermined part period specifying unit 130 is configured so that the heartbeat (blood flow) period can be set from the outside, so that it is possible to automatically acquire a periodic time change of the target part.
  • the first blood flow information detection method it is possible to obtain information for generating the graph G4 indicating the blood flow information described above.
  • ⁇ 1st respiration information detection method The measurement result by another apparatus It implements by the measurement by another apparatus as a 1st respiration information detection method.
  • a method of measuring with another device for example, an apparatus as described in Japanese Patent No. 3793102 can be used.
  • a method implemented by monitoring with a sensor composed of a laser beam and a CCD camera for example, "Study on sleep monitoring of sleepers using FG visual sensor", Hiroto Aoki, Masato Nakajima, IEICE Society Conference Lectures 2001. Information and Systems Society Conference Proceedings, 320-321, 2001-08-29, etc.
  • a sensor composed of a laser beam and a CCD camera for example, "Study on sleep monitoring of sleepers using FG visual sensor", Hiroto Aoki, Masato Nakajima, IEICE Society Conference Lectures 2001. Information and Systems Society Conference Proceedings, 320-321, 2001-08-29, etc.
  • the cycle detection sensor 15 of the cycle detection device 16 can be used in the detection unit 120 (predetermined part period specifying unit 130).
  • a method for detecting the respiratory cycle there are a method of detecting the movement of the subject's chest using a respiratory monitor belt, and a method of detecting a respiratory airflow using an anemometer. It is also possible to apply.
  • the first respiration information detection method it is possible to obtain information for generating the graph G3 indicating the respiration information described above and a color bar C1 described later.
  • the predetermined part cycle specifying unit 130 is configured to be able to set the respiratory cycle from the outside, so that it is possible to automatically acquire a periodic time change of the target part.
  • Second respiratory information detection method area value or distance between feature points
  • the area value of the lung field is calculated using the captured image acquired by the dynamic image acquisition unit 110 By doing so, it becomes respiratory information.
  • the lung field area can be obtained by extracting the contour of the lung field and defining the number of pixels in the region surrounded by the contour as the lung field region. That is, respiratory information can be obtained by detecting the position of the diaphragm and the width of the thorax.
  • the second respiration information detection method it is possible to obtain information for generating the graph G1 indicating the position of the diaphragm and the graph G2 indicating the width of the rib cage.
  • FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the contour extraction of the lung field.
  • the lung field may be extracted for each of the left and right sides, or may be extracted as an outline OL including the heart and spine regions.
  • conventional techniques for example, “Image feature analysis and computer-aided diagnosis: Accurate determination of ribcage boundary in chest radiographs”, Xin-Wei Xu and Kunio Doi, Medical Physics, Volume 22 (1995), May pp.617-626 etc.
  • image feature analysis and computer-aided diagnosis Accurate determination of ribcage boundary in chest radiographs”
  • Xin-Wei Xu and Kunio Doi Medical Physics, Volume 22 (1995), May pp.617-626 etc.
  • the predetermined region period specifying unit 130 extracts the contour OL of the lung field using the acquired captured image, and uses the number of pixels in the extracted region as the feature amount. Detect as the area of the lung field.
  • respiration information detection method it is also possible to calculate the distance between feature points in the lung field region using the captured image acquired by the dynamic image acquisition unit 110 and use it as respiration information. That is, lung field extraction is performed in the same manner as described above, and two feature points are obtained from the extracted region, and a feature amount is calculated by obtaining a distance between the two points.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating positions of feature points in the lung field region.
  • the lung apex is the upper end LT of the lung region, and from the lung apex to the body axis direction.
  • FIG. 14B illustrates an example in which the intersection of the straight line and the diaphragm is extracted as the lower end LB of the lung region.
  • the apex of the lung is extracted as the upper end LT of the lung region, and the lateral angle is extracted as the lower end LB of the lung region. This is an example.
  • the predetermined part period specifying unit 130 extracts the contour OL of the lung field region using the acquired captured image, and obtains the distance between the feature points from the extracted region.
  • the respiratory cycle is set by detecting the distance.
  • the predetermined part cycle specifying unit 130 detects the respiratory cycle based on the temporal change in the area value of the lung field region or the distance between feature points (change in the shape of the predetermined part) captured in the dynamic image. Therefore, it becomes possible to automatically acquire the respiratory cycle.
  • the predetermined part cycle specifying unit 130 uses a frequency analysis or the like based on the temporal change (the change in the shape of the predetermined part) of the area value of the lung field region or the distance between feature points captured in the dynamic image. Is preferably detected. As a result, it is possible to automatically extract the desired fluctuation component from which the noise component has been removed, so that the temporal change in the area value of the lung field region or the distance between the feature points (a state in which the predetermined part changes over time) is more accurate. It becomes possible to grasp.
  • Diagnosis Support Information Generation Unit 150 performs analysis based on the temporal change in the physical state of the target site such as the heart or lung detected by the above-described detection unit 120 (predetermined site period specifying unit 130), and the analysis result is obtained. Generated as diagnosis support information.
  • the diagnosis support information includes a first analysis result and a second analysis result based on the analysis.
  • the first analysis result indicates expiration and the second analysis result indicates inspiration.
  • the diagnosis support information may include a third analysis result in addition to the first analysis result and the second analysis result.
  • the third analysis result includes a respiratory stop state.
  • the method of holding the analysis result as metadata in the dynamic image that is, the diagnosis support information generated in the diagnosis support information generating unit 150 is the dynamic image (frame). As shown in FIG. 28, it may be associated with the image MI) in terms of time and may be retained in the retaining unit 32 or may be managed as a separate database. This is desirable because it is not necessary to calculate measurements and image feature quantities during diagnosis. Further, it may be held only for important state change information that may be displayed as diagnosis support information.
  • diagnosis support information in respiratory information and blood flow information will be described.
  • one cycle of the breathing cycle (breathing cycle) B is composed of inspiration and expiration, and consists of one expiration and one inspiration.
  • inspiration cycle the area of the lung field in the thorax increases as the diaphragm lowers and breathes in.
  • the maximum inhalation time B1 is when the maximum amount of breath is inhaled (the conversion point between inspiration and expiration).
  • exhalation the area of the lung field decreases as the diaphragm rises and exhales, but when exhaling to the maximum (conversion point between exhalation and inspiration) becomes the maximum exhalation time B2 (see FIG. 21). ).
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating the generation of the respiratory phase diagnosis support information with respect to the respiratory information cycle specified by the predetermined part cycle specifying unit 130.
  • the first analysis result indicates expiration
  • the second analysis result indicates inspiration
  • the respiratory phase corresponds to the time change
  • diagnostic support information that can be identified in the respiratory cycle is obtained. Generate.
  • display is performed using diagnosis support information in respiratory information, but display is also possible using diagnosis support information in blood flow information (see FIG. 27).
  • diagnosis support information in blood flow information in the blood flow information shown in FIG. 11, the first analysis result indicates “present” of the blood flow, the second analysis result indicates “not present” of the blood flow, and changes the blood flow phase over time.
  • diagnostic support information that can be identified in the blood flow cycle is generated.
  • diagnosis support information is efficient if it is fixed in the case where the diagnosis contents are predetermined.
  • a patient suspected of having a pulmonary embolism may employ a pulmonary blood flow phase effective for pulmonary embolism.
  • a pulmonary blood flow phase effective for pulmonary embolism For patients with suspected respiratory abnormalities, in addition to adopting an effective respiratory phase for respiratory diagnosis, if several abnormal patterns of the respiratory system can be analyzed, multiple changes in the state can be seen. Diagnostic information may be employed.
  • the display image generation unit 160 generates a display image for displaying the frame image MI (dynamic image) and diagnosis support information. That is, the display image is generated by associating the phase change of the target region with the temporally corresponding frame image MI.
  • the display image generation unit 160 displays the dynamic image display portion 161 that displays the dynamic image and the first analysis result and the second analysis result of the diagnosis support information so that they can be identified and listed in the time axis direction.
  • a display image provided with a list display portion 162 to be displayed and a playback time display portion 163 for displaying playback time information corresponding to the display of the dynamic image display portion 161 is generated (see FIGS. 4 and 5). That is, the display image includes the list display portion 162 and is generated including an index indicating a specific position of the list display portion 162 in the time axis direction. Then, the display image generation unit 160 generates a display image so that the dynamic image at the time corresponding to the specific position indicated by the index is displayed on the dynamic image display portion 161.
  • the dynamic image (frame image) displayed on the dynamic image display portion 161 and the specific position in the time axis direction of the list display portion 162 indicated by the index have a correspondence relationship. Even when the dynamic image is displayed on the dynamic image display portion 161 in a moving image manner, the diagnosis support information displayed on the list display portion 162 is displayed in a still image manner, and the index of the list display portion 162 is displayed. Is displayed to move in the time axis direction.
  • the dynamic image display portion 161 is rectangular, and the list display portion 162 is a long region along one side of the dynamic image display portion 161, and the longitudinal direction thereof and the time axis direction of the diagnosis support information are It corresponds.
  • the detection unit 120 detects temporal changes in the physical state of the plurality of target sites, respectively, and the diagnosis support information generation unit 150 Analysis is performed based on temporal changes in the physical state of the target part, and analysis results for a plurality of target parts are generated as a plurality of diagnosis support information, respectively, and the list display part 162 displays the plurality of diagnosis support information To do.
  • FIG. 16 is an example in which the display image IG generated by the display image generation unit 160 is displayed on the display screen of the display unit 34.
  • the display image IG includes a frame image MI taken for the subject M and graphs G1 to G4 common to FIG. -Color bar C1, corresponding to the respiratory phase of the lung field ⁇ Progress bar PB, -Playback time display part TM Are displayed in parallel.
  • the graph G3 indicating the respiratory information and the color bar C1 are information obtained from the first respiratory information detection method
  • the graph G1 indicating the position of the diaphragm and the graph G2 indicating the width of the thorax are
  • the graph G4 showing the blood flow information is information obtained from the first blood flow information detection method, and is information obtained from the first blood flow information detection method.
  • the portion for displaying the frame image MI corresponds to the dynamic image display portion 161
  • the portion of the color bar C1 corresponds to the list display portion 162
  • the reproduction time display portion TM The part corresponds to the reproduction time display part 163.
  • the progress bar PB and the color bar C1 are displayed in an integrated manner.
  • the list display portion 162 displays the first analysis result and the second analysis result such as exhalation and inhalation in different color displays (for example, simple display with two colors) or shades (so-called gradation).
  • a display form may be used.
  • As a method of expressing a difference in state change it can be expressed by a difference in luminance, a difference in hue, a difference in saturation, etc., and a plurality of state changes may be expressed in luminance and hue, RG and BY. .
  • the degree of phase can be expressed more clearly, and a fine grasp can be made as necessary. Therefore, referring to the display image IG makes it easy to visually recognize the diagnostic content of the target part, and the diagnostic efficiency is further improved.
  • the reproduction time display part 163 (that is, the reproduction time display part TM) adopts a display form that can be recognized by being close to the list display part 162 (that is, the color bar C1). This makes it possible to visually grasp the diagnosis support information and the reproduction time at the time of reproduction.
  • the list display portion 162 may be provided with a reproduction time adjustment interface portion (corresponding to the progress bar PB) for adjusting the reproduction time of the dynamic image displayed on the dynamic image display portion 161 (FIGS. 4 and 5). FIG. 16).
  • FIG. 18 is a flowchart for explaining a basic operation realized in the image generation apparatus 3 according to this embodiment. Since the individual functions of each unit have already been described (see FIGS. 4 and 5), only the overall flow will be described here.
  • step S ⁇ b> 1 the dynamic image acquisition unit 110 of the control unit 31 acquires a dynamic image captured by the reading control device 14 of the imaging device 1 via the imaging control device 2.
  • step S2 the detection unit 120 detects temporal changes in physical states such as the heart and lungs, and the predetermined part cycle specifying unit 130 specifies cycles such as blood flow and respiration. Specifically, regarding the time change of blood flow information, the result obtained by the detection unit 120 (predetermined part period specifying unit 130) from the phase detection unit 41 of the electrocardiograph 4 (first blood flow information detection method) (See FIG. 4). Whether the detection unit 120 (predetermined part period specifying unit 130) detects the time change of the respiratory information based on the result (first respiratory information detection method) acquired from the cycle detection sensor 15 (FIG. 7 to FIG. 7). 14) (see FIG. 5), or based on the image feature amount (second respiratory information detection method) of the frame image MI in the dynamic image.
  • step S3 the diagnosis support information generation unit 150 performs analysis based on the temporal change of the physical state such as the heart and lung acquired in step S2, and the diagnosis support information in which the analysis result is associated with the time change. Is generated (see FIGS. 11 and 15). Then, the diagnosis support information is temporally associated with the dynamic image and held in the holding unit 32.
  • step S4 the display image generation unit 160 generates a display image IG for displaying the frame image MI (dynamic image) and diagnosis support information held in step S3 (see FIG. 16).
  • step S5 the display image generation unit 160 outputs the display image IG generated in step S4 on the display unit 34, thereby displaying the display image IG on the monitor of the display unit 34, and the operation flow is ended. .
  • the image generation apparatus 3 acquires a dynamic image that captures a target part such as a heart or a lung in a human body or an animal in time order, and detects a temporal change in a physical state of the target part. And it analyzes based on the time change of the physical state of the said object part, and produces
  • the diagnosis support information includes a first analysis result and a second analysis result based on the analysis.
  • the display image is a dynamic image display portion 161 that displays a dynamic image. 16 and a list display portion 162 (color in FIG.
  • Second Embodiment> Below, 2nd Embodiment is described. The difference from the first embodiment is that the display image generated by the display image generation unit 160 is different. The remaining configuration is the same as that of the image generation apparatus 3 of the first embodiment.
  • FIG. 17A is a diagram showing a display image IG in the second embodiment, which is an example displayed on the display screen of the display unit 34.
  • the display image IG includes a frame image MI taken for the subject M, graphs G1 to G4 common to FIG. 3, and graphic elements as in FIG. , -Color bar C1, corresponding to the respiratory phase of the lung field ⁇ Progress bar PB, ⁇ Reproduction time display part TM,
  • -Waveform graph F showing phase change
  • -Playback time adjustment unit 341 Are displayed in parallel.
  • the color bar C1 and the waveform graph F are information obtained from the first respiratory information detection method, and the remaining graphic elements are the same as those in the first embodiment.
  • the display image IG in the second embodiment is displayed by integrating the waveform graph F showing the temporal change of the physical state of the target part on the color bar C1. Is done.
  • the list display portion 162 is provided with a playback time adjustment interface portion (corresponding to the progress bar PB) for adjusting the playback time of the dynamic image display portion 161, and the display portion 34 is played back by the user via the operation portion 35.
  • a reproduction time adjustment unit 341 that can refer to the display image IG by changing the reproduction time using the time adjustment interface portion is provided (see FIG. 17A). As a result, the user can refer to the display image IG by changing the reproduction time using the progress bar PB, so that the desired reproduction time of the display image IG can be accessed.
  • FIG. 17B is a diagram showing a display image IG in the third embodiment, which is an example displayed on the display screen of the display unit 34.
  • the display image IG includes a frame image MI taken for the subject M, graphs G1 to G4 common to FIG. 3, and graphic elements shown in FIGS. Similar to (a) ⁇ Progress bar PB, ⁇ Reproduction time display part TM, -Playback time adjustment unit 341
  • -Color bar C1 corresponding to the respiratory phase of the right lung field
  • -Color bar C2 corresponding to the respiratory phase of the left lung field are displayed in parallel.
  • the color bars C1 and C2 are information obtained by separately detecting the right lung field and the left lung field from the second respiratory information detection method, and the remaining graphic elements are: This is the same as in the first embodiment.
  • the display image IG in the third embodiment is different from the display image IG0 in the reference example shown in FIG. 3, and the progress bar PB and the color bars C1 and C2 are integrated. Is displayed.
  • diagnosis support information for example, as information obtained by corresponding each of a plurality of analysis results in time, such as the left lung field and the right lung field. It is also possible to display the bars C1 and C2 close to each other. As a result, the respiratory phases of the left and right lungs can be shown at the same time, the locations where the state changes of the left and right lungs are different are clearly shown, and the abnormal points are easily understood, so that the frame selection operation for moving images becomes easy.
  • the diagnosis support information is information indicating temporal changes in a plurality of analysis results corresponding to a plurality of parts
  • a plurality of analysis results corresponding to the plurality of parts are obtained by referring to the display image IG. It becomes possible to visually recognize at the same time.
  • the plurality of portions are the left lung field and the right lung field, the analysis results of the left lung field and the right lung field can be simultaneously viewed with reference to the display image IG.
  • the reproduction time display portion 163 (that is, the reproduction time display portion TM) adopts a display form that can be recognized in the vicinity of the list display portion 162 (that is, the color bars C1 and C2). This makes it possible to visually grasp the diagnosis support information and the reproduction time at the time of reproduction.
  • FIG. 19 is a diagram showing a functional configuration of the control unit 31A used in the image generating apparatus 3A configured as the fourth embodiment of the present invention.
  • the control unit 31A is used as an alternative to the control unit 31 (see FIG. 4) in the image generation device 3 of the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that the detection unit 120A further includes a feature point calculation unit 140, and the remaining configuration is the same as that of the image generation device 3 of the first embodiment.
  • the feature point calculation unit 140 calculates feature points in the temporal change of the physical state of the target part. Note that the diagnosis support information generation unit 150A and the display image generation unit 160A generate diagnosis support information including information indicating the feature points.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing the waveform data of blood flow (heart rate) information detected by the detection unit 120A in time series
  • FIG. 21 shows the waveform data of respiratory information detected by the detection unit 120A in time series.
  • It is the schematic diagram shown by. 20 shows the results of monitoring the electrocardiogram waveform in the time direction when the first blood flow information detection method is adopted
  • FIG. 21 shows the lung field region when the second respiration information detection method is adopted. 6 illustrates the result of calculating the temporal change of the area value or the distance between feature points.
  • the maximum points in the waveform are points P1 and P4 (corresponding to point Rp in FIG. 7). Points P2 and P5 (points corresponding to point Sp in FIG. 7) as minimum points in the waveform, and points P3 and P6 (points corresponding to point Tp in FIG. 7) as maximum points in the waveform. ) And the like.
  • the respiration information includes a maximum point B1, a point B3, a minimum point B2, and the like.
  • the feature point calculation unit 140 may include, for example, a change point (for example, a maximum point, a minimum point, a maximum point in a primary differentiation or a secondary differentiation). It may be provided as a setting condition so as to calculate a point, a minimum point, etc.
  • a change point for example, a maximum point, a minimum point, a maximum point in a primary differentiation or a secondary differentiation. It may be provided as a setting condition so as to calculate a point, a minimum point, etc.
  • the diagnostic support information generation unit 150 generates the display image IG so that the feature points calculated by the feature point calculation unit 140 are superimposed on the color bar C1 (C2) described above. That is, regarding the blood flow (heart rate) information, as shown in FIG. 20, the maximum points P1 and P4 are maximum as lines LP1 and LP4, and the minimum points P2 and P5 are maximum as lines LP2 and LP5. The point P3 and the point P6 are displayed as lines LP3 and LP6, respectively. Similarly, as shown in FIG. 21, the maximum points B1 and B3 are displayed as lines LB1 and LB3, and the minimum point B2 is displayed as a line LB2. In FIG.
  • the color bar C1 (C2) is shown blank for the purpose of clarifying LP1 to LP6, but in reality, the “systole” and “diastolic phase” of the heart (the “state” change of the target site) Are displayed so as to be visually identifiable.
  • the important diagnostic points can be easily seen and the diagnostic efficiency is further improved.
  • the diagnosis support information indicates a time change of a plurality of analysis results corresponding to a plurality of parts, for example, as shown in FIG. 17B, when the respiratory phases of the left lung field and the right lung field are respectively shown If the lines indicating the above feature points are superimposed on each other, abnormal points (feature points) corresponding to temporal changes in the state of the left lung field and the right lung field appear at different locations, for example, Is clear and useful.
  • the frame image MI diagnosed as having a suspicion of abnormality in the state change by displaying the feature point may be displayed on the color bar C1 (C2) so as to be identifiable in color display or the like. Is possible. Furthermore, abnormalities are found by displaying feature points on the color bar C1 (C2) so that they can be distinguished by color display etc. even in situations where the reliability is low in the first and second analysis results such as exhalation or inspiration. It becomes easy to do.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an operation flow of the image generation apparatus 3A according to the fourth embodiment.
  • steps ST1, ST2, ST4, ST5 and ST6 are the same as steps S1 to S5 in FIG.
  • the following steps are added by adding the feature point calculation unit 140 that did not exist in the first embodiment.
  • step ST1 through step ST1 to step ST2, as shown in FIG. 22, the feature point calculation unit 140 in the detection unit 120A is detected in step ST2 in step ST3.
  • step ST3 In the time change of the target region, feature points determined under the set conditions are calculated (see FIGS. 20 and 21).
  • step ST6 the display image generation unit 160A includes information indicating the feature points generated in step ST5.
  • the display image IG is displayed on the monitor of the display unit 34, and this operation flow is ended.
  • the diagnosis support information includes information indicating the feature point, and thus the feature point in the time change of the target part becomes clear, and the diagnosis efficiency is further improved.
  • FIG. 23 is a diagram showing a functional configuration of the control unit 31B used in the image generating apparatus 3B configured as the fifth embodiment of the present invention.
  • the control unit 31B and the display unit 34B are respectively used as an alternative to the control unit 31 (31A) (see FIGS. 4 and 19) in the image generation apparatus 3 (3A) of the first (fourth) embodiment.
  • the difference from the first (fourth) embodiment is that the detection unit 120B further includes a notification point calculation unit 145, and the image generation device 3B further includes a notification unit 342.
  • the remaining configuration is the same as that of the image generating apparatus 3A of the fourth embodiment.
  • the detection unit 120B in FIG. 23 is configured to include the feature point calculation unit 140 according to the fourth embodiment, but may not include the feature point calculation unit 140.
  • the notification point calculation unit 145 calculates a point for notification (hereinafter referred to as “notification point”) determined under the setting conditions desired by the user in the time change of the target part, and outputs the calculated point to the notification unit 342. That is, the setting condition is a condition specified by the user. For example, when the time change in the physical state of the target region is the respiration information shown in FIG. 21, the user specifies to notify the maximum point.
  • the notification point calculation unit 145 detects the points P3 and P6 as notification points. Note that the diagnosis support information generation unit 150B and the display image generation unit 160B generate diagnosis support information including information indicating the notification point.
  • the notification unit 342 notifies the user that the setting condition is satisfied when the analysis result by the diagnosis support information generation unit 150 satisfies the setting condition (predetermined condition). That is, the notification unit 342 notifies the user of the notification point detected by the notification point calculation unit 145 by any means of visual information, auditory information, and tactile information.
  • the informing unit 342 instructs the display unit 34B to display the visual information.
  • the visual information is a visual representation of the time taken from the current time to the notification point, and includes indicator, progress bar display, numerical display, model diagram display, periodic diagram display, etc.
  • the notification unit 342 may be a buzzer, timing sound, voice, or the like.
  • notification is made by a method of announcing a few seconds after the notification point with a synthesized sound, a method of sounding a buzzer at the notification point, or the like.
  • the operation can be performed without looking at the progress bar PB at all.
  • the user since the user receives the notification information during the rewinding operation of the frame image MI according to the elapsed time, it is possible to reach and select the frame image MI useful for diagnosis while gazing at the moving image.
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an operation flow of the image generation device 3B according to the fifth embodiment. It is assumed that the detection unit 120B does not include the feature point calculation unit 140. In FIG. 24, steps SP1, SP2, SP4, SP5 and SP6 are the same as steps S1 to S5 in FIG.
  • the following steps are added by adding the notification point calculation unit 145 and the notification unit 342 that did not exist in the first embodiment.
  • step SP3 the notification point calculation unit 145 in the detection unit 120A is detected in step SP2.
  • a notification point determined under the set condition is calculated.
  • step SP6 the display image generation unit 160B generates a display in consideration of the timing of the notification point generated in step SP5.
  • the image IG is output on the display unit 34B and displayed on the monitor of the display unit 34B. (Here, when notifying the user of the timing of the notification point by the auditory information and the tactile information, by voice or tactile sense. Output), and this operation flow is terminated.
  • the image generation device 3B when the analysis result of the target part satisfies a desired setting condition, the setting condition is satisfied by notifying a doctor who has little diagnostic experience by notifying the user. It is possible to recognize the diagnosis contents.
  • FIG. 6 is a diagram showing a functional configuration of the control unit 31 ′ used in the image generating device 3 ′ in the dynamic radiographic imaging system 100 ′ configured as the sixth embodiment of the present invention.
  • This control unit 31 ′ is used as an alternative to the control unit 31 (FIG. 4) in the system 100 of the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment is that the detection method of blood flow information in the detection unit 120 ′ is different.
  • the remaining configuration is the same as that of the image generation apparatus 3 of the first embodiment.
  • the target site in the present embodiment is a heart region or a lung region. Below, the 2nd blood-flow information detection method used by this embodiment is demonstrated.
  • Second blood flow information detection method heart wall motion amount
  • the detection unit 120 ′ predetermined part period specifying unit 130 ′ acquires a dynamic image.
  • the heart wall (blood flow) information is obtained by calculating the amount of motion of the heart wall using the captured image acquired by the unit 110. That is, it is a precondition that the heart is captured together with the lung that is the target region to be imaged in the lung dynamic image during breathing and the lung dynamic image during respiratory arrest.
  • the heart pulsation at the timing when each breathing frame image and each breathing-stop frame image was taken by detecting the fluctuation of the heart wall from the breathing-pulmonary motion image and the breathing-stopping lung motion image. Are detected. Therefore, the heart wall is detected as the phase of the heart beat.
  • FIG. 8 shows that for each breathing frame image and each breathing-stop frame image, a predetermined point (for example, the upper left point) is a reference point (for example, the origin), the right direction is the X axis direction, and the lower direction is the Y axis direction.
  • a predetermined point for example, the upper left point
  • the reference point for example, the origin
  • the right direction is the X axis direction
  • the lower direction is the Y axis direction.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the fluctuation of the heart wall captured in the pulmonary dynamic image during respiratory arrest.
  • the fluctuation of the lateral width of the heart is employed.
  • FIGS. 9A to 9C illustrate a state in which the lateral width of the heart, which is the movement of the heart wall, increases from w1 to w3 in the process of expanding the heart.
  • the predetermined part cycle specifying unit 130 sets the heartbeat (blood flow) cycle by detecting the lateral width of the heart from each breathing frame image and each breathing-stop frame image.
  • a method for detecting the lateral width of the heart for example, a method for detecting the outline of the heart can be cited.
  • a method for detecting the outline of the heart various known methods can be employed.
  • a model indicating the shape of the heart
  • a feature point in the X-ray image Detecting the outline of the heart by matching with the features of the heart model (for example, "Image feature analysis and computer-aided diagnosis in digital radiography: Automated analysis of sizes of heart and lung in chest images", Nobuyuki Nakamori et al., Medical Physics, Volume 17, Issue 3, May, 1990, pp.342-350.
  • FIG. 10 is a schematic view illustrating the relationship between the time taken and the lateral width of the heart for a plurality of frame images during breathing that constitute the lung dynamic images during breathing arrest.
  • the horizontal axis indicates time
  • the vertical axis indicates the width of the heart
  • the value of the width of the heart where a circle is detected is illustrated.
  • the lateral width of the heart captured at time t is Hwt
  • the lateral width of the heart captured at time t + 1 is Hwt + 1
  • (Hwt + 1 ⁇ Hwt) ⁇ 0 holds, it is captured at time t. If the frame image during breathing stop is classified when the heart is dilated, and (Hwt + 1 ⁇ Hwt) ⁇ 0 is satisfied, the frame image during breathing arrested at time t is classified when the heart contracts. .
  • the predetermined part period specifying unit 130 ′ automatically detects the heartbeat (blood flow) period based on the motion of the heart wall (change in the shape of the predetermined part) captured in the dynamic image. Can be obtained automatically.
  • the predetermined part period specifying unit 130 ′ detects the blood flow period using frequency analysis or the like based on the movement of the heart wall (change in the shape of the predetermined part) captured in the dynamic image. As a result, since a desired fluctuation component from which the noise component has been removed can be automatically extracted, it is possible to more accurately grasp the amount of motion of the heart wall (a state in which the predetermined part changes with time).
  • a seventh embodiment will be described.
  • the difference from the first embodiment is that the blood flow information detection method in the detection unit 120 is different.
  • the remaining configuration is the same as that of the image generation apparatus 3 of the first embodiment.
  • the blood flow information detection method in the seventh embodiment is different from the blood flow information detection method in the sixth embodiment. However, as shown in FIG. It is common in the point of detecting the time change of the target state). Below, the 3rd blood-flow information detection method used by this embodiment is demonstrated.
  • Third blood flow information detection method blood flow phase analysis
  • blood flow phase analysis is performed using a captured image acquired by the dynamic image acquisition unit 110 to obtain blood flow information.
  • the blood flow phase is phase information indicating the presence or absence of blood flow according to the position where the blood flow is flowing.
  • blood flow phase analysis processing blood flow information generation processing
  • Japanese Patent Application No. 2011-115601 filing date: May 24, 2011
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an analysis result of a spatiotemporal change associated with the presence or absence of blood flow in the entire lung.
  • lung blood vessels expand when blood is rapidly discharged from the right ventricle through the aorta due to contraction of the heart, and this expansion is extracted by analyzing dynamic images. It is output as diagnosis support information regarding the presence or absence of blood flow in the entire lung. That is, when a blood vessel dilates in the lung field, the amount of radiation transmitted in the region where the pulmonary blood vessel has expanded is relatively smaller than the amount of radiation transmitted through the lung field (alveolar region). The output signal value of the detector 13 decreases.
  • a pixel unit of the radiation detection unit 13 between a series of frame images MI constituting the dynamic image, or a small region unit (pixel block unit) composed of a plurality of pixels is associated with each other, and the pixel unit or the small region unit
  • the frame image MI having the lowest signal value is obtained, and the corresponding region of the frame image MI is colored as a signal indicating the timing when the pulmonary blood vessels are expanded by the blood flow.
  • a series of frame images MI after coloring are sequentially displayed on the display unit 34, so that a doctor or the like can visually recognize the blood flow state. Note that the white portion shown in FIG. 11 is actually colored in red or the like.
  • a signal (referred to as a blood flow signal) indicating the timing at which a pulmonary blood vessel is expanded by blood flow is a waveform (referred to as an output signal waveform) indicating a temporal change in the signal value of that pixel (small region). It can be obtained by obtaining the minimum value.
  • This blood flow signal appears at the same interval as the heartbeat cycle, but if there is an abnormal part such as an arrhythmia, a minimum value appears at a different interval from the heart beat cycle regardless of blood vessel dilation There is. Therefore, in the third blood flow information detection method, the blood flow signal is accurately extracted by obtaining the correlation coefficient between the pulsation signal waveform indicating the pulsation of the heart and the output signal waveform of each small region.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a waveform showing a temporal change in a blood flow signal value in a pulmonary blood vessel region.
  • FIG. 12A shows the position of the pulmonary blood vessel region IR2 corresponding to the diagnosis target region in a series of frame images MI acquired sequentially in time.
  • the signal value (representative value) of the pulmonary vascular region IR2 of each frame image MI is plotted on the coordinate space where the elapsed time from the frame (frame number) is taken and the vertical axis is the signal value (representative value) in the pulmonary vascular region IR2. A graph is shown.
  • the filtering process since the phases of respiration and blood flow are mixed, the mutual effects of respiration and blood flow are eliminated by the following filtering process. That is, in the filtering process, a low-frequency signal change due to breathing or the like is removed, and a temporal change in the signal value due to blood flow is extracted. For example, with respect to the time change of the signal value for each small region, high-pass filtering is performed at a low-frequency cut-off frequency of 0.7 Hz in the quiet breathing image group and at a low-frequency cut-off frequency of 0.5 Hz in the deep-breathing image group. Alternatively, filtering may be performed by a band-pass filter that cuts off a high frequency at a high-frequency cutoff frequency of 2.5 Hz in order to remove a noise component at a higher frequency.
  • the systolic time and the diastolic (relaxation) time of the heart are calculated from signal changes in the heart region of a series of frame images MI (see FIG. 12A) (second blood flow information detection method) See).
  • a value obtained by multiplying the reciprocal of the diastole time by a predetermined coefficient is set as a cut-off frequency for cutting off low frequencies with a high-pass filter or a band-pass filter. In the case of a band-pass filter, the value of the systolic time is set.
  • a value obtained by multiplying the reciprocal by a predetermined coefficient is set as a high-frequency cutoff frequency that cuts off the high frequency.
  • the low-frequency cutoff frequency considers the frequency component due to respiration, and analyzes the position value of the diaphragm, the area value of the lung field region, or the distance between feature points from a series of frame images MI (second respiration described later).
  • the frame image MI at the rest expiratory position and the rest inspiratory position is detected, and the inspiratory period is determined from the number of frames between the frame at the rest expiratory position and the frame at the next rest inspiratory position.
  • a value obtained by multiplying the reciprocal and the average value of the diastole time by a predetermined coefficient may be set as the low-frequency cutoff frequency.
  • the cut-off frequency that is automatically set should be limited to 0.2 to 1.0 Hz for the low cut-off frequency and 2.0 Hz or more for the high cut-off frequency. Is preferred.
  • the vital signs such as the respiratory rate and the pulse rate during rest, which are measured separately (see the first blood flow information detection method and the first respiratory information detection method described later), are input as patient information.
  • the cutoff frequency may be calculated from these values.
  • a low frequency cut-off frequency may be a value obtained by converting a respiration rate per minute input as patient information into a respiration rate per second and multiplying the respiration rate by a predetermined coefficient. Then, the input 1-minute pulse rate may be converted into a 1-second pulse rate, and a value obtained by multiplying the 1-second respiration rate by a predetermined coefficient may be used as the high-frequency cutoff frequency. Further, a value obtained by multiplying the average value of the respiration rate for one second and the heart rate for one second by a predetermined coefficient may be set as the low-frequency cutoff frequency.
  • the predetermined part cycle specifying unit of the present embodiment in order to specify the blood flow cycle based on the blood flow phase change (change in the state of the predetermined part) captured in the dynamic image, It becomes possible to automatically acquire the blood flow cycle.
  • the image generation devices 3, 3 ′, 3A, and 3B are described separately for each embodiment, but these individual functions are combined with each other unless they contradict each other. Also good.
  • the part of the body to be imaged that is subject to phase detection is the part of the physical state that periodically changes in time. This is not only the heart and lungs, but also involuntary movements such as peristalsis. It may be another organ that performs the movement, or may be a part that performs voluntary movement such as a muscle or a joint. In the latter case, dynamic imaging is performed while the subject is repeatedly performing the same operation.
  • the respiratory information and blood flow information in chest radiography are targeted.
  • joint bending / extension direction information in joint radiography may be targeted.
  • FIG. 25 is a diagram exemplifying the joint angle in joint flexion and extension.
  • the bending / extension direction information is calculated from the movement of the joint angle ⁇ by the detection unit 120 (120A, 120B).
  • the contour extraction method of the second respiratory information detection method, threshold processing, and the like are employed to extract the bone contour region.
  • the axes AX1 and AX2 are extracted from the contour region, and the bending / stretching direction is calculated from the change in the angle ⁇ at which the two axes AX1 and AX2 intersect.
  • the axes AX1 and AX2 may pass through the center of the contour region or may be lines along the edge of the contour region.
  • FIG. 26 is a diagram schematically illustrating the generation of the bending / stretching phase diagnosis support information with respect to the period of the bending / stretching direction information specified by the predetermined part cycle specifying unit 130.
  • the first and second analysis results refer to the extending direction and the bending direction
  • the bending / extension phase corresponds to the time change, and even in the bending / extension phase period, FIG.
  • identifiable diagnosis support information is generated.
  • FIGS. 16 and 17 as an analysis result of diagnosis support information, a case is shown in which breathing information is displayed on the list display portion 162 (color bars C1, C2) in the display image IG.
  • the blood flow information shown in FIG. 11 may be displayed.
  • the display image generation unit 160 not only displays the blood flow phase on the color bar C1 (C2), but also the image processing result RT (FIG. 3) by the third blood flow information detection method (blood flow phase analysis) described above. 11) may be generated so as to be superimposed on or displayed close to the frame image MI.
  • FIG. 27 illustrates a display image IG when blood flow information is displayed as an analysis result of diagnosis support information.
  • the detection unit 120 based on the frame image MI (dynamic image), the image processing result RT regarding the presence or absence of blood flow in the target region (see FIG. 11). Is stored in the holding unit 32 in association with the dynamic image in terms of time. Then, the display image generation unit 160 generates the display image IG so as to display the image processing result RT in synchronization with the dynamic image.
  • MI dynamic image
  • the display image IG is preferably provided with an image processing result display portion 164 (dashed line area in FIG. 4) for displaying the image processing result RT as display contents that can be visually recognized. That is, as shown in FIG. 27, the image processing result display portion 164 (that is, the display portion of the image processing result RT) is superimposed (not shown) on the dynamic image display portion 161 (that is, the display portion of the frame image MI). Alternatively, it is desirable to adopt a display form that can be recognized by proximity (see FIG. 27). This makes it possible to visually grasp the frame image MI, the diagnosis support information, and the image processing result RT at the same time, thereby enabling more efficient medical diagnosis.
  • the blood flow phase state in the lung field is determined on the color bar C1
  • the blood flow state of the pulmonary blood vessels that may have a pulmonary embolism is watched on the image processing result RT (or the frame image MI when superimposed).
  • the image processing result RT or the frame image MI when superimposed.
  • the user adjusts the reproduction time that the user wants to see from the phase information using the progress bar PB. be able to.
  • the phases of the right lung field and the left lung field are shown in color bars C1 and C2 in FIG.
  • the phases of respiratory information and blood flow information may be displayed simultaneously. This is because blood flow diagnosis is most easily recognized because the lung is the largest in the state of inspiration with the maximum respiratory phase.
  • the detection unit 120 may detect a time change of only the target region and display the phase information of the attention area on the color bar C1 (C2). This is because it is desirable to display the phase information limited to the area where the suspicion of pulmonary embolism is clear.
  • the blood flow phase is expressed not only in two phases depending on the presence or absence of blood flow in the specified area, but also in three phases depending on which one has blood flow by dividing the area into the main blood vessel region and peripheral blood vessel region in the lung field. May be. This facilitates the designation and selection of the reproduction time according to which of the main blood vessel and the peripheral blood vessel is suspected of pulmonary embolism.
  • the display image IG generated by the display image generation unit 160, 160A, 160B is not limited to the example of this embodiment. That is, by enabling user customization, the display image IG can be generated corresponding to all diagnostic viewpoints. For example, when the user clicks a specific movement (state change) information displayed in a graph and performs a frame selection operation, the color display may be switched and changed with the movement information as a target. Further, by designating a certain pixel area, the movement in the time direction of the pixel area may be analyzed, and the color display may be switched based on the analysis result.
  • the color bar C1 (C2) when the position of the frame image MI is expressed by moving the progress bar PB in the horizontal direction, the color bar C1 (C2) also changes the color corresponding to the horizontal direction coordinate along the progress bar PB. Although it changed (refer FIG.16 and FIG.17), it is not restricted to this.
  • the color bar C1 (C2) may also change the color along that direction. .
  • the subject may be an animal body as well as a human body.

Abstract

　画像生成装置３において、検出部１２０は、対象部位を時間順次に捉えた動態画像（フレーム画像）に対して、対象部位の物理的状態の時間変化状態を検出し、診断支援情報生成部１５０は、対象部位の物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を診断支援情報として生成する。当該解析結果は、例えば、呼気と吸気とからなる２つの診断情報である。表示画像生成部１６０は、動態画像及び前記診断支援情報を表示するための表示用画像を生成する。表示用画像は、動態画像を表示する動態画像表示部分１６１と、診断支援情報の第１の解析結果と第２の解析結果とを識別可能に時間軸方向に一覧できるように表示する一覧表示部分１６２（カラーバー等）とを含む画像である。これにより、動画を再生する際に、作業性や視認性を向上することができ、診断効率を上げることが可能となる。

Description

画像生成装置
　本発明は、人体または動物の所定部位が撮影された動態画像の画像生成装置に関する。
　医療現場では、Ｘ線等を用いて内臓や骨格等に含まれる患部を撮影することにより、各種検査や診断が行われている。そして、近年では、デジタル技術の適用により、Ｘ線等を用いて患部の動きを捉えた動態画像を比較的容易に取得することが可能となっている。
　そこでは、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用し、対象部位を含む被写体領域に対し動態画像を撮影できるため、従来のＸ線撮影による静止画撮影及び診断では実施できなかった対象部位などの動き解析による診断を実施することが可能になってきた。例えば、胸部Ｘ線動態画像から肺野内の換気情報を抽出し、肺野内濃度変化や動きなどから、動態機能の定量的解析により、診断／治療を支援(Ｘ線動画用ＣＡＤ)する検討も実施されている。
　このように、ＦＰＤによる動態画像撮影では、今まで静止画でしか見られなかった体内状況について、時間変化を見てとれることによる新たな診断効果が期待されている。
　例えば、特許文献１が開示する技術では、肺のＸ線動態画像を表示するに際して、Ｘ線動態画像を処理して得た各フレームの肺尖部から横隔膜までの距離のグラフを表示し、このグラフに関連して設けられたスクロールバーを操作することで、スクロールバーの位置に対応した動態画像のフレームを表示している。
　また、特許文献２が開示する技術では、対象部位の動態画像ではないが、生体内で撮影した画像ストリームを表示するに際して、撮影位置（体内組織）や温度等のカラーバーを表示し、カラーバーのストライプを指すことにより、そのストライプに対応するフレームに画像ストリームを進めている。
国際公開第２００６／１３７２９４号 特表２００９－５０８５６７号公報
　しかしながら、上記特許文献１の従来技術では、診断対象である所定部位が時間変化する変化量そのものをグラフ表示するものであり、有効なフレームを探す作業に困難性がある。
　また、上記特許文献２の従来技術では、撮影位置や温度等の測定結果と画像ストリームとを対応付けているものであり、対象部位の動態画像の解析については何ら触れられていない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、人体または動物の所定部位の動態画像を表示する際に、作業性や視認性の良い画像生成装置を提供することを目的とする。
　本発明の１側面による画像生成装置は、人体または動物の所定部位を時間順次に捉えた動態画像を取得する動態画像取得部と、前記所定部位の物理的状態の時間変化を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記所定部位の物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を診断支援情報として生成する診断支援情報生成部と、前記診断支援情報を前記動態画像と時間的に関連付けて保持する保持部と、前記動態画像及び前記診断支援情報を表示するための表示用画像を生成する表示画像生成部とを備え、前記診断支援情報は、前記解析に基づく第１の解析結果と第２の解析結果とを含み、前記表示用画像は、前記動態画像を表示する動態画像表示部分と、前記診断支援情報の第１の解析結果と第２の解析結果とを識別可能に時間軸方向に一覧できるように表示する一覧表示部分と、を含む画像であることを特徴とする。
　本発明によれば、人体または動物の所定部位の動態画像を表示する際に、作業性や視認性を向上することができ、診断効率を上げることができる。
図１は各実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。 図２は放射線動態画像撮影によって撮影した動態画像を例示する図である。 図３は参考例における表示用画像を例示する図である。 図４は第１実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。 図５は第１実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。 図６は第６実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。 図７は心電計で計測された波形の一部を例示する模式図である。 図８は画像に対する座標軸の設定状態を例示する模式図である。 図９は心臓壁の変動を例示する模式図である。 図１０は呼吸停止中肺動態画像に係る心臓の横幅の変動サイクルを例示する模式図である。 図１１は血流に関する表示を例示する図である。 図１２は肺血管領域の血流信号値の時間変化を示す波形を例示する図である。 図１３は肺野領域の輪郭抽出を例示する模式図である。 図１４は肺野領域の特徴点の位置を例示した模式図である。 図１５は呼吸位相の診断支援情報の生成を模式的に例示する図である。 図１６は第１実施形態におけるに係る表示用画像を例示する図である。 図１７は第２実施形態及び第３実施形態におけるに係る表示用画像を例示する図である。 図１８は第１実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。 図１９は第４実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。 図２０は心拍（血流）の波形データを時系列で示した模式図である。 図２１は呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。 図２２は第４実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。 図２３は第５実施形態に係る画像生成装置の機能構成を示すブロック図である。 図２４は第５実施形態において実現される画像生成装置の基本動作を説明するフローチャートである。 図２５は関節屈伸における関節角度を例示する図である。 図２６は屈伸位相の診断支援情報の生成を模式的に例示する図である。 図２７は診断支援情報として血流情報を表示した場合の表示用画像を例示する図である。 図２８は本実施形態に係る画像生成装置の機能構成の一部を例示するブロック図である。
　＜１．第１実施形態＞
　本発明の第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムについて以下説明する。
　　＜１－１．放射線動態画像撮影システムの全体構成＞
　第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムは、人体または動物の身体を被写体として、被写体の放射線画像の撮影を行い、所望の表示用画像を生成する。
　図１は、第１実施形態に係る放射線動態画像撮影システムの全体構成を示す図である。図１に示すように、放射線動態画像撮影システム１００は、撮影装置１と、撮影制御装置２（撮影用コンソール）と、画像生成装置３（診断用コンソール）と、心電計４とを備える。撮影装置１及び心電計４と、撮影制御装置２とが通信ケーブル等により接続され、撮影制御装置２と、画像生成装置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。放射線動態画像撮影システム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規格に則って行われる。
　　　＜１－１－１．撮影装置１の構成＞
　撮影装置１は、例えば、Ｘ線撮影装置等によって構成され、呼吸に伴う被写体Ｍの胸部の動態を撮影する装置である。動態撮影は、被写体Ｍの胸部に対し、Ｘ線等の放射線を繰り返して照射しつつ、時間順次に複数の画像を取得することにより行う。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
　図１に示すように、撮影装置１は、照射部（放射線源）１１と、放射線照射制御装置１２と、撮像部（放射線検出部）１３と、読取制御装置１４と、サイクル検出センサ１５と、サイクル検出装置１６とを備えて構成されている。
　照射部１１は、放射線照射制御装置１２の制御に従って、被写体Ｍに対し放射線（Ｘ線）を照射する。図示例は人体用のシステムであり、被写体Ｍは検査対象者に相当する。以下では被写体Ｍを「被検者」とも呼ぶ。
　放射線照射制御装置１２は、撮影制御装置２に接続されており、撮影制御装置２から入力された放射線照射条件に基づいて照射部１１を制御して放射線撮影を行う。
　撮像部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサにより構成され、照射部１１から照射されて被検者Ｍを透過した放射線を電気信号（画像情報）に変換する。
　読取制御装置１４は、撮影制御装置２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影制御装置２から入力された画像読取条件に基づいて撮像部１３の各画素のスイッチング部を制御して、当該各画素に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、撮像部１３に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データを取得する。そして、読取制御装置１４は、取得した画像データ（フレーム画像）を撮影制御装置２に出力する。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。
　ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４とは互いに接続され、互いに同期信号をやりとりして放射線照射動作と画像の読み取りの動作を同調させるようになっている。
　サイクル検出装置１６は、被写体Ｍの呼吸サイクルを検出してサイクル情報を撮影制御装置２の制御部２１に出力する。また、サイクル検出装置１６は、例えばレーザー照射によって被写体Ｍの胸部の動き（被写体Ｍの呼吸サイクル）を検出するサイクル検出センサ１５と、サイクル検出センサ１５により検出された呼吸サイクルの時間を測定し制御部２１に出力する計時部（不図示）とを備える。
　　　＜１－１－２．撮影制御装置２の構成＞
　撮影制御装置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。
　図１に示すように、撮影制御装置２は、制御部２１と、記憶部２２と、操作部２３と、表示部２４と、通信部２５とを備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。
　制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部２１のＣＰＵは、操作部２３の操作に応じて、記憶部２２に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って後述する撮影制御処理を始めとする各種処理を実行し、撮影制御装置２各部の動作や、撮影装置１の動作を集中制御する。
　記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部２２は、制御部２１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。
　操作部２３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスとを備えて構成され、キーボードに対するキー操作、マウス操作、あるいは、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部２１に出力する。
　表示部２４は、カラーＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタにより構成され、制御部２１から入力される表示信号の指示に従って、操作部２３からの入力指示やデータ等を表示する。
　通信部２５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ（Terminal Adapter）等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
　　　＜１－１－３．画像生成装置３の構成＞
　画像生成装置３は、撮像装置１から送信された動態画像を、撮影制御装置２を介して取得し、医師等が読影診断するための画像を表示する。
　図１に示すように、画像生成装置３は、制御部３１と、記憶部３２と、操作部３３と、表示部３４と、通信部３５とを備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
　制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部３１のＣＰＵは、操作部３３の操作に応じて、記憶部３２に記憶されているシステムプログラムや、各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ内に展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行し、画像生成装置３各部の動作を集中制御する（詳細は後述する）。
　記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリやハードディスク等により構成される。記憶部３２は、制御部３１で実行される各種プログラムやプログラムにより処理の実行に必要なパラメータ、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部３２は、後述する画像生成処理を実行するための画像生成処理プログラムを記憶している。これらの各種プログラムは、読取可能なプログラムコードの形態で格納され、制御部３１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
　操作部３３は、カーソルキー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作、あるいは、タッチパネルを介して入力された指示信号を制御部３１に出力する。
　表示部３４は、カラーＬＣＤ等のモニタにより構成され、制御部３１から入力される表示信号の指示に従って、操作部３３からの入力指示、データ、及び、後述する表示用画像を表示する。
　通信部３５は、ＬＡＮアダプタやモデムやＴＡ等を備え、通信ネットワークＮＴに接続された各装置との間のデータ送受信を制御する。
　　　＜１－１－４．心電計４の構成＞
　図１では心電計４は被検者Ｍとは離れて示されているが、実際には心電計４の各電極端子は被検者Ｍに装着されており、被検者Ｍの心電波形をデジタル信号として出力する。
　図１に示すように、心電計４は、位相検出部４１を備えて構成され、位相検出部４１は、制御部２１のＣＰＵからの制御信号に応答して、撮影装置１による撮影動作を同期させるための基礎情報として、被写体Ｍの心拍（血流）の位相を検出する。なお、本願発明においては、心拍も血流の一種として扱う。また、位相検出部４１は、撮影制御装置２内に設けることも可能である。
　　＜１－２．参考例の動画診断における問題点＞
　この実施形態における画像生成装置３の詳細を説明する前提として、参考例における動画診断の問題点を説明しておく。
　図２は、呼吸に伴う被検者Ｍの胸部の動態に対し、放射線動態画像撮影によって撮影した動態画像であり、図３は、参考例において生成された表示用画像を例示する図である。なお、図３の表示用画像ＩＧ０では、フレーム画像ＭＩと、当該フレーム画像ＭＩと同期した、横隔膜の位置を示すグラフＧ１と胸郭の幅を示すグラフＧ２と呼吸情報を示すグラフＧ３と心拍情報（血流情報）を示すグラフＧ４とがフレーム画像ＭＩの片側に合わせて表示されている。
　図２で示されるように、フレーム画像Ｍ１～Ｍ１０は、呼吸サイクルの１周期（詳細は後述する）を一定の撮影タイミングで連続撮影して取得されたものである。具体的には、時刻 ｔ＝ｔ1, ｔ2, ｔ3, …, ｔ10 の撮影タイミングにおいて撮影された画像が、フレーム画像Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，…，Ｍ１０にそれぞれ対応している。また、図２におけるフレーム画像Ｍ７，Ｍ８，Ｍ９が、医者等の専門家であるユーザが探知するための診断において重要なフレーム画像であり、領域ＩＲ（図２及び図３参照）が、診断対象領域に相当するものとし、現時点でのグラフＧ１の位相位置が、ラインＬＴで示されている（図３参照）。
　この参考例における動画診断では、図３で示されるように、動態画像の再生の進行に対応したプログレスバーＰＢを操作しながら、所望のフレーム画像ＭＩを探し出し、当該フレーム画像ＭＩを詳細に観察することで診断する。ところが、図３の表示用画像ＩＧ０では、医者は動画に注視したいにもかかわらず、詳細な診断データ（ここでは、グラフＧ１及びラインＬＴ）をも常に注視しなければならないため、視線運動が多くなり、診断効率が極めて悪い。
　実際の動画診断では、例えば、１０ Frames Per Second(fps)、３０秒間で肺野動画撮影した場合では、全体で３００枚程度の静止画から診断に関係するフレーム時刻を探す作業と、該当フレーム時刻付近を動画再生して閲覧診断する作業との両方を行う必要があり、非常に手間を要する。特に医者は静止画の読影を日々１００枚（１００人）分診断するというだけでも負荷がある中、動画では１人３００枚の読影をしなければならないとなると、動画読影による診断は困難を極める。
　特に、後述する血流動画診断では、血流の一位相（一心拍）分のフレームだけを表示したとしても、十分な情報が得られないことが多い。この理由としては、(i)被爆を抑えるため低線量で撮影されることで画質が悪くなる、(ii)fpsの不足のために肺塞栓疑いを判断できるような最適なタイミングの撮影ができているか不明である、(iii)呼吸や体動の影響で血流の見え方が各時刻で変わるため所望の血流情報がわからない等の要因が挙げられる。したがって、動画全体の血流複数周期の中から該当位相のフレーム（図２の例では、フレーム画像Ｍ７，Ｍ８，Ｍ９に相当）を複数探しだし診断しなければならず、作業負荷が極めて高い現状である。
　このような背景の下、簡易に操作者が所望のフレーム画像ＭＩを選択操作することができ、且つ、診断データへの注視を少なくすることで視線運動を少なくし、本来診断すべき動態画像に注力して注視し続けることが望まれている。
　そこで、本実施形態では、所望の画像を把握するための診断支援情報が見やすい表示用画像を生成することで、動画読影による診断時間の短縮化を図る。
　以下では、第１実施形態における画像生成装置３の具体的構成について説明する。
　　＜１－３．画像生成装置３の具体的構成＞
　本発明の第１実施形態における放射線動態画像撮影システム１００の画像生成装置３は、被検者Ｍの心臓または肺等（所定部位）の周期的な時間変化に基づく状態変化を診断支援情報として時間軸方向にわかりやすく表示した表示用画像を生成することで、診断に関係する所望のフレーム画像ＭＩを探す作業を軽減する。
　以下では、画像生成装置３で実現される機能的な構成について説明する。
　　　＜１－３－１．画像生成装置３の機能構成＞
　図４及び図５は、放射線動態画像撮影システム１００における画像生成装置３において、ＣＰＵ等が各種プログラムに従って動作することにより制御部３１で実現される機能構成を他の構成とともに示す図である。この実施形態の画像生成装置３は、主として心臓および両肺を含む胸部が撮影された動態画像を使用する。
　制御部３１では、主に、動態画像取得部１１０と、検出部１２０と、診断支援情報生成部１５０と、表示画像生成部１６０と、から構成される。
　表示部３４では、表示画像生成部１６０において生成された表示用画像を表示するとともに、ユーザが再生時刻を変化させて表示用画像を参照可能な再生時刻調整部３４１を備えて構成される。
　以下では、図４及び図５で示されたような制御部３１の機能的な構成が、あらかじめインストールされたプログラムの実行によって、実現されるものとして説明するが、専用のハードウエア構成で実現されても良い。
　以降、動態画像取得部１１０、検出部１２０、診断支援情報生成部１５０、及び、表示画像生成部１６０が行う各処理についての具体的内容を、図４及び図５を参照しながら順次説明する。
　　　　＜１－３－１－１．動態画像取得部１１０＞
　動態画像取得部１１０では、撮像装置１の読取制御装置１４によって撮影された人体または動物の対象部位（所定部位）を時間順次に捉えた動態画像を取得する。ここで、対象部位とは、図４では心臓領域、図５では肺領域であるものとする。
　なお、図４及び図５は、撮像装置１と画像生成装置３とが直接接続されて示されているが、実際は、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２にて記憶された処理データが通信部２５を介して、画像生成装置３の通信部３５に出力される。
　　　　＜１－３－１－２．検出部１２０＞　
　検出部１２０は、所定部位周期特定部１３０を備え、対象部位の物理的状態の時間変化を検出する（図４及び図５参照）。ここでいう「物理的状態」という用語は、心臓や肺等の幾何学的形状を指すほか、血流の濃度（血流の有無）などをも包含した意味で用いている。被検者Ｍの心臓または肺の周期的な時間変化、すなわち、血流（心拍も含む）、及び、呼吸の位相情報や周波数（周期）情報を検出する。ここにおける時間変化の検出とは、臓器の外形や血流の濃度などの部位周期物理的状態についての時間的変化の検出を意味する。
　所定部位周期特定部１３０では、対象部位の物理的状態の周期的な時間変化となる対象部位周期（所定部位周期）を特定する。
　以下では、血流および呼吸による位相情報の算出方法として、本実施形態で用いる、第１の血流情報検出方法と第１及び第２の呼吸情報検出方法とについて説明する。
　○　第１の血流情報検出方法：心電計の検出結果
　第１の血流情報検出方法として、図４で示されるように検出部１２０（所定部位周期特定部１３０）では、心電計４の位相検出部４１から取得された結果を用いる方法である。図７は、被検者Ｍの心電図波形を例示する図である。なお、図７では、横軸が時刻、縦軸が電気信号の大きさ（電圧）を示しており、いわゆるＰ波、Ｑ波、Ｒ波、Ｓ波、Ｔ波及びＵ波の形状をそれぞれ示す曲線Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐを含む電気信号の変化を示す曲線が示されている。
　そこで、所定部位周期特定部１３０では、位相検出部４１から取得された検出結果に基づいて、上記の点（Ｐｐ，Ｑｐ，Ｒｐ，Ｓｐ，Ｔｐ及びＵｐ）を解析することで、心拍（血流）周期を特定する。
　なお、位相検出部４１による検出動作は撮像装置１による撮像動作と同期して行われる（図１参照）。また、図４は、心電計４と画像生成装置３とが直接接続されて示されているが、実際は、撮影制御装置２が介在し、撮影制御装置２の記憶部２２にて記憶された検出データが通信部２５を介して、画像生成装置３の通信部３５に出力される。
　このように、所定部位周期特定部１３０では、外部より心拍（血流）周期が設定可能に構成されることにより、対象部位の周期的な時間変化を自動的に取得することが可能となる。
　例えば、第１の血流情報検出方法では、上述の血流情報を示すグラフＧ４を生成するための情報を得ることが可能となる。
　○　第１の呼吸情報検出方法：別機器による計測結果
　第１の呼吸情報検出方法として、別機器による計測で実施する。別機器により計測する方法としては、例えば、特許第3793102号に記載されているような装置を用いることができる。また、レーザー光とＣＣＤカメラで構成されたセンサによるモニタリングにより実施する手法（例えば、"FG視覚センサを用いた就寝者の呼吸モニタリングに関する検討",青木　広宙,中島　真人,電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集 2001年.情報・システムソサイエティ大会講演論文集, 320-321, 2001-08-29.等参照）等を採用することもできる。
　なお、本実施形態では、図５で示されるように検出部１２０（所定部位周期特定部１３０）では、サイクル検出装置１６のサイクル検出センサ１５が利用可能である。
　また、呼吸サイクルを検出するための別の方法としては、呼吸モニタベルトを用いて被写体の胸部の動きを検出する方法や、気速計により呼吸の気流を検出する方法があり、これらの方法を適用することも可能である。
　例えば、第１の呼吸情報検出方法では、上述の呼吸情報を示すグラフＧ３と後述のカラーバーＣ１とを生成するための情報を得ることが可能となる。
　このように、所定部位周期特定部１３０では、外部より呼吸周期が設定可能に構成されることにより、対象部位の周期的な時間変化を自動的に取得することが可能となる。
　○　第２の呼吸情報検出方法：面積値または特徴点間距離
　一方、第２の呼吸情報検出方法として、動態画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、肺野部の面積値を算出することで、呼吸情報とするものである。肺野部の面積の求め方は、肺野部の輪郭抽出を行い、輪郭に囲まれた領域の画素数を肺野領域として定義することが可能である。すなわち、横隔膜の位置や胸郭の幅を検出することで、呼吸情報を得ることができる。
　例えば、第２の呼吸情報検出方法では、上述の横隔膜の位置を示すグラフＧ１及び胸郭の幅を示すグラフＧ２を生成するための情報を得ることが可能となる。
　図１３は、肺野部の輪郭抽出を例示する模式図である。肺野部の抽出は、図１３で示すように、左右ごとに抽出しても、心臓や脊椎の領域を含んだ輪郭ＯＬとして抽出してもよい。抽出方法としては、従来技術（例えば、“Image feature analysis and computer-aided diagnosis: Accurate determination of ribcage boundary in chest radiographs”, Xin-Wei Xu and Kunio Doi, Medical Physics, Volume 22(5), May 1995, pp.617-626.等参照）等を採用することができる。
　このように、所定部位周期特定部１３０では、取得された撮影画像を用いて、肺野部の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域内のピクセル数を特徴量として、該特徴量を肺野領域の面積として検出する。
　また、第２の呼吸情報検出方法としては、動態画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、肺野領域の特徴点間の距離を算出し、呼吸情報とすることも可能である。すなわち、肺野部の抽出を上記方法と同様に実施し、抽出された領域から、特徴点２点を求め、その２点間の距離を求めることで特徴量を算出する。
　図１４は、肺野領域の特徴点の位置を例示した図である。肺領域の上端ＬＴから下端ＢＴまでの長さ（肺野長）の変化を算出する場合、図１４（ａ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肺尖部から体軸方向におろした直線と横隔膜との交点を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例であり、図１４（ｂ）では、肺尖部を肺領域の上端ＬＴとし、肋横角を肺領域の下端ＬＢとして抽出した例である。
　このように、所定部位周期特定部１３０では、取得された撮影画像を用いて、肺野領域の輪郭ＯＬの抽出を実施し、抽出された領域から特徴点間の距離を求めることで、特徴点間距離を検出することで、呼吸周期を設定する。
　以上のように、所定部位周期特定部１３０では、動態画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の形状の変化）に基づき、呼吸周期を検出するため、呼吸周期を自動的に取得することが可能となる。
　また、第２の呼吸情報検出方法は、第１の呼吸情報検出方法と比較して間接的に呼吸周期を検出するため、ノイズ成分も含まれやすいと予想される。そこで、所定部位周期特定部１３０では、動態画像で捉えられた肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位の形状の変化）に基づき、周波数解析等を用いて呼吸周期を検出することが好ましい。これにより、ノイズ成分を取り除いた所望の変動成分を自動的に抽出することができるため、肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化（所定部位が時間変化する状態）をより正確に把握することが可能となる。
　　　　＜１－３－１－３．診断支援情報生成部１５０＞
　診断支援情報生成部１５０では、上述の検出部１２０（所定部位周期特定部１３０）によって検出された心臓または肺などの対象部位の物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を診断支援情報として生成する。
　また、診断支援情報とは、解析に基づく第１の解析結果と第２の解析結果とを含んで構成される。ここで、例えば、対象部位が肺野である場合、第１の解析結果は呼気を示し、第２の解析結果は吸気を示す。また、診断支援情報は、第１の解析結果と第２の解析結果とに加えて、第３の解析結果を含んでも構わない。例えば、対象部位が肺野である場合、第３の解析結果としては呼吸停止状態が挙げられる。
　なお、解析結果の記憶部（保持部）３２への保持方法に関しては、動態画像にメタデータとして保持される方法、すなわち、診断支援情報生成部１５０において生成された診断支援情報を動態画像（フレーム画像ＭＩ）と時間的に関連付けて、図２８で示されるように、保持部３２に保持する方法でも良いし、別データベースとして管理される方法であっても良い。これにより、診断時に測定や画像特徴量を計算する必要がなくなり望ましい。また、診断支援情報として表示する可能性のある重要な状態変化情報に限定して保持されていてもよい。
　以下では、呼吸情報および血流情報における診断支援情報について説明する。
　なお、呼吸の周期（呼吸サイクル）Ｂの１周期は、吸気と呼気とから構成され、１回の呼気と１回の吸気とからなる。吸気では、横隔膜が下がって息が吸い込まれるに連れて胸郭中の肺野の領域が大きくなる。息を最大限に吸い込んだとき（吸気と呼気の変換点）が最大吸気時Ｂ１である。呼気では、横隔膜が上がって息が吐き出されるに連れて肺野の領域が小さくなるが、息を最大限に排出したとき（呼気と吸気の変換点）が最大呼気時Ｂ２となる（図２１参照）。
　図１５は、所定部位周期特定部１３０において特定された呼吸情報の周期に対して、呼吸位相の診断支援情報の生成を模式的に例示する図である。図１５で示されるように、ここでは、第１の解析結果は呼気を示し、第２の解析結果は吸気を示し、呼吸位相を時間変化に対応させ、呼吸周期において識別可能な診断支援情報を生成する。
　なお、本実施形態では呼吸情報における診断支援情報を用いて表示を行うが、血流情報における診断支援情報を用いて表示を行うことも可能である（図２７参照）。この場合、図１１で示される血流情報では、第１の解析結果は血流の「有り」を示し、第２の解析結果は血流の「無し」を示し、血流位相を時間変化に対応させ、血流周期において識別可能な診断支援情報を生成する。
　これにより、後述の表示用画像における診断支援情報を参照して、呼吸周期における呼気と吸気との診断情報の変化が識別可能となるため、呼吸周期の肺野領域の状態変化に対して、効率的な医療診断が可能となる。また、解析結果が、心拍（血流）情報（心臓の「収縮期」「拡張期」が第１及び第２の解析結果）である場合においても、同様に心拍（血流）の周期の状態変化に対して、効率的な医療診断が可能となる。
　なお、診断支援情報は、診断内容が予め決まっているケースでは、固定しておけば効率的である。たとえば、肺塞栓の疑いがある患者であれば、肺塞栓に有効な肺血流位相を採用すればよい。また、呼吸に異常疑いがある患者であれば、呼吸診断に有効な呼吸位相を採用する他、呼吸器系の異常パターンが幾つか解析可能である場合には、その状態変化が見受けられる複数の診断情報を採用してもよい。
　　　　＜１－３－１－４．表示画像生成部１６０＞
　表示画像生成部１６０では、フレーム画像ＭＩ（動態画像）及び診断支援情報を表示するための表示用画像を生成する。すなわち、対象部位の位相変化と時間的に対応するフレーム画像ＭＩとを対応付けて、表示用画像が生成される。
　また、表示画像生成部１６０は、動態画像を表示する動態画像表示部分１６１と、診断支援情報の第１の解析結果と第２の解析結果とを識別可能に時間軸方向に一覧できるように表示する一覧表示部分１６２と、動態画像表示部分１６１の表示に対応した再生時刻情報を表示する再生時刻表示部分１６３と、が設けられた表示用画像を生成する（図４及び図５参照）。すなわち、表示用画像は、一覧表示部分１６２を含み、一覧表示部分１６２の時間軸方向の特定位置を示す指標を含んで生成される。そして、表示画像生成部１６０は、当該指標によって示された特定位置と対応する時点の動態画像を動態画像表示部分１６１に表示するように表示用画像を生成する。したがって、ある時点での表示用画像において、動態画像表示部分１６１に表示される動態画像（フレーム画像）と、指標によって示される一覧表示部分１６２の時間軸方向の特定位置とは対応関係にある。また、動態画像が動態画像表示部分１６１に動画的な態様で表示される場合においても、一覧表示部分１６２に表示される診断支援情報は静止画的な態様で表示され、一覧表示部分１６２の指標は時間軸方向に移動するように表示される。
　また、動態画像表示部分１６１は、矩形であり、一覧表示部分１６２は、動態画像表示部分１６１の一辺に沿った長尺状の領域であり、その長手方向と診断支援情報の時間軸方向とが対応している。
　さらに、表示画像生成部１６０では、対象部位が複数の部位であるとき、検出部１２０は、複数の対象部位の物理的状態の時間変化をそれぞれ検出し、診断支援情報生成部１５０は、複数の対象部位の物理的状態の時間変化に基づいてそれぞれ解析を行い、複数の対象部位についての解析結果を複数の診断支援情報としてそれぞれ生成し、一覧表示部分１６２は、該複数の診断支援情報を表示する。
　図１６は、表示画像生成部１６０において生成された表示用画像ＩＧが、表示部３４のディスプレイの画面上に表示された例である。この図１６で示されるように、表示用画像ＩＧには被検者Ｍについて撮影されたフレーム画像ＭＩや図３と共通のグラフＧ１～Ｇ４のほか、グラフィック要素として、
　・肺野の呼吸位相に応じたカラーバーＣ１，
　・プログレスバーＰＢ，
　・再生時刻表示部ＴＭ
が並列的に表示されている。
　なお、本実施形態において、呼吸情報を示すグラフＧ３とカラーバーＣ１は、第１の呼吸情報検出方法から得られた情報であり、横隔膜の位置を示すグラフＧ１及び胸郭の幅を示すグラフＧ２は、第２の呼吸情報検出方法から得られた情報であり、血流情報を示すグラフＧ４は、第１の血流情報検出方法から得られた情報である。
　なお、図１６に示される表示用画像ＩＧでは、フレーム画像ＭＩを表示する部分が動態画像表示部分１６１に相当し、カラーバーＣ１の部分が一覧表示部分１６２に相当し、再生時刻表示部ＴＭの部分が再生時刻表示部分１６３に相当する。
　図１６で示されるように、図３で示された参考例における表示用画像ＩＧ０と異なり、プログレスバーＰＢとカラーバーＣ１とが統合して表示される。
　また、一覧表示部分１６２は、呼気及び吸気等の第１の解析結果と第２の解析結果とを異なる色表示（例えば、２色で簡易表示する等）または濃淡（いわゆる、グラデーション）で表示する表示形態であってもよい。色情報として扱う色の選択としては、特に状態変化量を表示する場合は認識しやすくするために状態変化量を正規化するとよい。状態変化の違いの表現方法としては、輝度の違い、色相の違い、彩度の違い等で表現でき、複数の状態変化を、輝度と色相、Ｒ-ＧとＢ-Ｙで表現してもよい。これにより、位相の度合いをより明確に表現することができ、必要に応じて細かい把握も可能となる。したがって、表示用画像ＩＧを参照することにより、対象部位の診断内容が視認しやすくなり、診断効率がより向上する。
　また、再生時刻表示部分１６３（すなわち、再生時刻表示部ＴＭ）は、一覧表示部分１６２（すなわち、カラーバーＣ１）に近接させて認識可能にした表示形態を採用することが望ましい。これによって、再生時における診断支援情報と再生時間とを視覚的に同時に把握することが可能となる。
　さらに、一覧表示部分１６２は、動態画像表示部分１６１に表示される動態画像の再生時刻調整用の再生時刻調整インタフェース部分（プログレスバーＰＢに相当）が設けられてもよい（図４及び図５，図１６参照）。
　　＜１－４．画像生成装置３の基本動作＞
　図１８は、本実施形態に係る画像生成装置３において実現される基本動作を説明するフローチャートである。既に各部の個別機能の説明は行ったため（図４及び図５参照）、ここでは全体の流れのみ説明する。
　図１８に示すように、まず、ステップＳ１において、制御部３１の動態画像取得部１１０が、撮像装置１の読取制御装置１４によって撮影された動態画像を、撮影制御装置２を介して取得する。
　ステップＳ２では、検出部１２０が、心臓や肺等の物理的状態の時間変化を検出し、所定部位周期特定部１３０が、血流、呼吸等の周期を特定する。具体的に、血流情報の時間変化に関しては、検出部１２０（所定部位周期特定部１３０）が、心電計４の位相検出部４１から取得された結果（第１の血流情報検出方法）に基づき検出する（図４参照）。また、呼吸情報の時間変化に関しては、検出部１２０（所定部位周期特定部１３０）が、サイクル検出センサ１５から取得された結果（第１の呼吸情報検出方法）に基づき検出するか（図７～図１４参照）（図５参照）、あるいは、動態画像におけるフレーム画像ＭＩの画像特徴量（第２の呼吸情報検出方法）に基づき検出する。
　ステップＳ３では、診断支援情報生成部１５０が、ステップＳ２において取得された心臓や肺などの物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を、時間変化に対応させた診断支援情報を生成する（図１１，図１５参照）。そして、診断支援情報を動態画像と時間的に関連付けて保持部３２に保持する。
　ステップＳ４では、表示画像生成部１６０が、ステップＳ３において保持されたフレーム画像ＭＩ（動態画像）及び診断支援情報を表示するための表示用画像ＩＧを生成する（図１６参照）。
　最後に、ステップＳ５において、表示画像生成部１６０が、ステップＳ４において生成した表示用画像ＩＧを表示部３４にて出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
　以上、画像生成装置３では、人体または動物における心臓や肺等の対象部位を時間順次に捉えた動態画像を取得し、当該対象部位の物理的状態の時間変化を検出する。そして、当該対象部位の物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を診断支援情報として生成する。続いて、当該診断支援情報を動態画像と時間的に関連付けて保持した後、当該動態画像及び前記診断支援情報を表示するための表示用画像を表示する。ここで、当該診断支援情報は、解析に基づく第１の解析結果と第２の解析結果とを含み、表示用画像は、表示用画像は、動態画像を表示する動態画像表示部分１６１（図１６におけるフレーム画像ＭＩの表示部分）と、当該診断支援情報の第１の解析結果と第２の解析結果とを識別可能に時間軸方向に一覧できるように表示する一覧表示部分１６２（図１６におけるカラーバーＣ１等）と、を含む画像である。したがって、参考例において、時間変化する対象部位の「位置」変化によって専門家により判断する必要があった（図３のラインＬＴを参照）が、本実施形態（以下の第４，第５実施形態も含む）では、診断支援情報の解析結果における複数種の診断情報（例えば、解析結果が呼吸情報である場合は「呼気」「吸気」）を、時間軸方向に視覚的に識別可能に表示するようにしたため（図１６のカラーバーＣ１を参照）、所望の表示用画像の把握において、一覧性を持たせた可視化が実現可能となる。これにより、動画読影による診断時間の短縮化が図れ、ユーザにとっての利便性が向上する。
　＜２．第２実施形態＞
　以下では、第２実施形態について説明する。第１実施形態と異なる点は、表示画像生成部１６０にて生成される表示用画像が異なる点である。なお、残余の構成は第１実施形態の画像生成装置３と同様である。
　図１７（ａ）は、第２実施形態における表示用画像ＩＧを示す図であり、表示部３４のディスプレイの画面上に表示された例である。図１７（ａ）で示されるように、表示用画像ＩＧには被検者Ｍについて撮影されたフレーム画像ＭＩや図３と共通のグラフＧ１～Ｇ４のほか、グラフィック要素として、図１６と同様に、
　・肺野の呼吸位相に応じたカラーバーＣ１，
　・プログレスバーＰＢ，
　・再生時刻表示部ＴＭ，
が表示される一方、第２実施形態における表示用画像ＩＧでは、
　・位相変化を示す波形グラフＦ，
　・再生時刻調整部３４１
が並列的に表示されている。
　なお、第２実施形態において、カラーバーＣ１と波形グラフＦとは、第１の呼吸情報検出方法から得られた情報であり、残余のグラフィック要素は、第１実施形態と同様である。
　具体的に、第２実施形態における表示用画像ＩＧは、図１７（ａ）で示されるように、対象部位の物理的状態の時間変化を示す波形グラフＦをカラーバーＣ１上に統合して表示される。
　また、一覧表示部分１６２は、動態画像表示部分１６１の再生時刻調整用の再生時刻調整インタフェース部分（プログレスバーＰＢに相当）が設けられるとともに、表示部３４は、ユーザが操作部３５を介して再生時刻調整インタフェース部分を用いて再生時刻を変化させて表示用画像ＩＧを参照可能な再生時刻調整部３４１を備える（図１７（ａ）参照）。これにより、ユーザがプログレスバーＰＢを用いて再生時刻を変化させて表示用画像ＩＧを参照することができるため、表示用画像ＩＧの所望の再生時刻にアクセスすることが可能となる。
　＜３．第３実施形態＞
　以下では、第３実施形態について説明する。第１実施形態と異なる点は、表示画像生成部１６０にて生成される表示用画像が異なる点である。また、第３実施形態における表示用画像は第２実施形態における表示用画像とも異なる。なお、残余の構成は第１実施形態の画像生成装置３と同様である。
　図１７（ｂ）は、第３実施形態における表示用画像ＩＧを示す図であり、表示部３４のディスプレイの画面上に表示された例である。図１７（ｂ）で示されるように、表示用画像ＩＧには被検者Ｍについて撮影されたフレーム画像ＭＩや図３と共通のグラフＧ１～Ｇ４のほか、グラフィック要素として、図１６及び図１７（ａ）と同様に、
　・プログレスバーＰＢ，
　・再生時刻表示部ＴＭ，
　・再生時刻調整部３４１，
が表示される一方、第３実施形態における表示用画像ＩＧでは、
　・右肺野の呼吸位相に応じたカラーバーＣ１，
　・左肺野の呼吸位相に応じたカラーバーＣ２，
が並列的に表示されている。
　なお、第３実施形態において、カラーバーＣ１，Ｃ２は、第２の呼吸情報検出方法から右肺野及び左肺野を別々に検出することで得られた情報であり、残余のグラフィック要素は、第１実施形態と同様である。
　第３実施形態における表示用画像ＩＧは、図１７（ｂ）で示されるように、図３で示された参考例における表示用画像ＩＧ０と異なり、プログレスバーＰＢとカラーバーＣ１，Ｃ２とが統合して表示される。
　そして、図１７（ｂ）で示されるように、診断支援情報として、例えば、左肺野及び右肺野等のように、複数の解析結果それぞれを時間的に対応して得られる情報として、カラーバーＣ１，Ｃ２を近接させて表示することも可能である。これにより、左右肺の呼吸位相をそれぞれ同時に示すことができ、左右肺の状態変化が異なる箇所が明確に示され、異常点がわかりやすくなるため、動画のフレーム選択操作が容易になる。
　このように、診断支援情報は、複数の部位に対応する複数の解析結果の時間変化を示す情報であるため、表示用画像ＩＧを参照することにより、複数の部位に対応する複数の解析結果を同時に視認することが可能となる。また、複数の部位が、左肺野及び右肺野であることにより、表示用画像ＩＧを参照して、左肺野及び右肺野それぞれの解析結果を同時に視認することが可能となる。
　また、再生時刻表示部分１６３（すなわち、再生時刻表示部ＴＭ）は、一覧表示部分１６２（すなわち、カラーバーＣ１，Ｃ２）に近接させて認識可能にした表示形態を採用することが望ましい。これによって、再生時における診断支援情報と再生時間とを視覚的に同時に把握することが可能となる。
　＜４．第４実施形態＞
　ユーザは動画に注視したいため、フレーム選択操作には重要な点のみを表示した簡易表示が効果的である。そこで、第４実施形態では、設定条件下で定められた特徴点を算出し、表示用画像ＩＧに付加される。なお、ここでいう特徴点についての詳細は後述するが、上述の第２の呼吸情報検出方法及び後述の第２の血流情報検出方法における特徴点とは異なることに留意したい。
　図１９は、本発明の第４実施形態として構成された画像生成装置３Ａで用いられる制御部３１Ａの機能構成を示す図である。この制御部３１Ａは、第１実施形態の画像生成装置３における制御部３１（図４参照）の代替としてそれぞれ使用される。第１実施形態と異なる点は、検出部１２０Ａが特徴点算出部１４０をさらに備える点であり、残余の構成は第１実施形態の画像生成装置３と同様である。
　　＜４－１．特徴点算出部１４０＞
　特徴点算出部１４０は、対象部位の物理的状態の時間変化において、特徴点を算出する。なお、診断支援情報生成部１５０Ａ及び表示画像生成部１６０Ａは、当該特徴点を指示する情報を含んで診断支援情報を生成するものとする。
　図２０は、検出部１２０Ａにおいて検出された血流（心拍）情報の波形データを時系列で示した模式図であり、図２１は、検出部１２０Ａにおいて検出された呼吸情報の波形データを時系列で示した模式図である。なお、図２０は、第１の血流情報検出方法を採用する場合における心電図波形を時間方向にモニタリングした結果であり、図２１は、第２の呼吸情報検出方法を採用する場合における肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離の時間的変化を算出した結果を例示したものである。
　設定条件下で定められた特徴点としては、例えば、血流（心拍）情報に関しては、図２０で示されるように、波形中の最大点として点Ｐ１及び点Ｐ４（図７における点Ｒｐに相当する点）、波形中の最小点として点Ｐ２及び点Ｐ５（図７における点Ｓｐに相当する点）、及び、波形中の極大点として点Ｐ３及び点Ｐ６（図７における点Ｔｐに相当する点）等が挙げられる。また、呼吸情報に関しても同様に、図２１で示されるように、最大点の点Ｂ１，点Ｂ３、及び、最小点の点Ｂ２等が挙げられる。
　また、特徴点算出部１４０では、最大点、最小点、極大点、及び、極小点の他にも、例えば、変化点（例えば、１次微分または２次微分における、最大点、最小点、極大点、極小点）等を算出するよう設定条件として設けても良い。
　特徴点算出部１４０により算出された特徴点は、上述のカラーバーＣ１（Ｃ２）上に重畳して示されるように、診断支援情報生成部１５０が表示用画像ＩＧを生成する。すなわち、血流（心拍）情報に関しては、図２０で示されるように、最大点の点Ｐ１及び点Ｐ４はラインＬＰ１，ＬＰ４として、最小点の点Ｐ２及び点Ｐ５はラインＬＰ２，ＬＰ５として、極大点の点Ｐ３及び点Ｐ６はラインＬＰ３，ＬＰ６としてそれぞれ表示される。また、呼吸情報に関しても同様に、図２１で示されるように、最大点の点Ｂ１及び点Ｂ３はラインＬＢ１，ＬＢ３として、最小点の点Ｂ２はラインＬＢ２としてそれぞれ表示される。なお、図２０ではＬＰ１～ＬＰ６を明確にするため、カラーバーＣ１（Ｃ２）が空白で示されているが、実際は、心臓の「収縮期」「拡張期」（対象部位の「状態」変化）を視覚的に識別可能に表示されているものとする。
　また、当該特徴点を示すラインＬＰ１～ＬＰ６，ＬＢ１～ＬＢ３を識別可能に色表示する等、明確にすることにより、診断重要箇所が視認しやすくなり、診断効率がより向上する。また、診断支援情報が複数の部位に対応する複数の解析結果の時間変化を示す場合、例えば、図１７（ｂ）で示されるように、左肺野および右肺野の呼吸位相をそれぞれ示す場合に、上述の特徴点を示すラインを重畳して示されれば、左肺野および右肺野の状態の時間変化に応じた異常点（特徴点）が異なる箇所で現れるなど、状態変化の差異が明確になり有用である。
　また、特徴点が示されることにより、状態変化に異常の疑いが見られ得ると診断されたフレーム画像ＭＩに対しては、色表示等識別可能にカラーバーＣ１（Ｃ２）上に表示することも可能である。さらに、呼気か吸気か等の第１及び第２の解析結果では信頼性が低い状況においても、特徴点を色表示等識別可能にカラーバーＣ１（Ｃ２）上に表示することで、異常が発見しやすくなる。
　　＜４－２．画像生成装置３Ａの基本動作＞
　続いて、図２２は、第４実施形態に係る画像生成装置３Ａの動作フローを例示した図である。なお、図２２のうち、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４，ＳＴ５，ＳＴ６は図１８のステップＳ１～Ｓ５と同様であるため、その説明は省略する。
　この第４実施形態では、第１実施形態では存在しなかった特徴点算出部１４０が付加されたことで、下記の工程が加わる。
　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＴ１～ステップＳＴ２を経て、図２２で示されるように、ステップＳＴ３にて、検出部１２０Ａにおける特徴点算出部１４０が、ステップＳＴ２において検出された対象部位の時間変化において、設定条件下で定められた特徴点を算出する（図２０及び図２１参照）。
　そして、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＴ４～ステップＳＴ５を経て、最後に、ステップＳＴ６において、表示画像生成部１６０Ａが、ステップＳＴ５において生成された、当該特徴点を指示する情報を含む表示用画像ＩＧを表示部３４にて出力することで、表示部３４のモニタに表示し、本動作フローが終了される。
　以上のように画像生成装置３Ａでは、診断支援情報は特徴点を指示する情報を含むため、対象部位の時間変化における特徴点が明確になり、診断効率がより向上する。
　＜５．第５実施形態＞
　ユーザの所望の条件を満たすフレーム画像ＭＩの再生時刻が到来する、もしくは、到来したタイミングを、ユーザに報知することで、特に経験の浅いユーザには効果的となる。そこで、第５実施形態では、所望の条件を満たすタイミングをユーザに報知する手段を備える。
　図２３は、本発明の第５実施形態として構成された画像生成装置３Ｂで用いられる制御部３１Ｂの機能構成を示す図である。この制御部３１Ｂ及び表示部３４Ｂは、第１（第４）実施形態の画像生成装置３（３Ａ）における制御部３１（３１Ａ）（図４、図１９参照）の代替としてそれぞれ使用される。第１（第４）実施形態と異なる点は、検出部１２０Ｂが報知点算出部１４５をさらに備え、また、画像生成装置３Ｂが報知部３４２をさらに備える点である。なお、残余の構成は第４実施形態の画像生成装置３Ａと同様である。
　なお、図２３における検出部１２０Ｂは、第４実施形態による特徴点算出部１４０を備えて構成されているが、特徴点算出部１４０を備えていなくても良い。
　　＜５－１．報知点算出部１４５及び報知部３４２＞
　報知点算出部１４５は、対象部位の時間変化において、ユーザが所望する設定条件下で定められた報知するための点（以下「報知点」と称する）を算出し、報知部３４２に出力する。すなわち、設定条件とは、ユーザが指定する条件であり、例えば、対象部位の物理的状態の時間変化が図２１で示される呼吸情報であるときに、ユーザが最大点を報知するよう指定する場合は、報知点算出部１４５が点Ｐ３及び点Ｐ６を報知点として検出する。なお、診断支援情報生成部１５０Ｂ及び表示画像生成部１６０Ｂは、当該報知点を指示する情報を含んで診断支援情報を生成するものとする。
　報知部３４２は、診断支援情報生成部１５０による解析結果が設定条件（所定の条件）を満たしたときに、ユーザに設定条件を満たしたことを報知する。すなわち、報知部３４２は、報知点算出部１４５において検出された報知点を、ユーザに視覚情報、聴覚情報、触覚情報の何れかの手段により報知する。視覚情報として報知するときは、報知部３４２は表示部３４Ｂに視覚情報を表示するよう指示する。具体的に視覚情報としては、現時点から報知点までにかかる時間を視覚的に表現したものであり、インジゲータ、プログレスバー表示、数値による表示、モデル図による表示、周期図による表示などが挙げられ、好ましくは、ユーザが余裕を持って報知点を知得できるように、報知点が実際に到来するよりも前から、その報知点が近づいていることを知ることができるような態様で画面上に表示する。聴覚情報として報知するときは、報知部３４２はブザーやタイミング音、音声などが挙げられる。例えば、報知点まで後何秒かを合成音でアナウンスする方法や、報知点でブザーを鳴らす方法等により報知する。
　また、視覚情報、聴覚情報、及び、触覚情報のいずれを採用した場合においても、プログレスバーＰＢをまったく見ずに操作が可能となる。例えば、経過時間に応じてフレーム画像ＭＩを巻き戻し操作中に、報知情報をユーザが受けるため、動画を注視しながら診断に有用なフレーム画像ＭＩまで到達選択することが可能となる。
　　＜５－２．画像生成装置３Ｂの基本動作＞
　続いて、図２４は、第５実施形態に係る画像生成装置３Ｂの動作フローを例示した図である。なお、検出部１２０Ｂは、特徴点算出部１４０を備えていない場合を想定するものとする。また、図２４のうち、ステップＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ４，ＳＰ５，ＳＰ６は図１８のステップＳ１～Ｓ５と同様であるため、その説明は省略する。
　この第５実施形態では、第１実施形態では存在しなかった報知点算出部１４５及び報知部３４２が付加されたことで、下記の工程が加わる。
　すなわち、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＰ１～ステップＳＰ２を経て、図２４で示されるように、ステップＳＰ３にて、検出部１２０Ａにおける報知点算出部１４５が、ステップＳＰ２において検出された対象部位の時間変化において、設定条件下で定められた報知点を算出する。
　そして、第１実施形態と同様の工程として、ステップＳＰ４～ステップＳＰ５を経て、最後に、ステップＳＰ６において、表示画像生成部１６０Ｂが、ステップＳＰ５において生成された、当該報知点のタイミングを考慮した表示用画像ＩＧを表示部３４Ｂにて出力することで、表示部３４Ｂのモニタに表示し（ここで、聴覚情報及び触覚情報にて当該報知点のタイミングをユーザに知らせる場合は音声や触覚などにて出力し）、本動作フローが終了される。
　以上のように画像生成装置３Ｂでは、対象部位の解析結果が所望の設定条件を満たしたときに、ユーザに報知することにより、診断経験の浅い医者等に対しても、報知により設定条件を満たした診断内容を認識することが可能となる。
　＜６．第６実施形態＞
　図６は、本発明の第６実施形態として構成された放射線動態画像撮影システム１００’における画像生成装置３’で用いられる制御部３１’の機能構成を示す図である。この制御部３１’は、第１実施形態のシステム１００における制御部３１（図４）の代替として使用される。第１実施形態と異なる点は、検出部１２０’における血流情報の検出方法が異なる点である。なお、残余の構成は第１実施形態の画像生成装置３と同様である。また、本実施形態における対象部位とは、心臓領域または肺領域である。以下では、本実施形態で用いられる第２の血流情報検出方法について説明する。
　○　第２の血流情報検出方法：心臓壁の動き量
　第２の血流情報検出方法として、図６で示されるように検出部１２０’（所定部位周期特定部１３０’）では、動態画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、心臓壁の動き量を算出することで、心拍（血流）情報とするものである。すなわち、呼吸中肺動態画像及び呼吸停止中肺動態画像で、撮影対象の対象部位である肺とともに心臓も捉えられていることが前提条件である。詳細には、呼吸中肺動態画像及び呼吸停止中肺動態画像から心臓壁の変動が検出されることで、各呼吸中フレーム画像及び各呼吸停止中フレーム画像が撮影されたタイミングにおける心臓の拍動の位相が検出される。したがって、心臓壁が心臓の拍動の位相として検出される。
　図８は、各呼吸中フレーム画像及び各呼吸停止中フレーム画像について、所定点（例えば左上の点）を基準点（例えば原点）とし、右方向をＸ軸方向とし、下方向をＹ軸方向とし、１画素毎に座標の値が１つずつ変化するように描かれた画像座標面である。
　図９は、呼吸停止中肺動態画像で捉えられた心臓壁の変動を例示する模式図である。心臓壁の変動の一例として、心臓の横幅の変動を採用する。図９(ａ)～(ｃ)では、心臓が拡張していく過程で、心臓壁の動きである心臓の横幅がｗ１からｗ３へと大きくなっていく状態が例示されている。
　そこで、所定部位周期特定部１３０では、各呼吸中フレーム画像及び各呼吸停止中フレーム画像から、心臓の横幅を検出することで、心拍（血流）周期を設定する。具体的に、心臓の横幅を検出する手法としては、例えば、心臓の輪郭を検出して行う手法等が挙げられる。そして、この心臓の輪郭を検出する手法としては、種々の公知の手法を採用することができ、例えば、心臓の形状を示すモデル（心臓モデル）を用いて、Ｘ線画像中の特徴点と、心臓モデルの特徴点とを合わせて行くことで、心臓の輪郭を検出する手法（例えば、"Image feature analysis and computer-aided diagnosis in digital radiography: Automated analysis of sizes of heart and lung in chest images", Nobuyuki Nakamori et al., Medical Physics, Volume 17, Issue 3, May, 1990, pp.342-350.等参照）等を採用することができる。
　図１０は、呼吸停止中肺動態画像を構成する複数の呼吸停止中フレーム画像について、撮影された時刻と心臓の横幅との関係を例示する模式図である。図１０では、横軸が時刻、縦軸が心臓の横幅を示し、丸印が検出された心臓の横幅の値を示している。
　ここで、時刻ｔで捉えられた心臓の横幅をＨｗt、時刻ｔ＋１で捉えられた心臓の横幅をＨｗt+1とし、（Ｈｗt+1－Ｈｗt）≧０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられた呼吸停止中フレーム画像が心臓の拡張時に分類され、（Ｈｗt+1－Ｈｗt）＜０が成立する場合には、時刻ｔで捉えられた呼吸停止中フレーム画像が心臓の収縮時に分類される。
　以上のように、所定部位周期特定部１３０’では、動態画像で捉えられた心臓壁の動き（所定部位の形状の変化）に基づき、心拍（血流）周期を検出するため、当該周期を自動的に取得することが可能となる。
　また、第２の血流情報検出方法は、第１の血流情報検出方法と比較して間接的に血流周期を検出するため、ノイズ成分も含まれやすいと予想される。そこで、所定部位周期特定部１３０’では、動態画像で捉えられた心臓壁の動き（所定部位の形状の変化）に基づき、周波数解析等を用いて血流周期を検出することが好ましい。これにより、ノイズ成分を取り除いた所望の変動成分を自動的に抽出することができるため、心臓壁の動き量（所定部位が時間変化する状態）をより正確に把握することが可能となる。
　＜７．第７実施形態＞
　以下では、第７実施形態について説明する。第１実施形態と異なる点は、検出部１２０における血流情報の検出方法が異なる点である。なお、残余の構成は第１実施形態の画像生成装置３と同様である。また、第７実施形態における血流情報の検出方法は第６実施形態における血流情報の検出方法とは異なるが、図６で示されるように、動態画像に基づき血流情報（対象部位の物理的状態の時間変化）を検出する点においては共通する。以下では、本実施形態で用いられる第３の血流情報検出方法について説明する。
　○　第３の血流情報検出方法：血流位相解析 
　第３の血流情報検出方法として、動態画像取得部１１０によって取得された撮影画像を用いて、血流位相解析を行うことで、血流情報とするものである。血流位相とは、血流が流れている位置に応じた血流の有無を示す位相情報である。本発明で用いる血流位相解析処理（血流情報生成処理）に関しては、例えば、本出願人による出願である「特願２０１１－１１５６０１号（出願日：平成２３年５月２４日）」を採用することができる。
　図１１は、肺全体の血流の有無に伴う時空間変化の解析結果を例示する図である。一般的に、血流解析では、心臓の収縮によって右心室から大動脈を介して血液が急激に吐出されることにより肺野血管が拡がるので、この拡がりを、動態画像を解析することにより抽出して肺全体の血流の有無に関する診断支援情報として出力するものである。即ち、肺野において血管が拡張すると、肺血管が拡がった領域の放射線透過量が、肺野（肺胞）領域を透過する放射線透過量よりも比較的大きく減少するので、この領域に対応する放射線検出部１３の出力信号値が低下する。このような心臓の拍動に呼応した肺血管の拡がりは、心臓近傍の動脈から末梢へ伝播する。そこで、動態画像を構成する一連のフレーム画像ＭＩ間の放射線検出部１３の画素（ピクセル）単位、または、複数画素からなる小領域単位（画素ブロック単位）を互いに対応付け、画素単位又は小領域単位毎に、信号値が最も低くなったフレーム画像ＭＩを求め、そのフレーム画像ＭＩの該当する領域を肺血管が血流により拡張したタイミングを示す信号として色付けする。そして、図１１で示されるように、色付け後の一連のフレーム画像ＭＩを表示部３４に順次表示することで、血流の状態を医師等が視認できるようになる。なお、図１１で示される白色箇所は、実際は赤色等で色付けされている。
　各画素（小領域）において、血流により肺血管が拡張したタイミングを示す信号（血流信号という）は、その画素（小領域）の信号値の時間変化を示す波形（出力信号波形という）の極小値を求めることにより取得することができる。この血流信号は心臓の拍動周期と同じ間隔で表れるが、不整脈等の異常個所があると、心臓の拍動周期と異なる間隔で血流に伴う血管の拡張と関係なく極小値が表れる場合がある。そこで、第３の血流情報検出方法では、心臓の拍動を示す拍動信号波形と各小領域の出力信号波形との相関係数を求めることにより、精度良く血流信号を抽出する。
　以下では、肺血管領域における血流情報の検出として、肺血管領域の出力信号波形と血流信号抽出方法との概要を説明する。図１２は、肺血管領域の血流信号値の時間変化を示す波形を例示する図である。図１２（ａ）では、時間順次に取得された一連のフレーム画像ＭＩにおいて、診断対象領域に相当する肺血管領域ＩＲ２の位置を示し、図１２（ｂ）では、横軸を動態画像の撮影開始からの経過時間（フレーム番号）とし、縦軸を肺血管領域ＩＲ２における信号値（代表値）とした座標空間上に各フレーム画像ＭＩの肺血管領域ＩＲ２の信号値（代表値）がプロットされたグラフを示す。
　ここで、図１２（ｂ）のグラフでは、呼吸と血流との位相が混在した状態であるため、次のフィルタリング処理によって、呼吸と血流のそれぞれ互いの影響を排除する。すなわち、当該フィルタリング処理では、呼吸等による低周波数な信号変化を除去し、血流による信号値の時間変化を抽出する。例えば、小領域毎の信号値の時間変化に対して、安静呼吸画像群では低域カットオフ周波数０．７Ｈｚ、深呼吸画像群では低域カットオフ周波数０．５Ｈｚでハイパスフィルタリングを行う。若しくは、さらに高周波数のノイズ成分を除去するために２．５Ｈｚの高域カットオフ周波数で高周波数も遮断するバンドパスフィルタによってフィルタリングを行っても良い。
　ここで、当該カットオフ周波数は、固定値とするよりも、撮影された動態画像毎に最適化することが好ましい。例えば、一連のフレーム画像ＭＩ（図１２（ａ）参照）の心臓領域の信号変化から、心臓の収縮期の時間と拡張期（弛緩期）の時間を算出する（第２の血流情報検出方法を参照）。そして、拡張期の時間の逆数に所定の係数を乗じた値をハイパスフィルタもしくはバンドパスフィルタで低周波数を遮断するカットオフ周波数として設定し、また、バンドパスフィルタの場合は、収縮期の時間の逆数に所定の係数を乗じた値を、高周波数を遮断する高域カットオフ周波数として設定する。更に、低域カットオフ周波数は、呼吸による周波数成分を考慮し、一連のフレーム画像ＭＩから横隔膜の位置の値や肺野領域の面積値あるいは特徴点間距離を解析し（後述の第２の呼吸情報検出方法を参照）、安静換気の場合は安静呼気位及び安静吸気位となるフレーム画像ＭＩを検出し、安静呼気位のフレームとその次の安静吸気位のフレームの間のフレーム数から吸気期の時間を求め、その逆数と、当該拡張期の時間の平均値に所定の係数を乗じた値を低域のカットオフ周波数として設定してもよい。このとき安静換気の場合、自動的に設定されるカットオフ周波数は、低域カットオフ周波数は０．２～１．０Ｈｚの間に、高域カットオフ周波数は、２．０Ｈｚ以上に制限することが好ましい。また、別途測定された安静時における１分間の呼吸数、脈拍数等（第１の血流情報検出方法、及び、後述の第１の呼吸情報検出方法を参照）のバイタルサインを患者情報として入力しておき、これらの値からカットオフ周波数が算出されるようにしてもよい。例えば、患者情報として入力された１分間の呼吸数を１秒間の呼吸数に変換し、その呼吸数に所定の係数を乗じた値を低域カットオフ周波数としてもよい。そして、入力された１分間の脈拍数を１秒間の脈拍数に変換し、１秒間の呼吸数に所定の係数を乗じた値を高域カットオフ周波数としてもよい。更に、１秒間の呼吸数と１秒間の心拍数の平均値に所定の係数を乗じた値を低域カットオフ周波数として設定するようにしてもよい。
　以上の血流位相解析処理の後、本実施形態の所定部位周期特定部では、動態画像で捉えられた血流位相変化（所定部位の状態の変化）に基づき、血流周期を特定するため、血流周期を自動的に取得することが可能となる。
　＜８．変形例＞
　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
　※　本実施形態では、画像生成装置３，３’，３Ａ，３Ｂを個別に実施されるように各実施形態に分けて記載したが、これらの個別機能は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせてもよい。
　※　この発明では、身体の撮影対象となる部分のうち、物理的状態が周期的に時間変化する部位が位相検出の対象となるが、それは、心臓や肺だけでなく、蠕動などの不随意運動を行う他の臓器であってもよく、また、筋肉や関節などの随意運動を行う部位であってもよい。後者の場合には、被検者に同一の動作を繰り返して行わせつつ、動態撮影を行う。
　すなわち、本実施形態では、胸部撮影における呼吸情報や血流情報を対象としたが、例えば、関節撮影における関節の屈伸方向情報などを対象としてもよい。
　図２５は、関節屈伸における関節角度を例示する図である。図２５で示されるように、検出部１２０（１２０Ａ，１２０Ｂ）によって、屈伸方向情報は関節角度θの動きから算出される。具体的に、第２の呼吸情報検出方法の輪郭抽出方法や閾値処理などを採用し、骨の輪郭領域を抽出する。そして、その輪郭領域から軸ＡＸ１，ＡＸ２を抽出し、軸ＡＸ１，ＡＸ２の２本が交差する角度θの変動から屈伸方向を算出する。軸ＡＸ１，ＡＸ２は、輪郭領域の中心を通るものであっても、輪郭領域のエッジに沿ったラインであってもよい。
　図２６は、所定部位周期特定部１３０において特定された屈伸方向情報の周期に対して、屈伸位相の診断支援情報の生成を模式的に例示する図である。図２６で示されるように、ここで、第１及び第２の解析結果とは、伸ばす方向と屈する方向とを指し、屈伸位相を時間変化に対応させ、屈伸位相周期においても、図１１，図１５と同様に識別可能な診断支援情報を生成する。
　これにより、表示用画像ＩＧにおける診断支援情報を参照して、屈伸周期における伸ばす方向と屈する方向との変化が識別可能となるため、屈伸周期の関節の状態変化に対して、効率的な医療診断が可能となる。
　※　検出部１２０、特徴点算出部１４０及び報知点算出部１４５の画像解析において、フレーム画像ＭＩの領域うち、画像解析の対象領域を適宜設定することが可能である。これにより、画像解析に掛かる計算時間の短縮化が図れる。
　※　本実施形態では、図１６及び図１７で示されるように、診断支援情報の解析結果として、表示用画像ＩＧにおける一覧表示部分１６２（カラーバーＣ１，Ｃ２）に呼吸情報を表示する場合を示しているが、図１１で示される血流情報を表示しても良い。また、表示画像生成部１６０は、カラーバーＣ１（Ｃ２）上に血流位相を表示するだけでなく、上述の第３の血流情報検出方法（血流位相解析）による画像処理結果ＲＴ（図１１参照）をフレーム画像ＭＩに重畳もしくは近接して表示するように表示用画像ＩＧを生成してもよい。
　図２７は、診断支援情報の解析結果として血流情報を表示する場合の表示用画像ＩＧを例示している。当該表示用画像ＩＧを生成するにあたって、図４で示されるように、検出部１２０は、フレーム画像ＭＩ（動態画像）に基づき、対象部位の血流の有無に関する画像処理結果ＲＴ（図１１参照）を出力し、動態画像と時間的に関連付けて保持部３２に保持する。そして、表示画像生成部１６０は、画像処理結果ＲＴを動態画像と同期して表示するように表示用画像ＩＧを生成する。
　なお、表示用画像ＩＧには、画像処理結果ＲＴを視覚的に認識可能な表示内容として表示する画像処理結果表示部分１６４（図４における破線エリア）が設けられることが望ましい。すなわち、図２７で示されるように、画像処理結果表示部分１６４（すなわち、画像処理結果ＲＴの表示部分）は、動態画像表示部分１６１（すなわち、フレーム画像ＭＩの表示部分）に重畳（不図示）もしくは近接（図２７参照）させて認識可能にした表示形態を採用することが望ましい。これによって、フレーム画像ＭＩと診断支援情報と画像処理結果ＲＴとを視覚的に同時に把握することが可能となり、より効率的な医療診断が可能となる。
　これにより、肺塞栓が疑われる場合には、その疑い箇所を詳細に確認して診断することが可能となる。例えば、肺野内の血流位相状況をカラーバーＣ１上で判断し、画像処理結果ＲＴ（重畳表示した場合はフレーム画像ＭＩ）上で肺塞栓の可能性がある肺血管の血流状況に注視することができる。また、肺塞栓の可能性のある位置が心臓付近の肺血管なのか抹消の肺血管なのか見当がついていれば、ユーザがプログレスバーＰＢを用いて位相情報から診断で見たい再生時刻を調整することができる。
　また、診断支援情報が複数の部位に対応する複数の解析結果の時間変化を示す場合の例として、図１７（ｂ）では右肺野及び左肺野の位相をそれぞれカラーバーＣ１，Ｃ２に示したが、呼吸情報と血流情報との位相を同時に表示してもよい。これは、血流の診断は、呼吸位相が最大吸気の状態が、肺が最も大きくなるために最も視認しやすくなるためである。
　また、上述したように、検出部１２０にて対象領域のみの時間変化を検出し、その注目エリアの位相情報をカラーバーＣ１（Ｃ２）上に表示するようにしてもよい。これは、肺塞栓の疑いがある場所が明確な場合、当該エリアに限定した位相情報の表示が望ましいためである。
　さらに、血流の位相は、指定領域の血流有無による２位相だけでなく、肺野の主血管領域と抹消血管領域とにエリアを分けて、どちらに血流があるかによって３位相で表現してもよい。それにより、主血管と抹消血管とどちらに肺塞栓疑いがあるかに応じた再生時刻の指定選択が容易となる。
　※　表示画像生成部１６０，１６０Ａ，１６０Ｂが生成する表示用画像ＩＧは、本実施形態の例に限られない。すなわち、ユーザーカスタマイズを可能にすることで、あらゆる診断観点に対応して表示用画像ＩＧを生成することができる。例えば、ユーザが、グラフ表示された特定の動き（状態変化）情報をクリックしてフレーム選択操作していた場合、その動き情報をターゲットとして、色表示を切り替え変更できるようにしてもよい。また、ある画素領域を指定することで、その画素領域の時間方向について動きを解析し、分析結果で色表示を切替てもよい。
　※　本実施形態では、プログレスバーＰＢが横方向に動くことでフレーム画像ＭＩの位置を表現する場合は、カラーバーＣ１（Ｃ２）も、プログレスバーＰＢに沿った横方向座標に対応させて色を変化させたが（図１６及び図１７参照）、これに限られない。例えば、プログレスバーＰＢが縦方向や回転方向に動くことでフレーム画像ＭＩの位置を表現する場合には、カラーバーＣ１（Ｃ２）も、その方向に沿って色を変化させるものであってもよい。
　※　被写体は、人体だけでなく、動物の身体であってもよい。
　１　撮影装置
　２　撮影制御装置
　３，３’，３Ａ，３Ｂ　画像生成装置
　４　心電計
　３１，３１’，３１Ａ，３１Ｂ　制御部
　３４，３４Ｂ　表示部
　４１　位相検出部
　１００，１００’，１００Ａ，１００Ｂ　放射線動態画像撮影システム
　１１０　動態画像取得部
　１２０　検出部
　１３０，１３０’　所定部位周期特定部
　１４０　特徴点算出部
　１４５　報知点算出部
　１５０，１５０Ａ，１５０Ｂ　診断支援情報生成部
　１６０，１６０Ａ，１６０Ｂ　表示画像生成部
　１６１　動態画像表示部分
　１６２　一覧表示部分
　１６３　再生時刻表示部分
　１６４　画像処理結果表示部分
　３４１　再生時刻調整部
　３４２　報知部
　Ｃ１，Ｃ２　カラーバー
　ＰＢ　プログレスバー
　Ｍ　被写体（被検者）
　ＭＩ　フレーム画像
　ＴＭ　再生時刻表示部
　ＲＴ　画像処理結果

Claims (14)

  1. 　人体または動物の所定部位を時間順次に捉えた動態画像を取得する動態画像取得部と、
    　前記所定部位の物理的状態の時間変化を検出する検出部と、
    　前記検出部によって検出された前記所定部位の物理的状態の時間変化に基づいて解析を行い、その解析結果を診断支援情報として生成する診断支援情報生成部と、
    　前記診断支援情報を前記動態画像と時間的に関連付けて保持する保持部と、
    　前記動態画像及び前記診断支援情報を表示するための表示用画像を生成する表示画像生成部と、
    を備え、
    　前記診断支援情報は、前記解析に基づく第１の解析結果と第２の解析結果とを含み、
    　前記表示用画像は、
    　前記動態画像を表示する動態画像表示部分と、
    　前記診断支援情報の第１の解析結果と第２の解析結果とを識別可能に時間軸方向に一覧できるように表示する一覧表示部分と、
    を含む画像であることを特徴とする、
    画像生成装置。
  2. 　請求項１に記載の画像生成装置であって、
    　前記表示用画像は、
    　前記一覧表示部分と関連して設けられ、前記一覧表示部分の時間軸方向の特定位置を示す指標を含み、
    　前記表示画像生成部は、
    　前記指標によって示された特定位置と対応する時点の動態画像を前記動態画像表示部分に表示するように前記表示用画像を生成する、ことを特徴とする、
    画像生成装置。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の画像生成装置であって、
    　前記検出部は、
    　前記所定部位の物理的状態の周期的な時間変化となる所定部位周期を特定する所定部位周期特定部、
    を備える、ことを特徴とする、
    画像生成装置。
  4. 　請求項３に記載の画像生成装置であって、
    　前記所定部位は肺野であり、
    　前記第１の解析結果は呼気を示し、
    　前記第２の解析結果は吸気を示す、ことを特徴とする、
    画像生成装置。
  5. 　請求項１または請求項２に記載の画像生成装置であって、
    　前記所定部位は複数の所定部位を含み、
    　前記検出部は、複数の所定部位の物理的状態の時間変化をそれぞれ検出し、
    　前記診断支援情報生成部は、複数の所定部位の物理的状態の時間変化に基づいてそれぞれ解析を行い、複数の所定部位についての解析結果を複数の診断支援情報としてそれぞれ生成し、
    　前記一覧表示部分は、前記複数の診断支援情報を表示することを特徴とする、
    画像生成装置。
  6. 　請求項５に記載の画像生成装置であって、
    　前記複数の部位は、左肺野及び右肺野を含むことを特徴とする、
    画像生成装置。
  7. 　請求項１または請求項２に記載の画像生成装置であって、
    　前記検出部は、
    　前記所定部位の物理的状態の時間変化において、特徴点を算出する特徴点算出部、
    を備えることを特徴とする、
    画像生成装置。
  8. 　請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の画像生成装置であって、
    　前記検出部は、
    　前記動態画像に基づき、前記所定部位の物理的状態の時間変化を検出することを特徴とする、
    画像生成装置。
  9. 　請求項１ないし請求項８の何れか１項に記載の画像生成装置であって、
    　前記一覧表示部分は、前記第１の解析結果と第２の解析結果とを異なる色または濃淡で表示することを特徴とする、
    画像生成装置。
  10. 　請求項１ないし請求項９の何れか１項に記載の画像生成装置であって、
    　前記動態画像表示部分は、矩形であり、
    　前記一覧表示部分は、前記動態画像表示部分の一辺に沿った長尺状の領域であり、その長手方向と前記診断支援情報の時間軸方向とが対応していることを特徴とする、
    画像生成装置。
  11. 　請求項１ないし請求項１０の何れか１項に記載の画像生成装置であって、
    　前記表示用画像は、
    　前記動態画像表示部分の表示に対応した再生時刻情報を表示する再生時刻表示部分、
    を更に含むことを特徴とする、
    画像生成装置。
  12. 　請求項１ないし請求項１１の何れか１項に記載の画像生成装置であって、
    　前記動態画像表示部分に表示される動態画像の再生時刻調整用の再生時刻調整インタフェースを更に備える、ことを特徴とする、
    画像生成装置。
  13. 　請求項１ないし請求項１２の何れかに記載の画像生成装置であって、
    　前記診断支援情報生成部による解析結果が所定の条件を満たしたときに、ユーザに前記所定の条件を満たしたことを報知する報知部、
    を更に備えることを特徴とする、
    画像生成装置。
  14. 　請求項８に記載の画像生成装置であって、
    　前記検出部は、
    　前記動態画像に基づき、前記所定部位の血流の有無に関する画像処理結果を出力し、
    　前記表示画像生成部は、
    　前記画像処理結果を前記動態画像と同期して表示するように前記表示用画像を生成することを特徴とする、
    画像生成装置。
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