(57)【要約】【課題】診断対象の放射線画像と比較対象の過去の放射線画像とを用いた経過観察を、放射線画像が動態画像の場合であっても正確に行うことができるようにする。【解決手段】動態画像解析システム１００は、被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成する画像生成手段と、生成した第一，第二動態画像のフレーム画像における第一所定領域の第一信号値、第二所定領域の第二信号値を検出する第一，第二信号値検出手段と、検出した第一信号値及び第二信号値に基づいて、第一動態画像における第一所定領域の信号値を第二動態画像の第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、決定した画像処理条件にて第一動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が生成した第一動態画像の前記フレーム画像における第一所定領域の画素の第一信号値を検出する第一信号値検出手段と、
前記画像生成手段が生成した第二動態画像の前記フレーム画像における前記第一所定領域と同じ部位が写る第二所定領域の画素の第二信号値を検出する第二信号値検出手段と、
前記第一信号値検出手段が検出した前記第一信号値及び前記第二信号値検出手段が検出した前記第二信号値に基づいて、前記第一動態画像における前記第一所定領域の信号値を前記第二動態画像の前記第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件にて前記第一動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする動態画像解析システム。
【請求項２】
前記第一所定領域を、自動で、又はユーザーによる操作に基づいて手動で指定する領域指定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項３】
前記領域指定手段は、前記第一所定領域の自動指定を、前記画像生成手段が前記動態画像の生成を開始する前にユーザーによりなされた事前設定、又は前記フレーム画像の中の被写体領域の位置と形状のうちの少なくとも一方に基づいて行うことを特徴とする請求項２に記載の動態画像解析システム。
【請求項４】
前記領域指定手段は、前記動態画像を再生する際に生じる当該動態画像の中の被写体領域の位置と形状のうちの少なくとも一方の変化に追従するように、前記第一所定領域の位置を前記フレーム画像ごとに変更することが可能であることを特徴とする請求項２に記載の動態画像解析システム。
【請求項５】
前記画像処理条件決定手段は、前記領域指定手段が指定した前記第一所定領域が信号値を検出するための領域として適切であったか否かを判断し、
適切でないと判断した場合に、当該適切でないと判断した前記第一所定領域から検出した信号値を画像処理条件の決定に用いないことを特徴とする請求項２に記載の動態画像解析システム。
【請求項６】
前記画像処理条件決定手段は、前記第一信号値検出手段と第二信号値検出手段のうちの少なくとも一方が、複数の前記第一所定領域又は複数の前記第二所定領域からすべての信号値を取得できない場合には、取得できた一つ以上の信号値に基づいて画像処理条件を決定することを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項７】
前記画像処理条件には、階調処理、周波数強調処理、ノイズ除去処理、ダイナミックレンジ圧縮処理、散乱線除去処理、の少なくともいずれかの処理種別が含まれることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項８】
前記画像処理手段が生成した処理済み動態画像を、単独、又は前記第二動態画像と並べて表示する画像表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項９】
前記画像表示手段は、前記画像処理手段が生成した処理済み動態画像を、前記第一動態画像と並べて、又はそれまで表示されていた前記第一動態画像から切り替えて表示することを特徴とする請求項８に記載の動態画像解析システム。
【請求項１０】
前記第二信号値検出手段は、前記画像生成手段が生成した第三動態画像の前記フレーム画像における前記第一所定領域と同じ部位が写る第三所定領域の第三信号値を検出することが可能となっており、
前記画像処理条件決定手段は、前記第二信号値検出手段が検出した前記第三信号値及び前記第一信号値検出手段が検出した前記第一信号値に基づいて、前記第一動態画像における前記第一所定領域の信号値を前記第三動態画像の前記第三所定領域における信号値に近づけるための第二画像処理条件を決定し、
前記画像処理手段は、前記画像処理条件決定手段が決定した第二画像処理条件にて前記第一動態画像に画像処理を施して第二処理済み動態画像を生成し、
前記画像表示手段は、前記画像処理手段が生成した第二処理済み動態画像を、前記処理済み動態画像と並べて、又はそれまで表示されていた前記処理済み動態画像から切り替えて表示することを特徴とする請求項８に記載の動態画像解析システム。
【請求項１１】
前記画像処理手段が生成した処理済み動態画像と、前記第一動態画像又は前記第二動態画像との差分画像を生成する差分画像生成手段を備え、
前記画像表示手段は、差分画像生成手段が生成した前記差分画像を、単独、又は前記処理済み動態画像、前記第一動態画像及び前記第二動態画像のうちの少なくともいずれかの動態画像と並べて表示することを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載の動態画像解析システム。
【請求項１２】
前記画像処理手段が生成した処理済み動態画像を、前記第一動態画像とは別に、又は前記第一動態画像と置き換えて保存する保存手段と、
前記保存手段が保存する前記処理済み動態画像を、単独、又は前記第一動態画像と共に出力する出力手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項１３】
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件を前記第一動態画像とは別に保存する保存手段と、
前記保存手段が保存する前記画像処理条件を、単独、又は前記第一動態画像と共に出力する出力手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項１４】
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件に基づいて、撮影しようとする第四動態画像における前記第一所定領域と同じ部位が写ることになる第四所定領域の画素の信号値が前記第二動態画像の前記第二所定領域における信号値に近づくような放射線照射条件を算出する照射条件算出手段と、
前記照射条件算出手段が算出した放射線照射条件を、前記画像生成手段へ照射する放射線照射装置に通知する照射条件通知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項１５】
前記第二動態画像における被写体の所定の反復動作の周期を測定する周期測定手段と、
前記画像生成手段が前記第一動態画像の生成を行っている間、前記被写体に対し、前記周期測定手段が測定した周期で所定の反復動作を行うためのタイミングを指示するタイミング指示手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項１６】
前記動態画像を解析し、その解析結果に基づいて前記被写体の所定部位における所定の解析計測値を測定する計測値測定手段と、
前記計測値測定手段が測定した解析計測値を表示する計測値表示手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の動態画像解析システム。
【請求項１７】
被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が生成した第一動態画像の前記フレーム画像における第一所定領域の信号値を検出する信号値検出手段と、
前記信号値検出手段が検出した前記信号値に基づいて、前記画像生成手段が生成した第二動態画像の前記フレーム画像における前記複数の第一所定領域と同じ部位が写る複数の第二所定領域の信号値を前記第一動態画像の前記第一所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件にて前記第二動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする動態画像解析システム。
【請求項１８】
被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が生成した第一動態画像の前記フレーム画像における第一所定領域の画素の第一信号値を検出する第一信号値検出手段と、
前記画像生成手段が生成した第二動態画像の前記フレーム画像における前記第一所定領域と同じ部位が写る第二所定領域の画素の第二信号値を検出する第二信号値検出手段と、
前記第一信号値検出手段が検出した前記第一信号値及び前記第二信号値検出手段が検出した前記第二信号値に基づいて、前記第一動態画像における前記第一所定領域の信号値を前記第二動態画像の前記第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、
前記第一動態画像を構成する複数の前記フレーム画像の中から、前記第二動態画像の特定フレーム画像と同じ位相のフレーム画像を抽出し、抽出したフレーム画像に前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件にて画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする動態画像解析システム。
【請求項１９】
前記第二信号値検出手段は、前記特定フレーム画像から前記第二信号値を検出し、
前記第一信号値検出手段は、前記抽出したフレーム画像から前記第一信号値を検出することを特徴とする請求項１８に記載の動態画像解析システム。
【請求項２０】
前記画像処理手段が生成した処理済み動態画像を、単独、又は前記第二動態画像と並べて表示する画像表示手段を備えることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の動態画像解析システム。
【請求項２１】
前記画像表示手段は、前記処理済み動態画像、又は前記処理済み動態画像及び前記第二動態画像の再生速度を変えることが可能であることを特徴とする請求項２０に記載の動態画像解析システム。
【請求項２２】
前記画像表示手段は、再生している前記処理済み動態画像、又は前記処理済み動態画像及び前記第二動態画像を、特徴的なフレーム画像が表示されたところ、又は被写体の所定動作の速度が所定以上となったところで停止することを特徴とする請求項２０に記載の動態画像解析システム。
【請求項２３】
前記画像表示手段は、前記処理済み動態画像を、前記第二動態画像に重畳して再生することを特徴とする請求項２０に記載の動態画像解析システム。
【請求項２４】
被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を他の装置から取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段が取得した第一動態画像の前記フレーム画像における第一所定領域の画素の第一信号値を検出する第一信号値検出手段と、
前記画像取得手段が取得した第二動態画像の前記フレーム画像における前記第一所定領域と同じ部位が写る第二所定領域の画素の第二信号値を検出する第二信号値検出手段と、
前記第一信号値検出手段が検出した前記第一信号値及び前記第二信号値検出手段が検出した前記第二信号値に基づいて、前記第一動態画像における前記第一所定領域の信号値を前記第二動態画像の前記第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件にて前記第一動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする動態画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動態画像解析システム及び動態画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のフレーム画像からなる動態画像を診断に用いるための技術が開発されている。
撮影した動態画像は、静止画と異なり、時間経過に伴う複数のフレーム画像を有するため、フレーム間での変動要素を適切に捉え、診易い画像に作りこむ必要がある。
例えば、特許文献１には、動態画像を構成する各フレーム画像に対し、所定の基準領域のコントラストの変動が抑えられるような階調変換をそれぞれ施す画像処理装置について記載されている。
【０００３】
一方、画像診断では、撮影時の病状を診るだけでなく、経過観察のように、過去の撮影画像からの変遷を確認するようなケースもある。
過去画像との比較では、病状変化を画像変化に置き換えて判断することから、同じ条件で撮影・表示することが好ましい。
そこで、例えば特許文献２のように、各静止画に対し、病状変化を見るのに適した階調処理をそれぞれ施す技術が従来提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−００５０５０号公報
【特許文献２】特開２０００−０７９１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術は、一の動態画像における各フレーム画像を対象としたものである。そのため、経過観察のような診断対象の動態画像と過去の動態画像といった複数の動態画像を表示する場合は、一の動態画像に適切な条件であっても、相対する動態画像に適切な条件になるとは限らない。
また、特許文献２に記載された技術は、静止画を対象としている。経過観察に伴う過去画像との比較は、静止画に限らず、動態画像においても同様に行われる操作ではあるが、複数フレームを有する動態画像ではフレーム間での状態の差異などを考慮しなければならないため、特許文献２に記載の技術を単純に動態画像の経過観察に適用することは困難である。
【０００６】
本発明の課題は、診断対象の放射線画像と比較対象の過去の放射線画像とを用いた経過観察を、放射線画像が動態画像の場合であっても正確に行うことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の問題を解決するために、本発明に係る動態画像解析システムは、
前記被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が生成した第一動態画像の前記フレーム画像における第一所定領域の画素の第一信号値を検出する第一信号値検出手段と、
前記画像生成手段が生成した第二動態画像の前記フレーム画像における前記第一所定領域と同じ部位が写る第二所定領域の画素の第二信号値を検出する第二信号値検出手段と、
前記第一信号値検出手段が検出した前記第一信号値及び前記第二信号値検出手段が検出した前記第二信号値に基づいて、前記第一動態画像における前記第一所定領域の信号値を前記第二動態画像の前記第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する画像処理条件決定手段と、
前記画像処理条件決定手段が決定した画像処理条件にて前記第一動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、診断対象の放射線画像と比較対象の過去の放射線画像とを用いた経過観察を、放射線画像が動態画像の場合であっても正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る動態画像解析システムを表すブロック図である。
【図２】図１の動態画像解析システムが備える動態画像処理装置の一例を表すブロック図である。
【図３】特定領域の指定方法を示す図である。
【図４】図１の動態画像解析システムが備える表示手段の一例を表すブロック図である。
【図５】図４の表示手段が表示する画面の一例である。
【図６】図４の表示手段が表示する画面の一例である。
【図７】第一動態画像と第二動態画像の位相の合わせ方の一例を示す図である。
【図８】第一動態画像と第二動態画像の位相の合わせ方の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、本発明の範囲は、以下の実施形態や図面に記載されたものに限定されるものではない。
【００１１】
〔動態画像解析システム〕
まず、本実施形態に係る動態画像解析システムの概略構成について説明する。図１は動態画像解析システム１００を表すブロック図である。
【００１２】
本実施形態の動態画像解析システム１００は、図１に示すように、病院情報システム（Hospital Information System：以下、ＨＩＳ１）、放射線科情報システム（Radiology Information System：以下、ＲＩＳ２）と、コンソール３と、画像解析装置４と、画像保存通信システム（Picture Archiving and Communication System：以下、ＰＡＣＳ５）と、クライアント６と、を備えている。
これらは、通信ネットワーク７を介して互いに通信可能となっている。
【００１３】
また、動態画像解析システム１００は、通信ネットワーク７を介して図示しないモダリティーと接続されている。
モダリティーは、画像生成手段をなすものである。
モダリティーは、被写体の動態を示す複数のフレーム画像からなる動態画像を生成することが可能なものであればよく、例えばパルス状の放射線を繰り返し発生させる放射線照射装置、及びパルス状の放射線を受ける度に受けた放射線に応じたフレーム画像を繰り返し生成するパネル状の放射線画像撮影装置等を用いることができる。
なお、モダリティーを、直接通信ネットワーク７に接続するのではなく、他の装置等（コンソール３や画像解析装置４、ＰＡＣＳ５等）を介して接続するようにしてもよい。
また、モダリティーから動態画像解析システム１００への画像の転送を、通信ネットワークを介して行うのではなく、記憶媒体やケーブルを用いて行うようにしてもよい。
【００１４】
ＨＩＳ１やＲＩＳ２は、検査情報（撮影の種別（使用するモダリティーの種類、立位、臥位の区別等）、撮影対象部位、検査を依頼した診療科名、被検者の年齢、被検者の性別及び操作者名等）を格納している。
そして、ＨＩＳ１やＲＩＳ２は、他の装置等（例えばコンソール３、画像解析装置４、ＰＡＣＳ５、クライアント６等）からの要求に基づき、要求に応じた検査情報を他の装置等へ送信するようになっている。
【００１５】
本実施形態に係るコンソール３は、ＰＣや専用の装置で構成されている。
また、コンソール３は、他の装置等（ＨＩＳ１やＲＩＳ２等）から取得した検査情報や操作者による操作に基づいて、各種撮影条件（放射線照射条件（管電圧や管電流、照射時間（ｍＡｓ値））、フレームレート等）をモダリティー等に設定することが可能となっている。
【００１６】
画像解析装置４は、動態画像処理装置をなすもので、ＰＣや専用の装置で構成されている。
また、画像解析装置４は、モダリティーから取得した静止画像や動態画像を解析し、その解析結果に基づく解析結果データを生成することが可能となっている。
この画像解析装置４及び解析結果データの詳細については後述する。
【００１７】
本実施形態におけるＰＡＣＳ５は、ＰＣや専用の装置によって構成されている。
また、ＰＡＣＳ５は、データベース５１を備えており、モダリティーから取得した静止画像や動態画像、画像解析装置４が生成した解析結果データ等をデータベース５１に保存することが可能となっている。
この解析結果データの詳細については後述する。
また、ＰＡＣＳ５は、他の装置等（コンソール３、画像解析装置４、クライアント６等）からの要求に基づき、データベース５１に保存している各種画像や各種データの中から、要求に応じた画像やデータを他の装置等へ送信するようになっている。
なお、データベース５１は、ＰＡＣＳ５から独立した装置として設けられていてもよい。
【００１８】
本実施形態におけるクライアント６は、表示手段をなすもので、タブレット端末等で操作者が携帯することが可能に構成されている。
このクライアント６の詳細についても後述する。
【００１９】
〔画像解析装置〕
次に、上記動態画像解析システム１００が備える画像解析装置４の具体的構成について説明する。図２は、画像解析装置４を表すブロック図である。
【００２０】
本実施形態に係る画像解析装置４は、図２に示すように、制御部４１と、通信部４２と、記憶部４３と、を備えている。
【００２１】
制御部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部４１のＣＰＵは、記憶部４３に記憶されている各種プログラムを読出して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、画像解析装置４各部の動作を集中制御する。
【００２２】
通信部４２は、無線モジュール等で構成され、通信ネットワーク７（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等）を介して接続された他の装置等１〜３，５，６との間で各種信号や各種データを送受信することが可能となっている。
【００２３】
記憶部４３は、不揮発性の半動態メモリーやハードディスク等により構成され、制御部４１が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なパラメーター等を記憶している。
【００２４】
このように構成された画像解析装置４の制御部４１は、以下のような機能を有している。
例えば、制御部４１は、被写体の動態画像（第一，第二動態画像）のデータを、通信部４２を介して他の装置等（例えばモダリティー、コンソール３、画像解析装置４等）から取得する機能を有している。
この「第一動態画像」は、診断対象となる動態画像のことを指す。
また、「第二動態画像」は、第一動態画像と同じ被写体を、過去（第一動態画像よりも前）に撮影して得られた比較対象となる動態画像のことを指す。
【００２５】
なお、被写体が過去に複数回動態画像の撮影を行っていた場合には、過去であって第二動態画像とは異なる時期に撮影された第三動態画像を、第二動態画像とは別の比較対象となる動態画像として取得することも可能である。
この「第三動態画像」は、第一動態画像と同日に撮影した別の動態画像であったり、診断ケースによっては第一動態画像よりも未来の撮影画像のケースもあったりする。すなわち、第三動態画像には、第一動態画像と第二動態画像で定義した動態画像と異なる全ての動態画像が当てはまるものとする。
また、第一動態画像とは被写体が異なる動態画像を比較対象となる動態画像として取得するようにしてもよい。
すなわち、本実施形態に係る制御部４１は、画像取得手段をなす。
【００２６】
また、制御部４１は、取得した動態画像を解析し、その解析結果に基づく解析結果データを生成する機能を有している。
本実施形態においては、種別の異なる複数の解析結果データをそれぞれ生成することが可能となっている。
【００２７】
この「解析結果データ」は、本実施形態においては、解析結果を画像処理パラメーターとして動態画像に適用することで生成される解析動態画像、動態画像や解析動態画像を構成する複数のフレーム画像の中から解析結果に基づいて特定された特定フレーム画像、解析結果に基づいて測定される被写体の所定部位における所定の解析計測値、及び解析結果に基づいて得られる解析グラフとしている。
なお、ここでは、これらを全て解析結果データに含む場合について説明するが、解析結果データには、これらのうちの少なくともいずれかが含まれていればよい。
【００２８】
また、「解析計測値」は、本実施形態においては、被写体の特定構造物における特定の点の位置、特定の点と他の点との間の距離、特定構造物の面積、特定構造物の体積、被写体の所定画素の信号値、フレーム画像内の所定範囲における最大信号値、所定範囲における最小信号値、所定範囲内の全信号値の平均値、心胸郭比、フレーム画像内における特定構造物の配置角度（関節の曲げ角度や骨や臓器の回転角度（基準に対する傾き）等）としている。
なお、ここでは、これらを全て解析計測値に含む場合について説明するが、解析計測値には、これらのうちの少なくともいずれか含まれていればよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、計測値測定手段をなす。
【００２９】
また、「特定フレーム画像」は、本実施形態においては、複数のフレーム画像のうち、解析計測値が最大のフレーム画像、解析計測値が最小のフレーム画像、解析計測値が平均値と一致するフレーム画像、解析計測値が所定範囲内にあるフレーム画像、もしくは所定値と一致するフレーム画像、又は操作者によって選択されたフレーム画像としている。
なお、同一検査に静止画像が含まれる場合には、「特定フレーム画像」を、複数のフレーム画像のうち、解析計測値が静止画像の解析計測値に最も近いフレーム画像、又は解析計測値が静止画像の解析計測値から最も離れているフレーム画像としてもよい。
また、解析対象の動態画像が、所定動作を周期的に繰り返す構造物（例えば膨張・収縮を繰り返す肺等）を撮影したものである場合には、「特定フレーム画像」を、各周期における解析計測値が最大のフレーム画像、解析計測値が最小のフレーム画像、解析計測値が平均値と一致するフレーム画像、解析計測値が所定範囲内にあるフレーム画像、もしくは所定値と一致するフレーム画像、又は操作者によって選択されたフレーム画像としてもよい。この場合、一の動態画像に対して特定フレーム画像が複数得られることとなる。
【００３０】
また、「解析グラフ」は、解析計測値に基づいて生成されるグラフである。
具体的には、横軸をフレーム数、縦軸を解析計測値とするグラフである。
【００３１】
また、本実施形態に係る制御部４１は、動態画像に複数種類の解析を施すことが可能となっている。
具体的には、特定成分差分処理、周波数強調処理、特定成分追跡処理、特定信号変化量抽出処理、特定類似波形パターン抽出処理、集積画像差分処理のうちの少なくともいずれかの処理を行う。
【００３２】
このうち「特定成分差分処理」は、撮影対象部位における特定領域（例えば肺野内の肋骨や鎖骨）の信号値を低減することにより、特定領域以外の領域の視認性を高める処理である。
また、「周波数強調処理」は、撮影対象部位における特定領域のエッジの周波数を強調することにより特定領域を鮮明にする処理である。
また、「特定成分追跡処理」は、撮影対処部位における特定領域（例えば横隔膜）の移動量や速度を算出したり、二つの異なる特定領域の間（例えば肺尖と横隔膜との間）の距離を算出したりする処理である。
また、「特定信号変化量抽出処理」は、信号値の変化量を色の違いにより可視化する処理である。
また、「特定類似波形パターン抽出処理」は、特定の信号変化との類似度を色の違いにより可視化する処理である。
また、「集積画像差分処理」は、最大信号値の集積画像と最小信号値の集積画像の差分を表示することにより、撮影内での信号変化の総量を可視化する処理である。
【００３３】
なお、これらの解析は、複数組み合わせて施すことも可能である。
また、各解析について、上記解析動態画像、特定フレーム画像、解析計測値、及び解析グラフを生成することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態に係る制御部４１は、第一所定領域の自動設定を、動態画像の生成を開始する前にユーザーによりなされた事前設定、又はフレーム画像の中の被写体領域の位置と形状のうちの少なくとも一方に基づいて行うようになっている。
この「第一所定領域」は、被写体における病気の進行又は回復による視覚的な変化が相対的に生じにくい（撮影条件が同じであれば撮影毎の信号値の差が相対的に少ない）部位のことを指す。具体的には、例えば図３に示すように、胸椎Ｒ１、肩Ｒ２、頸椎Ｒ３、横隔膜下Ｒ４、一対の肺のうち診断対象の肺と反対側の肺Ｒ５のうちの少なくともいずれかを設定するが、後述する画像処理の精度向上の観点から複数設定するのが好ましい。
また、本実施形態における制御部４１は、動態画像を再生する際に生じる当該動態画像の中の被写体領域の位置と形状のうちの少なくとも一方の変化に追従するように、第一所定領域の位置をフレーム画像ごとに変更することが可能となっている。
なお、第一所定領域を、ユーザーによる操作に基づいて手動で指定するようにしてもよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、領域指定手段をなす。
【００３５】
また、制御部４１は、取得した（モダリティーが生成した）第一動態画像のフレーム画像Ｆにおける第一所定領域の第一信号値（信号値）を検出する機能を有している。
第一所定領域が複数設定されている場合には、各第一所定領域から第一信号値をそれぞれ検出することになる。
また、第一信号値は、各フレーム画像からそれぞれ検出する。すなわち、第一信号値は、通常、第一所定領域の数×フレーム数だけ検出されることになる。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、第一信号値検出手段（信号値検出手段）をなす。
【００３６】
また、制御部４１は、取得した（モダリティーが生成した）第二動態画像のフレーム画像における第一所定領域と同じ部位が写る第二所定領域の画素の第二信号値を検出する機能を有している。
第一所定領域が複数設定されている場合には、第二所定領域も複数設定されることになるため、各第二所定領域から第二信号値をそれぞれ検出することになる。
また、第二所定領域には、第一所定領域に写っている部位と同じものが写っている領域であるため、第一動態画像と第二動態画像とで被写体領域の位置や形状が同じであれば、第一所定領域の座標と第二所定領域の座標は同じになるし、第一動態画像と第二動態画像とで被写体領域の位置や形状が異なっていれば、第一所定領域の座標と第二所定領域の座標は異なってくる。
なお、第二動態画像とともに第三動態画像を取得している場合には、第三動態画像のフレーム画像における第一所定領域と同じ部位が写る第三所定領域の画素の第三信号値を検出するようにしてもよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、第二信号値検出手段をなす。
【００３７】
また、制御部４１は、検出した複数の第一信号値及び複数の第二信号値に基づいて、第一動態画像における第一所定領域の信号値を第二動態画像の第二所定領域における信号値に近づけるための画像処理条件を決定する機能を有している。
好ましくは、第一動態画像における第一所定領域の信号値を第二動態画像の第二所定領域における信号値と一致させるのがよい。
なお、制御部４１に、第二動態画像における第二所定領域の信号値を第一動態画像の第一所定領域における信号値に近づけるための他の画像処理条件を決定する機能を持たせるようにしてもよい。
【００３８】
動態画像は複数のフレーム画像Ｆからなるため、画像処理条件は、第一動態画像の各フレーム画像Ｆについて、例えば一の所定領域（例えば胸椎）内の信号値を一定にするとともにフレーム画像全体のコントラストを一定にしたり、複数の所定領域の各信号値を一定にするとともにフレーム画像全体のコントラストはフレーム画像毎に可変にしたりするものとなる。
【００３９】
また、本実施形態における画像処理条件には、「階調処理」、「周波数強調処理」、「ノイズ除去処理」、「ダイナミックレンジ圧縮処理」、「散乱線除去処理」、の少なくともいずれかの処理種別が含まれる。
【００４０】
なお、本実施形態における制御部４１は、指定した所定領域が信号値を検出するための領域として適切であったか否かを判断し、適切でないと判断した場合に、当該適切でないと判断した所定領域から検出した信号値を画像処理条件の決定に用いないようになっている。
所定領域が「適切でない」場合とは、例えば、所定領域が病気の進行又は回復に伴い視覚的に大きな変化が生じる部位であった場合等を指す。
または、被写体内にチューブやペースメーカーなどを有する場合など、所定領域がそれらの混合物を含んでしまっている場合なども指す。
なお、所定領域が「適切でない」と判断した場合は、適切でない所定領域からの信号値を画像処理条件の決定に用いないだけでなく、その領域を除いた範囲から改めて所定領域を検出したり、他の所定領域の検出方法に切り替えたりしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態における制御部４１は、複数の第一所定領域を設定する場合であって、指定した複数の第一所定領域及び複数の第二所定領域からすべての信号値を取得できない（信号値を取得できない第一所定領域又は第二領域が一つ以上ある）場合には、取得できた一つ以上の信号値に基づいて画像処理条件を決定するようになっている。
この「信号値を取得できない場合」には、例えば、撮影時に被写体が大きく動き、それを追従した結果、信号値を取得する第一所定領域又は第二所定領域がフレーム画像の外にはみ出してしまった場合等がある。
【００４２】
また、本実施形態における制御部４１は、第三信号値を検出している場合に、検出した第三信号値及び第一信号値に基づいて、第一動態画像における第一所定領域の信号値を第三動態画像の第三所定領域における信号値に近づけるための第二画像処理条件を決定するようになっている。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、画像処理条件決定手段をなす。
【００４３】
また、制御部４１は、決定した画像処理条件にて第一動態画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成する機能を有している。
また、本実施形態における制御部４１は、第一動態画像を構成する複数のフレーム画像の中から、第二動態画像の特定フレーム画像と同じ位相のフレーム画像を抽出し、抽出したフレーム画像に画像処理を施して処理済み動態画像を生成するようになっている。
この場合、制御部４１は、特定フレーム画像から前記第二信号値を検出し、抽出したフレーム画像から第一信号値を検出することになる。
また、本実施形態における制御部４１は、決定した第二画像処理条件にて第一動態画像に画像処理を施して第二処理済み動態画像を生成するようになっている。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、画像処理手段をなす。
【００４４】
また、制御部４１は、生成した処理済み動態画像と、第一動態画像又は第二動態画像との差分画像を生成する機能を有している。
なお、制御部４１に、生成した第二処理済み動態画像と、第一動態画像又は第三動態画像との差分画像を生成する機能をもたせるようにしてもよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、差分画像生成手段をなす。
【００４５】
また、制御部４１は、生成した処理済み動態画像を、第二動態画像とは別に、又は第二動態画像と置き換えて保存する機能を有している。
動態画像の保存は、例えば動態画像のデータをＰＡＣＳ５へ送信し、データベース５１に記憶させることにより行う。
なお、画像解析装置４の記憶部４３に記憶させるようにしてもよい。
また、制御部４１に、決定した画像処理条件を第一動態画像とは別に保存する機能を持たせるようにしてもよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、保存手段をなす。
【００４６】
また、制御部４１は、決定した画像処理条件に基づいて、後で撮影しようとする第四動態画像における第一所定領域と同じ部位が写ることになる第四所定領域の信号値が第二動態画像の第二所定領域における信号値に近づくような放射線照射条件（例えば管電圧、管電流、照射時間（ｍＡｓ値）等）を算出する機能を有している。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、照射条件算出手段をなす。
【００４７】
また、制御部４１は、算出した放射線照射条件を、モダリティー（放射線照射装置）に通知する機能を有している。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、照射条件通知手段をなす。
【００４８】
また、制御部４１は、第二動態画像における被写体の所定の反復動作の周期を測定する機能を有している。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、周期測定手段をなす。
【００４９】
また、本実施形態に係る制御部４１は、モダリティー（画像生成手段）が第一動態画像の生成を行っている間、被写体に対し、測定した周期で所定の反復動作を行うためのタイミングを指示する機能を有している。
具体的には、「吸って」、「吐いて」等の文字や音声を測定した周期で繰り返し出力する。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、タイミング指示手段をなす。
【００５０】
また、制御部４１は、保存する処理済み動態画像のデータを、単独、又は第二動態画像と共に出力する機能を有している。
本実施形態においては、出力を、通信部４２を介して他の装置（ＰＡＣＳ５やクライアント６）へ送信することとしている。
なお、画像解析装置４が表示部を備えている場合には、表示部への表示を出力としてもよい。
また、制御部４１に画像処理条件を第一動態画像とは別に保存する機能を持たせる場合には、保存する画像処理条件を、単独、又は前記第一動態画像と共に出力する機能を持たせるようにしてもよい。
本実施形態に係る制御部４１は、上述したような機能を有することにより、出力手段をなす。
【００５１】
以上、本実施形態に係る画像解析装置４の具体的構成について説明してきたが、画像解析装置４が有する上記各種機能の少なくとも一部は、コンソール３やＰＡＣＳ５に持たせるようにしてもよい。
また、動態画像解析システム１００は、上述した装置等１〜６全てで構成する必要は無く、画像取得手段、第一，第二信号値検出手段、画像処理条件決定手段及び画像処理手段を有する装置のみで構成することも可能である。
【００５２】
〔クライアント〕
次に、上記動態画像解析システムが備えるクライアント６の具体的構成について説明する。図４は、クライアント６の構成を表すブロック図である。
【００５３】
本実施形態に係るクライアント６は、図４に示すように、制御部６１と、通信部６２と、記憶部６３と、表示部６４と、操作部６５と、を備えている。
【００５４】
制御部６１や通信部６２は、画像解析装置４における制御部４１や通信部４２と同様に構成されている。
記憶部６３は、不揮発性の半動態メモリーやハードディスク等により構成され、制御部６１が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なパラメーター等を記憶している。
表示部６４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等のモニターにより構成され、制御部６１から入力される表示信号の指示に従って、各種画像や各種情報等を表示するようになっている。
【００５５】
操作部６５は、カーソルキーや、数字入力キー、各種機能キー等を備えたキーボードや、マウス等のポインティングデバイス、表示部６４の表面に積層されたタッチパネル等によって操作者が操作可能に構成されている。
また、操作部６５は、操作者によってなされた操作に基づく各種信号を制御部４１に出力する。
なお、クライアント６に操作部６５を備えるのではなく、コンソール３や画像解析装置４、ＰＡＣＳ５等に操作部を設けるようにしてもよい。
【００５６】
このように構成されたクライアント６の制御部６１は、以下のような機能を有している。
例えば、制御部６１は、動態画像（第一，第二，第三動態画像、処理済み動態画像、差分画像、解析動態画像等）のデータを、通信部６２を介して受信する機能を有している。
【００５７】
また、制御部６１は、確認画面Ｓを表示部６４に表示させる機能を有している。
本実施形態における確認画面Ｓは、例えば図６に示すように、検査情報表示部Ｓａと、画像表示部Ｓｂと、画像表示切替部Ｓｃと、サムネイル表示部Ｓｄと、数値表示部Ｓｅと、数値表示切替部Ｓｆと、検査切替部Ｓｈと、を有している。
【００５８】
このうち、検査情報表示部Ｓａは、被検者の検査情報を表示する領域である。
また、画像表示部Ｓｂは、被検者の動態画像や解析動態画像、解析結果データの一つである解析グラフＧを表示するための領域である。
また、画像表示切替部Ｓｃは、画像表示部Ｓｂの表示態様を切り替えるための各種ボタンが設けられた領域である。
また、サムネイル表示部Ｓｄは、同一検査に属する動態画像及び各種解析動態画像のサムネイルを一覧表示するための領域である。
また、数値表示部Ｓｅは、解析結果データの一つである解析計測値を表示するための領域である。
また、数値表示切替部Ｓｆは、複数種類ある解析計測値の中から表示する解析計測値を選択するためのボタンが設けられた領域である。
また、検査切替部Ｓｈは、確認する検査を切り替える各種ボタンが設けられた領域である。
【００５９】
また、制御部６１は、動態画像（第一，第二，第三動態画像、第一，第二処理済み動態画像、差分画像、解析動態画像等のうちの少なくともいずれか）を表示する機能を有している。
本実施形態においては、表示部６４の画像表示部Ｓｂに表示させるようになっている。
なお、本実施形態における制御部６１は、生成した処理済み動態画像ＩＴを、単独、又は図５に示したように、第二動態画像Ｉ２と並べて表示することが可能となっている。
また、本実施形態における制御部６１は、生成した処理済み動態画像ＩＴを、第一動態画像Ｉ１と並べて、又はそれまで表示されていた第一動態画像Ｉ１から切り替えて表示することも可能となっている。
また、本実施形態における制御部６１は、第二処理済み動態画像が取得されている場合には、生成した第二処理済み動態画像を、処理済み動態画像と並べて、又はそれまで表示されていた処理済み動態画像から切り替えて表示することも可能となっている。
また、本実施形態における制御部６１は、差分画像が生成された場合には、生成した差分画像を、単独、又は処理済み動態画像第一動態画像及び第二動態画像のうちの少なくともいずれかの動態画像と並べて表示することが可能となっている。
【００６０】
また、第二動態画像の他に第三動態画像が取得されている場合には、例えば図６に示すように、処理済み画像、第二動態画像及び第三動態画像を並べて表示することも可能である。なお、図６には、処理済み画像と第二動態画像の他に、第三動態画像が二種類表示された（４画像が一覧表示された）場合を例示したが、第三動態画像が一種類又は三種類以上（３画像又は５画像以上の一覧表示）を行うようにしてもよい。
制御部６１は、このような各種動態画像の表示を行うことで、動態画像同士の比較が可能となる。
【００６１】
また、制御部４１は、処理済み動態画像（又は第一動態画像）と第二動態画像とで、被写体の所定の反復動作の周期が異なる場合に、各動態画像における被写体の反復動作の位相を一致させる機能を有している。
例えば、処理済み動態画像と第二動態画像のうち、一方の動態画像における被写体の呼吸動作が相対的に早く、他方の動態画像の呼吸動作が相対的に遅い場合、例えば図７に示すように、早い方の動態画像（ここでは処理済み動態画像）における最も息を吸い込んだ最大吸気位が写ったフレーム画像Ｆ１及び最も息を吐き出した最大呼気位が写ったフレーム画像Ｆ２を抽出し、遅い方の動態画像（ここでは第二動態画像）を再生する際、遅い方の動態画像における最大吸気位（最大呼気位）が写ったフレーム画像Ｆ３（Ｆ４）が表示されるときに早い方の動態画像における最大吸気位（最大呼気位）が写ったフレーム画像Ｆ１（Ｆ２）が表示されるようにする。
【００６２】
又は、第一動態画像と第二動態画像のうち一方の動態画像における反復動作の周期を、他方の動態画像における反復動作の周期に一致させる。例えば、図８（ａ）に示すように、一方の動態画像における被写体の呼吸動作が相対的に早く、他方の動態画像の呼吸動作が相対的に遅い場合、例えば図８（ｂ）に示すように一方の動態画像の再生速度を遅くする、又は図８（ｃ）に示すように他方の動態画像の再生速度を早くする。
なお、第一動態画像と第二動態画像の位相を完全に一致させるのではなく、例えば数フレーム以内の（診断者が肉眼で両動態画像のずれを認識できない）範囲で前後していてもよい。
【００６３】
また、このように位相を一致させた処理済み動態画像を再生する際、処理済み動態画像、又は処理済み動態画像及び第二動態画像の再生速度を変える（通常の速度よりもゆっくり又は速く再生する）ようにしてもよい。
また、再生している処理済み動態画像、又は処理済み動態画像及び第二動態画像を、特徴的なフレーム画像が表示されたところ、又は被写体の所定動作の速度が所定以上となったところで停止するようにしてもよい。
また、処理済み動態画像を、第二動態画像に重畳して再生するようにしてもよい。
なお、これらは、第二処理済み動態画像又は第二処理済み動態画像及び第三動態画像を再生する場合にも適用可能である。
本実施形態に係る制御部６１は、上述したような機能を有することにより、画像表示手段をなす。
【００６４】
また、本実施形態に係る制御部６１は、画像解析装置４（計測値測定手段）が測定した解析計測値Ｖを表示する機能を有している。
本実施形態においては、例えば図５に示したように、表示部６４の数値表示部Ｓｅに表示させるようになっている。
本実施形態に係る制御部６１は、上述したような機能を有することにより、計測値表示手段をなす。
【００６５】
以上、本実施形態に係るクライアント６の具体的構成について説明してきたが、クライアント６が有する上記各種機能の少なくとも一部は、コンソール３や他の表示部を有する装置等に持たせるようにしてもよい。
【００６６】
従来の経過観察においては、診断対象の動態画像と比較対象の過去の動態画像とで、撮影条件が異なっていたために、病気の進行又は回復による視覚的な変化が相対的に生じにくい部位の信号値（濃度）が変化してしまっていたり、肺等の短時間のうちに信号値が大きく変化する部位を基準に画像処理を施すことで、フレーム画像間にも信号値のばらつきが生じてしまったりしていた。しかし、以上説明してきた本実施形態に係る動態画像解析システム１００によれば、第一所定領域の信号値が第二所定領域の信号値に近づく（一致する）とともに、第一動態画像の各フレーム画像における各第一所定領域の信号値及び処理済み動態画像の各フレーム画像における各第二所定領域の信号値がフレーム画像毎に揃うため、同じ撮影条件で撮影し、かつ各フレーム画像に同じ画像処理を施した状態の動態画像を見比べることができる。
その結果、診断対象の放射線画像と比較対象の過去の放射線画像とを用いた経過観察を、放射線画像が動態画像の場合であっても正確に行うことができる。
【００６７】
また、動態画像の撮影は、瞬時に行われる静止画の撮影と異なり、ある程度の時間幅（例えば数十秒）をもって行われるため、患者の体調や撮影環境によって、同じ撮影条件であっても同じ撮影ができない場合がある。
しかし、本実施形態に係る動態画像解析システム１００によれば、第二動態画像のデータを、第二動態画像における被写体の所定の反復動作の周期及び位相が、第一動態画像における被写体の反復動作の周期及び位相と一致するように調整することもできる。これにより、撮影の状態・条件に関わらず、同位相・同条件の画像に対して画像処理を適用でき、比較表示することができる。
また、第二動態画像から測定した撮影周期及び位相を用いて、モダリティーが第一動態画像を生成するために被写体を撮影する際の契機を、前記第二動態画像の撮影周期及び位相と一致するように、オートボイスなどのタイミングを合わせる機能を用いて被写体の反復動作の周期及び位相を合わせることが可能である。
これにより、周期や位相を合わせた比較表示が可能となり、より正確な診断を行うことが可能となる。
【００６８】
以上、本発明を実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６９】
１００  動態画像解析システム
１  病院情報システム
２  放射線科情報システム
３  コンソール
４  画像解析装置
４１  制御部
４２  通信部
４３  記憶部
５  画像保存通信システム
５１  データベース
６  クライアント
６１  制御部
６２  通信部
６３  記憶部
６４  表示部
６５  操作部
７  通信ネットワーク
Ｆ  フレーム画像
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４  特定フレーム画像
Ｇ  解析グラフ
Ｉ１  第一動態画像
Ｉ２  第二動態画像
ＩＴ  理済み動態画像
Ｒ１  胸椎
Ｒ２  肩
Ｒ３  頸椎
Ｒ４  横隔膜下
Ｒ５  診断対象とは反対側の肺
Ｓ  確認画面
Ｓａ  検査情報表示部
Ｓｂ  画像表示部
Ｓｃ  画像表示切替部
Ｓｄ  サムネイル表示部
Ｓｅ  数値表示部
Ｓｆ  数値表示切替部
Ｓｈ  検査切替部
Ｖ  解析計測値
【図１】
2020142018.tif 000003
【図２】
2020142018.tif 000004
【図３】
2020142018.tif 000005
【図４】
2020142018.tif 000006
【図５】
2020142018.tif 000007
【図６】
2020142018.tif 000008
【図７】
2020142018.tif 000009
【図８】
2020142018.tif 000010