(57)【要約】      （修正有）【課題】デジタル乳房造影画像表示からある量の濃厚組織を得るための方法。【解決手段】画像内の対象領域が決定され、該対象領域内の各位置（ｘ，ｙ）で各画素に対して対象領域内で値ｈｉｎｔ（ｘ，ｙ）が計算されて前記画素の下で濃厚組織の量を次式で示す。2010057920.tif 000010但し、位置ｐ（ｘ，ｙ）は前記デジタル乳房造影画像の位置（ｘ，ｙ）での画素の画素値を示し、ｐｆａｔは基準ｆａｔ画素値であり、μｆａｔ，μｉｎｔがｆａｔ組織と濃厚組織の線形減衰係数であり、Ｅは画像記録時のｘ線源のモノエネルギー的エネルギー値であり、Ｅとｐｆａｔが前記デジタル乳房造影画像表示から得られた。【選択図】図１
2010057920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）画像内の対象領域を決定するステップと、
（２）前記画素の下で濃厚組織の量を示す値ｈｉｎｔ（ｘ，ｙ）を前記対象領域内の各位置（ｘ，ｙ）で各画素について次式により計算するステップと、
【数１】
2010057920.tif 000009
但し、ｐ（ｘ，ｙ）は前記デジタル乳房造影画像内の位置（ｘ，ｙ）での画素の画素値を示し、ｐｆａｔは基準ｆａｔ画素値であり、μｆａｔ，μｉｎｔはＥの関数及びＥが画像記録でのｘ線源のモノ・エネルギー的エネルギー値である時のｆａｔ組織及び濃厚組織の線形減衰係数であり、Ｅおよびｐｆａｔは前記デジタル造影画像表示からきており、ｈｉｎｔからある量の濃厚組織の胸部分類値表示が由来している、
を備えるデジタル乳房造影画像表示からある量の濃厚組織を得るための方法。
【請求項２】
（１）前記デジタル乳房造影画像表示から背景を区分するステップと、
（２）皮膚線の凸部分の調査及びこれを画像境界に延長するステップと、
を前記デジタル画像表示上で実行することによって前記対象領域が得られることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項３】
前記調査の前に胸部筋肉を区分するステップを備えることを特徴とする請求項２による方法。
【請求項４】
前記乳房造影画像の皮膚線に垂直ないくつかのプロフィールにおけるデータ読み出しデータの分析によりｐｆａｔが得られることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項５】
（ａ）前記各プロフィールに対して前記プロフィールの事前規定された最も内側の部分上の画素値の最も暗い画素である第一の画素を調査するステップと、
（ｂ）第一の画素より暗い画素であって強い画素値の変動が生じる第二の画素を見出すように皮膚線の方向に各プロフィールの最も暗い部分を走査するステップと、
（ｃ）第二の画素を平均することによりｐｆａｔを決定するステップと、
を備えることを特徴とする請求項４による方法。
【請求項６】
ｎ番目の傾斜を分析することにより強い画素値の変動が検出されることを特徴とする請求項５による方法。
【請求項７】
前記第二画素の中央値としてｐｆａｔが決定されることを特徴とする請求項６による方法。
【請求項８】
前記事前定義されている部分が前記プロフィールの最も内側の３／４部分であるようにされていることを特徴とする請求項５による方法。
【請求項９】
前記乳房造影画像の記録でＥが圧縮厚みＨｅｓｔの推定関数として決定されていることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項１０】
Ｈｅｓｔが胸部エッジ幅の倍数であることを特徴とする請求項９による方法。
【請求項１１】
前記圧縮厚みが、容量直線表示バックグラウンド画素値と容量直線基準ｆａｔ画素値の
対数比として計算され、前記対数比がｆａｔ組織の直線減衰係数の逆数で目盛り合わせされることを特徴とする請求項９による方法。
【請求項１２】
Ｈｅｓｔが前記胸部エッジ幅を２ないし２．５倍の範囲内にすることを特徴とする請求項１０による方法。
【請求項１３】
胸部密度パーセンテージが前記対象領域内の前記数値ｈｉｎｔ（ｘ，ｙ）の加重合計として計算されることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項１４】
伝達関数ｆが、前記対象領域内の各画素内の濃厚な組織ｈｉｎｔの計算量に提供され、胸部密度パーセンテージを計算するために全部のｆ（ｈｉｎｔ）値が組み合わせられることを特徴とする請求項１による方法。
【請求項１５】
１ｍｍ未満の厚みの濃密な組織をもつ画素を無視し、１ｍｍから２ｍｍの間の画素を０から１の間のウエイトへ直線的に再設計することを特徴とする請求項１〜１４のいづれか１による方法。
【請求項１６】
ＢＩ−ＲＡＤ又はＷｏｌｆｅシステムのような既知の胸部密度分類システムと相関性がある胸部密度パーセンテージのような前記対象領域内の各画素内の濃厚組織ｈｉｎｔの計算値に伝達関数ｆを適用することを特徴とする請求項１による方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乳房造影法の分野にある。本発明は、電算機による放射線撮影（ＣＲ）又は、直接放射線撮影（ＤＲ）のシステムのようなデジタル画像取得技術によって得られる乳房造影画像のコンピューター解析に特に関する。
【背景技術】
【０００２】
乳房造影法では胸部組織構成と発癌リスクの増大との間で因果関係が確立されている。
【０００３】
Ｒ．Ｈｉｇｈｎａｍ等による“レトロスペクトル標準乳房造影法形式を用いる胸部構成測定”（非特許文献１）と題する論文で、胸部発癌リスクによるバイオマーカーとして胸部組織構成の測定が役立つことが発表されている。最も研究された構成測定は胸部内の濃厚な胸部組織のパーセンテージである。一般に、濃厚な性質であると判断された面積と、全体的に投影された胸部の面積との比が判断される。この比はＢＩ−ＲＡＤの分類（ＡＣＲ１９９８）のように多数のカテゴリーに分類される。文献で知られている他の分類システムにはＷｏｌｆｅシステムがある。
【０００４】
デジタル乳房造影画像を作成した時の、画素内の画素値は、用いているＸ線画像デジタイザーの特性、画像記録に加えられた放射線量、及び胸部の放射線吸収量に依存している。
【０００５】
一般に、放射線技術者は胸部の放射線吸収に関心があり、他の因子を除去するように望んでいる。
【０００６】
Ｘ線乳房造影のいわゆるＳＭＦ表示は、標準化された胸部の定量表示であり、これから非脂肪組織の体積と胸部密度を容易に推定できる。
【０００７】
ＳＭＦについての以前の理論的分析では、現実的な胸部の構成測定には、完全で、本質的な胸部校正データの完全で本質的なセットが必要であると示唆している。
【０００８】
本発明の一つの側面は、使用した画像取得システムの校正用データを必要とせずに、デジタル乳房造影画像の表示からある量の濃厚組織を得るための方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は以下の説明と図面から明らかになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｐｈｙｓ，Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．５１（２００６）２６９５−２７１３。
【発明の概要】
【００１１】
上記の有利な効果は、請求項１に示した特別な方法のステップを有するデジタル乳房造影画像表示からある量の濃厚な組織を得る方法により実現される。
【００１２】
デジタル乳房造影画像表示は、例えばコンピューター放射線撮影システム（ＣＲシステム）により得られる。この場合に、Ｘ線胸部画像は輝尽性蛍光体のスクリーンに一時的に記録される。次ぎに、スクリーンは第一の感光性波長のレーザー光により走査される。そして、第二の波長の画像に合せた変調光が放出される。画像に合せた変調光が検出され、次いで、画像情報を代表する電気信号に変換される。次ぎにこの電気信号がデジタル化される。
【００１３】
胸部のデジタル画像表示を作成するための代替システムには、直接放射線撮影システム（ＤＲ）のようなものが想定されている。
【００１４】
本発明の方法は、画像記録条件又は取得システム（設定又は校正に関する情報がない）の点で情報を必要としないことで有利であり、又、デジタル乳房造影画像自体から胸部内の濃厚な組織の量を計算するのに必要なデータを誘導する点で、有利である。
【００１５】
本発明の好ましい実施例のための特定の機能が従属請求項に示されている。
【００１６】
本発明の別の利点と実施例が以下の説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】乳房造影の画像である。
【図２】バックグランドの分割を示す。
【図３】胸部筋肉の分割を示す。
【図４】信号ｐｆａｔの決定方法を示す。
【図５】ｐｆａｔの決定方法の別の図示である。
【図６】ＳＭＦ表示に基づく胸部密度計算の図示である。
【発明の詳細説明】
【００１８】
本発明に基づき、Ｘ線による胸部画像のデジタル画像表示を最初に取得する。高度の表示として、例えば、このデジタル画像表示は、例えば、Ｘ線に胸部を露光したことにより得られ、Ｘ線画像を記録した輝尽性蛍光体のスクリーン上にＸ線画像を記録したものとすることができる。次ぎに、露光したスクリーンが適当な刺激用波長のレーザー光により走査される。刺激を受けた蛍光体スクリーンは刺激を受けた時点で第２の波長の画像に合せた変調光を集光し、画像の電気信号表示に変換する。そして、電気信号がデジタル化される。
【００１９】
生の画像データは、例えばヒール効果（Ｈｅｅｌ  ｅｆｆｅｃｔ）について修正できる。
【００２０】
このようなデジタル乳房造影信号のようなものに対応した印刷画像が例示的目的として図１に示される。
【００２１】
本発明の方法に基づくと、第一に、対象領域が取得した乳房造影画像内で決定される。対象領域は、バックグラウンドの分割により、デジタル画像表示かバックグランドから、既知の分割技術を用いることにより、皮膚線の凸部分を探すことにより、そして、それを境界に延長することにより得られた一実施例内にある（図２参照）。
【００２２】
特定実施例（特に、ＭＬＯとＭＬの観測）では、胸部の筋肉も、皮膚線の凸部分調査を開始する前に分割できる（図３参照）。
【００２３】
標準の乳房造影形式（ＳＭＦ）は乳房造影画像の２Ｄ表示をし、各画素が基本的組織量をｃｍ単位で表示する。
【００２４】
標準の乳房造影画像は複雑な物的モデルに基づいている。
【００２５】
【数１】
2010057920.tif 000003
【００２６】
Ｉｓは各画素ｐ（ｘ，ｙ）に対して、ｈｉｎｔを計算する目標である。
【００２７】
以下の単純化を試みることが可能である。
【００２８】
ＳＱＲＴ画像（ｉｍａｇｅ）：ｐ（ｘ，ｙ）２＝ａ＊Ｅｉｍｐ（ｘ，ｙ）＋ｂ  ｗｉｔｈ  ｏｆｆｓｅｔ  ｂ＝０
【００２９】
さらに、モノ−エネルギー的シミュレーションを用いることで、
【００３０】
【数２】
2010057920.tif 000004
【００３１】
十分な圧縮厚みＨで脂肪組織のみを伴う画素に対して、
【００３２】
【数３】
2010057920.tif 000005
【００３３】
我々が基準ｆａｔ画素値ｐｆａｔを知っている場合、
【００３４】
【数４】
2010057920.tif 000006
【００３５】
そして、決定すべきパラメーターは、以下の通りである。
【００３６】
・ｐｆａｔ
・モノ・エネルギー値Ｅ
・μｆａｔ（Ｅ）及びμｉｎｔ（Ｅ）−ＪｏｈｎｓとＹａｆｆｅによる経験式
【００３７】
【数５】
2010057920.tif 000007
【００３８】
・圧縮厚みＨ
【００３９】
【数６】
2010057920.tif 000008
【００４０】
以下はこれらのパラメーターをいかに決めたかの説明であり、その画像自体から得ている。
【００４１】
基準ｆａｔ画素値ｐｆａｔは、前記乳房造影画像の皮膚線に垂直ないくつかのプロフィールの読み出しデータの分析により得られる。
【００４２】
特に、前記プロフィールの各々について、前記プロフィールの事前決定された最も内側の部分（例えば、プロフィールの最も内側の３／４部分）の画素値の暗い画素をなす第一の画素が走査される。そして、前記第一画素以外の暗い画素であって、且つ強力画素値の変化が（例えばｎ回等級を分析することにより）起こる第二画素を見出すように、各プロフィールの最も外側の部分が皮膚線の方向で走査される。
【００４３】
最後にこれら二個の画素を平均化してｐｆａｔを決定する。
【００４４】
平均化は固体中央値計算が好適である。第一に中央値を計算する。
【００４５】
次ぎに、全ての“ｆａｔ”値の標準偏をこの中央値に関して計算する。そこでは中央値マイナス１．７５＊標準偏差、中央値プラス１．７５＊標準偏差の範囲外の値は抹消され、基準値ｐｆａｔが残留値の平均値として計算される。
【００４６】
特定の実施例では、以下のステップがｐｆａｔを決定するために実施される。
【００４７】
最初に、乳房造影画像の皮膚に垂直ないくらかのプロフィールが決定される。
（１）プロフィールに関して、内側（リブの近くに位置）プロフィールの３／４を調査する。
（２）そして、プロフィールは１／４ポイントから皮膚線を走査する。
（２ａ）もし、第一のポイントが既に、ステップ１で決定されているポイントより既に暗くなっている場合には、胸部のｆａｔ部分内に既にあるか、又は胸部がｆａｔ組織無しに濃い胸部であるかである。結果として、ステップ（１）で決定されたポイントが基準ｆａｔ画素であることが不確実になる。この不確実性は、例えばこのポイントを去ることにより、又はさらに調査することにより解決できる。
（２ｂ）第一ポイントがステップ（１）で検出されたポイントより暗くは無いならば、これはステップ（１）で検出されたポイントが主としてｆａｔ組織のポイントである可能性が高い。そして現在のポジションは密度組織のポシションである。この場合、勾配が有意に低下している場合のポイントの調査である。
【００４８】
画像記録におけるＸ線源のモノ・エネルギー的なエネルギー値Ｅも又、画像自体から決定される。これは画像記録時に圧縮厚みＨｅｓｔの算定関数として決定される。
【００４９】
Ｈｅｓｔは多重胸部のエッジの幅であり、特に前記胸部エッジ幅の２倍から２．５倍の範囲になる。
【００５０】
胸部エッジ幅はｐｆａｔの値から得られる。決定されているｐｆａｔ値を前提として、各プロフィールがここでも外側から内側の胸部側部に向かってｐｆａｔの値より明るい画素値を有する画素が見出されるまで走査を再び行う。この画素と皮膚線の間の距離が各プロフィールについて測定し、胸部エッジ幅が、決定された距離全部の中央値として決定される。
【００５１】
圧縮厚みが、用量リニア表示バックグランド画素値および用量リニア表示基準ｆａｔの画素値の対数比として計算でき、前記対数比はｆａｔ組織反転と共にｆａｔ組織のリニア減衰係数の目盛が付けられる。
【００５２】
胸部密度のパーセンテージは選択した対象領域内の値ｈｉｎｔ（ｘ，ｙ）の重み加算として計算できる。
【００５３】
代わりに、前記対象領域内の各画素内の濃密組織ｈｉｎｔの計算量に伝達関数ｆを適用することができ、胸部密度のパーセンテージを計算するようにｆ（ｈｉｎｔ）の値を全て組込む。１ｍｍより低い厚みの濃密な組織を持つ画素を無視し、１ｍｍと２ｍｍの間の画素を０と１の間の加重に直線的になるように再計算することができる。
【００５４】
伝達関数は、胸部密度のパーセンテージを与えて、ＢＩ−ｒａｄｓ及びＷｏｌｆｅシステムのような既知の胸部分類体系を示すように選択できる。
【図１】
2010057920.tif 000011
【図２】
2010057920.tif 000012
【図３】
2010057920.tif 000013
【図４】
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【図５】
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【図６】
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