(57)【要約】本発明は、医療用の放射線画像の質を高める方法に関する。放射線画像中に少なくとも１つの関連のない画像領域が定義され、当該画像領域をマスク除去するためパターンが形成されるよう画像点に異なる値が割り当てられる。その代わりに、又はそれと組み合わせて、関連のない画像領域中の画像点に色値が割り当てられる。検査されるべき対象へＸ線のビームを発するＸ線源と、対象を通過したＸ線を受信するＸ線検出器と、Ｘ線検出器に接続され対象の画像を形成する画像処理手段とを含む医療検査用のＸ線装置が記載される。画像処理手段は、本発明による方法の段階を実行するよう構成される。更に、本発明による方法を実行するためのコンピュータプログラムが記載される。
2005500884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像点によって表わされる医療用の放射線画像の質を高める方法であって、
少なくとも１つの関連のない画像領域を定義する段階と、
前記画像領域をマスク除去するよう前記関連のない画像領域中の画像点に対して値を割り当てる段階とを含み、
前記放射線画像の前記関連のない領域中の画像点に、パターンが形成されるよう異なる値が割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
近傍画像点に交互の値が割り当てられる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
画像点の近傍の群に交互の値が割り当てられる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
画像点によって表わされる医療用の放射線画像の質を高める方法であって、
少なくとも１つの関連のない画像領域を定義する段階と、
前記画像領域をマスク除去するよう前記関連のない画像領域中の画像点に対して値を割り当てる段階とを含み、
前記放射線画像の前記関連のない領域中の画像点に、色値が割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項５】
前記放射線画像の前記関連のない領域中の画像点に、色値が割り当てられる、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項６】
前記色は低い彩度値を有する、請求項４又は５記載の方法。
【請求項７】
前記放射線画像の前記関連のない領域中の画像点は、所定のグレー値又は色値、及び、所定の不透明度を有する値とマージされる、請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
関連のある画像領域にのみ１つ又はそれ以上の画像処理技術を適用する段階を更に含む、請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
前記放射線画像から１つ又はそれ以上の前記関連のない画像領域を自動的に除去する段階を更に含む、請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記割り当てられた値は、フィルム上に前記放射線画像を印画するための所定のフィルム濃度範囲内にある値へ変換される、請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルム濃度範囲は、０乃至０．４９及び／又は２．５１乃至３．２である、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
検査されるべき対象へＸ線のビームを発するＸ線源と、前記対象を通過した前記Ｘ線を受信するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器に接続され前記対象の画像を形成する画像処理手段とを含む、医療検査用のＸ線装置であって、
前記画像処理手段は、請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の方法の段階を実行するよう構成される、Ｘ線装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１１のうちいずれか一項記載の方法の段階を実行するためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、画像点によって表わされる医療用の放射線画像の質を高める方法であって、
ａ）少なくとも１つの関連のない画像領域を定義する段階と、
ｂ）画像領域をマスク除去するよう関連のない画像領域中の画像点に対して値を割り当てる段階とを含む方法に関する。
【０００２】
かかる方法は、欧州特許公開第０５２３７７１号明細書から知られている。公知の方法は、放射線画像の関連のない部分をマスク除去することに関する。
【０００３】
放射線画像は、通常は、医療の観点からはあまり関心とならない、又は、全く関心とならない画像領域を含む。関心とならない画像領域の幾つかの例は、照射される野の形状に関連する画像領域、又は、Ｘ線のビームを狭めるためにＸ線源と通常は人間である患者である検査されるべき対象との間に配置される吸収手段によって覆われる画像領域である。
【０００４】
放射線画像は、通常はその質を高めるために処理され、その後、診断評価のために表示画面上に視覚化され及び／又はフィルム等の適切な媒体上に複製される。例えば、関心とならない画像領域がＸ線への照射中に吸収手段によって覆われていた画像領域であれば、これらの領域は画像中に高い明度の領域として現れる。医療分野では、医療に関連のある画像領域を囲むこれらの明るい関心とならない画像領域が医療に関連のある画像領域の診断評価を妨げることは、周知の影響である。上述のこれらの最適には及ばない評価条件及び他の同様の状況に対しては、２つの影響が寄与する。第１に、人間の目は明るい画像領域に対して感度があり、この場合は関心のある画像の部分である暗い領域中に最適には及ばないコントラスト知覚を生じさせる。第２に、表示及び印画用のソフトウエア及びハードウエアは、画像値の実際のレンダリングには限られた範囲のグレー値を用いる。関連のない画像領域は、このグレー値の利用可能な範囲の一部を消費することがあるため、関連のある画像の部分に利用可能なグレー値の範囲を減少させ、これらの関連のある画像部分は最適には及ばないコントラストで表示又は印画されることとなる。
【０００５】
公知の方法によれば、この問題は、関連のない画像領域中の画像点にこれらの画像点をマスク除去するためにグレー値を割り当てることによって克服される。割り当てられる値は、望ましくは均一であり、０．５乃至２．５の一定の範囲内のフィルム濃度値との関係で表現される。
【０００６】
公知の方法は、関心となる画像領域及び関心とならない画像領域のいずれも同じ範囲のグレー値で表されるため、このように処理された放射線画像のどの部分が解剖学的な情報を含むかについてはすぐに明らかでないという欠点を有する。
【０００７】
本発明による方法は、この従来技術の利点を維持しつつその欠点を克服する冒頭の段落に記載の方法を提供することを目的とする。
【０００８】
これらの目的は、放射線画像の関連のない領域中の画像点にパターンが形成されるよう異なる値が割り当てられることを特徴とする本発明による第１の方法によって達成される。
【０００９】
これらの目的は、放射線画像の関連のない領域中の画像点に色値が割り当てられることを特徴とする本発明による第２の方法によって達成される。
【００１０】
本発明によるいずれの方法も、また、それらの全ての考えられうる組み合わせも、方法によって処理された関心となる画像領域と関心とならない画像領域とをすぐに区別することを可能とする。このように処理された放射線画像は、方法によって処理された関心とならない画像領域を識別する更なる情報を必要とせずに、例えばコンピュータファイル又はフィルム上に例えば医療報告書の一部として他の医療関係者へ渡されうる。このようにして、格納空間は有効に節約される。本発明による方法によって処理された放射線画像はまた、処理を関心となる画像領域に制限しつつ、更に容易に処理されうる。このようにして、コンピュータ時間は有効に節約される。
【００１１】
以下、第１の実施例及び第２の実施例、並びに、それらの組み合わせに関連する幾つかの従属項について説明する。
【００１２】
本発明による方法の望ましい実施例では、近傍の画像点又は近傍の画像点の群に交互の値が割り当てられる。従って、市松模様のパターンが形成される。今日のプリントフィルム及び画面表示に与えられる高い解像度により、かかるパターンの空間解像度は非常に高くなりうるため、関心となる画像領域及び関心とならない画像領域を区別するのに必要な情報を維持しつつ、一定のグレー値の領域に似た、見る人の邪魔になることのない知覚を可能とする。
【００１３】
本発明による方法の他の望ましい実施例によれば、低彩度値を有する色は、関心とならない画像領域をマスクするために使用され、やはり関心となる画像領域及び関心とならない画像領域を区別するのに必要な情報を維持しつつ人間の目に対して一定のグレー値の印象を与える。
【００１４】
方法の更なる他の望ましい実施例によれば、放射線画像の関連のない領域中の画像点は、所定のグレー値又は色値、及び、所定の不透明度を有する値とマージされる。元の画像値とマージされるグレー値が例えば７５％以上の十分に高い不透明度を有する場合、領域は略一定のグレー値を有すると知覚される。これは、関心とならない画像領域を、その元の画像情報を保存しつつマスク除去するための他の方法を与える。
【００１５】
ここで、本発明の方法により関連のない画像領域は関連のある画像領域から区別可能とされ、更なる望ましい実施例では、１つ又はそれ以上の画像処理技術を関連のある画像領域に与えることによりコンピュータ時間は有効に節約されうる。有利には、視覚化の値の全範囲は、画像の関連のある部分に対して利用可能なままであり、これらの関連のある画像部分が最適なコントラストで表示又は印画されることを可能とする。
【００１６】
記憶空間は、本発明による方法の他の望ましい実施例によれば、１つ又はそれ以上の関連のない画像領域を放射線画像から自動的に除去することによって節約されうる。
【００１７】
放射線画像をフィルム上に印画するために、割り当てられた値は所定のフィルム濃度範囲内にある値へ変換され、これは望ましくは、０乃至０．４９及び／又は２．５１乃至３．０の範囲である。
【００１８】
本発明はまた、検査されるべき対象へＸ線のビームを発するＸ線源と、対象を通過したＸ線を受信するＸ線検出器と、Ｘ線検出器に接続され対象の画像を形成する画像処理手段とを含む、医療検査用のＸ線装置であって、画像処理手段は本発明による方法の段階を実行するよう構成されるＸ線装置に関する。
【００１９】
本発明は更に、本発明による方法を実行するコンピュータプログラムに関連する。
【００２０】
本発明について、添付の図面を用いて以下詳述する。
【００２１】
図１は、本発明によるＸ線検査装置を示す図である。Ｘ線源１は、Ｘ線ビーム２を発し、例えば検査されるべき患者等の対象３はＸ線ビーム２に曝される。対象３中のＸ線の吸収の局所的な差により、本例では画像増倍管ピックアップチェーンであるＸ線検出器４上にＸ線画像が形成される。Ｘ線画像は、Ｘ線増倍管６の入口スクリーン５上に形成され、出口窓７で光画像へ変換され、この光画像はレンズ系８によってビデオカメラ９上で結像される。ビデオカメラ９は、光画像から電気画像信号を形成する。電気画像信号は、更なる処理のために画像処理ユニット１０に印加される。放射線画像は、その上にＸ線画像中の画像情報が表示されるグラフィック装置１１のモニタにも与えられる。
【００２２】
Ｘ線源１と対象３の間には、Ｘ線ビーム２の局所的な減衰のためのフィルタ１２が配置される。例としてのみ、図示の実施例では、フィルタ１２は、調整回路１４による毛細管の内側への電圧の印加によってＸ線吸収率が調整されうる毛細管の形の種々のフィルタ素子１３を含む。調整回路は、画像処理ユニット１０、照射制御系１７、及びＸ線源１の電源１５から入力を受け取る。尚、フィルタ１２は、任意の適当なフィルタによって置き換えられ得るが、当業者によって明らかに理解されうるように、フィルタの選択は本発明には関係がない。
【００２３】
本発明によるＸ線装置、及びより特定的には、その画像処理ユニット１０は、以下詳述する本発明による方法の段階を実行するよう構成される。
【００２４】
段階１：少なくとも１つの関連のない画像領域を選択する
この選択は、自動でも手動でも行われうる。望ましくは、放射線画像は、表示画面１１上に視覚化される。通常は、医療上の熟練者であるユーザは、例えばマウスやキーボードといったポインタデバイスにより、又は、表示画面がいわゆるタッチスクリーンである場合は自分の指により、その画面上で関心となる領域を手動で定義しうる。放射線画像中で関連のない画像領域を自動的に定義する方法の例は、本願と同じ出願人の欧州特許公開第０６３５８０４号明細書に記載されている。この特許文献は、吸収フィルタによって覆われる画像領域の形状及び位置の自動検出に関するものである。
【００２５】
段階２：当該の関連のない画像領域をマスク除去する
この段階は、本発明による第１及び第２の方法、並びに、その全ての組み合わせによって実行されうる。本発明による第１の方法は、図２Ａ及び図２Ｂに示されており、各図は、図１のＸ線検査装置によって記録される放射線画像（図示せず）の一部である「関連のない又は関心とならない」として定義される画像領域２０及び２３を夫々示す。画像は、パターンが形成されるよう異なる値が割り当てられた画像素子（「画素」）によって画像点が表される表示画面１１上に表示される。図示の例では、行及び列方法の近傍画素の群に交互の値が割り当てられる。図示の例では、２つの別々の値のみが用いられ、市松模様のパターンが生じている。これらの値の間の差は、グレー値で１ステップから望むだけ多くのステップまで変化されうる。群の大きさもまた、望みに応じて変化されうる。図２Ａでは、夫々２画素からなる群２１、２２が、２５６ステップの利用可能な範囲のうちの１００ステップのグレー値で異なるものとして示されている。図２Ｂ中、夫々が１６画素からなる群２４、２５は、２５６ステップの利用可能な範囲のうちの８ステップのグレー値で異なるものとして示されている。適用されるグレー値の群の大きさと差の組合せは、人間の目によるパターンの可視性を決定する。視覚可能なパターンは、それ自体がユーザによってすぐに認識可能であるという利点を有し、このことは診断評価を容易とする。
【００２６】
放射線画像は、フィルム上への印画のためにも処理されうる。関連する分野では、これを行うために、幾つかの技術が知られている。通常は、画像処理中に画素値の内部的な範囲が定義され、例えば０乃至３００である。尚、内部的な範囲の定義は選択の問題であり、多くの他の適当な範囲が定義されうる。実際上は、処理される画像は様々なフィルム濃度範囲で多くの異なる市販のフィルム上に印画されうる。１つの例は、従来技術で示されているように、０乃至３．２のフィルム濃度範囲である。印画の前に、内部的な範囲がフィルム上に画像を印画するのに利用可能な範囲へ変換される較正段階が行われ、利用可能な範囲もまた使用されるフィルムプリンタに依存する。
【００２７】
パターンを定義するとき、その可視性は、群の大きさと、異なる画像点に割り当てられるべき値とによって決定される。相対的に小さい群の大きさが用いられる場合、パターンを伴う画像領域は人間の目には、図２Ａに示すようは略一定のグレー値の画像領域のように見える。一般的には、群の大きさが大きいほど、パターンはよりはっきりと目に見えるようになる。異なる群の間のコントラストは、割り当てられる値の間の差を選ぶことによって設定されうる。はっきりと目に見えるパターンを作成するために、交互の値は、０乃至４９、及び、２５１乃至３００の内部範囲から選択されることが望ましい。フィルム上に結果を印画するために、これらの値は、例えば０乃至０．４９、及び、２．５１乃至３．２といった対応するフィルム濃度範囲へ変換される。
【００２８】
当業者によれば、２よりも多くの異なる値が使用され異なる群へ割り当てられることが可能であり、より複雑なパターンが作成されることが明らかとなろう。
【００２９】
別の方法は、本発明による第２の方法によって示される。画素には、或る色の交互の値が割り当てられる。目に穏やかな画像を維持するため、望ましくは、例えば２０％以下の低い彩度値を有する色が選ばれる。ユーザは、この色をグレーとして知覚する。関連のある画像領域と関連のない画像領域のよりはっきりと目に見える区別を可能とするため、２０％よりも大きい彩度値が選ばれるべきである。このような異なる領域間のはっきりとした区別は、従ってユーザによってすぐに認識可能であり、このことは診断評価を容易とする。色の使用は、カラー画面又はカラープリント上でのみ見えるため、第２の方法の結果についてはここでは示さない。上述の第１及び第２の方法、並びに、それらの組合せによれば、放射線画像の関連のない領域中の画像点に新しい値が割り当てられる。或いは、画像点の元の値は、所定の不透明度を有する値とマージされうる。例えば、７５％の不透明度が使用されえ、このことは、関連のない画像領域中の各画像点にその元の記録された値が２５％と新しい値が７５％とからなる値が割り当てられることを意味する。新しい値は、グレー値又は色値のいずれかであり、当該の関心とならない画像領域の形状に対応する所定の形状を有するいわゆるマスクとして定義される。
【００３０】
本発明は、上述の又は図示した実施例に限られるものではなく、それらの全ての考えられうる組合せに関連する。例えば、第１の方法によれば、パターンは、色値、又は、色値とグレー値の組合せ、例えば交互の色値及びグレー値、が割り当てられ得る画像点によって形成されるものとして定義されうる。
【００３１】
本発明による方法は、図１に示す装置といった医療用のＸ線検査装置によって実行される。ここで本発明の方法が説明されたため、当業者はその画像処理手段を方法の段階を実行しうるように構成することが可能となる。これらの方法段階は、コンピュータプログラムによって実行されることが望ましい。本願の教示をこの技術分野で利用可能な知識と組み合わせて用いると、当業者は方法の段階を、方法を実行するためのコンピュータプログラムへ変えることが可能となる。
【００３２】
本発明のよる方法は、一般的には放射線画像の関連のある画像領域と関連のない画像領域の間でどのようにしてはっきりとした区別を可能とするかを教示する。関連のない画像領域には新しい値が割り当てられる。選ばれた実施例の詳細に依存して、結果として得られる関連のない画像領域は人間の目で視覚的に区別可能であるか区別可能でないかのいずれかでありうる。いずれの場合も、結果として得られる関連のない画像領域は、コンピュータによって実行されるディジタル処理技術によって常に区別可能である。このことは画像の質を関連のある画像領域に対してのみ向上させ、それによりコンピュータ時間を節約するために、コンピュータが全ての画像処理技術を集中させることを可能とする。更に、関心とならない領域は、自動的に画像から除去されうる。このように処理された放射線画像は、関連のある画像領域のみを含み、記憶空間は有効に節約される。或いは、放射線画像は、関心のない画像領域をその境界上に置くことなく記憶されうる。このようにして、有利に、フィルム、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ等の記憶媒体上で多くの記憶空間が残される。
【００３３】
本発明は、上述の又は図示された実施例に限られるものではなく、上述の説明及び図面を考慮して理解されるような特許請求の範囲に記載のいかなる実施例にも一般的に拡張されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるＸ線検査装置の望ましい実施例を示す図である。
【図２Ａ】パターンが形成されるよう異なる値が割り当てられる画像点によって表わされる放射線画像の関心とならない画像領域を示す図である。
【図２Ｂ】パターンが形成されるよう異なる値が割り当てられる画像点によって表わされる放射線画像の関心とならない画像領域を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2005500884.tif 000003
2005500884.tif 000004
2005500884.tif 000005
2005500884.tif 000006
2005500884.tif 000007
2005500884.tif 000008
2005500884.tif 000009
2005500884.tif 000010
2005500884.tif 000011
2005500884.tif 000012
2005500884.tif 000013
2005500884.tif 000014
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005500884.tif 000015
【国際調査報告】
2005500884.tif 000016
2005500884.tif 000017
2005500884.tif 000018