(57)【要約】【課題】病変部が最大径となるスライス位置における同一患者の現在及び過去のスライス画像を表示するスライス画像表示装置を提供する。【解決手段】スライス画像表示装置１００は、同一の患者について異なる時刻に撮影されたスライス画像セットから病変領域を検出する病変検出部１１０と、スライス画像セット間の位置合わせを行う位置合わせ画像生成部１２０と、病変の最大径を算出し、対応するスライス位置を決定する最大径スライス画像決定部１３０と、第１及び第２のスライス画像セットを取得するスライス画像セット取得部１４０と、スライス画像セットから、最大径の病変部位を有するスライス位置を選択するスライス画像選択部１５０と、最大径病変部位のスライス画像を時系列順に表示する表示制御部１６０とを備える。【選択図】図１
2015029885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の患者について異なる時刻に撮影された第１及び第２のスライス画像セットから病変領域を検出する病変検出部と、
第１及び第２のスライス画像セット間の位置合わせを行う位置合わせ画像生成部と、
病変検出部で検出された病変の最大径を算出し、対応するスライス位置を決定する最大径スライス画像決定部と、
ユーザが指定した第１及び第２のスライス画像セットを検査画像格納部から取得するスライス画像セット取得部と、
スライス画像セット取得部で取得したスライス画像セットからユーザが第１または第２のスライス画像セット内で指定した病変に対応し、最大径の病変部位を有する他方のスライス位置を選択するスライス画像選択部と、
スライス画像選択部で選択した第１及び第２における最大径病変部位のスライス画像を時系列順に表示する表示制御部と、
を備えるスライス画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載のスライス画像表示装置において、
同一ウインドウにおいて異なる時刻のスライス画像を切り替えて表示する時間方向表示制御部を備える
ことを特徴とするスライス画像表示装置。
【請求項３】
請求項１記載のスライス画像表示装置において、
複数時刻の病変間で対応関係が算出できない場合に、病変が存在する時刻の最大径スライス位置と同一のスライス位置を別時刻の病変最大径位置として出力する最大径スライス画像決定部を備えた
ことを特徴とするスライス画像表示装置。
【請求項４】
患者の体断面をＸ及びＹ軸方向とするスライス平面とし、前記患者の体軸をＺ軸方向とする画像列であり、かつ、同一の患者について異なる時刻に撮影された第１及び第２のスライス画像セットを取得するスライス画像セット取得部と、
前記第１及び第２のスライス画像セットにおいて、各スライス画像の中から最大径の病変部位を有する第１及び第２のスライス画像をそれぞれ選択するスライス画像選択部と、
前記第１及び第２のスライス画像を時系列順に表示する表示制御部と、
を備えるスライス画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像診断において、同一患者の異なる時期に撮影されたスライス画像を比較表示するスライス画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療の分野では、患者を撮影した医用画像のデジタル化が実現されつつある。医用画像データはCT（Computerized Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）などの医用画像診断装置（モダリティ）により生成され、診断時には医用画像データがモニタ等の表示装置に表示され、ユーザである医師が読影を行い、病変の検出、病態の把握、経時変化などを観察している。特に、撮影された断層画像を用いた診断は、３次元的な形状や病態が把握可能であるため、現在多くの医療機関で診断に用いられている。特に、経時変化を観察する比較読影を支援する手法として、先行文献１には、同一患者の現在及び過去のスライス画像についてスライス位置を合わせた後、各スライス画像に現れる異常陰影の大きさをそれぞれ計測する技術が開示されている。
【０００３】
図１７は比較読影方法を示す概念図である。図１７に示すように、同一患者の複数時刻における病態を同一スライス位置で観察可能であるため、比較読影に有効な手法として知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５９６２２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】長谷川純一，森健策，鳥脇純一郎，安野泰史，片田和廣 : “３次元ディジタル画像処理による胸部連続CT像からの肺がん候補領域の自動抽出”，電子情報通信学会論文誌. v.J76-D-II, n.8, p.1587-1594, 1993
【非特許文献２】D.Rueckert, L.I.Sonoda, C.Hayes, D.L.G.Hill, M.O.Leach, and D.J.Hawkes : “Nonrigid Registration Using Free-Form Deformations: Application to Breast MR Images”, IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, vol.18, no.8, August, 1999
【非特許文献３】福井雅之，北坂孝幸，森健策，末永康仁，目加田慶人，森雅樹，高畠博嗣，名取博 : “非剛体レジストレーションを利用した胸部CT像における経時画像間の肺結節の対応付けに関する検討”, 信学技報，MI2005-139，2006
【非特許文献４】渡辺孝志，柴田俊浩 : “Hough 変換と階層化画像を用いた欠損楕円の検出”, 信学論 (D-II), vol.J73-D-II, No.2, pp.159-166, 1990
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、病変部の大きさを同一スライス位置で比較するため、病変部が不均一に成長する可能性を考慮しておらず、同一患者の現在及び過去のスライス画像に現れる病変部の成長の様子を適切に把握できなかった。図１８は、従来システムの課題を示す概念図である。図１８（ａ），（ｂ）は異なる時刻におけるcoronal像を示し、（ｃ），（ｄ）はaxial像を示す。図１８に示すとおり、病変が大きく成長しているにもかかわらず、同じスライス位置で観察すると、病変のサイズが変わっていないように見える場合がある。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、病変部が最大径となるスライス位置における同一患者の現在及び過去のスライス画像を表示するスライス画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００９】
本発明の第１態様によれば、同一の患者について異なる時刻に撮影された第１及び第２のスライス画像セットから病変領域を検出する病変検出部と、第１及び第２のスライス画像セット間の位置合わせを行う位置合わせ画像生成部と、病変検出部で検出された病変の最大径を算出し、対応するスライス位置を決定する最大径スライス画像決定部と、ユーザが指定した第１及び第２のスライス画像セットを検査画像格納部から取得するスライス画像セット取得部と、ユーザが第１または第２のスライス画像セット内で指定した病変に対応し、最大径の病変部位を有する他方のスライス位置を選択するスライス画像選択部と、第１及び第２のスライス画像を時系列順に表示する表示制御部と、
を備えるスライス画像表示装置を提供する。
【００１０】
これらの概括的かつ特定の態様は、システム、方法、コンピュータプログラム並びにシステム、方法及びコンピュータプログラムの任意の組み合わせにより実現してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の前記態様によれば、図１９に示すように、同一スライス位置ではなく、病変の大きさが最も反映される病変の最大径位置をユーザに提示する。病変部が最大径となるスライス位置における同一患者の現在及び過去のスライス画像を表示するため、ユーザはスライス画像に現れる病変部の成長を適切に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るスライス画像表示の機能構成を示すブロック図
【図２】最大径スライス位置保存形式の例
【図３】最大径を事前に算出する場合の処理フロー
【図４】病変検出とラベリングを示す概念図
【図５】経時画像間位置合わせ概念図
【図６】病変間対応抽出の概念図
【図７】病変最大径算出の概念図
【図８】ステップＳ４００の詳細フローチャート
【図９】最大径スライス位置保存形式の例
【図１０】病変ラベル情報保存形式の例
【図１１】最大径を事前に算出する場合の読影時処理フロー
【図１２】対象病変指定方法の概念図
【図１３】出力結果の例
【図１４】第２実施形態に係るスライス画像表示装置の機能構成を示すブロック図
【図１５】時間方向表示の処理フロー
【図１６】出力結果の例
【図１７】比較読影方法を示す概念図
【図１８】従来システムの課題を示す概念図
【図１９】本発明による比較読影システムの効果を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。以下では、ある患者の検査において撮影された第１スライス画像セットと、同一患者、モダリティの他時刻の検査において撮影された第２スライス画像セットを比較読影する場合を例に説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係るスライス画像表示装置のブロック図である。
【００１５】
（全体構成）
スライス画像表示装置１００は、病変検出部１１０と、位置合わせ画像生成部１２０と、最大径スライス画像決定部１３０と、スライス画像セット取得部１４０と、スライス画像選択部１５０と、表示制御部１６０とを備えている。また、スライス画像表示装置１００はユーザ入力部２００、検査画像格納部３００、表示部４００と接続されている。
【００１６】
（各ブロック構成）
検査画像格納部３００は、撮像装置で撮影された第１及び第２のスライス画像セットを格納する。
【００１７】
病変検出部１１０では、スライス画像セットから病変領域を検出する。検査画像格納部３００から第１及び第２スライス画像セットを取得し、各病変領域を検出し、ラベリング処理を行い、各病変領域に固有の番号を付与する。病変検出部１１０は検出した病変領域と、そのラベリング結果を最大径スライス画像決定部１３０に出力する。
【００１８】
位置合わせ画像生成部１２０では、第１及び第２スライス画像セット間の位置合わせを行う。検査画像格納部３００から第１及び第２スライス画像セットを取得し、位置合わせ結果のスライス画像セットを最大径スライス画像決定部１３０と、検査画像格納部３００に出力する。
【００１９】
最大径スライス画像決定部１３０では、各病変領域の最大径を算出し、対応するスライス位置を算出する。位置合わせ画像生成部１２０から第１及び第２スライス画像セットにおける位置合わせスライス画像セットと、対応情報付き病変領域情報を取得し、各病変領域の最大径スライス位置を検査画像格納部３００に出力する。
【００２０】
なお、病変が新たに出現した場合には、図２に示すように病変が存在する時刻における病変最大径スライス番号を採用し、同一スライス位置を閲覧可能にしてもよい。この出力方法により、対応関係が算出しない場合においても、全ての病変に対して病変部の成長を把握することが可能となる。
【００２１】
ユーザ入力部２００では、表示対象の症例選択、または、表示対象の病変選択を行う。
【００２２】
スライス画像セット取得部１４０では、表示対象の位置合わせ済スライス画像セットを取得する。ユーザ入力部２００から表示対象の症例情報を取得し、該当する第１及び第２の位置合わせ済スライス画像セットを検査画像格納部３００から取得する。取得したスライス画像セットをスライス画像選択部１５０に出力する。
【００２３】
スライス画像選択部１５０では、取得した第１及び第２のスライス画像セットから表示対象のスライス画像を選択する。検査画像格納部３００から各病変領域の最大径スライス位置情報を取得し、ユーザ入力部２００から表示対象の病変ラベル情報を取得し、スライス画像セット取得部１４０からは第１及び第２のスライス画像セットを取得する。ユーザ入力部２００で入力された病変ラベル情報から第１または第２スライス画像セットにおける最大径スライス位置を決定し、そのスライス画像と時刻を表示制御部１６０に出力する。一方の病変が決定したら、その病変に対応する、もう一方の時刻における病変の最大径スライス位置を、最大径スライス位置情報から参照して決定し、その位置のスライス画像と時刻を表示制御部１６０に出力する。
【００２４】
表示制御部１６０では、第１及び第２のスライス画像を時系列順に表示する。スライス画像選択部１５０から第１及び第２スライス画像と時刻情報を取得し、時刻情報をもとに表示位置を指定し、第１及び第２スライス画像を表示部に出力する。
【００２５】
表示部４００は、医療用の高精細モニタ等で構成され、表示制御部１６０から第１及び第２スライス画像を取得し、ユーザに表示する。
【００２６】
（全体処理フロー）
以下、図３および図１１のフローチャートを用いて、スライス画像表示装置１００により行う症例表示処理の全体処理フローの手順を説明する。
【００２７】
ステップＳ１００では、検査画像格納部３００から第１及び第２スライス画像セットを取得し、各スライス画像セットから病変領域を検出する。病変領域の検出方法として、例えば、非特許文献１等の手法を用いることができる。図４に病変検出とラベリング処理結果の概念図を示す。図４に示すように、撮影時期が異なるスライス画像セットでは病変の個数が異なる場合があり、ラベリング処理結果の番号が同一病変で同じになるとは限らない（例えば、図４（ａ）のラベル番号２と図４（ｂ）のラベル番号３が同一病変）。そのため、ステップＳ３００で病変領域間の対応抽出を行う。
【００２８】
ステップＳ２００では、第１及び第２スライス画像セット間の位置合わせを行う。図５に経時画像間位置合わせの概念図を示す。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、撮影時期が異なるため、患者の吸気量や体位が異なり、肺野形状・肺野内構造物の位置が変化する。このような撮影時期が異なる画像間の位置合わせの方法として、例えば、非特許文献２等の手法を用いることができる。上記の手法を用いると、図５（ｃ）に示すように、異なる撮影時刻のスライス画像セットがほぼ同じ形状となる。
【００２９】
ステップＳ３００では、図６に示すように、ステップＳ１００で検出した病変の複数時刻検査における対応関係を算出する。病変領域間の対応抽出方法として、例えば、非特許文献３等の手法を用いることができる。
【００３０】
ステップＳ４００では、病変領域の最大径を算出する。図７に病変最大径算出の概念図を示す。図７（ａ），（ｂ）に示すようにＸ−Ｙ平面に平行な面に対して、スライス毎に病変領域の最大径を算出する。各スライスでは、図７（ｃ），（ｄ）に示すように、病変領域から楕円を検出して病変の径を算出する。以下、図８に示すフローチャートを用いてスライス選択処理の詳細について説明する。ここで、検出された病変の個数はNとする。
【００３１】
ステップＳ４１０では、病変（n）内スライス数カウントとする。以下では、病変（n）内のスライス数をSとする。例えば、図７（ａ）ではスライス数３、図７（ｂ）ではスライス数７となる。
【００３２】
ステップＳ４２０では、病変内スライス画像（i）から楕円検出を行う。画像中からの楕円検出方法として、例えば、非特許文献４等の手法を用いることができる。例えば、図７（ｃ），（ｄ）はあるスライス画像から楕円を検出した結果を示す。
【００３３】
ステップＳ４３０では、病変内スライス（i）から検出した楕円の径を算出する。
【００３４】
ステップＳ４４０では、ある病変内の各スライスで算出した病変径から最大のものを病変最大径として採用する。
【００３５】
以上の処理を各病変に対して繰り返し、各病変における最大径を算出する。
【００３６】
ステップＳ５００では、ステップＳ４００で算出した病変最大径となるスライス位置またはスライス番号を算出する。
【００３７】
ステップＳ６００では、最大径のスライス位置情報を検査画像格納部３００に保存する。図９に最大径スライス位置保存形式の例を示す。図９に示すように、各撮影時刻における病変の対応関係と病変最大径のスライス位置またはスライス番号を出力する。
【００３８】
ステップＳ７００では、病変ラベル情報を検査画像格納部３００に保存する。図１０に病変ラベル情報保存形式の例を示す。図１０（ａ）は病変領域二値化画像、図１０（ｂ）は病変ラベル情報を示す。図１０（ｂ）に示すように、背景及び領域番号の情報を画像と対応させて検査画像格納部３００に格納しておく。この領域情報は対象病変の指定時に利用する。
【００３９】
図１１において、ステップＳ８００では、ユーザが対象症例を指定する。例えば、症例リストからの症例選択が該当する。ここでは、ステップＳ８００で選択した症例のスライス画像セットを第１スライス画像セットと呼ぶ。
【００４０】
ステップＳ９００では、ユーザが比較症例を指定する。例えば、ステップＳ８００で指定した症例と同一患者、別時刻における症例の選択が該当する。ここでは、ステップＳ９００で選択した症例のスライス画像セットを第２スライス画像セットと呼ぶ。
【００４１】
ステップＳ１０００では、ステップＳ８００、Ｓ９００で指定した第１および第２スライス画像セットと、第１および第２スライス画像セットに対応する病変ラベル情報を読み込む。
【００４２】
ステップＳ１１００では、ユーザが注目した病変の領域を指定する。第１または第２スライス画像セットからユーザが注目した病変に対して指定動作を行う。指定動作が行われた場合には、病変ラベル情報を参照し、病変領域であれば病変のラベル情報をスライス画像選択部１５０に出力する。図１２に対象病変指定方法の概念図を示す。図１２ではマウスを用いて、病変領域をクリックして指定する例を示している。
【００４３】
ステップＳ１２００では、最大径スライス画像を決定する。まず、検査画像格納部３００から各病変領域の最大径スライス位置情報を取得する。ステップＳ１１００で指定した病変ラベル情報を取得し、ステップＳ１０００で読み込んだ第１及び第２のスライス画像セットから最大径スライス位置情報を参照し、第１スライス画像セット中における最大径スライス画像を表示制御部１６０に出力する。次に、その病変に対応する、第２スライス画像セット中における病変の最大径スライス画像を表示制御部１６０に出力する。
【００４４】
ステップＳ１３００では、ユーザが指定した病変の最大径スライス画像を表示する。図１３に出力結果の例を示す。本発明では、第１及び第２のスライス画像セット中の最大径スライス画像をユーザに提示するため、図１３に示すように、図１３（ａ）ではスライス位置がｚ2であるのに対し、図１３（ｂ）のようにｚ2とは異なるスライス位置z3の画像が提示される。また、第１スライス画像に関しては、ステップS１１００で指定した時点のスライス位置z1から最大径スライス位置のz3に移動する。
【００４５】
（第１実施形態の効果）
第１実施形態のスライス画像表示装置によれば、病変部が最大径となるスライス位置における同一患者の異なる時期に撮影されたスライス画像を容易に比較表示することができるため、ユーザはスライス画像に現れる病変部の成長を適切に把握することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
第１実施形態では、病変部が最大径となるスライス位置における同一患者の異なる時期に撮影されたスライス画像を表示可能なスライス画像表示装置について説明している。この方法によると、２時刻分の検査における病変部の成長を適切に把握することができる。
【００４７】
しかしながら、長期間の病変部の成長を閲覧する場合には、さらに多数の検査画像を比較する必要があり、２時刻分の表示では不足する場合がある。第２実施形態では、上記の課題を解決するために、時系列方向の画像表示方法を加えている。
【００４８】
図１４は第２実施形態に係るスライス画像表示装置のブロック図である。第１実施形態と同一の構成要素については、説明を省略する。第２実施形態の全体ブロック構成は第１実施形態に加えて、時間方向表示制御部１７０を備える。以下では、第２実施形態における時間方向表示制御部１７０の詳細とその動作について説明する。
【００４９】
時間方向表示制御部１７０では、変更前後のスライス画像を同一ウインドウにおいて切り替えて表示部に出力する。例えば、第１スライス画像から第２スライス画像の時刻を参照しようとすれば、第１、第２の順に画像が切り替わって表示される。この処理を２時刻以上の検査で行うことにより、時系列の病変の成長をアニメーションのように閲覧することが可能になる。
【００５０】
以下、図１５のフローチャートを用いて、第２実施形態におけるスライス選択処理の処理フローの手順を説明する。ステップＳ１４００以外は、第１実施形態と同じため、これら２つのステップについてのみ説明する。
【００５１】
ステップＳ１４００では、ユーザが指定した病変の撮影時刻が異なる最大径スライス画像を切り替えて表示する。図１６に出力結果の例を示す。本実施形態では、図１６に示すように、同一ウインドウ内で異なる時刻の画像を切り替えてアニメーション表示する。
【００５２】
（第２実施形態の効果）
以上の時間方向表示を行うことにより、時系列の病変の成長をアニメーションのように閲覧することが可能になる。また、このとき時間方向表示制御部１７０以外は第１実施形態と同一の構成要素であるため、時間方向において、病変部が最大径となるスライス位置が表示される。そのため、病変の大きさ変化を時系列方向に直感的に把握することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明にかかるスライス画像表示装置は、複数時刻で行われた検査画像中の病変の病態変化、大きさ変化の比較読影が容易になるため、読影作業時に有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１００  スライス画像表示装置
１１０  病変検出部
１２０  位置合わせ画像生成部
１３０  最大径スライス画像決定部
１４０  スライス画像セット取得部
１５０  スライス画像選択部
１６０  表示制御部
２００  入力部
３００  症例格納部
４００  撮像装置
５００  表示部
【図１】
2015029885.tif 000003
【図２】
2015029885.tif 000004
【図３】
2015029885.tif 000005
【図４】
2015029885.tif 000006
【図５】
2015029885.tif 000007
【図６】
2015029885.tif 000008
【図７】
2015029885.tif 000009
【図８】
2015029885.tif 000010
【図９】
2015029885.tif 000011
【図１０】
2015029885.tif 000012
【図１１】
2015029885.tif 000013
【図１２】
2015029885.tif 000014
【図１３】
2015029885.tif 000015
【図１４】
2015029885.tif 000016
【図１５】
2015029885.tif 000017
【図１６】
2015029885.tif 000018
【図１７】
2015029885.tif 000019
【図１８】
2015029885.tif 000020
【図１９】
2015029885.tif 000021