(57)【要約】      （修正有）【課題】肺野における解析や診断を容易に行うことが可能な画像を提供する。【解決手段】胸部診断支援システムの診断用コンソールの制御部は、撮影装置により生成された複数のフレーム画像の互いに対応する位置に基準点（ＲＢ、ＬＢ）を設定し、複数のフレーム画像のそれぞれから肺野領域を抽出し、複数のフレーム画像のそれぞれについて、設定された基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように肺野領域の形状を変形する。そして、肺野領域の形状が変形された複数のフレーム画像に基づいて肺野領域内の動態の解析を行い、解析の結果を変形された肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部の動態を撮影することにより複数のフレーム画像を生成する撮影手段と、
前記生成された複数のフレーム画像の互いに対応する位置に基準点を設定し、前記複数のフレーム画像のそれぞれから肺野領域を抽出し、前記複数のフレーム画像のそれぞれについて、前記設定された基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように前記肺野領域の形状を変形する変形手段と、
前記変形手段により肺野領域の形状が変形された前記複数のフレーム画像に基づいて前記肺野領域内の動態の解析を行い、前記解析の結果を前記変形された肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する生成手段と、
を備える胸部診断支援システム。
【請求項２】
胸部の動態を撮影することにより複数のフレーム画像を生成する撮影手段と、
前記生成された複数のフレーム画像から肺野領域を抽出し、前記肺野領域内の動態の解析を行い、前記解析の結果を前記肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する生成手段と、
前記解析結果画像に基準点を設定し、前記設定された基準点から前記解析結果画像の肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように前記解析結果画像における前記肺野領域の形状を変形する変形手段と、
を備える胸部診断支援システム。
【請求項３】
前記生成手段は、前記肺野領域内の血流を解析し、血流の解析結果を前記肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する請求項１又は２に記載の胸部診断支援システム。
【請求項４】
前記基準点は、前記肺野領域における肺門である請求項１〜３の何れか一項に記載の胸部診断支援システム。
【請求項５】
前記変形手段は、前記肺野領域の外側の輪郭が円弧状になるように変形する請求項１〜４の何れか一項に記載の胸部診断支援システム。
【請求項６】
前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像の肺野領域内に前記解析結果の値に応じた色又は輝度を割り当てて表示手段に表示させる表示制御手段を備える請求項１〜５の何れか一項に記載の胸部診断支援システム。
【請求項７】
前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像における前記肺野領域内に前記基準点からの距離に応じた解析対象領域を設定し、前記設定した解析対象領域における前記動態の解析を行う領域解析手段を備える１〜６の何れか一項に記載の胸部診断支援システム。
【請求項８】
前記肺野領域の形状が変形された２つの解析結果画像の対応する位置の解析結果の値の差分値を算出して差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記差分画像において、前記差分値が予め定められた閾値を超えている箇所又は前記差分値が予め定められた閾値以下の箇所の少なくとも一方を抽出する抽出手段と、を備える請求項１〜７の何れか一項に記載の胸部診断支援システム。
【請求項９】
前記表示制御手段は、前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像に診断支援情報を付加して前記表示手段に表示させる請求項６に記載の胸部診断支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、胸部診断支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた胸部の放射線による静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサーを利用して胸部の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、胸部の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚のフレーム画像を順次表示することにより、医師は呼吸運動や心臓の拍動等に伴う胸部の一連の動きを観察することが可能となる。
【０００３】
胸部の動態画像に基づいて肺の換気や血流を解析する各種技術も提案されている。例えば、特許文献１には、胸部の動態を撮影した画像の領域毎に肺の換気能の正常又は異常を判定し、異常と判定された解剖学的構造の位置及び名称の情報を表示手段に表示することが記載されている。  
また、例えば、特許文献２には、胸部の動態画像を構成するフレーム画像毎に所定範囲内のピクセル値を算出し、算出したピクセル値の時間的変化量を肺血流の情報として生成する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５３６７７号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０７８０１２号パンフレット
【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、胸部の動態画像における肺野の形状や肺野内の血管の走行は、個人差や撮影時の状態等によって異なるため、例えば、医師による診断や、他者の画像との比較解析、同一患者の過去画像との比較解析、血管の位置を特定した血流解析等に胸部の動態画像をそのまま用いることは容易ではないという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、肺野における解析や診断を容易に行うことが可能な画像を提供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】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の胸部診断支援システムは、
胸部の動態を撮影することにより複数のフレーム画像を生成する撮影手段と、
前記生成された複数のフレーム画像の互いに対応する位置に基準点を設定し、前記複数のフレーム画像のそれぞれから肺野領域を抽出し、前記複数のフレーム画像のそれぞれについて、前記設定された基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように前記肺野領域の形状を変形する変形手段と、
前記変形手段により肺野領域の形状が変形された前記複数のフレーム画像に基づいて前記肺野領域内の動態の解析を行い、前記解析の結果を前記変形された肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する生成手段と、
を備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
胸部の動態を撮影することにより複数のフレーム画像を生成する撮影手段と、
前記生成された複数のフレーム画像から肺野領域を抽出し、前記肺野領域内の動態の解析を行い、前記解析の結果を前記肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する生成手段と、
前記解析結果画像に基準点を設定し、前記設定された基準点から前記解析結果画像の肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように前記解析結果画像における前記肺野領域の形状を変形する変形手段と、
を備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記生成手段は、前記肺野領域内の血流を解析し、血流の解析結果を前記肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記基準点は、前記肺野領域における肺門である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記変形手段は、前記肺野領域の外側の輪郭が円弧状になるように変形する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の発明において、
前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像の肺野領域内に前記解析結果の値に応じた色又は輝度を割り当てて表示手段に表示させる表示制御手段を備える。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像における前記肺野領域内に前記基準点からの距離に応じた解析対象領域を設定し、前記設定した解析対象領域における前記動態の解析を行う領域解析手段を備える。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の何れか一項に記載の発明において、
前記肺野領域の形状が変形された２つの解析結果画像の対応する位置の解析結果の値の差分値を算出して差分画像を生成する差分画像生成手段と、
前記差分画像において、前記差分値が予め定められた閾値を超えている箇所又は前記差分値が予め定められた閾値以下の箇所の少なくとも一方を抽出する抽出手段と、を備える。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、
前記表示制御手段は、前記肺野領域の形状が変形された解析結果画像に診断支援情報を付加して前記表示手段に表示させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、肺野における解析や診断を容易に行うことが可能な画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態における胸部診断支援システムの全体構成を示す図である。
【図２】図１の撮影用コンソールの制御部により実行される撮影制御処理を示すフローチャートである。
【図３】図１の診断用コンソールの制御部により実行される画像解析処理Ａを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ１において実行される肺野領域変形処理を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）は、フレーム画像からの肺野領域の抽出を模式的に示す図、（ｂ）は、単純化された肺野領域における基準点から肺野領域の輪郭の外側までの距離を模式的に示す図、（ｃ）は、肺野領域の正規化を模式的に示す図、（ｄ）は、変形された肺野領域を示す図である。
【図６】（ａ）は、肺野領域の変形を行わないで生成された血流解析結果画像の一例を示す図、（ｂ）は、上述の肺野領域の変形を行ってから生成された血流解析結果画像の一例を示す図である。
【図７】解析結果画面の一例を示す図である。
【図８】比較画面の一例を示す図である。
【図９】図１の診断用コンソールの制御部により実行される画像解析処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１０】従来の肺野の換気の解析結果画像及び本発明を適用した肺野の換気の解析結果画像の例を示す図である。
【図１１】図１の診断用コンソールの制御部により実行される画像解析処理Ｃを示すフローチャートである。
【図１２】血管のラベリングの一例を示す図である。
【図１３】血流／血管情報を説明するための図である。
【図１４】血流／血管情報表示画面の一例を示す図である。
【図１５】動画像表示画面の一例を示す図である。
【図１６】静止画像表示画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１９】
［第１の実施形態］
〔胸部診断支援システム１００の構成 〕
まず、構成を説明する。
図１に、本実施形態における胸部診断支援システム１００の全体構成を示す。
図１に示すように、胸部診断支援システム１００は、撮影装置１と、撮影用コンソール２とが通信ケーブル等により接続され、撮影用コンソール２と、診断用コンソール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。胸部診断支援システム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に則って行われる。
【００２０】
〔撮影装置１の構成〕
撮影装置１は、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）を持つ胸部の動態を撮影する撮影手段である。動態撮影は、人体の胸部に対し、Ｘ線等の放射線を連続照射して複数の画像を取得（即ち、連続撮影）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。
撮影装置１は、図１に示すように、放射線源１１、放射線照射制御装置１２、放射線検出部１３、読取制御装置１４等を備えて構成されている。
【００２１】
放射線源１１は、被写体Ｍを挟んで放射線検出部１３と対向する位置に配置され、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。
放射線照射制御装置１２は、撮影用コンソール２に接続されており、撮影用コンソール２から入力された放射線照射条件に基づいて放射線源１１を制御して放射線撮影を行う。撮影用コンソール２から入力される放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、１撮影あたりの撮影フレーム数、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルター種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。
【００２２】
放射線検出部１３は、ＦＰＤ等の半導体イメージセンサーにより構成される。ＦＰＤは、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源１１から照射されて少なくとも被写体Ｍを透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子（画素）がマトリックス状に配列されている。各画素は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部を備えて構成されている。ＦＰＤにはＸ線をシンチレーターを介して光電変換素子により電気信号に変換する間接変換型、Ｘ線を直接的に電気信号に変換する直接変換型があるが、何れを用いてもよい。
放射線検出部１３は、被写体Ｍを挟んで放射線源１１と対向するように設けられている。
【００２３】
読取制御装置１４は、撮影用コンソール２に接続されている。読取制御装置１４は、撮影用コンソール２から入力された画像読取条件に基づいて放射線検出部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、放射線検出部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。この画像データがフレーム画像である。そして、読取制御装置１４は、取得したフレーム画像を撮影用コンソール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。
【００２４】
ここで、放射線照射制御装置１２と読取制御装置１４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。
【００２５】
〔撮影用コンソール２の構成〕
撮影用コンソール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。
撮影用コンソール２は、図１に示すように、制御部２１、記憶部２２、操作部２３、表示部２４、通信部２５を備えて構成され、各部はバス２６により接続されている。
【００２６】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、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、撮影用コンソール２各部の動作や、撮影装置１の放射線照射動作及び読み取り動作を集中制御する。
【００２７】
記憶部２２は、不揮発性の半導体メモリー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ー、或いは処理結果等のデータを記憶する。例えば、記憶部２２は、図２に示す撮影制御処理を実行するためのプログラムを記憶している。また、記憶部２２は、検査対象部位に対応付けて放射線照射条件及び画像読取条件を記憶している。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２１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００２８】
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により入力された指示信号を制御部２１に出力する。また、操作部２３は、表示部２４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、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。
【００２９】
表示部２４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。
【００３０】
通信部２５は、ＬＡＮアダプターやモデムや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。
【００３１】
〔診断用コンソール３の構成〕
診断用コンソール３は、撮影用コンソール２から動態画像を取得し、取得した動態画像を表示して医師が読影診断するための動画像処理装置である。
診断用コンソール３は、図１に示すように、制御部３１、記憶部３２、操作部３３、表示部３４、通信部３５を備えて構成され、各部はバス３６により接続されている。
【００３２】
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、後述する画像解析処理（画像解析処理Ａ、画像解析処理Ｂ）を始めとする各種処理を実行し、診断用コンソール３各部の動作を集中制御する。制御部３１は、変形手段、生成手段、表示制御手段、領域解析手段、差分画像生成手段、抽出手段として機能する。
【００３３】
記憶部３２は、不揮発性の半導体メモリー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で画像解析処理を実行するためのプログラムを始めとす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ー、或いは処理結果等のデータを記憶する。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。
【００３４】
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により入力された指示信号を制御部３１に出力する。また、操作部３３は、表示部３４の表示画面にタッチパネルを備えても良く、この場合、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。
【００３５】
表示部３４は、ＬＣＤやＣＲＴ等のモニターにより構成され、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からの入力指示やデータ等を表示する。
【００３６】
通信部３５は、ＬＡＮアダプターやモデムや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。
【００３７】
〔胸部診断支援システム１００の動作〕
次に、上記胸部診断支援システム１００における動作について説明する。
【００３８】
（撮影装置１、撮影用コンソール２の動作）
まず、撮影装置１、撮影用コンソール２による撮影動作について説明する。
図２に、撮影用コンソール２の制御部２１において実行される撮影制御処理を示す。撮影制御処理は、制御部２１と記憶部２２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００３９】
まず、撮影技師により撮影用コンソール２の操作部２３が操作され、撮影対象（被写体Ｍ）の患者情報（患者の氏名、身長、体重、年齢、性別等）の入力が行われる（ステップＳ１）。
【００４０】
次いで、放射線照射条件が記憶部２２から読み出されて放射線照射制御装置１２に設定されるとともに、画像読取条件が記憶部２２から読み出されて読取制御装置１４に設定される（ステップＳ２）。ここで、フレームレート（パルスレート）としては、人間の心拍周期を考慮して７．５フレーム／秒以上とすることが好ましい。また、撮影するフレーム数としては、心拍一周期以上のフレーム数とすることが好ましい。
【００４１】
次いで、操作部２３の操作による放射線照射の指示が待機される（ステップＳ３）。ここで、撮影技師等の撮影実施者は、安静呼吸の動態を撮影するために被検者（被写体Ｍ）に楽にするように指示し、安静呼吸を促す。撮影準備が整った時点で、操作部２３を操作して放射線照射指示を入力する。
【００４２】
操作部２３により放射線照射指示が入力されると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影開始指示が出力され、動態撮影が開始される（ステップＳ４）。即ち、放射線照射制御装置１２に設定されたパルス間隔で放射線源１１により放射線が照射され、放射線検出部１３によりフレーム画像が取得される。予め定められたフレーム数の撮影が終了すると、制御部２１により放射線照射制御装置１２及び読取制御装置１４に撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。撮影されるフレーム数は、少なくとも１心拍サイクルが撮影できる枚数である。
【００４３】
撮影により取得されたフレーム画像は順次撮影用コンソール２に入力され、撮影順を示す番号と対応付けて記憶部２２に記憶されるとともに（ステップＳ５）、表示部２４に表示される（ステップＳ６）。撮影技師は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）か、を判断する。そして、操作部２３を操作して、判断結果を入力する。
【００４４】
操作部２３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ７；ＹＥＳ）、動態撮影で取得された一連のフレーム画像のそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、検査対象部位、放射線照射条件、画像読取条件、撮影順を示す番号（フレーム番号）等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ形式で画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、通信部２５を介して診断用コンソール３に送信される（ステップＳ８）。そして、本処理は終了する。一方、操作部２３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ７；ＮＯ）、記憶部２２に記憶された一連のフレーム画像が削除され（ステップＳ９）、本処理は終了する。
【００４５】
（診断用コンソール３の動作）
次に、診断用コンソール３における動作について説明する。
診断用コンソール３においては、通信部３５を介して撮影用コンソール２から動態画像の一連のフレーム画像が受信されると、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により図３に示す画像解析処理（画像解析処理Ａ）が実行される。
【００４６】
以下、図３を参照して画像解析処理Ａの流れについて説明する。
まず、一連のフレーム画像に対して肺野領域変形処理が行われる（ステップＳ１１）。
【００４７】
図４に、肺野領域変形処理のフローチャートを示す。
肺野領域変形処理においては、まず、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５において、一連のフレーム画像のうち一の基準画像の肺野領域の形状の変形が行われ、基準画像における変形と同様の変形が他のフレーム画像に対して行われる。
【００４８】
基準画像としては、安静呼気位のフレーム画像とすることが好ましい。安静呼気位では、安静呼吸時において横隔膜の位置が最も高くなる、即ち、肺野領域の面積が最も小さくなるので、基準画像の画素を他のフレーム画像の同じ位置（座標）の画素に対応付けたときに、他のフレーム画像の肺野外の領域に対応付けられることがないからである。安静呼気位の画像は、一連のフレーム画像の中から横隔膜の位置（例えば、肺野領域の下端部）が最も高い位置にある画像を抽出することで取得することができる。
【００４９】
画像解析処理ＡのステップＳ１０１においては、まず、基準画像から肺野領域が抽出される（ステップＳ１０１）。
肺野領域の抽出方法は何れの方法であってもよい。例えば、基準画像の各画素の信号値（濃度値）のヒストグラムから判別分析によって閾値を求め、この閾値より高信号の領域を肺野領域候補として１次抽出する。次いで、１次抽出された肺野領域候補の境界付近でエッジ検出を行い、境界付近の小領域でエッジが最大となる点を境界に沿って抽出すれば肺野領域の境界を抽出することができる。
なお、本実施形態においては、上述の方法等により抽出された肺野領域（図５（ａ）参照）の外側の輪郭のうちの下端部の輪郭及び内側の輪郭がそれぞれ左右方向、上下方向の直線となるように単純化され、この単純化された肺野領域が肺野領域として抽出される（図５（ｂ）参照）。抽出された肺野領域の位置（座標）情報は、制御部３１のメモリーに記憶される。
【００５０】
次いで、基準画像から基準点が設定される（ステップＳ１０２）。ここでは右肺門が右肺野基準点ＲＢとして、左肺門が左肺野基準点ＬＢとして設定される（図５（ｂ）参照）。肺門とは、肺の内側のほぼ中央部に存在し、気管支、肺動脈、肺静脈等が肺に出入りする部位である。即ち、肺門は、肺野の血管走行のスタート位置であり、肺の血管は、肺門から肺野の外側の輪郭に向かって広がっている。
基準点の設定は、例えば、表示部３４に基準画像を表示して、ユーザーが操作部３３により基準画像上から指定した点を右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢとして設定する。或いは、基準画像から画像解析によりそれぞれの肺野の内側の血管が密集している部分を抽出し、その部分を肺門として認識して基準点として設定することとしてもよい。
なお、本実施形態においては、右肺野と左肺野のそれぞれに基準点を設けることとするが、基準点は１箇所としてもよい。例えば、右肺門と左肺門を結ぶ線の中点の位置を基準点としてもよい。
【００５１】
次いで、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離がそれぞれ算出される（ステップＳ１０３）。図５（ｂ）に示すように、右肺野基準点ＲＢから右肺野の外側の輪郭までの距離（図５（ｂ）の右肺野に実線矢印で示す）と、左肺野基準点ＬＢから左肺野の外側の輪郭までの距離（図５（ｂ）の左肺野に実線矢印で示す）とがそれぞれ算出される。
【００５２】
次いで、正規化距離が設定される（ステップＳ１０４）。
ここで、ステップＳ１０３において算出された基準点から肺野の外側の輪郭までの距離は、図５（ｂ）に示すように、同じ肺野内であっても場所によって異なる。また、左右の肺野においても異なる。そこで、ステップＳ１０４においては、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離を一定に正規化する際の距離（正規化距離）が設定される。図５（ｃ）に、正規化距離を点線矢印で示す。正規化距離を予め定められた一定値に設定することで、肺野の形状や大きさの個人差等を抑えることができ、医師による診断や、後述する比較画像との比較を容易とすることができる。
【００５３】
次いで、ステップＳ１０３で算出された距離及びステップＳ１０４で設定された正規化距離に基づいて、基準画像の肺野領域の形状が変形される（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０５においては、具体的には、右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢの位置の上下方向の位置がずれている場合は、何れかの基準点の位置に他方を合わせる処理が行われた後、各肺野において、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が一定の正規化距離となるように肺野領域が変形される。即ち、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が正規化距離より短い箇所については正規化距離まで距離が延びるように、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が正規化距離より長い箇所については正規化距離まで距離が縮むように画像が拡大縮小され、肺野領域の形状が変形される。なお、ここでは、変形の範囲は、右肺野、左肺野それぞれについて、基準点から上下１８０度の範囲とする。
【００５４】
図５（ｄ）に、肺野領域の形状の変形後の基準画像の一例を示す。図５（ｄ）に示すように、変形後の基準画像では、右肺野、左肺野のそれぞれの外側の輪郭が右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢから一定の距離となるように変形されている。従って、肺野領域の外側の輪郭は、図５（ｄ）に示すように、円弧状となる。肺野における血管１本１本の長さを正規化することは困難であるが、肺門から肺野の外側の輪郭までの距離を一定とすることで、肺門から肺野の外側に向かって延びる肺野内の血管の長さも簡易的に正規化される。また、肺野形状が肺門を中心とした略半円形となるため、肺門からの血管の広がりが略放射状になり、肺門から輪郭までの距離を伸ばした箇所においては、血管同士の間隔を広げることができる。
【００５５】
なお、本実施形態においては、変形の範囲を右肺野、左肺野それぞれについて、基準点から上下１８０度の範囲としているため、変形後の肺野領域はそれぞれ略半円形となっているが、変形の範囲を小さくして、肺野領域が扇形となるようにしてもよい。また、上述のように基準点を１つとして、肺野領域が円形となるように変形してもよい。また、本実施形態においては、元のフレーム画像を二次元画像としているが、元のフレーム画像を３次元画像とした場合は、肺野領域は半球形や球形に変形される。
【００５６】
基準画像の肺野領域の変形が終了すると、基準画像における肺野領域の変形と同様に、他の複数のフレーム画像における肺野領域が変形され（ステップＳ１０６）、肺野領域変形処理は終了する。
ここで、本実施形態においては、安静呼気時に撮影を行っているが、安静呼吸時に撮影された画像においては、フレーム画像間における呼吸運動による肺野領域の位置ずれはわずかであり、このわずかな位置ずれによる影響と、このフレーム画像間における位置ずれを補正するための公知のローカルマッチング処理及びワーピング処理（特開２０１２−５７２９号公報参照）を施すことによる処理時間の増大及び誤差の影響を考えると、これらの処理は省略することが好ましい（特開２０１２−１１０４００号公報参照）。そこで、ステップＳ１０６においては、ステップＳ１０１において基準画像から抽出された肺野領域と同じ画素位置の領域を他のフレーム画像の肺野領域として対応付け、基準画像と同様の変形が行われる。
即ち、基準画像において抽出された肺野領域と同じ画素位置の領域が他のフレーム画像の肺野領域として抽出され、基準画像の左右それぞれの肺野において設定された右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢと同じ画素位置が他のフレーム画像の右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢとして設定され、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が正規化距離となるように他のフレーム画像の肺野領域がそれぞれ変形される。右肺野基準点ＲＢ、左肺野基準点ＬＢの位置合わせが行われた場合は、同様の位置合わせが行われる。
【００５７】
なお、処理時間はかかるが、公知のローカルマッチング処理及びワーピング処理により基準画像と他のフレーム画像の肺野領域の対応する位置（肺野内の同一の構造が描写されている位置）の位置合わせを行った上で、上記の肺野領域変形処理を行うこととしてもよい。    
【００５８】
図３に戻り、肺野領域変形処理が終了すると、肺野領域を変形した一連のフレーム画像に基づいて、肺野領域内の血流が解析され、血流解析結果画像が生成される（ステップＳ１２）。
【００５９】
血流解析結果画像の生成は、公知のどのような手法を用いてもよい。
例えば、特開２０１２−５７２９号公報に記載のように、各フレーム画像の肺野領域を小領域（例えば、２ｍｍ×２ｍｍ角）に分割し、小領域毎に、時間軸方向のハイパスフィルター処理（例えば、低域カットオフ周波数０．７Ｈｚ）を施してから隣接するフレーム画像間で小領域内の各画素の信号値の代表値（平均値、最大値等）の差分値を算出することにより得られるフレーム間差分画像を血流解析結果画像として生成することとしてもよい。フレーム間差分画像は、各小領域の隣接するフレーム画像のフレーム間差分値を肺野領域の各小領域に示した画像となる。上記手法により生成されたフレーム間差分画像は、各小領域における換気による信号変化が除去されており、各小領域における血流による信号変化を示す画像となる。
【００６０】
また、例えば、特開２０１２−２３９７９６号公報の記載のように、各フレーム画像の肺野領域を小領域に分割し、小領域毎に、撮影開始からの拍動信号波形に対して血流信号波形を１フレーム間隔ずつずらしながら（時間軸方向にシフトさせながら）拍動信号波形と血流信号波形との相互相関係数を算出し、合計１心拍周期以上シフトして算出した複数の相互相関係数のうち最大の相互相関係数を各小領域に示した画像を血流解析結果画像として生成してもよい。
血流信号波形は、一連のフレーム画像の各小領域毎に、時間軸方向のハイパスフィルター処理（例えば、低域カットオフ周波数０．７Ｈｚ）を施してから信号値の時間変化を示す波形を取得することにより求めることができる。
拍動信号波形としては、以下の何れかを用いることができる。
（ａ）心臓領域（又は大動脈領域）にＲＯＩ（関心領域）を定め、そのＲＯＩにおける信号値の時間変化を示す波形
（ｂ）（ａ）の波形を反転させた信号波形
（ｃ）心電検知センサーより得られた心電信号波形
（ｄ）心壁の動き（位置の変化）を示す信号波形
また、相互相関係数は、以下の［数１］により求めることができる。
【数１】
2015043880.tif 000003
【００６１】
血流解析結果画像の生成が終了すると、表示部３４に、血流解析結果画像の利用メニュー（１．表示、２．領域別解析、３．比較解析）を選択するための操作ボタンが表示され、操作部３３により「１．表示」が選択されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、表示部３４に血流解析結果画像が表示される（ステップＳ１４）。
【００６２】
例えば、血流解析結果画像がフレーム間差分画像である場合、各フレーム間差分画像において、各小領域に、そのフレーム間差分値に対応する色又は輝度値が割り付けられて表示部３４に動画表示（フレーム番号の小さい画像から順次表示）される。又は、小領域毎に、一連のフレーム間差分画像におけるフレーム間差分値の最大値、加算値等の代表値が算出され、算出された値に対応する色又は輝度値が一のフレーム間差分画像の対応する小領域に割り付けられて表示部３４に表示（静止画表示）される。
【００６３】
また、例えば、血流解析結果画像が拍動信号波形と血流信号波形の相互相関係数を算出した画像である場合、各小領域の相互相関係数の最大値に対応する色又は輝度値がその血流解析結果画像の各小領域に割り付けられて表示部３４に表示される。この血流解析結果画像は、値が大きい小領域ほど、心臓の拍動信号波形に近い血流信号波形が得られていること、即ち、十分な血流があることを示す。
【００６４】
図６（ａ）に、肺野領域の変形を行わないで生成された血流解析結果画像の一例を示す。図６（ｂ）に、上述の手法により肺野領域の変形を行ってから生成された血流解析結果画像の一例を示す。図６（ａ）、（ｂ）とも、各小領域の相互相関係数の最大値を算出した血流解析結果画像に、相互相関係数に応じた色又は輝度値を割り付けた画像である。また、図６（ａ）、（ｂ）は、同一の一連のフレーム画像に基づいて生成されたものである。
【００６５】
図６（ａ）に示すように、大きな血流の欠損領域（図６（ａ）、（ｂ）にＲ１で示す）は、肺野領域が変形されていない血流解析結果画像であっても視認することはできる。しかし、血管走行が入り組んだ細かい血管部分の小さな血流の欠損領域（図６（ａ）、（ｂ）にＲ２で示す）は、肺野領域が変形されていない血流解析結果画像では視認することができない。
【００６６】
一方、図６（ｂ）に示すように、上述の肺野領域変形処理により変形された肺野領域に基づいて生成された血流解析結果画像は、大きな血流の欠損領域Ｒ１を視認できるのはもちろんのこと、図６（ａ）では視認できない小さな血流の欠損領域Ｒ２についても視認することができる。図６（ｂ）に示す血流解析結果画像は、左右の各肺野の肺門から肺野領域の外形の輪郭までの距離が正規化されるように肺野領域が変形されたものである。従って、肺野への血管走行のスタート地点である肺門から血管が放射状に配置され、肺門から輪郭までの距離を長くした箇所では血管同士の間隔が広がるので、入り組んだ血管走行の視認性を向上させることができ、医師は、従来の血流解析結果画像の表示では困難であった、末梢部等の細かい血管部分の血流変化や血流の欠損の把握等が容易となる。
また、胸部の動態画像を図６（ｂ）に示すような肺野の形状が正規化された血流解析結果画像に加工して医師に提供するようにすることで、肺野領域の形状等の個体差を抑えた血流解析結果画像を提供することができ、医師による診断が容易となる。更に、同一患者の過去の血流解析結果画像や他者の血流解析結果画像との比較診断も容易となる。
【００６７】
なお、ステップＳ１４においては、血流解析結果画像と併せて、血流解析結果画像の値（相互相関係数やフレーム間差分値）と色や輝度値との対応付けを示す指標が表示される。
【００６８】
図３に戻り、操作部３３により「２．領域別解析」が指示されると（ステップＳ１３；ＮＯ、ステップＳ１５；ＹＥＳ）、基準点である肺門からの距離に応じた解析対象領域が設定され、解析対象領域における血流の解析が行われる（ステップＳ１６）。
基準点である肺門からの距離に応じた解析対象領域の設定は、例えば、操作部３３のユーザー操作に応じて行うことができる。例えば、基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離を血管距離１００％として、血管距離何％〜何％の領域を解析対象領域とするかをユーザーが操作部３３により設定入力する。解析対象領域は、一度に複数設定することとしてもよい。
解析対象領域における血流の解析は、血流解析結果画像の解析対象領域内の各小領域の解析結果の値を用いて行うことができる。例えば、血流解析結果画像がフレーム間差分画像である場合、まず、各フレーム間差分画像において、解析対象領域に含まれる小領域のフレーム間差分値の代表値（最大値、平均値等）が解析対象領域におけるフレーム間差分値として算出され、次いで、各フレーム間差分画像から算出された解析対象領域のフレーム間差分値の代表値（最大値、平均値等）が算出される。また、血流解析結果画像が小領域毎の相互相関係数の最大値を算出した画像である場合、解析対象領域内の各小領域の相互相関係数の最大値の代表値（最大値、最小値、平均値、加算値等）が算出される。
【００６９】
そして、算出された解析対象領域における血流の解析結果が血流評価値として表示部３４の解析結果画面３４１に表示される（ステップＳ１７）。
図７に、ステップＳ１７において表示される解析結果画面３４１の一例を示す。図７に示すように、ステップＳ１７において表示される解析結果画面３４１には、画像表示欄３４１ａと血流評価値表示欄３４１ｂが設けられている。画像表示欄３４１ａには、図３のステップＳ１１〜Ｓ１２と同様の方法で表示した血流解析結果画像上に、解析対象領域の位置を示すアノテーションが表示される。血流評価値表示欄３４１ｂには、解析対象領域における血流の解析結果の結果値が血流評価値として表示される。図７においては、各解析対象領域における血流評価値の一例として、相互相関係数の最大値の平均値を示している。
【００７０】
本実施形態で生成された血流解析結果画像においては、肺門から肺野の外側の輪郭までの距離が一定となるように正規化されており、肺門から肺野の外側に向かって延びる肺野内の血管の長さも簡易的に正規化されている。従って、例えば、基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離を血管距離１００％として、血管距離何％〜何％の領域を解析対象領域として設定する等、従来困難であった、血管位置を指定しての血流の解析が容易となり、医師の診断への有効な診断支援情報となる血流評価値を提供することが可能となる。
【００７１】
図３に戻り、操作部３３により「３．比較解析」が指示されると（ステップＳ１５；ＮＯ、ステップＳ１８；ＹＥＳ）、今回生成された血流解析結果画像と比較画像との差分画像が生成される（ステップＳ１９）。そして、生成された差分画像の各差分値が予め定められた閾値と比較され、予め定められた閾値を超えている箇所が抽出され、抽出された箇所が色等により識別可能に表示された画像が表示部３４の比較画面３４２に表示される（ステップＳ２０）。
【００７２】
ここで、比較画像とは、今回の血流解析結果画像を診断するために比較対象とされる画像であり、例えば、今回生成された血流解析結果画像と同様に肺野領域変形及び解析が行われた他者（健常者）の血流解析結果画像や、同一患者の過去の血流解析結果画像等である。比較画像は、操作部３３の操作による指定に応じて、記憶部３２から読み出される。
差分画像は、例えば、今回生成された血流解析結果画像の解析結果値（各小領域の解析結果値）から比較画像の対応する位置の解析結果値を減算して各小領域の差分値を算出することにより算出される。
【００７３】
図８に、ステップＳ２０で表示される比較画面３４２の一例を示す。
図８に示すように、比較画面３４２においては、差分画像において差分値が予め定められた閾値を超えた部分が色等のアノテーションにより識別可能に表示された画像３４２ａが表示される。画像３４２ａにおいてＲ３で示した箇所が差分値が大きい領域である。また、図８に示すように、医師が差分画像の元となる画像を確認できるように、今回生成された診断対象の血流解析結果画像３４２ｂと比較画像３４２ｃとが画像３４２ａに併せて表示される。
【００７４】
本実施形態の手法で生成された血流解析結果画像においては、肺野形状は、基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定となるように正規化されているので、肺野の形状や血管走行の個人差や撮影の状態による違いを抑えることができ、他者（健常者）の画像や同一患者の過去の画像との比較解析が容易となる。
【００７５】
なお、ステップＳ２０においては、差分値が予め定められた閾値以下の箇所を抽出し、抽出された箇所に色を付ける等のアノテーション表示を行うことにより、健常者や同一患者の過去画像から変化のない部分を識別可能に表示することとしてもよい。即ち、差分値が予め定められた閾値よりも大きい箇所、または差分値が予め定められた閾値より小さい箇所の少なくとも一方を抽出することで、健常者や過去画像から変化のあった部分と変化のなかった部分を医師が容易に識別することが可能となる。また、差分画像の肺野領域の各小領域を差分値に応じた色で表示することとしてもよい。
また、本実施形態では、比較解析結果を示すアノテーションを画像３４２ａに示すように変形後の肺野領域上に表示しているが、変形前の肺野領域上に表示してもよい。例えば、ステップＳ１９で生成された差分画像において差分値が予め定められた閾値より大きい箇所又は小さい箇所を抽出し、変形前の血流解析結果画像（又は変形前の基準画像等のフレーム画像）における上記抽出された箇所に対応する領域を特定し、特定された箇所にアノテーションを表示してもよい。また、変形前の肺野領域上の各領域を差分値に応じた色で表示することとしてもよい。
【００７６】
ステップＳ１４、ステップＳ１７、ステップＳ２０で各種画像を表示する画面上には、上述の利用メニューボタンや終了ボタンが表示されており、ユーザーによる操作部３３の操作により、他のメニューの実行や終了を指示することができる。
【００７７】
図３に戻り、表示後、操作部３３により終了が指示されたか否かが判断される（ステップＳ２１）。
終了が指示されていないと判断された場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、処理はステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３〜ステップＳ２１の処理が繰り返し実行される。操作部３３により終了が指示されたと判断された場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、血流解析結果画像が患者情報、検査対象部位、日付等と対応付けて記憶部３２に記憶され（ステップＳ２２）、画像解析処理Ａは終了する。
【００７８】
［変形例］
上記第１の実施形態においては、まず、一連のフレーム画像の肺野領域の形状を変形してから血流解析結果画像を生成することとして説明したが、一連のフレーム画像に基づいて血流解析結果画像を生成してから、血流解析結果画像における肺野領域を上述のように変形しても、図６（ｂ）に示す血流解析結果画像を得ることができる。
【００７９】
図９に、変形例における画像解析処理（画像解析処理Ｂとする）のフローチャートを示す。画像解析処理Ｂは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００８０】
まず、一連のフレーム画像が解析され、血流解析結果画像が生成される（ステップＳ３１）。ステップＳ３１においては、まず、各フレーム画像から肺野領域が抽出される。具体的には、図４のステップＳ１０１で説明した手法により基準画像から肺野領域が抽出され、基準画像において抽出された肺野領域と同じ位置の画素位置の領域が他のフレーム画像の肺野領域として抽出される。次いで、図３のステップＳ１２で例示した手法等により、一連のフレーム画像の解析が行われ、血流解析結果画像が生成される。
【００８１】
次いで、生成された血流解析結果画像の肺野領域に対し、肺野領域変形処理が実行される（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において実行される肺野領域変形処理は、図４に示すものと同様であるが、肺野領域はすでに抽出されているので、その抽出結果を用いることとし、ここでは省略する。上記ステップＳ３１〜Ｓ３２により、図６（ｂ）に示す、肺野領域が変形された血流解析結果画像が得られる。
【００８２】
ステップＳ３３〜ステップＳ４２の処理は、上述した図３のステップＳ１３〜ステップＳ２２の処理と同様であるので説明を援用する。
【００８３】
このように、血流解析結果画像を生成してから肺野領域の変形を行うこととしても、上記第１の実施形態と同様の、肺野領域が変形された血流解析結果画像を生成し、表示、領域別解析、比較解析等を行うことができる。
【００８４】
なお、上記説明においては、肺野領域が変形された血流解析結果画像を生成する場合を例にとり説明したが、肺野領域が変形された換気の解析結果画像を生成することとしてもよい。
【００８５】
換気の解析結果画像としては、例えば、吸気最大気流速度画像、呼気最大気流速度画像、最大気流速度比画像等を用いることができる。
吸気最大気流速度画像は、１呼吸サイクル以上の一連のフレーム画像から肺野領域を抽出して小領域に分割し、小領域毎に、時間軸方向のローパスフィルター処理を施してから、上述のように、隣接するフレーム間で差分値を算出し（フレーム番号の大きい方から小さい方を引く）、吸気期（フレーム間差分値の符号が正の期間）のフレーム間差分値の絶対値の最大値を求めることにより生成することができる。
呼気最大気流速度画像は、１呼吸サイクル以上の一連のフレーム画像から肺野領域を抽出して小領域に分割し、小領域毎に、時間軸方向のローパスフィルター処理を施してから、上述のように、隣接するフレーム間で差分値を算出し（フレーム番号の大きい方から小さい方を引く）、呼気期（フレーム間差分値の符号が負の期間）のフレーム間差分値の絶対値の最大値を求めることにより生成することができる。
最大気流速度比画像は、各小領域の吸気期のフレーム間差分値の最大値／呼気期のフレーム間差分値の最大値を算出することにより生成することができる。
【００８６】
図１０（ａ）に、従来の吸気最大気流速度画像（左）と上記第１の実施形態又は変形例の手法により肺野領域が変形された吸気最大気流速度画像（右）の一例を示す。図１０（ｂ）に、従来の呼気最大気流速度画像（左）と上記第１の実施形態又は変形例の手法により肺野領域が変形された呼気最大気流速度画像（右）の一例を示す。図１０（ｃ）に、従来の最大気流速度比画像（左）と、上記第１の実施形態又は変形例の手法により肺野領域が変形された最大気流速度比画像（右）の一例を示す。なお、図１０（ａ）〜（ｃ）においては、気流速度値や気流速度比に対応するグレースケールで色付けをして示しているが、図１０（ａ）、（ｂ）に示す吸気最大気流速度画像及び呼気最大気流速度画像において、気流速度値の取りうる範囲の上位５％の範囲の値は呼吸に伴う情報よりも構造物の動きによるノイズをより多く含んでいると考えられるため、色付けは行っていない（図１０（ａ）、（ｂ）においては黒っぽく見えている）。
【００８７】
換気の解析結果画像においても、第１の実施形態又は変形例と同様の手法により基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が一定となるように肺野領域を変形することで、個体差や撮影の状態による形状差を抑えることができ、解析や診断が容易となる。
【００８８】
以上説明したように、胸部診断支援システム１００によれば、診断用コンソール３の制御部３１は、撮影装置１により生成された複数のフレーム画像の互いに対応する位置に基準点を設定し、複数のフレーム画像のそれぞれから肺野領域を抽出し、複数のフレーム画像のそれぞれについて、設定された基準点から肺野領域の外側の輪郭までの距離が一定になるように肺野領域の形状を変形する。そして、肺野領域の形状が変形された複数のフレーム画像に基づいて肺野領域内の動態の解析を行い、解析結果を変形された肺野領域内の対応する位置に示す解析結果画像を生成する。
または、制御部３１は、撮影装置１により生成された複数のフレーム画像を解析して解析結果画像を生成し、生成した解析結果画像の肺野領域を変形する。
【００８９】
従って、基準点から肺野の外側の輪郭までの距離が一定となるように肺野領域が変形された解析結果画像が生成されるので、肺野領域の形状の個人差等を抑えた解析結果画像を提供することができ、医師による診断が容易となる。また、同一患者の過去の解析結果画像や他者の解析結果画像との比較診断や比較解析も容易となる。
【００９０】
例えば、肺野の血流を解析した血流解析結果画像を生成することで、従来の画像では困難であった、医師による肺野における血流の診断が容易となる。また、同一患者の過去の血流解析結果画像や他者の血流解析結果画像との比較診断や比較解析も容易となる。
【００９１】
また、基準点を肺野領域における肺門として変形することで、肺野への血管走行のスタート地点である肺門から血管が放射状に配置され、肺門から輪郭までの距離が長くなった箇所では血管同士の間隔が広がるので、入り組んだ血管走行の視認性を向上させることができ、医師は、従来の血流解析結果画像の表示では困難であった、末梢部等の細かい血管部分の血流変化や血流の欠損の把握等が容易となる。また、肺門からの血管の距離に応じた解析等も可能となる。
【００９２】
また、肺野領域の外側の輪郭が円弧状になるように変形することで、血管の末梢部等の解析や診断が容易となる。
【００９３】
また、肺野領域の形状が変形された解析結果画像の肺野領域内に解析結果の値に応じた色又は輝度を割り当てて表示部３４に表示することで、医師による診断を容易とすることができる。
【００９４】
また、肺野領域の形状が変形された解析結果画像における肺野領域内に基準点からの距離に応じた解析対象領域を設定し、設定した解析対象領域における動態の解析を行うようにすることで、例えば、血流の解析結果画像では、今まで困難であった血管の位置を基準からの距離に基づいて解析対象領域として設定することが可能となり、必要な領域に対して有効な解析を行うことが可能となる。
【００９５】
また、肺野領域の形状が変形された２つの解析結果画像の対応する位置の解析結果の値の差分値を算出して差分画像を生成し、差分画像において、差分値が予め定められた閾値を超えている箇所又は差分値が予め定められた閾値以下の箇所の少なくとも一方を抽出することで、例えば同一患者の過去の画像や他者（健常者）の画像と異なる領域を医師が容易に把握することが可能となる。
【００９６】
また、肺野領域の形状が変形された解析結果画像に診断支援情報を付加して表示部３４に表示するようにすることで、医師による診断をより一層容易にすることが可能となる。
【００９７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、肺野における血管毎の診断の支援を行うものである。
第２の実施形態における胸部診断支援システム１００の構成及び撮影用コンソール２の動作は、第１の実施形態において説明したものと同様であるので説明を援用する。第２の実施形態においては、画像解析処理の動作が第１の実施形態と異なるので、以下に説明する。
【００９８】
以下、図１１を参照して画像解析処理（画像解析処理Ｃとする）の流れについて説明する。画像解析処理Ｃは、制御部３１と記憶部３２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
【００９９】
まず、血管テンプレート画像を用いて、動態画像の一連のフレーム画像において肺野領域の血管のラベリングが行われる（ステップＳ５１）。血管テンプレート画像とは、一般的な肺野領域の血管の走行を示した画像で、各血管に対してラベリングが施されている（ラベリング名が付与されている）。また、血管毎に健常者の血流／血管情報を保持している。
ステップＳ５１においては、まず、動態画像を構成する一連のフレーム画像のうち基準画像（例えば、安静呼気位の画像）に対して、血管テンプレート画像におけるラベリングされた各血管形状のテンプレートマッチングが行われ、血管形状とマッチングした領域にその血管と同一のラベリングが施される。次いで、基準画像と各フレーム画像の同じ位置の画素が対応付けられ、基準画像におけるラベリングされた血管と同一位置が他のフレーム画像におけるその血管の位置としてラベリングされる。なお、基準画像は、第１の実施形態で説明したように、安静呼気位の画像を用いることが好ましい。また、第１の実施形態で説明したように、ローカルマッチング及びワーピングを行って複数のフレーム画像間の対応付けを行うこととしてもよい。
【０１００】
図１２に、フレーム画像においてラベリングされた血管の一部を拡大して示す。ａ１〜ａ５は、ラベリング名を示す。図１２に示すように、血管の分岐毎にラベリング名が付与される。
【０１０１】
次いで、血管がラベリングされた一連のフレーム画像に基づいて、血管毎の血流／血管情報が生成される（ステップＳ５２）。
【０１０２】
血流／血管情報としては、例えば、以下の（１）〜（６）が抽出される。
（１）血流の振幅情報
血流の振幅情報は、例えば、血管領域毎に、血流信号波形を生成し、血流信号波形の心拍１サイクル中の最大信号値（極大値）から最小信号値（極小値）を減算することにより求めることができる（図１３（ａ）参照）。血流信号波形は、時間軸方向のハイパスフィルター処理を施した信号値の代表値（平均値、最大値等）の時間変化を示す波形である。
（２）血流の波長情報
血流の波長情報は、例えば、血管領域毎に、血流信号波形を生成し、波形１サイクルの長さ（時間）を取得することにより求めることができる（図１３（ａ）参照）。
（３）血流の微分情報（最大微分値情報）
血流の微分情報は、血管領域毎に、フレーム間差分値の最大値を求めることにより算出することができる。
（４）血流の位相情報
血流の位相情報は、血管領域毎に、血流信号波形を生成し、生成した波形の基準点における信号値の時間変化を示す波形からの位相のずれ時間を取得することにより求めることができる（図１３（ｂ）参照）。基準点としては、例えば、心臓右心室、心臓左心室、大動脈弓等の、操作部３３によりユーザーが指定した点を基準点として定めることができる。また、特に比較したい血管があれば、その血管を基準点として指定することとしてもよい。
（５）血管形状変化量
血管形状変化量は、血管領域毎に、血流有り時の血管の太さと血流無し時の血管の太さとの差を算出することにより求めることができる。血流信号波形の極小値の時点が血流有り時、血流信号波形の極大値の時点が血流無し時として特定される。
（６）健常者との差異情報
健常者との差異情報は、動態画像から求められた上記（１）〜（５）の血流／血管情報と健常者の血流／血管情報との差分を算出することにより求めることができる。
【０１０３】
次いで、血管毎の血流／血管情報を表示するための血流／血管情報画面３４３が表示部３４に表示される（ステップＳ５３）。
【０１０４】
図１４に、ステップＳ５３において表示部３４に表示される血流／血管情報表示画面３４３の一例を示す。図１４に示すように、血流／血管情報表示画面３４３には、オリジナル画像表示欄３４３ａ、血流／血管情報表示欄３４３ｂ、プルダウンメニュー３４３ｃ、動画像表示ボタン３４３ｄ、静止画表示ボタン３４３ｅ等が設けられている。オリジナル画像表示欄３４３ａには、一連のフレーム画像のうちの一のフレームが表示されるとともに、ラベリングされた血管上にラベリング名（ａ１〜ａＮ）が表示される。血流／血管情報表示欄３４３ｂには、各血管のラベリング名に対応付けて、各血管の血流／血管情報の値（△△で示す）が表示される。血流／血管情報表示欄３４３ｂに表示する血流／血管情報は、プルダウンメニュー３４３ｃから選択することができる。なお、オリジナル画像表示欄３４３ａには、ラベリング名と併せて血流／血管情報の値を表示することとしてもよい。
このように、ラベリングされた血管の位置及び血流／血管情報が一覧表示されるので、医師は、肺野領域内の各血管のそれぞれの異常な箇所等を容易に把握することが可能となる。
【０１０５】
操作部３３により動画像表示ボタン３４３ｄが押下され、血流動画像の表示が指示されると（ステップＳ５４；ＹＥＳ）、血管毎に、動画用の血流情報が生成される（ステップＳ５５）。
血流情報としては、第１の実施形態において図３のステップＳ１２で説明したように、例えば、ラベリングされた血管毎に、第１の実施形態において図３のステップＳ１２で説明したフレーム間差分値を算出したフレーム間差分画像が生成される。或いは、ラベリングされた血管毎に、拍動信号波形に対して血流信号波形を１フレームずつシフトしながら両者の相互相関係数を算出した画像（合計シフト量は１心拍周期）を生成し血流情報としてもよい。
【０１０６】
次いで、表示部３４に、動画像表示画面３４４が表示され、動画を再生する血管の選択が行われる（ステップＳ５６）。
図１５に、動画像表示画面３４４の一例を示す。図１５に示すように、動画像表示画面３４４には、血流動画像表示欄３４４ａ、血管選択欄３４４ｂが設けられている。
血流動画像表示欄３４４ａには、選択された血管の血流動画像が表示される。血管選択欄３４４ｂには、血管のラベリング名の一覧が表示されており、この一覧から操作部３３により選択したラベリング名の血管の動画像が血流動画像表示欄３４４ａに表示される。
【０１０７】
操作部３３により、血管選択欄３４４ｂから動画像を再生する血管が選択されると、選択された血管の血流情報が動画像表示画面３４４の血流動画像表示欄３４４ａに表示され（ステップＳ５７）、画像解析処理Ｃを終了する。
例えば、血流情報がフレーム間差分画像である場合、各フレーム間差分画像において、選択された血管のフレーム間差分値に対応する色又は輝度値がその血管の領域に割り付けられて表示部３４に動画表示（フレーム番号の小さい方に対応するフレーム間差分画像から順次表示）される。
また、例えば、血流情報が相互相関係数を算出した画像である場合、各画像において、選択された血管の相互相関係数に対応する色（例えば、相互相関係数が高いほど赤くなり、相互相関係数が低くなるほど黒に近づく）又は輝度値がその血管の領域に割り付けられて表示部３４に動画表示（シフト量の小さい画像から順次表示）される。
このように、選択された血管の血流情報が動画表示されるので、医師は、例えば、上述の血流／血管情報表示画面３４３で異常な数値がみられた血管等、診断が必要な血管のみの血流情報を容易に確認することが可能となる。
【０１０８】
一方、操作部３３により静止画動画像表示ボタン３４３ｅが押下され、血流静止画像の表示が指示されると（ステップＳ５４；ＮＯ）、ラベリングされた血管毎に、静止画用の血流情報が生成される（ステップＳ５８）。
静止画用の血流情報としては、例えば、ラベリングされた血管毎の相互相関係数のＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）が生成される。ＭＩＰは、最大値を投影した画像であり、ラベリングされた血管毎に、上述した血流信号波形を生成し、拍動信号波形に対して血流信号波形を１フレームずつシフトしながら両者の相互相関係数を算出し、一心拍周期以上シフトした中での各血管の最大の相互相関係数を一のフレーム画像の対応する血管に投影することで作成することができる。              
【０１０９】
次いで、表示部３４に、静止画像表示画面３４５が表示され、表示する血管の選択が行われる（ステップＳ５９）。
図１６に、静止画像表示画面３４５の一例を示す。図１６に示すように、静止画像表示画面３４５には、血流静止画像表示欄３４５ａ、血管選択欄３４５ｂが設けられている。
血流静止画像表示欄３４５ａには、選択された血管の血流静止画像が表示される。血管選択欄３４５ｂには、血管のラベリング名の一覧が表示されており、この一覧から操作部３５により選択したラベリング名の血管の静止画像が血流静止画像表示欄３４５ａに表示される。
【０１１０】
操作部３３により血管選択欄３４５ｂから表示する血管が選択されると、選択された血管の血流情報が静止画像表示画面３４５の血流静止画像表示欄３４５ａに表示され（ステップＳ６０）、画像解析処理Ｃは終了する。
【０１１１】
ステップＳ６０においては、例えば、ＭＩＰにおいて、選択された血管の相互相関係数に対応する色（例えば、相互相関係数が高いほど赤くなり、相互相関係数が低くなるほど黒に近づく）又は輝度値がその血管の領域に割り付けられて表示部３４に表示される。
このように、選択された血管の血流情報が静止画表示されるので、医師は、例えば、上述の血流／血管情報表示画面３４３で異常な数値がみられた血管等、診断が必要な血管のみの血流情報を容易に確認することが可能となる。
なお、上記画像解析処理Ｃにおいて血流／血管情報を表示したり、血流動画像や血流静止画像を表示したりする際には、第１の実施形態に記載の手法により肺野領域の変形を行ってから表示を行うこととしてもよい。これにより、医師による血管の視認性を向上させることができる。
【０１１２】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明したが、本実施形態における記述は、本発明に係る好適な胸部診断支援システムの一例であり、これに限定されるものではない。
【０１１３】
例えば、上記実施形態における小領域は、複数の画素から構成されることに限定されず、１つの画素単位で構成される領域としてもよい。
【０１１４】
また、例えば、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリー等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【０１１５】
その他、胸部診断支援システム１００を構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１００  胸部診断支援システム
１  撮影装置
１１  放射線源
１２  放射線照射制御装置
１３  放射線検出部
１４  読取制御装置
２  撮影用コンソール
２１  制御部
２２  記憶部
２３  操作部
２４  表示部
２５  通信部
２６  バス
３  診断用コンソール
３１  制御部
３２  記憶部
３３  操作部
３４  表示部
３５  通信部
３６  バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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