(57)【要約】【課題】記録媒体に保存すべき画像データの量が従来よりも少なくてすみ、かつ、関心領域を設定して医用画像を表示させることが可能な医用画像処理装置を提供する。【解決部】この医用画像処理装置は、診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出する画像切取手段４３と、第１の領域に対応する画像データを記録する記録手段３２、３３と、第１の領域の中から第２の領域を指定するために用いられる領域指定手段３４と、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第２の領域に対応する画像データに対して画像処理を施す画像処理手段４４と、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第２の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示する画像表示手段３５とを具備する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出する画像切取手段と、
前記第１の領域に対応する画像データを記録する記録手段と、
前記第１の領域の中から第２の領域を指定するために用いられる領域指定手段と、
前記第１の領域に対応する画像データ及び／又は前記第２の領域に対応する画像データに対して画像処理を施す画像処理手段と、
前記第１の領域に対応する画像データ及び／又は前記第２の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示する画像表示手段と、
を具備する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像切取手段が、受信された画像データによって表される放射線画像における放射線照射野を認識することにより、前記第１の領域を設定する、請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記画像切取手段が、受信された画像データの中から、予め設定された第１の領域に対応する画像データを抽出する、請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出するステップ（ａ）と、
前記第１の領域に対応する画像データを記録するステップ（ｂ）と、
前記第１の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示するステップ（ｃ）と、
前記第１の領域の中から第２の領域が指定された場合に、前記第１の領域に対応する画像データの内から前記第２の領域に対応する画像データを抽出するステップ（ｄ）と、
前記第２の領域に対応する画像データに対して画像処理を施し、画像処理が施された画像データに基づいて医用画像を表示するステップ（ｅ）と、
を具備する医用画像処理方法。
【請求項５】
ステップ（ｃ）が、前記第１の領域に対応する画像データに対して画像処理を施し、画像処理が施された画像データに基づいて医用画像を表示することを含む、請求項４記載の医用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮影等の診断目的のための撮影によって得られた画像データを処理して医療用診断画像を表示又は出力する医用画像処理装置に関し、さらに、そのような装置において用いられる医用画像処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線（Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線、紫外線等）を用いた撮影方法は様々な分野で利用されており、特に医療分野においては、診断のための最も重要な手段の１つとなっている。最初のＸ線写真が実現されてから、Ｘ線写真法は数々の改良を重ねられ、現在では蛍光スクリーンとＸ線フィルムを組み合わせた方法が主流となっている。一方、近年においては、医療用画像診断に用いられる装置として、Ｘ線ＣＴや超音波、ＭＲＩ等の様々なディジタル化された装置が実用化されており、病院内での診断情報処理システム等の構築が進められようとしている。Ｘ線画像についても、ディジタル化するための多くの研究がなされてきたが、輝尽性蛍光体を用いた放射線撮影方法が確立され、従来のＸ線写真法に置き換わるものとして注目されている。
【０００３】
輝尽性蛍光体（蓄積性蛍光体）とは、放射線を照射するとその放射線エネルギの一部が蓄積され、その後、可視光等の励起光を照射すると、蓄積されたエネルギに応じて輝尽発光する物質であり、その存在は従来から知られていた。これを用いた放射線撮影方法は、輝尽性蛍光体を塗布したシートに人体等の被写体の放射線画像を撮影記録し、この輝尽性蛍光体シートをレーザ光等の励起光で走査すると輝尽発光光が生じるので、この光を光電的に読み取ることにより画像データを得るものである。この画像データを適切に処理した後、ＣＲＴ等のディスプレイに出力したり、レーザプリンタ等によりフィルムに印刷して、放射線画像を可視画像として表示することができる。
【０００４】
上記のような放射線撮影等によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データを処理して医療用診断画像を表示又は出力する医用画像処理装置において、画像データは装置内部のハードディスク等の記録媒体に保存されており、必要な際に画像データが読み出されて医療用診断画像が表示部に表示されたりフィルム等に印刷される。近年においては、高解像度の再生画像を得るため、医用画像を読み取ることにより得られる画像データの量は増大する傾向にある。
【０００５】
ところで、下記の特許文献１には、適切な出力画像を得ると共に、画像の重要な部分が欠けるのを防止し、しかも、画像をライフサイズ以下に的確に出力する画像出力制御装置が開示されている。この画像出力制御装置においては、指定された拡大・縮小手段により読取り画像を拡大・縮小して出力画像サイズを決定し、サイズ決定後の読取り画像を出力制御部のＣＰＵにおいて設定された画像領域位置に位置させるようにしている。
【０００６】
しかしながら、このように画像サイズを拡大又は縮小する場合においても、画像読取りによって得られた全ての画像データが装置内部のハードディスク等の記録媒体に保存されるので、記録媒体において多くの記録領域を消費してしまい、資源的に無駄が生じるという問題があった。
【０００７】
また、下記の特許文献２には、不規則な形状の放射線照射野も正確に認識することができる放射線照射野認識方法が開示されている。この放射線照射野認識方法においては、照射野絞りをかけて放射線が照射されて放射線画像情報が蓄積記録された蓄積性蛍光体シートから画像を読み取って画像信号を得る際に、放射線照射野内に含まれる所定の点からシート端部に向かう放射状の複数の方向に沿った画像データに基づいてエッジ候補点を求め、これらのエッジ候補点に沿った線で囲まれる領域を放射線照射野と認識する。これにより、放射線照射野における画像のヒストグラム解析を正確に行うことができる。
【０００８】
しかしながら、単に放射線照射野における画像を最大サイズとして表示する場合には、放射線照射野の一部に相当する関心領域が小さく表示されてしまうという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１１１５９０号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】
特開昭６３−２５９５３８号公報（第１−２頁、第２図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、記録媒体に保存すべき画像データの量が従来よりも少なくてすみ、かつ、関心領域を設定して医用画像を表示させることが可能な医用画像処理装置及び医用画像処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る医用画像処理装置は、診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出する画像切取手段と、第１の領域に対応する画像データを記録する記録手段と、第１の領域の中から第２の領域を指定するために用いられる領域指定手段と、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第２の領域に対応する画像データに対して画像処理を施す画像処理手段と、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第２の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示する画像表示手段とを具備する。
【００１２】
また、本発明に係る医用画像処理方法は、診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出するステップ（ａ）と、第１の領域に対応する画像データを記録するステップ（ｂ）と、第１の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示するステップ（ｃ）と、第１の領域の中から第２の領域が指定された場合に、第１の領域に対応する画像データの内から第２の領域に対応する画像データを抽出するステップ（ｄ）と、第２の領域に対応する画像データに対して画像処理を施し、画像処理が施された画像データに基づいて医用画像を表示するステップ（ｅ）とを具備する。
【００１３】
本発明によれば、診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出して記録することにより、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第１の領域の中から指定された第２の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示するようにしたので、記録媒体に保存すべき画像データの量が従来よりも少なくてすみ、かつ、関心領域を設定して医用画像を表示させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、この医用画像撮影システムは、医用画像撮影装置１０と、医用画像読取り装置２１及び２２と、医用画像処理装置３０とを有している。なお、複数の医用画像処理装置を、複数の医用画像読取り装置に対応して設けるようにしても良い。これらの装置は、ネットワークＮ１を介して互いに接続されている。
【００１５】
さらに、必要に応じて、放射線情報管理システム（Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＲＩＳ）５０がネットワークＮ１に接続される。ＲＩＳ５０は、放射線画像の撮影に関する様々な業務を管理するためのシステムである。例えば、ＲＩＳ５０は、受付、オーダ入力、待ち患者表示、撮影実績入力、撮影機器接続、撮影室毎の状況照会等の業務を管理するために使用される。
【００１６】
放射線撮影に用いられる記録シート（輝尽性蛍光体シート）は、輝尽性蛍光体物質を塗布したものであり、放射線が照射されることにより被写体の情報が記録される。医用画像撮影装置１０を用いて、所定の撮影条件の下で被検者の放射線撮影が行われ、その放射線画像が記録シートに記録される。撮影後、記録シートは、医用画像読取り装置２１又は２２の所定の位置にセットされる。記録シートに記録された放射線画像等の情報は、医用画像読取り装置２１又は２２において光電的に読み取られて画像データに変換され、画像データは医用画像処理装置３０に送信される。
【００１７】
医用画像処理装置３０は、入力される画像データを処理すると共に各部を制御する中央演算装置（以下、「ＣＰＵ」という）４０と、画像データ等を一時的に記憶するメモリ３１と、ＣＰＵ４０に動作を行わせるためのソフトウェア（プログラム）やデータベースを記録するための記録媒体としてのハードディスク３２と、ハードディスク３２を制御するハードディスク制御部３３とを有している。
【００１８】
さらに、医用画像処理装置３０は、命令や種々の情報を入力するために用いられる入力部３４と、医療用診断画像を表示するＣＲＴ等を含む表示部３５と、医療用診断画像をフィルム等に印刷するプリンタ３６と、ネットワークインターフェース３７と、インターフェース３８及び３９とを有している。
【００１９】
ＣＰＵ４０は、バスラインＢＬを介して各部に接続されると共に、ネットワークインターフェース３７を介してネットワークＮ１に接続され、インターフェース３８を介して入力部３４に接続され、インターフェース３９を介して表示部３５及びプリンタ３６に接続されている。記録媒体としては、内蔵のハードディスクの他に、外付けハードディスク、フレキシブルディスク、ＭＯ、ＭＴ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、又は、ＤＶＤ−ＲＯＭ等を用いることもできる。
【００２０】
次に、ＣＰＵ４０とプログラムによって構成される機能ブロックについて説明する。
撮影制御部４１は、入力される撮影情報に基づいて、医用画像読取り装置２１及び２２やＲＩＳ５０を制御する。受信処理部４２は、医用画像読取り装置２１及び２２からの画像データ及び画像付帯情報の受信動作を制御する。ここで、受信された画像データは、放射線画像の全領域を表している。
【００２１】
画像切取部４３は、放射線画像の全領域から放射線照射野領域を切り取るために、放射線照射野領域を表す放射線照射野領域情報に従って、放射線画像の全領域を表す画像データの中から放射線照射野領域に対応する画像データを抽出する。抽出された画像データは、ハードディスク３２等の記録媒体に記録される。このように、放射線照射野領域に対応する画像データのみを記録媒体に記録することにより、記録媒体を効率的に使用することができ、画像データの記録に要する時間も短縮される。
【００２２】
ここで、放射線照射野領域の識別について詳しく説明する。放射線照射野領域情報は、例えば撮影部位等のメニュー毎に予め設定し、ハードディスク３２等の記録媒体に予め記録しておいても良いし、外部の医用画像撮影装置１０等から受信するようにしても良い。あるいは、次に述べるような方法を用いて、受信された画像データに基づいて放射線照射野領域を認識することにより放射線照射野領域情報を求めても良い。
【００２３】
図２に示すように記録シート１において放射線照射野領域２が絞られている場合に、この放射線照射野領域２を認識する方法について、以下に説明する。まず、図３に示す方向Ｄ1に沿って画像データを差分処理し、以下同様に、方向Ｄ2、Ｄ3、・・・、Ｄｎに沿って画像データを差分処理する。これら複数の方向Ｄ1〜Ｄｎは、記録シート１の中心Ｏから記録シート１の端部に向かう放射状の方向であり、本実施形態においては等角度間隔で設定されている。
【００２４】
画像切取部４３は、複数の方向Ｄ1〜Ｄｎにおける画像データの差分値に基づいて、放射線照射野領域２のエッジ部分であると推定されるエッジ候補点を求める。即ち、放射線照射野領域２内における画像信号のレベルは、放射線照射野領域２外における画像信号のレベルよりも明らかに高い値となるので、ある方向における画像信号のレベルは、図４の（ａ）に示すような分布を有する。従って、この画像信号の差分値は、図４の（ｂ）に示すように、放射線照射野領域２のエッジ部分において大きく変化する。
【００２５】
そこで、画像切取部４３は、画像信号の差分の絶対値が最大値をとる点、画像信号の差分の絶対値がしきい値を越える全ての点、又は、画像信号の差分の絶対値がしきい値を越える点の内で最も記録シート１の中心Ｏに近い点等を検出して、エッジ候補点を求める。さらに、画像切取部４３は、エッジ候補点の座標に基づいて、直線又は所定の曲線で表される幾つかのエッジを推定し、それらのエッジに囲まれた領域を放射線照射野領域２として認識する。
【００２６】
再び図１を参照すると、医用画像を表示する際には、ハードディスク３２等の記録媒体に記録されている画像データが読み出される。なお、記録媒体に記録されている画像データは、放射線照射野領域に対応するものである。読み出された画像データは、画像処理部４４に供給され、画像処理部４４は、濃度補正等の画像処理を画像データに施す。この画像データに基づいて、出力制御部４５が、表示部３５に画像信号を供給し、表示部３５が、画像の拡大／縮小処理を行う。これにより、表示部３５の放射線画像表示領域において、放射線照射野領域の画像をフルサイズで表示することが可能となる。なお、放射線照射野領域の画像を表示する際に、画像処理の一部又は全部を省略しても良い。
【００２７】
さらに、オペレータは、マウスやキーボード等の入力部３４を用いて、放射線照射野領域の中から所望の部分画像の領域（関心領域）を指定することができる。例えば、表示部３５に表示された画像処理ページのトリミングボタンをオペレータが押下等することにより、表示部３５にトリミング調整ダイアログが表示され、表示部３５の放射線画像表示領域にトリミング枠（切り出し枠）が表示される。これにより、オペレータは、トリミング枠のサイズと位置を調整することが可能となる。あるいは、トリミングの解除を指定することも可能である。
【００２８】
トリミング枠のサイズと位置が設定されると、画像切取部４３は、例えば、放射線画像表示領域の中から「１８×２４」のサイズの画像を切り出す。この画像に対応する画像データは、画像処理部４４において画像処理が施され、画像処理が施された画像データに基づいて、表示部３５が「２４×３０」のサイズで画像を再表示する。さらに、画像切取部４３は、切り出される画像の周囲の領域の輝度を黒レベルにする黒化処理を行うこともできる。なお、関心領域の情報を既定値（デフォルト値）として予め設定し、ハードディスク３２等に記録しておいても良い。
【００２９】
以上において、画像処理部４４において行われる濃度補正の方法としては、例えば、表示する領域内の濃淡ヒストグラムを計算し、この濃淡ヒストグラムに基づいて、濃淡レベルを変換する濃度変換関数を算出する。関心領域の画像を表示する場合には、放射線照射野領域の濃度変換関数を用いて濃淡レベルを変換するように切り換えられるようにしても良い。その場合には、関心領域を変更しても階調は変化しない。
【００３０】
図５に、本実施形態に係る医用画像処理装置の表示部に表示される画面の一例を示す。ＣＲＴ等の表示画面６０上において、まず、放射線照射野領域の画像が放射線画像表示領域６１に表示され、放射線画像表示領域６１内にトリミング枠６２が表示される。また、放射線画像表示領域６１の周囲には、アイコン６３〜７０が表示されており、マウスを用いてこれらのアイコン６３〜７０をクリックすることにより、トリミング枠６２を変更して関心領域を指定することができる。
【００３１】
ここで、アイコン６３〜６６は、トリミング枠６２の大きさを変更するために設けられている。アイコン６３〜６６の内のいずれか１つを選択することにより、トリミング枠６２の大きさが、選択されたアイコンに表示されている規定のサイズ（半切、大角等）に変更される。また、アイコン６７〜７０は、トリミング枠６２の位置を変更するために設けられている。アイコン６７〜７０の内のいずれか１つを選択することにより、トリミング枠６２の位置が、選択されたアイコンに表示されている矢印の方向に移動する。なお、マウスを用いてトリミング枠６２をドラッグすることにより、関心領域の大きさ又は位置を変更するようにしても良い。
【００３２】
関心領域が指定されると、この関心領域の画像が拡大されて放射線画像表示領域６１に表示される。オペレータは、放射線画像表示領域６１に表示されている画像の内から、さらに新たな関心領域を指定することができる。入力部３４を用いて入力されるトリミング枠６２についての情報が変更される毎に、ハードディスク３２等の記録媒体に記録されている放射線照射野領域の画像情報から部分画像データが抽出され、画像処理が施され、新たな関心領域の画像が表示部に表示される。
【００３３】
ここで、トリミング枠６２を、放射線照射野領域からはみ出すように指定することも可能である。その場合には、画像切取部４３が、放射線照射野領域からはみ出た部分に対応する画像データを、所定の明度を表す画像データに置き換えることにより、この部分を任意の濃度で自動的に塗りつぶす。例えば、放射線照射野領域からはみ出た部分を黒く塗りつぶすと、画像を読影する際にまぶしくなく、視認性が向上する。あるいは、トリミング枠６２が放射線照射野領域からはみ出さないように、トリミング枠６２の移動を制限するようにしても良い。
【００３４】
本実施形態においては、関心領域の画像と放射線照射野領域の画像との内から一方を選択して、表示部３５に表示させることもできる。ここで、関心領域の画像データに基づいて画像処理を行った放射線照射野領域の画像を表示する場合には、関心領域についての視認性を向上させつつ、放射線照射野領域の画像情報を有効利用できる。さらに、選択された画像データをプリンタ３６に出力してその画像をフィルムに印刷したり、選択された画像データをサーバ等に保存することもできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、診断目的の撮影によって記録された医用画像を読み取ることにより得られた画像データの中から第１の領域に対応する画像データを抽出して記録することにより、第１の領域に対応する画像データ及び／又は第１の領域の中から指定された第２の領域に対応する画像データに基づいて医用画像を表示するようにしたので、記録媒体に保存すべき画像データの量が従来よりも少なくてすみ、かつ、関心領域を設定して医用画像を表示させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置を含む医用画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】記録シートにおいて放射線照射野領域が絞られている状態を示す図である。
【図３】図１に示す医用画像処理装置において、放射線照射野領域を認識する方法について説明するための図である。
【図４】記録シートにおいて放射線照射野領域が絞られている場合に、記録シートの一方向における画像信号のレベル分布及び差分値を示す図である。
【図５】図１に示す医用画像処理装置の表示部に表示される画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  記録シート
２  放射線照射野領域
１０  医用画像撮影装置
２１、２２  医用画像読取り装置
３０  医用画像処理装置
３１  メモリ
３２  ハードディスク
３３  ハードディスク制御部
３４  入力部
３５  表示部
３６  プリンタ
３７  ネットワークインタフェース
３８、３９  インタフェース
４０  ＣＰＵ
４１  撮影制御部
４２  受信処理部
４３  画像切取部
４４  画像処理部
４５  出力制御部
５０  ＲＩＳ
６０  表示画面
６１  放射線画像表示領域
６２  トリミング枠
６３〜７０  アイコン
【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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