(57)【要約】【課題】異常陰影候補の検出に用いるパラメータの調整を行い、安定した検出結果を得る。【解決手段】パラメータ調整手段１８は、異常陰影候補検出手段１４において、異常陰影候補の検出に用いられるパラメータの調整を行う。パラメータ調整手段１８は、パラメータ調整の基準画像であるファントム画像に基づいて、パラメータセット記憶手段１６に記憶されている複数のパラメータセットの中から、実際の異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定し、決定したパラメータセットの各パラメータ値を異常陰影候補検出手段１４に設定する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する異常陰影候補検出手段を備えた医用画像処理装置において、
予め設定された各種パラメータ値を組み合わせたパラメータセットを複数記憶するパラメータ記憶手段と、
前記記憶された複数のパラメータセットの中から、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定するパラメータ調整手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記パラメータ調整手段は、パラメータ調整の基準となるファントム画像に基づいて、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する異常陰影候補検出手段を備えた医用画像処理装置において、
パラメータ調整の基準となるファントム画像の画像解析を行う画像解析手段と、
前記画像解析された結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータを決定するパラメータ調整手段と、
を備えることを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項４】
前記ファントム画像は、模擬病変が撮影された画像であることを特徴とする請求項２又は３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記ファントム画像は、濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴とする請求項２又は３に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記ファントム画像は、模擬病変及び濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴とする請求項２又は３に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記パラメータ調整手段によるパラメータの調整結果を通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記通知手段は、前記パラメータ調整手段によるパラメータ調整を実施するよう定期的に通知することを特徴とする請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記パラメータ調整手段によりパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を可能とすることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記パラメータ調整手段によりパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を禁止することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記パラメータ調整手段は、医用画像データを読影する読影医に応じてパラメータを決定することを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記パラメータ調整手段によるパラメータ調整の履歴を記憶する履歴記憶手段を備えることを特徴とする請求項１〜１１の何れか一項に記載の医用画像処理装置。
【請求項１３】
前記履歴記憶手段は、前記パラメータ調整の履歴を、読影医毎に記憶することを特徴とする請求項１２に記載の医用画像処理装置。
【請求項１４】
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する医用画像処理装置におけるパラメータ調整方法であって、
予め設定された各種パラメータ値を組み合わせたパラメータセットを複数、パラメータ記憶手段に記憶する工程と、
前記記憶された複数のパラメータセットの中から、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定するパラメータ調整工程と、
を含むことを特徴とするパラメータ調整方法。
【請求項１５】
前記パラメータ調整工程では、パラメータ調整の基準となるファントム画像に基づいて、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定することを特徴とする請求項１４に記載のパラメータ調整方法。
【請求項１６】
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する医用画像処理装置におけるパラメータ調整方法であって、
パラメータ調整の基準となるファントム画像の画像解析を行う画像解析工程と、
前記画像解析された結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータを決定するパラメータ調整工程と、
を含むことを特徴とするパラメータ調整方法。
【請求項１７】
前記ファントム画像は、模擬病変が撮影された画像であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のパラメータ調整方法。
【請求項１８】
前記ファントム画像は、濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のパラメータ調整方法。
【請求項１９】
前記ファントム画像は、模擬病変及び濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴とする請求項１５又は１６に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２０】
前記パラメータ調整工程におけるパラメータの調整結果を通知する通知工程を含むことを特徴とする請求項１４〜１９の何れか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２１】
前記通知工程では、パラメータ調整を実施するよう定期的に通知することを特徴とする請求項２０に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２２】
前記パラメータ調整工程においてパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を可能とすることを特徴とする請求項１４〜２１の何れか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２３】
前記パラメータ調整工程においてパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を禁止することを特徴とする請求１４〜２１の何れか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２４】
前記パラメータ調整工程では、医用画像データを読影する読影医に応じてパラメータを決定することを特徴とする請求項１４〜２３の何れか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２５】
前記パラメータ調整工程におけるパラメータ調整の履歴を履歴記憶手段に記憶する履歴記憶工程を含むことを特徴とする請求項１４〜２４の何れか一項に記載のパラメータ調整方法。
【請求項２６】
前記履歴記憶工程では、前記パラメータ調整の履歴を、読影医毎に記憶することを特徴とする請求項２５に記載のパラメータ調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医用画像データから異常陰影候補を検出する医用画像処理装置及びパラメータ調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療の分野においては、患者を撮影した医用画像を医師が読影し、その医用画像から病変部を検出し、またその病変部の状態や経時変化を観察して、診断を行うことが一般的に行われている。特に、乳癌の検査を目的として撮影されたマンモグラフィ（乳房を被写体とした放射線画像）においては、その画像から癌化の特徴である腫瘤陰影や微小石灰化クラスタ等の異常陰影を検出することが目的とされている。
【０００３】
しかしながら、異常陰影の検出は、読影する医師（以下、読影医という。）の技量に依存するため、必ずしも的確に異常陰影が検出されるとは限らない。また、集団検診等により大量の画像を読影する場合、読影医にとって異常陰影の検出作業はかなりの負担であった。
【０００４】
そこで、このような異常陰影の見落とし減少や読影医の負担軽減を目的として、撮影された医用画像を画像処理することにより、自動的に異常陰影の候補を検出するコンピュータ診断支援装置（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ−Ａｉｄｅｄ  Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ；以下、ＣＡＤという。）と呼ばれる医用画像処理装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようなＣＡＤでは、画像中の陰影の濃度分布の特徴量や形態的な特徴量に基づいて異常陰影候補の画像領域の検出が行われ、近年では、検出対象の異常陰影に応じて様々な異常陰影候補の検出手法が提案されている。
【０００６】
例えば、腫瘤陰影の検出に適した手法として、アイリスフィルタを用いた手法が挙げられる。この手法では、画像信号の濃度勾配における方向成分の集中度であるアイリスフィルタ出力値と、所定の閾値とを比較することにより腫瘤陰影候補の画像領域が検出される。また、微小石灰化クラスタ陰影の検出に適した手法として、モルフォロジーフィルタを用いた手法が挙げられる。この手法では、検出しようとする微小石灰化クラスタよりも大きいサイズの構造要素を用いたモルフォロジー演算処理の出力値と、所定の閾値とを比較することにより、微小石灰化クラスタ陰影の画像領域が検出される。
【０００７】
異常陰影候補の検出処理において、上述したような閾値を変化させる、つまりパラメータを変更することにより検出精度を変化させることが可能である。従来は、パラメータには、予め実験的に得られた特定の値が設定されて、どの医用画像に対しても一様に同じパラメータを用いて異常陰影候補の検出が行われていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２８７９５７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異常陰影候補を検出しようとする医用画像の画質は、その撮影装置や撮影条件により影響されて変動しやすいため、医用画像を撮影する撮影装置が設置される施設の環境や撮影装置の使用状況、使用年数等により施設毎に画質にばらつきが生じる可能性がある。従来のＣＡＤでは、一様に同じパラメータを用いて異常陰影候補の検出が行われるので、画質にばらつきが生じると、ＣＡＤによる異常陰影候補の検出結果にも差が生じることとなり、安定した検出結果が得られない。
【００１０】
また、同一撮影装置で同一の患者を撮影した場合でも撮影を行った技師が異なると、その撮影条件に差が生じて画質が異なってくる。例えば、マンモグラフィの撮影では、乳房を圧迫板で挟み、圧迫した状態で撮影が行われるが、撮影技師によりその圧迫圧が微妙に異なるため、撮影技師の違いにより撮影された医用画像のコントラスト等に差が生じる場合がある。すなわち、画像毎においても画質にばらつきが生じることとなり、安定した異常陰影候補の検出結果が得られない。
【００１１】
本発明の課題は、異常陰影候補の検出に用いるパラメータの調整を行い、安定した検出結果を得ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する異常陰影候補検出手段を備えた医用画像処理装置において、
予め設定された各種パラメータ値を組み合わせたパラメータセットを複数記憶するパラメータ記憶手段と、
前記記憶された複数のパラメータセットの中から、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定するパラメータ調整手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段は、パラメータ調整の基準となるファントム画像に基づいて、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定することを特徴としている。
【００１４】
請求項１１に記載の発明は、
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する医用画像処理装置におけるパラメータ調整方法であって、
各種パラメータ値が予め設定されたパラメータセットを複数、パラメータ記憶手段に記憶する工程と、
前記記憶された複数のパラメータセットの中から、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定するパラメータ調整工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１５】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程では、パラメータ調整の基準となるファントム画像に基づいて、異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定することを特徴としている。
【００１６】
この請求項１、２、１１、１２に記載の発明によれば、予め準備された複数のパラメータセットの中から、ファントム画像に基づいて異常陰影候補の検出に用いられる一のパラメータセットが決定されるので、撮影環境が異なる場合でも同等の検出レベルで検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰候補を検出する異常陰影候補検出手段を備えた医用画像処理装置において、
パラメータ調整の基準となるファントム画像の画像解析を行う画像解析手段と、
前記画像解析された結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータを決定するパラメータ調整手段と、
を備えることを特徴としている。
【００１８】
請求項１３に記載の発明は、
各種パラメータを用いて、医用画像データから異常陰影候補を検出する医用画像処理装置におけるパラメータ調整方法であって、
パラメータ調整の基準となるファントム画像の画像解析を行う画像解析工程と、
前記画像解析された結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータを決定するパラメータ調整工程と、
を含むことを特徴としている。
【００１９】
この請求項３、１３に記載の発明によれば、画像解析結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータが決定されるので、撮影環境が異なる場合でも同等の検出レベルで検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の医用画像処理装置において、
前記ファントム画像は、模擬病変が撮影された画像であることを特徴としている。
【００２１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のパラメータ調整方法において、
前記ファントム画像は、模擬病変が撮影された画像であることを特徴としている。
【００２２】
この請求項４、１４に記載の発明によれば、模擬病変が撮影されたファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、所定の調整範囲でパラメータを調整することができ、極端なパラメータ値を誤設定することを防ぐことができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項２又は３に記載の医用画像処理装置において、
前記ファントム画像は、濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴としている。
【００２４】
請求項１５に記載の発明は、請求項１２又は１３に記載のパラメータ調整方法において、
前記ファントム画像は、濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴としている。
【００２５】
この請求項５、１５に記載の発明によれば、濃度が段階的に変化するファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、異常陰影候補の検出に重要となる濃度階調に係るパラメータの調整を行うことができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項２又は３に記載の医用画像処理装置において、
前記ファントム画像は、模擬病変及び濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴としている。
【００２７】
請求項１９に記載の発明は、請求項１５又は１６に記載のパラメータ調整方法において、
前記ファントム画像は、模擬病変及び濃度が段階的に変化するステップウェッジが撮影された画像であることを特徴としている。
【００２８】
請求項６、１９に記載の発明によれば、模擬病変とステップウェッジとがともに撮影されたファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、模擬病変に基づくパラメータ調整と、濃度階調に係るパラメータ調整とを一度に行うことができ、調整の効率が向上する。
【００２９】
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医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段によるパラメータの調整結果を通知する通知手段を備えることを特徴としている。
【００３０】
請求項２０に記載の発明は、請求項１４〜１９の何れか一項に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程におけるパラメータの調整結果を通知する通知工程を含むことを特徴としている。
【００３１】
この請求項７、２０に記載の発明によれば、パラメータ調整の結果が通知されるので、ユーザは調整結果、どのパラメータが設定されたのかを容易に確認することができる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の医用画像処理装置において、
前記通知手段は、前記パラメータ調整手段によるパラメータ調整を実施するよう定期的に通知することを特徴としている。
【００３３】
請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載のパラメータ調整方法において、
前記通知工程では、パラメータ調整を実施するよう定期的に通知することを特徴としている。
【００３４】
この請求項８、２１に記載の発明によれば、パラメータ調整を実施するよう定期的に通知されるので、経時により生じるパラメータの不整合に対し、パラメータ調整を行うようユーザに促すことができる。
【００３５】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８の何れか一項に記載の医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段によりパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を可能とすることを特徴としている。
【００３６】
請求項２２に記載の発明は、請求項１４〜２１の何れか一項に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程においてパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を可能とすることを特徴としている。
【００３７】
この請求項９、２２に記載の発明によれば、パラメータ値は決定後も変更可能であるので、パラメータ設定に対する自由度を向上させることができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８に記載の医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段によりパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を禁止することを特徴としている。
【００３９】
請求項２３に記載の発明は、請求項１４〜２１に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程においてパラメータを決定後、その決定されたパラメータ値の変更を禁止することを特徴としている。
【００４０】
この請求項１０、２３に記載の発明によれば、パラメータ値を決定後、そのパラメータ値の変更は禁止されるので、不用意にパラメータを変更し、誤ったパラメータを用いることにより検出精度が悪化することを防止することができる。
【００４１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０の何れか一項に記載の医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段は、医用画像データを読影する読影医に応じてパラメータを決定することを特徴としている。
【００４２】
請求項２４に記載の発明は、請求項１４〜２３に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程では、医用画像データを読影する読影医に応じてパラメータを決定することを特徴としている。
【００４３】
この請求項１１、２４に記載の発明によれば、読影医に応じたパラメータを決定することができ、各読影医の要望に応じたパラメータを設定することが可能となる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１の何れか一項に記載の医用画像処理装置において、
前記パラメータ調整手段によるパラメータ調整の履歴を記憶する履歴記憶手段を備えることを特徴としている。
【００４５】
請求項２５に記載の発明は、請求項１４〜２４の何れか一項に記載のパラメータ調整方法において、
前記パラメータ調整工程におけるパラメータ調整の履歴を履歴記憶手段に記憶する履歴記憶工程を含むことを特徴としている。
【００４６】
請求項１２、２５に記載の発明によれば、パラメータ調整の履歴を記憶するので、容易に調整履歴を確認することができる。
【００４７】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の医用画像処理装置において、前記履歴記憶手段は、前記パラメータ調整の履歴を、読影医毎に記憶することを特徴としている。
【００４８】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載のパラメータ調整方法において、
前記履歴記憶工程では、前記パラメータ調整の履歴を、読影医毎に記憶することを特徴としている。
【００４９】
請求項１３、２６に記載の発明によれば、パラメータ調整の履歴を読影医毎に記憶するので、読影医毎の履歴確認が容易となり、各読影医の調整の傾向を把握することが可能となる。
【００５０】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００５１】
〈第１の実施の形態〉
第１の実施の形態では、予め各種パラメータ値を組み合わせたパラメータセットを複数準備しておき、パラメータの調整時には、パラメータ調整用の基準画像であるファントム画像を用いて、複数のパラメータセットの中から検出に用いる一のパラメータセットを決定する例を説明する。
【００５２】
まず、構成を説明する。
図１に、第１の実施の形態における医用画像処理装置１０の機能的構成を示す。
図１に示すように、医用画像処理装置１０は、画像データ入力手段１１、画像データ記憶手段１２、画像処理手段１３、異常陰影候補検出手段１４、異常陰影候補記憶手段１５、画像解析手段１６、パラメータ記憶手段１７、パラメータ調整手段１８、履歴記憶手段１９、画像出力制御手段２０、表示手段２１、通知手段２２を備えて構成される。
【００５３】
画像データ入力手段１１は、例えばレーザデジタイザ等であり、患者を撮影した医用画像が記録されたフィルム上をレーザビームで走査し、透過した光量を測定してその測定値をアナログデジタル変換することにより、医用画像をデジタル画像データとして医用画像処理装置１０へ入力する。
【００５４】
なお、画像データ入力手段１１は、上記レーザデジタイザに限らず、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等の光検出素子を適用して、医用画像が記録されたフィルム上を光走査し、その反射光をＣＣＤにより光電変換してデジタル画像データを入力することとしてもよい。
【００５５】
また、フィルムに記録された医用画像を読み取るのではなく、蓄積性蛍光体を用いて撮影された医用画像をデジタル変換して医用画像データを生成する撮影装置と接続可能な構成とし、この撮影装置からデジタル画像データを医用画像処理装置１０に入力することとしてもよい。この場合には、フィルムが不要であり、コストダウンを図ることが可能となる。
【００５６】
また、画像データ入力手段１１は、放射線画像を撮像して電気信号として出力するフラットパネルディテクタ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ；以下、ＦＰＤという。）を接続可能な構成とし、このＦＰＤからデジタル画像データを入力することとしてもよい。ＦＰＤは、特開平６−３４２０９８号公報に記載されているように、照射された放射線の強度に応じた電荷を生成する放射線検出素子と、この放射線検出素子により生成された電荷を蓄積するコンデンサとが２次元的に配列されたものである。
【００５７】
また、画像データ入力手段１１は、特開平９−９００４８号公報に記載されているように、蛍光強度を検出するフォトダイオード、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の光検出素子を画素毎に設けた光検出器を備えた構成とし、放射線を増感紙等の蛍光体層に吸収させて蛍光を発光させ、その蛍光強度を光検出器で検出し、光電変換を行ってデジタル医用画像データを入力することとしてもよい。また、放射線の照射により可視光を発する放射線シンチレータと、レンズアイ及び各々のレンズに対応するエリアセンサと組み合わせた構成であってもよい。
【００５８】
また、画像データ入力手段１１は、撮影された医用画像データを記録したＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフロッピー（登録商標）等の各種記憶媒体から医用画像データを読み取り可能な構成であってもよいし、ネットワークを介して外部装置から医用画像データを受信可能な構成であってもよい。
【００５９】
なお、上述した種々の構成によりデジタル医用画像データを得る際には、撮影部位にもよるが、例えばマンモグラフィに対しては、画像の実行画素サイズが２００μｍ以下であることが好ましく、さらには１００μｍ以下であることが好ましい。医用画像処理装置１０の性能を最大限に発揮させるためには、例えば実行画素サイズ５０μｍ程度の医用画像データを入力することが好ましい。
【００６０】
なお、画像データ入力手段１１により入力された医用画像データにはヘッダ領域が設けられており、このヘッダ領域に、その医用画像に関する情報、例えば撮影された患者の氏名、患者ＩＤ（患者を個別に識別するためのＩＤ）、性別等の患者情報、撮影部位、撮影日等の撮影情報、画像がどの検査に属するかを示す検査ＩＤ（検査を個別に識別するためのＩＤ）等の検査情報等が記録されていることとする。
【００６１】
画像データ記憶手段１２は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリ等により構成され、画像データ入力手段１１により入力された医用画像データを記憶する。このとき、必要に応じてデータ圧縮を施すこととする。データ圧縮方法としては、公知のＪＰＥＧ、ＤＰＣＭ、ウェーブレット圧縮等の手法により、可逆圧縮又は不可逆圧縮を行うことが可能であるが、データ圧縮に伴う画像データの劣化が無い可逆圧縮が好ましい。
【００６２】
画像処理手段３１は、画像データ記憶手段１２から入力された医用画像データに各種画像処理を施して画像出力手段１８に出力する。各種画像処理には、画像コントラストを調整する階調処理、コントラスト補正処理、画像の鮮鋭度を調整する周波数強調処理、ダイナミックレンジの広い画像を被写体の細部のコントラストを低下させることなく見やすい濃度範囲に収めるためのダイナミックレンジ圧縮処理等が含まれる。
【００６３】
以下、各画像処理について説明する。
階調処理は、原画像データ（入力画像データ）と階調処理後の処理画像データ（出力画像データ）との対応を示す階調変換曲線を用いて行われる。階調変換曲線は、入力画像データを所望の階調の画像データに変換するための特性曲線である。階調処理では、まずヒストグラム解析等の画像解析が行われ、この解析結果に基づいて階調変換曲線を作成し、この階調変換曲線を用いて階調変換を行う。
【００６４】
コントラスト補正処理は、広い領域にわたって存在する微小石灰化クラスタの画像のコントラストを同一レベルに補正するコントラスト補正曲線を用いて原画像データを画像変換する処理である。コントラスト補正曲線の作成方法としては、ＭＥＤＩＣＡＬ  ＩＭＡＧＩＮＧ  ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ  Ｖｏｌ．１４  Ｎｏ．６  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １９９６  第６６頁〜第６７１頁に記載されている方法を適用する。
【００６５】
コントラスト補正処理では、このコントラスト補正曲線を用いて乳房の医用画像を画像変換することにより、コントラストが小さくなりやすい乳腺や腫瘤の低濃度領域の濃度階調を拡大し、逆に微小石灰化クラスタの画像が存在する可能性が少ない脂肪領域の濃度階調を圧縮するように補正が行われる。
【００６６】
このコントラスト補正処理は、異常陰影候補の検出精度の向上に貢献するだけではなく、視覚的にも乳腺組織内の観察が容易になるという点で、異常陰影候補検出の前処理として非常に有効な画像処理である。
【００６７】
周波数強調処理では、例えば特公昭６２−６２３７３に示される非鮮鋭マスク処理や、特開平９−４４６４５に示される多重解像度解析を行って、原画像に含まれる特定の周波数に強調係数をかけることにより、原画像データから所望の鮮鋭度の処理画像データを得る。
【００６８】
ダイナミックレンジ圧縮処理では、例えば特許２５０９５０３号に示される手法を用いて、任意の信号領域の画像信号に対して補正係数をかけることにより、その任意の信号領域の濃度を調整し、濃度の平均化を図る。
【００６９】
異常陰影候補検出手段１４は、画像データ記憶手段１２から画像データを読み出して画像解析を行うことにより、異常陰影と思われる画像領域を検出する。本実施の形態では、マンモグラフィから異常陰影候補を検出する例を説明するが、検出対象はこれに限らず、胸部や腹部等の他の部位を撮影し、その画像から各部位に応じた異常陰影候補を検出することとしてもよい。
【００７０】
マンモグラフィでは、乳癌の特徴である腫瘤や微小石灰化クラスタと思われる陰影を検出する。図２（ａ）に腫瘤陰影の一例を示す。腫瘤陰影は、ある程度の大きさを有する塊であり、マンモグラフィ上では、ガウス分布に近い、白っぽく丸い陰影として現れる。図２（ｂ）に微小石灰化クラスタ陰影の一例を示す。微小石灰化クラスタは、微小石灰化した部分が集まって（クラスタ化して）存在するとそこが初期癌である可能性が高い。マングラフィ上では、略円錐構造を持った白っぽく丸い陰影として現れる。
【００７１】
上記腫瘤及び微小石灰化クラスタの陰影は、その形状や形態、辺縁の状態が異なるものが種々存在し、その特徴から良悪性が鑑別されるため、陰影の特徴は診断を行う読影医にとって非常に重要な情報である。
【００７２】
腫瘤陰影の場合、その形状については、円形、楕円形、多角形、分葉形、不整形等に分類され、陰影の境界については、境界が明瞭な境界明瞭平滑、境界が不明瞭な境界不明瞭に分類される。また、陰影の辺縁については、陰影の境界から白い微細なスがのびる微細分葉状、スピキュラと呼ばれる白いスジが陰影の中心部から放射状にのびるスピキュラ状等に分類される。
【００７３】
微小石灰化クラスタの場合、石灰化の形態については、微細な円を描く微細円形石灰化、点を描く点状石灰化、薄く不明瞭な石灰化、多形性或いは不均一な石灰化、微細線状又は微細分枝状石灰化等に分類される。また、その分布形態として、瀰漫性又は散在性、分布の領域性、区域性、集簇性等に分類される。
【００７４】
以下、上述した腫瘤陰影及び微小石灰化クラスタ陰影を検出する手法について説明する。
異常陰影候補検出手段１４では、腫瘤陰影の検出に適した手法として、以下の論文に記載された公知の検出方法を適用することが可能である。
【００７５】
・左右乳房を比較することによって検出する方法
（Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．２１．Ｎｏ．３，ｐｐ．４４５−４５２）
・アイリスフィルタを用いて検出する方法
（信学論（Ｄ−１１），Ｖｏｌ．Ｊ７５−Ｄ−１１，ｎｏ．３，ｐｐ．６６３−６７０，１９９２）
・Ｑｕｏｉｔフィルタを用いて検出する方法
（信学論（Ｄ−１１），Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｄ−１１，ｎｏ．３，ｐｐ．２７９−２８７，１９９３）
・分割した乳房領域の画素値のヒストグラムに基づく２値化により検出する方法
（ＪＡＭＩＴ  Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  講演論文集，ｐｐ．８４−８５，１９９５）
・方向性のある多数のラプラシアンフィルタの最小出力をとる最小方向差分フィルタ）
（信学論（Ｄ−１１），Ｖｏｌ．Ｊ７６−Ｄ−１１，ｎｏ．２，ｐｐ．２４１−２４９，１９９３）
・フラクタル次元を利用して腫瘤陰影の良悪性を鑑別する方法
（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ１７（５），ｐｐ．５７７−５８４，１９９９）
【００７６】
また、微小石灰化クラスタ陰影の検出に適した方法として、以下の論文に記載された公知の検出方法を適用することができる。
【００７７】
・乳房領域から石灰化の疑いがある領域を局部化し、陰影像の光学濃度差や境界濃度差の標準偏差値等から偽陽性候補を削除する方法
（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ  Ｂｉｏｍｅｄ  Ｅｎｇ  ＢＭＥ−２６（４）：２１３−２１９，１９７９）
・ラプラシアンフィルタ処理を行った画像を用いて検出する方法
（信学論（Ｄ−１１），Ｖｏｌ．Ｊ７１−Ｄ−１１，ｎｏ．１０，ｐｐ．１９９４−２００１，１９８８）
・乳腺等の背景パターンの影響を抑えるためにモルフォロジー解析した画像を使用する検出方法
（信学論（Ｄ−１１），Ｖｏｌ．Ｊ７１−Ｄ−１１，ｎｏ．７，ｐｐ．１１７０−１１７６，１９９２）
【００７８】
異常陰影候補検出手段１４は、上述したような手法を用いて、異常陰影候補の検出を行っているが、異常陰影候補の検出には多種の特徴量が用いられる。例えば、医用画像データ中の陰影の位置情報、大きさ（面積）、陰影の内部と外部の濃度値の差であるコントラスト、陰影の周辺部から中心部にかけての濃度勾配の強度成分、方向成分等の各種特徴量を算出する。
【００７９】
また、異常陰影候補検出手段１４は、前記特徴量を元に、読影医が異常陰影を診断する際に用いる分類に基づいた陰影の形態や形状、辺縁の状態等の特徴量を算出し、陰影がどの特徴をどのくらい有しているかを０〜１００までの値に正規化した値で求める。この正規化値は、１００に近いほどその特徴を有していることを示す。
【００８０】
表１に、腫瘤陰影について正規化された特徴量の例を示し、表２に、微小石灰化クラスタについて正規化された特徴量の例を示す。
【表１】
2004222784.tif 000003
【表２】
2004222784.tif 000004
【００８１】
表１に示す特徴量からは、この腫瘤陰影が多角形又は分葉状の形状を有している可能性が高く、境界が不明瞭でその辺縁にスピキュラを伴っていることが容易に把握できる。また、表２に示す特徴量からは、この微小石灰化クラスタが多形性或いは不均一な形態を有している可能性が高く、広い領域にわたって検出されたことが容易に把握できる。
【００８２】
異常陰影候補検出手段１４は、算出した各特徴量に対して設定されている閾値、つまりパラメータを超えた陰影を異常陰影候補として検出する。そして、異常陰影候補として検出した陰影の各種特徴量を検出結果として異常陰影候補記憶手段１５に出力する。
【００８３】
なお、パラメータとは、上述したような各特徴量に対して設定される閾値だけに限らず、異常陰影候補検出の前処理であるコントラスト補正処理に用いられるコントラスト補正曲線等、異常陰影候補を検出する際に用いられる他の検出条件もパラメータとして含むこととする。
【００８４】
異常陰影候補記憶手段１５は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリにより構成され、異常陰影候補検出手段１４から入力された異常陰影候補の検出結果を記憶する。
【００８５】
画像解析手段１６は、画像データ入力手段１１により入力された医用画像データの画像解析を行い、その解析結果をパラメータ調整手段１８に出力する。
【００８６】
パラメータ記憶手段１７は、磁気的、光学的記録媒体又は半導体メモリにより構成され、異常陰影候補検出手段１４による異常陰影候補の検出に用いられる各種パラメータ値を組み合わせたパラメータセットを複数記憶している。
【００８７】
図３に、パラメータセットの一例を示す。
図３（ａ）は、腫瘤陰影検出用のパラメータセット例であり、図３（ｂ）は、微小石灰化クラスタ陰影検出用のパラメータセット例である。なお、図３（ａ）、（ｂ）に示すパラメータはその一例であり、例示したパラメータの他にも各種パラメータが設定されていることとする。
【００８８】
図３（ａ）に示すように、腫瘤陰影検出用のパラメータセットとして、パラメータセットＭ１〜Ｍｎが準備されている。各パラメータセットには、検出する腫瘤陰影の大きさの最大値、最小値、腫瘤陰影のコントラスト、形状（「分葉状」のみを図示）の正規化値、検出の細かさ、ＦＰ数等の各パラメータが含まれている。なお、ＦＰ数とは、手術痕等の正常陰影を異常陰影候補として検出する数である。検出の細かさ及びＦＰ数は３段階で評価され、例えば検出の細かさの場合、粗い、中程度、細かいの３段階で、ＦＰ数の場合、多い、中程度、少ないの３段階で表される。
【００８９】
例えば、パラメータセットＭ１を用いて異常陰影候補の検出が行われた場合、３００〜５０００（ｍｍ２）の範囲内の大きさを有し、陰影の分葉状の正規化値が６０以上、コントラストが５００以上の陰影が異常陰影候補として検出される。また、検出は粗めでＦＰ数も多くなるように検出が行われる。
【００９０】
図３（ｂ）に示すように、微小石灰化クラスタ検出用のパラメータセットとして、パラメータセットＣ１〜Ｃｎが準備されている。各パラメータセットには、検出する微小石灰化クラスタ陰影の大きさ、コントラスト、微小石灰化クラスタ陰影の形態（「領域性」のみを図示）の正規化値、コントラスト補正処理で用いるコントラスト補正曲線、ＦＰ数等の各種パラメータが含まれる。
【００９１】
例えば、パラメータセットＣ１を用いて異常陰影候補の検出が行われた場合、陰影の大きさが１００（ｍｍ２）以上、コントラストが１４０以下、陰影の領域性の正規化値が５０以上の陰影が異常陰影候補として検出される。また、異常陰影候補検出の前処理として行われるコントラスト補正処理では、補正曲線Ａが適用されて補正が行われ、ＦＰ数は中程度の数になるように検出が行われる。
【００９２】
パラメータ調整手段１８は、異常陰影候補検出手段１４において、異常陰影候補の検出に用いられるパラメータの調整を行う。パラメータ調整手段１８は、パラメータ調整の基準画像であるファントム画像に基づいて、パラメータセット記憶手段１６に記憶されている複数のパラメータセットの中から、実際の異常陰影候補の検出に用いる一のパラメータセットを決定し、決定したパラメータセットの各パラメータ値を異常陰影候補検出手段１４に設定する。また、パラメータの調整結果を履歴記憶手段１９に出力する。
【００９３】
履歴記憶手段１９は、パラメータ調整手段１８によるパラメータの調整結果の履歴を記憶する。
【００９４】
画像出力制御手段２０は、表示手段２１に医用画像データを出力する際の制御を行う。画像出力制御手段２０は、画像処理手段１３から入力された処理画像データを表示手段２１に出力する際に、異常陰影候補記憶手段１４に記憶されている異常陰影候補の情報を読み出し、この異常陰影候補の情報に基づいて、処理画像データにおける異常陰影候補の画像領域を矢印でマークする、色を変える等して、異常陰影候補の画像領域を識別可能に出力させる。
【００９５】
表示手段２１は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイ等からなる表示手段が適用され、画像出力制御手段２０から入力された医用画像データを表示出力する。表示手段としては、医用画像専用の精細高輝度のＣＲＴ、ＬＣＤが好ましい。
【００９６】
なお、医用画像処理装置１０に、紙等の記録媒体への医用画像データの記録を行うプリンタや、フィルムへの医用画像データの記録を行う露光装置等の出力手段を備えることとしてもよい。この場合、出力手段は、フィルムや紙等の記録媒体に画像出力制御手段２０から入力された医用画像データを記録して出力する。
【００９７】
通知手段２２は、所定期間毎に、「パラメータ調整を行って下さい」等のメッセージを表示手段２１に出力させる等して、パラメータ調整を定期的に行うようユーザに通知する。また、通知手段２２は、パラメータ調整手段１８によるパラメータ調整の結果、異常陰影候補検出手段１４に設定された各パラメータ値を表示手段２１に出力させる等して、設定されたパラメータの内容をユーザに通知する。
【００９８】
次に、第１の実施の形態における動作を説明する。
第１の実施の形態では、パラメータ調整時に、ファントム画像データに基づいて、複数のパラメータセットの中から実際の異常陰影候補検出に用いる一のパラメータセットを決定する例を説明する。
【００９９】
図４は、医用画像処理装置１０により実行される第１のパラメータ調整処理を説明するフローチャートである。第１のパラメータ処理は、施設に医用画像処理装置１０が導入された際、或いは導入後、パラメータ調整の必要に応じて実行される。
【０１００】
図４に示す第１のパラメータ処理では、まずステップＳ１において、ファントム画像の撮影が行われ、撮影されたファントムの画像データが画像データ入力手段１１により入力される。そして、この入力されたファントム画像データが画像データ記憶手段１２に記憶される。
【０１０１】
次いで、ステップＳ２では、パラメータ調整手段１８により画像データ記憶手段１２からファントム画像データが読み出され、読み出したファントム画像データを用いてパラメータ調整が行われる。
【０１０２】
図５〜７に、パラメータ調整に用いられるファントム画像例を示す。図５は、微小石灰化クラスタ、腫瘤の各陰影パターンを有するファントム画像Ａであり、図６は、微小石灰化クラスタの陰影パターンを有するファントム画像Ｂであり、図７（ａ）は、濃度が段階的に変化する濃度パターンを有するファントム画像Ｃであり、図７（ｂ）はファントム画像Ｃのファントム例である。
【０１０３】
図５に示すように、ファントム画像Ａは、微小石灰化クラスタ及び腫瘤の模擬病変が撮影された画像であり、微小石灰化クラスタの模擬陰影として陰影パターン１〜５、腫瘤陰影の模擬陰影として陰影パターン６〜１０を有している。各陰影パターンは、検出レベルが異なるように構成され、例えば微小石灰化クラスタ陰影パターン１〜５では、模擬陰影を構成する点の大きさが小さくなるに従ってそのコントラストが小さくなり、検出が困難になる。つまり、点の大きさが小さくなるに従って検出レベルが高くなる。腫瘤陰影パターン６〜１０では略円形の模擬陰影の大きさが小さくなるに従って検出が困難になる。つまり、陰影の大きさが小さくなるに従って検出レベルが高くなる。
【０１０４】
図６に示すように、ファントム画像Ｂは、コントラスト、粒状性、鮮鋭性等の画質レベルが異なる微小石灰化クラスタの模擬病変が撮影された画像であり、コントラスト、粒状性、鮮鋭性の画質に係るパラメータを調整する場合に有用である。各陰影パターンは、模擬陰影の半径、厚みをパラメータとして、コントラスト、粒状性、鮮鋭性を段階的に変化させ、検出レベルが異なるように構成される。例えば、コントラスト、粒状性、鮮鋭性が高くなるにつれて陰影パターンの検出レベルは高くなる。
【０１０５】
図７（ａ）に示すファントム画像Ｃは、図７（ｂ）に示すステップウェッジが撮影された画像であり、濃度が段階的に変化した濃度パターン０〜９を有する。ステップウェッジとは、階段状に厚さが変化するように形成されたウェッジであり、ウェッジの厚さが薄い部分は放射線の透過率が高いためその放射線画像が高濃度になる一方、ウェッジの厚さが厚い部分は、放射線の透過率が低いためその放射線画像は低濃度になる。従って、ステップウェッジが撮影された放射線画像は、段階的に濃度が変化した濃度パターンを有する画像となる。ファントム画像Ｃは、コントラストに係るパラメータを調整する際に有用である。
【０１０６】
以下、上記ファントム画像Ａ〜Ｃを用いたパラメータの調整方法を説明するが、用いるファントム画像により調整方法が異なるので、ファントム画像毎にその調整方法を説明する。なお、パラメータ調整に用いるファントム画像は上述したファントム画像Ａ〜Ｃに限らず、パラメータ調整時の基準画像となるのであれば、例えば微小石灰化クラスタの模擬病変として、骨を砕いて作成した骨粉等を撮影した画像を適用してもよい。また、模擬病変とステップウェッジとがともに撮影された画像であってもよい。
【０１０７】
〈ファントム画像Ａ〉
最初に、ファントム画像Ａを用いてパラメータを調整する方法を説明する。
まず、このファントム画像Ａにおいて、目標検出レベルを設定する。例えば、検出精度を向上させたい場合は、検出レベルが高い陰影パターン５、１０等を目標検出レベルとして設定する。一方、検出精度を落としたい場合は、検出レベルが低い陰影パターン１、６等を目標検出レベルとして設定する。なお、設定は読影医等のユーザが適宜行うこととしてもよいし、異常陰影候補検出結果から所定のルールに従って医用画像処理装置１０側で自動的に設定することとしてもよい。
【０１０８】
目標検出レベルが設定されると、パラメータ調整手段１８により、パラメータ記憶手段１７に記憶されている全てのパラメータセットが順次読み出され異常陰影候補検出手段１４に入力される。そして、異常陰影候補検出手段１４により、画像データ記憶手段１２に記憶されているファントム画像Ａの画像データが読み出され、このファントム画像Ａに対して、パラメータ調整手段１８から入力されたパラメータセットを用いて順次異常陰影候補の検出が行われる。各パラメータセットを用いた検出結果は、パラメータ調整手段１８に出力される。
【０１０９】
パラメータ調整手段１８では、各パラメータセットの検出結果に基づいて、その複数のパラメータセットの中から、目標検出レベルに応じた一のパラメータセットが選択され、このパラメータセットに含まれるパラメータ値が実際の異常陰影候補の検出に用いられるパラメータの値として決定される。
【０１１０】
例えば、ファントム画像Ａにおいて、腫瘤陰影の目標検出レベルとして陰影パターン９が設定されており、腫瘤陰影用のパラメータセットＭ１〜Ｍｎを用いて異常陰影候補の検出が行われたとする。パラメータセットＭ１を用いた結果、腫瘤陰影パターン７、８が異常陰影候補として検出され、パラメータセットＭ２を用いた結果、腫瘤陰影パターン８、９が異常陰影候補として検出された場合、陰影パターン９を検出したパラメータセットＭ２が目標検出レベルに応じたパラメータセットとして決定される。
【０１１１】
〈ファントム画像Ｂ〉
次に、ファントム画像Ｂを用いてパラメータ調整を行う方法を説明する。
まず、ファントム画像Ａの場合と同様に、目標検出レベルを設定する。例えば、検出精度を向上させたい場合はコントラスト、鮮鋭性、粒状性が高い画質の陰影パターンを目標検出レベルとして設定する。一方、検出精度を落としたい場合はコントラスト、鮮鋭性、粒状性が低い画質の陰影パターンを目標検出レベルとして設定する。
【０１１２】
目標検出レベルが設定されると、パラメータ調整手段１８により、パラメータ記憶手段１７に記憶されている全てのパラメータセットが順次読み出され異常陰影候補検出手段１４に入力される。そして、異常陰影候補検出手段１４により、画像データ記憶手段１２に記憶されているファントム画像Ｂの画像データが読み出され、このファントム画像Ｂに対して、パラメータ調整手段１８から入力されたパラメータセットを用いて順次異常陰影候補の検出が行われる。各パラメータセットを用いた検出結果は、パラメータ調整手段１８に出力される。
【０１１３】
パラメータ調整手段１８では、各パラメータセットの検出結果に基づいて、その複数のパラメータセットの中から、目標検出レベルに応じた一のパラメータセットが選択され、このパラメータセットに含まれるパラメータ値が実際の異常陰影候補の検出に用いられるパラメータの値として決定される。
【０１１４】
〈ファントム画像Ｃ〉
次に、ファントム画像Ｃを用いてパラメータの調整を行う方法を説明する。
まず、画像解析手段１６により、画像データ記憶手段１２からファントム画像Ｃの画像データが読み出され、ファントム画像Ｃの画像解析が行われる。画像解析では、ファントム画像Ｃにおける各濃度パターン０〜９の濃度値が算出され、算出された濃度値の情報は画像解析結果としてパラメータ調整手段１８に出力される。
【０１１５】
パラメータ調整手段１８では、隣接する濃度パターン間の濃度値の差がそれぞれ算出され、次いで算出された濃度値の差の平均値（以下、平均濃度値差という。）が算出される。
【０１１６】
なお、ファントム画像Ｃを用いてパラメータ調整を行う場合、パラメータ調整手段１８は、予め平均濃度値差とパラメータセットとの対応関係を設定した対応テーブル１８１（図８参照）を備えていることとする。図８に示すように、対応テーブル１８１では、平均濃度値差の所定範囲毎に適切なパラメータセットが対応付けて設定されている。
【０１１７】
パラメータ調整手段１８では、対応テーブル１８１に基づいて、算出された平均濃度値差に応じたパラメータセットが選択される。例えば、平均濃度値差Ｄが算出され、パラメータ対応テーブル１８１において、平均濃度値差Ｄがｄ１〜ｄ２の範囲に含まれる場合、パラメータセットＭ１が選択される。そして、選択されたパラメータセットに含まれるパラメータ値が、実際の異常陰影候補検出に用いるパラメータ値として決定される。
【０１１８】
このようにして、ファントム画像Ａ〜Ｃを用いてパラメータ調整手段１８により調整がされた結果、実際の異常陰影候補の検出に用いるパラメータ値が決定されると、ステップＳ３に移行する。
【０１１９】
ステップＳ３では、決定されたパラメータ値が異常陰影候補検出手段１４に出力され、異常陰影候補検出に用いる際のパラメータ値として設定される。
【０１２０】
次いで、ステップＳ４において、通知手段２２により、異常陰影候補検出手段１４に設定されたパラメータ値が表示手段２１に出力され、パラメータ調整の結果がユーザに通知される。
【０１２１】
以上のように、パラメータの調整時に、各種ファントム画像Ａ〜Ｃに基づいて、予め準備されている複数のパラメータセットの中から一のパラメータセットが選択され、選択されたパラメータセットのパラメータ値が実際に異常陰影候補の検出に用いられるパラメータとして設定されるので、撮影環境が異なる場合でも同等の検出精度で検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【０１２２】
また、パラメータ調整の結果、異常陰影候補検出手段１４に設定されたパラメータ値が、通知手段２２により通知されるので、ユーザは設定されたパラメータ値を容易に確認することができる。さらに、パラメータ調整を行うようユーザに対して定期的に通知されるので、パラメータ調整の必要性をユーザに対して促すことができる。
【０１２３】
また、パラメータ調整の履歴が記憶されるので、必要に応じて調整履歴を容易に確認することができる。
【０１２４】
なお、第１の実施の形態における記述内容は、本発明を適用した医用画像処理装置１０の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【０１２５】
例えば、患者と重ならない位置にファントムを設置して患者とともにファントムを撮影し、患者を撮影した医用画像データが入力される毎に、その医用画像データに含まれるファントム画像を用いてパラメータの調整を行うこととしてもよい。図９に、患者とともに撮影されたファントム画像例を示す。図９（ａ）はファントム画像Ａを含む医用画像データ例であり、図９（ｂ）はファントム画像Ｃを含む医用画像データ例である。これらのファントム画像を用いて被写体画像に対する異常陰影候補の検出を行う前にパラメータ調整を行う。
【０１２６】
また、上述した説明では、ファントム画像を用いてパラメータセットを選択していたが、例えば読影医毎に、その読影医の要望に応じたパラメータセットを予め設定しておき、パラメータ調整前にＩＤカードやパスワード等を用いて読影医を認証して、認証した読影医に応じたパラメータセットを、複数のパラメータセットの中から選択することとしてもよい。
【０１２７】
例えば、読影医Ａが、“異常陰影を正確に検出したく、その際誤って正常組織を異常陰影候補として検出する確率が高くなってもかまわない”という要望を持っている場合、検出の細かさが「細かい」、ＦＰ数が「多い」と設定されているパラメータセットを、読影医Ａのパラメータセットとして設定しておく。これにより、読影医毎に安定した異常陰影候補の検出結果が得られる。
【０１２８】
また、パラメータの調整履歴を読影医毎に記憶し、読影医毎の履歴確認を容易にすることとしてもよい。これにより、読影医のパラメータ調整の傾向を把握することが可能となる。
【０１２９】
また、撮影を行う撮影技師毎に、その撮影技師に応じたパラメータセットを予め設定しておくこととしてもよい。例えば、撮影技師Ｂが乳房を圧迫板で挟む際の圧迫力がやや強い傾向にある場合、この撮影技師Ｂにより撮影された医用画像のコントラストはやや大きい傾向を有する可能性が高いので、コントラストが小さく設定されているパラメータセットを、撮影技師Ｂのパラメータセットとして設定しておく。これにより、撮影技師にぷじたパラメータ調整を行うことができ、安定した異常陰影候補の検出結果が得られる。
【０１３０】
また、設定された各パラメータ値は、設定後に任意に変更可能として、パラメータ設定の自由度を向上させることとしてもよいし、設定を変更可能なユーザを制限することとしてもよい。また、設定後の変更を禁止して、不用意にパラメータを変更し、誤ったパラメータを用いることにより検出精度が悪化してしまうことを防止することとしてもよい。
【０１３１】
その他、第１の実施の形態における医用画像処理装置１０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。
【０１３２】
〈第２の実施の形態〉
第１の実施形態では、予め複数のパラメータセットを備えている例を説明したが、第２の実施の形態では、パラメータセットを備えず、入力されたファントム画像に基づいて、初期設定されている異常陰影候補検出のパラメータ値の調整を行い、実際の異常陰影候補の検出に用いるパラメータを決定する例を説明する。
【０１３３】
まず、構成を説明する。
図１０に、第２の実施の形態における医用画像処理装置３０の機能的構成を示す。なお、第１の実施の形態における医用画像処理装置１０を構成する各手段と同一機能を実現する手段については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３４】
図１０に示すように、医用画像処理装置３０は、画像データ入力手段１１、画像データ記憶手段１２、画像処理手段１３、異常陰影候補検出手段１４、異常陰影候補記憶手段１５、画像解析手段１６、履歴記憶手段１９、画像出力制御手段２０、表示手段２１、通知手段２２、パラメータ調整手段２３を備えて構成される。
【０１３５】
パラメータ調整手段２３は、ファントム画像に基づいて、異常陰影候補検出手段１４に初期設定されているパラメータの調整を行い、実際の異常陰影候補の検出に用いるパラメータの値を決定する。
【０１３６】
次に、第２の実施の形態における動作を説明する。
第２の実施の形態では、パラメータ調整時に、ファントム画像に基づいて、初期設定されたパラメータ値の変更を行って実際の異常陰影候補検出に用いるパラメータ値を決定する例を説明する。
【０１３７】
図１１は、医用画像処理装置３０により実行される第２のパラメータ調整処理を説明するフローチャートである。第２のパラメータ調整処理は、施設に医用画像処理装置３０が導入された際、或いは導入後、パラメータ調整の必要に応じて実行される。なお、異常陰影候補検出に用いるパラメータ値は、予め特定の値が初期設定値として異常陰影候補検出手段１４に設定されていることとする。
【０１３８】
図１１に示す第２のパラメータ調整処理では、まずステップＳ１０１において、ファントム画像の撮影が行われ、撮影されたファントムの画像データが画像データ入力手段１１により入力される。入力されたファントム画像データは画像データ記憶手段１２に記憶され、ステップＳ１０２の処理に移行する。
【０１３９】
ステップＳ１０２では、パラメータ調整手段２３により、ファントム画像に基づいて初期設定値のパラメータの調整が行われる。
【０１４０】
以下、ファントム画像として、ファントム画像Ａ（図５参照）、ファントム画像Ｂ（図６参照）、ファントム画像Ｃ（図７（ａ）参照）を用いたパラメータの調整方法を説明するが、用いるファントム画像により調整方法が異なるので、ファントム画像毎にその調整方法を説明する。また、各ファントム画像Ａ〜Ｃは、第１の実施の形態で用いたファントム画像Ａ〜Ｃと同一であるので、その詳細な説明は省略する。
【０１４１】
〈ファントム画像Ａ〉
最初に、ファントム画像Ａを用いてパラメータを調整する方法を説明する。
まず、ファントム画像Ａにおいて、目標検出レベルを設定する。例えば、検出精度を向上させたい場合は検出レベルの高い陰影パターン５、１０等を目標検出レベルとして設定する。一方、検出精度を落としたい場合は検出レベルの低い陰影パターン１、６等を目標検出レベルとして設定する。
【０１４２】
目標検出レベルが設定されると、異常陰影候補検出手段１４により、ファントム画像Ａの画像データが画像データ記憶手段１２から読み出され、このファントム画像Ａに対して、初期設定されているパラメータを用いて異常陰影候補の検出が行われる。
【０１４３】
次いで、異常陰影候補の検出結果から、設定されている目標検出レベルの陰影パターンを検出したか否かが判別される。例えば、図５に示すファントム画像Ａにおいて、目標検出レベルとして陰影パターン９が設定されており、検出の結果、陰影パターン８、９が検出された場合、目標検出レベルの陰影パターンを検出したと判別される。一方、検出の結果、陰影パターン８のみが検出された場合、目標検出レベルの陰影パターンを検出したと判別される。
【０１４４】
目標検出レベルの陰影パターンを検出したと判別された場合は、検出に用いたパラメータ値を異常陰影候補検出に用いるパラメータとして決定し、異常陰影候補検出手段１４にそのパラメータ値を設定する。
【０１４５】
一方、目標検出レベルの陰影パターンを検出しなかったと判別された場合は、その検出結果に基づいて初期設定のパラメータ値を所定値分だけ変更し、異常陰影候補検出手段１４に設定する。例えば、検出した陰影パターンが、目標検出レベルの陰影パターン９より検出レベルが低い陰影パターン８であった場合、初期設定されている陰影の大きさのパラメータ値を所定値だけ下げて検出精度を高くする。逆に、検出した陰影パターンが、目標検出レベルの陰影パターン９より検出レベルが高い陰影パターン１０であった場合、初期設定されている陰影の大きさのパラメータ値を所定値だけ引き上げて検出精度を低くする。
【０１４６】
次いで、異常陰影候補検出手段１４により、変更後、新たに設定されたパラメータを用いて再度、ファントム画像Ａに対して異常陰影候補の検出が行われる。このようにして、目標検出レベルの陰影パターンを検出するパラメータ値を得るまでパラメータ値の変更処理が行われる。
【０１４７】
〈ファントム画像Ｂ〉
次に、ファントム画像Ｂを用いてパラメータ値を決定する方法を説明する。
ファントム画像Ｂでは、ファントム画像Ａの場合と同様に、目標検出レベルを決定することによりパラメータを決定することとしてもよいが、ここでは、一般的な画質評価値を求めることにより、パラメータを決定する方法を説明する。
【０１４８】
まず、画像解析手段１６により、画像データ記憶手段１２からファントム画像Ｂの画像データが読み出され、このファントム画像Ｂの画像に対して、画像解析が行われる。画像解析では、鮮鋭性の評価尺度であるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）や粒状性の評価尺度であるウィナースペクトルが算出され、画質評価値を得る。得られた画質評価値は、画像解析結果としてパラメータ調整手段２３に出力される。なお、ＭＴＦは、ファントム画像Ｂにおける格子状のラインの一つを用いてＬｉｎｅ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎとしてもよいし、ファントム画像Ｂの端のラインをエッジとしてＭＴＦを決定することとしてもよい。また、粒状性は、例えばファントム画像Ｂ中の模擬病変のファントムが撮影されていない領域（例えば、ファントムが撮影された略八角形の周りの領域など）や、ファントムが撮影された領域の中でも厚みが非常に薄く（小さく）かつ半径が非常に小さい格子の中の領域に対し、ウィナースペクトルや残差二乗和等の尺度を用いる。
【０１４９】
パラメータ調整手段２３では、画像解析結果として入力された画質評価値に基づいて、異常陰影候補検出手段１４に初期設定されているパラメータ値の調整が行われる。
【０１５０】
例えば、鮮鋭性の評価値が高い場合、つまりシャープな画像である場合は陰影が明瞭になるため、異常陰影候補が検出しやすい画質であると判断される。この場合、算出された鮮鋭性の画質評価値に応じて鮮鋭性に係るパラメータ値が変更されて検出精度の低下が図られる。逆に、鮮鋭性の画質評価値が低い場合、つまりぼけた画像である場合は陰影が不明瞭になるため、異常陰影候補が検出されにくい画質であると判断される。この場合、算出された鮮鋭性の画質評価値に応じて鮮鋭性に係るパラメータ値が変更されて検出精度の向上が図られる。
【０１５１】
同様に、粒状性の画質評価値が高い場合、つまりざらつきが少ない画像である場合は陰影が明瞭になるため、異常陰影候補が検出しやすい画質であると判断される。この場合、算出された粒状性の画質評価値に応じて粒状性に係るパラメータ値が変更されて検出精度の低下が図られる。逆に、粒状性の画質評価値が低い場合、つまりざらつきが多い画像である場合は陰影が不明瞭になるため、異常陰影候補が検出されにくい画質であると判断される。この場合、算出された粒状性の画質評価値に応じて粒状性に係るパラメータ値が変更されて検出精度の向上が図られる。また、粒状性の画質評価値が低い場合はノイズ量が増加していることが推定される。画像のノイズ量が大きいと微小石灰化クラスタ陰影であるという判断がつきにくいため、微小石灰化クラスタ陰影を検出する場合は、特に粒状性に係るパラメータを厳密に設定する必要がある。
【０１５２】
このようにして、初期設定値の各種パラメータのうち、鮮鋭性又は粒状性に係るパラメータ値が変更されると、変更後の各パラメータが実際の異常陰影候補検出に用いるパラメータとして決定される。
【０１５３】
〈ファントム画像Ｃ〉
次に、ファントム画像Ｃを用いてパラメータを調整する方法を説明する。
まず、画像解析手段１６により、画像データ記憶手段１２からファントム画像Ｃの画像データが読み出され、このファントム画像Ｃの画像解析が行われる。画像解析では、ファントム画像Ｃにおける各濃度パターン０〜９における濃度値が算出される。算出された濃度値の情報は、画像解析結果としてパラメータ調整手段２３に出力される。
【０１５４】
パラメータ調整手段２３では、隣接する各濃度パターン間における濃度値の差がそれぞれ算出され、次いで算出された各濃度値差の平均値が算出される。このように算出された平均濃度値差を用いて所定の変換式により、コントラスト、濃度勾配の強度等の濃度に係るパラメータの変更値が算出される。例えば、算出された平均濃度値差Ｄであり、変換式が平均濃度値差を３倍する式であった場合、コントラストのパラメータの変更値として３Ｄが算出される。
【０１５５】
次いで、初期設定値の各種パラメータのうち、濃度に係るパラメータが算出された変更値に変更され、変更後の各パラメータ値が実際の異常陰影候補検出に用いるパラメータ値として決定される。
【０１５６】
このようにして、ファントム画像Ａ〜Ｃに基づいて、パラメータ調整手段２３により調整が行われた結果、実際の異常陰影候補の検出に用いるパラメータ値が決定されると、ステップＳ１０３に移行する。
【０１５７】
ステップＳ１０３では、決定されたパラメータ値が異常陰影候補検出手段１４に出力され、異常陰影候補検出に用いる際のパラメータ値として設定される。
【０１５８】
次いで、ステップＳ１０４において、通知手段２２により、異常陰影候補検出手段１４に設定されたパラメータ値が表示手段２１に出力され、パラメータ調整の結果がユーザに通知される。
【０１５９】
以上のように、各種ファントム画像Ａ〜Ｃの異常陰影候補の検出結果或いは画像解析結果に基づいて、初期設定値のパラメータの調整が行われ、調整後のパラメータ値が実際に異常陰影候補の検出に用いられるパラメータとして設定されるので、撮影環境が異なる場合であっても同等の検出レベルで検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【０１６０】
また、初期設定のパラメータ値から目標検出レベルを達成するまで任意にパラメータを変更して調整を行うので、予め値が設定されているパラメータセットを備えている場合と比べて、パラメータ調整の自由度が向上する。
【０１６１】
また、パラメータ調整の結果、異常陰影候補検出手段１４に設定されたパラメータ値が、通知手段２２により通知されるので、ユーザは設定されたパラメータ値を容易に確認することができる。また、パラメータ調整を行うようユーザに対して定期的に通知されるので、パラメータ調整の必要性をユーザに対して促すことができる。
【０１６２】
また、パラメータ調整の履歴を記憶するので、必要に応じて調整履歴を容易に確認することができる。
【０１６３】
なお、第２の実施の形態における記述内容は、本発明を適用した医用画像処理装置３０の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
【０１６４】
例えば、患者と重ならない位置にファントムを設置して患者とともにファントムを撮影し、患者を撮影した医用画像データが入力される毎に、図９（ａ）、（ｂ）に示した医用画像データに含まれるファントム画像を用いてパラメータの調整を行うこととしてもよい。
【０１６５】
また、設定された各パラメータ値は、設定後に任意に変更可能として、パラメータ設定の自由度を向上させることとしてもよいし、設定を変更可能なユーザを制限することとしてもよい。さらに、設定後の変更を禁止して、不用意にパラメータを変更し、誤ったパラメータを用いることにより検出精度が悪化してしまうことを防止することとしてもよい。
【０１６６】
その他、第２の実施の形態における医用画像処理装置３０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。
【０１６７】
【発明の効果】
請求項１、２、１４、１５に記載の発明によれば、予め準備された複数のパラメータセットの中から、ファントム画像に基づいて異常陰影候補の検出に用いられる一のパラメータセットが決定されるので、撮影環境が異なる場合でも同等の検出レベルで検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【０１６８】
請求項３、１６に記載の発明によれば、画像解析結果に基づいて、異常陰影候補の検出に用いるパラメータが決定されるので、撮影環境が異なる場合でも同等の検出レベルで検出が行われるようにパラメータ値を設定することができ、安定した異常陰影候補の検出結果を得ることができる。
【０１６９】
請求項４、１７に記載の発明によれば、模擬病変が撮影されたファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、所定の調整範囲でパラメータを調整することができ、極端なパラメータ値を誤設定することを防ぐことができる。
【０１７０】
請求項５、１８に記載の発明によれば、濃度が段階的に変化するファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、異常陰影候補の検出に重要となる濃度階調に係るパラメータの調整を行うことができる。
【０１７１】
請求項６、１９に記載の発明によれば、模擬病変とステップウェッジとがともに撮影されたファントム画像を用いてパラメータ調整が行われるので、模擬病変に基づくパラメータ調整と、濃度階調に係るパラメータ調整とを一度に行うことができ、調整の効率が向上する。
【０１７２】
請求項７、２０に記載の発明によれば、パラメータ調整の結果が通知されるので、ユーザは調整結果、どのパラメータが設定されたのかを容易に確認することができる。
【０１７３】
請求項８、２１に記載の発明によれば、パラメータ調整を実施するよう定期的に通知されるので、経時により生じるパラメータの不整合に対し、パラメータ調整を行うようユーザに促すことができる。
【０１７４】
請求項９、２２に記載の発明によれば、パラメータ値は決定後も変更可能であるので、パラメータ設定に対する自由度を向上させることができる。
【０１７５】
請求項１０、２３に記載の発明によれば、パラメータ値を決定後、そのパラメータ値の変更は禁止されるので、不用意にパラメータを変更し、誤ったパラメータを用いることにより検出精度が悪化することを防止することができる。
【０１７６】
請求項１１、２４に記載の発明によれば、読影医に応じたパラメータを決定することができ、各読影医の要望に応じたパラメータを設定することが可能となる。
【０１７７】
請求項１２、２５に記載の発明によれば、パラメータ調整の履歴を記憶するので、容易に調整履歴を確認することができる。
【０１７８】
請求項１３、２６に記載の発明によれば、パラメータ調整の履歴を読影医毎に記憶するので、読影医毎の履歴確認が容易となり、各読影医の調整の傾向を把握することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１の実施の形態の医用画像処理装置１０の機能的構成を示す図である。
【図２】（ａ）は腫瘤陰影の撮影画像を示す図であり、（ｂ）は微小石灰化クラスタの撮影画像を示す図である。
【図３】（ａ）は腫瘤陰影検出用のパラメータセット例を示す図であり、（ｂ）は微小石灰化クラスタ陰影検出用のパラメータセット例を示す図である。
【図４】医用画像処理装置１０により実行される第１のパラメータ調整処理を説明するフローチャートである。
【図５】ファントム画像Ａを示す図である。
【図６】ファントム画像Ｂを示す図である。
【図７】（ａ）はファントム画像Ｃを示す図であり、（ｂ）はステップウェッジの断面図である。
【図８】パラメータ調整手段１８が備える対応テーブル１８１のデータ構成例を示す図である。
【図９】（ａ）はファントム画像Ａを含む医用画像データ例であり、（ｂ）はファントム画像Ｃを含む医用画像データ例である。
【図１０】本発明を適用した第２の実施の形態における医用画像処理装置３０の機能的構成を示す図である。
【図１１】医用画像処理装置３０によって実行される第２のパラメータ調整処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１０    医用画像処理装置（第１の実施の形態）
１１    画像データ入力手段
１２    画像データ記憶手段
１３    画像処理手段
１４    異常陰影候補検出手段
１５    異常陰影候補記憶手段
１６    画像解析手段
１７    パラメータ記憶手段
１８    パラメータ調整手段
１８１    対応テーブル
１９    履歴記憶手段
２０    画像出力制御手段
２１    出力手段
２２    通知手段
３０    医用画像処理装置（第２の実施の形態）
２３    パラメータ調整手段
【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】
2004222784.tif 000011
【図８】
2004222784.tif 000012
【図９】
2004222784.tif 000013
【図１０】
2004222784.tif 000014
【図１１】
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