(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記診断対象放射線画像から骨成分を推定し、該推定された骨成分を前記診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部と、
前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする診断補助画像生成装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記表示している診断補助画像が、前記経時差分画像および前記骨抑制画像のいずれを表示しているかを識別可能に表示させる請求項１記載の診断補助画像生成装置。
【請求項３】
前記診断補助画像に対してコントラスト変換処理を施すコントラスト変換部を備え、
前記表示制御部が、前記診断補助画像に前記コントラスト変換部によるコントラスト変換後の診断補助画像を表示させるものであり、
前記コントラスト変換部は、前記診断補助画像が前記経時差分画像であるか前記骨抑制画像であるかに応じて、異なるコントラスト変換処理を施す請求項１または２記載の診断補助画像生成装置。
【請求項４】
診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、
複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記経時差分画像生成部により前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記診断対象放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致していると判定された前記正常放射線画像を類似症例画像として前記症例画像記憶部より検索する類似画像検索部と、
前記類似画像検索部により前記類似症例画像が検索された場合には、前記検索された類似症例画像と前記診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成部と、
前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする診断補助画像生成装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記表示している診断補助画像が、前記経時差分画像および前記類似差分画像のいずれを表示しているかを識別可能に表示させる請求項４記載の診断補助画像生成装置。
【請求項６】
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない、かつ、前記類似画像検索部により前記類似症例画像が検索されない場合には、前記診断対象放射線画像から骨成分を推定し、該推定された骨成分を前記診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部をさらに備え、
前記表示制御部が、前記骨抑制画像生成部により生成された診断補助画像を表示装置に表示させる請求項４記載の診断補助画像生成装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記診断補助画像が、前記経時差分画像、前記類似差分画像、および、前記骨抑制画像のうちのいずれを表示しているかを識別可能に表示させる請求項６記載の診断補助画像生成装置。
【請求項８】
前記診断補助画像に対してコントラスト変換処理を施すコントラスト変換部を備え、
前記表示制御部が、前記診断補助画像に前記コントラスト変換部によるコントラスト変換後の診断補助画像を表示させ、
前記コントラスト変換部は、前記診断補助画像が前記経時差分画像または前記類似差分画像であるか、前記骨抑制画像であるかに応じて、異なるコントラスト変換処理を施す請求項６または７記載の診断補助画像生成装置。
【請求項９】
前記経時差分画像生成部が、前記臓器の形状が一致する否かの判定を、肺野形状および／または肋骨形状が一致するか否かを判定することにより行う請求項１〜８いずれか１項記載の診断補助画像生成装置。
【請求項１０】
前記類似画像検索部が、
前記診断対象の被写体と前記比較対象の被写体の性別および年齢の年齢帯が一致する正常放射線画像を選択する第１の選択部と、
前記第１の選択部で選択された正常放射線画像から、該選択された正常放射線画像の肺野形状と前記診断対象放射線画像の肺野形状が一致している正常放射線画像を選択する第２の選択部と、
前記第２の選択部で選択された正常放射線画像から、該選択された正常放射線画像の肺野に対して重なる骨の位置と前記診断対象放射線画像の肺野に対して重なる骨の位置が一致している正常放射線画像を選択する第３の選択部と、
前記第３の選択部で選択された正常放射線画像から、該選択された正常放射線画像の軟部構造物と前記診断対象放射線画像の軟部構造物が一致している正常放射線画像を選択する第４の選択部とを備え、
前記臓器の形状が一致している正常放射線画像を前記第１から第４の選択部を用いて選択し、
前記第４の選択部で選択された正常放射線画像の中から類似症例画像を特定する特定部をさらに備えた請求項４の記載の診断補助画像生成装置。
【請求項１１】
前記軟部構造物は、心臓または肺血管の形状である請求項１０記載の診断補助画像生成装置。
【請求項１２】
前記コントラスト変換部は、
前記診断補助画像が前記経時差分画像または前記類似差分画像である場合は、全ての画素値を複数倍にするコントラスト変換処理を施し、
前記診断補助画像が前記骨抑制画像である場合は、特定の周波数よりも低い低周波数帯域の画素値を強調するコントラスト変換処理を施す請求項３または８記載の診断補助画像生成装置。
【請求項１３】
前記特定の周波数は、前記胸部に含まれる血管の大きさに応じて予め決定される請求項１２記載の診断補助画像生成装置。
【請求項１４】
過去画像検索部と、経時差分画像生成部と、骨抑制画像生成部と、表示制御部とを備えた診断補助画像生成装置において、
前記過去画像検索部が、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索ステップと、
前記経時差分画像生成部が、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成ステップと、
前記骨抑制画像生成部が、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記比較により前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記診断対象放射線画像から骨成分を推定し、該推定された骨成分を前記診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成ステップと、
前記表示制御部が、前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示ステップとを備えたことを特徴とする診断補助画像生成方法。
【請求項１５】
過去画像検索部と、経時差分画像生成部と、類似画像検索部と、類似差分画像生成部と、表示制御部と、複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部とを備えた診断補助画像生成装置において、
前記過去画像検索部が、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索ステップと、
前記経時差分画像生成部が、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成ステップと、
前記類似画像検索部が、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記経時差分画像生成ステップにより前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記診断対象放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致していると判定された前記正常放射線画像を類似症例画像として検索する類似画像検索ステップと、
前記類似差分画像生成部が、前記類似画像検索部により前記類似症例画像が検索された場合には、前記検索された類似症例画像と前記診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成ステップと、
前記表示制御部が、前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示ステップとを備えたことを特徴とする診断補助画像生成方法。
【請求項１６】
コンピュータを、
診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記比較により前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記診断対象放射線画像から骨成分を推定し、該推定された骨成分を前記診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部と、
前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部として機能させる診断補助画像生成プログラム。
【請求項１７】
コンピュータを、
診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、前記診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、
複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記過去放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致すると判定された場合には、前記診断対象放射線画像と前記過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、
前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索された場合であって、前記経時差分画像生成部により前記臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、前記過去画像検索部により前記過去放射線画像が検索されない場合には、前記正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と前記診断対象放射線画像上に現れる前記臓器の形状を比較して、該比較により前記臓器の形状が一致していると判定された前記正常放射線画像を類似症例画像として検索する類似画像検索部と、
前記類似画像検索部により前記類似症例画像が検索された場合には、前記検索された類似症例画像と前記診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成部と、
前記診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部として機能させる診断補助画像生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線画像の読影を補助するための画像を生成する診断補助画像生成装置および診断補助画像生成方法、並びに、診断補助画像生成プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線画像の検査で最も多い胸部正面撮影は、広範な疾患を対象とするため読影が難しく（例えば、非特許文献１などを参照）、計算機を用いて読影を支援するＣＡＤ（Computer Aided Detection）が有効な分野として知られている。疾患種別と陰影パターンの対応は経験豊富な医師でも容易ではなく、患者が過去に撮影された正常な画像と現在の画像との経時比較により、変化が現れた部分を病変として拾い上げる読影方法が有効である。
【０００３】
しかし、患者を過去に撮影した画像が常に存在するわけではない。そこで、ある患者の胸部正面画像と正常構造が類似する正常例の画像を、他の患者の胸部正面画像の中から選択してきて、患者の胸部正面画像から差し引いた類似差分画像を生成するものが提案されている（例えば、特許文献１や非特許文献２など）。また、同じ患者をＣＴ装置で撮影した断層画像が存在する場合には、断層画像から２次元の胸部撮影画像を生成することも可能である（例えば、特許文献２など）。
【０００４】
あるいは、患者を撮影した１枚の画像から骨成分を推定して骨を除去することで疾患を見やすくしようとする試みが行われている。例えば、特許文献３では、予め正常な骨を教師画像として学習しておき、入力された撮影画像の骨を認識し、さらに、骨画像を推定して元の胸部画像から減じることで、肺野に重なる肋骨の陰影が目立たなくなり、肋骨に重なった病変を観察しやすくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２６９２１４号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４３５号公報
【特許文献３】米国特許番号７５４５９６５号
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】日本人間ドック学会発行、人間ドック検査判定ガイドライン、「胸部エックス線検診判定マニュアル」
【非特許文献２】‘胸部単純Ｘ線写真における他人による類似差分画像のための類似画像検索システムの開発’小田 敍弘など、生体医工学Vol. 44 (2006) No. 3 P 435-444
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、経時比較を支援するアプリケーションとして、経時差分画像が知られているが、この方法は、過去撮影された画像が必要となるだけでなく、診断対象の現在の画像と過去撮影された画像とが近いポジショニングで撮影されていないと、肋骨や肺血管などがずれた状態で差分され、差分画像にアーチファクトが現れるため、病変の拾い上げの妨げとなる。
【０００８】
そこで、この問題を解決するため、非特許文献２では、疾患を含んでいないことが確定している被写体のみから成る大規模な画像データベースを構築し、肺野形状が類似する症例を探索、選択することで、過去画像の代わりとして使用して差分画像（類似差分画像と呼ばれる）を得る方法が提案されている。この手法は、過去撮影された画像がない場合には有効であるものの、診断対象の画像と肺野形状が類似した画像との差分画像には個人差の大きい肺血管や心臓などによるアーチファクトが多く、全体の約３割は読影診断補助画像として不適切であったと報告されている。
【０００９】
さらに、特許文献３には、読影診断補助画像を生成するため、１枚の胸部画像から骨成分を推定する方法が開示されている。この方法では過去画像が不要であるが、膨大な形状パターンを持つ胸部画像から骨成分のみを正確に抽出することは困難である。また、通常、経時差分画像では差分画像のコントラスト強調により、病変部を明瞭に描出することで、読影効率を高める効果があるが、骨成分を差分した画像は、軟部組織を主とする画像となるため、コントラスト強調には限界がある。特に、肺の疾患は、わずかな濃度変化が広範囲に及ぶものもあり、肺野を含む軟部組織のコントラストを強調してしまうと、観察領域が狭くなってしまい、疾患による濃度変化がわかり難くなることがある。
【００１０】
そこで、本発明では、上記のような問題を解決するために、読影に最適な診断補助画像を効率良く生成する診断補助画像生成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】
【００１１】
本発明の診断補助画像生成装置は、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、診断対象放射線画像から骨成分を推定し、推定された骨成分を診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部と、診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の診断補助画像生成方法は、過去画像検索部と、経時差分画像生成部と、骨抑制画像生成部と、表示制御部とを備えた診断補助画像生成装置において、過去画像検索部が、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索ステップと、経時差分画像生成部が、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成ステップと、骨抑制画像生成部が、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、比較により臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、診断対象放射線画像から骨成分を推定し、推定された骨成分を診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成ステップと、表示制御部が、診断補助画像を表示装置に表示させる表示ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の診断補助画像生成プログラムは、コンピュータを、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、比較により臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、診断対象放射線画像から骨成分を推定し、推定された骨成分を診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部と、診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の診断補助画像生成装置は、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、経時差分画像生成部により臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と診断対象放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致していると判定された正常放射線画像を類似症例画像として症例画像記憶部より検索する類似画像検索部と、類似画像検索部により類似症例画像が検索された場合には、検索された類似症例画像と診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成部と、診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の診断補助画像生成方法は、過去画像検索部と、経時差分画像生成部と、類似画像検索部と、類似差分画像生成部と、表示制御部と、複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部とを備えた診断補助画像生成装置において、過去画像検索部が、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索ステップと、経時差分画像生成部が、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成ステップと、類似画像検索部が、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、経時差分画像生成部により臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と診断対象放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致していると判定された正常放射線画像を類似症例画像として検索する類似画像検索ステップと、類似差分画像生成部が、類似画像検索部により類似症例画像が検索された場合には、検索された類似症例画像と診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成ステップと、表示制御部が、診断補助画像を表示装置に表示させる表示ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の診断補助画像生成プログラムは、コンピュータを、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、診断対象の被写体の胸部に対して放射線を照射して得られた過去放射線画像を、複数の放射線画像を記憶する放射線画像記憶部から検索する過去画像検索部と、複数の比較対象の被写体の胸部に放射線を照射して得られた放射線画像上に異常が現れていない正常放射線画像を記憶した症例画像記憶部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致すると判定された場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像間で差分処理して得られる経時差分画像を診断補助画像として生成する経時差分画像生成部と、過去画像検索部により過去放射線画像が検索された場合であって、経時差分画像生成部により臓器の形状が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない場合には、正常放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と診断対象放射線画像上に現れる臓器の形状を比較して、比較により臓器の形状が一致していると判定された正常放射線画像を類似症例画像として検索する類似画像検索部と、類似画像検索部により類似症例画像が検索された場合には、検索された類似症例画像と診断対象放射線画像間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像として生成する類似差分画像生成部と、診断補助画像を表示装置に表示させる表示制御部として機能させることを特徴とする。
【００１７】
「診断対象放射線画像上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像上に現れる臓器の形状を比較」とは、診断対象放射線画像と過去放射線画像に現れる同じ臓器を比較することをいい、例えば、診断対象放射線画像と過去放射線画像の肋骨同士と、診断対象放射線画像と過去放射線画像の肺野同士を比較することをいう。また、臓器には、肋骨、心臓、血管、気管支、肺野などが含まれる。
【００１８】
「臓器の形状が一致すると判定」は、比較する同じ臓器の形状が完全に一致するものではなく、ほぼ一致すると判定されたものであればよい。例えば、画像で同じ臓器を重ね合わせた時の形状の一致度を予め決められた手法で算出して、算出した一致度が閾値よりも上であるか下であるかに応じて一致しているか否かを判定するようにしてもよい。「臓器の形状が一致しないと判定」は、臓器の形状が一致すると判定されなかった場合をいう。
【００１９】
また、「比較対象の被写体」には、「診断対象の被写体」は含まれない。
【００２０】
また、表示制御部は、診断補助画像が、経時差分画像、類似差分画像、および、骨抑制画像のうちのいずれを表示しているかを識別可能に表示させるものであってもよい。
【００２１】
「識別可能に表示させる」とは、診断補助画像が、経時差分画像、類似差分画像、および、骨抑制画像のいずれの種別であるかを文字で表して表示してもよいし、予め各種別に対応付けられた特定の図形または色などを用いて表示してもよく、現在表示されている診断補助画像がどの画像であるが認識できるように表示装置上に表示したものであれば、どのような表示であってもよい。
【００２２】
また、本発明の他の診断補助画像生成装置が、過去画像検索部により過去放射線画像が検索されない、かつ、類似画像検索部により類似症例画像が検索されない場合には、診断対象放射線画像から骨成分を推定し、推定された骨成分を診断対象放射線画像から除去した骨抑制画像を診断補助画像として生成する骨抑制画像生成部をさらに備え、表示制御部は、骨抑制画像生成部により生成された診断補助画像を表示装置に表示させてもよい。
【００２３】
また、診断補助画像に対してコントラスト変換処理を施すコントラスト変換部を設け、表示制御部が、診断補助画像にコントラスト変換部によるコントラスト変換後の診断補助画像を表示させるようにしてもよい。また、コントラスト変換部は、診断補助画像が経時差分画像または類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかに応じて、異なるコントラスト変換処理を施すものが好ましい。
【００２４】
さらに、コントラスト変換部は、診断補助画像が経時差分画像または類似差分画像である場合は、全ての画素値を複数倍にするコントラスト変換処理を施し、診断補助画像が骨抑制画像である場合は、特定の周波数よりも低い低周波数帯域の画素値を強調するコントラスト変換処理を施すものが望ましい。
【００２５】
さらにまた、特定の周波数は、胸部に含まれる血管の大きさに応じて予め決定されたものが望ましい。
【００２６】
さらに、経時差分画像生成部が、臓器の形状が一致する否かの判定を、肺野形状および／または肋骨形状が一致するか否かを判定することにより行うようにしてもよい。すなわち、肺野形状と肋骨形状の少なくとも一方が一致するか否かを判定することにより行うようにしてもよい。
【００２７】
また、類似画像検索部が、診察対象の被写体と比較対象の被写体の性別および年齢の年齢帯が一致する正常放射線画像を選択する第１の選択部と、第１の選択部で選択された正常放射線画像から、選択された正常放射線画像の肺野形状と診断対象放射線画像の肺野形状が一致している正常放射線画像を選択する第２の選択部と、第２の選択部で選択された正常放射線画像から、選択された正常放射線画像の肺野に対して重なる骨の位置と診断対象放射線画像の肺野に対して重なる骨の位置が一致している正常放射線画像を選択する第３の選択部と、第３の選択部で選択された正常放射線画像から、選択された正常放射線画像の軟部構造物と診断対象放射線画像の軟部構造物が一致している正常放射線画像を選択する第４の選択部とを備えるようにして、臓器の形状が一致している正常放射線画像を第１から第４の選択部を用いて選択し、第４の選択部で選択された正常放射線画像の中から類似症例画像を特定する特定部をさらに備えたものが好ましい。
【００２８】
また、骨形状は、肋骨または鎖骨の形状であってもよい。
【００２９】
また、軟部構造物は、心臓または肺血管の形状であってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、過去放射線画像が存在する場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像の胸部の臓器の形状が一致している時だけ経時差分画像を生成して診断補助画像とし、過去画像が存在しない時や診断対象放射線画像と過去放射線画像の胸部の臓器の形状が一致しない時は、骨抑制画像を生成して診断補助画像とし、どのような診断対象放射線画像であっても診断補助画像を生成して、診断精度を高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態による診断補助画像生成装置を適用した読影診断システムの概略構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態による診断補助画像生成装置の機能ブロック図
【図３】肺血管の類似性の計算方法を説明するための図
【図４】類似画像検索部の詳細な機能ブロック図
【図５】骨の組織と放射線画像状に現れる濃度のプロファイルについて説明するための図
【図６】第１の実施の形態の診断補助画像生成装置の動作を説明するためのフローチャート
【図７】診断補助画像と一緒にその種類を表示した一例
【図８】本発明の第２の実施の形態の診断補助画像生成処理部を示す機能ブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態の診断補助画像生成装置の動作について説明するフローチャート
【図１０】第３の実施の形態の診断補助画像生成処理部を示す機能ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の診断補助画像生成装置の第１の実施の形態について、図に基づいて説明する。
【００３３】
図１は、この読影診断システムの概要を示すハードウェア構成図である。図に示すように、このシステムでは、モダリティ１と、画像保管サーバ２と、画像処理ワークステーション３が、ネットワーク４を経由して通信可能な状態で接続されている。
【００３４】
モダリティ１には、患者の診断対象部位を撮影することにより、その部位を表す画像データを生成し、その画像データにＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）規格で規定された付帯情報を付加して、画像情報として出力する装置が含まれる。例えば、具体的には、モダリティ１を、単純Ｘ線撮影装置として以下説明する。
【００３５】
画像保管サーバ（放射線画像記憶部）２は、様々なモダリティで取得された画像データを画像データベースに保存および管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置やデータベース管理用ソフトウェア（例えば、ＯＲＤＢ（Object Relational Database）管理ソフトウェア）を備えている。画像保管サーバ２には、各医療機関に置かれ、多数の患者を様々なモダリティで撮影した画像データが保管される。本実施の形態では、モダリティが単純Ｘ線撮影装置であって、画像データが単純Ｘ線撮影画像である場合について説明する。
【００３６】
画像処理ワークステーション３は、ユーザからの要求に応じて、モダリティ１または画像保管サーバ２から取得した画像データに対して画像処理を行うコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit），主記憶装置、補助記憶装置、入出力インターフェース、通信インターフェース、入力装置（マウス、キーボード等）、表示装置（ディスプレイモニタ）、およびデータバス等の周知のハードウェア構成を備え、周知のオペレーティングシステム等がインストールされたものである。本発明の診断補助画像生成処理は、この画像処理ワークステーション３に実装されており、この処理は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からインストールされたプログラムを実行することによって実現される。また、プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で接続されたサーバの記憶装置からダウンロードされた後にインストールされたものであってもよい。
【００３７】
図２は、画像処理ワークステーション３の機能のうち、本発明の第１の実施の形態となる診断補助画像生成処理部を示すブロック図である。図に示すように、本発明の実施の形態における診断補助画像生成処理部は、診断対象画像記憶部３０と、過去画像検索部３１と、経時差分画像生成部３２と、類似画像検索部３３と、類似差分画像生成部３４と、骨抑制画像生成部３５と、表示制御部３６と、コントラスト変換部３７を備える。また、画像保管サーバ２に症例画像記憶部２１が設けられ、画像処理ワークステーション３の診断補助画像生成処理部と症例画像記憶部２１が本発明の補助画像生成装置として機能する。
【００３８】
診断対象画像記憶部３０には、診断対象の被写体の診断対象放射線画像Ｐが記憶される。
【００３９】
過去画像検索部３１は、モダリティ１で診断対象の被写体（患者）を撮影した診断対象放射線画像を撮影した時刻よりも前に、同じ被写体に対して単純Ｘ線撮影装置で撮影された過去放射線画像Ｑを画像保管サーバ２から検索する。具体的には、ＤＩＣＯＭ規格で規定された付帯情報に基づいて、患者ＩＤと撮影部位が同じで、撮影時刻が診断対象放射線画像Ｐの撮影時刻より前の放射線画像を検索する。以下、診断対象部位が胸部である場合について説明する。
【００４０】
診断対象の被写体の胸部を撮影する際には、被写体に放射線を照射して撮影するが、被写体に対して放射線を照射した方向、つまり、胸部を投影する投影方向によって放射線画像上に現れる肺野の形状、肋骨または鎖骨の形状、あるいは、軟部の血管の走行方向が異なる。撮影する際に、同じ被写体を撮影した場合であっても、モダリティ１に対して被写体が立つ位置および／または被写体の姿勢によって、診断対象放射線画像Ｐを撮影した時の投影方向と、過去放射線画像Ｑを撮影した時の投影方向とが異なる場合が多い。この投影方向が大きく異なる場合には、放射線画像上に現れる胸部の肺野の形状、肋骨または鎖骨の形状、あるいは、軟部の血管の走行方向が違う。また、撮影時の呼気の状態が違う場合には肺野の形状が異なる。これらの放射線画像上に現れる臓器の投影画像の違いが差分画像を生成した時にアーチファクトとして現れる。
【００４１】
そこで、経時差分画像生成部３２は、過去画像検索部３１より検索された過去放射線画像Ｑと診断対象放射線画像Ｐ上に現れた投影画像の臓器の形状を比較して、２つの投影画像が一致しているか否かを判定する。具体的には、過去放射線画像Ｑと診断対象放射線画像Ｐ上に現れた投影画像の肺野形状および／または肋骨形状が一致するか否かは、肺野形状および／または肋骨形状の一致度を計算して、一致度が所定の閾値以上の場合を肺野形状および／または肋骨形状が一致したと判定する。
【００４２】
例えば、肺野形状の一致度を計算するには、まず、診断対象放射線画像Ｐおよび過去放射線画像Ｑより肺野領域を検出する。肺野領域の抽出は、胸部を撮影した放射線画像に対して、所定の閾値を境に２値化した２値化画像を生成し、生成した２値化画像に対してラベリングを行い画像端の接する領域を肺野以外の領域とし、画像端に接しない領域を肺野領域として抽出する（肺野領域の抽出の詳細については、特開平11-151232号などを参照）。さらに、例えば、診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑの肺野領域を重ね合わせて、両者の和集合領域に対する積集合領域の面積の比から一致度を判定することができる。あるいは、画像中の肺野の輪郭を画素の濃度パターン特徴を用いて、肺野の輪郭を検出して、肺野形状の一致度を得るようにしてもよい（肺野の輪郭の検出の詳細については、特開昭63-240832などを参照）。
【００４３】
なお、肺野形状の違いは、かなり小さい画像であっても判別することが可能であるため、肺野形状の抽出は診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑを縮小した縮小画像を用いることで、判別コストを削減することができる。縮小の程度は、必要とする判別精度に応じて決定すればよい。
【００４４】
また、肋骨形状の一致度は、診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑより肋骨領域を抽出して一致度を計算する。例えば、放射線画像中の肺野内に現れる肋骨の輪郭のエッジと肋骨を通過した放射線の画素値のパターンから、肋骨領域を抽出する（詳細については、米国公開公報2013/0108135A1などを参照）。肋骨の一致度は、肺野形状の一致度と同様に、両者の肋骨領域の和集合領域と積集合領域の面積の比から一致度を判定することができる。
【００４５】
診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑの臓器の形状が一致するか否かの判定は、肋骨形状の一致度を判別した方が精度は高いが肋骨形状の抽出は計算コストが高いので、肺野形状を抽出して肺野形状が一致するか否かを判定した上で、肺野形状が一致しない場合は、肋骨形状の一致について判定することなく臓器の形状は一致しないと判定し、肺野形状が一致した場合にさらに肋骨形状が一致するか否かについても判定して臓器の形状が一致するか否か判定する方法を採用してもよい。計算コストに問題がなければ、肋骨形状のみで判定してもよい。
【００４６】
以上のように、経時差分画像生成部３２は、肺野形状と肋骨形状の一致度から、診断対象放射線画像Ｐおよび過去放射線画像Ｑの投影画像が一致しているか否かを判定する。診断対象放射線画像Ｐ上に現れる胸部の投影画像と過去放射線画像Ｑ上に現れる胸部の投影画像が略一致すると判定された場合には、経時差分画像生成部３２で過去放射線画像Ｑと診断対象放射線画像Ｐの経時差分画像を生成して診断補助画像Ｓとする。一方、過去放射線画像Ｑと診断対象放射線画像Ｐの投影画像が一致しない場合には、経時差分画像は生成しない。
【００４７】
症例画像記憶部２１は、多数の被写体（比較対象の被写体）の胸部を撮影した異常陰影があらわれていない正常放射線画像が記憶されている。画像保管サーバ２に保管されている放射線画像の中から選択されたものであってもよい。この記憶されている正常放射線画像は、撮影された被写体の胸部には疾患を含んでいないことが確定している被写体のみを撮影した放射線画像から成る。様々な大きさの肺を撮影した画像が含まれるように、広い年齢層に亘って撮影された正常放射線画像を記憶するのが好ましい。また、正常放射線画像には、ＤＩＣＯＭ規格で規定された付帯情報が付加され、付帯情報には被写体の性別および年齢、撮影したモダリティ、撮影条件などが付加されている。
【００４８】
類似画像検索部３３は、過去画像検索部３１で診断対象の患者の過去放射線画像Ｑが検索された場合であっても診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑの投影画像が一致しないと判定された場合、または、過去画像検索部３１で過去放射線画像Ｑが検索されない場合には、正常放射線画像の胸部の大きさと診断対象放射線画像Ｐの胸部の大きさ、および、正常放射線画像に投影された臓器の形状と診断対象放射線画像Ｐの臓器の形状を比較し、この比較でほぼ一致していると判定された正常放射線画像を症例画像記憶部２１より検索して類似症例画像Ｒとする。
【００４９】
類似画像検索部３３は、図５に示すように、第１の選択部３３１、第２の選択部３３２、第３の選択部３３３、第４の選択部３３４、および特定部３３５を備え、胸部の大きさおよび臓器の形状が類似しているか否かの判定は、上の４つの段階で正常放射線画像を選択した上で、特定部３３５で、診断対象放射線画像Ｐに最も類似した正常放射線画像を類似症例画像Ｒとして特定する。
【００５０】
まず、第１の選択部３３１では、付帯情報に基づいて、診察対象の被写体と比較対象の被写体の性別、および、年齢帯が一致する正常放射線画像を選択する。放射線画像には、女性の場合は乳房が写り込むなど性別によって乳房の写り方が異なり、男性か女性かによって肋骨形状も異なる。そこで、性別が一致するものから正常放射線画像を選択する。また、成長に従って成人になるまでに胸郭の大きさが大幅に変わり、年齢帯（新生児、幼児、小児、小人、および成人のいずれか）によって、肺や肋骨の形状やサイズは大きく異なる。そこで、同じ年齢帯から正常放射線画像を選択する。
【００５１】
次に、第２の選択部３３２では、第１の選択部３３１で選択された正常放射線画像から、正常放射線画像の肺野形状と診断対象放射線画像Ｐに現れた肺野形状が一致している正常放射線画像を選択する。肺野形状の類似性は、前述の経時差分画像生成部３２の投影画像を比較する際に説明した手法を用いることができる。
【００５２】
さらに、第３の選択部３３３で、第２の選択部３３２で選択された正常放射線画像から、診断対象放射線画像Ｐの肺野とそれに重なる骨の位置関係が類似している正常放射線画像を選択する。特に、肺とそれに重なる肋骨および／または鎖骨のような骨の位置関係は個人差があるため、位置関係の似たものを候補として残す。肋骨形状や鎖骨形状の類似性は、骨の画像成分が含まれていると考えられる所定の帯域より高い高周波帯域の情報がどの程度一致しているかによって、一致度を計算して、一致度が高い画像を選択する。具体的には、所定の帯域より高い高周波数成分の画像を生成して、画素値差分の平均、相互相関、および相互情報量などのいずれかを用いて一致度を判定する。あるいは、前述の経時差分画像生成部３２の投影画像を比較する際に説明した骨の形状を抽出する手法を用いることもできる。
【００５３】
最後に、第４の選択部３３４では、第３の選択部３３３で選択された正常放射線画像から、正常放射線画像の軟部構造物と診断対象放射線画像Ｐに現れた軟部構造物が類似している正常放射線画像を選択する。特に、軟部構造物である心臓および肺血管は、肺との位置関係は個人差があるため、似たものを候補として残す。肺血管は、血管らしい画素値から抽出するが、肺血管の形状は個人差が非常に大きい。血管は肺門部から気管支に沿って血管が分かれるので、肺門部を重視して類似性を計算する。例えば、図３に示すように、まず、肺門部の位置を検出して、肺門部から気管支の抹消部に行くに従って一致度の計算に対する重みを小さくする。あるいは、心臓などの認識した臓器の形状の一致度は、画素値差分の平均、相互相関、および相互情報量などのいずれかを用いて画素値の類似度を計測し、閾値と比較することで判定する。
【００５４】
特定部３３５では、以上の４つの選択部で絞り込まれた正常放射線画像中から、診断対象放射線画像Ｐに最も類似した正常放射線画像を類似症例画像Ｒとして特定する。
【００５５】
類似差分画像生成部３４は、類似画像検索部３３により類似症例画像Ｒが検索された場合には、検索された類似症例画像Ｒと診断対象放射線画像Ｐ間で差分処理して得られる類似差分画像を診断補助画像Ｓとして生成する。
【００５６】
骨抑制画像生成部３５は、過去画像検索部３１より過去放射線画像Ｑが検索されない、かつ、類似画像検索部３３により類似症例画像Ｒが検索されない場合には、診断対象放射線画像Ｐから骨成分を推定し、推定された骨成分を診断対象放射線画像Ｐから除去した骨抑制画像を診断補助画像Ｓとして生成する。骨成分の推定は、予め正常例の骨を教師画像として、骨の特徴を定量化した特徴量を学習しておき、診断対象放射線画像Ｐ内の各画素に対する骨らしさを基に、各画素の骨成分の画素値を推定する。骨は周辺組織に対してＸ線吸収が大きく低濃度な部分として現れ、骨が撮影された部分はエッジ構造に囲まれた領域として現れる。図４の上の図に示すように、骨の周囲の組織との境界部には皮質骨（白い部分）に覆われ、より低濃度に描出され、骨の中心部は骨髄（ハッチング部分）のようなＸ線吸収がやや小さい部分が存在するため、皮質骨よりも高い濃度となる。骨に対して、Ｖの方向からＸ線と照射すると、図４の下の図に示すように、骨の部位に応じてある程度決まった画素値のプロファイルとなる。このプロファイルの特徴に従って、推定した骨成分を検査画像から差分することで、骨成分が抑制された骨抑制画像を生成することができる（例えば、米国公開公報2013/0108135A1などを参照）。この骨抑制画像を診断補助画像Ｓとする。
【００５７】
胸部放射線画像に現れる異常陰影には、淡い陰影が多い。経時差分画像、類似差分画像、または骨抑制画像に現れる陰影も周囲の画像との差が小さく陰影がよく分からないケースも多い。
【００５８】
そこで、コントラスト変換部３７は、診断補助画像Ｓに対してコントラスト変換処理を施す。しかし、経時差分画像や類似差分画像は骨以外の血管、肺、および心臓などの臓器も差分によって消えて、腫瘍などの変化があった部分のみが残るが、骨抑制画像には、骨以外の血管、肺、および心臓などの臓器は消えないで残る。そのため、コントラスト変換部３７は、診断補助画像Ｓが経時差分画像または類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかに応じて、異なるコントラスト変換処理を施す。
【００５９】
具体的には、コントラスト変換部３７は、診断補助画像Ｓが経時差分画像や類似差分画像である場合は、全ての画素値を複数倍（例えば、２，３倍）するなど強調してコントラストを変換する処理を施し、診断補助画像Ｓが骨抑制画像である場合は、特定の周波数よりも低い低周波数帯域の画素値を強調するコントラスト変換処理を施す。経時差分画像は、骨、血管、肺、および心臓などの臓器が消えているので、全ての画像を２，３倍にするだけで、淡い陰影を強調することが可能である。一方、診断補助画像Ｓが骨抑制画像である場合には、骨は消えているが血管は残っている。血管は肺野中に散在し、肺門部近くの血管以外は、細くて淡い陰影として現れる。この血管の陰影を抑制するために、特定の周波数よりも低い低周波数帯域の画素値を強調するコントラスト変換処理を施す。特定の周波数は、肺門部から少し程度離れたところに現れる細くて淡い血管の陰影は強調せずに、腫瘍のような丸くてある程度の大きさ（例えば、１ｃｍ以上）がある陰影を強調することができるように決定する。
【００６０】
表示制御部３６は、表示装置に診断補助画像Ｓを表示させる。表示する際には、診断補助画像Ｓが、経時差分画像であるか、類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかを、診断補助画像Ｓの近くに表示する（図７参照）。これらの診断補助画像Ｓは、診断を助けるために用いられるものであって、最終的な診断はオリジナルの診断対象放射線画像Ｐを読影して行われる。診断補助画像Ｓがどのような画像であるかが分かることが、読影を行うには重要になってくる。経時差分画像であるか、類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかが識別可能であるように表示されればよく、特定のマークを表示してもよい。また、表示装置に診断補助画像Ｓをそのまま表示してもよいが、表示装置にはコントラスト変換部３７によるコントラスト変換後の処理済みの診断補助画像Ｓを表示させるのが望ましい。
【００６１】
次に、図６のフローチャートを用いて、第１の実施の形態の診断補助画像生成装置の動作について説明する。
【００６２】
単純Ｘ線撮影装置１で診断対象の被写体の胸部を撮影する。撮影された診断対象放射線画像ＰにＤＩＣＯＭの規定に従った付帯情報を付加して画像処理ワークステーション３に送信する。画像処理ワークステーション３は、受信した診断対象放射線画像Ｐを診断対象画像記憶部３０に記憶する（S1）。
【００６３】
過去画像検索部３１により、画像保管サーバ２から過去に撮影した診断対象放射線画像Ｐと同じ患者ＩＤの過去放射線画像Ｑを検索する（S2）。
【００６４】
過去放射線画像Ｑが検索された場合には（S3  YES）、経時差分画像生成部３２は、診断対象放射線画像Ｐ上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像Ｑ上に現れる臓器の形状を比較して（S4）、臓器の形状が一致すると判定された場合には（S5  YES）、診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑ間で差分処理して得られる経時差分画像を生成して、診断補助画像とする（S6）。
【００６５】
過去放射線画像Ｑが検索されなかった場合や（S3  NO）、過去放射線画像Ｑが検索された場合であっても診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑの臓器の形状が一致しないと判定された場合は（S5  NO）、診断対象放射線画像Ｐと正常放射線画像の胸部の大きさと臓器の形状を比較し（S7）、この比較で症例画像記憶部２１の正常放射線画像と診断対象放射線画像Ｐがほぼ一致していると判定された正常放射線画像の中から最も一致する画像を類似症例画像Ｒとして検索する。類似症例画像Ｒが検索された場合は（S8  YES）、診断対象放射線画像Ｐと類似症例画像Ｒ間で差分処理して得られる類似差分画像を生成して（S9）、診断補助画像Sとする（S9）。
【００６６】
過去放射線画像Ｑが検索されず（S3  NO）、さらに、正常放射線画像からも差分画像を生成するのに適した類似症例画像Ｒが検索されない場合は（S8  NO）、診断対象放射線画像Ｐから骨抑制画像を生成して（S10）、診断補助画像Ｓとする。
【００６７】
さらに、生成された診断補助画像が、経時差分画像であるか、類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかに応じて、コントラスト変換部３７でコントラス変換処理を施す（S11）。コントラスト変換処理後の診断補助画像を表示制御部３６で表示装置に表示させる（S12）。表示する際、図７に示すように、診断補助画像Ｓの下に、経時差分画像であるか、類似差分画像であるか、骨抑制画像であるかを表示する。
【００６８】
以上のように、過去放射線画像が存在する場合には、診断対象放射線画像と過去放射線画像の投影画像がほぼ一致している時だけ経時差分画像を生成して診断補助画像とし、過去画像が存在しない時、または、過去放射線画像が存在しても診断対象放射線画像と過去放射線画像の投影画像が一致しない時は、類似症例画像を検索して類似差分画像を生成して診断補助画像とし、さらに、類似症例画像も存在しない時には、骨抑制画像を生成して診断補助画像とすることで、どのような診断対象放射線画像であっても診断補助画像を生成して、診断精度を高めることが可能になる。
【００６９】
次に、第２の実施の形態の診断補助画像生成装置について説明する。第２の実施の形態では、類似差分画像を生成しない場合について説明する。第１の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７０】
図８は、第２の実施の形態の診断補助画像生成処理部を示すブロック図である。図に示すように、本発明の実施の形態における診断補助画像生成処理部は、診断対象画像記憶部３０と、過去画像検索部３１と、経時差分画像生成部３２と、骨抑制画像生成部３５と、表示制御部３６と、コントラスト変換部３７とを備える。
【００７１】
次に、図９のフローチャートを用いて、第２の実施の形態の診断補助画像生成装置の動作について説明する。
【００７２】
単純Ｘ線撮影装置１で診断対象の被写体の胸部を撮影する。撮影された診断対象放射線画像Ｐに付帯情報を付加して画像処理ワークステーション３に送信する。画像処理ワークステーション３は、受信した診断対象放射線画像Ｐを診断対象画像記憶部３０に記憶する（S1）。
【００７３】
過去画像検索部３１より、画像保管サーバ２から過去に撮影した診断対象放射線画像Ｐと同じ患者ＩＤの過去放射線画像Ｑを検索する（S2）。
【００７４】
過去放射線画像Ｑが検索された場合には（S3  YES）、経時差分画像生成部３２は、診断対象放射線画像Ｐ上に現れる胸部の臓器の形状と過去放射線画像Ｑ上に現れる臓器の形状を比較して（S4）、臓器の形状が一致すると判定された場合だけ（S5  YES）、診断対象放射線画像Ｐと過去放射線画像Ｑ間で差分処理して得られる経時差分画像を生成して、診断補助画像とする（S6）。
【００７５】
過去放射線画像Ｑが検索されない場合（S3  NO）や過去放射線画像Ｑが検索された場合であっても臓器の形状が一致しない時は（S5  No）、診断対象放射線画像Ｐから骨抑制画像を生成して（S10）、診断補助画像Ｓとする。
【００７６】
さらに、生成された診断補助画像が、経時差分画像であるか、骨抑制画像であるかに応じて、コントラスト変換部３７でコントラス変換処理を施す（S11）。コントラスト変換処理後の診断補助画像を表示制御部３６で表示装置に表示させる（S12）。表示する際、図７に示すように、診断補助画像Ｓの横に、経時差分画像であるか、骨抑制画像であるかを表示する。
【００７７】
第１の実施の形態のように、類似差分画像を生成するためには、多数の被写体の胸部を撮影した異常陰影があらわれていない正常放射線画像が記憶されている症例画像記憶部２１を用意する必要があるが、多くのタイプの被写体に対応するには大量な正常放射線画像を記憶する必要がある。過去放射線画像を検索することができない場合には、診断対象放射線画像から骨抑制画像を生成するようにすれば、このような症例画像記憶部２１を用意することなく診断補助画像を生成して、診断の精度を高めることか可能になる。
【００７８】
次に、第３の実施の形態の診断補助画像生成装置について説明する。第３の実施の形態では、骨抑制画像を生成しない場合について説明する。第１および第２の実施の形態と同じ構成については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１０は、第３の実施の形態の診断補助画像生成処理部を示すブロック図である。図に示すように、本発明の実施の形態における診断補助画像生成処理部は、診断対象画像記憶部３０と、過去画像検索部３１と、経時差分画像生成部３２と、類似画像検索部３３と、類似差分画像生成部３４と、表示制御部３６と、コントラスト変換部３７Ａとを備える。また、画像保管サーバ２に症例画像記憶部２１が設けられ、画像処理ワークステーション３の診断補助画像生成処理部と症例画像記憶部２１で本発明の補助画像生成装置として機能する。
【００８０】
第３の実施の形態の診断補助画像生成装置の動作は、第１の実施の形態の動作とほぼ同じ流れになるが図６のフローチャートのS10のステップが行われない。また、コントラスト変換部３７Ａは、診断補助画像Ｓが経時差分画像か類似差分画像しかないので、全ての画素値を２，３倍にしてコントラストを変換する処理のみが行われる。
【００８１】
多数の被写体の胸部を撮影した異常陰影があらわれていない正常放射線画像が記憶されている症例画像記憶部２１が用意されている場合には、過去放射線画像を検索することができなくても、類似差分画像を生成して診断補助画像として、診断の精度を高めることか可能になる。
【００８２】
なお、本実施形態に限定されず、診断補助画像生成装置の構成要素の一部または全部は、１台のコンピュータにより構成されたものであってもよく、ネットワークを介して接続された一台以上のコンピュータ、サーバ、記憶装置によって構成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１      モダリティ
２      画像保管サーバ
３      画像処理ワークステーション
４      ネットワーク
２１    症例画像記憶部
３０    診断対象画像記憶部
３１    過去画像検索部
３２    経時差分画像生成部
３３    類似画像検索部
３４    類似差分画像生成部
３５    骨抑制画像生成部
３６    表示制御部
３７、３７Ａ    コントラスト変換部
３３１  第１の選択部
３３２  第２の選択部
３３３  第３の選択部
３３４  第４の選択部
３３５  特定部
Ｐ      診断対象放射線画像
Ｑ      過去放射線画像
Ｒ      類似症例画像
Ｓ      診断補助画像
【図１】
0006301277.tif 000002
【図２】
0006301277.tif 000003
【図３】
0006301277.tif 000004
【図４】
0006301277.tif 000005
【図５】
0006301277.tif 000006
【図６】
0006301277.tif 000007
【図７】
0006301277.tif 000008
【図８】
0006301277.tif 000009
【図９】
0006301277.tif 000010
【図１０】
0006301277.tif 000011