(57)【要約】【課題】医用画像に関する運用効率を向上することができる医用画像処理装置およびＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、医用画像処理装置は、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数の医用画像に対して所定の画像処理を実行し、前記複数の医用画像ごとに、前記医用画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の処理画像を生成する画像処理部と、前記生成された処理画像を外部装置へ転送する転送部と、を具備する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数の医用画像に対して所定の画像処理を実行し、前記複数の医用画像ごとに、前記医用画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の処理画像を生成する画像処理部と、
前記生成された処理画像を外部装置へ転送する転送部と、
を具備する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、前記医用画像ごとに等間隔で配列された複数の画素を、前記複数の画素の位置をシフトさせながら抽出し、前記抽出された複数の画素に基づく前記処理画像を生成する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記画像処理部は、前記複数の処理画像として、前記医用画像を複数の領域に分割し、前記複数の領域にそれぞれ対応する複数の分割画像を生成する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、前記複数の処理画像として、前記医用画像から操作者により指定された複数の領域を抽出し、前記複数の領域に対応する複数の領域抽出画像を生成する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記転送部は、前記複数の処理画像のうちの少なくとも一つの処理画像が操作者の入力指示により選択された場合、前記選択された処理画像と画素の座標が一致する、他の複数の医用画像に関する複数の処理画像を前記外部装置へ転送する請求項２乃至４のいずれか一項記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記転送部は、前記複数の処理画像のうちの詳細に観察する対象となる処理画像が前記操作者により選択された場合、前記選択された処理画像に対応する医用画像に関する複数の処理画像を前記外部装置へ転送する請求項５記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記外部装置において前記複数の処理画像を閲覧する閲覧者からの閲覧指示を受信する受信部をさらに具備し、
前記転送部は、前記外部装置へ転送された複数の処理画像のうちの詳細に観察する対象となる処理画像が前記閲覧者により選択された場合、前記選択された処理画像に対応する医用画像に関する複数の処理画像を前記外部装置へ転送する請求項５記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記複数の医用画像および前記複数の処理画像とともに、前記複数の医用画像と前記複数の処理画像とを対応付けるための付帯情報を記憶する記憶部をさらに具備し、
前記転送部は、前記生成された複数の処理画像とともに前記付帯情報を転送する請求項６および７のいずれか一項記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記付帯情報に基づいて、前記複数の処理画像から対応する医用画像を復元する画像復元部をさらに具備する請求項８記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記画像復元部は、前記複数の処理画像から元の医用画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の復元画像を復元する請求項９記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記画像復元部は、前記複数の復元画像を元の医用画像と同じマトリクスサイズに拡大して復元する請求項１０記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
操作者の入力指示に従い、前記医用画像と前記処理画像とを切り替えて表示する表示部をさらに具備する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項１３】
前記生成された複数の処理画像のうちの転送の対象となる少なくとも一つの処理画像を選択する選択部をさらに具備し、
前記転送部は、前記選択された処理画像を外部装置へ転送する請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項１４】
前記医用画像は、ＣＴ画像である請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項１５】
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管から生成されたＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数の医用画像を生成する画像生成部と、
前記生成された複数の医用画像に対して所定の画像処理を実行し、前記複数の医用画像ごとに、前記医用画像より画素数の少ない複数の処理画像を生成する画像処理部と、
前記生成された処理画像を外部装置へ転送する転送部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置およびＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なＸ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置では、ＣＴ撮影により、マトリクスサイズが５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌの医用画像（以降、５１２×５１２マトリクス画像と記載する。）が出力される。当該５１２×５１２マトリクス画像のデータ容量は、０．５メガバイト程度である。Ｘ線ＣＴ装置では、当該医用画像を、観察対象となる部位ごとに３００枚から６００枚程度撮影する。これらの医用画像を用いて、医師は、患者に対する診断等を行なっている。また、ＣＴ撮影された医用画像の観察や撮影状況の確認のため、撮影した医用画像を読み出して、表示装置に医用画像を表示する。また、外部装置において診断や撮影状況の確認のため、例えば、ネットワークを介して、当該医用画像を医療画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication System）を構成する画像サーバに転送し、転送先に設けられた表示装置に医用画像を表示する。
【０００３】
一方、上記５１２×５１２マトリクス画像よりマトリクスサイズが大きい医用画像を出力可能なＸ線ＣＴ装置が開発されている。例えば、１０２４ｐｉｘｅｌ×１０２４ｐｉｘｅｌ以上のマトリクスサイズを有する医用画像（以降、１０２４×１０２４マトリクス画像と記載する。）が出力可能である。なお、１０２４×１０２４マトリクス画像は、５１２×５１２マトリクス画像と比較して、１枚あたり４倍のデータ容量を持つ。
【０００４】
ＣＴ撮影された医用画像の観察や撮影状況の確認のため、記憶装置からマトリクスサイズが大きい医用画像を読み出して表示する場合、データ容量の大きい医用画像を記憶装置から読み込むことになる。記憶装置に記憶される医用画像が１０２４×１０２４マトリクス画像であれば、５１２×５１２マトリクス画像と比較して、４倍のデータ容量を有する医用画像を読み込むことになる。すなわち、スペックの低い画像表示装置では、スムーズに観察や状況確認を行うことが困難である。
【０００５】
また、上記医用画像をＰＡＣＳを構成する画像サーバにネットワークを介して転送する場合、データ容量の大きい医用画像を転送することになるため、ネットワークに負荷が掛かり、ネットワークの渋滞を引き起こす原因となる。また、画像サーバによっては５１２×５１２マトリクス画像より大きいマトリクスサイズの医用画像に対応しておらず、医用画像を転送しても受け付けられない等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２００２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本実施形態の目的は、医用画像に関する運用効率を向上することができる医用画像処理装置およびＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、医用画像処理装置は、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数の医用画像に対して所定の画像処理を実行し、前記複数の医用画像ごとに、前記医用画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の処理画像を生成する画像処理部と、前記生成された処理画像を外部装置へ転送する転送部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係る医用画像診断装置および医用画像表示装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置および画像サーバの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すシステム制御回路における画像処理機能の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４は、図２に示すＣＴコンソールにおける画像生成について説明するための図である。
【図５】図５は、図２に示すＣＴコンソールにおける画像生成について詳細に説明するための図である。
【図６】図６は、図２に示すシステム制御回路における画像転送機能の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、図２に示すＣＴコンソールにおける表示回路に表示されたスライスに関する複数の低画素数画像を示す図である。
【図８】図８は、図２に示す画像サーバへ転送される、選択された低画素数画像と画素の座標が一致する各スライスに関する低画素数画像を示す図である。
【図９】図９は、図２に示す画像サーバへ転送される、選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像を示す図である。
【図１０】図１０は、図２に示す画像サーバにおける、転送された複数の低画素数画像からＣＴ画像を復元するまでの流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、図２に示す画像サーバにおける画像復元について説明するための図である。
【図１２】図１２は、図２に示す画像サーバにおける画像復元について説明するための図である。
【図１３】図１３は、図２に示す画像サーバにおける画像復元について説明するための図である。
【図１４】図１４は、図２に示すＣＴコンソールにおける処理と画像サーバにおける処理との一連の流れ（変形例１）を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、図２に示す画像サーバの表示回路に表示される画像表示の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図２に示す画像サーバの表示回路に表示される画像表示の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、図２に示すＣＴコンソールにおける処理と画像サーバにおける処理との一連の流れ（変形例２）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る医用画像処理装置を備える医用画像診断装置および医用画像表示装置について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、実施形態に係る医用画像診断装置１および医用画像表示装置５を示すブロック図である。例えば、本実施形態に係る医用画像診断装置１は、被検体Ｓに対して医用撮像を実行し、被検体Ｓに関する三次元のボリュームデータを生成する。また、本実施形態に係る医用画像表示装置５は、医用画像を読影等のために表示する。なお、医用画像診断装置１は、三次元の医用画像を生成可能なモダリティであれば何でもよい。例えば、Ｘ線ＣＴ装置や磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）である。以降、実施形態では、医用画像診断装置１として、Ｘ線ＣＴ装置１について記載する。また、医用画像表示装置５は、医用画像診断装置１に接続されたコンピュータであれば何でもよい。例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーションである。サーバであれば、ＰＡＣＳ等である。以降、実施形態では、医用画像表示装置５として、ＰＡＣＳを構成する画像サーバ５について記載する。Ｘ線ＣＴ装置１および画像サーバ５は、ネットワークＮＷを介して互いに接続されており、Ｘ線ＣＴ装置１において生成されたボリュームデータを構成するＣＴ画像を画像サーバ５へ転送し、画像サーバ５において当該ＣＴ画像を管理する。
【００１２】
ここで、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１および画像サーバ５の構成について詳しく説明する。図２は、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１および画像サーバ５の構成を示すブロック図である。まず、Ｘ線ＣＴ装置１について説明する。
【００１３】
図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台２、ＣＴ用寝台３およびＣＴコンソール４を備える。架台２は、スリップリング（slip ring）２１、管電圧発生装置２２、Ｘ線管２３、Ｘ線検出器２４、データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）２５、非接触データ伝送装置２６、架台制御回路２７および回転駆動装置（電動機）２８を有する。回転リング２９の開口部には、被検体Ｓを載置可能な天板３１が挿入される。天板３１は、回転リング２９の中心軸に沿って移動可能にＣＴ用寝台３に支持される。ここで、天板３１に載置された被検体Ｓの体軸が回転リング２９の中心軸に一致するよう、天板３１が位置決めされる。
【００１４】
管電圧発生装置２２は、架台制御回路２７を介したＣＴコンソール４による制御の下で、Ｘ線管２３に印加する管電圧と、Ｘ線管２３に供給する管電流（フィラメント電流（Filament current））とを発生する。Ｘ線管２３は、スリップリング２１を介して、管電圧発生装置２２からの管電圧の印加および管電流の供給を受け、Ｘ線の焦点から天板３１に載置された被検体ＳへＸ線を放射する。Ｘ線検出器２４は、回転リング２９の回転軸を挟んでＸ線管２３に対峙する位置に取り付けられる。Ｘ線検出器２４は、Ｘ線を検出する複数の検出素子を有する。当該複数の検出素子は、チャンネル方向および列方向に関して二次元状に配列される。Ｘ線検出器２４の出力側には、ＤＡＳ２５が接続される。
【００１５】
ＤＡＳ２５は、Ｘ線検出器２４の各素子の電流信号を電圧に変換するＩＶ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このアンプの出力信号をディジタル信号変換するアナログ・ディジタル・コンバータとを有する。ＤＡＳ２５は、出力したデータ（生データ（raw data））を、磁気送受信又は光送受信を用いた非接触データ伝送装置２６を経由して、ＣＴコンソール４へ伝送する。
【００１６】
架台制御回路２７は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを含む。架台制御回路２７のプロセッサは、ＣＴコンソール４から出力される制御信号に応じて、架台２内に設けられる各構成の動作を統括的に制御する。また、架台制御回路２７のプロセッサは、ＣＴ用寝台３に設けられる各構成の動作を制御する。
【００１７】
具体的には、架台制御回路２７は、所定のスキャンシーケンスに従って撮影を行うように、管電圧発生装置２２からスリップリング２１への電力供給を制御する。また、架台制御回路２７は、回転駆動装置２８を制御することで、回転リング２９を回転させる。架台制御回路２７は、架台制御回路２７を介して寝台駆動装置３２を制御することで天板３１を移動させる。天板３１の移動により天板３１に載置された被検体Ｓが体軸方向に沿って移動される。
【００１８】
ＣＴ用寝台３は、被検体Ｓを載置する天板３１および寝台駆動装置３２を有する。寝台駆動装置３２は、架台制御回路２７を介したＣＴコンソール４による制御、または架台制御回路２７による制御の下で、天板３１を移動する。例えば、寝台駆動装置３２は、天板３１に載置された被検体Ｓの体軸が回転リング２９の中心軸に一致するよう、天板３１を被検体Ｓに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置３２は、架台２を用いて実行されるＸ線ＣＴ撮影に応じて、天板３１を被検体Ｓの体軸方向に沿って移動する。
【００１９】
ＣＴコンソール４は、前処理回路４１、再構成回路４２、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４３、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路４４、表示回路４５、記憶回路４６およびシステム制御回路４７を備える。
【００２０】
前処理回路４１は、非接触データ伝送装置２６から出力された生データに対して前処理を施す。前処理には、例えば、生データに対する対数変換処理、チャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下または、信号脱落を補正する処理等が含まれる。前処理回路４１は、前処理を施した再構成処理直前のデータ（投影データと称される。）を、再構成回路４２および記憶回路４６へ伝送する。
【００２１】
再構成回路４２は、メモリと所定のプロセッサによって実現される。再構成回路４２は、例えば、前処理回路４１から伝送された投影データセットに基づいて、略円柱形のボリュームデータを再構成する。当該ボリュームデータは、スライス方向に配列された複数のスライスに関する複数のＣＴ画像により構成される。再構成回路４２は、再構成されたボリュームデータを記憶回路４６へ伝送する。また、再構成回路４２は、上記投影データセットから二次元ＣＴ画像（断層画像、以降、単にＣＴ画像と記載）を再構成する。再構成回路４２は、再構成されたＣＴ画像を記憶回路４６へ伝送する。
【００２２】
入力インターフェース回路４３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インターフェース回路４３は、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換しシステム制御回路４７へ出力する。なお、本実施形態において、入力インターフェース回路４３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号をシステム制御回路４７へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース回路４３の例に含まれる。通信インターフェース回路４４は、有線あるいは無線にて当該画像サーバ５と通信する。
【００２３】
表示回路４５は、システム制御回路４７による制御に従い種々のデータおよび上記ＣＴ画像および上記三次元画像等を表示する。具体的には、表示回路４５は、表示インターフェース回路と表示機器とを有する。表示インターフェース回路は、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換する。表示信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表すビデオ信号を表示する。例えば、表示回路４５は、ＣＴ４コンソールにおける読影や撮影状況の確認等において、複数の低画素数画像およびＣＴ画像を閲覧する操作者から入力インターフェース回路４３を介して入力された入力指示に従い、記憶回路４６に記憶された低画素数画像およびＣＴ画像を切り替えて表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイまたは当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００２４】
記憶回路４６は、比較的大容量のデータを記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等である。例えば、記憶回路４６は、再構成回路４２により再構成されたボリュームデータおよびＣＴ画像を記憶する。なお、記憶回路４６は、ＨＤＤ等の磁気ディスク以外にも、光磁気ディスクやＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを利用してもよい。また、記憶回路４６の保存領域は、Ｘ線ＣＴ装置１内にあってもよいし、ネットワークＮＷで接続された外部記憶装置内にあってもよい。また、記憶回路４６は、本実施形態に係る画像処理プログラムおよび画像転送プログラムを記憶する。
【００２５】
システム制御回路４７は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを含む。システム制御回路４７のメモリは、記憶回路４６から読み出された画像処理プログラムを一時的に記憶する。システム制御回路４７のプロセッサは、メモリに記憶された画像処理プログラムを実行することにより、画像処理機能４７１を実現する。画像処理機能４７１の実現により、システム制御回路４７は、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数のＣＴ画像に対して所定の画像処理を実行し、複数のＣＴ画像ごとに、当該ＣＴ画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の低画素数画像を生成する。なお、システム制御回路４７における画像生成の詳細については、後ほど記述する。
【００２６】
また、システム制御回路４７のメモリは、記憶回路４６から読み出された画像転送プログラムを一時的に記憶する。システム制御回路４７のプロセッサは、メモリに記憶された画像転送プログラムを実行することにより、画像転送機能４７２を実現する。画像転送機能４７２の実現により、システム制御回路４７は、生成した複数の低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。なお、システム制御回路４７における画像転送の詳細については、後ほど記述する。
【００２７】
次に、本実施形態に係る画像サーバ５について説明する。図２に示す画像サーバ５は、入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５２、表示回路５３、記憶回路５４、システム制御回路５５および画像データベース５６を備える。
【００２８】
入力インターフェース回路５１は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、および表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイ等によって実現される。入力インターフェース回路５１は、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換しシステム制御回路５５へ出力する。なお、本実施形態において、入力インターフェース回路５１は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号をシステム制御回路５５へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース回路５１の例に含まれる。通信インターフェース回路５２は、有線あるいは無線にて当該ＣＴコンソール４と通信する。
【００２９】
表示回路５３は、システム制御回路５５による制御に従い種々のデータおよび上記転送された低画素数画像等を表示する。具体的には、表示回路５３は、表示インターフェース回路と表示機器とを有する。表示インターフェース回路は、表示対象を表すデータをビデオ信号に変換する。表示信号は、表示機器に供給される。表示機器は、表示対象を表すビデオ信号を表示する。例えば、表示回路５３は、画像サーバ５における読影等において複数の低画素数画像を閲覧する閲覧者から入力インターフェース回路５１を介して入力された入力指示に従い、画像データベース５６に記憶された低画素数画像およびＣＴ画像を切り替えて表示する。表示機器としては、例えば、ＣＲＴディスプレイ（Cathode Ray Tube Display）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）、プラズマディスプレイまたは当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００３０】
記憶回路５４は、比較的大容量のデータを記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等である。なお、記憶回路５４は、ＨＤＤ等の磁気ディスク以外にも、光磁気ディスクやＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクを利用してもよい。また、記憶回路５４の保存領域は、ネットワークＮＷで接続された外部記憶装置内にあってもよい。また、記憶回路５４は、本実施形態に係る画像復元プログラムを記憶する。
【００３１】
システム制御回路５５は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等のプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを含む。システム制御回路５５のメモリは、記憶回路５４から読み出された画像復元プログラムを一時的に記憶する。システム制御回路５５のプロセッサは、メモリに記憶された画像復元プログラムを実行することにより、画像復元機能５５１を実現する。画像復元機能５５１の実現により、システム制御回路５５は、上記ＣＴコンソール４から転送された複数の低画素数画像から、元となったＣＴ画像を復元する。なお、システム制御回路５５における画像復元の詳細については、後ほど記述する。
【００３２】
画像データベース５６は、大容量のデータを記憶可能なＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）等である。画像データベース５６は、上記ＣＴコンソール４から転送された複数の低画素数画像等を記憶する。
【００３３】
ここで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１および画像サーバ５においてそれぞれ実行される処理について、具体的に説明する。以降、処理対象となるＣＴ画像は、２０４８×２０４８マトリクス画像と仮定して記載する。また、低画素数画像は、５１２×５１２マトリクス画像とする。なお、ＣＴ画像はいかなる画素数であってもよい。また、低画素数画像は、ＣＴ画像より低ければ、いかなる画素数であってもよい。
【００３４】
（ＣＴコンソール４における画像生成および対応付け）
図３は、図２に示すシステム制御回路４７における画像処理機能４７１の流れを示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えば、ネットワークＮＷを介して外部装置に転送する場合にデータ容量に起因する遅延を生じない画像を生成するために行われる。
【００３５】
まず、ステップＳａ１において、システム制御回路４７は、記憶回路４６に記憶された、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数のＣＴ画像を入力する。例えば、図４に示すように、２０４８ｐｉｘｅｌ×２０４８ｐｉｘｅｌのマトリクスサイズを有するアキシャル（Axial）断面のＣＴ画像を入力する。
【００３６】
ステップＳａ２において、システム制御回路４７は、画像処理機能４７１として、入力された複数のＣＴ画像に対してマトリクスサイズ低減処理を実行する。システム制御回路４７は、複数のＣＴ画像ごとに、当該ＣＴ画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の低画素数画像を生成する。例えば、図４に示すように、スライス１に関する単一の２０４８×２０４８マトリクス画像から複数の５１２×５１２マトリクス画像を生成する。
【００３７】
ここで、本実施形態におけるシステム制御回路４７は、マトリクスサイズ低減処理として、サンプリング処理を実行する。本実施形態におけるサンプリング処理により、ボリュームデータを構成する複数のＣＴ画像ごとに等間隔で配列された複数の画素を、複数の画素位置をシフトさせながら抽出し、抽出された複数の画素に基づく低画素数画像（サンプリング画像とも称される。）を生成する。具体的には、図５に示すように、スライス１に関するＣＴ画像を同一サイズを有する複数の領域に分割する。本実施形態では、スライス１に関するＣＴ画像が５１２ｐｉｘｅｌ×５１２ｐｉｘｅｌのマトリクスサイズを有する複数の領域に分割される。次に分割された複数の領域各々を構成する各画素に、当該領域を構成する画素に等しい個数の複数の番号のうちの領域内における画素位置に応じた番号を付する。本実施形態における各領域は、それぞれ４×４＝１６個の画素を有する。このため、図５に示すように、各領域の左上の画素から右下の画素に向かって順に１〜１６の番号を付する。
【００３８】
さらに複数の領域から同一の画素番号が付された複数の画素を選択し、選択された複数の画素に基づいて低画素数画像を構築する。例えば、図５に示すように、スライス１に関する各領域の画素１〜１６に等しい低画素数画像１−１〜１−１６を生成する。すなわち、本実施形態における低画素数画像とは、単一のスライスに関するＣＴ画像の各領域における同一の画素番号を付された画素により構築される画像のことである。
【００３９】
ステップＳａ３において、システム制御回路４７は、当該ＣＴ画像と、サンプリング処理により生成された複数の低画素数画像とを対応付ける。例えば、低画素数画像１−１の画素は、スライス１に関する各領域における画素番号１を付された画素に対応する。本実施形態では、当該ＣＴ画像と複数の低画素数画像とを対応付けるため、当該ＣＴ画像のスライス番号と複数の低画素数画像の各画素番号とを対応付ける付帯情報を各低画素数画像に付帯する。
【００４０】
上記工程により、スライスに関するＣＴ画像から低画素数画像を生成し、当該ＣＴ画像と低画素数画像とを対応付ける。
【００４１】
（ＣＴコンソール４から画像サーバ５への画像転送）
図６は、図２に示すシステム制御回路４７における画像転送機能４７２の流れを示すフローチャートである。図６に示す処理は、例えば、検像段階において行われる。
【００４２】
まず、ステップＳｂ１において、システム制御回路４７は、入力インターフェース回路５１を介して入力されたＣＴコンソール４の操作者による入力指示に従い、全スライスに関する複数の低画素数画像の中から転送対象となる低画素数画像を選択する。ここで、当該全スライスに関する複数の低画素数画像の中から転送対象となる低画素数画像を選択するのは、不要な画像転送を防ぎ、ネットワークＮＷに負荷が掛かることに起因する渋滞を防ぐためである。
【００４３】
具体的には、図７に示すような複数の低画素数画像を全スライスごとに表示回路４５に表示する。表示方法については、図７に限定されない。ここで、複数の低画素数画像は、単一のＣＴ画像から生成されるが、由来する画素が異なるため、低画素数画像間で見え方に差異がある。操作者は、表示回路４５に表示された複数の低画素数画像を観察し、複数の低画素数画像のうちの読影に最適と思われる任意の低画素数画像を選択する。例えば、大まかに観察する画像を観察する場合、入力インターフェース回路４３を介して上下左右にローミングすることで画像を選択するようにする。なお、操作者により低画素数画像の観察を行う場合、選択された低画素数画像に対応するＣＴ画像を表示回路４５に表示してもよい。これにより、必要な画像のみを詳細に観察することができるようになり、必要な画像を見つけるために、大きいデータを何度も呼び出す必要が無くなり、高速に観察することができる。また、操作者の選択に応じて、図７に示すような選択枠を表示回路４５に表示してもよい。本実施形態において、操作者は、読影に最適と思われる低画素数画像として低画素数画像１−１１を選択する。
【００４４】
ステップＳｂ２において、システム制御回路４７は、画像転送機能４７２として、操作者により選択された低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。具体的には、システム制御回路４７は、選択された低画素数画像と画素の座標が一致する各スライスに関する低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。例えば、ステップＳｂ１において選択された低画素数画像１−１１の画素に付された画素番号は「１１」である。すなわち、同一の画素番号「１１」を付されたスライスに関する低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。例えば、撮影された全スライスの枚数が３００枚だと仮定すると、図８に示すように、画素番号「１１」を付されたスライス２〜３００に関する低画素数画像１−１１〜３００−１１を画像サーバ５へ転送する。なお、選択された低画素数画像１−１１は、図９に示すスライスに関する全ての低画素数画像として画像サーバ５へ転送することとする。なお、本実施形態のように全スライスに関する低画素数画像を転送しても、操作者による入力指示により転送するスライスの範囲を選択して転送してもよい。
【００４５】
また、システム制御回路４７は、選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。例えば、ステップＳｂ１において選択された低画素数画像１−１１は、スライス１に対応する。すなわち、図９に示すように、選択された低画素数画像１−１１に対応するスライス１に関する全ての低画素数画像１−１〜１−１６を画像サーバ５へ転送する。スライス１に関する全ての低画素数画像１−１〜１−１６を画像サーバ５へ転送することで、画像サーバ５において低画素数画像１−１〜１−１６からスライス１に関するＣＴ画像を復元することが可能になる。
【００４６】
このとき、当該転送対象となる低画素数画像と共に、対応する付帯情報を転送する。
【００４７】
上記工程により、複数の低画素数画像のうちの選択された低画素数画像を、対応する付帯情報と共に転送する。なお、上記実施形態では、単一のスライスに関する複数の低画素数画像を転送しているが、これに限定されない。システム制御回路４７は、全スライスに関する全画素番号の低画素数画像を転送してもよい。
【００４８】
（画像サーバ５でのＣＴ画像の復元）
図１０は、図２に示す画像サーバ５における、転送された複数の低画素数画像からＣＴ画像を復元するまでの流れを示すフローチャートである。図１０に示す処理は、例えば、画像サーバ５における読影段階で行われる。上記ＣＴコンソール４から転送された複数の低画素数画像および付帯情報は、画像データベース５６に記憶されている。
【００４９】
まず、ステップＳｃ１において、システム制御回路５５は、画像データベース５６に記憶された複数の低画素数画像および付帯情報を読み出し、入力する。例えば、ＣＴコンソール４から転送された複数の低画素数画像１−１〜１−１６および複数の低画素数画像１−１〜１−１６に対応する付帯情報を入力する。
【００５０】
ステップＳｃ２において、システム制御回路５５は、画像復元機能５５１として、複数の低画素数画像に基づいて、ＣＴ画像を復元する。具体的には、付帯情報を利用して、複数の低画素数画像に含まれる複数の画素を再配列して、当該ＣＴ画像を復元する。例えば、図１１に示すように、スライス１に関する複数の低画素数画像１−１〜１−１６は、スライス１に関する各領域における画素番号１〜１６を付された画素を含む。システム制御回路５５は、画素番号１〜１６を付された画素を対応する元の領域に再配列することで、当該ＣＴ画像を復元する。ステップＳｃ３において、システム制御回路５５は、復元されたＣＴ画像を出力する。
【００５１】
上記工程により、転送された複数の低画素数画像からＣＴ画像を復元する。
【００５２】
なお、本実施形態では、転送された複数の低画素数画像から、マトリクスサイズ低減処理以前のＣＴ画像を復元する場合について記載したが、これのみに限定されない。本実施形態では、複数の低画素数画像からＣＴ画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の復元画像を復元してもよい。具体的には、図１２に示すように、複数の低画素数画像のうちの少なくとも２つの低画素数画像に含まれる画素を再配列して、スライス１に関する複数の復元画像１−１Ｒ〜１−４Ｒを復元する。例えば、４枚の低画素数画像１−１，１−３，１−９，１−１１に含まれる画素を復元画像を構成する各領域に左上から右下に向かって１、３、９、１１と配列することで、復元画像１−１Ｒを復元する。図１２に示す復元画像１−１Ｒ〜１−４Ｒは、１０２４ｐｉｘｅｌ×１０２４ｐｉｘｅｌのマトリクスサイズを有する。
【００５３】
また、図１３に示すように、復元画像１−１Ｒ〜１−４Ｒを拡大して、元のＣＴ画像と同一のマトリクスサイズを有する、スライス１に関する複数の復元画像１−１ＲＢ〜１−４ＲＢを取得してもよい。画素数を倍にする場合、図１３に示すように、隣接する画素に同一の画素値を割り当てる。ここで、復元画像１−１Ｒ〜１−４Ｒは、元のＣＴ画像の１／２の画像解像度を有する。復元画像１−１ＲＢ〜１−４ＲＢは、元のＣＴ画像と同一のマトリクスサイズを有するが、元のＣＴ画像の１／２の画像解像度を有する。このため、復元画像１−１Ｒ〜１−４Ｒおよび復元画像１−１ＲＢ〜１−４ＲＢは、元のＣＴ画像よりデータ容量が小さく、かつ元のＣＴ画像より読影または撮影状況を観察しやすい。
【００５４】
ここで、実際の運用における上記各処理について、本実施形態に係るＣＴコンソール４と画像サーバ５との間での一連のやり取りと共に説明する。
【００５５】
（実施例１）
図１４は、図２に示すＣＴコンソール４における処理と画像サーバ５における処理との一連の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
ステップＳｄ１において、ＣＴコンソール４は、サンプリング処理を実行する。ステップＳｄ２において、ＣＴコンソール４は、当該ＣＴ画像と、サンプリング処理により生成された全スライスに関する複数の低画素数画像とを対応付ける。ステップＳｄ３において、ＣＴコンソール４は、全スライスに関する複数の低画素数画像を表示回路４５に表示する。ステップＳｄ４において、ＣＴコンソール４は、入力インターフェース回路４３を介して入力されたＣＴコンソール４の操作者による入力指示に従い、生成した全スライスに関する複数の低画素数画像の中から転送対象となる低画素数画像を選択する。ステップＳｄ５において、ＣＴコンソール４は、操作者により選択された低画素数画像を付帯情報と共に画像サーバ５へ転送する。また、ＣＴコンソール４は、選択された低画素数画像と同一の画素番号が付された全スライスに関する低画素数画像と、選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像とを画像サーバ５へ転送する。
【００５７】
ステップＳｄ６において、画像サーバ５は、ＣＴコンソール４から転送された複数の低画素数画像および付帯情報を画像データベース５６に記憶する。ステップＳｄ７において、画像サーバ５は、複数の低画素数画像に基づいてＣＴ画像を復元する。復元されたＣＴ画像は、復元に使用した複数の低画素数画像および付帯情報と対応付けて、画像データベース５６に記憶される。ステップＳｄ８において、画像サーバ５は、入力インターフェース回路５１を介して入力された画像サーバ５の閲覧者による入力指示に従い、当該低画素数画像と復元されたＣＴ画像とを切り替えて表示する。
【００５８】
図１５および図１６は、図２に示す表示回路５３に表示される画像表示の一例を示す図である。図１５に示すように、表示回路５３の表示画面Ｄには、表示領域Ａ１と表示領域Ａ２が設けられる。例えば、表示領域Ａ１には、画像データベース５６に記憶された複数の低画素数画像Ｉｍｇ１が表示される。また、表示領域Ａ２には、入力インターフェース回路４３を介してカーソルＣを操作することで選択された、低画素数画像Ｉｍｇ２が表示される。図１５では、表示領域Ａ１において低画素数画像１−１１が選択されているため、表示領域Ａ２には、選択された低画素数画像１−１１が表示される。また、図１６に示すように、表示領域Ａ２に表示された低画素数画像Ｉｍｇ２に対応するＣＴ画像Ｉｍｇ３が表示領域Ａ３に表示される。例えば、表示領域Ａ２に表示された低画素数画像Ｉｍｇ２に対応するＣＴ画像へのリンクが設定されており、カーソルＣにより表示領域Ａ２に表示された低画素数画像Ｉｍｇ２をクリックする、またはカーソルＣを表示領域Ａ２に表示された低画素数画像Ｉｍｇ２に移動させることにより、対応するＣＴ画像が画像データベース５６から読み出され、ＣＴ画像Ｉｍｇ３が表示回路５３に表示される。なお、ＣＴ画像を表示するためのトリガは、上記に限定されない。
【００５９】
上記工程により、当該低画素数画像と復元されたＣＴ画像とを切り替えて表示することができる。すなわち、大まかな観察をデータ容量の小さい低画素数画像で行い、詳細に観察したい場合、低画素数画像より画素数が大きいＣＴ画像で観察することができる。これにより、効率よく画像を観察することができる。なお、低画素数画像とＣＴ画像との切り替えは、表示回路４５における転送対象となる画像の選択時において行ってもよい。また、図１４において、ＣＴ画像の復元を画像表示前に実行しているが、本実施形態はこれのみに限定されない。例えば、詳細に観察する場合に都度ＣＴ画像を復元し、ＣＴ画像を表示するようにしてもよい。
【００６０】
（実施例２）
図１４では、転送対象となる低画素数画像をすべて医用画像診断装置１において選択する場合について記載したが、本実施形態はこれのみに限定されない。図１７は、図２に示すＣＴコンソール４における処理と画像サーバ５における処理との一連の流れを示すフローチャートである。図１７では、ＣＴコンソール４において、操作者により選択された低画素数画像と同一の画素番号を付された全スライスに関する複数の低画素数画像を先に画像サーバ５へ転送する場合について記載する。なお、図１４と重複する部分については記載を省略する。
【００６１】
図１７に示すように、ステップＳｅ５において、ＣＴコンソール４は、操作者により選択された低画素数画像を付帯情報と共に画像サーバ５へ転送する。図１７において、ＣＴコンソール４は、選択された低画素数画像と同一の画素番号を付された全スライスに関する複数の低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。ステップＳｅ６において、画像サーバ５は、ＣＴコンソール４から転送された同一の画素番号を付された全スライスに関する低画素数画像および付帯情報を画像データベース５６に記憶する。ステップＳｅ７において、画像サーバ５は、記憶された同一の画素番号を付された全スライスに関する低画素数画像を表示回路５３に表示する。ここで、閲覧者は、同一の画素番号を付された全スライスに関する低画素数画像を大まかに観察する。この場合、入力インターフェース回路４３を介して上下左右にローミングすることで画像を選択するようにする。
【００６２】
ステップＳｅ８において、入力インターフェース回路５１を介した閲覧者の入力指示により、表示回路５３に表示された同一の画素番号を付された全スライスに関する低画素数画像の中から読影に最適と思われる低画素数画像を選択する。ステップＳｅ９において、画像サーバ５は、ステップＳｅ８において選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像を画像サーバ５へ転送することを指示する転送指示をＣＴコンソール４へ出力する。ステップＳｅ１０において、ＣＴコンソール４は、画像サーバ５からの転送指示を受け、ステップＳｅ８において選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像を画像サーバ５へ転送する。ステップＳｅ１２において、画像サーバ５は、ＣＴコンソール４から転送されたステップＳｅ８において選択された低画素数画像に対応するスライスに関する全ての低画素数画像を画像データベース５６に記憶する。ステップＳｅ１２において、画像サーバ５は、複数の低画素数画像および付帯情報に基づいてＣＴ画像を復元する。復元されたＣＴ画像は、復元に使用した複数の低画素数画像および付帯情報と対応付けて、画像データベース５６に記憶される。ステップＳｅ１３において、画像サーバ５は、入力インターフェース回路５１を介して入力された画像サーバ５の閲覧者による入力指示に従い、当該低画素数画像と復元されたＣＴ画像とを切り替えて表示する。
【００６３】
上記工程により、当該低画素数画像と復元されたＣＴ画像とを切り替えて表示することができる。すなわち、画像サーバ５において大まかな観察をデータ容量の小さい低画素数画像で行い、詳細に観察したい場合、Ｘ線ＣＴ装置１から詳細に観察したいスライスに関する複数の低画素数画像を転送し、複数の低画素数画像からＣＴ画像を復元する。これにより、低画素数画像より画素数が大きいＣＴ画像で観察することができる。これにより、効率よく画像を観察することができる。なお、低画素数画像とＣＴ画像との切り替えは、表示回路４５における転送対象となる画像の選択時において行ってもよい。また、図１７において、ＣＴ画像の復元を画像表示前に実行しているが、本実施形態はこれのみに限定されない。例えば、選択された場合に都度ＣＴ画像を復元し、表示するようにしてもよい。
【００６４】
（総括）
上記の説明の通り、本実施形態に係る医用画像診断装置におけるシステム制御回路４７は、画像処理機能４７１および画像転送機能４７２を実現する。画像処理機能４７１の実現により、システム制御回路４７は、ボリュームデータを構成する複数のスライスに関する複数の医用画像に対して所定の画像処理を実行し、複数の医用画像ごとに、医用画像より少ない画素数を有し、かつ互いに異なる画素に由来する複数の処理画像を生成する。画像転送機能４７２の実現により、システム制御回路４７は、生成された処理画像を画像サーバ５へ転送する。
【００６５】
上記の構成により、本実施形態に係る医用画像処理装置は、画素数の少ない処理画像によりシステムに負荷を掛けないスムーズな観察、かつ診断能を下げることがない観察を実現することができる。また、サーバ等への転送、サーバでの画像観察においても、負荷が軽減され、ネットワークＮＷの渋滞を生じることなく、サーバにおいてもスムーズな観察、かつ診断能を下げることがない観察を実現することができる。
【００６６】
かくして、本実施形態に係る医用画像処理装置は、医用画像に関する運用効率を向上することができる。
【００６７】
なお、上記実施形態において、スライスに関する低画素数画像を生成し、Ｘ線ＣＴ装置１から画像サーバ５へ転送しているが、これに限定されない。本実施形態では、任意の断面画像を生成してもよい。例えば、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像やＣＰＲ（Curve Planer Reconstruction）画像を生成してもよい。
【００６８】
本実施形態では、システム制御回路４７が画像処理機能４７１として、サンプリング画像を生成する場合について記載したが、本実施形態はこれのみに限定されない。本実施形態におけるシステム制御回路４７は、複数の低画素数画像として、ＣＴ画像を複数の領域に分割し、複数の領域にそれぞれ対応する複数の分割画像を生成してもよい。また、システム制御回路４７は、複数の低画素数画像として、ＣＴ画像から操作者により指定された複数の領域を抽出し、複数の領域に対応する複数の領域抽出画像を生成してもよい。
【００６９】
また、上記実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置１は、いわゆる第３世代であるとした。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管２３とＸ線検出器２４とが一体となって回転軸の周囲を皆伝する回転／回転型（Rotate／Rotate-Type）であるとした。しかしながら、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、それのみに限定されない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、リング状に配列された多数の受光帯が固定され、Ｘ線管２３のみが回転軸の周囲を回転する固定／回転型（Stationary／Rotate-Type）でもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、リング状に配列された多数の受光帯が固定され、リング状に陽極が配置され、電磁偏向により電子ビームを陽極に照射させる第５世代でもよい。
【００７０】
また、上記説明において用いた「所定のプロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のprocessor、circuit(circuitry)、processing circuit(circuitry)、operation circuit(circuitry)、arithmetic circuit(circuitry)、あるいは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）等を意味する。また、本実施形態の各構成要素（各処理部）は、単一のプロセッサに限らず、複数のプロセッサによって実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素（複数の処理部）を、単一のプロセッサによって実現するようにしてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７２】
１…Ｘ線ＣＴ装置、２…架台、３…ＣＴ用寝台、４…ＣＴコンソール、５…画像サーバ、２１…スリップリング（slip ring）、２２…管電圧発生装置、２３…Ｘ線管、２４…Ｘ線検出器、２５…データ収集回路（ＤＡＳ：Data Acquisition System）、２６…非接触データ伝送装置、２７…架台制御回路、２８…回転駆動装置（電動機）、２９…回転リング、３１…天板、３２…寝台駆動装置、４１…前処理回路、４２…再構成回路、４３…入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、４４…通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、４５…表示回路、４６…記憶回路、４７…システム制御回路、５１…入力インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、５２…通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路、５３…表示回路、５４…記憶回路、５５…システム制御回路、５６…画像データベース、４７１…画像処理機能、４７２…画像転送機能、５５１…画像復元機能。
【図１】
2017136208.tif 000003
【図２】
2017136208.tif 000004
【図３】
2017136208.tif 000005
【図４】
2017136208.tif 000006
【図５】
2017136208.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017136208.tif 000009
【図８】
2017136208.tif 000010
【図９】
2017136208.tif 000011
【図１０】
2017136208.tif 000012
【図１１】
2017136208.tif 000013
【図１２】
2017136208.tif 000014
【図１３】
2017136208.tif 000015
【図１４】
2017136208.tif 000016
【図１５】
2017136208.tif 000017
【図１６】
2017136208.tif 000018
【図１７】
2017136208.tif 000019