JP2955873B2

JP2955873B2 - 画像処理装置

Info

Publication number: JP2955873B2
Application number: JP2102022A
Authority: JP
Inventors: 渡伊藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: US5172418A; JPH03170129A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、診断に適する可視画像を表示するために医
用画像を表わす画像データに画像処理を施す画像処理装
置に関するものである。

（従来の技術）放射線画像等の画像を表わす画像データを得、この画
像データに適切な画像処理を施した後、この画像データ
に基づいて可視画像を再生出力することは医療の分野の
ほか種々の分野で行なわれている。たとえば、後の画像
処理に適合するように設計されたガンマ値の低いＸ線フ
ィルムを用いてＸ線画像を記録し、このＸ線画像が記録
されたフィルムからＸ線画像を読み取って電気信号に変
換し、この電気信号（画像データ）に画像処理を施した
後、CRTディスプレイ装置や写真感光材料等の記録材料
に可視画像として再生することにより、コントラスト、
シャープネス，粒状性等の画質性能の良好な可視画像を
得ることのできるシステムが開発されている。

また本願出願人により、放射線（Ｘ線，α線，β線，
γ線，電子線，紫外線等）を照射するとこの放射線エネ
ルギーの一部が蓄積され、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ーに応じて輝尽発光を示す
蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を利用して、人体等の被
写体の放射線画像情報を一旦シート状の蓄積性蛍光体に
記録し、この蓄積性蛍光体シートをレーザ光等の励起光
で走査して輝尽発光光を生ぜしめ、得られた輝尽発光光
の光電的に読み取って画像データを得、この画像データ
に基づき被写体の放射線画像を写真感光材料等の記録材
料、CRTディスプレイ装置等に可視像として出力させる
放射線画像記録再生システムがすでに提案されている
（特開昭55−12429号，同56−11395号，同55−163472
号，同56−104645号，同55−116340号等）。

このシステムは、従来の銀塩写真を用いる放射線写真
システムと比較して極めて広い放射線露出域にわたって
画像を記録しうるという実用的な利点を有している。す
なわち、蓄積性蛍光体においては、放射線露光量に対し
て蓄積後に励起によって輝尽発光する発光光の光量が極
めて広い範囲にわたって比例することが認められてお
り、従って種々の撮影条件により放射線露光量がかなり
大幅に変動しても、蓄積性蛍光体シートより放射される
輝尽発光光の光量を読取ゲインに適当な値に設定して光
電変換手段により読み取って電気信号に変換し、この電
気信号を用いて写真感光材料等の記録材料、CRTディス
プレイ装置等の画像表示装置に放射線画像を可視画像と
して出力させることによって、放射線露光量の変動に影
響されない放射線画像を得ることができ、被爆線量の低
減が要請される医用画像を得る場合特に好ましいもので
ある。

（発明が解決しようとする課題）上記各種システムにおいて、前述したように観察・診
断に適した可視画像を得るために得られた画像データに
各種の画像処理を施すことが一般に行なわれており、本
出願人も好適な画像処理方法について種々提案している
（たとえば特開昭55−87983号公報，同55−163472号公
報，特開平１−106275号公報，同１−106276号公報参
照）。

しかし提案された各種画像処理方法は具体的な画像に
これを適用するにあたってはたとえばどの空間周波数を
どの程度強調（または減衰）させるか等を定める必要が
ある。多数の画像を取扱うシステムにおいて、具体的な
各画像について個々に画像処理条件を試行錯誤的に定め
るのは非常に煩わしく非能率であるため、画像をグルー
プ分けし、各グループ毎に画像処理方法をあらかじめ定
めておく方法が一般に採用され、医用画像を取扱うシス
テムにおいては、通常、撮影部位（たとえば頭部，頸
部，胸部，腹部等）や撮影条件（通常撮影，断層撮影，
拡大撮影）によりグループ分けされている。

しかし、医用画像においては、たとえば胸部の画像で
あっても、診断する医師はたとえば心臓部に着目するこ
ともあり、肺野部に着目することもあるため、胸部全体
がある程度良好な画質となるように画像処理条件が定め
られる。しかしこのことを換言すると心臓部も肺野部も
それぞれは最適な画像処理が施されていないことにな
る。

本発明は、上記事情に鑑み、診断を行なう医師の関心
のある領域等が最適に画像処理される確率を従来よりも
向上させた画像処理装置を提供することを目的とするも
のである。

（課題を解決するための手段）第１図は、本発明の第一の画像処理装置の構成を明示
したブロック図である。画像処理条件記憶部１には、診
断対象として考えられる各種病名と各病名に対応する画
像処理条件が記憶されている。

医用画像を表わす、画像処理の対象とされる画像デー
タS1は画像処理部２に入力される。またこれと同時にま
たはこれと相前後して画像データS1に対応する医用画像
について診断対象とされる病名が画像処理条件記憶部１
に通知され、画像処理条件記憶部１からは該病名に対応
する画像処理条件Ｐが画像処理部２に入力される。画像
処理部２では入力された画像処理条件Ｐに従って画像デ
ータS1に画像処理を施し画像処理済の画像データS2を生
成する。画像処理済の画像データS2は図示しない画像再
生装置に送られてこの画像データS2に基づく可視画像が
再生表示され、または図示しない画像記憶装置に送られ
て後日の再生のために記憶される。

ここで、上記病名は医用画像毎にマニュアルで入力す
るものであってもよいが、好ましくは、その患者の過去
の経歴や種々の検査結果等により病名を自動的に判定
し、自動的に判定された病名に対応する画像処理条件に
基づいて画像処理が施される。

本発明の第二の画像処理装置は、この好ましい態様を
構成するものであり、第２図にその構成が明示されてい
る。尚、この第２図において第１図に示したブロックと
同一のブロックには第１図に示した番号と同一の番号を
付し、重複説明は行なわない。

データ解析部３には、患者情報Ｉが入力される。ここ
で患者情報Ｉとは画像処理部２に入力される、もしくは
入力された画像データS1に対応する患者に関する情報を
総称する概念を表わし、例えば年齢，性別等の身体的特
徴、血液検査結果，尿検査結果等過去に行なわれた各種
検査の結果、酒やタバコを嗜む量、職歴、病歴、家族の
病歴等の問診結果等の情報をいうが、上記例示の情報の
全てを含む必要はなく、また上記例示の情報以外の情報
を含んでいてもよい。

また診断知識ベース記憶部４には、上記患者情報Ｉを
構成する個々の情報または個々の情報の組合せと診断対
象とされる各種病気の蓋然性とを結びつける診断知識ベ
ースがあらかじめ記憶される。この診断知識ベースにつ
いて例示すると、例えば炭鉱夫として15年以上仕事をし
ていたという患者情報があるときは塵肺である蓋然性が
最も高いとし、癌手術後の所定期間内であるという患者
情報があるときはその癌である蓋然性が高いとする等で
ある。

データ解析部３では、診断知識ベース記憶部４に記憶
されている診断知識ベースを参照して蓋然性の高い病名
が特定され、この病名が画像処理条件記憶部１に通知さ
れる。この後は上記第一の画像処理装置と同様に、画像
処理条件記憶部１に入力された病名に対応する画像処理
条件Ｐが該画像処理条件記憶部１から出力されて画像処
理部２に入力され、画像処理部２では入力された画像処
理条件Ｐに従って画像データS1に画像処理を施し画像処
理済の画像データS2を生成する。

尚、データ解析部３では、図に点線で示したように、
上記患者情報１のほか画像データS1も入力し、画像デー
タS1をサーチして、例えば癌に対応する陰影や肺に対応
する陰影等の病名を特定するに役立つ異常な陰影を自動
認識し（例えば、特開昭62−125481号公報，特願平１−
162901〜162909号参照）、これらの異常陰影が発見され
た場合はその陰影に対応する病名を指定するようにして
もよい。

尚、上記第一および第二の画像処理装置において、画
像処理条件記憶部１に入力される病名は１つである必要
はなく、複数の病名が入力されてこの複数の病気の双方
に適した画像処理条件Ｐを出力するようにしてもよく、
この複数の病気のそれぞれに適した複数の画像処理条件
Ｐを出力し、画像処理部２で画像データS1に複数の画像
処理を施し、複数の画像処理済画像データS2を生成する
ようにしてもよい。

（作用）本発明の第一の画像処理装置は、病名と画像処理条件
とを対応させて記憶しておき、診断対象とされる病名に
対応する画像処理条件に基づいて画像データに画像処理
を施すようにしたため、従来の撮影部位等により画像処
理条件を定めた場合と比べ、診断を行なう医師が関心を
示す領域等が最適に画像処理される確率が高められる。

ここで、上記病名は医用画像毎にマニュアルで入力す
るものであってもよいが、病名の診断は一旦画像を観察
した後に始めて下される場合もあり、この場合には一旦
画像を表示して概略の診断を行なった後病名を入力し、
その後画像処理を施した後始めて最適な画像処理の施さ
れた可視画像が表示されることになる。

これと比べ、本発明の第二の画像処理装置において
は、患者情報から病名を自動的に判定するようにしたた
め、最適な画像処理条件に基づいて画像処理の施された
画像を得るまでの時間が短縮されることにもなり、また
医師等可視画像の観察者を煩わせることが少なくなり、
より作業性の良い装置となる。

（実施例）以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。

ここでは、前述した蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）を
用いたシステムについて説明する。

第３図は、Ｘ線撮影装置の一例の概略図である。

このＸ線撮影装置10のＸ線源11からＸ線12が人体13の
胸部13aに向けて照射され、人体13を透過したＸ線12aが
蓄積性蛍光体シート14に照射されることにより、人体の
胸部13aの透過Ｘ線画像が蓄積性蛍光体シート14に蓄積
記録される。

第４図は、Ｘ線画像読取装置の一例と、本発明の画像
処理装置の一実施例であるコンピュータシステムとを表
わした斜視図である。

Ｘ線画像が記録された蓄積性蛍光体シート14がＸ線画
像読取装置20の所定位置にセットされる。この所定位置
にセットされた蓄積性蛍光体シート14は、モータ21によ
り駆動されるエンドレスベルト等のシート搬送手段22に
より、矢印Ｙ方向に搬送（副走査）される。一方、レー
ザー光源23から発せられた光ビーム24はモータ25により
駆動され矢印方向に高速回転する回転多面鏡26によって
反射偏向され、ｆθレンズ等の集束レンズ27を通過した
後、ミラー28により光路を変えて蓄積性蛍光体シート14
に入射し副走査の方向（矢印Ｙ方向）と略垂直な矢印Ｘ
方向に主走査する。蓄積性蛍光体シートの光ビーム24が
照射された箇所からは、蓄積記録されているＸ線画像情
報に応じた光量の輝尽発光光29が発散され、この輝尽発
光光29は光ガイド30によって導かれ、フォトマルチプラ
イヤ（光電子増倍管）31によって光電的に検出される。
上記光ガイド30はアクリル板等の導光性材料を成形して
作られたものであり、直線状をなす入射端面30aが蓄積
性蛍光体シート14上に主走査線に沿って延びるように配
され、円環状に形成された射出端面30bにフォトマルチ
プライヤ31の受光面が結合されている。入射端面30aか
ら光ガイド30内に入射した輝尽発光光29は、該光ガイド
30内の内部を全反射を繰り返して進み、射出端面30bか
ら射出してフォトマルチプライヤ31に受光され、Ｘ線画
像を表わす輝尽発光光29がフォトマルチプライヤ31によ
って電気信号に変換される。

フォトマルチプライヤ31から出力されたアナログ出力
信号S0は対数増幅器32で対数的に増幅され、A/D変換器3
3でディジタル化され、ディジタル信号としての画像デ
ータS1が得られる。

得られた画像データS1は、コンピュータシステム40に
入力される。このコンピュータシステム40は、本発明の
画像処理装置の一例を内包するものであり、CPUおよび
内部メモリが内蔵された本体部41,補助メモリとしての
フロッピィディスクが挿入されドライブされるドライブ
部42,オペレータがこのコンピュータシステム40に必要
な指示等を入力するためのキーボード43、および画像デ
ータに基づく可視画像やその他の必要な情報を表示する
ためのCRTディスプレイ44から構成されている。尚、コ
ンピュータシステム40内における各処理は、該各処理に
応じたプログラムが該コンピュータシステム40内で実行
されることにより実現されるものであり、したがってこ
こでは、第１図もしくは第２図に示す各ブロックの機能
を実現するためのハードウェア，ソフトウェアの組合せ
が、該各ブロックと同一視される。

ここで、このコンピュータシステム40が先ず本発明の
第一の画像処理装置の一例を内包するものとして説明す
る。

コンピュータシステム40内には、前述した撮影条件，
撮影部位毎の画像処理条件および病気毎の画像処理条件
の双方が前もってインプットされ記憶されている。

このコンピュータシステム40内で行なわれる画像処理
には、Ｘ線撮影の際のＸ線のゆらぎ等に起因したノイズ
を低減化するためのノイズ除去処理、Ｘ線画像の特定の
空間周波数成分を強調もしくは減衰させる周波数処理、
CRTディスプレイ44に表示される可視画像の階調，輝度
等を変更する処理等があり、画像処理条件とは例えばど
の周波数成分をどの程度強調するか、どの程度の階調と
するか等の画像処理に関する一連の条件をいう。

コンピュータシステム40に画像データS1が入力される
と、先ずは診断対象とすべき病気が何であるかに拘ら
ず、撮影条件，撮影部位毎に定められた画像処理条件に
従って入力された画像データS1に画像処理が施される。
この画像処理の施された画像データはCRTディスプレイ4
4に送られ、該CRTディスプレイ44の表面画面上に該画像
データに基づく可視画像が表示され、医師による観察の
対象とされる。ただしこの可視画像は上記のように撮影
条件，撮影部位毎に定められた画像処理条件に従って画
像処理の行なわれた画像データに基づく可視画像であ
り、医師がその患者に関して診断の対象とする病気に適
合した可視画像が表示されるとは限らないものである。
この医師はCRTディスプレイ44に表示された可視画像を
観察し、さらにその患者に関する種々の検査結果や問診
結果等の患者情報を参照して、診断対象とすべき病名を
キーボード43から入力する。これにより診断対象とすべ
き病名がコンピュータシステム40に通知されたこととな
り、このコンピュータシステム40では画像データS1にあ
らためて入力された病気の観察に適合する画像処理が施
されてCRTディスプレイ44にその病気の診断に適した可
視画像が表示される。尚、撮影条件，撮影部位毎に定め
られた画像処理条件による画像処理は行なわずに、患者
の問診，検査結果等のみに基づいて病名を判断し、キー
ボード43等から病名を入力するようにしてもよい。

次に、コンピュータシステム40が本発明の第二の画像
処理装置の一例を内包するものとして説明する。尚、こ
こではコンピュータシステム40内において、その機能
上、第２図に示す各ブロック１〜４に対応する演算が行
なわれる。以下、説明の都合上第２図に示すブロック１
〜４をコンピュータシステム40の各機能を表わすブロッ
クと考える。ただし、このことにより第２図に示したブ
ロック図により表わされる本発明が以下に説明する実施
例に限定されるものではないことはもちろんである。

このコンピュータシステム40内には前述した画像デー
タS1のほか該画像データS1に対応した患者情報Ｉが入力
される。この患者情報Ｉの入力は、検査，問診等の際に
フロッピィディスクに入力され、このフロッピィディス
クが第４図に示すドライブ部42に装填されることにより
行なわれる。尚、フロッピィディスクを介さずに各種検
査機器等をコンピュータシステム40と接続して患者情報
Ｉを直接入力するようにしてもよい。

第５図は、患者情報の一例を表わした図である。ここ
では、患者情報は撮影部位，問診結果，年齢，性別，病
歴，血縁者病歴等から構成されており、コード化された
データ形式でフロッピィディスクに記録され、該フロッ
ピィディスクからコンピュータシステム40に入力され
る。

コンピュータシステム40内の画像処理条件記憶部１に
は病名と画像処理条件との対応表が記憶されている。

また、診断知識ベース記憶部４には、上記患者情報Ｉ
から可能性の高い病名を指示するための種々の診断知識
ベースが記憶されている。データ解析部３では、この診
断知識ベース記憶部４に記憶された種々の診断知識ベー
スに基づいて、入力された患者情報Ｉから可能性の高い
病名を特定する。

第６図は、診断知識ベースの一例を表わした図であ
る。

この実施例では診断知識ベースは肺、腰椎等の撮影部
位毎に分類されており、入力された患者情報Ｉに撮影部
位が肺である旨表示されていた場合、第６図（ａ）に示
すような肺に関する診断知識ベースが参照される。

ここでこの診断知識ベースには炭鉱夫としての経験年
数を変数とした塵肺である可能性を表わす関数が含まれ
ており、入力された患者情報Ｉに患者の職歴として炭鉱
夫，経験年数10年とあった場合、上記関数から塵肺の可
能性が例えば30％である旨求められる。

また、診断知識ベースには一日に吸うタバコの本数と
喫煙年数とのかけ算（これまでに吸ったタバコの総本
数）に対する肺癌の可能性を表わす関数が記憶されてお
り、患者情報Ｉにタバコの喫煙量20本/1日,15年間とあ
った場合、肺癌である可能性が例えば20％と算出され
る。

また、患者本人の病歴として現在治療中の病気があれ
ばその病気である可能性に100％が割り当てられる。ま
た患者情報Ｉの家族の病歴の欄の記載からも各病気の可
能性が割り当てられる。

以上のようにして求められた病名Ｄは、コンピュータ
システム40内の画像処理条件記憶部１に入力され、該画
像処理条件記憶部１から画像処理部にその病気Ｄに対応
した画像処理条件Ｐが入力される。

尚、データ解析部３では、第２図に点線で示したよう
に、上記患者情報Ｉのほか画像データS1も入力し、画像
データS1をサーチして癌に対応する陰影や塵肺に対応す
る陰影等を自動認識し、これらの陰影が発見された場合
はその陰影に対応する病名を指定するようにしてもよ
い。

以上のようにして病名が特定され、この特定された病
名に対応する画像処理条件に基づいて画像データS1に画
像処理が施され、画像処理後の画像データS2が生成され
ると、この画像データS2はCRTディスプレイ44（第４図
参照）に送られ、CRTディスプレイ44にはこの画像デー
タS2に基づく可視画像が表示され、観察に供される。ま
たこの画像データS2は図示しない記憶装置に送られ長期
保存用として記憶される。

尚、上記のようにして求められた可能性の高い病気は
１つに限られるものではなく、可能性の高い複数の病気
を指定し、複数の画像処理を行ない順次にもしくは同時
に表示してもよい。

また上記実施例ではCRTディスプレイ上に可視画像を
表示する例であるが、例えばレーザプリンタ等を用いて
感光フイルム上に可視画像を表示するようにしてもよ
い。

尚、上記実施例は、蓄積性蛍光体シートを用いたシス
テムであるが、本発明の画像処理装置は蓄積性蛍光体シ
ートを用いて得られた医用画像を扱う場合に限られるも
のではなく、たとえば前述したＸ線フイルムを用いて得
られた医用画像，その他CTやMRI等を用いて得られた医
用画像等を取扱う場合に広く適用されるものである。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明の第一の画像処理
装置は、診断対象とされる各種病気毎の画像処理条件を
記憶しておく画像処理条件記憶部と、医用画像を表わす
画像データが入力されるとともに、該医用画像について
診断対象とされる病気に対応する画像処理条件が上記画
像処理条件記憶部から入力され、この入力された画像処
理条件に基づいて画像データに画像処理を施す画像処理
部とを備えているため、診断を行なう医師に関心のある
領域等が最適に画像処理される。

また本発明の第二の画像処理装置は上記画像処理条件
記憶部、画像処理部に加え、診断知識ベース記憶部を記
憶しておく診断知識ベース記憶部および患者情報に基づ
き診断知識ベースを参照して病気を特定するデータ解析
部を備えているため、上記第一の画像処理装置における
効果に加え、病名が自動的に特定されることにより病名
をマニュアルで特定する煩わしさから開放され、また最
適な画像を得るまでの時間が短縮され、より作業性のよ
い装置となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一の画像処理装置の構成を明示し
たブロック図、第２図は、本発明の第二の画像処理装置の構成を明示し
たブロック図、第３図は、Ｘ線撮影装置の一例の概略図、第４図は、Ｘ線画像読取装置の一例と、本発明の画像デ
ータ圧縮処理装置の一実施例であるコンピュータシステ
ムとを表わした斜視図、第５図は、患者情報の一例を表わした図、第６図は、診断知識ベースの一例を表わした図である。１……画像処理条件記憶部２……画像処理部、３……データ解析部４……診断知識ベース記憶部 10……Ｘ線撮影装置、14……蓄積性蛍光体シート 20……Ｘ線画像読取装置 23……レーザ光源、26……回転多面鏡 29……輝尽発光光、30……光ガイド 31……フォトマルチプライヤ 40……コンピュータシステム

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】診断対象とされる各種病気毎の画像処理条
件を記憶しておく画像処理条件記憶部と、医用画像を表わす画像データが入力されるとともに、該
医用画像について診断対象とされる病気に対応する画像
処理条件が前記画像処理条件記憶部から入力され、この
入力された画像処理条件に基づいて前記画像データに画
像処理を施す画像処理部とを備えたことを特徴とする画
像処理装置。
【請求項２】診断対象とされる各種病気毎の画像処理条
件を記憶しておく画像処理条件記憶部と、患者情報と病気の蓋然性とを結合する診断知識ベースを
記憶しておく診断知識ベース記憶部と、患者情報が入力され、前記診断知識ベースに基づいて蓋
然性の高い病気を特定するデータ解析部と、医用画像を表わす画像データが入力されるとともに、該
医用画像に対応する患者情報に基づいて特定された前記
病気に対応する画像処理条件が前記画像処理条件記憶部
から入力され、この入力された画像処理条件に基づいて
前記画像データに画像処理を施す画像処理部とを備えた
ことを特徴とする画像処理装置。