JP6845047B2 - 医用画像撮影制御装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、放射線画像および超音波画像等の医用画像の撮影を制御する医用画像撮影制御装置、方法およびプログラムに関するものである。

患者の放射線画像および超音波画像を撮影することにより取得した医用画像を用いての画像診断が行われている。また、ＣＴ（Computed Tomography）装置およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等の医療機器の進歩により、より質の高い高解像度の３次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。

一方、近年の高齢化に伴い、在宅医療が重要視されている。しかしながら、在宅医療では、上述したようなＣＴ装置およびＭＲＩ装置を用いての撮影を行うことはできないため、小型で持ち運びが可能な放射線画像撮影装置および超音波装置等を用いての医用画像の取得が、在宅医療における画像診断の中心となる。在宅医療においては、撮影者は、ポータブルタイプの放射線照射装置を使用し、被写体の背後に被写体を透過した放射線を検出して放射線画像を生成するための放射線検出器を配置して撮影を行うこととなる。

しかしながら、在宅医療においては、医用画像の撮影を行うのは、撮影に慣れた撮影技師ではなく、撮影に不慣れな医師または看護士であることが多い。このため、被写体のポジショニングを適切に設定することが困難な場合が多い。

このため、光学カメラで被写体を動画像として撮影し、被写体の解剖学的特徴（被写体の芯線、骨の輪郭および体表の輪郭）をガイドとして抽出し、過去画像についてのガイドと一致するか否かを判定し、一致すると判定されると、その旨を撮影者に知らせることにより、放射線の撮影を実行させるようにする手法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−１１７３６８号公報

しかしながら、上記特許文献１の手法は、被写体から抽出したガイドが過去画像のガイドと一致したことを撮影者に知らせているのみである。このため、撮影者はどの程度撮影装置を移動させればよいか分からないため、適切なポジショニングとなるまでに時間を要する場合がある。一方、超音波装置のプローブを被写体に押し当てて超音波画像を撮影する場合にも、適切な断面の超音波画像が取得できるまでプローブのポジショニングを変更する必要がある。この際にも、撮影者はどのようにプローブを移動させればよいか分からないため、適切なポジショニングとなるまでに時間を要するものとなる場合がある。

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、医用画像を撮影する際に、撮影装置のポジショニングを容易に行うことができるようにすることを目的とする。

本発明による医用画像撮影制御装置は、被写体を撮影することにより被写体の医用画像を取得する撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する撮影条件取得手段と、
被写体のプレショット画像または医用画像を取得するよう、撮影手段を制御する撮影制御手段と、
プレショット画像が取得された場合、プレショット画像に基づいて、撮影条件の修正量を算出する修正量算出手段と、
修正量を報知する報知手段とを備えたことを特徴とするものである。

「医用画像」とは、診断に供される画像を意味する。「プレショット画像」とは、医用画像の取得前に取得される、ポジショニングの確認のために使用される画像を意味する。例えば、撮影手段が放射線画像を取得するものである場合、プレショット画像は、放射線画像を取得する場合よりも低い線量の放射線を被写体に照射することにより取得される画像である。なお、本発明においては、プレショット画像は動画像の１つのフレームを意味する場合もあるものとする。

なお、本発明による医用画像撮影制御装置においては、撮影制御手段は、撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に、医用画像の取得を行うよう撮影手段を制御するものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、報知手段は、撮影条件の修正量がしきい値未満となったことを報知するものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、修正量算出手段は、プレショット画像に含まれる被写体の解剖学的領域に基づいて修正量を算出するものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、修正量算出手段は、プレショット画像と予め定められたポジショニングに関する撮影条件により取得された基準画像とを比較することにより、修正量を算出するものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、撮影手段は、被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を取得する検出手段とを備えるものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、撮影手段は、超音波画像を取得する超音波撮影手段であってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、プレショット画像に基づいて算出された修正量を保存する保存手段をさらに備えるものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、保存手段は、修正量を医用画像に付与することにより、修正量を保存するものであってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、保存手段は、プレショット画像の撮影回数に関する情報をさらに保存するものであってもよい。

「プレショット画像の撮影回数に関する情報」とは、プレショット画像の撮影回数を知ることができる情報を意味する。具体的には、プレショット画像の撮影回数そのものであってもよく、プレショット画像を取得する際の時間間隔が分かっていれば、プレショット画像を撮影していた間の時間により撮影回数を算出することができるため、プレショット画像の撮影していた時間であってもよい。

また、本発明による医用画像撮影制御装置においては、保存手段は、撮影回数を医用画像の付帯情報に付与することにより、修正量を保存するものであってもよい。

本発明による医用画像撮影制御方法は、被写体を撮影することにより被写体の医用画像を取得する撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得し、
被写体のプレショット画像または医用画像を取得するよう、撮影手段を制御し、
プレショット画像が取得された場合、プレショット画像に基づいて、撮影条件の修正量を算出し、
修正量を報知することを特徴とするものである。

なお、本発明による医用画像撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本発明による他の医用画像撮影制御装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
被写体を撮影することにより被写体の医用画像を取得する撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する撮影条件取得処理と、
被写体のプレショット画像または医用画像を取得するよう、撮影手段を制御する撮影制御処理と、
プレショット画像が取得された場合、プレショット画像に基づいて、撮影条件の修正量を算出する修正量算出処理と、
修正量を報知する報知処理とを実行することを特徴とするものである。

本発明によれば、プレショット画像に基づいて、ポジショニングに関する撮影条件の修正量が算出され、算出された修正量が報知される。このため、操作者は、報知された修正量に基づいて、撮影機器のポジショニングを容易に行うことができる。また、報知された修正量に基づいて撮影機器のポジショニングを行うことにより、適切なポジショニングの医用画像を取得することができる。

本発明の第１の実施形態による医用画像撮影制御装置を適用した医用画像撮影システムの概略図 コンピュータに第１の実施形態による医用画像撮影制御プログラムをインストールすることにより実現される医用画像撮影制御装置の概略構成を示す図 正面を向いている被写体の胸部の放射線画像を示す図 正面を向いていない被写体の胸部の放射線画像を示す図 気道に対する椎骨の重なり量の算出を説明するための図 回転量の算出を説明するための図 ディスプレイに表示された平行移動量および回転量を示す図 第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 基準画像およびプレショット画像を示す図 本発明の第２の実施形態による医用画像撮影制御装置を適用した医用画像撮影システムの概略図 コンピュータに第２の実施形態による医用画像撮影制御プログラムをインストールすることにより実現される操作装置の概略構成を示す図 心臓の超音波画像の基準画像を示す図 第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形態による医用画像撮影制御装置を適用した医用画像撮影システムの概略図である。図１に示すように、第１の実施形態による医用画像撮影システム１は被写体３の放射線画像を撮影するための装置であり、放射線照射装置１０、放射線検出器２０、および第１の実施形態による医用画像撮影制御装置３０を備える。

放射線照射装置１０は、ポータブル型の放射線照射装置１０であり、操作者が放射線照射装置１０を持ちやすくするための取っ手１１および放射線を出射する等の操作を行うための入力部１２が設けられている。また、放射線照射装置１０の筐体内には、放射線源１３の他、バッテリおよび放射線源１３の駆動回路等が収納されている。なお、放射線照射装置１０は，支持装置に吊り下げて使用するものであってもよい。

放射線検出器２０は、放射線画像の記録および読み出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、ＴＦＴ（thin film transistor）スイッチをオンおよびオフすることによって放射線画像信号が読み出される、いわゆるＴＦＴ読出方式のものや、読取光を照射することによって放射線画像信号が読み出される、いわゆる光読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。

本実施形態においては、ベッド２に寝ている被写体３の放射線画像を取得するために、放射線検出器２０を被写体３とベッド２との間に挿入する。そして、操作者は、所望とされるポジショニングとなるように放射線照射装置１０を手で持って移動し、低線量の放射線を被写体３に照射するプレ撮影を行う指示を入力部１２から行う。これにより、プレ撮影が行われる。プレ撮影時には、予め定められた時間間隔（例えば１秒に１枚）により低線量の放射線が被写体３に照射されて、放射線検出器２０によりプレショット画像Ｐ０が取得される。そして、所望とするポジショニングとなったときに、規定の放射線量の放射線を被写体３に照射する本撮影が行われて、被写体３の放射線画像Ｇ０が取得される。

なお、放射線検出器２０、または放射線照射装置１０および放射線検出器２０の組合せが撮影手段に対応する。

医用画像撮影制御装置３０は、１台のコンピュータに、本発明の医用画像撮影制御プログラムをインストールしたものである。コンピュータは、持ち運びが可能なようにノートパソコンであることが好ましい。医用画像撮影制御プログラムは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じてコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。

図２は、コンピュータに第１の実施形態による医用画像撮影制御プログラムをインストールすることにより実現される医用画像撮影制御装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、医用画像撮影制御装置３０は、標準的なコンピュータの構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、メモリ３２、ストレージ３３、ディスプレイ３４、入力部３５およびスピーカー３６を備えている。

ストレージ３３には、放射線検出器２０から取得した被写体３の放射線画像および処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。なお、本実施形態においては、被写体３の胸部の放射線画像を取得するものとする。また、ストレージ３３が保存手段に対応する。

また、メモリ３２には、医用画像撮影制御プログラムが記憶されている。医用画像撮影制御プログラムは、ＣＰＵ３１に実行させる処理として、放射線照射装置１０および放射線検出器２０についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する撮影条件取得処理、被写体３のプレショット画像Ｐ０または放射線画像Ｇ０を取得するよう、放射線照射装置１０および放射線検出器２０を制御する撮影制御処理、プレショット画像Ｐ０が取得された場合、プレショット画像Ｐ０に基づいて、撮影条件の修正量を算出する修正量算出処理、修正量を報知する報知処理、並びに修正量を保存する保存処理を規定する。

そして、ＣＰＵ３１がプログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータは、撮影条件取得部４１、撮影制御部４２、修正量算出部４３、報知部４４および保存部４５として機能する。なお、医用画像撮影制御装置３０は、撮影条件取得処理、撮影制御処理、修正量算出処理、報知処理および保存処理をそれぞれ行う複数のプロセッサまたは処理回路を備えるものであってもよい。

撮影条件取得部４１は、放射線照射装置１０および放射線検出器２０についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する。例えば、撮影の対象が被写体３の胸部である場合、放射線は正面を向いた被写体３に対して垂直となるように照射される必要がある。このため、撮影条件取得部４１は、被写体３に対して放射線が垂直に照射されることをポジショニングに関する撮影条件として取得する。また、撮影条件取得部４１は、放射線照射装置１０と放射線検出器２０の検出面との間隔である撮影距離も撮影条件の１つとして取得する。なお、撮影条件は、撮影する放射線画像の撮影手技（撮影方向および撮影部位等）毎にストレージ３３に保存されている。撮影条件取得部４１は、入力部３５から入力された撮影手技の情報に基づいて、撮影条件を取得する。

本実施形態においては、撮影条件取得部４１は、胸部の放射線画像に含まれる椎骨と気道という２つの解剖学的領域の重なりの程度を撮影条件として取得する。図３は正面を向いている被写体３の胸部の放射線画像を示す図、図４は正面を向いていない被写体３の胸部の放射線画像を示す図である。図３に示すように、被写体３が正面を向いている場合、椎骨５０と気道５１とは完全に重なるが、図４に示すように、被写体３が正面を向いていないと、椎骨５０と気道５１とは重ならないか、重なったとしても重なり量が小さくなる。このため、撮影条件取得部４１は、椎骨５０と気道５１とが完全に重なることを、ポジショニングに関する撮影条件として取得する。

なお、胸部の放射線画像を用いた診断のためには、放射線画像には肺野の全体が含まれている必要がある。このため、撮影条件取得部４１は、肺野の全体が含まれることをポジショニングに関する撮影条件として取得するものであってもよい。

撮影制御部４２は、被写体３のプレショット画像Ｐ０または放射線画像Ｇ０を取得するよう、放射線照射装置１０および放射線検出器２０を制御する。具体的には、撮影制御部４２は、まず、比較的低い線量の放射線を予め定められた時間間隔で被写体３に照射することによりプレショット画像Ｐ０を取得するプレ撮影を行うように、放射線照射装置１０および放射線検出器２０の駆動を制御する。そして、後述するように、撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に、規定の放射線量の放射線を被写体３に照射して本撮影を行って、放射線画像Ｇ０を取得するように、放射線照射装置１０および放射線検出器２０の駆動を制御する。

修正量算出部４３は、プレショット画像Ｐ０に基づいて、撮影条件の修正量を算出する。具体的には、プレショット画像Ｐ０に含まれる椎骨５０および気道５１の２つの解剖学的特徴に基づいて、撮影条件の修正量を算出する。ここで、被写体３の正面から放射線が照射されている場合、図３に示すように、プレショット画像Ｐ０においては、椎骨５０と気道５１とが完全に重なる。この場合、プレショット画像Ｐ０はポジショニングに関する撮影条件を満たしている。一方、被写体３の左側から放射線が照射されている場合、図４に示すように、プレショット画像Ｐ０においては、椎骨５０と気道５１とは重ならないか、重なるとしても一部のみである。この場合、プレショット画像Ｐ０はポジショニングに関する撮影条件を満たしていていない。このため、修正量算出部４３は、ポジショニングに関する撮影条件を満たすようにするための、修正量を算出する。本実施形態においては、放射線照射装置１０の平行移動量および放射線検出器２０の回転量を修正量として算出する。

修正量算出部４３は、放射線照射装置１０の平行移動量の算出のために、プレショット画像Ｐ０から、解剖学的特徴として椎骨５０および気道５１を検出し、気道５１の椎骨５０に対する重なり量を算出する。図５は気道に対する椎骨の重なり量の算出を説明するための図である。図５に示すように、修正量算出部４３は、気道５１の直径に対する椎骨の重なり量を算出する。図５は気道５１の直径に対して３０％程度の割合で、椎骨５０が重なっている。ここで、胸部の放射線画像の撮影条件には撮影距離が含まれており，撮影距離と気道５１の直径に対する椎骨５０の重なりの割合から、気道５１が椎骨５０と重なるために必要な放射線照射装置１０の移動量を修正量として算出する。なお、気道５１が椎骨５０と完全に重なっている場合、移動量は最小の０となる。一方、修正量算出部４３は、気道５１が椎骨５０に対して左右のどちら側にあるかを算出する。図５に示す状態においては、気道５１は椎骨５０の右にある。これは、放射線照射装置１０が被写体３に対して左側に位置していることを意味する。この場合、放射線照射装置１０を右に移動させれば、気道５１は椎骨５０に重なるようになる。したがって、移動量が２０ｍｍの場合、修正量算出部４３は、「右に２０ｍｍ」を平行移動量として算出する。なお、気道５１が椎骨５０と完全に重なっている場合、平行移動に関してポジショニングを調整する必要はない。このため、気道５１が椎骨５０と完全に重なっている場合、平行移動量は０となる。

一方、修正量算出部４３は、回転量の算出のために、プレショット画像Ｐ０から抽出した気道５１の中心軸の、プレショット画像Ｐ０における垂直方向の軸に対する傾きを回転量として算出する。図６は回転量の算出を説明するための図である。図６に示すように、修正量算出部４３は、気道５１の中心軸５２を検出し、プレショット画像Ｐ０の垂直方向の軸５３との傾きθを算出する。ここで、図６に示すような状態においては、放射線検出器２０を右回りに回転させれば、気道５１の中心軸５２はプレショット画像の垂直方向の軸５３と平行になる。したがって、修正量算出部４３は、例えば傾きθが３０度の場合、「右回りに３０度」を回転量として算出する。なお、傾きθが０の場合、回転に関してポジショニングを調整する必要はない。このため、修正量算出部４３は、傾きθが０の場合、回転量を０に設定する。

なお、修正量算出部４３が算出した修正量は、撮影制御部４２および報知部４４に出力される。

報知部４４は、修正量算出部４３が算出した修正量を報知する。本実施形態においては、報知部４４は、スピーカー３６からの音声出力により、修正量を報知する。具体的には、平行移動量および回転量を音声にて報知する。なお、図７に示すように、平行移動量および回転量をディスプレイ３４に表示して報知するものであってもよい。また、放射線照射装置１０にディスプレイを取り付け、放射線照射装置１０のディスプレイに修正量を報知するものであってもよい。

なお、報知部４４からの報知により、操作者は、自身が手に持っている放射線照射装置１０または放射線検出器２０のポジショニングを調整する。例えば、平行移動量が「右に２０ｍｍ」であった場合には、放射線照射装置１０を被写体３に対して右に２０ｍｍ移動させるようにして、平行移動に関するポジショニングを調整する。また、回転量が「右回りに３０度」であった場合には、放射線検出器２０を右回りに３０度回転させることにより、回転に関するポジショニングを調整する。ポジショニングを調整した結果、平行移動量および回転量の双方がしきい値未満となって修正量がしきい値未満となると、撮影制御部４２は、本撮影を行う指示を放射線照射装置１０および放射線検出器２０に対して行う。これにより、本撮影が行われて、被写体３の放射線画像Ｇ０が取得される。この際、報知部４４は、修正量がしきい値未満となったことを報知してもよい。

保存部４５は、本撮影により取得された放射線画像Ｇ０をストレージ３３に保存する。なお、ネットワーク経由で、不図示の画像保管サーバに放射線画像Ｇ０を送信して保存するようにしてもよい。この際、修正量を放射線画像Ｇ０と併せて保存してもよい。また、修正量と放射線画像Ｇ０とを別個に保存してもよいが、修正量を放射線画像Ｇ０のタグに記述する等、修正量を放射線画像Ｇ０の付帯情報に付与することにより修正量を保存してもよい。なお、保存する修正量としては、プレ撮影を開始してから本撮影が終了するまでに算出された修正量のすべてであってもよく、適宜間引いたものであってもよい。また、修正量に加えて、プレショット画像Ｐ０の撮影回数の情報を保存してもよい。なお、撮影回数の情報としては、撮影回数のみならず、プレ撮影を行っていた時間であってもよい。本実施形態においては、プレ撮影の時間間隔が分かっているため、プレ撮影を行っていた時間が分かれば、撮影回数を算出することができる。

次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。図８は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。撮影の指示が医用画像撮影制御装置３０に対して行われると、撮影条件取得部４１が放射線照射装置１０および放射線検出器２０についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する（ステップＳＴ１）。そして、操作者は、放射線検出器２０を被写体３とベッド２との間に挿入し、さらに放射線照射装置１０を手で持って、プレ撮影の指示を行う。これにより、撮影制御部４２がプレショット画像Ｐ０を取得する（ステップＳＴ２）。次いで、修正量算出部４３が、プレショット画像Ｐ０に基づいて、撮影条件の修正量を算出する（ステップＳＴ３）。そして、報知部４４が、修正量算出部４３が算出した修正量を報知する（ステップＳＴ４）。

一方、修正量は撮影制御部４２にも入力されており、撮影制御部４２は修正量がしきい値未満となったか否かを判定する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５が否定されるとステップＳＴ２に戻る。ステップＳＴ５が肯定されると、撮影制御部４２が本撮影を行い、放射線画像Ｇ０を取得する（ステップＳＴ６）。さらに保存部４５が、放射線画像Ｇ０、修正量およびプレショット画像の撮影回数を保存し（修正量等保存、ステップＳＴ７）、処理を終了する。

このように、本実施形態においては、プレショット画像Ｐ０に基づいて、ポジショニングに関する撮影条件の修正量を算出し、算出した修正量を報知するようにしたものである。このため、操作者は、報知された修正量に基づいて、放射線照射装置１０および放射線検出器２０のポジショニングを容易に行うことができる。また、報知された修正量に基づいて放射線照射装置１０および放射線検出器２０のポジショニングを行うことにより、適切なポジショニングの放射線画像Ｇ０を取得することができる。

また、撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に本撮影を行って放射線画像Ｇ０を取得することにより、操作者は撮影する操作を意識することなく、必要な放射線画像Ｇ０を取得することができる。

また、プレショット画像Ｐ０に基づいて算出された修正量を保存することにより、操作者がどの程度ポジショニングを修正した上で、放射線画像Ｇ０を取得したかを確認することができる。このため、操作者によるポジショニングの得手不得手を容易に確認することができる。

さらに、プレショット画像Ｐ０の撮影回数を保存することにより、被写体３への放射線の被曝量を管理することができる。

なお、上記実施形態においては、プレショット画像Ｐ０に含まれる椎骨および気道という、２つの解剖学的特徴の位置関係に基づいて修正量を算出しているが、プレショット画像Ｐ０と基準画像とを比較することにより修正量を算出してもよい。例えば、図９に示すような基準画像Ｂ０をストレージ３３に保存しておく。なお、基準画像Ｂ０は、あらかじめ定められたポジショニングとなる撮影条件により取得されたものである。撮影条件取得部４１は、基準画像Ｂ０を撮影条件として取得する。修正量算出部４３は、基準画像Ｂ０と一致するようにプレショット画像Ｐ０を変形し、プレショット画像Ｐ０の平行移動、回転および拡大縮小に関する変形のパラメータを修正量として算出する。なお、平行移動のパラメータは、放射線照射装置１０を放射線検出器２０の検出面に対して平行に移動させる２軸方向それぞれの移動量、回転のパラメータは、放射線照射装置１０の放射線検出器２０の検出面に垂直な軸の周りの回転角度、拡大縮小のパラメータは、放射線照射装置１０の放射線検出器２０に対する移動量となる。また、上記実施形態においては、椎骨および気道に基づいて修正量を算出しているが、例えば胸郭および横隔膜に基づいて修正量を算出してもよい。また、肺における左肺門および右肺門とに基づいて、修正量を算出してもよい。この場合、ポジショニングに関する撮影条件は、前者については胸郭および横隔膜に基づいて取得され、後者については、左肺門および右肺門に基づいて取得される。

また、上記実施形態においては、椎骨および気道等の２つの解剖学的領域に基づいて修正量を算出しているが、１つまたは３以上の解剖学的領域に基づいて修正量を算出してもよい。

また、上記実施形態においては、医用画像として放射線画像を用いているが、超音波画像を用いてもよい。以下、これを第２の実施形態として説明する。図１０は本発明の第２の実施形態による医用画像撮影制御装置を適用した医用画像撮影システムの概略図である。図１０に示すように、第２の実施形態による医用画像撮影システム１は被写体３の超音波画像を撮影するための装置であり、超音波撮影装置６０を備える。なお、第２の実施形態においては、被写体３の心臓の超音波画像を取得するものとして説明する。

超音波撮影装置６０は、超音波探触子（プローブ）６１およびプローブ６１と接続された操作装置６２を備える。なお、操作装置６２が第２の実施形態による医用画像撮影制御装置に対応する。

プローブ６１は、被写体３に向けて超音波を送信し、被写体３内において反射した超音波を受信し、検出信号を操作装置６２に出力する。

操作装置６２は、プローブ６１が取得した検出信号に基づいて超音波画像を生成する。また、操作装置６２は、超音波画像を表示するディスプレイ６３および各種入力を行うための入力部６４を備える。また、操作装置６２は、その内部に実装されたコンピュータに、本発明の医用画像撮影制御プログラムをインストールしたものである。

図１１は、コンピュータに第２の実施形態による医用画像撮影制御プログラムをインストールすることにより実現される医用画像撮影制御装置の概略構成を示す図である。図１１に示すように、操作装置６２は、ＣＰＵ７１、メモリ７２、およびストレージ７３を備える。ＣＰＵ７１、メモリ７２、およびストレージ７３は、それぞれ図２に示すＣＰＵ３１、メモリ３２およびストレージ３３と同一の構成を有するため、詳細な説明は省略する。メモリ７２には、第２の実施形態による医用画像撮影制御プログラムが記憶されている。そして、ＣＰＵ７１が医用画像撮影制御プログラムの処理を実行することで、操作装置６２は、撮影条件取得部８１、撮影制御部８２、修正量算出部８３、報知部８４および保存部８５として機能する。なお、撮影条件取得部８１、撮影制御部８２、修正量算出部８３、報知部８４および保存部８５は、それぞれ図２に示す撮影条件取得部４１、撮影制御部４２、修正量算出部４３、報知部４４および保存部４５に対応する。また、操作装置６２は、スピーカー６６も備える。

第２の実施形態においては、撮影条件取得部８１は、プローブ６１についてのポジショニングに関する撮影条件を取得する。第２の実施形態においては、撮影条件は、超音波画像に心臓の４つの部屋、すなわち、左心房、左心室、右心房および右心室が含まれることとする。なお、第２の実施形態においても、撮影条件は、撮影対象となる部位毎にストレージ７３に保存されている。撮影条件取得部８１は、入力部６４から入力された部位の情報に基づいて、撮影条件を取得する。なお、第２の実施形態においては、図１２に示すように、心臓の４つの部屋を含む基準画像Ｂ１を撮影条件として取得する。

撮影制御部８２は、被写体３のプレショット画像および超音波画像を取得する。具体的には、撮影制御部８２は、プローブ６１において検出した信号を、予め定められたフレームレート（例えば３０ｆｐｓ）により画像化して、プレショット画像を生成する。そして、後述するように、撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に、そのタイミングで生成された画像を超音波画像として取得する。なお、第２の実施形態においては、プレショット画像も超音波画像も同一の画像である。このため、第２の実施形態においては、保存される超音波画像に参照符号としてＵ０を付与し、プレショット画像となる超音波画像にはプレショット画像と称し、参照符号としてＰ１を付与するものとする。

修正量算出部８３は、プレショット画像Ｐ１に基づいて、撮影条件の修正量を算出する。第２の実施形態においては、基準画像Ｂ１と一致させるための修正量とを関連づけられた複数の参照画像がストレージ３３に保存されている。修正量算出部８３は、プレショット画像と参照画像との相関値を算出する。相関値としては、画素間の差分の絶対値および画素間の差分を二乗した値等を用いることができる。そして、修正量算出部８３は、プレショット画像Ｐ１と最も相関が大きい（相関値が小さい）参照画像に関連づけられた修正量を、必要な修正量として算出する。なお、第２の実施形態における修正量としては、プローブ６１の平行移動量、回転量およびプローブ６１を被写体３に押し付ける圧力等の少なくとも１つを用いることができる。なお、修正量算出部８３が算出した修正量は、撮影制御部８２に出力される。

なお、第２の実施形態においては、プレショット画像Ｐ１は、予め定められたフレームレートにより取得される。このため、修正量算出部８３は、所定のフレーム間隔でプレショット画像Ｐ１を間引きつつ、修正量を算出する。例えば、プレショット画像Ｐ１の１０フレームに１回の割合で修正量を算出する。これにより、修正量算出のための演算量を低減できる。なお、取得されるすべてのプレショット画像Ｐ１についての修正量を算出してもよい。

報知部８４は、上記第１の実施形態における報知部４４と同様に、修正量算出部８３が算出した修正量を報知する。

保存部８５は、上記第１の実施形態における保存部４５と同様に、超音波画像Ｕ０をストレージ７３に保存する。

次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図１３は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。撮影の指示が操作装置６２において行われると、撮影条件取得部８１がプローブ６１についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する（ステップＳＴ１１）。そして、操作者は、プローブ６１を被写体３に押し当てつつ移動させる。これにより、撮影制御部８２は、移動させた位置の超音波画像を表すプレショット画像Ｐ１を取得する（ステップＳＴ１２）。なお、ステップＳＴ１２において取得するプレショット画像Ｐ１は，修正量算出のためのものである。次いで、修正量算出部８３が、プレショット画像Ｐ１に基づいて、撮影条件の修正量を算出する（ステップＳＴ１３）。そして、報知部８４が、修正量算出部８３が算出した修正量を報知する（ステップＳＴ１４）。

一方、修正量は撮影制御部８２にも入力されており、撮影制御部８２は修正量がしきい値未満となったか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。なお、第２の実施形態においては、修正量はプローブ６１の平行移動量、回転移動量および圧力等を含む。ステップＳＴ１５の判定は、修正量に含まれる平行移動量、回転移動量および圧力等のすべてがしきい値未満となったか否かを判定することにより行えばよい。なお、ステップＳＴ１５の判定は、平行移動量、回転移動量および圧力等の少なくとも１つがしきい値未満となったか否かを判定することにより行ってもよい。

ステップＳＴ１５が否定されるとステップＳＴ１２に戻る。なお、ステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１５の処理は、上述したように数フレーム間隔で行われる。ステップＳＴ１５が肯定されると、撮影制御部８２が現在撮影されているプレショット画像Ｐ１を超音波画像Ｕ０として取得し（ステップＳＴ１６）。さらに保存部８５が、超音波画像Ｕ０を保存し（ステップＳＴ１７）、処理を終了する。

なお、上記第１および第２の実施形態においては、修正量がしきい値未満となったときに放射線画像Ｇ０または超音波画像Ｕ０を取得しているが、報知された修正量に基づいて、操作者が撮影のタイミングを判断し、撮影の指示または画像保存の指示を行うことにより、放射線画像Ｇ０または超音波画像Ｕ０を取得して保存するようにしてもよい。この際、報知部４４，８４が、修正量がしきい値未満となったことを報知することが好ましい。これにより、操作者はより容易に撮影の指示または画像保存の指示を行うことができる。

以下、本実施形態の作用効果について説明する。

撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に医用画像の取得を行うことにより、操作者は撮影を意識することなく、必要な医用画像を取得することができる。

プレショット画像に基づいて算出された修正量を保存することにより、操作者がどの程度ポジショニングを修正した上で、医用画像を取得したかを確認することができる。このため、操作者によるポジショニングの得手不得手を容易に確認することができる。

プレショット画像の撮影回数を保存することにより、とくに医用画像が放射線画像の場合に、被写体への放射線の被曝量を管理することができる。

１ 医用画像撮影システム
２ ベッド
３ 被写体
１０ 放射線照射装置
１１ 取っ手
１２ 入力部
１３ 放射線源
２０ 放射線検出器
３０ 医用画像撮影制御装置
３１，７１ ＣＰＵ
３２，７２ メモリ
３３，７３ ストレージ
３４，６３ ディスプレイ
３５，６４ 入力部
３６，６６ スピーカー
４１，８１ 撮影条件取得部
４２，８２ 撮影制御部
４３，８３ 修正量算出部
４４，８４ 報知部
４５，８５ 保存部
５０ 椎骨
５１ 気道
５２ 気道の中心線
５３ 画像の垂直方向の軸
６０ 超音波撮影装置
６１ プローブ
６２ 操作装置
６３ ディスプレイ
６４ 入力部
Ｂ０，Ｂ１ 基準画像
Ｇ０ 放射線画像
Ｐ０，Ｐ１ プレショット画像
Ｕ０ 超音波画像

Claims (10)

1. 被写体を撮影することにより該被写体の医用画像を取得する撮影手段であって、前記被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、前記被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の放射線画像を前記医用画像として取得する検出手段とを備えた撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する撮影条件取得手段と、
   前記被写体のプレショット画像または前記医用画像を取得するよう、前記撮影手段を制御する撮影制御手段と、
   前記プレショット画像が取得された場合、前記プレショット画像に含まれる前記被写体の複数の解剖学的領域の重なり量を算出し、前記重なり量に基づいて前記放射線照射手段の移動量および移動方向を前記撮影条件の修正量として算出する修正量算出手段と、
   前記修正量を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする医用画像撮影制御装置。
2. 前記修正量算出手段は、前記プレショット画像と予め定められたポジショニングに関する撮影条件により取得された基準画像とを比較することにより、前記修正量を算出する請求項１記載の医用画像撮影制御装置。
3. 前記撮影制御手段は、前記撮影条件の修正量がしきい値未満となった場合に、前記医用画像の取得を行うよう前記撮影手段を制御する請求項１または２記載の医用画像撮影制御装置。
4. 前記報知手段は、前記撮影条件の修正量がしきい値未満となったことを報知する請求項１から３のいずれか１項記載の医用画像撮影制御装置。
5. 前記プレショット画像に基づいて算出された前記修正量を保存する保存手段をさらに備えた請求項１から４のいずれか１項記載の医用画像撮影制御装置。
6. 前記保存手段は、前記修正量を前記医用画像に付与することにより、該修正量を保存する請求項５記載の医用画像撮影制御装置。
7. 前記保存手段は、前記プレショット画像の撮影回数に関する情報をさらに保存する請求項５または６記載の医用画像撮影制御装置。
8. 前記保存手段は、前記撮影回数を前記医用画像の付帯情報に付与することにより、該撮影回数を保存する請求項７記載の医用画像撮影制御装置。
9. 被写体を撮影することにより該被写体の医用画像を取得する撮影手段であって、前記被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、前記被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の放射線画像を前記医用画像として取得する検出手段とを備えた撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得し、
   前記被写体のプレショット画像または前記医用画像を取得するよう、前記撮影手段を制御し、
   前記プレショット画像が取得された場合、前記プレショット画像に含まれる前記被写体の複数の解剖学的領域の重なり量を算出し、前記重なり量に基づいて前記放射線照射手段の移動量および移動方向を前記撮影条件の修正量として算出し、
   前記修正量を報知することを特徴とする医用画像撮影制御方法。
10. 被写体を撮影することにより該被写体の医用画像を取得する撮影手段であって、前記被写体に放射線を照射する放射線照射手段と、前記被写体を透過した放射線を検出して前記被写体の放射線画像を前記医用画像として取得する検出手段とを備えた撮影手段についての、ポジショニングに関する撮影条件を取得する手順と、
    前記被写体のプレショット画像または前記医用画像を取得するよう、前記撮影手段を制御する手順と、
    前記プレショット画像が取得された場合、前記プレショット画像に含まれる前記被写体の複数の解剖学的領域の重なり量を算出し、前記重なり量に基づいて前記放射線照射手段の移動量および移動方向を前記撮影条件の修正量として算出する手順と、
    前記修正量を報知する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする医用画像撮影制御プログラム。