JPH03170129A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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） １ｋ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５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を
光電的に読み取って画像データを得、この画像データに
基づき被写体の放削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５Ｂ−１１３９５号，同
５５−１６３４７２号，同５６−１０４６４５号，同５
５−１１６３４０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
像を記録しつ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を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５５−１８
３４７２号公報，特開平１−１０８２７５号公報，同１
−１０６２７８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，頚部，
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Ｓ
２を生或する。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■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、例えば癌に対応する陰影や塵肺に
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８２−１２５４８１号公報
，特願平１−１６２９０１〜｛６２９０９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ｌ３を透過
したＸｉｌｌ２ａが蓄積性蛍光体シ一トｌ４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
性蛍光体シ一ト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ビ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一ト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一トｌ４は
、モータ２ｌにより駆動されるエンドレスベル１・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一ト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
。蓄積性蛍光体シ一ト１４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、フォトマルチブライヤ
（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或形し
て作られたものであり、直線状をなす入射端面３０ａが
蓄積性蛍光体シ一トｌ４上の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
トマルチブライヤ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２
９は、該光ガイド３０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ブライヤ３
ｔ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ＳＯは対数増幅器３２で対数的に増幅され、Ａ／Ｄ
変換器３３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エア
，ソフトウエアの組合せが、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４４に送られ、該ＣＲＴディスプレイ４４の表示画
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。そこで医師は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４
０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４
４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、患者の間診，検査結果等のみ
に基づいて病名を判断し、キーボード４３等がら病名を
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４ｏ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をコンビュータシステム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。この患者情報工の入カは、検査，間診等の
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４ｏと接続して患者情報■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姉、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Ｌ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
合はその陰影に幻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が生戊さ
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。

また上記実施例ては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ＭＲＴ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
条件に是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七
〇．シ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解放され、また
最適な画像を得るまでのｌｊｒ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或を明示し
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或を明示し
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３ｌ・・・
フォトマルチプライヤ ４０・・・コンピュータシステム ト 第 １ 図 第 ３ 図 第 ２ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 骨マりう烏

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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。
2. （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。