JPH07194583A - Ｘ線診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人間の目視にのみ頼ることなくディジタル画
像データに基づいて解析処理して読影や診断に必要な情
報を表示することができ、また、肺の輪郭を検出し肺野
を同形に補正して動画データを解析処理して読影や診断
に必要な情報を表示することのできるＸ線診断装置を提
供すること。 【構成】 胸部をＸ線撮影してディジタル静止画像を得
る手段と、この得られたディジタル画像の任意の部位を
設定し、設定された部位をディジタルデータに基づいて
濃度に関して解析処理する手段と、解析処理した結果を
表示する表示手段とを具備すること。また、胸部を透視
または撮影してディジタル画像を連続的に複数フレーム
得る手段と、得られた各フレームの任意の部位を設定
し、設定された部位のディジタルデータに基づいて濃度
に関して解析処理する手段と、解析処理した結果を表示
する表示手段とを具備すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線診断装置に係り、特
に胸部の透視画像や撮影画像の読影を行う際に、画像解
析処理により読影補助を受け得るＸ線診断装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｘ線診断装置はＸ線透視撮影台
と画像処理装置を有し、照射線としてＸ線を用い、被検
者の各部のＸ線吸収度に応じた分布をフィルム画像とし
て撮影したり処理して画像を得るものである。通常、Ｘ
線透視撮影台の寝台の天板上に被検者が載置されてお
り、この寝台は起倒可能となっている。被検者を挟んで
Ｘ線管とイメージ・インテンシファイア（以下ではＩ・
Ｉと記す）が常に対向して配置され、Ｘ線管は被検者の
撮影部位にＸ線を照射する。Ｘ線管から照射されたＸ線
は被検者にて一部吸収され、残りが透過Ｘ線としてＩ・
Ｉに到達し、光学系およびカメラを介して画像化され
る。これらＩ・Ｉ、光学系、およびカメラなどは、Ｘ線
を検出しこれを映像信号に変換するための変換部を構成
している。また、Ｘ線透視撮影台には、Ｘ線によりフィ
ルム画像を撮影するためのスポットショット機構部が設
けられており、フィルム画像として撮影する場合は天板
の下に配置されたフィルムを内蔵する密着板をＸ線管と
対向する位置へ移動させてＸ線撮影を行う。このような
スポットショット機構部からフィルム画像が得られ、ま
た変換部から得られた画像データを画像処理装置で処理
してディジタル画像化された画像が得られる。

【０００３】そして、胸部診断においては、従来から主
に単純撮影によるフィルムの読影が行われ、ディジタル
画像があってもその解析処理などの応用処理を行わず
に、そのまま従来どおりの目視による読影が行われてい
た。また、ディジタルシステムを利用するものとしてコ
ンピュータ支援診断ーＣＡＤ（Computer Aided Diagnos
is）などが知られているが、これはコンピュータを利用
してディジタル画像上で異常部位を指摘するものであっ
て画像データに基づいて解析処理し表示して、読影や診
断に役立てるものではなかった。しかも、胸部について
の動画診断の解析処理は実施されていなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来のこ
の種のＸ線診断装置では、胸部は複雑な構造をしてお
り、細かい濃度差や全体的な濃度分布を認識し判別する
には、かなりの経験と知識を必要としていた。よって、
読影医によって診断結果がばらつく可能性が高いという
不具合があった。また、静止画による診断のみが行われ
ていたために、病症の時間的変化は２枚以上のフィルム
を並べて読影する必要があった。さらに、２枚以上のフ
ィルムのある点間の時間的変化における情報を得ること
は困難であった。つまり、２枚以上の画像の相関関係を
表す媒体や情報がないというのが実情であった。しか
も、人間の目視による読影には限度があるという問題も
ある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、人間の目視にのみ頼ることなくディ
ジタル画像データに基づいて解析処理して読影や診断に
必要な情報を表示することのできるＸ線診断装置を提供
することにある。

【０００６】本発明の別の目的は、肺の輪郭を検出し肺
野を同形に補正して動画データを解析処理し読影や診断
に必要な情報を表示することのできるＸ線診断装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、Ｘ線診断装置の構成を以下のようにして
その利用の簡便化を図った。即ち、胸部をＸ線撮影して
ディジタル静止画像を得る手段と、この得られたディジ
タル画像の任意の部位を設定し、設定された部位をディ
ジタルデータに基づいて濃度に関して解析処理する手段
と、解析処理した結果を表示する表示手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

【０００８】また、胸部を透視または撮影してディジタ
ル画像を連続的に複数フレーム得る手段と、得られた各
フレームの任意の部位を設定し、設定された部位のディ
ジタルデータに基づいて濃度に関して解析処理する手段
と、解析処理した結果を表示する表示手段とを具備する
ことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、胸部のディジタル静止画像
を得て、この画像を解析処理するために任意の部位を設
定し、解析内容を定めるとその部位における濃度差や濃
度分布などを定量化して各種の解析結果を表示できる。

【００１０】また、胸部のディジタル画像を連続的に複
数フレーム得て、各画像のフレームの任意の部位を設定
し、解析内容を定めるとその部位における濃度差や濃度
分布の変遷や進行状況などを定量化して各種の解析結果
を表示できる。この場合、各フレームの間で胸部の動き
により肺部分の輪郭にずれが生じてもそれを検出して補
正をしながら画像の解析処理を行う。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明のＸ線診断装置の一実施例の概略
図である。図１において、このＸ線診断装置は、Ｘ線透
視撮影台１および画像処理装置２を有する。そして、Ｘ
線透視撮影台１にはＸ線透視撮影台用およびＸ線コント
用の操作デスク３が、また画像処理装置２には収集処理
コンソールやＰＣ(Personal Computer) を有する画像処
理装置用操作デスク４が設けられており、それぞれから
各種の情報が入力できる。Ｘ線透視撮影台１には被検者
を載置するための寝台５が設置されており、寝台５の天
板上に横たわっている被検者を挟んでＸ線管６とイメー
ジ・インテンシファイア（以下ではＩ・Ｉと記す）、光
学系、およびカメラを有する変換部７が配設され、Ｘ線
管６から照射されたＸ線は天板上の人体にて一部吸収さ
れ、残りが透過Ｘ線としてＩ・Ｉに到達し、光学系、お
よびカメラを介して画像化される。また、上記寝台５の
天板下には寝台５内にＸ線によりフィルム画像を撮影す
るためのスポットショット機構部が設けられており、フ
ィルムを内蔵する密着板が移動可能に配置されている。
そして、上記変換部７から得られた画像データは画像処
理装置２の画像収集部８で収集されディジタル画像化さ
れてＣＰＵ(Central Processing Unit) ９の制御下で画
像処理部１０にて画像処理されモニタ１１に表示された
り、ネットワークI/F １２を介してレーザーイメージャ
１３に送信される。また、このディジタル化された画像
は必要に応じて画像ファイル１４に格納され保管され
る。さらに、上記寝台５の起倒動作はＣＰＵ９の制御下
で寝台駆動制御部１５により行われ、Ｘ線管６への高電
圧制御は操作デスク３から入力されるとＣＰＵ９の制御
下でＸ線コント制御部１６により行われる。そして、こ
の画像処理装置２はＣＰＵ９に連なる外部記憶装置を持
っており、外部機器I/F １７を介してＭＯＤ(Magnetic
Optical Disk) ユニット１８に、外部機器I/F１９を介
してＶＴＲ(Video Tape Recorder) ２０やＶＤＲ(Video
Disk Recorder) ２１に接続している。これらＶＴＲ２
０やＶＤＲ２１は画像処理部１０にも接続しており、画
像処理部１０にて画像処理後のアナログデータを前者
に、またディジタルデータを後者に記憶させることがで
きる。

【００１２】そして、本発明は、Ｉ・Ｉを含む変換部７
を介して後、画像処理装置２にてディジタル化された胸
部の画像を得て、このディジタル画像データにより画像
処理部１０において各種の解析処理を行い、解析処理し
た結果、得られた診断情報をモニタ１１に表示し、また
必要に応じて外部記憶装置であるＶＴＲ２０やＶＤＲ２
１に保管しておく。

【００１３】本発明の実施の態様には、胸部のディジタ
ル静止画像に対する解析処理と、胸部のディジタル画像
を連続的に複数フレーム得て、これら動画に対する解析
処理とがある。前者を実施例１に、後者を実施例２にお
いて以下に説明する。

【００１４】（実施例１）胸部のディジタル静止画像に
対する解析処理を実行するには、主に次の３つの事項を
行わなければならない。即ち、(1) 画像の中の解析処理
すべき部位の設定、(2) 解析内容である濃度の計算方法
の設定、(3) 解析処理の結果の表示方法の設定である。
(1) と(3) を設定すれば(2) が自動的に定まる場合もあ
る。それぞれの内容は以下のようになっている。

【００１５】(1) 画像の中の解析処理すべき部位の設定
（指定） α) 胸部のディジタル静止画像について、操作用デスク
４にあるマウスなどの入力手段で処理をしたい部位（右
肺、左肺、一部分など）の枠指定をする。枠としては矩
形、三角形、丸状のいずれでもよく肺の形状でもよい。
右肺を枠指定した状態を図２（ａ）に示す。 β) 上記α) の方法により指定された指定枠内の肺エッ
ジを検出し、そのエッジを指定領域とする。このエッジ
を検出する方法については、１９９３年の北米放射線学
会（ＲＳＮＡ）で土井教授が発表された方法などを用い
ることができる。 γ) 同様の方法で、複数個の枠を指定できる。この例を
図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）は右肺と左肺の一部分を
枠指定している。 δ) 枠指定のないときは、１画面全体を処理枠とする。

【００１６】(2) 濃度値の計算方法（平均単位の設定） 濃度値の計算は、上述した(1) の方法で設定された指定
枠内または全体を設定された平均単位に分割し、平均単
位ごとの濃度値の平均をそれぞれ求めることにより行わ
れる。平均単位の設定方法としては、次のような方法が
ある。 ａ) ピクセル：画像を構成する最小単位即ちピクセルを
平均単位とする。画像は、複数ピクセルにより構成さ
れ、各ピクセルはそれぞれ濃度値（ピクセル値）を有し
ている。なお、図３（ａ）は、ピクセルの一例を示して
いる。つまり、このａ) の方法は、指定枠内の各ピクセ
ルをそれぞれ平均単位ａとし、それぞれの平均単位の濃
度値を得るものである。 ｂ）水平方向ピクセル単位：水平方向のピクセル１行を
平均単位ｂとし、この水平方向のピクセルそれぞれのピ
クセル値を加算平均したものを濃度値とする。なお、図
３（ｂ）は、水平方向ピクセル単位の一例を示してい
る。つまり、このｂ) の方法は、指定枠内の各行をそれ
ぞれ平均単位ｂとし、それぞれの平均単位ｂの濃度値を
得るものである。 ｃ）垂直方向ピクセル単位：垂直方向のピクセル１列を
平均単位ｃとし、この垂直方向のピクセルそれぞれのピ
クセル値を加算平均したものを濃度値とする。なお、図
３（ｃ）は、垂直方向ピクセル単位の一例を示してい
る。つまり、このｃ) の方法は、指定枠内の各列をそれ
ぞれ平均単位ｃとし、それぞれの平均単位ｃの濃度値を
得るものである。 ｄ) グリッド単位：複数のピクセルからなり、予め設定
された形状（グリッド）を平均単位ｄとし、このグリッ
ド内のピクセルそれぞれのピクセル値を加算平均したも
のを濃度値とする。なお、図３（ｄ）には、グリッドの
一例として、水平方向がｘ個のピクセル、垂直方向がｙ
個のピクセルからなる矩形のグリッドを示す。本実施例
は、グリッドを次のように設定する。指定枠に外接する
最小の矩形枠を求め、この矩形枠内を指定枠内をｘ方
向、ｙ方向について、それぞれＮx 、Ｎy に等分割した
ものをそれぞれグリッドとする（Ｎx 、Ｎy は、例え
ば、画像処理用操作デスク４により設定された値を用い
る）。この各グリッドのうち、その一部または全部が指
定枠に含まれるものをそれぞれ平均単位とする。 ｅ) 指定枠単位：(1) の方法で設定された指定枠内また
は全体を平均単位ｅとし、指定枠内または全体のピクセ
ルそれぞれのピクセル値を加算平均したものを濃度値と
する。なお、図３（ｅ）に、指定枠内を平均単位ｅとす
る一例を示す。 ｆ) 水平方向グリッド単位：ｄ) の方法により得られた
平均単位ｄのうち水平方向の平均単位ｄ１行を平均単位
ｆとし、この水平方向の平均単位ｄそれぞれの濃度値を
加算平均したものを平均単位ｆの濃度値（平均単位ｆ内
のピクセルそれぞれのピクセル値の加算平均と等しい）
とする。なお、図３（ｆ）は、水平方向グリッド単位の
一例を示している。 ｇ) 垂直方向グリッド単位：ｄ) の方法により得られた
平均単位ｄのうち垂直方向の平均単位ｄ１列を平均単位
ｇとし、この垂直方向の平均単位ｄそれぞれの濃度値を
加算平均したものを平均単位ｇの濃度値（平均単位ｇ内
のピクセルそれぞれのピクセル値の加算平均と等しい）
とする。なお、図３（ｇ）は、垂直方向グリッド単位の
一例を示している。 ｈ) 全平均単位：ｄ）の方法により得られた平均単位ｄ
全体を平均単位ｈとする。つまり、ｈ) の方法は、ｄ）
の方法により求めた各平均単位ｄの濃度値を加算平均し
１つの濃度値（平均単位ｈ内のピクセルそれぞれのピク
セル値の加算平均と等しい）を得るものである。なお、
図３（ｈ）は、右肺を指定枠として全平均単位の一例を
示している。

【００１７】(3) 解析処理の結果の表示方法には次のよ
うなものがある。 i)平均単位の濃度値ヒストグラムを表示する。…これは
上記(1) により設定した指定枠について、上記(2) のい
ずれかの方法で求めた平均単位の濃度値をヒストグラム
で表示する。 ii) 平均単位位置ー濃度値の折れ線グラフ（または棒グ
ラフ）で表示する。…これは上記(1) により設定した指
定枠について、上記(2) のいずれかの方法で求めた各平
均単位の位置と濃度値の関係を示すグラフを表示する。 iii)各平均単位の濃度値をグラフィック表示する。…こ
れは上記(1) により設定した指定枠について、上記(2)
のいずれかの方法で求めた平均単位の位置を濃度値に対
応する輝度の濃淡で表示する。

【００１８】これら(1) から(3) の中から選択してそれ
ぞれを設定（指定）することにより、解析処理したい部
位における濃度差や濃度分布などを定量化して各種の解
析データを得ることができる。

【００１９】この実施例を実行する動作・手順を図４に
示すフローチャートを用いて説明する。図４の中で二重
に囲ってあるステップはオペレータが動作するものであ
る。図４および図１において、まず、オペレータが操作
デスク４などから解析処理用のボタンを押すと解析処理
を開始（Start ）（ステップ400 ）する。解析処理を開
始すると画像ファイル１４に格納してある画像をモニタ
１１に表示しこの中から処理対象の画像を選定（ステッ
プ401 ）する。この場合、操作デスク４上で複数の画像
を指定することも可能である。選定した処理対象の画像
の１つをモニタ１１に表示（ステップ402 ）する。そし
て、上記(1) により解析処理をしたい部位を指定（ステ
ップ403 ）する。解析処理をしたい部位を指定して、上
記(2) により濃度計算の方法を指定（ステップ404 ）す
る。また、オペレータは解析処理をする場合に散乱線デ
ータを除去するかどうかを判断（ステップ405 ）する。
判断の結果、散乱線データを除去する必要なし（ＮＯ）
と判断した場合はそのまま次のステップに進み、散乱線
データを除去する必要あり（ＹＥＳ）と判断した場合は
後述する散乱線データ除去の処理を実行（ステップ406
）して次のステップに進む。ついで、オペレータが操
作デスク４などから解析処理結果の表示方法の指定（ス
テップ407 ）をすると、画像処理装置２の画像処理部１
０において、各部位について上記ステップ404 で指定さ
れた方法で濃度計算が実行され処理（ステップ408 ）さ
れる。この画像処理部１０において、指定された解析処
理結果の表示方法に応じた表示図または表示像が作成
（ステップ409 ）されて、モニタ１１に指定された表示
図または表示像が表示（ステップ410 ）される。このよ
うにして、モニタ１１に表示された表示図または表示像
を参照して読影対象の画像の診断に役立てる。この診断
が終わると、複数の画像を選択した場合、画像処理部１
０にてそれが全て終わったかどうかを判断（ステップ41
1 ）して、他に処理対象の画像がある（ＹＥＳ）場合は
ステップ402 に戻り他の処理対象画像をモニタ１１に表
示し、上記フローに従って、同じ動作を繰り返す。ま
た、他に処理対象の画像がない（ＮＯ）場合は次のステ
ップに進み、オペレータは処理を終了するか否かを判断
（ステップ412 ）する。判断の結果、処理を終了しない
（ＮＯ）場合は最初のステップ401 に戻って上記フロー
に従って同じ動作を行い、処理を終了する（ＹＥＳ）場
合はそのまま一連の動作の終了（End)（ステップ413 ）
となる。

【００２０】（実施例１の具体例）以下に、この実施例
１の上記フローチャートに示す動作・手順に従って行っ
た具体的な実施例を説明する。以下の各具体例でグラフ
ィック表示をしてあるものはネガ画像を示している。

【００２１】（具体例(a) ） 1)解析処理を開始し、画像ファイル１４に格納してある
画像をモニタ１１に表示しこの中から処理対象の画像を
選定してそれを図５（ａ）に示すようにモニタ１１に表
示する。 2)エッジの検出を指示する。 3)解析処理をしたい部位を指定するために任意の複数点
を設定して図５（ｂ）に示すように枠を指定する。図５
（ｂ）においては右肺を含む矩形枠を指定している。 4)指定枠内をどのような機能解析するか決めて、図５
（ｃ）に示すように任意サイズのグリッドに等分割す
る。 5)画像処理部１０にて肺の輪郭を検出し、そのエッジが
グリッドに含まれているものを判別する。 6)解析処理結果の表示方法を指定する。 7)すると、画像処理部１０において、図５（ｄ）に示す
ように肺内の各グリッドでピクセル値の平均値を算出す
る。このとき、4)で肺のエッジがグリッドに含まれるも
のはそのグリッドのピクセル値の平均値を求める。 8)指定された解析処理結果の表示方法に応じた表示図ま
たは表示像が作成されて、モニタ１１に指定された表示
図または表示像が表示される。図５（ｅ）は、平均単位
位置ー濃度値を折れ線グラフで表示したものである。こ
れは濃度の計算方法として水平方向グリッド単位を指定
し解析処理したい部位である右肺の上下方向の濃度の平
均値に基づいて折れ線グラフを２つ求めた例である。図
５（ｆ）は、濃度に対応したグラフィック表示であり、
指定枠内をグリッドごとに濃度表示したスモーク像を表
示している。これにより、目視だけでは判別しにくかっ
た濃度分布や濃度差が定量化されて表示されるので、読
影の際に参照することにより診断に役立てることができ
る。図５（ｅ）の２つの折れ線グラフ表示からは血行性
疾患や残気性疾患が疑われる場合が示されており、図５
（ｆ）のグリッドごとに濃度表示したスモーク像から
は、特に周囲のグリッドと異なる濃度を示すものから異
常のある部分を見い出すことができる。

【００２２】このようにして、解析処理した結果の他の
具体例を示す。 (b) 解析処理対象である指定部位が肺単位（この場合、
右肺または左肺ごとに枠指定して計算している）であ
り、濃度計算方法が(2) ｈ) の方法により指定された平
均単位の濃度値をヒストグラムで表示したものが図６
（ａ）であり、濃度計算が(2) ｈ) の方法により指定さ
れた平均単位の濃度値をグラフィック表示したものが図
６（ｂ）であり、肺を指定枠として(2) ｅ）の方法によ
り指定された平均単位の濃度値をグラフィック表示した
ものが図６（ｃ）である。これら図６（ａ）〜図６
（ｃ）からこの処理対象画像においては左より右肺の方
が濃度が高いことが示されている。

【００２３】(c) 解析処理対象が左および右の両肺であ
り、濃度計算方法が(2) ｂ) の方法により指定された平
均単位の濃度値を折れ線グラフで表示したものが図７
（ａ）であり、濃度計算方法が(2) ｆ) の方法により指
定された平均単位の濃度値をグラフィック表示したもの
が図７（ｂ）である。この図７からは肺の上部の濃度が
高いことが分かる。

【００２４】(d) 解析処理対象が左および右の両肺であ
り、濃度計算方法が(2) ｃ) の方法により指定された平
均単位位置ー濃度値を折れ線グラフで表示したものが図
８（ａ）であり、濃度計算方法が(2) ｇ) の方法により
指定された平均単位の濃度値をグラフィック表示したも
のが図８（ｂ）である。この図８からは肺の中枢部と両
端の濃度が低いことが分かる。

【００２５】(e) 解析処理対象が左および右の両肺であ
り、濃度計算方法が(2) ｆ) の水平方向グリッド単位お
よび(2) ｇ) の垂直方向グリッド単位として濃度を計算
し、これらを合成して濃度に対応したグラフィック表示
したものが図９である。この場合も右肺または左肺ごと
に枠指定して計算して合成表示している。また、この場
合は、分割されたグリッドのサイズも変え得ることを示
している。図９のグリッドの大きさが図７（ｂ）や図８
（ｂ）よりも小さくなっているのはこのことを意味して
いる。

【００２６】なお、実施例１の具体例は解析処理対象が
肺のものばかりであるが、肺内の一部分またはこれらの
複数を処理対象とすることも当然にできる。

【００２７】（実施例２）胸部のディジタル画像を連続
的に複数フレーム得て、これら動画に対する解析処理を
実行するには、主に次の４つの事項を行わなければなら
ない。即ち、(1)画像の中の解析処理すべき部位の設
定、(2) 解析内容である濃度の計算方法の設定、(3) 表
示方法とも関連してくるがどのフレームを解析対象とす
るかの設定、(4) 解析処理の結果の表示方法の設定であ
る。それぞれの内容は以下のようになっている。

【００２８】(1) 画像の中の解析処理すべき部位の設定
（指定） α) 胸部のディジタル画像について、操作用デスク４に
あるマウスなどの入力手段で処理をしたい部位（右肺、
左肺、一部分など）の枠指定をする。枠としては矩形、
三角形、丸状のいずれでもよく肺の形状でもよい。 β) 上記α) の方法により指定された指定枠内の肺エッ
ジを検出し、そのエッジを指定領域とする。このエッジ
を検出する方法については、１９９３年の北米放射線学
会（ＲＳＮＡ）で土井教授が発表された方法などを用い
ることができる。 γ) 同様の方法で、複数個の枠を指定できる。 δ) 枠指定のないときは、１画面全体を処理枠とする。
これは実施例１で図２を用いて説明したものと同じであ
る。指定された枠が実施例１とは複数フレームについて
同一のものを指定枠として処理する点で異なるものであ
る。

【００２９】(2) 濃度値の計算方法（平均単位の設定） ａ) ピクセル： ｂ) 水平方向ピクセル単位： ｃ) 垂直方向ピクセル単位： ｄ) グリッド単位： ｅ) 指定枠単位： ｆ）水平方向グリッド単位： ｇ）垂直方向グリッド単位： ｈ）全平均単位： これは実施例１で説明したものと同様であるため説明は
省略する。

【００３０】(3) どのフレームを解析対象とするかの設
定（指定） A)複数フレームのうち任意の２フレームについて差分処
理を行う。 B)各フレームごとに処理を行う。

【００３１】(4) 解析処理の結果の表示方法の設定（指
定） i) 時間ー濃度値（または差分濃度）の折れ線グラフで
表示する。…これは上記(1) にて設定した部位につい
て、上記(2) のいずれかの方法で平均単位の濃度値を求
め、平均単位ごとに時間の経過につれて各フレームの濃
度をプロットして線で結び合わせて示したものである。
上記(3) で２フレームについての差分処理を行う場合は
濃度値の替わりに差分濃度が表示される。 ii) 平均単位位置ー時間ー濃度値（または差分濃度）の
グラフで表示する。…これは時間の経過につれて各フレ
ームの上記(1) にて設定した部位について、上記(2) の
いずれかの方法で濃度を求め、平均単位ごとの濃度をプ
ロットして立体的に示したものである。上記(3) で２フ
レームについての差分処理を行う場合は濃度値の替わり
に差分濃度が表示される。 iii)差分濃度に対応したグラフィック表示をする。…こ
れは上記(3) で２フレームについての差分処理を行う場
合に上記(1) にて設定した指定枠について、上記(2) の
いずれかの方法で濃度値を求め、平均単位ごとの濃度値
の差分濃度をグラフィック表示にして示したものであ
る。 iv) 濃度（または差分濃度）に対応したアニメーション
表示をする。…これは時間の経過につれて各フレームの
上記(1) にて設定した部位について、上記(2) のいずれ
かの方法で濃度値を求め、平均単位ごとの濃度値をフレ
ームごとに経時的にモニタ１１の画面に表示して示すも
のである。上記(3) で２フレームについての差分処理を
行う場合は濃度値の替わりに差分濃度が表示される。

【００３２】これら(1) から(4) の中から選択してそれ
ぞれを設定（指定）すると、設定された事項が各フレー
ムに対して実行される。その結果、解析処理したい部位
における濃度差や濃度分布の変遷や進行状況などを定量
化して各種の解析データを得ることができる。この場
合、経時的に連続して複数フレーム得て解析処理するた
め例えば呼吸の周期や気管内部の動きにより肺部分の輪
郭にずれが生じることがある。この場合にも後述する方
法でそれを検出して補正をしながら画像の解析処理を行
うことができる。

【００３３】この実施例を実行する動作・手順を図１０
に示すフローチャートを用いて説明する。図１０の中で
二重に囲ってあるステップはオペレータが動作するもの
である。図１０および図１において、まず、オペレータ
が操作デスク４などから解析処理用のボタンを押すと解
析処理を開始（Start ）（ステップ100 ）する。解析処
理を開始すると画像ファイル１４に格納してある画像を
モニタ１１に表示しこの中から処理対象の画像を選定
（ステップ101 ）する。この場合、操作デスク４上で複
数の動画像を指定することも可能である。例えば、呼吸
の１周期にわたって連続的に複数フレーム得た動画を複
数の呼吸について指定することができる。選定した処理
対象の画像の１つをモニタ１１に表示（ステップ102 ）
する。そして、上記(1) により解析処理をしたい部位を
指定（ステップ103 ）する。解析処理をしたい部位を指
定して、上記(2) により濃度計算の方法を指定（ステッ
プ104 ）する。また、オペレータは解析処理をする場合
に散乱線データを除去するかどうかを判断（ステップ10
5 ）する。判断の結果、散乱線データを除去する必要な
し（ＮＯ）と判断した場合はそのまま次のステップに進
み、散乱線データを除去する必要あり（ＹＥＳ）と判断
した場合は後述する散乱線データ除去の処理を実行（ス
テップ106 ）して次のステップに進む。ついで、フレー
ムについて、任意の２つのフレーム間で差分処理するの
か、または各フレームを処理するのかなどを解析処理結
果の表示方法をも勘案して指定（ステップ107 ）する。
そして、オペレータが操作デスク４などから解析処理結
果の表示方法の指定（ステップ108 ）をすると、画像処
理装置２の画像処理部１０において、肺の輪郭を抽出
し、それを比較するフレームについて一致するように補
正（ステップ109 ）しつつ濃度計算が実行され処理（ス
テップ110 ）される。このステップ110 にて指定した部
位や濃度計算方法により各フレームを処理する。さら
に、この画像処理部１０において、指定された解析処理
結果の表示方法に応じた表示図または表示像が作成（ス
テップ111 ）されて、モニタ１１に指定された表示図ま
たは表示像が表示（ステップ112 ）される。このように
して、モニタ１１に表示された表示図または表示像を参
照して読影対象の画像の診断に役立てる。この診断が終
わると、複数の動画像を選択した場合、画像処理部１０
にてそれが全て終わったかどうかを判断（ステップ113
）して、他に処理対象の動画像がある（ＹＥＳ）場合
はステップ102 に戻り他の処理対象画像をモニタ１１に
表示し、上記フローに従って、同じ動作を繰り返す。ま
た、他に処理対象の動画像がない（ＮＯ）場合は次のス
テップに進み、オペレータは処理を終了するか否かを判
断（ステップ114 ）する。判断の結果、処理を終了しな
い（ＮＯ）場合は最初のステップ101 に戻って上記フロ
ーに従って同じ動作を行い、処理を終了する（ＹＥＳ）
場合はそのまま一連の動作の終了（End)（ステップ115
）となる。

【００３４】この実施例によれば例えば次のような解析
処理ができる。 A)各フレームの中の任意の２フレーム間で設定された指
定枠における平均単位ごとの濃度値を算出し、それぞれ
の平均単位の濃度値の差を求め、これに相当する差分濃
度に対応したグラフィック表示をすること。

【００３５】B)各フレームの中の任意の２フレーム間で
設定された指定枠における平均単位ごとの濃度値を算出
し、それぞれの平均単位の濃度値の差を求め、設定され
た指定枠内で周囲からあるしきい値以上に突出した変化
を示す平均単位をグラフィック上に表示すること。この
場合、しきい値は臨床データに基づいて得られたものを
設定する。設定したしきい値をＳとし、ある平均単位の
周囲との濃度差をσとする。水平方向、垂直方向にσの
平均をとりこれをσA とする。（σ−σA ）がＳの絶対
値より大となる平均単位を白ぬきなどで強調表示する。

【００３６】C)フレームの中の設定された指定枠におけ
る平均単位ごとの濃度値を算出し、各フレーム間で順次
それぞれの平均単位の濃度値の差を求め、時間と差分濃
度の変位の折れ線グラフ、部位またはエリアと時間と差
分濃度の変位のグラフ、または差分濃度に対応したアニ
メーションを表示すること。

【００３７】D)フレームの中の設定された指定枠におけ
る平均単位ごとの濃度値を算出し、設定された指定枠ご
とに、時間と濃度の変位の折れ線グラフ、部位またはエ
リアと時間と濃度の変位のグラフ、または濃度に対応し
たアニメーションを表示すること。

【００３８】（実施例２の具体例）以下に、この実施例
２の上記フローチャートに示す動作・手順に従って行っ
た具体的な実施例を説明する。以下の各具体例でグラフ
ィック表示またはアニメーション表示をしてあるものは
ネガ画像を示している。

【００３９】（具体例(a) ） 1)解析処理を開始し画像ファイル１４に格納してある動
画像をモニタ１１に表示しこの中から処理対象の動画像
を選定してその中の１つの画像をモニタ１１に表示す
る。図１１（ａ）に示すように、実施例２では複数のフ
レームを動画として有する。 2)解析処理をしたい部位を指定するために任意の複数点
を設定して、図１１（ｂ）に示すように枠を指定する。
図１１（ｂ）においては右肺を含む矩形枠を指定してい
る。 3)枠内をどのような機能解析するか決めて、図１１
（ｃ）に示すように任意サイズのグリッドに等分割す
る。 4)画像処理部１０にて肺の輪郭を検出し、そのエッジが
グリッドに含まれているものを判別する。 5)どのフレームを処理対象にするのか、また解析処理結
果の表示方法を指定する。 6)すると、画像処理部１０において、肺の輪郭を抽出
し、それを比較するフレームについて一致するように補
正しつつ図１１（ｃ）に示すように分割されたグリッド
ごとに濃度計算が実行される。 7)各比較するフレームごとにこの濃度計算が実行され、
分割されたグリッドごとの平均濃度を算出する。このと
き、4)で肺のエッジがグリッドに含まれるものはそのグ
リッドのピクセル値の平均値を平均単位の濃度値として
求める。 8)指定された解析処理結果の表示方法に従って、図１１
（ｄ）に示すように、任意の２つのフレームの設定され
た各平均単位の濃度値の濃度差をとり、この濃度差に応
じたスモーク像を表示している。また、図１１（ｅ）に
示すように、任意の２つのフレームの濃度差をとり、こ
の濃度差を比較し、周囲と比較して特に濃度差大の部位
の指摘または濃度差小の部位の指摘するよう原画像にマ
ーク表示する。即ち、必要に応じて濃度差大の平均単位
または濃度差小の平均単位を原画像に指摘する。これに
より、図１１（ｄ）に示すスモーク像からは特に周囲の
平均単位と異なる濃度を示すものから異常のある平均単
位を見い出すことができ、図１１（ｅ）に示すように、
異常と思われるエリアを原画像にマーク表示するので、
読影の際に診断に役立てることができる。

【００４０】このようにして、解析処理した結果の他の
具体例を示す。 (b) 複数フレームのうち任意の２フレームについて、解
析処理対象である設定部位が肺であり、濃度計算方法と
して(2) ｅ）の方法により平均単位の濃度値を求め、そ
れぞれのフレームの肺の濃度差を求め、この差分濃度に
対応したグラフィック表示をしたものを図１２に示す。

【００４１】(c) 複数フレームのうち任意の２フレーム
について、解析処理対象が右肺であり、濃度計算方法と
して(2) ｄ）の方法により平均単位の濃度値を求め、そ
れぞれのフレームの平均単位の濃度差に相当する濃度を
もとに、周囲からあるしきい値以上に突出した変化を示
す平均単位をグラフィック上に白ぬきマーク表示したも
のを図１３に示す。

【００４２】(d) 解析処理対象が右肺であり、濃度計算
方法が(2) ｆ) の水平方向グリッド単位として濃度値を
求め、A)各フレーム間で順次それぞれの２フレームにつ
いて水平方向グリッドごとの濃度差を求め、時間ー差分
濃度の折れ線グラフで表示したものが図１４（ａ）であ
り、部位ー時間ー差分濃度のグラフで表示したものが図
１４（ｂ）であり、差分濃度に対応したアニメーション
表示をしたものが図１４（ｃ）である。これらからフレ
ーム間で右肺の上部の濃度差が大であることが分かる。
また、B)各フレームの水平方向グリッドごとの濃度値
を、時間ー濃度値の折れ線グラフで表示したものが図１
４（ｄ）であり、部位ー時間ー濃度値のグラフで表示し
たものが図１４（ｅ）であり、濃度値に対応したアニメ
ーション表示をしたものが図１４（ｆ）である。これら
には時間方向に各フレームの水平方向グリッドごとの平
均濃度がプロットされている。これらの図からは右肺の
上部の濃度が大であることが分かる。

【００４３】(e) 解析処理対象が右肺であり、濃度計算
方法が(2) ｇ) の垂直方向グリッド単位として濃度値を
求め、A)各フレーム間で順次それぞれの２フレームにつ
いて垂直方向グリッドごとの濃度差を求め、時間ー差分
濃度の折れ線グラフで表示したものが図１５（ａ）であ
り、部位ー時間ー差分濃度のグラフで表示したものが図
１５（ｂ）であり、差分濃度に対応したアニメーション
表示をしたものが図１５（ｃ）である。これらからフレ
ーム間で右肺の右側の方が濃度差が大であることが分か
る。また、B)各フレームの垂直方向グリッドごとの濃度
値を、時間ー濃度値の折れ線グラフで表示したものが図
１５（ｄ）であり、部位ー時間ー濃度値のグラフで表示
したものが図１５（ｅ）であり、濃度値に対応したアニ
メーション表示をしたものが図１５（ｆ）である。これ
らには時間方向に各フレームの垂直方向グリッドごとの
濃度値がプロットされている。これらの図から右肺の右
側の方が濃度が大であることが分かる。

【００４４】(f) 解析処理対象が肺単位（右肺および左
肺ごとに枠指定されて処理されている）であり、濃度計
算方法が(2) ｅ) の方法により濃度値を求め、A)各フレ
ーム間で順次それぞれの２フレームについて右肺および
左肺ごとの濃度差を求め、時間ー差分濃度の折れ線グラ
フで表示したものが図１６（ａ）であり、部位ー時間ー
差分濃度のグラフで表示したものが図１６（ｂ）であ
り、差分濃度に対応したアニメーション表示をしたもの
が図１６（ｃ）である。これら図からフレーム間で右肺
の方が左肺より濃度差が大であり、その変化も大きいこ
とが分かる。また、B)各フレームの右肺および左肺ごと
の濃度値を、時間ー濃度値の折れ線グラフで表示したも
のが図１６（ｄ）であり、部位ー時間ー濃度値のグラフ
で表示したものが図１６（ｅ）であり、濃度値に対応し
たアニメーション表示をしたものが図１６（ｆ）であ
る。これら図において時間方向に各フレームの右肺およ
び左肺の濃度値がプロットされている。これらの図から
右肺の方が左肺より濃度変化が大きいことが分かる。

【００４５】なお、実施例２の具体例は解析処理対象が
肺全体のものばかりであるが、肺内の一部分またはこれ
らの複数を処理対象とすることも実施例１と同様に当然
にできる。

【００４６】以上の説明における散乱線の除去について
述べる。画像収集部８から収集した画像データには散乱
線による成分などが含まれており、これを取り除くこと
により信頼性の高いデータが得られる。除去方法は下記
の文献に記載されている。 Michitaka Honda 、Katsuya Kikuchi 、and Ken-ichi K
omatsu: Method forestimating the intensity of scat
tered radiation using a scatter generation model Medical Physics 18(2) Mar/Apr PP.219-226(1991) この文献に記載されている除去方法は、散乱線成分をア
ルゴリズムから算出し、収集したデータから減算するこ
とによって行われる。散乱線成分を除去することによっ
て、本来の病変が見易くなり、誤診されやすい像（散乱
線によって血節などに見える像）を除去することができ
る。また、直進してきたＸ線のみによるデータによれ
ば、透過物の厚みを算出することができる。従って、例
えば２枚の像をサブトラクションして差分の大きかった
部分（血節など）の厚みを知ることができ、術前の診断
に重要なデータを与える。なお、上記各実施例では、散
乱線の除去についてオペレータが判断してマニュアルで
行う例で示したが、画像処理装置２に判断させて自動的
に行うようにしてもよい。

【００４７】また、以上の説明における胸部の動きによ
る肺の輪郭のずれが生じた場合の補正方法については、
１９９２年の北米放射線学会（ＲＳＮＡ）で歪曲（Warp
ing)方法を用いることができることを土井教授が発表さ
れている。この補正方法を用いることにより、呼吸の周
期や気管内部の動きにより肺部分の輪郭にずれが生じた
場合や透視を行った日あるいは時が異なることによる透
視位置にずれが生じた場合にも適切に補正できる。従っ
て、この補正方法によれば、異なる２枚の胸部画像の間
のサブトラクションなどを行うことができ、また、肺の
輪郭を検出しそれを処理枠に設定することができる。

【００４８】以上、説明したような本発明によれば、得
られた各診断情報から臨床上次のような効果が期待でき
る。例として以下のような推論ができる。得られた画像
データはネガ画像で判断している。びまん性陰影につい
て、 ａ．上・中・下葉に無関係に白っぽい場合、水などが肺
の外に存在する。 ｂ．上肺野の方が黒っぽい場合、吸入気に伴う病気（じ
ん肺、けい肺）の可能性がある。 ｃ．中肺野の方が白っぽい場合、循環器系（特に心臓）
由来の疾患の可能性がある。 ｄ．下肺野の方が白っぽい場合、転移癌などの血行性の
疾患の可能性がある。 ｅ．均一な濃度分布の場合、肺自体の疾患、例えばびま
ん性汎細気管支炎(DPB) 肺気腫、間質性肺炎、肺胞蛋白
症、肺結核、または肺繊維症などの可能性がある。 ｆ．１つの肺葉全体が黒っぽい場合、肺胞性疾患の可能
性がある。 ｇ．小葉単位で動きが悪い場合、その常用を司る細気管
支に異常がある可能性がある。

【００４９】その他、異常の推論ばかりでなく、本発明
のような解析処理をすることによって正常値が定量的に
分かる。特に、集団検診に来ている人などの場合には、
正常の際のデータを保管しておくことにより、異常が発
生しても正常値との比較が容易にできる効果もある。

【００５０】なお、上記各実施例では、Ｉ・Ｉ−ＤＲ(D
igital Radiography) の例で説明したが、これに限定さ
れるものではなく、ディジタイザを用いてフィルム画像
をディジタル化したものやＣＲ(Computed Radiography)
でも適用可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、デ
ィジタル画像データに基づいて定量的にグラフ化、グラ
フィック化することにより人間による診断の個人差のば
らつきを大きく減少させることができる。つまり、どの
読影医によっても微少変化や全体的な濃度変化の傾向を
認識・診断でき、病症の傾向・関連を容易に認識・診断
できる情報を提供することができる。また、定量化によ
り、グラフの重ね合わせなどが可能であり、読影医や担
当医が検査後の経過・推移を容易に知ることのできる情
報を提供することができる。さらに、病症の時間的変移
を定量的なデータに基づいたグラフやグラフィックによ
り、認識・診断でき、病症の時間的変移に関係の深い、
病症診断を容易にする情報を提供することができる。動
画で見ることにより、動きの悪い（空気の出入りの少な
い）部位は濃度変化が少ない部位として表示される。そ
れがどのような範囲に及んでいるかを示すことによって
重要な診断情報を提供できる。これらにより、読影・診
断の速度が早くかつ短くなり、読影・診断の精度や装置
の信頼性も向上する効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線診断装置の一実施例の概略図であ
る。

【図２】解析処理すべき部位の設定（指定）を説明する
ための図である。

【図３】解析内容である濃度の計算方法について説明す
るための図である。

【図４】実施例１を実行する際のフローチャートを示す
図である。

【図５】実施例１の具体例を説明するための図である。

【図６】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図７】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図８】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図９】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図１０】実施例２を実行する際のフローチャートを示
す図である。

【図１１】実施例２の具体例を説明するための図であ
る。

【図１２】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図１３】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図１４】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図１５】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【図１６】解析処理した結果の他の具体例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ Ｘ線透視撮影台 ２ 画像処理装置 ３ Ｘ線透視撮影台用およびＸ線コント用の操作デスク ４ 画像処理装置用操作デスク ５ 寝台 ６ Ｘ線管 ７ 変換部 ８ 画像収集部 ９ ＣＰＵ １０ 画像処理部 １１ モニタ １２ ネットワークI/F １３ レーザーイメージャ １４ 画像ファイル １５ 寝台駆動制御部 １６ Ｘ線コント制御部 １７ 外部機器I/F １８ ＭＯＤユニット １９ 外部機器I/F ２０ ＶＴＲ ２１ ＶＤＲ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 胸部をＸ線撮影してディジタル静止画像
   を得る手段と、この得られたディジタル画像に任意の部
   位を設定し、設定された部位をディジタルデータに基づ
   いて濃度に関して解析処理する手段と、解析処理した結
   果を表示する表示手段とを具備することを特徴とするＸ
   線診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、解析処理する任意の
   部位を設定する手段と、設定された部位における処理単
   位を設定する手段と、設定された処理単位ごとに平均濃
   度を求める手段と、求めた平均濃度に基づき設定された
   部位を解析処理して表示する表示手段とを具備すること
   を特徴とするＸ線診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、解析処理し
   た結果を表示手段により、設定された部位ごとのヒスト
   グラム表示、設定された部位ごとの折れ線グラフ表示、
   濃度に対応したグラフィック表示、または濃度分布を比
   較して差の大きい部分を強調表示することを特徴とする
   Ｘ線診断装置。
4. 【請求項４】 胸部を透視または撮影してディジタル画
   像を連続的に複数フレーム得る手段と、得られた各フレ
   ームに任意の部位を設定し、設定された部位のディジタ
   ルデータに基づいて濃度に関して解析処理する手段と、
   解析処理した結果を表示する表示手段とを具備すること
   を特徴とするＸ線診断装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、ディジタル画像を連
   続的に複数フレーム得る場合、呼吸の１周期にわたって
   複数フレーム得ることを特徴とするＸ線診断装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５において、解析処理手
   段にて、前記各画像のフレームの肺部分の輪郭を検出し
   補正をしながら画像の解析処理を行うことを特徴とする
   Ｘ線診断装置。
7. 【請求項７】 請求項４乃至６に記載の少なくとも１項
   において、解析処理手段にて、各フレームの中の任意の
   ２フレーム間で設定された部位における任意サイズのエ
   リアごとの平均濃度を算出し、それぞれのエリアの濃度
   の差を求め、表示手段により、これに相当する差分濃度
   に対応したグラフィック表示をすることを特徴とするＸ
   線診断装置。
8. 【請求項８】 請求項４乃至６に記載の少なくとも１項
   において、解析処理手段にて、各フレームの中の任意の
   ２フレーム間で設定された部位における任意サイズのエ
   リアごとの平均濃度を算出し、それぞれのエリアの濃度
   の差を求め、設定された部位内で周囲からあるしきい値
   以上に突出した変化を示すエリアを表示手段によりグラ
   フィック上に表示することを特徴とするＸ線診断装置。
9. 【請求項９】 請求項４乃至６に記載の少なくとも１項
   において、解析処理手段にて、各フレームの中の設定さ
   れた部位ごとの平均濃度を算出し、各フレーム間で順次
   それぞれの部位の濃度の差を求め、表示手段により、時
   間と差分濃度の変位の折れ線グラフ、部位と時間と差分
   濃度の変位のグラフ、または差分濃度に対応したアニメ
   ーションを表示することを特徴とするＸ線診断装置。
10. 【請求項１０】 請求項４乃至６に記載の少なくとも１
    項において、解析処理手段にて、各フレームの中の設定
    された部位ごとに濃度平均を算出し、表示手段により、
    設定された部位ごとに、時間と濃度の変位の折れ線グラ
    フ、部位と時間と濃度の変位のグラフ、または濃度に対
    応したアニメーションを表示することを特徴とするＸ線
    診断装置。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０に記載の少なくとも
    １項において、解析処理手段にて、散乱線を除去した画
    像データを用いて解析処理を行うことを特徴とするＸ線
    診断装置。