JP2012005894A - 医用画像支援診断装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検体における少なくとも複数の対象組織領域に適用する複数の支援診断アルゴリズムを有し、これら支援診断アルゴリズムを実行して各対象組織領域の各診断情報を得る医用画像支援診断装置であって、被検体を撮影条件に従って撮影する医用機器と、複数の支援診断アルゴリズムの実行に適した複数の再構成条件を少なくとも記憶する記憶手段と、複数の支援診断アルゴリズムをそれぞれ実行するに適した複数の再構成条件で医用機器の撮影により取得された単一の検査画像をそれぞれ再構成する再構成手段と、複数の支援診断アルゴリズムを有し、再構成手段により取得された複数の再構成画像に対してそれぞれ各支援診断アルゴリズムを実行するアルゴリズム実行手段とを具備する。
【選択図】 図7
Description
このように単一の臓器或いは単一の疾患に最適なCADアルゴリズムを実行するには、当該CADアルゴリズムに適した撮影条件、再構成条件を適用することが行われている。撮影条件は、医用機器として例えばX線CT装置を使用すれば、このX線CT装置により被検体を撮影するときの例えばX線管に供給する管電流、X線のビーム幅、ヘリカルスキャン時のヘリカルピッチ等である。再構成条件は、X線CT装置の撮影により取得されるCT検査画像を再構成するときの例えばスライス厚、スライス間隔、分解能、再構成関数等である。
図1はコンピュータ支援診断(CAD)を用いた医用画像支援診断装置の全体構成図を示す。X線CT装置1は、寝台2を備える。この寝台2の上部には、テーブル3がZ方向に移動可能に設けられている。このテーブル3上には、患者等の被検体4が載置される。寝台2には、寝台駆動部5が設けられている。この寝台駆動部5は、スキャノ画像を取得するとき、又は例えばヘリカルスキャン等のCTスキャンを行ってCT画像を取得するときにテーブル3をZ方向に移動する。
X線検出器7は、例えば複数の受光素子を配列して成り、被検体4を透過したX線を受光し、このX線受光量に応じたX線検出信号を各受光素子毎に出力する。このX線検出器7には、データ収集部10が接続されている。
データ収集部10は、X線検出器7から出力される各受光素子毎の各X線検出信号を電圧信号に変換し、増幅し、さらにデジタル信号に変換する。
この画像サーバ18は、図1の機能ブロックに示すようにCPUを有する主制御部19と、スキャノ画像取得部20と、投影データ取得部21と、画像記憶部22とを有する。又、画像サーバ18は、ディスプレイ23と、例えば操作パネル等からなるユーザインタフェースとしての操作入力部24と、再構成サーバ25と、CADサーバ26とが接続されている。
画像記憶部22には、X線CT装置1から送られてくる投影データと、MRI装置13から送られてくるMR画像とが記憶される。
CAD条件テーブル33には、対象臓器/疾患として例えば肝臓癌、肺癌、大腸癌、乳癌、動脈硬化毎の各適用撮影条件範囲としてX線源6に供給する管電流、X線源6から被検体4に曝射されるX線ビームの幅t、X線CT装置1によりヘリカルスキャンするときのヘリカルピッチ等の複数の撮影条件項目が設定されている。なお、管電流は、管電流のSD(標準偏差)値を用いてもよい。又、CAD条件テーブル33には、例えば肝臓癌、肺癌、大腸癌、乳癌、動脈硬化毎の再構成サーバ25における各再構成条件として例えばスライス厚、スライス間隔、分解能、再構成関数等が設定されている。
さらに、CAD条件テーブル33には、例えば肝臓癌、肺癌、大腸癌、乳癌、動脈硬化毎の複数のCADアルゴリズム、すなわち肝臓癌に対して肝臓用のCADアルゴリズム、肺癌に対して肺臓用のCADアルゴリズム、大腸癌に対して大腸用のCADアルゴリズム、乳癌に対して***用のCADアルゴリズム、動脈硬化に対して動脈用のCADアルゴリズム等を実施することが設定されている。
具体的に撮影条件設定部29は、図4に示すような第1の撮影条件設定画面34を例えばディスプレイ23に表示する。なお、CADサーバ26に直接ディスプレイ35を接続し、このディスプレイ35に第1の撮影条件設定画面34を表示してもよい。この第1の撮影条件設定画面34には、被検体4のスキャナ画像SDと、撮影条件項目としての例えばX線CT装置1におけるX線源6に供給する管電流、ヘリカルピッチとが対応して表示される。これら管電流、ヘリカルピッチは、それぞれスキャナ画像SD中の被検体4の各対象組織領域、例えば肺臓Hの位置に合せて変更可能である。
又、撮影条件設定部29は、図5に示すような第2の撮影条件設定画面36を例えばディスプレイ23に表示する。なお、ディスプレイ35に第2の撮影条件設定画面36を表示してもよい。この第2の撮影条件設定画面36には、被検体4のスキャナ画像SDと、例えば肝臓癌、肺癌、大腸癌、乳癌、大動脈疾患、冠動脈疾患等の各対象組織領域に対する各CADアルゴリズムの適用範囲の変更設定欄Wとを並べて表示する。
これらグラフ表示領域37〜42は、ディスプレイ23の画面上において、スキャノ画像SDと並設し、かつ互いに平行に表示される。又、これらグラフ表示領域37〜42は、スキャノ画像SDのZ方向すなわち被検体4の身長方向と同一長さを有する。これらグラフ表示領域37〜42は、それぞれ肝臓、肺臓、大腸、***、大動脈、冠動脈の各対象組織領域を指定するための例えばグレー色で表示する各グレー領域43〜48を表示する。これらグレー領域43〜48は、グレー色に限らず、他の色を表示してもよい。
撮影条件設定部29は、上記の如く第1の撮影条件設定画面34上において例えば管電流、ヘリカルピッチ等の各撮影条件項目を変更し、当該変更に応じて第2の撮影条件設定画面36上における各グラフ表示領域37〜42の各グレー領域43〜48の領域、すなわち例えば肝臓、肺臓、大腸、***、大動脈、冠動脈に適用する各CADアルゴリズムの範囲を更新するが、かかる各CADアルゴリズムを適用するか否かを判定は、再構成サーバ25による再構成処理の前又は後に、例えばX線CT装置1により取得される単一の投影データの付帯情報に基づいて行われる。
アルゴリズム実行部30は、再構成サーバ25による再構成処理により取得された複数の再構成画像、例えばCT検査画像に対してそれぞれ複数のCADアルゴリズムを実行し、例えば肺臓や肝臓から疾患情報、例えば肺臓における肺ガン等の疾患の特徴や部位を検出し、疾患の特徴を数値化して求める。
画像サーバ18には、読影端末55が接続されている。この読影端末55は、ユーザの操作指示を受け、画像サーバ18にアクセスし、例えば被検体4のCT検査画像や、CADアルゴリズムの実行の結果である例えば肺臓Hにおける肺ガン等の疾患の特徴や部位、疾患の特徴を数値化したデータを受け取ってディスプレイに表示する。
寝台2上に患者等の被検体4が載置される。CT検査画像を取得する前に、被検体4のスキャノ画像が取得される。スキャン機構部8は、X線源6の位置を所定の回転角度に固定する。寝台駆動部5は、寝台2のテーブル3を図2に示すようにZ方向に移動する。このとき、高電圧発生部9は、X線源6に高電圧を供給する。これにより、X線源6は、X線を被検体4に曝射する。X線は、被検体4を透過してX線検出器7に入射する。このX線検出器7は、被検体4を透過したX線を受光し、このX線受光量に応じたX線検出信号を各受光素子毎に出力する。データ収集部10は、X線検出器7から出力される各受光素子毎の各X線検出信号を電圧信号に変換し、増幅し、さらにデジタル信号に変換する。CT制御部11は、データ収集部10から出力された各デジタルX線検出信号をネットワーク16を介して画像サーバ18に送信する。
画像サーバ18は、X線CT装置1から送信された各デジタルX線検出信号をスキャノ画像取得部20に渡す。このスキャノ画像取得部20は、各デジタルX線検出信号から例えば図4に示すような被検体4の2次元のスキャノ画像SDを取得する。このスキャノ画像SDは、画像記憶部22に記憶される。
すなわち、肺臓Hのスライスより腹部Jのスライスの方がX線の吸収が多い。これにより、SN比を保つために肺臓Hに曝射するX線量よりも腹部Jに曝射するX線量を多くする。しかるに、肺臓HにX線を曝射するときのX線源6に供給する管電流よりも腹部JにX線を曝射するときのX線源6に供給する管電流を大きく設定する。この管電流の値は、第1の撮影条件設定画面34中の各変更マークM1、M2を例えば操作入力部24におけるマウスに対する操作により移動することにより変更する。又、スキャナ画像SD中の被検体4の肺臓Hの領域に合せて管電流値を変更する。この管電流値の変更は、第1の撮影条件設定画面34中の各変更マークM3、M4を例えば操作入力部24におけるマウスに対する操作により移動することにより変更する。
第1の撮影条件設定画面34上において管電流とヘリカルピッチとを変更するとき、被検体4のスキャナ画像SDと管電流及びヘリカルピッチとをその位置関係を対応して表示しているので、被検体4における肺臓H等の臓器の位置と管電流及びヘリカルピッチの各設定用曲線L1、L2とが一致しているか否かをユーザは視覚的に確認できる。しかるに、被検体4における各臓器の位置と各設定用曲線L1、L2とが一致していなければ、各設定用曲線L1、L2を変更可能である。
第2の方法は、スキャンシーケンスの重複部分Gに例えば管電流の異なるパートAiとパートBiとの各撮影条件を適用するために、例えばX線CT装置1におけるX線源6とX線検出器7との回転時における180度+ファン角の回転毎にビーム幅などの撮影条件を切り替える。この場合、テーブル3は、Z方向の一方向に移動するのみである。
CADアルゴリズムを実施する場合、そのCADアルゴリズムを適用して十分な検出性能を得られるための適用条件が存在する場合が多い、本発明装置は、予め各CADアルゴリズムに対してCADの適用条件となる撮影条件の範囲、及び適切な再構成条件をCAD条件テーブル33に登録している。
撮影条件設定部29は、図5に示すような第2の撮影条件設定画面36を例えばディスプレイ23に表示する。この第2の撮影条件設定画面36には、被検体4のスキャナ画像SDと、例えば肝臓癌、肺癌、大腸癌、乳癌、大動脈疾患、冠動脈疾患等の各対象組織領域に対する各CADアルゴリズムの適用範囲の変更設定欄Wとが並べて表示される。
又、各グラフ表示領域37〜42は、それぞれ肝臓、肺臓、大腸、***、大動脈、冠動脈の各対象組織領域を指定するための例えばグレー色で表示する各グレー領域43〜48を表示する。ユーザは、例えば操作入力部24を操作することにより各グレー領域43〜48を調整可能である。すなわち、被検体4における肝臓、肺臓、大腸、***、大動脈、冠動脈等の各臓器の大きさに応じて該当する各CADアルゴリズムの範囲を調整可能である。
第1の撮影条件設定画面34上において、例えば管電流とヘリカルピッチとの各設定用曲線L1、L2のカーブを変更した場合、撮影条件設定部29は、当該変更に応じて図5に示す第2の撮影条件設定画面36上における各グラフ表示領域37〜42の各グレー領域43〜48の領域、すなわち例えば肝臓、肺臓、大腸、***、大動脈、冠動脈に適用する各CADアルゴリズムの範囲を更新する。これら各CADアルゴリズムの範囲の更新は、図3に示すCAD条件テーブル33を参照して行われる。
画像サーバ18における投影データ取得部14は、データ収集部10からの各デジタルX線検出信号を入力し、これらデジタルX線検出信号から被検体4の単一の投影データを取得する。この被検体4の単一の投影データは、画像記憶部22に記憶される。
先ず、再構成サーバ25は、単一の投影データに対する複数の再構成処理を実行する前に、再構成処理の順番を決定する。図8は再構成範囲を決定するための依存関係テーブル56の模式図を示す。この依存関係テーブル56は、全ての臓器検出の後に肝臓領域に対する検出を行うことを示す。すなわち、「肝臓癌」検出のための再構成条件は、「臓器検出」の検出結果に依存しており、「肝臓癌」検出よりも先に「臓器検出」を実行しなければならないことを示す。このように再構成サーバ25は、依存関係テーブル56から各臓器又は疾患の依存関係を解析し、その解析結果に基づいて再構成の順番を決定する必要がある。
なお、MRI装置13によりMR画像を取得する場合も再構成条件の設定を行う。MRI装置13に対する再構成条件は、例えば感度補正の有無やフィルタの種別、フィルタのパラメータ、補間再構成の条件などである。
再構成サーバ25は、単一の投影データに対する複数の再構成処理を実行する前に、再構成処理の順番を決定する。図8は再構成範囲を決定するための依存関係テーブル56の模式図を示す。この依存関係テーブル56は、全ての臓器検出の後に肝臓領域に対する検出を行うことを示す。すなわち、「肝臓癌」検出のための再構成条件は、「臓器検出」の検出結果に依存しており、「肝臓癌」検出よりも先に「臓器検出」を実行しなければならないことを示す。このように再構成サーバ25は、依存関係テーブル56から各臓器又は疾患の依存関係を解析し、その解析結果に基づいて再構成の順番を決定する。
図3に示すCAD条件テーブル33のCAD条件は、必要な撮影条件及び再構成条件の例を示す。実際には、撮影条件及び再構成条件の多くの項目を含める必要がある。例えば、CADを適用するスライス範囲を先頭スライスからの距離に従って設定することが考えられる。例えば胸部の撮影において、肝臓のCADを行う場合、撮影範囲は肺臓が含まれる最小範囲が用いられるため先頭スライスはほぼ一定している。従って、肝臓が含まれる範囲も先頭スライスからの距離によりおよそ指定することが出来る。もし、指定したCAD適用のスライス範囲が、撮影範囲に含まれていなければ、その疾患のCADは実施しない。CAD適用のスライス範囲が撮影範囲に含まれていれば、重複する範囲のみを再構成する。
読影の納期が指定されていれば、その納期に従って適宜、タスクの実行順位を入れ替える。例えば、担当者により読影の曜日や時間が決まっている場合があり、この場合、撮影の予約時にその曜日や時間を納期として入力する。
例えば、画像サーバ18は、X線CT装置1に対して一体的に設けてもよい。又、再構成サーバ25、CADサーバ26及びこのCADサーバ26における条件記憶部28、撮影条件設定部29及びアルゴリズム判定部31、アルゴリズム実行部30は、X線CT装置1に対して一体的に設けてもよい。
Claims (8)
- 被検体における少なくとも複数の対象組織領域に適用する複数の支援診断アルゴリズムを有し、これら支援診断アルゴリズムを実行して前記各対象組織領域の各診断情報を得る医用画像支援診断装置において、
被検体を撮影条件に従って撮影する医用機器と、
複数の前記支援診断アルゴリズムのそれぞれの実行に適した複数の前記再構成条件を少なくとも記憶する記憶手段と、
複数の前記支援診断アルゴリズムをそれぞれ実行するに適した複数の前記再構成条件で前記医用機器の撮影により取得された単一の検査画像をそれぞれ再構成する再構成手段と、
複数の前記支援診断アルゴリズムを有し、前記再構成手段により取得された複数の再構成画像に対してそれぞれ前記各支援診断アルゴリズムを実行するアルゴリズム実行手段と、
を具備することを特徴とする医用画像支援診断装置。 - 被検体における少なくとも複数の対象組織領域に適用する複数の支援診断アルゴリズムを有し、これら支援診断アルゴリズムを実行して前記各対象組織領域の各診断情報を得る医用画像支援診断装置において、
前記被検体を撮影条件に従って撮影する医用機器と、
複数の前記支援診断アルゴリズムのそれぞれの実行に適した複数の前記撮影条件の範囲と、前記医用機器の撮影により取得されたデータを再構成するときの複数の前記支援診断アルゴリズムの実行に適する再構成条件とを記憶する記憶手段と、
複数の前記支援診断アルゴリズムをそれぞれの実行するに適した前記撮影条件を前記記憶手段に記憶されている前記各撮影条件の範囲から設定する撮影条件設定手段と、
複数の前記支援診断アルゴリズムをそれぞれ実行するに適した複数の前記再構成条件で前記医用機器の撮影により取得された単一の検査画像をそれぞれ再構成する再構成手段と、
前記再構成手段により取得された複数の再構成画像に対してそれぞれ複数の前記支援診断アルゴリズムを実行するアルゴリズム実行手段と、
を具備することを特徴とする医用画像支援診断装置。 - 前記撮影条件設定手段は、設定された前記撮影条件を修正することを特徴とする請求項2記載の医用画像支援診断装置。
- 被検体を撮影条件に従って撮影する医用機器と、
前記医用機器の撮影により取得された単一の検査画像を記憶する画像サーバと、
前記画像サーバに記憶されている前記検査画像を再構成し、前記支援診断アルゴリズムを実行して取得された前記被検体の診断情報を表示する読影端末と、
を具備し、
前記画像サーバは、前記医用機器に対して一体的に設けることを可能とし、かつ少なくとも前記記憶手段と前記撮影条件設定手段と前記再構成手段と前記アルゴリズム実行手段とを設ける、
ことを特徴とする請求項2記載の医用画像支援診断装置。 - 前記撮影条件は、複数の撮影条件項目を有し、
前記撮影条件設定手段は、前記被検体の2次元画像と前記各撮影条件項目とを対応させて表示し、前記2次元画像中の前記各対象組織領域の位置に合せて前記各撮影条件項目を変更可変とする第1の撮影条件設定画面を表示する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の医用画像支援診断装置。 - 前記単一の検査画像をX線CT装置により取得する場合、
前記撮影条件設定手段は、前記第1の撮影条件設定画面上において、前記2次元画像として前記X線CT装置により取得されるスキャノ画像を表示すると共に、前記スキャノ画像に並べて前記各撮影条件項目として前記X線CT装置における少なくとも管電流、ヘリカルピッチを表示し、前記スキャノ画像上の前記各対象組織領域の各位置に応じて少なくとも前記管電流、前記ヘリカルピッチを変更可能とする、
ことを特徴とする請求項5項記載の医用画像支援診断装置。 - 前記医用機器は、X線CT装置であり、
前記撮影条件設定手段は、前記再構成手段による再構成処理の前又は後に、前記X線CT装置により取得される前記単一の検査画像の付帯情報に基づいて前記支援診断アルゴリズムの適用を判定する、
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の医用画像支援診断装置。 - 少なくとも前記複数の対象組織領域の依存関係を記憶する依存関係記憶部を有し、
前記再構成手段は、前記依存関係記憶部に記憶されている前記依存関係に基づいて再構成する前記各対象組織領域の順番を決定する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の医用画像支援診断装置。
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