JP2023111610A - 医用画像診断装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】医用画像診断装置において、ユーザによる医用画像の画質調整を容易にする。
【解決手段】医用画像を表示するための複数種類の画質指標に関して、選択した画質指標の値をアンカーとし、アンカーに基づく医用画像のサムネイル画像を第1サムネイル画像として生成/表示する第1画像生成部/第1画像表示部と、アンカーから画質指標を所定の値だけ増減させて、サムネイル画像を第2サムネイル画像として生成/表示する第2画像生成部/第2画像表示部と、第2サムネイル画像の中から選択した画像に対応する画像指標の値を新たなアンカーとして用いて、第1画像生成部/第1画像表示部に新たな第1サムネイル画像を生成/表示させ、第2画像生成部/第2画像表示部に新たな第2サムネイル画像を生成/表示させる再生成表示部と、画質指標の値の選択を終了した後に、アンカー動線に基づいて、画質指標の値の調整可能範囲を設定する設定部と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】医用画像を表示するための複数種類の画質指標に関して、選択した画質指標の値をアンカーとし、アンカーに基づく医用画像のサムネイル画像を第1サムネイル画像として生成/表示する第1画像生成部/第1画像表示部と、アンカーから画質指標を所定の値だけ増減させて、サムネイル画像を第2サムネイル画像として生成/表示する第2画像生成部/第2画像表示部と、第2サムネイル画像の中から選択した画像に対応する画像指標の値を新たなアンカーとして用いて、第1画像生成部/第1画像表示部に新たな第1サムネイル画像を生成/表示させ、第2画像生成部/第2画像表示部に新たな第2サムネイル画像を生成/表示させる再生成表示部と、画質指標の値の選択を終了した後に、アンカー動線に基づいて、画質指標の値の調整可能範囲を設定する設定部と、を備える。
【選択図】図1
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像診断装置に関する。
超音波診断装置、磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置、X線コンピュータ断層撮影(CT:Computed Tomography)装置、陽電子放出断層撮影(PET:Positron Emission Tomography)装置などの各種の医用画像診装置の多くは、医用画像の画質をユーザの好みに合わせて調整できるようになっている。
しかし、画質を制御する画質指標は多数あり、医用画像診断装置のユーザが複数の画質指標の値を調整して最適な画質に到達するのは困難である。例えば、所定の画像処理について、画質調整に寄与する画質指標が60種類あり、各画質指標につき5段階の調整値から選択設定できる場合、5の60乗の画質指標の値の組み合わせが生じうる。また数多くの画質指標から、有力なN種類の画質指標に調整対象を絞ったとしても、N次元の値の調整が必要となり、依然として調整が困難である。
このため多くの医用画像診断装置では、ユーザの好みにあわせていくつかの画質指標の組をインデックス化して提供している。この場合、システムのGUI(Graphical User Interface)として、インデックス値を数段階調整できるようにしているものもある。しかし、このように画質指標の組をインデックス化すると、画質の調整の自由度が相当に制約される。
一方、ユーザが画像を見ながら、調整する画質指標を選択したり、画質指標の値を調整したりできる医用画像診断装置もある。このような医用画像診断装置によれば、複数のレンダリング条件のそれぞれに対応してレンダリングされた複数のサムネイル画像を生成するとともに、所定のレンダリング条件に従ってレンダリングされたレンダリング画像を生成する。
この方法によって生成された複数のサムネイル画像を、タッチコマンドスクリーンに操作ボタンとして表示すれば、数値入力やつまみ操作により画質指標の値を調整するよりも、視覚的にわかりやすい。しかし、この場合でも、サムネイル表示によって調整はしやすくなるが、依然として、画質指標に関して調整すべき値が多数あることによる調整の困難さは解決されていない。
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、医用画像診断装置において、ユーザによる医用画像の画質調整を容易にすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記の課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態に係る医用画像診断装置は、医用画像を表示するための複数種類の画質指標に関して、ユーザが選択した画質指標の値をアンカーとし、前記アンカーに基づく前記医用画像のサムネイル画像を第1サムネイル画像として生成する、第1画像生成部と、前記第1画像生成部で生成された前記第1サムネイル画像を表示部に表示させる、第1画像表示部と、前記医用画像に関して、前記アンカーから画質指標を所定の値だけ増減させて、複数のサムネイル画像を第2サムネイル画像として生成する、第2画像生成部と、前記第2画像生成部で生成された前記複数の第2サムネイル画像を前記表示部に表示させる、第2画像表示部と、前記複数の第2サムネイル画像の中からユーザが選択した第2サムネイル画像に対応する画像指標の値を、新たなアンカーとして用いて、前記第1画像生成部に新たな第1サムネイル画像を生成させ、前記第1画像表示部に新たな第1サムネイル画像を表示させ、前記第2画像生成部に新たな第2サムネイル画像を生成させ、前記第2画像表示部に新たな第2サムネイル画像を表示させる、再生成表示部と、前記画質指標の値の選択をユーザが終了した後に、前記アンカーが移動を開始した開始点と移動を終了した終了点に少なくとも基づいてアンカー動線を生成し、前記アンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する、設定部と、を備える。
以下、図面を参照しながら、医用画像診断装置の実施形態について説明する。なお、以下の説明において実質的に同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。
〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係る医用画像診断装置100の全体構成の例を示す斜視図である。この図1に示す医用画像診断装置100は、例えば、超音波診断装置により構成されている。図2は、図1に示す医用画像診断装置100のブロック構成図の一例を示している。
図1は、第1実施形態に係る医用画像診断装置100の全体構成の例を示す斜視図である。この図1に示す医用画像診断装置100は、例えば、超音波診断装置により構成されている。図2は、図1に示す医用画像診断装置100のブロック構成図の一例を示している。
図1に示すように、本実施形態に係る医用画像診断装置100は、超音波プローブ101と、入力装置102と、メインディスプレイスクリーン103と、タッチコマンドスクリーン(Touch Command Screen:TCS)104とを備えて構成されている。また、図2に示すように、医用画像診断装置100は、これらに加えて、送受信部201と、Bモード処理部202と、ドプラ処理部203と、画像処理部204と、メモリ205と、制御部206とを、その内部に備えて構成されている。
超音波プローブ101は、超音波信号を被検体に照射し、被検体で反射された超音波信号を検出するデバイス(探触子)であり、電気/機械可逆的変換素子で形成されている。この超音波プローブ101は、例えばアレイ状に配列される複数の素子を先端部に装備したフェーズドアレイタイプのプローブで構成される。これにより、超音波プローブ101は、供給されるパルス駆動電圧を超音波信号に変換して被検体のスキャン領域内の所望方向に送信し、且つ被検体から反射してきた超音波信号をこれに対応する電圧のエコー信号に変換する。
なお、この超音波プローブ101は、被検体を2次元で走査する1Dアレイプローブであっても、被検体を3次元で走査する3次元プローブすなわちメカニカル4Dプローブや2Dアレイプローブであってもよい。3次元プローブを用いる場合には、メインディスプレイスクリーン103に表示される医用画像に、特定の断層像もしくは多断面変換(MPR:multi planar reconstruction)表示が含まれる。
送受信部201は、トリガ発生回路、遅延回路及びパルサ回路などを有し、超音波プローブ101に駆動信号を供給する。パルサ回路は、所定のレート周波数で、送信する超音波信号を形成するためのレートパルスを繰り返し発生する。また、遅延回路は、超音波プローブ101から発生される超音波信号をビーム状に集束して送信指向性を決定するために必要な圧電振動子ごとの遅延時間を、パルサ回路が発生する各レートパルスに対して与える。また、トリガ発生回路は、レートパルスに基づくタイミングで、超音波プローブ101に駆動信号(駆動パルス)を印加する。すなわち、遅延回路は、各レートパルスに対し与える遅延時間を変化させることで、圧電振動子面からの送信方向を任意に調整する。
なお、送受信部201は、後述する制御部206の指示に基づいて、所定のスキャンシーケンスを実行するために、送信周波数、送信駆動電圧などを瞬時に変更可能な機能を有している。特に、送信駆動電圧の変更は、瞬間にその値を切り替え可能な発信回路、または、複数の電源ユニットを電気的に切り替える機構によって実現される。
また、送受信部201は、アンプ回路、A/D変換器、加算器などを有し、超音波プローブ101が受信した反射波である超音波信号に対して各種処理を行なって、反射波データを生成する。アンプ回路は、反射波である超音波信号をチャンネルごとに増幅してゲイン補正処理を行なう。A/D変換器は、ゲイン補正された反射波である超音波信号をA/D変換してデジタルデータを生成し、このデジタルデータに受信指向性を決定するのに必要な遅延時間を与える。加算器は、A/D変換器によって生成されたデジタルデータの加算処理を行なって反射波データを生成する。加算器の加算処理により、反射波である超音波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。
なお、送受信部201による送受信の方式は、前記説明のように超音波信号をビーム状に集束する方式のほか、平面波を送受信する方式であってもよい。
Bモード処理部202は、送受信部201からの反射波データに対して、対数増幅、包絡線検波処理、対数圧縮などを行なって、複数のサンプル点それぞれの信号強度が輝度の変化として表現されるBモード情報を生成する。
ドプラ処理部203は、送受信部201からの反射波データに対して、カラードプラ法を実行し、血流情報すなわちドプラ情報を算出する。カラードプラ法では、超音波信号の送受信が同一の走査線上で複数回行なわれ、同一位置のデータ列に対してMTI(Moving Target Indicator)フィルタを掛けることで、静止している組織、或いは、動きの遅い組織に由来する信号(クラッタ信号) を抑制して、血流に由来する信号を抽出する。そしてカラードプラ法では、この血流信号から血流の速度、血流の分散、血流のパワー等のドプラ情報を推定する。
画像処理部204は、Bモード情報、ドプラ情報の走査方式を、表示に適した走査方式に変換(スキャン変換)し、医用画像としての超音波診断画像を生成する。各画像情報の合成や並立、表示位置を示す情報、さらに超音波診断装置である医用画像診断装置100の操作を補助するための各種情報や、患者情報などの超音波診断に必要な付帯情報も、超音波診断画像とともに生成される。また画像処理部204は後述するタッチコマンドスクリーン104向けに、処理後の医用画像のサイズを縮小して、サムネイル画像を生成する。
なお、画像処理部204は図示しない強調画像処理(enhancement image processing)を含むものとする。強調画像処理は、画像のノイズまたはスペックルの低減、2つの組織の境界部のエッジの強調、なおかつ、境界周辺の画像を境界に沿って平滑化する一貫性強調(coherency enhancement)を行うこともできる。言い換えると、強調画像処理は、ノイズ低減(noise reduction)、エッジ強調(edge enhancement)、一貫性強調の各画質指標を各々独立に適用できる。各画質指標の調整方法についての詳細は後述する。また、画像処理部204は、これらノイズ低減、エッジ強調、及び、一貫性強調以外の画質指標に基づいて、医用画像の画質を調整することも可能である。
なお、本実施例では説明の簡単のために、強調画像処理はBモード処理部202から送出される超音波Bモード信号に対応する画像にのみ適用することを前提に説明するが、強調画像処理はカラードプラ・造影イメージング・エラストグラフィ・減衰イメージング・Mモード・ドプラ流速波形等の種々の画像にも適用可能である。また強調画像処理は断層像だけでなく、レンダリング後画像や、多断面変換(MPR)画像、3次元ボクセル画像にも適用可能である。
メインディスプレイスクリーン103は、画像処理部204との連携により、そこからの画像情報を光学的情報に変換してスクリーン上に医用画像を表示する。
メモリ205は、Bモード情報や、ドプラ情報を含む、画像処理部204の説明で記載された各種情報を記憶する。また、メモリ205は、後述する各画質指標の調整の結果としての軌跡、過去の軌跡、画質指標の調整可能範囲に関する情報も適宜記憶する。このメモリ205が、本実施形態における記憶部を構成する。
メモリ205への記憶の形態は、ライブ情報を一時的に記憶する場合と、取得されたライブ情報のエビデンスのため長期にわたって記憶する場合とがある。またメモリ205は、診断情報(例えば、患者ID、医師の所見など)や、診断プロトコルや各種ボディーマークなどの各種データも記憶する。
制御部206は、情報処理装置としての機能を実現するプロセッサであり、超音波診断装置である医用画像診断装置100の処理全体を制御する。具体的には、制御部206は、入力装置102を介してユーザから入力された各種設定要求や、各種制御プログラム、各種データに基づき、送受信部201、Bモード処理部202、ドプラ処理部203及び画像処理部204の処理を制御する。さらに、制御部206は、入力装置102とタッチコマンドスクリーン104とのインターフェース機能も制御する。
入力装置102は制御部206に接続され、ユーザからの各種指示、関心領域(ROI)の設定指示、種々の画質条件設定指示等を医用画像診断装置100に取り込むための各種スイッチ、ボタン、トラックボール、マウス、及び/又は、キーボード等を有している。
タッチコマンドスクリーン104は、ユーザ入力デバイスとしての機能と、情報および画像をユーザへ与えるための出力デバイスとしての機能との両方を併せ持つ、入出力デバイスである。タッチコマンドスクリーン104は、ユーザ入力情報を制御部206に出力するほか、デバイス入力に必要なサムネイル画像やグラフィックスなどの画像を画像処理部204から取得する。このタッチコマンドスクリーン104が、本実施形態における表示部を構成する。
タッチコマンドスクリーン104は、トラックボール、キーボード、ジョイスティック、マウス、および、当該技術分野において知られる同種の1つまたは複数のユーザ入力デバイスと併せて、用いることができる。また、タッチコマンドスクリーン104は、非タッチコマンドスクリーンなどの他のスクリーンと併用することもできる。また、2つ以上のユーザ入力デバイス及び/又は出力デバイスが設けられてもよい。例えば、タッチコマンドスクリーン104が、トラックボール、キーボード、ジョイスティック、またはマウスなどの少なくとも1つの他の入力デバイスと共に設けられてもよい。
また、本実施形態に係る医用画像診断装置100を変形して、メインディスプレイスクリーン103とタッチコマンドスクリーン104が同一のデバイスであってもよい。さらには、メインディスプレイスクリーン103、タッチコマンドスクリーン104、及び/又は、入力装置102が、医用画像診断装置100に対して有線または無線により接続できる別個のデバイスであってもよい。
また、本実施形態に係る医用画像診断装置100を変形して、Bモード処理部202、ドプラ処理部203、画像処理部204、メモリ205、及び/又は、制御部206が、それらの要素とは別個の場所に、サーバの一機能として設けられていてもよい。
図3は、本実施形態に係る医用画像診断装置100の制御部206の機能を説明する機能ブロック図である。この図3に示すように、本実施形態においては、制御部206は、第1画像生成機能206aと、第1画像表示機能206bと、第2画像生成機能206cと、第2画像表示機能206dと、再生成表示機能206eと、設定機能206fとを備えている。
本実施形態では、第1画像生成機能206aと、第1画像表示機能206bと、第2画像生成機能206cと、第2画像表示機能206dと、再生成表示機能206eと、設定機能206fにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ205に格納されている。制御部206は、プログラムをメモリ205から読み出し、実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の制御部206は、図3の制御部206内に示された各機能を有することとなる。なお、図3においては単一の制御部206にて、第1画像生成機能206aと、第1画像表示機能206bと、第2画像生成機能206cと、第2画像表示機能206dと、再生成表示機能206eと、設定機能206fとが実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御部206を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものとしても構わない。また、第1画像生成機能206aと、第1画像表示機能206bと、第2画像生成機能206cと、第2画像表示機能206dと、再生成表示機能206eと、設定機能206fとが、各種機能を実現する際には、画像処理部204、メモリ205、入力装置102、メインディスプレイスクリーン103、及び、タッチコマンドスクリーン104を、適宜制御して利用する。
<画質調整設定画面>
次に、本実施形態に係る医用画像診断装置100で実現される、医用画像に関する調整可能範囲設定処理について説明する。本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、この調整可能範囲設定処理を予め実行することにより、その後、ユーザが被検体の医用画像の画質調整をする際に、その調整できる範囲を制限することができる。
次に、本実施形態に係る医用画像診断装置100で実現される、医用画像に関する調整可能範囲設定処理について説明する。本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、この調整可能範囲設定処理を予め実行することにより、その後、ユーザが被検体の医用画像の画質調整をする際に、その調整できる範囲を制限することができる。
図4は、本実施形態に係る医用画像診断装置100のタッチコマンドスクリーン104に表示される、画質調整設定画面W10の一例を示す図である。すなわち、本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、制御部206による制御の下、画像処理部204で強調画像処理が行われるが、この画質調整をするためのグラフィカルユーザインターフェースとして、画質調整設定画面W10が用いられる。
この図4の例では、画質調整設定画面W10を用いて、ユーザは、ノイズ低減、エッジ強調、一貫性強調という3種類の画質指標に関する画質調整を行うことが可能である。なお、ユーザが医用画像を表示するために調整可能な画質指標は、これら3種類に限られず、種々の画質指標を調整することが可能である。図4では、これら複数ある画質指標の中から、ユーザが、ノイズ低減、エッジ強調、一貫性強調という3種類の画質指標を、調整可能範囲の設定のために選択した状態を示している。
第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306は、タッチコマンドスクリーン104上に描画されるボタンである。本実施形態においては、第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306は、医用画像のサムネイル画像により構成されている。これらのサムネイル画像には、同一の医用画像のデータに基づく、異なる複数の画質の出力画像が描かれている。
タッチコマンドスクリーン104に表示される第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306のうち、第1の画質調整ボタン301には、メインディスプレイスクリーン103にそのときに表示されている医用画像と同じ画像処理を施したサムネイル画像が表示される。このサムネイル画像が、第1の画質調整ボタン301となる。これが現在の画質調整の中心となる医用画像で、この画質を得るためのそれぞれの画質指標の値の集合を、本実施形態では、「アンカー」と称する。
図4の例では、調整をする画質指標として、ノイズ低減、エッジ強調、一貫性強調という3種類の画質指標が選択されているので、ノイズ低減の値、エッジ強調の値、一貫性強調の値が、それぞれ、アンカーとして1つ選定される。このため、「アンカー」は、これら画質指標の値から定まる点として、捉えることもできる。このように、ユーザが選択した画像指標の値であるアンカーに基づいて、第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像が生成される。この第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像が、本実施形態における第1サムネイル画像に相当する。
この画質調整設定画面W10を操作して、ユーザは、アンカーから、ノイズ低減、エッジ強調、一貫性強調の各画質指標をそれぞれ所定の値だけ増減できる。その操作のためのボタンが、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306である。具体的には、第1の画質調整ボタン301の左側に置かれた第2の画質調整ボタン302は、ノイズ低減の画質指標の値を増やしたり減らしたりするが、他の画質指標の値を変化させない場合に、ユーザが選択するボタンである。ノイズ低減の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン302a、302bにより切り替える。
例えば、ユーザがプラスの切替ボタン302aを押下した後に、第2の画質調整ボタン302を押下して選択すると、アンカーにおけるノイズ低減の画質指標の値が、1レベル増加し、この増加した値が、次のアンカーとなる。逆に、ユーザがマイナスの切替ボタン302bを押下した後に、第2の画質調整ボタン302を押下して選択すると、アンカーにおけるノイズ低減の画質指標の値が、1レベル減少し、この減少した値が、次のアンカーとなる。
また、第2の画質調整ボタン302には、このノイズ低減の画質指標の値を、1レベルだけ増減させた場合のサムネイル画像が表示される。つまり、ユーザがプラスの切替ボタン302aを押下すると、第2の画質調整ボタン302のサムネイル画像は、ノイズ低減の画質指標の値が1レベル増加したサムネイル画像に切り替わる。一方、ユーザがマイナスの切替ボタン302bを押下すると、第2の画質調整ボタン302のサムネイル画像は、ノイズ低減の画質指標の値が1レベル減少したサムネイル画像に切り替わる。このため、ユーザは、第2の画質調整ボタン302として表示されているサムネイル画像を見ることにより、画質指標の値の変化の結果を、予め推測することができる。そして、これにより、より適切な画質指標の値の調整を行うことができる。
同様に、第1の画質調整ボタン301の上側に配置された第3の画質調整ボタン303は、エッジ強調の画質指標の値を増やしたり減らしたりするが、他の画質指標の値は変化させない場合に、ユーザが選択するボタンである。エッジ強調の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン303a、303bにより切り替える。第1の画質調整ボタン301の右側に配置された第4の画質調整ボタン304は、一貫性強調の画質指標の値を増やしたり減らしたりするが、他の画質指標の値は変化させない場合に、ユーザが選択するボタンである。エッジ強調の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン304a、304bにより切り替える。
第5の画質調整ボタン305は、第2の画質調整ボタン302の上側、第3の画質調整ボタン303の左側に配置されている。この配置の意味するところは、ノイズ低減とエッジ強調の両方の画質指標の値を変化させるということである。第6の画質調整ボタン306は、第3の画質調整ボタン303の右側、第4の画質調整ボタン304の上側に置かれている。この配置の意味するところは、エッジ強調と一貫性強調の両方の画質指標の値を変化させるということである。
第5の画質調整ボタン305を選択することにより、ノイズ低減の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン302a、302bにより切り替え、エッジ強調の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン303a、303bにより切り替える。つまり、切替ボタン302a、302bと切替ボタン303a、303bとの組み合わせにより、ノイズ低減とエッジ強調の画質指標の値の増減を切り替える。
同様に、第6の画質調整ボタン306を選択することにより、エッジ強調の画質指標の値が増えるのか減るのかは、切替ボタン303a、303bにより切り替え、一貫性強調の画質指標の値が増えるのか減るのかは、切替ボタン304a、304bにより切り替える。つまり、切替ボタン303a、303bと切替ボタン304a、304bとの組み合わせにより、第6の画質調整ボタン306を選択した場合における、エッジ強調と一貫性強調の画質調整ボタンの増減を切り替える。
第3の画質調整ボタン303~第6の画質調整ボタン306に表示されるサムネイルも、それぞれの画質指標の値に基づいて生成されたサムネイル画像であり、ユーザは、このサムネイル画像を見ることにより、画質指標の値の変化の結果を、予め推測ることができる。そして、これにより、より適切な画質指標の値の調整を行うことができる。
第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306の何れかがユーザに選択されると、選択された画質調整ボタンに対応する画質指標の値を新たなアンカーに設定し、第1の画質調整ボタン301に、選択された画質調整ボタンの画質指標の値に基づくサムネイル画像を表示するとともに、選択した画質調整ボタンに対応する画質指標の値を用いた画像処理を画像処理部204で実施し、その結果をメインディスプレイスクリーン103に医用画像として表示する。また、新たなアンカーの画質指標の値に基づいて、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306のサムネイル画像を生成し、それぞれに表示する。
例えば、ユーザが第2の画質調整ボタン302を押下して選択すると、この第2の画質調整ボタン302に対応する画質指標の値が、新たなアンカーの画質指標の値となる。結果として、第2の画質調整ボタン302のサムネイル画像が、第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像となる。また、新たな第1の画質調整ボタン301の画質指標の値をアンカーとして、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306のサムネイル画像を生成し、表示する。
ここで、画質指標の値が1レベル増減するとは、その増減幅の値が1に限られるものではないことを意味する。例えば、画質指標の値の増減幅は、2、5、10という所定の値であってもよい。どのような増減幅とするかは、例えば、画質指標の種類や撮像部位などに応じて予め定めておくこともできる。すなわち、本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306をユーザが選択することにより、アンカーから画質指標の値を所定の値だけ増減させることができる。
なお、上述したように、本実施形態に係る医用画像診断装置100は、例えば、超音波診断装置により構成されている。この超音波診断装置におけるリアルタイム性に鑑みれば、メインディスプレイスクリーン103に表示する画像は静止画である必要はなく、むしろ、Bモード処理部202から所定のフレームレートで送出されるBモード情報に対し、画像処理部204でリアルタイムに処理し、メインディスプレイスクリーン103に動画として表示するようにしてもよい。すなわち、ユーザが選択している現在のアンカーの画質指標の値に基づいて、所定のフレームレートで取得される医用画像を、画像処理部204によりリアルタイムで処理して、メインディスプレイスクリーン103に動画として表示するようにしてもよい。つまり、画像処理部204が取得した医用画像を、第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像に対応する画質指標の値に基づいて画像処理し、リアルタイムの動画を、メインディスプレイスクリーン103に表示されるようにすることも可能である。
一方で、第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306に表示されるサムネイル画像は、あくまでサンプルである。このため、これらのサムネイル画像は、静止画であっても、動画であってもよい。また、これらのサムネイル画像は、メインディスプレイスクリーン103に設定された関心領域に基づいて切り出された部分的な画像であってもよい。
上述したように、ユーザが第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306のいずれかを押下して選択した場合、選択された画質調整ボタンに表示されていたサムネイル画像を第1の画質調整ボタン301に表示するとともに、選択された画質調整ボタンに対応する画質指標の値を、新たなアンカーとする。そして、このアンカーを中心として画質指標の値をさらに増減させたサムネイル画像を、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306に再度表示し、ユーザがさらに画質調整ボタンを押下して選択するのを待つ。これにより、ユーザは、連続して、さらなる画質調整が可能となる。
なお、第1の画質調整ボタン301に、変更した画質指標の値を元に戻す機能を割り当てるようにしてもよい。この場合、例えば、ユーザが元の医用画像の方がよかったと判断した場合、第1の画質調整ボタン301を押下して選択することにより、アンカーを1つ前のアンカーに戻すことができる。つまり、ユーザは、第1の画質調整ボタン301を選択することで、1つ前のアンカーを新たなアンカーとすることができる。これにより、ユーザは、医用画像を表示するための画質指標の値を1つ前の状態に容易に戻すことができる。一方で、第1の画質調整ボタン301には、何の機能も割り当てなくてもよい。この場合、ユーザが押下して第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像を選択したとしても、医用画像の画質は特に変化しない。
画質調整設定画面W10において、ユーザが望む画質指標の値に到達して、画質指標の値の選択を終了する場合、ユーザは、設定終了ボタンEDを押下して選択する。これにより、医用画像の画質指標に関する調整可能範囲の設定が終了する。
図5は、本実施形態に係る医用画像診断装置100のタッチコマンドスクリーン104に表示される、画質調整設定画面W10の別の例を示す図である。上述した図4の画質調整設定画面W10においては、2つの画質指標を同時に変更する組み合わせとして、(1)エッジ強調の画質指標とノイズ低減の画質指標の値と、(2)一貫性強調の画質指標とエッジ強調の画質指標の値の2つが用意されていた。しかし、図4の画質調整設定画面W10には、(3)ノイズ低減の画質指標と一貫性強調の画質指標の2つの値を同時に変更する組み合わせは、存在しなかった。このため、図5に示す画質調整設定画面W10においては、この(3)ノイズ低減の画質指標と一貫性強調の画質指標の値を同時に変更する第7の画質調整ボタン307を用意した。
上述した図4の画質調整設定画面W10と同様に、図5の画質調整設定画面W10の第7の画質調整ボタン307を選択した場合に、ノイズ低減の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン302a、302bにより切り替えられる。同様に、一貫性強調の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン304a、304bにより切り替えられる。例えば、ユーザが、ノイズ低減のプラスの切替ボタン302aを押下して選択し、且つ、一貫性強調のマイナスの切替ボタン304bを押下して選択した状態で、第7の画質調整ボタン307を押下して選択すると、ノイズ低減の画質指標の値が1レベルだけ増加し、一貫性強調の画質指標の値が1レベルだけ減少した値が、新たなアンカーとなる。このように、ユーザが調整している種類の画質指標に関するすべての2つの組み合わせを同時に変更できる画質調整ボタンを、画質調整設定画面W10に表示することにより、ユーザによる医用画像の画質調整をより円滑に行うことができるようになる。
なお、図4及び図5に示す画質調整設定画面W10において、画質指標の値の増減を切り替える切替ボタンは、各画質指標に対してプラスとマイナスの2つを表示するようにしたが、この切替ボタンは各画質指標に対して1つでもよい。例えば、図4を例にとると、図6に示すように、ノイズ低減の画質指標に対して1つの切替ボタン302cが表示され、エッジ強調の画質指標に対して切替ボタン303cが表示され、一貫性強調の画質指標に対して切替ボタン304cが表示される。切替ボタン302c~304cのぞれぞれは、ユーザが選択する度に、プラスとマイナスとが交互に切り替わる。例えば、図6の切替ボタン302cは、マイナスが表示されているが、ユーザが切替ボタン302cを押下して選択すると、プラスに切り替わる。
切替ボタン302cにプラスが表示されている場合は、第2の画質調整ボタン302に表示されているサムネイル画像は、アンカーからノイズ低減の画質指標の値を1レベルだけ増加させたサムネイル画像である。一方で、切替ボタン302cにマイナスが表示されている場合は、第2の画質調整ボタン302に表示されているサムネイル画像は、アンカーからノイズ低減の画質指標の値を1レベルだけ減少させたサムネイル画像である。このように、画質指標の値の増減を切り替える切替ボタンを1つにして、画質指標の値を増やすのか減らすのかを交互に切り替えるようにしている。
なお、図4及び図6における第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306に表示されるサムネイル画像が、本実施形態における第2サムネイル画像に相当する。あるいは、図5における第2の画質調整ボタン302~第7の画質調整ボタン307に表示されるサムネイル画像が、本実施形態における第2サムネイル画像に相当する。
<調整可能範囲の設定>
本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、タッチコマンドスクリーン104上の第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306をユーザが操作して、複数の画質指標の値を変更することにより画質調整できるようにするだけでなく、ユーザ操作により、アンカーが移動を開始した開始点と移動を終了した終了点に少なくとも基づいてアンカー動線を生成し、アンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定することができる。つまり、アンカー動線は、少なくとも、アンカーの移動の開始点と終了点を含む、ユーザが選択したアンカーの軌跡により定義される。そして、本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、一旦、画質指標の値の調整可能範囲が設定されると、その後のユーザによる医用画像の画質調整の際に、設定された調整可能範囲に基づいて、ユーザが選択できる画質指標の値の範囲を限定できる。
本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、タッチコマンドスクリーン104上の第1の画質調整ボタン301~第6の画質調整ボタン306をユーザが操作して、複数の画質指標の値を変更することにより画質調整できるようにするだけでなく、ユーザ操作により、アンカーが移動を開始した開始点と移動を終了した終了点に少なくとも基づいてアンカー動線を生成し、アンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定することができる。つまり、アンカー動線は、少なくとも、アンカーの移動の開始点と終了点を含む、ユーザが選択したアンカーの軌跡により定義される。そして、本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、一旦、画質指標の値の調整可能範囲が設定されると、その後のユーザによる医用画像の画質調整の際に、設定された調整可能範囲に基づいて、ユーザが選択できる画質指標の値の範囲を限定できる。
図7は、図4乃至図6で説明した画質調整設定画面W10でユーザが画質調整をする場合における、アンカーと各画質指標の値の変更範囲とを、三次元座標軸を用いて可視化した図である。原点にアンカーAkが位置しており、X軸が一貫性強調Cの値を示しており、Y軸がノイズ低減Nの値を示しており、Z軸がエッジ強調Eの値を示している。
この図7に示すように、プラスが選択された状態で第2の画質調整ボタン302が選択されると、アンカーAkは、ノイズ低減Nの値を示すY軸に沿って1レベルだけプラス方向の位置P1に移動する。逆に、マイナスが選択された状態で第2の画質調整ボタン302が選択されると、アンカーAkは、ノイズ低減Nの値を示すY軸に沿って1レベルだけマイナス方向の位置P2に移動する。このときのY軸に沿ったノイズ低減Nの値の増加分及び減少分が、1レベルであり、これをΔNと定義する。
同様に、ユーザによる第3の画質調整ボタン303の操作により、アンカーAkは、エッジ強調Eの値を示すZ軸方向に沿って1レベルだけ増やした位置P3と、1レベルだけ減らした位置P4とに移動する。この増減分をΔEと定義する。また、ユーザによる第4の画質調整ボタン304の操作により、アンカーAkは、一貫性強調Cの値を示すX軸方向に沿って1レベルだけ増やした位置P5と、1レベルだけ減らした位置P6に移動する。この増減分をΔCと定義する。
さらに、上述したように、複数種類の画質指標の2つを組み合わせた画質調整ボタンをユーザが操作することにより、同時に、2つの画質指標の値を増減させることができる。この場合、これら同時に増減させる2つの画質指標の値の組み合わせに応じて、アンカーAkは、位置P7~位置P18のいずれかに移動する。
このように、画質指標の値を調整可能な範囲は、アンカーAkを中心とする疑似的な三次元空間としてとらえることができる。このため、図7は、画質調整設定画面W10における1回の画質調整ボタンの操作で、画質指標の値を増減可能な範囲を疑似的な三次元空間で表現している図となる。
図8は、アンカーAkが点Am-1にある場合の調整可能な範囲を三次元空間として表現した図である。この図8においては、アンカーAkが移動を開始した開始点は点A0であり、m-1回の画質調整ボタンの操作により、アンカーAkが点Am-1まで移動した状態が示されている。このときのノイズ低減成分、つまりノイズ低減Nの値はN(m-1)であり、エッジ強調成分、つまりエッジ強調Eの値はE(m-1)であり、一貫性強調成分、つまり一貫性強調Cの値はC(m-1)である。
そして、アンカーAkの周囲における画質指標の値の調整可範囲401が三次元空間として表現される。上述したように、この調整可能範囲401は、X軸方向(C方向)にΔC、Y軸方向(N方向)にΔN、Z軸方向(E方向)にΔEの広がりをもっている。このときの点A0から点Am-1までのアンカーAkの軌跡は複数の矢印402で表される。
ここで、ユーザが画質指標の調整を行い、エッジ強調Eの値を1レベル増やしたとする。これにより、エッジ強調Eの値がΔEだけ増加し、アンカーAkがZ軸の正の方向に移動する。この移動後の三次元空間を図9に示す。このときの画質指標のうち、ノイズ低減Nの値、エッジ強調Eの値、一貫性強調Cの値は、それぞれ次のように表現することができる。
N(m)=N(m-1)
E(m)=E(m-1)+ΔE
C(m)=C(m-1)
アンカーAkが位置する点Amの周囲の調整可能範囲501は、図9に示すような三次元空間で表すことができる。また、このときのアンカーAkの点A0から点Amまでの軌跡は複数の矢印502で表される。
E(m)=E(m-1)+ΔE
C(m)=C(m-1)
アンカーAkが位置する点Amの周囲の調整可能範囲501は、図9に示すような三次元空間で表すことができる。また、このときのアンカーAkの点A0から点Amまでの軌跡は複数の矢印502で表される。
ここで、ユーザは、このアンカーAkを点Amまで移動した時点で、自らが望む画質の医用画像が得られたことから、画質指標の値の選択を終了したとする。すなわち、図9に示す点AmまでアンカーAkが移動した時点で、ユーザが、画質調整設定画面W10の設定終了ボタンEDを押下して選択したとする。
図10は、アンカーAkが点A0から点Amまで移動した場合のアンカーAkの軌跡と、それまでの調整可能範囲601を三次元空間で表現する図である。つまり、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する操作において、アンカーAkが移動を開始した位置が点A0となり、移動を終了した位置が点Amとなる。この図10の例においては、点A0から点Amまでの各点を中心とする調整可能範囲601のそれぞれを包含する空間602が、全体の調整可能範囲となる。
換言すれば、アンカーAkの移動の開始点である点A0から終了点である点Amまでのアンカーの軌跡に基づいて、アンカー動線603が生成され、このアンカー動線603に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲が設定される。この場合、画質指標の値の調整可能範囲は、アンカーAkの点だけでなく、アンカーAkの点を接続するアンカー動線603から所定範囲内の空間602となる。
図11は、アンカーAkが移動を開始した開始点である点A0から終了点である点Amまでを直線で結び、この直線をアンカー動線603とした場合の画質指標の値の調整可能範囲を三次元空間で表現する図である。この図11の例では、アンカーAkが移動を開始した開始点である点A0から終了点である点Amまでを結ぶ直線に基づいて、アンカー動線603を生成する。そして、このアンカー動線603、つまりアンカー移動の開始点である点A0と終了点である点Amとを結ぶ直線から所定の範囲内の空間602を、画質指標の値の調整可能範囲として設定する。
これら図10及び図11から分かるように、アンカーAkが移動を開始した点A0を開始点とし、この開始点と異なる位置にある移動を終了した点Amを終了点とし、少なくとも移動の開始点と終了点に基づいて、様々なアンカー動線を生成することができる。つまり、アンカーAkの移動の開始点と終了点に基づくアンカー動線は、任意の態様で生成することができる。
図12は、本実施形態に係る医用画像診断装置100が実行する調整可能範囲設定処理の内容を説明するフローチャートを示す図である。すなわち、図8乃至図11を用いて説明した、画質指標の値の調整可能範囲を設定するための処理は、図12に示す調整可能範囲設定処理を医用画像診断装置100が実行されることにより、実現される。
本実施形態においては、この図12に示す調整可能範囲設定処理は、ユーザが入力装置102又はタッチコマンドスクリーン104を操作して、医用画像診断装置100に調整可能範囲設定処理の開始を指示することにより実行される処理である。つまり、ユーザが、今後生成される医用画像について、その画質指標の値が調整できる範囲を制限する設定をしたいと考えた場合に、実行される処理である。
図12に示すように、調整可能範囲設定処理が実行されると、まず、医用画像診断装置100は、アンカーAkの位置を記録する(ステップS10)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における設定機能206fが、その時点のアンカーAkの位置を座標としてメモリ205に記録する。調整可能範囲設定処理が実行された当初は、ノイズ低減の値、エッジ強調の値、及び、一貫性強調の値として、それぞれ初期値N(0)、E(0)、C(0)が設定されている。これらが画質指標の値の初期値となる。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、医用画像に基づいて、アンカーAkのサムネイル画像を生成する(ステップS12)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における第1画像生成機能206aが、画像処理部204を制御して、アンカーAkの画質指標の値に基づいてサムネイル画像を生成する。このアンカーAkのサムネイル画像は、メインディスプレイスクリーン103に表示されている医用画像と同じ画質指標の値を用いて生成される。なお、アンカーAkのサムネイル画像を生成する際には、制御部206は、画像処理部204を制御することにより、画像処理部204と協働して、アンカーAkの画質指標の値に基づくサムネイル画像を生成する。上述したように、このアンカーAkのサムネイル画像が、本実施形態における第1サムネイル画像に相当する。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、ステップS12で生成されたアンカーAkのサムネイル画像を、第1の画質調整ボタン301として、タッチコマンドスクリーン104の画質調整設定画面W10に表示する(ステップS14)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における第1画像表示機能206bが、アンカーAkのサムネイル画像を第1の画質調整ボタン301として、タッチコマンドスクリーン104の画質調整設定画面W10の中央部分に表示する。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、アンカーAkの周囲の画質指標の値を算出する(ステップS16)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における第2画像生成機能206cが、アンカーAkから画質指標の値を所定の値だけ増減させて、アンカーAkの周囲の複数の画質指標の値を算出する。上述したように、図4に例示した画質調整設定画面W10では、5組の画質指標の値を算出する必要があり、図5に例示した画質調整設定画面W10では、6組の画質指標の値を算出する必要がある。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、ステップS16で算出された画質指標の値に基づいて、アンカーAkの周囲のサムネイル画像を生成する(ステップS18)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における第2画像生成機能206cが、画像処理部204を制御して、アンカーAkの周囲のサムネイル画像を生成する。上述したように、図4に例示した画質調整設定画面W10では、5枚のサムネイル画像を生成する必要があり、図5に例示した画質調整設定画面W10では、6枚のサムネイル画像を生成する必要がある。なお、アンカーAkの周囲のサムネイル画像を生成する際には、制御部206が画像処理部204を制御することにより、画像処理部204と協働して、これらのサムネイル画像を生成する。上述したように、このアンカーAkの周囲のサムネイル画像が、本実施形態における第2サムネイル画像に相当する。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、ステップS18で生成されたアンカーAkの周囲のサムネイル画像を、ユーザが画質指標の値を変更するための画質調整ボタンとして、タッチコマンドスクリーン104の画質調整設定画面W10に表示する(ステップS20)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における第2画像表示機能206dが、アンカーAkの周囲のサムネイル画像を、タッチコマンドスクリーン104の画質調整設定画面W10に表示する。
図4に例示する画質調整設定画面W10の場合には、医用画像診断装置100は、5枚のサムネイル画像を、第2の画質調整ボタン302~第6の画質調整ボタン306として、タッチコマンドスクリーン104に表示する。また、図5に例示する画質調整設定画面W10の場合には、医用画像診断装置100は、6枚のサムネイル画像を、第2の画質調整ボタン302~第7の画質調整ボタン307として、タッチコマンドスクリーン104に表示する。いずれの場合でも、ステップS14で表示したアンカーAkのサムネイル画像の周囲に、画質調整ボタンとして、複数のサムネイル画像を表示する。このようにアンカーAkのサムネイル画像を画質調整設定画面W10の中央部分に配置し、その周囲に画質指標の値を変化させたサムネイル画像を配置することにより、ユーザは、現在の画質指標の値から、どのように画質指標の値を変更させれば目的の画質に近づくのかを、感覚的に把握することができる。
また、医用画像診断装置100がアンカーAkの周囲のサムネイル画像を表示する際には、それぞれのサムネイル画像に、そのサムネイル画像の画質指標の値に対応する画質選択ボタンの機能を割り当てる。すなわち、ステップS16でアンカーAkの周囲のサムネイル画像の画質指標の値を算出したが、この画質指標の値にアンカーAkを変更するボタンの機能を、それぞれのサムネイル画像に割り当てる。
次に、図12に示すように、医用画像診断装置100は、画質調整設定画面W10に表示された画質調整ボタンを、ユーザが選択したかどうかを判断する(ステップS22)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における再生成表示機能206eが、ユーザによる画質調整ボタンの選択がなされたかどうかを判断する。
そして、ユーザがいずれかの画質調整ボタンを押下して選択したと判断した場合(ステップS22:Yes)には、ユーザが選択した画質調整ボタンに対応する画質指標の値を、新たなアンカーに設定する(ステップS24)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における再生成表示機能206eが、複数の画質調整ボタンの中からユーザが選択した画質調整ボタンに対応する画質指標の値を、新たなアンカーとして設定する。
このとき、k番目の画質調整のためのボタン操作が行われたとすると、ノイズ低減Nの値はN(k)で表現され、エッジ強調Eの値はE(k)で表現され、一貫性強調Cの値はC(k)で表現される。そして、k番目の画質調整のためのボタン操作と、1つ前のk-1番目の画質調整のためのボタン操作との関係は、以下のように表現することができる。
N(k)=N(k-1)+ΔN
E(k)=E(k-1)+ΔE
C(k)=C(k-1)+ΔC
ここで、ΔNは、ノイズ低減Nの値の増減幅を示しており、ΔEは、エッジ強調Eの値の増減幅を示しており、ΔCは、一貫性強調Cの値の増減幅を示している。
E(k)=E(k-1)+ΔE
C(k)=C(k-1)+ΔC
ここで、ΔNは、ノイズ低減Nの値の増減幅を示しており、ΔEは、エッジ強調Eの値の増減幅を示しており、ΔCは、一貫性強調Cの値の増減幅を示している。
新たなアンカーAkを設定した後、医用画像診断装置100は、上述したステップS10に戻り、この新たなアンカーAkの位置を記録する。そして、新たなアンカーAkを用いて、ステップS12~ステップS20を実行することにより、新たなアンカーAkのサムネイル画像を生成して、第1の画質調整ボタン301として表示し、新たなアンカーAkの周囲のサムネイル画像を生成して、ユーザが画質指標の値を変更するための画質調整ボタンとして表示する。このため、医用画像診断装置100の制御部206における再生成表示機能206eが新たなアンカーAkを設定することにより、これらの再生成表示処理が実行されることとなる。
一方で、ステップS22において、ユーザがいずれの画質調整ボタンも選択しなかったと判断した場合(ステップS22:No)には、医用画像診断装置100は、ユーザが設定終了ボタンEDを選択したかどうかを判断する(ステップS26)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における設定機能206fが、タッチコマンドスクリーン104における画質調整設定画面W10の設定終了ボタンEDを、ユーザが押下して選択したかどうかを判断する。
ユーザが設定終了ボタンEDを選択していない場合(ステップS26:No)には、医用画像診断装置100は、上述したステップS22に戻る。すなわち、画質調整設定画面W10における画質調整ボタン又は設定終了ボタンEDがユーザにより選択されるまで、待機する。
一方で、ユーザが設定終了ボタンEDを選択した場合(ステップS26:Yes)には、医用画像診断装置100は、アンカーAkが移動を開始した開始点と移動を終了した終了点とに少なくとも基づいてアンカー動線を生成し、このアンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する(ステップS28)。具体的には、医用画像診断装置100の制御部206における設定機能206fが、アンカー動線を生成し、画質指標の値の調整可能範囲を設定する。
本実施形態においては、ステップS10にて、アンカーAkの移動の開始点である点A0から終了点である点Amまでのアンカーの座標が、記憶部であるメモリ205に記憶されている。このため、制御部206における設定機能206fは、メモリ205から、移動の開始点である点A0から終了点である点AmまでのアンカーAkの座標を取得して、図10に示すような、アンカー動線を生成する。そして、点A0から点Amまでの各点を中心とする調整可能範囲601のそれぞれを包含する空間602を、調整可能範囲として設定する。
あるいは、制御部206における設定機能206fは、メモリ205から、移動の開始点である点A0と終了点である点Amのアンカーの座標を取得して、移動の開始点である点A0と終了点である点Amに基づいて、図11に示すような、アンカー動線を生成する。そして、アンカー動線の開始点である点A0と終了点である点Amとをそれぞれ中心とする2つの調整可能範囲601の空間と、これら2つの空間とを結ぶ空間602を、画質指標の値の調整可能範囲として設定する。
このステップS28を実行することにより、本実施形態に係る調整可能範囲設定処理は終了する。これにより、これ以後、ユーザが選択できる画質指標の値の範囲は、設定された調整可能範囲に制限される。つまり、新たに調整可能範囲設定処理が実行されて、調整可能範囲が再設定されるまでは、ステップS28で設定された各画質指標の値の調整可能範囲に、ユーザの選択は制約される。
例えば、本実施形態に係る医用画像診断装置100においては、設定された画質指標の値の調整可能範囲を超える場合は、図13に示すような画質調整設定画面W10が表示される。この図13は、設定された画質指標の値の調整可能範囲を超える場合に、タッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面W10の一例を示す図であり、上述した図4に対応する図である。
この図13に示すように、設定された画質指標の値の調整可能範囲を超える場合、画質調整設定画面W10において、その画質指標の値をそれ以上、増やしたり減らしたりすることができないようになる。この図13の例では、エッジ強調Eの値をこれ以上増やすと、調整可能範囲よりも大きくなってしまうことから、ユーザがプラスの切替ボタン303aを選択することができないようになる。あるいは、この画質調整設定画面W10において、プラスの切替ボタン303aが表示されないようにしてもよい。なお、これらに限らず、設定された画質指標の値の調整可能範囲に、ユーザの選択を制約するやり方は、種々のやり方が考えられるが、何らかの手法でユーザの選択に制約を課せられればよい。
以上のように、本実施形態に係る医用画像診断装置100によれば、調整可能範囲設定処理を実行することで、複数種類の画質指標の値に関して、ユーザが選択できる範囲を絞って制限することにより、現実的でない余計な画質指標の値の組み合わせを排除することができるようになる。このため、ユーザは、一度、調整可能範囲を設定することにより、自分の好みに基づく画質調整をよりしやすくなる。
なお、上述した実施形態に係る医用画像診断装置100においては、図4乃至図6に示す画質調整設定画面W10においては、3種類の画質指標の値を1つの画面で調整することとしたが、4種類の画質指標の値を1つの画面で調整できるようにしてもよい。この場合、画質調整設定画面W10における画質調整ボタンは、6個ではなく、9個必要となる。この画質調整設定画面W10の具体例を、図14に示す。
図14は、4種類の画質指標の値をユーザが1つの画面で調整できるようにした画質調整設定画面W10の一例を示す図である。この図14の例では、ノイズ低減、エッジ強調、及び、一貫性強調の3つの値に加えて、明度の値も、画質指標の値として1つの画面で調整できるようにしている。つまり、図4に示した画質調整設定画面W10の下段に、明度の値を調整するための第7の画質調整ボタン317~第9の画質調整ボタン319の3つが追加されている。
第1の画質調整ボタン301の右側に配置された第7の画質調整ボタン317は、明度の画質指標の値を増やしたり減らしたりするが、他の画質指標の値は変化させない場合に、ユーザが選択するボタンである。明度の画質指標の値を増やすのか、それとも減らすのかは、切替ボタン317a、317bにより切り替える。
第8の画質調整ボタン318は、第2の画質調整ボタン302の下側、第7の画質調整ボタン317の左側に配置されている。この配置の意味するところは、ノイズ低減と明度の両方の画質指標の値を変化させるということである。第9の画質調整ボタン319は、第7の画質調整ボタン317の右側、第4の画質調整ボタン304の下側に置かれている。この配置の意味するところは、一貫性強調と明度の両方の画質指標の値を変化させるということである。
第8の画質調整ボタン318を選択することにより、ノイズ低減の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン302a、302bにより切り替え、明度の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン317a、317bにより切り替える。つまり、切替ボタン302a、302bと切替ボタン317a、317bとの組み合わせにより、ノイズ低減と明度の画質指標の値の増減を切り替える。
同様に、第9の画質調整ボタン319を選択することにより、一貫性強調の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン304a、304bにより切り替え、明度の画質指標の値を増やすのか減らすのかは、切替ボタン317a、317bにより切り替える。つまり、切替ボタン304a、304bと切替ボタン317a、317bとの組み合わせにより、ノイズ低減と明度の画質指標の値の増減を切り替える。
画質調整設定画面W10をこのように構成することにより、4種類の画質指標の値を1つの画面で調整できるようになる。画質指標の種類が5種類以上の場合には、複数種類の画質指標のうち、どの画質指標を1つの画面に表示して調整しようとするのかを、ユーザが、タッチコマンドスクリーン104を操作して、選択する必要がある。例えば、ユーザが調整できる画質指標が10種類ある場合には、そのうちの4種類をユーザが選択できるようにする必要がある。
その場合、ユーザが選択した種類の画質指標に対応する画質調整ボタンの画質調整設定画面W10内の配置は、ユーザが任意に指定できるようにしてもよい。なぜなら、4種類の画質指標の値のうち、斜めに隣接する2つの画質調整ボタンに対応する種類の画質指標の値は1つの画質調整ボタンを選択することにより同時に調整できるが、反対側に配置されて隣接しない他の1つの画質調整ボタンに対応する画質指標の値を組み合わせて、同時に調整することはできないからである。
例えば、図14の例においては、エッジ強調の値を調整する機能を第3の画質調整ボタン303に割り当てて、斜めに隣接する第2の画質調整ボタン302と第4の画質調整ボタン304にそれぞれノイズ低減の値を調整する機能と一貫性強調の値を調整する機能を割り当てているので、エッジ強調の値とノイズ低減の値は第5の画質調整ボタン305を選択することにより同時に調整することができ、エッジ強調の値と一貫性強調の値は第6の画質調整ボタン306を選択することにより同時に調整することができる。しかし、明度の値を調整する第7の画質調整ボタン317は、エッジ強調の値を調整する第3の画質調整ボタン303の反対側に配置されて、隣接していない。このため、図14に示す画質調整設定画面W10に示す画質調整ボタンの配置では、エッジ強調の値と明度の値とを1つの画質調整ボタンで同時に調整することはできないのである。このため、1つの画質調整ボタンで同時に画質指標の値を調整できる組み合わせを、ユーザが任意に選択できるようにしてもよい。
なお、上述した医用画像診断装置100の画像処理部204における画像処理は、実際には、複数のパラメータを有することが多い。その場合、ユーザが選択した画質指標の値から、画像処理部204で使用されるパラメータへ演算によって変換する必要がある。このように画質指標の値をパラメータに変換することによって、ユーザが選択した画質指標の値を間接的に用いて、医用画像の画質調整することができるようになる。
例えば、ノイズ低減N、エッジ強調E、及び、一貫性強調Cの3種類の画質指標において、画質指標をS={N,E,C}と定義し、パラメータをP={p1,p2,…,pn}と定義すれば、P=F(S)という関数により、演算による変換を表現することができる。この関数が線形であれば、Fは行列として、P=FSのように表すことができる。
このため、上述した図12の調整可能範囲設定処理においては、ステップS12では、制御部206の第1画像生成機能206aが、ステップS18では、制御部206の第2画像生成機能206cが、ユーザの選択した画質指標の値から複数のパラメータを算出し、これら算出されたパラメータに基づいて、画像処理部204を制御して、各種のサムネイル画像を生成するようにしてもよい。あるいは、ステップS12では、制御部206の第1画像生成機能206aが、ステップS18では、制御部206の第2画像生成機能206cが、ユーザの選択した画質指標の値を画像処理部204に出力し、画像処理部204が、画質指標の値から複数のパラメータを算出し、これら算出されたパラメータに基づいて、各種のサムネイル画像を生成するようにしてもよい。
〔第2実施形態〕
上述した第1実施形態に係る医用画像診断装置100において、タッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面W10に関する複数の例を説明したが、これら説明した例以外にも、そのインターフェースを変更した複数の変形例が存在する。例えば、上述した第1実施形態に係る医用画像診断装置100においては、最大で4種類の画質指標まで、1つの画質調整設定画面W10を用いて同時に調整可能であったが、5種類以上は1つの画面では調整できない。また、第1実施形態に係る医用画像診断装置100においては、2種類の画質指標を同時に変更した場合の医用画像をサムネイル画像として確認できるが、画質指標の値をプラスに変更した場合のサムネイル画像とマイナスに変更した場合のサムネイル画像は同時に確認できない。そこで、第2実施形態においては、タッチコマンドスクリーン104に表示された1つの画面において、画質指標の値をプラスに変更した場合のサムネイル画像とマイナスに変更した場合のサムネイル画像とを同一画面で同時にユーザが確認できるようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
上述した第1実施形態に係る医用画像診断装置100において、タッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面W10に関する複数の例を説明したが、これら説明した例以外にも、そのインターフェースを変更した複数の変形例が存在する。例えば、上述した第1実施形態に係る医用画像診断装置100においては、最大で4種類の画質指標まで、1つの画質調整設定画面W10を用いて同時に調整可能であったが、5種類以上は1つの画面では調整できない。また、第1実施形態に係る医用画像診断装置100においては、2種類の画質指標を同時に変更した場合の医用画像をサムネイル画像として確認できるが、画質指標の値をプラスに変更した場合のサムネイル画像とマイナスに変更した場合のサムネイル画像は同時に確認できない。そこで、第2実施形態においては、タッチコマンドスクリーン104に表示された1つの画面において、画質指標の値をプラスに変更した場合のサムネイル画像とマイナスに変更した場合のサムネイル画像とを同一画面で同時にユーザが確認できるようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
図15は、第2実施形態に係る医用画像診断装置100のタッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面W20の一例を示す図である。この図15に示すように、第2実施形態に係る画質調整設定画面W20においても、上述した第1実施形態と同様に、ユーザは、ノイズ低減、エッジ強調、及び、一貫性強調の3種類の画質指標の値を調整することが可能である。
この図15に示すように、本実施形態においては、7個の画質調整ボタンが表示される。上述した第1実施形態と同様に、第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像は、画質調整設定画面W20の中央部分に表示され、その時点でメインディスプレイスクリーン103に表示されている医用画像と同一の画質指標の値に基づく画像処理を施したサムネイル画像が表示される。すなわち、この第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像は、この時点のアンカーAkが定める画質指標の値に基づいて、医用画像を画像処理することにより生成された画像である。また、第1実施形態で述べたように、この第1の画質調整ボタン301には、何の機能も割り当てなくてもよいし、アンカーを1つ前の画質指標の値に戻す機能を割り当てるようにしてもよい。
この画質調整設定画面W20において、ユーザは、第1の画質調整ボタン301で示されている画質指標の値であるアンカーから、ノイズ低減N、エッジ強調E、及び、一貫性強調Cの各画質指標の値を、それぞれ所定の値ΔN、ΔE、ΔCだけ増減できる。この図15の例では、第1の画質調整ボタン301の周囲にある画質調整ボタンは2つ1組であり、ノイズ低減Nの画質指標の値を増やす第2の画質調整ボタン322p、ノイズ低減Nの画質指標の値を減らす第3の画質調整ボタン322mの組と、エッジ強調Eの画質指標の値を増やす第4の画質調整ボタン323p、エッジ強調Eの画質指標の値を減らす第5の画質調整ボタン323mの組と、一貫性強調Cの画質指標の値を増やす第6の画質調整ボタン324p、一貫性強調Cの画質指標の値を減らす第7の画質調整ボタン324mの組とがある。
これら第2の画質調整ボタン322p~第7の画質調整ボタン324mには、これら第2の画質調整ボタン322p~第7の画質調整ボタン324mのそれぞれに割り当てられた画質指標の値を1レベルだけ増減した値に基づく、サムネイル画像が表示される。例えば、第2の画質調整ボタン322pには、ノイズ低減Nの値を1レベルだけ増やした値に基づく、医用画像のサムネイル画像が表示される。また、第3の画質調整ボタン322mには、ノイズ低減Nの値を1レベルだけ減らした値に基づく、医用画像のサムネイル画像が表示される。このため、ユーザは、異なる複数の画質指標の値を同時に変更した場合の効果はサムネイル画像で確認できないが、ノイズ低減Nの値を増やした場合のサムネイル画像と減らした場合のサムネイル画像の双方を同一画面で同時に確認することができる。
このように、本実施形態においては、ある種類の画質指標の値を増やした場合のサムネイル画像と減らした場合のサムネイル画像を同一画面で同時に確認できる。そして、上述した第1実施形態と同様に、調整可能範囲設定処理で画質指標の値の範囲の設定を終えたユーザは、設定終了ボタンEDを選択する。
なお、本実施形態においては、第1の画質調整ボタン301に表示されるサムネイル画像が第1サムネイル画像に相当し、第2の画質調整ボタン322p~第7の画質調整ボタン324mに表示されるサムネイル画像が第2サムネイル画像に相当する。
以上のように、本実施形態に係る医用画像診断装置100によれば、ある種類の画質指標の値を増やした場合と減らした場合の双方のサムネイル画像を1つの画質調整設定画面W20で同時に見ることができる。このため、ある種類の画質指標の値を増やすべきか減らすべきかを、ユーザは、容易に判断することができる。
また、1つの画質調整設定画面W20で調整できる画質指標の種類を、3種類や4種類に限ることなく、より多くの画質指標の種類を調整可能にできる。すなわち、タッチコマンドスクリーン104の表示領域が許す限り、任意の種類の画質指標を、1つの画面でユーザが調整できるように、画質調整ボタンを配置することができる。
〔第3実施形態〕
第3実施形態に係る医用画像診断装置100においては、タッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面で調整できる画質指標を2種類にすることにより、これら2種類の画質指標を任意の組み合わせで増減させた場合のサムネイル画像を同一画面でユーザが確認できるようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
第3実施形態に係る医用画像診断装置100においては、タッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面で調整できる画質指標を2種類にすることにより、これら2種類の画質指標を任意の組み合わせで増減させた場合のサムネイル画像を同一画面でユーザが確認できるようにしている。以下、上述した第1実施形態と異なる部分を説明する。
図16は、第3実施形態に係る医用画像診断装置100のタッチコマンドスクリーン104に表示される画質調整設定画面W30の一例を示す図である。この図16に示すように、第3実施形態に係る画質調整設定画面W30においては、ユーザは、ノイズ低減とエッジ強調の2種類の画質指標の値を調整することが可能である。例えば、ユーザは、複数種類の画質指標の中から、タッチコマンドスクリーン104を操作することにより、任意の2種類の画質指標を、この画質調整設定画面W30で調整可能な画質指標として選択することができる。
この図16に示すように、本実施形態においては、9個の画質調整ボタンが表示される。上述した第1実施形態と同様に、第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像は、画質調整設定画面W30の中央部分に表示され、この時点でメインディスプレイスクリーン103に表示されている医用画像と同一の画質指標の値に基づく画像処理が施されたサムネイル画像が、表示される。すなわち、この第1の画質調整ボタン301のサムネイル画像は、この時点のアンカーAkが定める画質指標の値に基づいて、医用画像を画像処理することにより生成された画像である。また、第1実施形態で述べたように、この第1の画質調整ボタン301には、何の機能も割り当てなくてもよいし、アンカーを1つ前のアンカーに戻す機能を割り当てるようにしてもよい。
この画質調整設定画面W30において、ユーザは、第1の画質調整ボタン301で示されている画質指標の値であるアンカーから、ノイズ低減N、及び、エッジ強調Eの各画質指標の値を、それぞれ所定の値ΔN、ΔEだけ増減できる。この図16の例では、第1の画質調整ボタン301の周囲にある画質調整ボタンとして、ノイズ低減Nの画質指標の値を増やす第2の画質調整ボタン332と、ノイズ低減Nの画質指標の値を減らす第3の画質調整ボタン333と、エッジ強調Eの画質指標の値を増やす第4の画質調整ボタン334と、エッジ強調Eの画質指標の値を減らす第5の画質調整ボタン335とが、配置されている。さらに、9個の画質調整ボタンの配置の角部の位置には、ノイズ低減N及びエッジ強調Eの画質指標の値を増やす第6の画質調整ボタン336と、ノイズ低減Nの画質指標の値を減らし、エッジ強調Eの画質指標の値を増やす第7の画質調整ボタン337と、ノイズ低減Nの画質指標の値を増やし、エッジ強調Eの画質指標の値を減らす第8の画質調整ボタン338と、ノイズ低減N及びエッジ強調Eの画質指標の値を減らす第9の画質調整ボタン339とが、配置されている。
これら第2の画質調整ボタン332~第9の画質調整ボタン339には、これらの画質調整ボタンに割り当てられた画質指標の値に基づく画像処理の施されたサムネイル画像が表示される。このため、ユーザは、1つの画質調整設定画面W30で、ノイズ低減Nの値を増やしたり減らしたりした場合のそれぞれサムネイル画像と、エッジ強調Eの値を増やしたり減らしたりした場合のそれぞれのサムネイル画像と、これらを組み合わせた場合のサムネイル画像とを、確認できる。そして、自分が最も適切であると判断したサムネイル画像の画質調整ボタンを選択することにより、アンカーを移動させることができる。
以上のように、本実施形態に係る医用画像診断装置100によれば、1つの画面で調整できる画質指標が2種類に限られるが、これら2種類の画質指標の値を増やした場合と減らした場合の双方のサムネイル画像を同意に確認できる。さらに、これら2種類の画質指標の値を同時に変更した場合のサムネイル画像も、1つの画面で確認できる。このため、ユーザは、2種類の画質指標の値の増減をどのように組み合わせれば、自分の希望する画質の医用画像が得られるのかを適切に判断することができる。
〔第4実施形態〕
上述した第1実施形態乃至第3実施形態においては、ある1人のユーザが、1つの画質指標の調整可能範囲を設定することを前提にして、医用画像診断装置100の構成や動作を述べてきた。しかし、実際には1人のユーザであっても、医用画像の撮像をする被検者や対象部位が異なれば、ユーザが最適とする画質指標の値が異なることも考えられる。また、医用画像の撮像対象部位が同一であっても、複数のユーザが画質設定をすれば、ユーザが最適とする画質指標の値にばらつきが生ずる。
上述した第1実施形態乃至第3実施形態においては、ある1人のユーザが、1つの画質指標の調整可能範囲を設定することを前提にして、医用画像診断装置100の構成や動作を述べてきた。しかし、実際には1人のユーザであっても、医用画像の撮像をする被検者や対象部位が異なれば、ユーザが最適とする画質指標の値が異なることも考えられる。また、医用画像の撮像対象部位が同一であっても、複数のユーザが画質設定をすれば、ユーザが最適とする画質指標の値にばらつきが生ずる。
そこで、第4実施形態に係る医用画像診断装置100においては、メモリ205に複数のアンカーの軌跡が記憶されている場合に、この記憶されている複数のアンカーの軌跡に基づいて、別のアンカーの軌跡、つまり未知のアンカーの軌跡を推定できるようにしている。そして、この推定したアンカーの軌跡に基づいて別のアンカー動線を生成し、この別のアンカー動線に基づいて画質指標の調整可能範囲を推定し、ユーザが、この推定された画質指標の調整可能範囲を医用画像診断装置100に設定できるようにしている。なお、以下の説明は、上述した第1実施形態乃至第3実施形態のいずれの医用画像診断装置100に対しても共通で適用できる。
N次元空間におけるアンカーAkの移動の軌跡は、各次元の時系列データとして扱うことができる。つまり、調整可能範囲設定処理において、調整可能範囲が設定される画質指標の種類が2種類であれば2次元空間で調整可能範囲が表現され、3種類であれば3次元空間で表現される。このようなN次元空間において、アンカーAkが点A0から点Amまで移動した場合のアンカーAkの軌跡は、時系列データとして扱うことができる。このような時系列データがアンカーの軌跡として複数記憶されている場合、時系列データの推定で最も簡単な方法は、線形回帰による予測である。
すなわち、複数のアンカーの軌跡は、それぞれ、アンカーAkが点A0から点Amまで移動した場合のアンカーAkの座標の軌跡として表現されていることから、最小二乗法を利用して、別の点の座標を推定し、この推定された点の時系列データをアンカーの軌跡とする。このような手法により推定されたアンカーの軌跡に基づいてアンカー動線を生成し、このアンカー動線に基づいて画質指標の値の調整可能範囲を設定することにより、多くのユーザに対して最適化された普遍的な範囲で、画質指標の値の調整を制限することができる。
一方で、複数のアンカーの軌跡に基づいて、別のアンカーの軌跡を推定する手法としては、機械学習を利用することもできる。例えば、例えばRNN(Recurrent Neural Network)若しくはLSTM(Long Short-Term Memory)ネットワークを各時系列データに適用することによって、別のアンカーAkの軌跡として推定できる。
図17は、複数のアンカーの軌跡に基づいて、別のアンカーの軌跡を推定する場合のLSTMネットワークの構成を示すブロック図である。この図17に示すように、あるステップtのデータ系列x_t,x_(t+1),x_(t+2),…,x_(t+N-1)と、その1ステップ後のデータ系列x_(t+1),x_(t+2),x_(t+3),…,y_(t+N)の組に対して、N個のLSTMブロック701がつながっている。
LSTMブロック701は、それぞれ、1つのメモリセル(memory cell)を有しており、入力(input)と出力(output)と忘却(forget)の3つのゲートによって制御される。このような構成によって、メモリ205に記憶されている複数のアンカーの軌跡を、予め分かっているアンカーの軌跡として学習をさせ、未知のアンカーの軌跡を推定させる。このため、本実施形態においては、図12に示した調整可能範囲設定処理のステップ10でメモリ205に記憶されたアンカーAkの軌跡を、そのまま複数記憶させて保持しておく必要がある。
さらに、LSTMネットワークとCNN(Convolutional Neural Network)を組み合わせ、学習させる入力データの一部にプローブの種類などのデータ属性や撮像対象部位などの医用画像を特徴量として含めることによって、データ属性や医用画像の特徴を考慮した推定も可能となる。
図18は、本実施形態に係る医用画像診断装置100の制御部206の機能を説明する機能ブロック図であり、上述した図3に対応する図である。この図18に示すように、本実施形態に係る医用画像診断装置100の制御部206は、上述した第1実施形態乃至第3実施形態の制御部206に加えて、推定機能206gと推定設定機能206hとを備えている。
本実施形態においても、推定機能206gと推定設定機能206hにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ205に格納されている。制御部206はプログラムをメモリ205から読み出し、実行することで、これらの機能を実現する。
制御部206における推定機能206gは、メモリ205に記憶された複数のアンカーの軌跡を読み出して取得し、これら複数のアンカーの軌跡に基づいて、上述したような手法で、別のアンカーの軌跡を推定する。例えば、制御部206における推定機能206gは、図17に示すLSTMネットワークを、ソフトウェア的に実現する。
制御部206における推定設定機能206hは、推定機能206gが推定した別のアンカーの軌跡に基づいて、別のアンカー動線を生成し、この別のアンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する。このように調整可能範囲が設定されると、それ以降、調整可能範囲が再設定されるまでは、推定に基づいて設定された各画質指標の値の調整可能範囲に、ユーザの選択は制約される。
以上のように、本実施形態に係る医用画像診断装置100によれば、複数のアンカーの軌跡に基づいて別のアンカーを推定するようにしたので、複数のユーザが最適であると考えるアンカーの軌跡を容易に導出することができる。このように導出したアンカーの軌跡に基づいてアンカー動線を生成し、画質指標の値の調整可能範囲を設定することにより、万人に好まれる調整可能範囲の設定を実現することができる。このため、例えば、ある部位の医用画像に関する調整可能範囲の設定を初めて行うユーザでも、自分にとっても最適に近い調整可能範囲の設定を容易に行うことができる。
〔第5実施形態〕
上述した第1実施形態乃至第4実施形態に係る医用画像診断装置100は、超音波診断装置により構成されている場合を例として説明したが、上述した画質指標の値の調整可能範囲を設定する処理は、超音波診断装置に限らず、種々の医用診断装置に適用することが可能である。そこで、第5実施形態においては、医用画像診断装置100を磁気共鳴イメージング(MRI)装置に適用した場合を例として説明する。
上述した第1実施形態乃至第4実施形態に係る医用画像診断装置100は、超音波診断装置により構成されている場合を例として説明したが、上述した画質指標の値の調整可能範囲を設定する処理は、超音波診断装置に限らず、種々の医用診断装置に適用することが可能である。そこで、第5実施形態においては、医用画像診断装置100を磁気共鳴イメージング(MRI)装置に適用した場合を例として説明する。
図19は、第5実施形態に係る医用画像診断装置100の構成を模式的に説明する図である。この図19に示すように、本実施形態においては、医用画像診断装置100は、磁気共鳴イメージング装置1100により構成されている。この磁気共鳴イメージング装置1100により構成された医用画像診断装置100は、例えば、静磁場磁石1101と、静磁場電源(図示しない)と、傾斜磁場コイル1103と、傾斜磁場電源1104と、寝台1105と、寝台制御回路1106と、送信コイル1107と、送信回路1108と、受信コイル1109と、受信回路1110と、シーケンス制御回路1120と、データ処理装置1200とを備えて構成されている。なお、被検体P(例えば、人体)は理解を容易にするために示しており、磁気共鳴イメージング装置1100の構成に含まれるものではない。
静磁場磁石1101は、中空の略円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石1101は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源は、静磁場磁石1101に電流を供給する。別の例として、静磁場磁石1101は、永久磁石でもよく、この場合、磁気共鳴イメージング装置1100は、静磁場電源を備えなくてもよい。また、静磁場電源は、磁気共鳴イメージング装置1100とは別に備えられてもよい。
傾斜磁場コイル1103は、中空の略円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石1101の内側に配置される。傾斜磁場コイル1103は、互いに直交するX、Y、及びZの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成されており、これら3つのコイルは、傾斜磁場電源1104から個別に電流の供給を受けて、X、Y、及びZの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル1103によって発生するX、Y、及びZの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Ge、及びリードアウト用傾斜磁場Grである。傾斜磁場電源1104は、傾斜磁場コイル1103に電流を供給する。
寝台1105は、被検体Pが載置される天板1105aを備え、寝台制御回路1106による制御の下、天板1105aを、被検体Pが載置された状態で、傾斜磁場コイル1103の空洞(撮像口)内へ挿入する。通常、寝台1105は、長手方向が静磁場磁石1101の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御回路1106は、データ処理装置1200による制御の下、寝台1105を駆動して天板1105aを長手方向及び上下方向へ移動する。
送信コイル1107は、傾斜磁場コイル1103の内側に配置され、送信回路1108からRFパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信回路1108は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア(Larmor)周波数に対応するRFパルスを送信コイル1107に供給する。
受信コイル1109は、傾斜磁場コイル1103の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Pから発せられる磁気共鳴信号を受信する。受信コイル1109は、磁気共鳴信号を受信すると、受信した磁気共鳴信号を受信回路1110へ出力する。
なお、上述した送信コイル1107及び受信コイル1109は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、1つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。
受信回路1110は、受信コイル1109から出力される磁気共鳴信号を検出し、検出した磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴データを生成する。具体的には、受信回路1110は、受信コイル1109から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによって磁気共鳴データを生成する。また、受信回路1110は、生成した磁気共鳴データをシーケンス制御回路1120へ送信する。なお、受信回路1110は、静磁場磁石1101や傾斜磁場コイル1103等を備える架台装置側に備えられてもよい。
シーケンス制御回路1120は、データ処理装置1200から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源1104、送信回路1108及び受信回路1110を駆動することによって、被検体Pの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源1104が傾斜磁場コイル1103に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信回路1108が送信コイル1107に供給するRFパルスの強さやRFパルスを印加するタイミング、受信回路1110が磁気共鳴信号を検出するタイミング等が定義される。
さらに、シーケンス制御回路1120は、傾斜磁場電源1104、送信回路1108及び受信回路1110を駆動して被検体Pを撮像した結果、受信回路1110から磁気共鳴データを受信すると、受信した磁気共鳴データをデータ処理装置1200へ転送する。
データ処理装置1200は、磁気共鳴イメージング装置に接続され、磁気共鳴イメージング装置から受信した信号の処理を実行する。データ処理装置1200は、図20に示すように、処理回路1210と、メモリ1201と、入力装置1203と、ディスプレイ1204とを備える。処理回路1210は、インターフェース機能1211と、制御機能1212と、画像処理機能1213とを備える。
本実施形態では、インターフェース機能1211、制御機能1212、画像処理機能1213にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ1201へ記憶されている。処理回路1210はプログラムをメモリ1201から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路1210は、処理回路1210内に示された各機能を有することになる。
処理回路1210は、インターフェース機能1211により、シーケンス情報をシーケンス制御回路1120へ送信し、シーケンス制御回路1120から磁気共鳴データを受信する。また、磁気共鳴データを受信すると、インターフェース機能1211を有する処理回路1210は、受信した磁気共鳴データをメモリ1201に格納する。
メモリ1201に格納された磁気共鳴データは、制御機能1212によってk空間に配置される。この結果、メモリ1201は、k空間データを記憶する。
メモリ1201は、インターフェース機能1211を有する処理回路1210によって受信された磁気共鳴データや、制御機能1212を有する処理回路1210によってk空間に配置されたk空間データ、画像処理機能1213を有する処理回路1210によって生成された画像データ等を記憶する。
処理回路1210は、制御機能1212により、磁気共鳴イメージング装置1100の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御機能1212を有する処理回路1210は、撮像条件(撮像パラメータ等)の入力をGUI上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御機能1212を有する処理回路1210は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御回路1120へ送信する。
処理回路1210は、画像処理機能1213より、k空間データをメモリ1201から読み出し、読み出したk空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、磁気共鳴画像を生成する。また画像処理機能1213は、第1の実施形態における強調画像処理も行う。
処理回路1210は、インターフェース機能1211により、メモリ1201から、画像処理機能1213による画像処理のためのデータや画像等を取得する。
入力装置1203は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置1203は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。また入力装置1203は後述のディスプレイ1204に形成されるタッチコマンドスクリーンも含む。
ディスプレイ1204は、制御機能1212等による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのGUIや、制御機能1212等によって生成された画像等を表示する。ディスプレイ1204は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。ディスプレイ1204は、表示部の一例である。ディスプレイ1204は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、タッチコマンドスクリーン、フットスイッチ、トラックボール、ジョイスティック等を有する。
以上のような磁気共鳴イメージング装置1100においても、第1実施形態乃至第4実施形態で説明した超音波診断装置と同様に、図12に示した調整可能範囲設定処理を実行して、画質指標の値を変更し、医用画像の画質調整ができるようになるだけでなく、ユーザが行った画質調整ボタンの操作によるアンカー動線に基づいて、複数種類の画質指標の値の調整可能範囲を限定できる。
その場合、画質指標の値を調整する対象の医用画像は、k空間データから再構成処理を施した磁気共鳴画像である。例えば、磁気共鳴画像の画質指標には、超音波診断装置と同様に、ノイズ低減、エッジ強調、一貫性強調がある。画像処理機能1213で画質指標の値の調整を行うためのGUIとして、上述した第1実施形態乃至第4実施形態で示したような画質調整設定画面W10、W20、W30を、ディスプレイ1204上のタッチコマンドスクリーンに形成する。
画質調整設定画面W10、W20、W30の動作や表示形式は、各画質調整ボタンに表示されるサムネイル画像が磁気共鳴画像に基づいて生成されていることを除けば、上述した第1実施形態乃至第4実施形態と同様である。すなわち、図12に示した調整可能範囲設定処理が処理回路1210で実行され、ユーザによるアンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲が設定される。この調整可能範囲設定処理が実行される際には、画像処理機能1213が、上述した第1画像生成機能206aと、第1画像表示機能206bと、第2画像生成機能206cと、第2画像表示機能206dと、再生成表示機能206eとを果たし、制御機能1212が、設定機能206fを果たす。また、制御機能1212が、上述した推定機能206gと推定設定機能206hとを果たす。
そして、設定された調整可能範囲に基づいて、ユーザが複数種類の画質指標の値を調整できる範囲を制限する手法も、上述した第1実施形態乃至第4実施形態と同様である。このため、例えば、図13で説明したように、ユーザは調整可能範囲を超えた画質指標の値を選択できないようになる。
以上のように、本実施形態に係る医用画像診断装置100によれば、この医用画像診断装置100を磁気共鳴イメージング装置1100により構成することができる。このように、超音波診断装置、磁気共鳴イメージング装置、X線コンピュータ断層撮影装置、陽電子放出断層撮影装置など、種々の医用画像装置で撮像された医用画像に対して、画質指標の値を調整し、そのアンカー動線に基づいて、画質指標の値の調整可能範囲を設定することができる。この結果、それ以降、複数種類の画質指標に関して、その値を選択できる調整可能範囲を絞ることができ、現実的でない余計な画質指標の値の組み合わせを排除することができる。このため、ユーザは、一度、画質指標の値の調整可能範囲を設定することにより、自分の好みに基づく画質調整をよりしやすくできる。
なお、上述した第1実施形態乃至第5実施形態に係る医用画像診断装置100において、設定された画質指標の値の調整可能範囲は、ユーザが画質指標の値の調整可能範囲を設定する際の画質調整設定画面W10、W20、W30における1回の操作で変更できる値の範囲と、必ずしも一致していなくてもよい。すなわち、上述した実施形態では、画質調整設定画面W10、W20、W30に表示された画質調整ボタンを1回操作して変更できる画質指標の値の増減幅と、設定された調整可能範囲の幅は一致していたが、両者は一致していなくてもよい。例えば、画質調整設定画面W10、W20、W30の画質調整ボタンを複数回操作してなし得る画質指標の値の変更範囲まで、設定された画質指標の値の調整可能範囲を広げてもよい。つまり、アンカーAkから複数レベル、画質指標の値を増減させた範囲を、画質指標の値の調整可能範囲としてもよい。これにより、ユーザが選択できる画質指標の値の範囲が広くなり、ユーザの画質指標の値の選択肢を増やすことができる。
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されている場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて、1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合して、その機能を実現するようにしてもよい。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置及び方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置及び方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。
100…医用画像診断装置、101…超音波プローブ、102…入力装置、103…メインディスプレイスクリーン、104…タッチコマンドスクリーン、201…送受信部、202…Bモード処理部、203…ドプラ処理部、204…画像処理部、205…メモリ、206…制御部、1100…磁気共鳴イメージング装置、1101…静磁場磁石、1103…傾斜磁場コイル、1104…傾斜磁場電源、1105…寝台、1105a…天板、1106…寝台制御回路、1107…送信コイル、1108…送信回路、1109…受信コイル、1110…受信回路、1120…シーケンス制御回路、1200…データ処理装置、1201…メモリ、1203…入力装置、1204…ディスプレイ、1210…処理回路、W10~W30…画質調整設定画面
Claims (15)
- 医用画像を表示するための複数種類の画質指標に関して、ユーザが選択した画質指標の値をアンカーとし、前記アンカーに基づく前記医用画像のサムネイル画像を第1サムネイル画像として生成する、第1画像生成部と、
前記第1画像生成部で生成された前記第1サムネイル画像を表示部に表示させる、第1画像表示部と、
前記医用画像に関して、前記アンカーから画質指標を所定の値だけ増減させて、複数のサムネイル画像を第2サムネイル画像として生成する、第2画像生成部と、
前記第2画像生成部で生成された前記複数の第2サムネイル画像を前記表示部に表示させる、第2画像表示部と、
前記複数の第2サムネイル画像の中からユーザが選択した第2サムネイル画像に対応する画像指標の値を、新たなアンカーとして用いて、前記第1画像生成部に新たな第1サムネイル画像を生成させ、前記第1画像表示部に新たな第1サムネイル画像を表示させ、前記第2画像生成部に新たな第2サムネイル画像を生成させ、前記第2画像表示部に新たな第2サムネイル画像を表示させる、再生成表示部と、
前記画質指標の値の選択をユーザが終了した後に、前記アンカーが移動を開始した開始点と移動を終了した終了点に少なくとも基づいてアンカー動線を生成し、前記アンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する、設定部と、
を備える医用画像診断装置。 - 前記第2画像表示部は、前記複数の第2サムネイル画像に、当該第2サムネイル画像の画質指標の値に対応する画質選択ボタンの機能を割り当てて、前記複数の第2サムネイル画像を表示部に表示させる、請求項1に記載の医用画像診断装置。
- 前記設定部は、前記開始点と前記終了点を含む、ユーザが選択したアンカーの軌跡に基づいて、前記アンカー動線を生成する、請求項1又は請求項2に記載の医用画像診断装置。
- 前記設定部が設定する前記調整可能範囲は、前記アンカーの軌跡を構成するアンカーの点及びアンカーの点を接続する線から所定の範囲内である、請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記設定部は、前記開始点と前記終了点と結ぶ直線に基づいて、前記アンカー動線を生成する、請求項1又は請求項2に記載の医用画像診断装置。
- 前記設定部が設定する前記調整可能範囲は、前記開始点と前記終了点とを結ぶ直線から所定の範囲内である、請求項5に記載の医用画像診断装置。
- 前記第1画像生成部、前記第1画像表示部、前記第2画像生成部、及び、前記第2画像表示部は、ユーザが選択している現在のアンカーの画質指標の値に基づいて、所定のフレームレートで取得される医用画像をリアルタイムで処理する、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- 前記第1画像生成部及び前記第2画像生成部は、前記画質指標の値から複数のパラメータを算出し、これら算出されたパラメータに基づいて、前記第1サムネイル画像及び前記第2サムネイル画像を、それぞれ生成する、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- ユーザが選択した前記アンカーの軌跡を複数記憶する、記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記複数のアンカーの軌跡に基づいて、別のアンカーの軌跡を推定する、推定部と、
をさらに備える、請求項3又は請求項4に記載の医用画像診断装置。 - 前記推定部が推定した前記別のアンカーの軌跡に基づいて別のアンカー動線を生成し、前記別のアンカー動線に基づいて、ユーザによる画質指標の値の調整可能範囲を設定する、推定設定部を、さらに備える請求項9に記載の医用画像診断装置。
- 前記医用画像は、超音波診断装置により撮像された画像である、請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- 前記医用画像は、磁気共鳴イメージング装置により撮像された画像である、請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- 前記第2画像表示部は、前記第1サムネイル画像の周囲に、前記複数の第2サムネイル画像を表示させる、請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- 前記設定部が設定した、画質指標の値の調整可能範囲に基づいて、ユーザがアンカーとして選択できる画質指標の値を制御する、アンカー制御部をさらに備える、請求項1乃至請求項13のいずれかに記載の医用画像診断装置。
- ユーザにより前記第1サムネイル画像が選択された場合、前記再生成表示部は、1つ前のアンカーを新たなアンカーとして用いて、前記第1画像生成部に新たな第1サムネイル画像を生成させ、前記第1画像表示部に新たな第1サムネイル画像を表示させ、前記第2画像生成部に新たな第2サムネイル画像を生成させ、前記第2画像表示部に新たな第2サムネイル画像を表示させる、請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の医用画像診断装置。
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