JP5196751B2 - コンピュータ支援診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＸ線ＣＴ装置により取得された被検体の再構成画像から肺野領域等の対象組織領域に応じた支援診断アルゴリズムを実行して疾患部位を検出するコンピュータ支援診断（Ｃomputer Ａided Ｄiagnosis：以下、ＣＡＤと称する）装置に関する。

ＣＡＤ装置は、臨床により取得された患者等の被検体の画像をコンピュータにより画像処理して対象組織領域、例えば肺野領域の肺ガンや肝臓領域の肝臓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医師の診断を支援する。患者等の被検体の画像は、例えばＸ線ＣＴ装置によって被検体の複数の投影データを取得し、これら投影データを再構成した再構成画像（ＣＴ画像）である。ＣＡＤ装置により取得された疾患の特徴や部位、数値化された疾患の特徴のデータは、例えば読影端末に送信される。

このようにＣＡＤ装置を実行して医師の診断を支援するには、ＣＡＤ装置の実行に先立って、被検体における対象組織領域の画像をＣＴ画像から抽出するために、Ｘ線ＣＴ装置によって取得されたＣＴ画像から対象組織領域の抽出位置を指定する必要がある。この対象組織領域の抽出位置を指定は、ユーザの操作によって行われる。例えば自動的に肝臓ガンの特徴や部位を検出し、かつ肝臓ガンの特徴を数値化する場合、ＣＡＤ装置において肝臓ガン用の支援診断アルゴリズムを実行する前に肝臓領域の同定が必要である。すなわち、ＣＡＤ装置は、例えば肺野領域や肝臓領域等の対象組織領域に応じた各支援診断アルゴリズムを有し、診断処理するためにＣＴ画像から抽出された対象組織領域に応じた支援診断アルゴリズムを実行する。

ＣＴ画像は、広い領域を有し、このＣＴ画像中から肝臓の位置を特定することは技術的に難しい。ＣＴ画像中から肝臓の位置を特定することが可能であっても、肝臓の位置を特定するまでに長い処理時間を要する。このため、ＣＴ画像中から肝臓の位置を特定するには、ユーザが例えば基準位置を設定したり、肝臓が存在する可能性を有する領域を指定することが多い。

このようにユーザによってＣＴ画像中から抽出する対象組織領域の抽出位置を指定する操作が行われる。このため、ＣＡＤ装置における支援診断アルゴリズムの実行は、ユーザによる対象組織領域の抽出位置の指定の操作後になる。ＣＡＤ装置において支援診断アルゴリズムの処理が完了するまでの時間は、一般に数分以上を要する。しかるに、Ｘ線ＣＴ装置によって被検体のＣＴ画像を取得後、ユーザによって対象組織領域の抽出位置指定の操作が行われ、この後、ＣＡＤ装置での支援診断アルゴリズムの処理が行われる。このため、Ｘ線ＣＴ装置によって被検体のＣＴ画像を取得後、支援診断アルゴリズムの処理が完了し、読影が開始できるまでに待ち時間を要する。

本発明の目的は、被検体のＣＴ画像の取得後、支援診断アルゴリズムの完了までの待ち時間を短縮できるＣＡＤ装置を提供することにある。

請求項１に記載の本発明のコンピュータ支援診断装置は、被検体のスキャノ画像を取得し、この後に被検体の複数の投影データを取得するＸ線ＣＴ装置を備え、被検体の対象組織領域から少なくとも疾患情報を検出して診断を支援するコンピュータ支援診断装置において、被検体のスキャノ画像上に、被検体における対象組織領域を抽出するための特定の箇所を２次元の位置情報により指定する指定手段と、複数の投影データを再構成して再構成画像を取得する再構成手段と、スキャノ画像上における特定の箇所を基に再構成画像中で被検体における対象組織領域を決定し、当該対象組織領域を再構成手段により取得された再構成画像中から抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された対象組織領域に応じた支援診断アルゴリズムを実行して対象組織領域から少なくとも疾患情報を検出する診断手段とを具備する。

本発明によれば、被検体のＣＴ画像の取得後、支援診断アルゴリズムの完了までの待ち時間を短縮し、読影を開示できるまでの待ち時間を短縮できるＣＡＤ装置を提供できる。

以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はコンピュータ支援診断（ＣＡＤ）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、天板３がＺ方向に移動可能に設けられている。この天板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天板３をＺ方向に移動する。

Ｘ線源６とＸ線検出器７とが対向して設けられている。これらＸ線源６とＸ線検出器７とには、スキャン機構部８に設けられている。このスキャン機構部８は、例えばヘリカルスキャン、すなわちＸ線源６とＸ線検出器７とを一体的に連続して回転させると共に、寝台駆動部５に移動制御信号を送出して寝台２の天板３をＺ方向に移動させる。これにより、Ｘ線源６の軌跡が被検体４に対して螺旋を描く。

Ｘ線源６には、高電圧発生部９が接続されている。この高電圧発生部９は、Ｘ線源６に対して高電圧を供給してＸ線源６からＸ線を放射させる。このＸ線は、被検体４に曝射され、被検体４を透過してＸ線検出器７に入射する。
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。

Ｘ線ＣＴ制御部１１は、コンピュータから成り、予め記憶された制御プログラムを実行することによってスキャン機構部８に対してスキャン動作の開始指令を送出すると共に、寝台駆動部５に対して移動指令を送出し、さらに高電圧発生部９に高電圧供給指令を送出し、被検体４のスキャノ画像の取得動作の制御や、被検体４の複数の投影データの取得動作の制御を行う。このＸ線ＣＴ制御部１１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１２と、スキャノ画像取得部１３と、投影データ取得部１４と、領域指定部１５と、送信部１６とを有する。このＸ線ＣＴ制御部１１は、記憶部１７が設けられると共に、ディスプレイ１８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１９とが接続されている。このＸ線ＣＴ制御部１１には、ネットワーク２０を介して画像処理装置としての画像サーバ２１が接続されている。なお、図１では１台のＸ線ＣＴ装置１がネットワーク２０を介して画像サーバ２１に接続されているが、実際には複数台のＸ線ＣＴ装置１がネットワーク２０を介して画像サーバ２１に接続されている。

スキャノ画像取得部１３は、被検体４のＣＴ画像を取得する前に、ＣＴスキャンの開始位置及びＣＴ画像を取得するときの撮影条件等を決定するための例えば図３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。すなわち、被検体４のスキャノ画像ＳＤは、Ｘ線源６の位置を所定の回転角度に固定し、寝台２の天板３を図２に示すようにＺ方向に移動させる。このとき、Ｘ線源６は、Ｘ線を被検体４に曝射する。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。しかるに、スキャノ画像取得部１３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線検出信号から例えば図３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には、左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂと気管支Ｈｃとが写っている。

投影データ取得部１４は、ＣＴスキャンの開始位置及びＣＴ画像の撮影条件に従ってＣＴスキャンを行ったときの被検体４を透過したＸ線透過量に応じた投影データを取得する。すなわち、投影データは、例えばＸ線源６とＸ線検出器７とを一体的に連続して回転させると共に、寝台２の天板３をＺ方向に移動させるヘリカルスキャンを行っているときに、Ｘ線源６は、Ｘ線を被検体４に曝射する。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。しかるに、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の投影データを取得する。

領域指定部１５は、例えば図３に示すスキャノ画像ＳＤをディスプレイ１８に表示し、このディスプレイ１８上で操作入力部１９からのユーザの操作指示によってスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍを例えば２Ｄ（２次元）シード点「・」により指示する。なお、図３は特定箇所Ｍを明確に示すために「×」により示す。このスキャノ画像ＳＤ上の特定箇所Ｍの点「・」は、スキャノ画像ＳＤ上において２次元の位置情報を有する。又、このスキャノ画像ＳＤ上の特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の指示は、スキャノ画像ＳＤからＣＴスキャンして各投影データを取得し、再構成するときの撮影条件を決定するときに行われる。

スキャノ画像ＳＤ上における特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の指示位置は、被検体４における対象組織領域が肺野領域の場合、例えば図３に示すようにスキャノ画像ＳＤ上における被検体４の気管支Ｈｃ上に指定される。被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂ及び気管支Ｈｃには、それぞれ空気が存在する。ＣＴ画像中において空気に対するＣＴ値は、例えば−５００以下を示す。従って、特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」を被検体４の気管支上に指示しておけば、ＣＴ画像中の−５００以下のＣＴ値を連結することにより被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂを抽出可能となるからである。

送信部１６は、スキャノ画像取得部１３により取得された被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、投影データ取得部１４により取得された被検体４の投影データと、領域指定部１５により取得されたスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の位置情報とをネットワーク２０を介して画像サーバ２１に送信する。

記憶部１７は、例えばスキャノ画像取得部１３により取得された被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤや、投影データ取得部１４により取得された被検体４の投影データ、領域指定部１５により取得されたスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の位置情報等を一時的に記憶する。

画像サーバ２１は、Ｘ線ＣＴ装置１から送信された被検体４のスキャノ画像ＳＤと複数の投影データとを受け取り、少なくとも各投影データを再構成してＣＴ画像を取得する。この画像サーバ２１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２２と、受信部２３と、再構成部２４と、抽出部２５と、ＣＡＤ処理部２６とを有する。又、画像サーバ２１には、記憶部２７が設けられている。この画像サーバ２１には、ネットワーク２８を介して読影端末２９が接続されている。なお、図１では１台の読影端末２９がネットワーク２８を介して画像サーバ２９に接続されているが、実際には複数台の読影端末２９がネットワーク２８を介して画像サーバ２９に接続されている。

受信部２３は、Ｘ線ＣＴ装置１の送信部１６から送信された被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、被検体４の複数の投影データと、スキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の位置情報とをネットワーク２０を介して受信する。

再構成部２４は、受信部２３により受信された被検体４の複数の投影データを受け取り、これら投影データを再構成して例えば図４に示すような３次元のＣＴ画像ＶＤを取得する。このＣＴ画像ＶＤは、被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂ及び気管支Ｈｃや肋骨Ｋなども写っている。

抽出部２５は、例えば図３に示すスキャノ画像ＳＤ上における特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」を基に例えば図５に示すようにＣＴ画像ＶＤ中で被検体４における例えば左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂを抽出する。なお、図５では抽出した例えば被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂを明確に示すために太線により囲んである。
具体的に抽出部２５は、対象組織領域が例えば被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂの場合、先ず、領域指定部１５により指定したスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」をＣＴ画像ＶＤ内に投影して例えば図６に示すような線分Ｓを取得する。この線分Ｓは、例えば被検体４の前面から後面に向かう方向すなわちＸ方向に延びて気管支Ｈｃを貫く。スキャノ画像ＳＤの撮影時とＣＴ画像ＶＤの撮影時とでは、それぞれ寝台２上で被検体４の位置は移動しない。従って、スキャノ画像ＳＤとＣＴ画像ＶＤとの間は、互いに座標値に対応関係がある。

次に、抽出部２５は、線分Ｓ上の各ＣＴ値に基づいて気管支Ｈｃを検索し、気管支Ｈｃの中点、すなわち図７に示すように円筒状の気管支Ｈｃの中心軸上に３Ｄ（３次元）シード点ＳＰを設定する。この３Ｄシード点ＳＰは、３次元情報を有する。なお、気管支Ｈｃの検索は、気管支Ｈｃ中の空気が存在し、ＣＴ画像ＶＤ中において気管支Ｈｃ内のＣＴ値が例えば−５００以下を示すので、抽出部２５によりＣＴ画像ＶＤ中の−５００以下の各ＣＴ値を連結することにより気管支Ｈｃの領域を求め、この領域から気管支Ｈｃの中点を検索する。このとき、被検体４の外、すなわち患者の体外の空気領域は、直線の端点を含むはずなので、端点を含まない領域を検索すれば、気管支Ｈｃの領域を特定できる。

次に、抽出部２５は、３Ｄシード点ＳＰを用いて所定のＣＴ値、すなわち−５００以下のＣＴ値を有する３Ｄシード点ＳＰと同一のＣＴ値をＣＴ画像ＶＤ中から検索して連結し、これら連結した各ＣＴ値の領域を被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂ及び気管支Ｈｃとして決定する。この場合、抽出部２５は、気管支Ｈｃに設定した３Ｄシード点ＳＰを用いて例えば領域拡張法によりＣＴ値が−５００以下で３Ｄシード点ＳＰに連結する領域を被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂとして求める。

ＣＡＤ処理部２６は、肺臓や肝臓用の各支援診断アルゴリズムを記憶する。このＣＡＤ処理部２６は、例えば抽出部２５により抽出された対象組織領域、例えば図５に示す被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂに応じた支援診断アルゴリズムを実行して被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂから疾患情報、例えば肺臓Ｈａ、Ｈｂの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。
読影端末２９は、ユーザの操作指示を受け、ネットワーク２８を介して画像サーバ２１にアクセスし、例えば被検体４のＣＴ画像ＶＤや肺臓Ｈａ、Ｈｂ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たデータを受け取ってディスプレイに表示する。

次に、上記の如く構成された装置による支援診断の作用について説明する。
寝台２上に患者等の被検体４が載置される。ＣＴ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の天板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。スキャノ画像取得部１３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線検出信号から例えば図３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。

次に、領域指定部１５は、例えば図３に示すスキャノ画像ＳＤをディスプレイ１８に表示する。ユーザは、ディスプレイ１８に表示されたスキャノ画像ＳＤを観察し、操作入力部１９を操作してスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍを２Ｄシード点「・」により指示する。この２Ｄシード点「・」の指示位置は、被検体４における対象組織領域が肺野領域の場合、例えば図３に示すようにスキャノ画像ＳＤ上における被検体４の気管支Ｈｃ上に指定される。

なお、主制御部１２は、スキャノ画像ＳＤからＣＴスキャンして各投影データを取得し、再構成してＣＴ画像ＶＤを取得するときの撮影条件、例えばＸ線源６に印加する高電圧値、電流値などを決定する。

次に、被検体４に対するＣＴ画像ＶＤの撮影が行われる。このとき、被検体４は、スキャノ画像ＳＤの撮影時とＣＴ画像ＶＤの撮影時とにおいて寝台２上で移動しない。スキャン機構部８は、例えばヘリカルスキャン、すなわちＸ線源６とＸ線検出器７とを一体的に連続して回転させると共に、寝台駆動部５に移動制御信号を送出して寝台２の天板３をＺ方向に移動させる。これにより、Ｘ線源６の軌跡が被検体４に対して螺旋を描く。このヘリカルスキャン時に、Ｘ線源６は、撮影条件に従ったＸ線量の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。しかるに、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の投影データを取得する。

次に、送信部１６は、スキャノ画像取得部１３により取得された被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、領域指定部１５により取得されたスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の位置情報と、投影データ取得部１４により取得された被検体４の投影データとをネットワーク２０を介して画像サーバ２１に送信する。

一方、画像サーバ２１において、受信部２３は、Ｘ線ＣＴ装置１の送信部１６から送信された被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、スキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」の位置情報と、被検体４の複数の投影データとをネットワーク２０を介して受信する。
次に、再構成部２４は、受信部２３により受信された被検体４の複数の投影データを受け取り、これら投影データを再構成して例えば図４に示すような３次元のＣＴ画像ＶＤを取得する。

次に、抽出部２５は、例えば図３に示すスキャノ画像ＳＤ上における特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」を基に例えば図５に示すようにＣＴ画像ＶＤ中で被検体４における左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂを抽出する。これらＣＴ画像ＶＤ中からの左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂの抽出処理は、既にスキャノ画像ＳＤ上に２Ｄシード点「・」が指定されているので、３次元のＣＴ画像ＶＤを受け取った時点から直ちに実行できる。

すなわち、抽出部２５は、スキャノ画像ＳＤとＣＴ画像ＶＤとの間で互いに座標値に対応関係があるので、例えば被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂの場合、スキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」をＣＴ画像ＶＤ内に投影して例えば図６に示すような例えば被検体４の前面から後面に向かう線分Ｓを取得する。
次に、抽出部２５は、ＣＴ画像ＶＤ中の−５００以下の各ＣＴ値を連結することにより気管支Ｈｃの領域を求め、この領域から気管支Ｈｃの中点、すなわち図７に示すように円筒状の気管支Ｈｃの中心軸上に３Ｄシード点ＳＰを設定する。このとき、被検体４の外、すなわち患者の体外の空気領域は、直線の端点を含むはずなので、端点を含まない領域を検索すれば、気管支Ｈｃの領域を特定できる。

次に、抽出部２５は、３Ｄシード点ＳＰを用いて所定のＣＴ値、すなわち−５００以下のＣＴ値を有する３Ｄシード点ＳＰと同一のＣＴ値をＣＴ画像ＶＤ中から検索して連結し、これら連結した各ＣＴ値の領域を被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂ及び気管支Ｈｃとして決定する。この場合、抽出部２５は、気管支Ｈｃに設定した３Ｄシード点ＳＰを用いて例えば領域拡張法によりＣＴ値が−５００以下で３Ｄシード点ＳＰに連結する領域を図５に示すように被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂとして求める。なお、これら左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂの領域は、各肺臓Ｈａ、Ｈｂや気道を含み、かつ各肺臓Ｈａ、Ｈｂ中の血管等の微細な孔も存在する。これら孔は、例えばエローション処理、ダイレーション処理、領域拡張法などを用いて領域の整形を行うことにより取り除くことができる。

次に、ＣＡＤ処理部２６は、抽出部２５により抽出された例えば図５に示す被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂに応じた支援診断アルゴリズムを実行して被検体４の左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂから疾患情報、例えば肺臓Ｈａ、Ｈｂの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。
読影端末２９は、ユーザの操作指示を受け、ネットワーク２８を介して画像サーバ２１にアクセスし、例えば被検体４のＣＴ画像ＶＤや肺臓Ｈａ、Ｈｂ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たデータを受け取ってディスプレイに表示する。これにより、読影医等のユーザは、ディスプレイに表示された被検体４のＣＴ画像ＶＤや肺臓Ｈａ、Ｈｂにおける肺ガン等の疾患の特徴や部位、数値化した疾患の特徴を見て肺ガン等の疾患の読影を行う。

このように上記第１の実施の形態によれば、被検体４のスキャノ画像ＳＤ上において特定箇所Ｍの２Ｄシード点「・」を指定し、このスキャノ画像ＳＤ上の２Ｄシード点「・」を基にＣＴ画像ＶＤ中で被検体４における例えば肺臓Ｈａ、Ｈｂを抽出し、これら肺臓Ｈａ、Ｈｂに応じた支援診断アルゴリズムを実行して各肺臓Ｈａ、Ｈｂの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。これにより、自動的に被検体４のＣＴ画像ＶＤを取得した時点から連続して左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂを抽出し、各肺臓Ｈａ、Ｈｂの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支援診断アルゴリズムを実行できる。

この結果、例えば病院においてＸ線ＣＴ装置１による撮影の後、読影の開始までの期間中に、自動的に左右の肺臓Ｈａ、Ｈｂの抽出と各肺臓Ｈａ、Ｈｂに対する支援診断アルゴリズムの実行とができる。しかるに、読影開始時点において既に、各肺臓Ｈａ、Ｈｂの肺ガン等の疾患の特徴や部位の検出結果や疾患の特徴を数値化した結果が得られており、ユーザの待ち時間を短縮でき、かつユーザの待ち時間をなくすことが可能である。

次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、装置構成は、図１と同一なので、図１を援用して相違するところについて説明する。本発明装置は、被検体４における対象組織領域として肝臓領域における肝臓ガン等の疾患の特徴や部位を検出し、この疾患の特徴を数値化して求める。
領域指定部１５は、例えば図８に示すスキャノ画像ＳＤをディスプレイ１８に表示する。このスキャノ画像ＳＤには、肝臓Ｈｋが表示されている。領域指定部１５は、ディスプレイ１８上で操作入力部１９からのユーザの操作指示によってスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍとして例えば四角形の枠Ｗを指定する。この枠Ｗは、肝臓Ｈｋを囲んだ２次元領域に指定される。

抽出部２５は、予め既知な肝臓領域抽出手法、例えばシード点を用いない手法として領域指定部１５により指定した枠ＷをＣＴ画像に投影し、この投影により得られた直方体内の領域内から肝臓Ｈｋを抽出する。又、抽出部２５は、シード点を用いる手法として例えば胃腸などの腹部臓器から集まった血液を肝臓Ｈｋに運ぶ門脈内にシード点を決定し、このシード点のＣＴ値と略同一ＣＴ値でかつ連続するＣＴ値を検索し、これら連続するＣＴ値の領域を肝臓Ｈｋとして抽出する。

次に、上記の如く構成された装置による支援診断の作用について説明する。
寝台２上に患者等の被検体４が載置され、上記同様に、ＣＴ画像を取得する前に、図８に示すような被検体４のスキャノ画像ＳＤが取得される。
次に、領域指定部１５は、例えば図８に示すスキャノ画像ＳＤをディスプレイ１８に表示する。ユーザは、ディスプレイ１８に表示されたスキャノ画像ＳＤを観察し、操作入力部１９を操作してスキャノ画像ＳＤ上に特定箇所Ｍとして例えば肝臓Ｈｋを囲んだ２次元領域の四角形の枠Ｗを指定する。

次に、被検体４は、スキャノ画像ＳＤの撮影時と同一姿勢を保ち、この状態で、上記同様に例えばヘリカルスキャンが行われて被検体４に対するＣＴ画像ＶＤの撮影が行われる。これにより、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の投影データを取得する。

次に、送信部１６は、図８に示す被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、スキャノ画像ＳＤ上に指定された四角形の枠Ｗの位置情報と、被検体４の投影データとをネットワーク２０を介して画像サーバ２１に送信する。

一方、画像サーバ２１において、受信部２３により図８に示す被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、スキャノ画像ＳＤ上に指定された四角形の枠Ｗの位置情報と、被検体４の投影データとを受信すると、再構成部２４は、被検体４の複数の投影データを受け取り、これら投影データを再構成して３次元のＣＴ画像を取得する。

次に、抽出部２５は、予め既知な肝臓領域抽出手法、例えばシード点を用いない手法として領域指定部１５により指定した枠ＷをＣＴ画像に投影し、この投影により得られた直方体内の領域内から肝臓Ｈｋを抽出する。又、抽出部２５は、シード点を用いる手法として例えば胃腸などの腹部臓器から集まった血液を肝臓Ｈｋに運ぶ門脈内にシード点を決定し、このシード点のＣＴ値と略同一ＣＴ値でかつ連続するＣＴ値を検索し、これら連続するＣＴ値の領域を肝臓Ｈｋとして抽出する。

次に、ＣＡＤ処理部２６は、抽出部２５により抽出された被検体４の肝臓Ｈｋに応じた支援診断アルゴリズムを実行して被検体４の肝臓Ｈｋから疾患情報、例えば肝臓Ｈｋの肝臓ガンなど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。
読影端末２９は、ユーザの操作指示を受け、ネットワーク２８を介して画像サーバ２１にアクセスし、例えば被検体４のＣＴ画像ＶＤや肝臓Ｈｋにおける肝臓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たデータを受け取ってディスプレイに表示する。これにより、読影医等のユーザは、ディスプレイに表示された被検体４のＣＴ画像ＶＤや肝臓Ｈｋにおける肝臓ガン等の疾患の特徴や部位、数値化した疾患の特徴を見て肺ガン等の疾患の読影を行う。

このように上記第２の実施の形態によれば、被検体４のスキャノ画像ＳＤ上において肝臓Ｈｋを囲む枠Ｗを指定し、このスキャノ画像ＳＤ上の枠Ｗ内から肝臓Ｈｋを抽出し、この肝臓Ｈｋに応じた支援診断アルゴリズムを実行するので、上記第１の実施の形態と同様に、例えば病院においてＸ線ＣＴ装置１による撮影の後、読影の開始までの期間中に、自動的に肝臓Ｈｋの抽出と肝臓Ｈｋに対する支援診断アルゴリズムの実行とができ、読影開始時点において既に、肝臓Ｈｋの肝臓ガン等の疾患の特徴や部位の検出結果や疾患の特徴を数値化した結果が得られており、ユーザの待ち時間を短縮でき、かつユーザの待ち時間をなくすことが可能である。

次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、装置構成は、図１と同一なので、図１を援用して相違するところについて説明する。本発明装置は、被検体４における対象組織領域として肝臓領域における肝臓ガン等の疾患の特徴や部位を検出し、この疾患の特徴を数値化して求める。
領域指定部１５は、図９に示すようにスキャノ画像表示部３０と、調整部３１とを有する。スキャノ画像表示部３０は、例えばディスプレイ１８に図１０に示すようなスキャノ画像ＳＤを表示する。
調整部３１は、スキャノ画像表示部３０により表示されるスキャノ画像ＳＤに対して位置関係が対応し、複数の対象組織領域、例えば患者等の被検体４における肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈等ごとにＣＴ画像から抽出する領域の範囲を調整可能とする。具体的に調整部３１は、肝臓癌、肺臓癌、大腸癌、乳房癌、大動脈疾患及び冠動脈疾患を診断するための各グラフ表示領域３２〜３７を例えばディスプレイ１８に表示する。これらグラフ表示領域３２〜３７は、ディスプレイ１８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３２〜３７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３２〜３７は、それぞれ肝臓、肺臓、大腸、乳房、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３８〜４３を表示する。なお、グレー領域３８〜４３は、グレー色に限らず、他の色を表示してもよい。これらグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲は、被検体４における肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈等の大きさに応じて調整可能である。これらグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲は、例えば操作入力部１９に対するユーザの操作によって可変調整である。例えば、冠動脈のグレー領域４３は、範囲Ｆに設定されているが、例えば範囲Ｆａに調整可能である。これらグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲の調整は、例えばグレー領域３８〜４３の上端又は下端のうちいずれか一方又は両方の位置を調整すればよい。

調整部３１は、ディスプレイ１８の画面上において、各チェックボックス４４〜４９をそれぞれ各グレー領域３８〜４３の上方に表示する。これらチェックボックス４４〜４９は、被検体４における例えば肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈に対するＣＡＤ診断を実行するか否かを指示する。これらチェックボックス４４〜４９には、例えば操作入力部１９に対するユーザの操作によってチェックが入れられる。図１０では例えば肝臓、肺臓、大腸、大動脈及び冠動脈にチェックが入れられ、乳房にチェックが入れられていない。従って、例えば肝臓、肺臓、大腸、大動脈及び冠動脈に対するＣＡＤ診断が行われ、乳房に対するＣＡＤ診断が行われない。なお、乳房のグラフ表示領域３５にグレー領域が表示されていないのは、乳房に対するＣＡＤ診断が行われないからである。

このような領域指定部１５を用いれば、患者等の被検体４のＣＴ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。スキャノ画像表示部３０は、例えばディスプレイ１８に図１０に示すようなスキャノ画像ＳＤを表示する。これと共に調整部３１は、図１０に示すように肝臓癌、肺臓癌、大腸癌、乳房癌、大動脈疾患及び冠動脈疾患を診断するための各グラフ表示領域３２〜３７を例えばディスプレイ１８に表示し、かつ同ディスプレイ１８の画面上において、各チェックボックス４４〜４９をそれぞれ各グレー領域３８〜４３の上方に表示する。

ここで、各チェックボックス４４〜４９には、例えば操作入力部１９に対するユーザの操作によってチェックが入れられる。図１０では例えば肝臓、肺臓、大腸、大動脈及び冠動脈にチェックが入れられ、乳房にチェックが入れられていない。

一方、グレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲は、例えば操作入力部１９に対するユーザの操作によって可変調整される。これらグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲の調整は、例えばグレー領域３８〜４３の上端又は下端のうちいずれか一方又は両方の位置を移動して行われる。

Ｘ線ＣＴ装置１による撮影の後、送信部１６は、例えば図１０に示す被検体４の２次元のスキャノ画像ＳＤと、領域指定部１５により取得されたグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲情報と、各チェックボックス４４〜４９におけるチェック情報と、投影データ取得部１４により取得された被検体４の投影データとをネットワーク２０を介して画像サーバ２１に送信する。

画像サーバ２１において、抽出部２５は、領域指定部１５により取得されたグレー領域３８〜４３のＺ方向における範囲情報に基づいてＣＴ画像から例えば肝臓領域、肺臓領域、大腸領域、大動脈領域、冠動脈領域抽出する。
ＣＡＤ処理部２６は、各チェックボックス４４〜４９におけるチェック情報によって肝臓用、肺臓用、大腸用、大動脈用及び冠動脈用の各支援診断アルゴリズムを選択する。しかるに、ＣＡＤ処理部２６は、ＣＴ画像から抽出した肝臓領域に対して肝臓用の支援診断アルゴリズムを実行して被検体４の肝臓における例えば肝臓ガンなど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。又、ＣＡＤ処理部２６は、ＣＴ画像から抽出した肺臓領域に対して肺臓用の支援診断アルゴリズムを実行して被検体４の肺臓における例えば肺臓ガンなど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。以下同様に、ＣＡＤ処理部２６は、ＣＴ画像から抽出した大腸領域、大動脈領域、冠動脈領域に対してそれぞれ大腸用、大動脈用、冠動脈用の各支援診断アルゴリズムを実行してそれぞれ大腸、大動脈、冠動脈における各疾患の特徴や部位を検出し、これら疾患の特徴を数値化して求める。

このように上記第３の実施の形態によれば、スキャノ画像ＳＤに並設して例えば患者等の被検体４における肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈等ごとにＣＴ画像から抽出する領域の範囲を調整可能とする各グラフ表示領域３２〜３７と、被検体４における例えば肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈に対するＣＡＤ診断を実行するか否かを指示する各チェックボックス４４〜４９とを表示するので、上記第１の実施の形態の効果に加えて、例えば肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈等の各臓器の大きさに合せてＣＴ画像から抽出する領域を調整することができると共に、ＣＡＤ処理部２６において実行する支援診断アルゴリズムを指示できる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、Ｘ線ＣＴ制御部１１は、主制御部１２と、スキャノ画像取得部１３と、投影データ取得部１４と、領域指定部１５と、送信部１６とを有し、画像サーバ２１は、主制御部２２と、受信部２３と、再構成部２４と、抽出部２５と、ＣＡＤ処理部２６とを有しているが、このうち領域指定部１５と再構成部２４と抽出部２５とは、それぞれＸ線ＣＴ制御部１１又は画像サーバ２１のいずれか一方に設けることが可能である。
ＣＴ画像から例えば肝臓、肺臓、大腸、乳房、大動脈、冠動脈等の対象組織領域の抽出は、既知の領域抽出手法を用いてもよい。
画像処理装置としては、画像サーバ２１を用いているが、これに限らず、ＣＡＤ装置本体を用いてもよい。

本発明に係るコンピュータ支援診断装置の第１の実施の形態を示す全体構成図。 同装置における寝台の移動を示す図。 同装置における被検体のスキャノ画像の一例を示す模式図。 同装置における投影データを再構成して取得した３次元ＣＴ画像の一例を示す模式図。 同装置におけるＣＴ画像から抽出した被検体の左右の肺臓を示す模式図。 同装置におけるＣＴ画像中に点を投影した直線を示す模式図。 同装置におけるＣＴ画像中で気管支の中心軸上に設定したシード点を示す図。 本発明に係るコンピュータ支援診断装置の第２の実施の形態により取得される肝臓を含むスキャノ画像の模式図。 本発明に係るコンピュータ支援診断装置の第３の実施の形態における領域指定部のブロック構成図。 同装置における領域指定部による対象組織領域の調整例を示す図。

符号の説明

１：Ｘ線ＣＴ装置、２：寝台、３：天板、４：被検体、５：寝台駆動部、６：Ｘ線源、７：Ｘ線検出器、８：スキャン機構部、９：高電圧発生部、１０：データ収集部、１１：Ｘ線ＣＴ制御部、１２：主制御部、１３：スキャノ画像取得部、１４：投影データ取得部、１５：領域指定部、１６：送信部、１７：記憶部、１８：ディスプレイ、１９：操作入力部、２０：ネットワーク、２１：画像サーバ、２２：主制御部、２３：受信部、２４：再構成部、２５：抽出部、２６：ＣＡＤ処理部、２７：記憶部、２８：ネットワーク、２９：読影端末、３０：スキャノ画像表示部、３１：調整部、３２〜３７：グラフ表示領域、３８〜４３：グレー領域、４４〜４９：チェックボックス。

Claims (10)

1. 被検体のスキャノ画像を取得し、この後に前記被検体の複数の投影データを取得するＸ線ＣＴ装置を備え、前記被検体の対象組織領域から少なくとも疾患情報を検出して診断を支援するコンピュータ支援診断装置において、
   前記被検体の前記スキャノ画像上に、前記被検体における前記対象組織領域を抽出するための特定の箇所を２次元の位置情報により指定する指定手段と、
   前記複数の投影データを再構成して再構成画像を取得する再構成手段と、
   前記スキャノ画像上における前記特定の箇所を基に前記再構成画像中で前記被検体における前記対象組織領域を決定し、当該対象組織領域を前記再構成手段により取得された前記再構成画像中から抽出する抽出手段と、
   前記抽出手段により抽出された前記対象組織領域に応じた支援診断アルゴリズムを実行して前記対象組織領域から少なくとも疾患情報を検出する診断手段と、
   を具備することを特徴とするコンピュータ支援診断装置。
2. 前記指定手段は、前記被検体の前記各投影データを取得して再構成するときの少なくとも撮影条件を前記スキャノ画像から決定する際に、前記スキャノ画像上において前記特定箇所を指定することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
3. 前記指定手段は、前記スキャノ画像上において前記特定箇所を点により指定することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
4. 前記指定手段は、前記スキャノ画像上において前記特定箇所を枠により指定することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
5. 前記抽出手段は、前記特定の箇所を起点とし、かつ前記再構成画像の画素値に基づいて前記対象組織領域を前記再構成画像中から抽出することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
6. 前記指定手段は、前記スキャノ画像を表示するスキャノ画像表示部と、
   前記スキャノ画像表示部に表示される前記スキャノ画像に対して位置関係が対応し、複数の前記対象組織領域毎に前記再構成画像から抽出する前記各対象組織領域の範囲を調整可能とする調整部と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
7. 前記支援診断アルゴリズムを実行して前記対象組織領域から少なくとも前記疾患情報を検出する画像サーバを具備し、
   前記再構成手段と前記指定手段と前記抽出手段とは、それぞれ前記Ｘ線ＣＴ装置又は前記画像サーバのいずれか一方に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１記載のコンピュータ支援診断装置。
8. 前記診断手段により検出された少なくとも前記疾患情報を表示する読影端末を有することを特徴とする請求項７記載のコンピュータ支援診断装置。
9. 前記対象組織領域が肺野領域の場合、
   前記指定手段は、前記スキャノ画像上における気管支上に点を指定し、
   前記抽出手段は、前記指定手段により指定した前記点を前記再構成画像に投影し、前記投影により得られた直線上の各画素値に基づいて気管領域を検索し、前記気管領域の中点に３次元情報を有するシード点を設定し、前記シード点を用いて所定の画素値となる前記シード点と連結する領域を前記肺野領域として決定する、
   ことを特徴とする請求項７記載のコンピュータ支援診断装置。
10. 前記対象組織領域が肝臓領域の場合、
    前記指定手段は、前記スキャノ画像上の前記肝臓領域を囲んだ枠を指定し、
    前記抽出手段は、前記指定手段により指定した前記枠を前記再構成画像に投影し、前記投影により得られた直方体内の領域から前記肝臓領域を抽出する、
    ことを特徴とする請求項７記載のコンピュータ支援診断装置。

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