JP2007325641A - 医用画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像特徴量を基にして医用画像の表示パラメータを調整する医用画像表示装置を提供する。
【解決手段】医用画像表示装置１００の線量最適化処理手段２０１は、操作者が入力した所望の画像ＳＤ値に基づいてスキャナ部１０３の線量を調整する。スキャナ部１０３は撮像処理を行い、撮像データを取得し、演算部１０７は取得した撮像データを画像再構成処理手段２０３によりＸ線ＣＴ画像として再構成する。撮像後のＸ線ＣＴ画像の画像ＳＤ値はほぼ設定された画像ＳＤ値が得られる。演算部１０７の表示処理手段２０５は画像ＳＤ値を基にして表示パラメータを算出し、表示部１０９にＸ線ＣＴ画像を表示させる。尚、操作者は表示されるＸ線ＣＴ画像を参照して、表示パラメータを変更し最適化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、医用画像の表示特性を調整することが可能な医用画像表示装置に関する。

Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、ウインドウ機能を用いて医療画像を表示する。表示パラメータとして、観察する画素値の幅（ＷＷ：Ｗｉｎｄｏｗ Ｗｉｄｔｈ）及び観察する画素値の中央値（ＷＬ：Ｗｉｎｄｏｗ Ｌｅｖｅｌ）が設定される。画素値幅（ＷＷ）の範囲内にある画素値は、線形に変化する輝度値に変換される。

画素値が「ＷＬ＋ＷＷ／２」以上である画素は、最高輝度値（例えば「２５５」）で表示され、画素値が「ＷＬ−ＷＷ／２」以下の画素は最低輝度値（例えば「０」）で表示される。臨床では目的の臓器と疾患に合わせて画素値幅（ＷＷ）と画素値中央値（ＷＬ）とが調整される。

画素値幅（ＷＷ）と画素値中央値（ＷＬ）の設定次第で画像の印象が大きく異なる。例えば、「ＷＷ＝２００、ＷＬ＝１００」の場合、画素値が「０〜２００」の範囲の画素が２５６階調で表示される。画素値が「１０」異なる画素同士を比較すると、階調は「１２．８」異なって観察される。
「ＷＷ＝４００、ＷＬ＝１００」として画素値幅（ＷＷ）を広く設定した場合、画素値が「−１００〜３００」の範囲の画素が２５６階調で表示される。画素値が「１０」異なる画素同士を比較すると、階調は「６．４」異なって観察される。
「ＷＷ＝１００、ＷＬ＝１００」として画素値幅（ＷＷ）を狭く設定した場合、画素値が「５０〜１５０」の範囲の画素が２５６階調で表示される。画素値が「１０」異なる画素同士を比較すると、階調は「２５．６」異なって観察される。
このように画素値幅（ＷＷ）を狭く設定することで画素値の差を顕著な階調差として観察することが可能となる。

また、表示された画像の一部の領域について画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ）の値を変更することのできる医用画像表示装置が提案されている（「特許文献１」参照）。また、被検体の撮影時の収集条件に対応する適正な画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ）を予め登録しておくオートウインドウ装置が提案されている（「特許文献２」参照）。また、画素値幅（ＷＷ）と画素値中央値（ＷＬ）の少なくともいずれかの値を所定の範囲内で自動的に変化させる画像表示装置が提案されている（「特許文献３」参照）。

特開２００２−１７６８５号公報 特開平９−１２０４４６号公報 特開平８−２７８８７３号公報

しかしながら、「特許文献１」の医用画像表示装置は、画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ）の値は操作者が直接入力する方法をとる。「特許文献２」によるオートウインドウ装置では、予め撮影部位に応じた適正な画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ）を操作者が予め登録する。「特許文献３」による画像表示装置は、操作者が登録した画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ）の値を自動的に時間変化させる。このように「特許文献１」〜「特許文献３」の技術は、いずれも操作者が表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を直接入力することによって表示パラメータの変更を行うものである。従って、操作者が所望の表示コントラストや表示輝度で画像を表示するためには、表示パラメータの入力作業が必然となり、操作が繁雑になるという問題点がある。

また、ノイズ（画素値のばらつき）を含んだ画像に対して不用意に画素値幅（ＷＷ）を狭く設定すると、画素値幅（ＷＷ）の範囲内に収まる画素が少なくなりノイズが強調された画像になってしまうという問題点がある。従ってノイズを過度に強調させずに画素値の差を観察するためにはノイズに応じた画素値幅（ＷＷ）を適切に設定する必要がある。

ノイズの指標としては、画像ＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ：画素値の標準偏差）等が挙げられる。「特許文献１」〜「特許文献３」の技術には、画像ＳＤに応じて表示パラメータを自動調整する機能はなく、適正な画像表示を得るための表示パラメータを設定するには操作者の経験等の要素が大きい。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画像特徴量を基にして医用画像の表示パラメータを調整する医用画像表示装置を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明は、被検体内の画像情報を取得する画像情報取得部と取得した前記画像情報を演算処理する演算処理部と前記画像情報及び演算処理結果を保持する保持部と前記画像情報及び前記演算処理結果を表示する表示部とを備える医用画像表示装置であって、前記画像情報の特徴量を算出する特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段によって算出された特徴量に基づいて、前記画像情報を前記表示部に表示するための表示パラメータを設定する表示パラメータ設定手段と、を具備することを特徴とする医用画像表示装置である。

画像情報は、被検体の内部情報を示す画像データである。画像情報は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置により撮影された断層像である。
画像情報の特徴量は、画像の特徴を抽出して数値化したものである。画像情報の特徴量として、画像情報の統計値（画素値の平均値、中央値、標準偏差等）を用いることができる。
表示パラメータ設定手段は、表示パラメータ（画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ））を算出する手段である。画像情報の特徴量に所定の係数を乗じて表示パラメータを設定するようにしても良い。

本発明の医用画像表示装置は、画像情報の特徴量を算出し、当該特徴量に基づいて、画像情報を表示部に表示するための表示パラメータを設定する。
これにより、画像特徴量に基づいて表示パラメータを自動的に設定するので、常に最適な表示パラメータで画像を表示させ、識別対象物の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。

また、医用画像表示装置は、表示部に表示された画像情報に関心領域を設定し、関心領域に含まれる画像情報の特徴量を算出するようにしても良い。
これにより、関心領域の画像特徴量に基づいて表示パラメータを設定するので、関心領域の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。

さらに、医用画像表示装置は、関心領域を含む比較領域を設定し、比較領域に含まれる画像情報の特徴量を算出し、関心領域に含まれる画像情報の特徴量と比較領域に含まれる画像情報の特徴量とを比較して、表示パラメータを設定するようにしても良い。
このように、関心領域を含む比較領域を設定し、関心領域と比較領域の画像情報の特徴量を比較して表示パラメータを設定するので、周辺情報を反映した上で最適な表示パラメータを設定することができる。

本発明によれば、画像特徴量を基にして医用画像を表示するための表示パラメータを自動的に調整する医用画像表示装置を提供することができる。

以下添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像表示装置の好適な実施形態について詳細に説明する。医用画像表示装置としてＸ線ＣＴ装置を取り上げて説明する。

（１．医用画像表示装置１００の構成）
最初に、図１を参照しながら、医用画像表示装置１００の構成について説明する。
図１は、医用画像表示装置１００の構成図である。

医用画像表示装置１００は、Ｘ線で被検体をスキャンしＸ線ＣＴ画像データを得るスキャナ部１０３と、操作者の入力を受け付ける入力機器等の操作部１０５と、取得したＸ線ＣＴ画像データの画素値を用いて演算処理を行い表示用画像データを生成する演算部１０７（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、表示用画像データを表示するディスプレイ等の表示部１０９と、取得したＸ線ＣＴ画像データや演算処理結果や制御用プログラム等を記憶する記憶部１１１等から構成される。

演算部２０７は、所望の画像ＳＤ値を持つ画像を取得するために被写体サイズに応じて線量最適化を行う線量最適化手段２０１と、取得したＸ線ＣＴ画像データから画像を再構成する画像再構成処理手段２０３と、当該画像再構成処理手段で作成された画像を表示するために表示パラメータを設定する表示処理手段２０５の機能を備える。
尚、画像ＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、画素値の標準偏差である。画像ＳＤは、ノイズの指標として用いられる。

スキャナ部１０３は、被検体の生体内に対してＸ線ビームを照射走査して生体を透過する透過Ｘ線を検出する装置である。スキャナ部１０３は、透過Ｘ線強度の計測値を電気信号に変換しＸ線ＣＴ画像データとして演算部１０７に送る。

操作部１０５は、医用画像表示装置１００に配置されているキーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等の入力機器である。操作者は、操作部１０５を介して画質の調整や計測の指示や情報の入力等を行う。

演算部１０７は、記憶部１１１等に格納される医用画像表示装置１００の制御プログラムをロードして実行する。演算部１０７は、タイミング制御や演算処理を行う。

表示部１０９は、画面上に画像データ、計測値、及び当該計測値をグラフ化した画像等を表示するＣＲＴや液晶表示装置等である。
記憶部１１１は、画像データや制御プログラム等を保存する装置である。記憶部１１１は、例えば、ハードディスクや汎用メモリやフレームメモリ等である。記憶部１１１は、照射Ｘ線強度値、取得した透過Ｘ線強度値、演算後のＸ線吸収係数値、表示パラメータや画像形式のファイル等を保存する。

線量最適化処理手段２０１は、所望のノイズレベル（即ち所望の画像ＳＤ値）を持つ画像を得るために、被写体サイズに応じてＸ線管の管電流を調整して線量最適化を行う機能を有する。画像ＳＤ値が小さければ被写体への被曝量は大きいが良好な画像画質が得られる。逆に画像ＳＤ値が大きければ被写体への被曝量は小さいが得られる画像画質の品質は劣る。操作者は、被検体の撮像前に、適正な画像ＳＤ値を設定することができる。

画像再構成処理手段２０３は、スキャナ部１０３が取得した被写体の透過Ｘ線強度の計測値から目的とする被写体断層面のＸ線吸収係数を算出し、Ｘ線ＣＴ画像を再構成する機能を有する。

表示処理手段２０５は、画像再構成処理手段２０３で構成された画像を表示するために表示パラメータ（画素値幅（ＷＷ）や画素値中央値（ＷＬ））を設定する機能を有する。表示パラメータが適切に設定されることにより、所望の表示コントラストや表示輝度で画像を表示することができる。

（２．表示パラメータ）
次に、図２を参照しながら、表示パラメータについて説明する。
図２は、画素値幅（ＷＷ）と画素値中央値（ＷＬ）の説明図である。
画素値幅７は、観察する画素値３の幅（ＷＷ：Ｗｉｎｄｏｗ Ｗｉｄｔｈ）である。画素値中央値９は、観察する画素値３の中央値（ＷＬ：Ｗｉｎｄｏｗ Ｌｅｖｅｌ）である。画素値幅７（ＷＷ）の範囲内にある画素値３は線形に変化する輝度値５に変換される。
図２では、画素値幅７（ＷＷ＝２００）、画素値中央値９（ＷＬ＝１００）である。画素値３が「０」〜「２００」の範囲にある画素の輝度値５は、「０」〜「２５５」に線形変換される。

（３．表示パラメータ設定処理）
（３−１．第１の実施形態による表示パラメータ設定処理）
次に、図３及び図４を参照しながら、第１の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第１の実施の形態は、取得したＸ線ＣＴ画像全体の画素の画像ＳＤ値から表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図３は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図４は、画像ＳＤ値によるＸ線ＣＴ画像の画像品質の比較を示す図である。

操作者は、被写体の撮像部位形状や被曝量等を考慮し、被写体撮影前に操作部１０５から所望の画像ＳＤ値を入力する。前述したように、設定した画像ＳＤ値により被写体への被曝量と画像品質とは相反する関係にある。医用画像表示装置１００の演算部１０７の線量最適化処理手段２０１は入力された画像ＳＤ値に基づいてスキャナ部１０３の線量を調整する。スキャナ部１０３は撮像処理を行い、撮像データ（被写体の透過Ｘ線強度の計測値）を取得し、演算部１０７は取得した撮像データを画像再構成処理手段２０３によりＸ線ＣＴ画像として再構成する。

得られたＸ線ＣＴ画像の全画素値の画像ＳＤ値は、事前に操作者に設定された画像ＳＤ値に近似する値が得られる。尚、被写体撮影前に設定する画像ＳＤ値は、撮影部位ごと、或いは操作者ごとに事前に登録されているものであっても良い。

表示パラメータの画素値幅７（ＷＷ）及び画素値中央値９（ＷＬ）は、
ＷＷ＝ＳＤ × ｋ_１ ・・・・・・（１）
ＷＬ＝ＳＤ × ｋ_２ ・・・・・・（２）
の式で算出される。但しＳＤは、画像ＳＤ値。ｋ_１、ｋ_２は実数係数。

演算部１０７の表示処理手段２０５は、操作者が独自に設定する表示パラメータ係数（ｋ_１、ｋ_２）を取得する（ステップ１００１）。操作者が操作部１０５から表示パラメータ係数（ｋ_１、ｋ_２）の値を入力しても良いし、事前に記憶部１１１に登録してあるものを用いても良い。

表示処理手段２０５は、事前に操作者から設定されている画像ＳＤ値（予測値）に基づき、式（１）及び式（２）及びステップ１００１で取得した表示パラメータ係数（ｋ_１、ｋ_２）を用いて表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を算出してプリセットする（ステップ１００２）。
演算部１０７はプリセットした表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）でＸ線ＣＴ画像を表示部１０９に表示させる（ステップ１００３）。

操作者が、表示されたＸ線ＣＴ画像を観察し、表示パラメータが適切でないと判断した場合（ステップ１００４のＮＯ）、操作者は最適な表示パラメータを設定する（ステップ１００５）。表示された画像に対して、表示パラメータを自由に変更することによって、操作者自身が最も適切であると思われる条件を設定することが可能である。設定方法としては、例えば、操作者が表示されている画像に対してトラックバーの移動や数値入力等の作業を通して表示パラメータの変更を行う。

図４（ａ）に示すＸ線ＣＴ画像１１の表示画質を変更する場合、操作者は、表示パラメータの画素値幅７（ＷＷ）の値を再設定して図４（ｂ）に示すＸ線ＣＴ画像１３を得る。この処理は、表示パラメータ係数（ｋ_１）を「ｋ_１＝２５」から「ｋ_１＝６」に変更するのと同等である。図４（ａ）では画素値幅７（ＷＷ）が大きく低コントラストの識別対象物１４を明瞭に識別することができない。一方、図４（ｂ）に示すように画素値幅７（ＷＷ）を小さく設定することで、ノイズ１２は多少強調されるが識別対象物１４をより強調して表示することが可能になる。

演算部１０７は再設定した表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）でＸ線ＣＴ画像を表示部１０９に再表示させる（ステップ１００６）。
操作者が、表示されたＸ線ＣＴ画像を観察し、表示パラメータが適切であると判断した場合（ステップ１００４のＹＥＳ）、演算部１０７は表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を更新し記憶部１１１に記憶して（ステップ１００７）、処理を終了する。尚、表示パラメータの更新に伴い、表示パラメータ係数（ｋ_１、ｋ_２）を更新するようにしても良い。

尚、表示パラメータを算出する計算に使用する画像ＳＤ値は、撮影前に設定した画像ＳＤ値（予測値）ではなく、撮影後のＸ線ＣＴ画像の画素値を用いて算出するようにしても良い。

画素値中央値９（ＷＬ）に関しては、被検体の撮影部位ごとに予めプリセット値を設定しておいても良いし、実際に撮像したＸ線ＣＴ画像の画素値を用いて算出するようにしても良い。

また、表示パラメータ係数（ｋ_１、ｋ_２）のプリセット値に関しては、被検体の撮影部位ごとに適切な値を設定するようにしても良い。例えば、腹部では「ｋ＝２０」、頭部では「ｋ＝３０」のように異なる値の表示パラメータ係数を設定するようにしても良い。

造影検査を行う場合には、造影対象物の予想画素値などを画素値中央値９（ＷＬ）として設定しても良い。表示パラメータ係数（ｋ）の値は予め設定されていても良いし、過去に撮影されたノイズレベルの異なる画像を参照して操作者ごとに表示パラメータ係数（ｋ）の値を自動設定するようにしても良い。
尚、画素値幅７（ＷＷ）或いは画素値中央値９（ＷＬ）の値は、式（１）や式（２）に示す算出式に限定されない。

このように、第１の実施の形態の医用画像表示装置は、設定された画像ＳＤ値に基づいた表示パラメータを自動的に算出して医用画像を表示するので、識別対象物の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。識別対象物と背景とのコントラスト差が小さい場合であっても最適な表示パラメータで表示することができる。
また、操作者は表示パラメータを逐次調整可能である。撮影部位ごとに予め適正な表示パラメータ係数をプリセットすることにより、操作性を向上させることができる。

（３−２．第２の実施形態による表示パラメータ設定処理）
次に、図５及び図６を参照しながら、第２の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第２の実施の形態は、Ｘ線ＣＴ画像に設定するＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ Ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：関心領域）に含まれる画素の画像特徴量を基にして表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図５は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図６は、Ｘ線ＣＴ画像１５に設定されるＲＯＩ１７を示す図である。

演算部１０７の線量最適化処理手段２０１は、被写体撮影前に入力された画像ＳＤ値に基づいてスキャナ部１０３の線量を調整する。医用画像表示装置１００のスキャナ部１０３は撮像処理を行い、撮像データを取得し演算部１０７に送る。演算部１０７は取得した撮像データを画像再構成処理手段２０３によりＸ線ＣＴ画像として再構成する。更に演算部１０７は表示処理手段２０５により表示用処理を行い、表示部１０９にＸ線ＣＴ画像１５（図６参照）を表示させる（ステップ２００１）。

演算部１０７は、操作者が設定するＲＯＩ１７領域の画像データを取得する（ステップ２００２）。操作者は表示されたＸ線ＣＴ画像１５の識別対象領域（観察したい領域）付近に、マウス操作等によりＲＯＩ１７を設定する。設定するＲＯＩ１７の数は任意であり、図６では２つのＲＯＩ１７−１、ＲＯＩ１７−２が設定される。
演算部１０７は、設定されるＲＯＩ１７に含まれる画素値の平均画素値と画像ＳＤ値とを算出する（ステップ２００３）。

演算部１０７は、算出したＲＯＩ１７の平均画素値と画像ＳＤ値に基づいて表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を算出しプリセットする（ステップ２００４）。例えば、演算部１０７は、画素値中央値９（ＷＬ）の値をＲＯＩ１７の平均画素値にプリセットする。また、演算部１０７は、第１の実施形態で説明した式（１）を用いて、表示パラメータ係数（ｋ_１）を適切な値に設定し、画素値幅７（ＷＷ）の値をプリセットする。
演算部１０７はプリセットした表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）でＸ線ＣＴ画像１５を表示部１０９に表示させる（ステップ２００５）。

ステップ２００６〜ステップ２００９の処理は、第１の実施の形態のステップ１００４〜ステップ１００７の処理と同様である。

第２の実施の形態では、ＲＯＩ１７の形状は円形の例を挙げたが、自由曲線・矩形や多角形など、操作者の所望の形状を指定することが可能である。また、Ｘ線ＣＴ画像１５上に設定したＲＯＩ１７は、操作者がマウス操作等を行い移動や大きさの調整をすることが可能である。また、ＲＯＩ１７の移動先の画像情報を基にして画像特性を変化させる機能を併せ持っていても良い。

また、ステップ２００２において設定したＲＯＩ１７が複数ある場合には、それぞれのＲＯＩ１７の解析結果に応じて画像を表示させる。例えば、操作者がＲＯＩ１７−１、１７−２に付された番号等を選択することによって、演算部１０７は観察したいほうのＲＯＩ１７の画像特徴量に基づいて算出する表示パラメータで画像を表示する。

このように、第２の実施の形態の医用画像表示装置は、対象物に関心領域を設定し、当該関心領域の画像特徴量に基づいて表示パラメータを算出して医用画像を表示するので、識別対象物の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。

（３−３．第３の実施形態による表示パラメータ設定処理）
次に、図７及び図８を参照しながら、第３の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第３の実施の形態は、Ｘ線ＣＴ画像等を対象としたＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：コンピュータ支援診断）システムにおけるＣＡＤ画像表示処理の表示パラメータを算出する。
図７は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図８は、ＣＡＤシステムによってＸ線ＣＴ画像１９に設定される候補点２１とそれを囲むＲＯＩ２２を示す図である。

医用画像表示装置１００は、表示部１０９に取得したＸ線ＣＴ画像１９（図８参照）を表示する（ステップ３００１）。医用画像表示装置１００は、Ｘ線ＣＴ画像１９に異常候補点２１を表示する（ステップ３００２）。異常候補点２１は、Ｘ線ＣＴ画像１９の画素値情報に基づいて異常と判定された領域である。異常候補点２１は、ＣＡＤシステムによって自動的に抽出される。異常候補点２１の数は任意である。図８では２つの異常候補点２１−１、２１−２が設定される。

演算部１０７は、異常候補点２１を含む領域にＲＯＩ２２を設定し、当該ＲＯＩ２２に含まれる画素の平均画素値と画像ＳＤ値とを算出する（ステップ３００３）。
演算部１０７は、算出した平均画素値と画像ＳＤ値に基づいて表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を算出しプリセットする（ステップ３００４）。例えば、演算部１０７は、ＲＯＩ２２の平均画素値を画素値中央値９（ＷＬ）にプリセットする。また、演算部１０７は、第１の実施形態で説明した式（１）を用いて、表示パラメータ係数（ｋ_１）を適切な値に設定し、画素値幅７（ＷＷ）の値をプリセットする。
演算部１０７はプリセットした表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）でＸ線ＣＴ画像１９を表示部１０９に表示させる（ステップ３００５）。

ステップ３００６〜ステップ３００９の処理は、第１の実施の形態のステップ１００４〜ステップ１００７の処理と同様である。

図８において、操作者が異常候補点２１−１を選択すると、当該異常候補点２１−１を囲むＲＯＩ２２−１の解析結果に応じて表示パラメータを変更してＸ線ＣＴ画像１９を表示する。操作者が異常候補点２１−２を選択すると、当該異常候補点２１−２を囲むＲＯＩ２２−２の解析結果に応じて表示パラメータを変更してＸ線ＣＴ画像１９を表示する。

第３の実施の形態では、表示パラメータを最適に設定した後の画像と、最適化前の画像（原画像）とを同時に表示部１０９に表示しても良い。また、異常候補点２１が複数存在する場合には、それぞれの異常候補点２１におけるＲＯＩ２２の解析結果に応じて画像を表示させる。操作者は異常候補点２１の位置或いは番号などを指定することによって、観察したい領域の最適な画像を表示させることができる。

また、異常候補点２１を囲むＲＯＩ２２の形状や大きさは、被検体の病巣検知時の形状（例えば、円）から操作者が自由に変更することができる。例えば、病巣検知時のＲＯＩ２２が、画素値の極めて異なる領域にまたがっている場合などに、ＲＯＩ２２の形状等を修正し、適正なＲＯＩ２２を再設定して画像特徴量の再解析を行う。

また、ＲＯＩ２２が複数箇所ある場合には、原画像とともにそれぞれのＲＯＩ２２の画像特徴量で最適化された画像を複数表示しても良い。また、表示パラメータ設定作業において、表示された医用画像ではなく、シミュレーション画像やファントム撮影画像を用いて予め最適な表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を被検体の部位ごとに設定しても良い。

このように、第３の実施の形態の医用画像表示装置は、ＣＡＤシステムによって検知された異常候補点の周辺に関心領域を設定し、当該関心領域の画像特徴量に基づいて画像表示を行うので、関心領域を効率的に設定することができ、異常候補点の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。

また、複数のＲＯＩ２２が設定されている場合には、操作者が目的とするＲＯＩ２２を順次指定することにより、表示パラメータが変更される。従って同じＸ線ＣＴ画像１９であっても異なる画像イメージで画像を観察することができ、より正確な診断を行うことができる。

（３−４．第４の実施形態による表示パラメータ設定処理）
次に、図９〜図１１を参照しながら、第４の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第４の実施の形態は、設定するＲＯＩに含まれる画素値の画像特徴量と、当該ＲＯＩの背景領域の画素値の画像特徴量とから表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図９は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図１０は、Ｘ線ＣＴ画像２３に設定されるＲＯＩ２７とその背景領域にある比較領域２５を示す図である。
図１１は、ＲＯＩ２７と比較領域２５の画素値３の画素値頻度３１を基にした輝度補正線３５の設定を示す図である。

医用画像表示装置１００のスキャナ部１０３は撮像処理を行い、撮像データを取得し演算部１０７に送る。演算部１０７は取得した撮像データを画像再構成処理手段２０３によりＸ線ＣＴ画像として再構成する。更に演算部１０７は表示処理手段２０５により表示用処理を行い、表示部１０９にＸ線ＣＴ画像２３（図１０参照）を表示させる（ステップ４００１）。

演算部１０７は、操作者が設定する比較領域２５、及びＲＯＩ２７に関する画素値を取得する。図１０では、操作者は比較領域２５−１を特定の臓器の輪郭に沿って設定し、関心領域であるＲＯＩ２７−１を臓器内の腫瘍などに設定する。或いは大まかな領域として比較領域２５−２を設定し、その内側に関心領域としてＲＯＩ２７−２を設定するようにしても良い。設定する比較領域２５とＲＯＩ２７の数は任意である。演算部１０７は、比較領域２５、及びＲＯＩ２７の画素値の平均画素値と画像ＳＤ値とを算出する（ステップ４００２）。

演算部１０７は、比較領域２５−１の画素値３の画素値頻度３１を示すヒストグラム２９−１を作成する（ステップ４００３）。図１１に示すヒストグラム２９−１では、最小画素値Ｐ_ＭＩＮ３３−１、最大画素値Ｐ_ＭＡＸ３３−２、平均画素値Ｐ_ＡＶＲ３３−３である。

演算部１０７は、ＲＯＩ２７−１の画素値３の画素値頻度３１を示すヒストグラム２９−２を作成する（ステップ４００３）。図１１に示すヒストグラム２９−２では、平均画素値Ｑ_ＡＶＲ３３−４、画像ＳＤ値Ｑ_ＳＤ３３−５である。

演算部１０７は、算出したヒストグラム２９−１及びヒストグラム２９−２に基づいて輝度値補正を行う（ステップ４００４）。
輝度値補正を行うことにより、比較領域２５−１の内部に設定するＲＯＩ２７−１の領域を強調するような画像を表示することが可能になる。

具体的にはステップ４００４の処理において、演算部１０７は、図１１に示す輝度補正線３５を作成して、画素値３と輝度値５とを対応付ける。輝度値補正線３５は、輝度補正線３５−１〜輝度補正線３５−３からなる折れ線である。画素値３の値を「Ｘ」、輝度値５の値を「Ｙ」とすると、輝度補正線３５−１〜輝度補正線３５−３は、それぞれ、以下の式（３）〜式（５）で表される。

「Ｐ_ＭＩＮ≦Ｘ＜Ｑ_ＡＶＧ−Ｑ_ＳＤ／２」の範囲において
Ｙ＝ａ（Ｘ−ｘ_１）＋ｙ_１ ・・・・・（３）
「Ｑ_ＡＶＧ−Ｑ_ＳＤ／２≦Ｘ＜Ｑ_ＡＶＧ＋Ｑ_ＳＤ／２」の範囲において、
Ｙ＝ｂ（Ｘ−ｘ_２）＋ｙ_２ ・・・・・（４）
「Ｑ_ＡＶＧ＋Ｑ_ＳＤ／２≦Ｘ＜Ｐ_ＭＡＸ」の範囲において、
Ｙ＝ａ（Ｘ−ｘ_３）＋ｙ_３ ・・・・・（５）

「ａ」、「ｂ」は、直線の傾きを示す。「ａ」＜「ｂ」である。ｘ１〜ｘ３、ｙ１〜ｙ３は、それぞれ、ｘ切片、ｙ切片である。「Ｘ＝Ｐ_ＭＩＮ」の時「Ｙ＝０」であり、「Ｘ＝Ｐ_ＭＡＸ」の時「Ｙ＝２５５」である。

関心領域であるＲＯＩ２７−１の画像ＳＤ値Ｑ_ＳＤ３３−５の範囲において、輝度補正線３５−２の傾き（ｂ）は、輝度補正線３５−１及び輝度補正線３５−３の傾き（ａ）と比較して大きく設定される。即ち、表示パラメータの画素値幅７（ＷＷ）を狭く設定することにより、ＲＯＩ２７−１の画素値３に割り当てられる輝度値５の階調数が多くなる。一方その他の領域の画素値に対しては、表示パラメータの画素値幅７（ＷＷ）を広く設定することにより、画素値３に割り当てられる輝度値５の階調数が少なくなる。このようにして、ＲＯＩ２７−１の表示を強調することができる。

図９に戻り、演算部１０７は、設定した表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）でＸ線ＣＴ画像２３を表示部１０９に表示させる（ステップ４００５）。

ステップ４００６〜ステップ４００９の処理は、第１の実施の形態のステップ１００４〜ステップ１００７の処理と同様である。尚、ステップ４００７において、演算部１０７は、操作者に応じた輝度補正曲線３５を作成して表示パラメータを更新する。

医用画像表示装置１００は、図１１に示すヒストグラム２９と輝度補正線３５を表示部１０９に表示させ、操作者が輝度補正線３５の形状をマウス操作などによって自由に変化させることにより表示パラメータ（ＷＷ、ＷＬ）を変更するようにしても良い。また、輝度補正線３５は直線に限らず曲線形状など自由に設定するようにしても良い。
また、輝度補正線３５は、臓器の部位ごとに予めプリセットするようにしても良い。

このように、第４の実施の形態の医用画像表示装置は、関心領域の画像特徴量と比較領域の画像特徴量とを比較して表示パラメータを算出し、医用画像を表示する。周辺臓器の輝度値も解析結果に反映され、周辺情報を著しく失うことなく最適な表示パラメータを設定することができるので、関心領域の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。例えば、比較領域として臓器を設定し、関心領域として腫瘍を設定することにより、腫瘍を強調表示するように表示パラメータを設定することができる。

（４．その他）
本発明では、画像特徴量として画像ＳＤ値を用いて説明したが、ＣＮＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ：コントラスト対ノイズ比）やウィナースペクトルなどを用いることも可能である。ウィナースペクトルとは、画像の雑音変動を周波数解析する方法である。

また、二次元画像における表示パラメータの最適化だけではなく、三次元画像にも本発明は適用が可能である。即ち、三次元画像を形成するための複数の二次元画像に対してそれぞれ本実施の形態による画像特徴量を基にした表示パラメータの算出を適用する。当該複数の二次元画像を用いて三次元画像を再構成する際には識別対象部位をより明確に表示することができる。
また、本発明はＸ線ＣＴ画像以外の医用画像にも適用が可能である。上述の実施の形態では、医用画像表示装置としてＸ線ＣＴ装置を取り上げたが、ＭＲ装置等の他の装置に適用することもできる。

尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

医用画像表示装置１００の構成図 画素値幅（ＷＷ）と画素値中央値（ＷＬ）の説明図 第１の実施の形態を示すフローチャート 表示パラメータの違いによるＸ線ＣＴ画像を示す図 第２の実施の形態を示すフローチャート ＲＯＩ１７−１、１７−２を示す図 第３の実施の形態を示すフローチャート 候補点２１−１、２１−２を示す図 第４の実施の形態を示すフローチャート 比較領域２５−１とＲＯＩ２７−１を示す図 輝度補正線３５の設定を示す図

符号の説明

３………画素値
５………輝度値
７………画素値幅（ＷＷ）
９………画素値中央値（ＷＬ）
１１、１３、１５、１９、２３………Ｘ線ＣＴ画像
１２………ノイズ
１４………識別対象物
１７−１、１７−２、２２−１、２２−２、２７−１、２７−２………ＲＯＩ
２１−１、２１−２………異常候補点
２５−１、２５−２………比較領域
２９−１、２９−２………ヒストグラム
３１………画素値頻度
３３−１………Ｐ_ＭＩＮ（ヒストグラム２９−１の最小値）
３３−２………Ｐ_ＭＡＸ（ヒストグラム２９−１の最大値）
３３−３………Ｐ_ＡＶＧ（ヒストグラム２９−１の平均値）
３３−４………Ｑ_ＡＶＧ（ヒストグラム２９−２の平均値）
３３−５………Ｑ_ＳＤ（ヒストグラム２９−２の標準偏差）
３５−１〜３５−３………輝度補正線
１００………医用画像表示装置
１０３………スキャナ部
１０５………操作部
１０７………演算部（ＣＰＵ）
１０９………表示部
１１１………記憶部
２０１………線量最適化処理手段
２０３………画像再構成処理手段
２０５………表示処理手段

Claims (3)

1. 被検体内の画像情報を取得する画像情報取得部と取得した前記画像情報を演算処理する演算処理部と前記画像情報及び演算処理結果を保持する保持部と前記画像情報及び前記演算処理結果を表示する表示部とを備える医用画像表示装置であって、
   前記画像情報の特徴量を算出する特徴量算出手段と、
   前記特徴量算出手段によって算出された特徴量に基づいて、前記画像情報を前記表示部に表示するための表示パラメータを設定する表示パラメータ設定手段と、
   を具備することを特徴とする医用画像表示装置。
2. 前記表示部に表示された前記画像情報に関心領域を設定する関心領域設定手段を具備し、
   前記特徴量算出手段は、前記関心領域設定手段によって設定された関心領域に含まれる画像情報の特徴量を算出することを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
3. 前記表示部に表示された前記画像情報に、前記関心領域設定手段によって設定された関心領域を含む比較領域を設定する比較領域設定手段を具備し、
   前記特徴量算出手段は、前記比較領域設定手段によって設定された比較領域に含まれる画像情報の特徴量を算出し、
   前記表示パラメータ設定手段は、前記特徴量算出手段によって算出された、前記関心領域に含まれる画像情報の特徴量と前記比較領域に含まれる画像情報の特徴量とを比較して、前記表示パラメータを設定することを特徴とする請求項２に記載の医用画像表示装置。

Images