動態(tài)診斷輔助信息生成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動態(tài)診斷輔助信息生成系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，提出了一種使用對應(yīng)動態(tài)圖像的FPD(Flat Panel Detector)來進(jìn)行被攝體的動態(tài)攝影，根據(jù)通過動態(tài)攝影所得到的一系列幀圖像，計算出與該動態(tài)相關(guān)的特征量，并將其作為用于早期診斷的診斷輔助信息提供給醫(yī)師的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。
[0003][專利文獻(xiàn)I]日本特開2003-298939號公報
[0004][專利文獻(xiàn)2]日本特開2009-153678號公報
[0005]專利文獻(xiàn)1、2雖然都是涉及與胸部的呼吸相關(guān)的診斷輔助信息的技術(shù)，但在進(jìn)行與胸部的呼吸運(yùn)動相關(guān)的特征量，例如與換氣量、血流量相關(guān)的解析時，由于要將多幀圖像相互比較，所以以往為了提高解析精度，需要進(jìn)行所謂的卷繞(warping)處理，以便在各幀圖像間將肺野內(nèi)的構(gòu)造物的對位。
[0006]為了進(jìn)行該卷繞處理，必須將I幀的圖像分割成多個小區(qū)域，并按每幀圖像提取出在該I幀圖像的各個小區(qū)域中描畫的構(gòu)造物的部分、和描畫了同一部分的小區(qū)域。在卷繞處理中，由于一般根據(jù)肺野內(nèi)構(gòu)造物引起的空間濃度變化來進(jìn)行對位，所以，對所有各幀圖像需要忠實(均勻)再現(xiàn)該構(gòu)造物的濃度，因此，需要盡量抑制檢測器的各像素的輸出差異等(因此，需要通過進(jìn)行偏移(offset)修正處理、增益修正處理、缺陷畫面修正處理、滯后修正處理等各種修正處理，來修正差異)，在修正處理中耗費(fèi)時間，并且，由于為了進(jìn)行高精度的卷繞處理，精度越高，越需要高分辨率的圖像，所以需要像素尺寸小的檢測器，由此導(dǎo)致每幀圖像的數(shù)據(jù)容量增加，成為處理對象的全體數(shù)據(jù)容量大幅增加。因此，需要大容量存儲器、高速處理CPU等硬件，且也增加了處理時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的課題在于，提供一種不需要大容量存儲器、高速處理CPU等硬件，即可縮短動態(tài)圖像解析時的處理時間，計算出與動態(tài)相關(guān)的特征量的技術(shù)。
[0008]為了決絕上述課題，采用了如下結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案I是一種動態(tài)診斷輔助信息生成系統(tǒng)，其具有:
[0010]可進(jìn)行脈沖照射的放射線源；
[0011]放射線檢測器，其具有被配置成2維狀的多個檢測元件，在上述多個檢測元件的每個中檢測出被上述放射線源脈沖照射的放射線，依次生成幀圖像；和
[0012]解析單元，其根據(jù)使用上述放射線源及上述放射線檢測器對被攝體的動態(tài)進(jìn)行攝影而生成的多個幀圖像，計算出與上述被攝體的動態(tài)相關(guān)的特征量，并將其輸出；
[0013]上述解析單元使表示上述放射線檢測器中的同一位置的檢測元件的輸出的像素，在上述多個幀圖像間相互對應(yīng)，計算出上述被攝體的動態(tài)的特征量。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案2基于本發(fā)明的技術(shù)方案1，
[0015]具有實施用于減少上述多個幀圖像的像素數(shù)的剔除處理的剔除處理單元，
[0016]上述解析單元根據(jù)由上述剔除處理單元實施了剔除處理后的上述多個幀圖像，進(jìn)行特征量的計算。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)方案3基于本發(fā)明的技術(shù)方案1，
[0018]上述剔除處理單元將上述各個幀圖像分割成多個像素塊，通過按每個該像素塊計算出像素信號值的代表值，并將像素塊內(nèi)的像素信號值置換成該代表值，來減少上述各個幀圖像的像素數(shù)，
[0019]上述解析單元使表示上述放射線檢測器中同一位置的檢測元件的輸出的像素塊，在上述多個幀圖像間相互對應(yīng)，計算出上述被攝體的動態(tài)的特征量。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案4基于本發(fā)明的技術(shù)方案3，
[0021]上述剔除處理單元以與成為上述解析單元的解析對象的部位對應(yīng)的尺寸，將各個幀圖像分割成多個像素塊。
[0022]本發(fā)明的技術(shù)方案5基于本發(fā)明的技術(shù)方案3，
[0023]上述剔除處理單元以與上述解析單元計算出的特征量對應(yīng)的尺寸，將各個幀圖像分割成多個像素塊。
[0024]本發(fā)明的技術(shù)方案6基于本發(fā)明的技術(shù)方案3?5中任意一個，
[0025]上述剔除處理單元在由上述解析單元計算與肺野的換氣相關(guān)的特征量的情況下，將上述各個幀圖像分割成2mm?5mm見方的像素塊。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，不需要大容量存儲器和高速處理CPU等硬件，即可縮短動態(tài)圖像的解析時的處理時間。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本實施方式涉及的診斷輔助信息生成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖2是表示布凱裝置(Bucky’ s rad1graphic device)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0029]圖3是表示控制臺(console)的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0030]圖4是表示攝影管理表的數(shù)據(jù)存儲例的圖。
[0031]圖5是表示FPD的功能結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖6是表示第I實施方式中的診斷輔助信息生成系統(tǒng)的動作的流程圖。
[0033]圖7是表示選擇用畫面的一例的圖。
[0034]圖8是表示胸部側(cè)面的時間性變化的圖。
[0035]圖9是表示胸部正面的時間性變化的圖。
[0036]圖10是表示使小區(qū)域的塊尺寸變化時的解析處理的代表性項目的解析結(jié)果和處理時間的評價結(jié)果的圖。
[0037]圖1lA是表示使塊尺寸為2mm見方時的最大流速比的解析結(jié)果的圖。
[0038]圖1lB是表示使塊尺寸為5mm見方時的最大流速比的解析結(jié)果的圖。
[0039]圖1lC是表示使塊尺寸為1mm見方時的最大流速比的解析結(jié)果的圖。
[0040]圖12A是表示使各幀圖像的照射線量一定，而使幀速率變化時的解析處理的代表性項目的解析結(jié)果、處理時間、和患者被照射的評價結(jié)果的圖。
[0041]圖12B是表示使總的照射線量一定，而使幀速率變化時的解析處理的代表性項目的解析結(jié)果、處理時間、和S/N的評價結(jié)果的圖。
[0042]圖13A是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為2枚/秒、總的照射線量一定時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0043]圖13B是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為3.75枚/秒、總的照射線量一定時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0044]圖13C是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為7.5枚/秒、總的照射線量一定時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0045]圖13D是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為15枚/秒、總的照射線量一定時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0046]圖13E是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為30枚/秒、總的照射線量一定時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0047]圖14A是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為3.75枚/秒、總的照射線量一定時的血流搏動時間的幀間差量圖像的一例的圖。
[0048]圖14B是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為7.5枚/秒、總的照射線量一定時的血流搏動時間的幀間差量圖像的一例的圖。
[0049]圖14C是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為15枚/秒、總的照射線量一定時的血流搏動時間的幀間差量圖像的一例的圖。
[0050]圖14D是表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為30枚/秒、總的照射線量一定時的血流搏動時間的幀間差量圖像的一例的圖。
[0051]圖15A是上段表不使塊尺寸為2mm見方、幀速率為3.75枚/秒、總的照射線量一定，實施了置換(binning)處理時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖，下段表示使塊尺寸為2mm見方、幀速率為3.75枚/秒、總的照射線量一定，實施了剔除(thinning)處理時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0052]圖15B是上段表示對換氣的幀間差量圖像以塊尺寸為2mm見方實施了置換處理時的一例的圖，下段表示以塊尺寸為2_見方實施了剔除處理時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0053]圖15C是上段表示對血流的幀間差量圖像以塊尺寸為2mm見方實施了置換處理時的一例的圖，下段表示以塊尺寸為2_見方實施了剔除處理時的最大流速比的解析結(jié)果的一例的圖。
[0054]圖16是表示診斷輔助信息生成系統(tǒng)的變形例的圖。
[0055]圖17是表示第2實施方式中的診斷輔助信息生成系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0056]圖18是表示第2實施方式中的診斷輔助信息生成系統(tǒng)的動作的流程圖。
[0057]圖中:100 —診斷輔助信息生成系統(tǒng)；1 -布凱裝置；11 一控制部；12 —檢測器安裝部；13 —通信Ι/F ；14 一驅(qū)動部；15 —總線；2 —布凱裝置；21 —控制部；22 —檢測器安裝部；23 —通信Ι/F ；24 一驅(qū)動部；25 —總線；3a —放射線源；3b —放射線源；3c —放射線源；4 —托架(cradle) ；5 —控制臺；51 —控制部；52 —存儲部；521 —攝影管理表；53 —輸入部；54 —顯示部；541 —選擇用畫面；55 -通信Ι/F ；56 一網(wǎng)絡(luò)通信部；57 —總線；9a —FPD ；9b - FPD ；91 —控制部；92 —檢測部；93 —存儲部；94 —連接器；95 —電池；96 —無線通信部；97 —總線;6 —操作桌；7 - HIS/FIS ；8 一解析用WS ；10 一 PACS ；20 一受理裝置；50 一控制臺；30 —解析服務(wù)器；200 —診斷輔助信息生成系統(tǒng)；300 —診斷輔助信息生成系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0058]下面，參照附圖，對本發(fā)明涉及的診斷輔助信息生成系統(tǒng)的實施方式進(jìn)行說明。但本發(fā)明不限于以下的圖示例。
[0059][第I實施方式]
[0060]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式涉及的診斷輔助信息生成系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0061]圖1所示的攝影室Rl?R3是用于通過向作為患者身體的一部分的被攝體(即患者的攝影部位)照射放射線，進(jìn)行被攝體的動態(tài)攝影或靜態(tài)圖像攝影的房間。
[0062]動態(tài)攝影是指通過向被攝體以脈沖方式連續(xù)照射X射線等放射線，來取得多個圖像(即連續(xù)攝影)的攝影。通過動態(tài)攝影，拍攝例如與呼吸運(yùn)動相伴的肺的膨脹和收縮的形態(tài)變化、心臟的搏動等具有周期性的被攝體的動態(tài)。將通過該連續(xù)攝影而得到的一系列圖像稱為動態(tài)圖像。另外，將構(gòu)成動態(tài)圖像的多個圖像分別稱為幀圖像。
[0063]靜態(tài)圖像攝影是指與以往的底片方式或CR方式同樣，在基于攝影部位的濃度分辨率的診斷中使用的攝影，通過向被攝體照射一次X射線等放射線，獲得I枚靜態(tài)圖像。
[0064]攝影室Rl是設(shè)置了可單射及連射的放射線源3a的、用于進(jìn)行被攝體的動態(tài)攝影或靜態(tài)圖像攝影的房間。
[0065]在攝影室Rl中，例如設(shè)置有立位攝影用的布凱裝置1、臥位攝影用的布凱裝置2、放射線源3a、托架4、控制臺5、操作臺6和進(jìn)接器AP (access point)。
[0066]攝影室R2是設(shè)置了只可單射的放射線源3b及便攜攝影用的放射源3c的、用于進(jìn)行被攝體的靜態(tài)圖像攝影的房間。
[0067]在攝影室R2中，例如設(shè)置有立位攝影用的布凱裝置1、臥位攝影用的布凱裝置2、放射線源3b、3c、托架4、控制臺5、操作臺6和進(jìn)接器AP。
[0068]攝影室R3是設(shè)置了放射線源3b的用于進(jìn)行被攝體的靜態(tài)圖像攝影的房間。
[0069]在攝影室R3中，例如設(shè)置有立位攝影用的布凱裝置1、臥位攝影用的布凱裝置2、放射線源3a、托架4、控制臺5、操作臺6和進(jìn)接器AP。
[0070]其中，各攝影室Rl?R3中設(shè)有前室Rb和攝影實施室Ra，通過在前室Rb中設(shè)置控制臺5和操作臺6，可防止攝影技師等操作者受到照射。
[0071]布凱裝置I是用于在立位攝影時保持FPD9a或％，進(jìn)行攝影的裝置。
[0072]圖2中表示了布凱裝置I的功能結(jié)構(gòu)例。如圖2所示，布凱裝置I具有控制部11、檢測器安裝部12、通信I/F13和驅(qū)動部14。
[0073]控制部11 由 CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read Only Memory)、RAM (Random Access Memory)構(gòu)成。在控制部11的ROM中，存儲有用于控制布凱裝置I的各部的各種處理程序和處理中所必要的數(shù)據(jù)、以及作為該布凱裝置I的識別信息的布凱ID等。CPU通過與ROM中存儲的程序協(xié)同動作，來統(tǒng)一控制布凱裝置I的各部的動作。
[0074]例如，控制部11在FPD9a或9b被安裝于檢測器安裝部12后，通過連接器12b對被安裝的FPD進(jìn)行FPDID (FPD的識別信息)的發(fā)送請求，當(dāng)接收到FPDID后，將作為自己的識別編號的布凱ID與FPDID建立相關(guān)，通過通信I/F13發(fā)送到控制臺5。而且，將接收到的FPDID暫時存儲到RAM中。
[0075]另外，例如在FH)被從檢測器安裝部12取下后，控制部11通過通信I/F13向控制臺5發(fā)送FPDID，進(jìn)行該FPDID的(從攝影管理表521中)刪除請求。
[0076]檢測器安裝部12具有:用于保持FPD(FPD9a或FPD9b)的保持部12a、和用于連接被安裝在保持部12a的FPD的連接器94的連接器12b。連接器12b與被安裝在保持部12a的FPD之間進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)、或向FPD供給電力。
[0077]通信I/F13是用于借助進(jìn)接器AP與控制臺5等外部設(shè)備通過通信線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)的接口。
[0078]驅(qū)動部14根據(jù)未圖示的腳踏開關(guān)等的操作，使檢測器安裝部12向垂直方向或水平方向移動。
[0079]布凱裝置2是用于在臥位攝影時保持FPD9a或9b來進(jìn)行攝影的裝置。
[0080]布凱裝置2具有:控制部21、檢測器安裝部22、通信I/F23和驅(qū)動部24。由于控制部21、檢測器安裝部22、通信I/F23和驅(qū)動部24分別與上述的控制部11、檢測器安裝部12、通信I/F13和驅(qū)動部14的結(jié)構(gòu)相同，所以援用上述的說明。并且，布凱裝置2具有用于載置被攝體的被攝體臺26。
[0081 ] 放射線源3a是可單射及連射(脈沖照射)的放射線發(fā)生裝置。放射線源3a例如從攝影室R1、R3的屋頂垂吊下來，在攝影時根據(jù)來自控制臺5的指示而啟動，由未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)整為規(guī)定的位置和朝向。然后，通過改變放射線的照射方向，能夠向被安裝在立位用的布凱裝置I或臥位用的布凱裝置2的FPD9a或9b照射放射線。另外，放射線源3a根據(jù)來自控制臺5的指示，I次或連續(xù)照射放射線，進(jìn)行靜態(tài)圖像攝影或動態(tài)攝影。
[0082]放射線源3b是只可單射的放射線發(fā)生裝置。放射線源3b例如從攝影室R2的屋頂垂吊下來，在攝影時根據(jù)來自控制臺5的指示而啟動，由未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)調(diào)整為規(guī)定的位置和朝向。然后，通過改變放射線的照射方向，能夠向被安裝在立位用的布凱裝置I或臥位用的布凱裝置2中的FPD9a或9b照射放射線。另外，放射線源3b根據(jù)來自控制臺5的指示，照射I次放射線，