動態診断支援情報生成システム
【課題】診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供する。
【解決手段】本発明に係る診断支援情報生成システムによれば、動態撮影を行う場合、コンソール５は、ＦＰＤ９ａにフレームレート３．７５枚／秒の画像読取条件を設定する。ＦＰＤ９ａは、設定されたフレームレートで撮影を行う。
【解決手段】本発明に係る診断支援情報生成システムによれば、動態撮影を行う場合、コンソール５は、ＦＰＤ９ａにフレームレート３．７５枚／秒の画像読取条件を設定する。ＦＰＤ９ａは、設定されたフレームレートで撮影を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動態診断支援情報生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して胸部等の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。例えば、特許文献１には、胸部の動態画像を撮影する放射線画像取得装置が記載されている。この特許文献１には、動態画像を医師が観察した際に呼吸運動の安定した追跡認識を可能とするために、動態画像の撮影速度は１秒あたり３フレーム以上とすることが記載されている。
【０００３】
また、動態撮影で得られた一連のフレーム画像に基づいて当該動態に関する特徴量を算出し、早期診断に向けて診断支援情報として医師に提供することが提案されている。例えば、特許文献２には、動態画像を構成する複数のフレーム画像間で信号値の差を示す差分画像を生成し、生成された差分画像から各信号値の最大値を求めて表示する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１２７７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、動態画像を解析して特徴量を算出する際の最適な撮影速度（フレームレート）については記載されていない。
一般的には、フレームレートを増加させるほど精度の良い解析結果が得られるように思われる。しかし、例えば、動態撮影の各撮影における照射線量を一定とした場合、１秒当たりの撮影枚数であるフレームレートが大きくなるほど患者の被曝線量が増加し、好ましくない。一方、動態撮影におけるトータルの照射線量を一定とすると、フレームレートが大きくなるほど個々のフレーム画像におけるノイズが増え、解析結果に影響する。また、フレームレートが増大するほどデータ量が増え、解析に時間がかかってしまう。
そこで、本願発明者らは、鋭意検討の結果、解析用の動態画像を撮影する際に、診断に使用し得る解析結果が出力でき、データ転送や解析演算の処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのないフレームレートを見出した。
【０００６】
本発明の課題は、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
パルス照射可能な放射線源と、
２次元状に配置された複数の検出素子を有し、前記複数の検出素子のそれぞれにおいて前記放射線源によりパルス照射された放射線を検出して順次フレーム画像を生成する放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器により前記被写体の動態を撮影することにより得られた複数のフレーム画像に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する解析手段と、
を備える動態診断支援情報生成システムであって、
前記放射線検出器におけるフレームレートが３．７５枚／秒以上である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施す間引き処理手段を備え、
前記解析手段は、前記間引き処理手段により間引き処理された前記複数のフレーム画像に基づいて特徴量の算出を行う。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記間引き処理手段は、前記放射線検出器に設けられている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記解析手段は、前記被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記動態診断支援情報生成システムは、前記放射線源と前記放射線検出器により胸部の動態撮影を行い、
前記解析手段は、前記被写体の呼吸運動に関する特徴量を算出する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記解析手段は、呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の指標となる特徴量を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る診断支援情報生成システムの全体構成を示す図である。
【図２】ブッキー装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】コンソールの機能的構成を示すブロック図である。
【図４】撮影管理テーブルのデータ格納例を示す図である。
【図５】ＦＰＤの機能的構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態における診断支援情報生成システムの動作を示すフロー図である。
【図７】選択用画面の一例を示す図である。
【図８】胸部側面の時間的な変化を示す図である。
【図９】胸部正面の時間的な変化を示す図である。
【図１０】小領域のブロックサイズを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果及び処理時間の評価結果を示す図である。
【図１１Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１１Ｂ】ブロックサイズ５ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１１Ｃ】ブロックサイズ１０ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１２Ａ】各フレーム画像の照射線量を一定としてフレームレートを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、患者被曝の評価結果を示す図である。
【図１２Ｂ】トータルの照射線量を一定としてフレームレートを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、Ｓ／Ｎの評価結果を示す図である。
【図１３Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを２枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｃ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを７．５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｄ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを１５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｅ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３０枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１４Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを７．５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｃ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを１５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｄ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３０枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１５Ａ】上段は、ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定とし、ビニング処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定とし、間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】上段は、換気のフレーム間差分画像にブロックサイズ２ｍｍ角でビニング処理を施したときの一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角で間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１５Ｃ】上段は、血流のフレーム間差分画像にブロックサイズ２ｍｍ角でビニング処理を施したときの一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角で間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１６】診断支援情報生成システムの変形例を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態における診断支援情報生成システムの全体構成を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態における診断支援情報生成システムの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る診断支援情報生成システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る診断支援情報生成システム１００の全体構成例を示す図である。
図１に示す撮影室Ｒ１〜Ｒ３は、患者の身体の一部である被写体（すなわち患者の撮影部位）に放射線を照射して被写体の動態撮影又は静止画撮影を行うための室である。
動態撮影とは、被写体に対し、Ｘ線等の放射線をパルス的に連続照射して複数の画像を取得（即ち、連続撮影）することをいう。動態撮影では、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）を持つ被写体の動態を撮影する。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
静止画撮影とは、従来のフィルム方式やＣＲ方式と同様に撮影部位の濃度分解能に基づく診断に使用されるもので、被写体に対し、Ｘ線等の放射線を１回照射して一枚の静止画像を取得する ことをいう。
【００１７】
撮影室Ｒ１は、単射及び連射が可能な放射線源３ａが設けられた、被写体の動態撮影又は静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ１には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ａと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が備えられている。
【００１８】
撮影室Ｒ２は、単射のみが可能な放射線源３ｂ及びポータブル撮影用の放射線源３ｃが設けられた、被写体の静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ２には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ｂ、３ｃと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が設けられている。
【００１９】
撮影室Ｒ３は、放射線源３ｂが設けられた、被写体の静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ３には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ｂと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が設けられている。
【００２０】
なお、各撮影室Ｒ１〜Ｒ３には前室Ｒａと撮影実施室Ｒｂが設けられ、前室Ｒａにコンソール５及び操作卓６が備えられることで、撮影技師等の操作者の被曝を防止するようになっている。
【００２１】
ブッキー装置１は、立位での撮影時にＦＰＤ９ａ又は９ｂを保持して撮影を行うための装置である。
図２に、ブッキー装置１の機能構成例を示す。図２に示すように、ブッキー装置１は、
制御部１１と、検出器装着部１２と、通信Ｉ／Ｆ１３と、駆動部１４とを備えて構成されている。
【００２２】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。制御部１１のＲＯＭには、ブッキー装置１の各部を制御するための各種処理プログラムや処理に必要なデータ、当該ブッキー装置１の識別情報であるブッキーＩＤ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によりブッキー装置１各部の動作を統括的に制御する。
例えば、制御部１１は、検出器装着部１２にＦＰＤ９ａ又は９ｂが装着されると、装着されたＦＰＤにコネクタ１２ｂを介してＦＰＤＩＤ（ＦＰＤの識別情報）の送信要求を行い、ＦＰＤＩＤが受信されると、自己の識別番号であるブッキーＩＤをＦＰＤＩＤに対応付けて通信Ｉ／Ｆ１３を介してコンソール５に送信する。また、受信されたＦＰＤＩＤを一時的にＲＡＭに記憶する。
また、例えば、制御部１１は、検出器装着部１２からＦＰＤが抜き取られると、通信Ｉ／Ｆ１３を介してコンソール５にＦＰＤＩＤを送信し、当該ＦＰＤＩＤの（撮影管理テーブル５２１からの）消去要求を行う。
【００２３】
検出器装着部１２は、ＦＰＤ（ＦＰＤ９ａ又はＦＰＤ９ｂ）を保持するための保持部１２ａと、保持部１２ａに装着されたＦＰＤのコネクタ９４を接続するためのコネクタ１２ｂとを有する。コネクタ１２ｂは、保持部１２ａに装着されたＦＰＤとの間でデータ送受信を行ったり、ＦＰＤに電力を供給したりする。
【００２４】
通信Ｉ／Ｆ１３は、アクセスポイントＡＰを介してコンソール５等の外部機器と通信ケールを介してデータ送受信を行うためのインターフェースである。
【００２５】
駆動部１４は、図示しないフットスイッチ等の操作に応じて検出器装着部１２を垂直方向又は水平方向に移動させる。
【００２６】
ブッキー装置２は、臥位での撮影時にＦＰＤ９ａ又は９ｂを保持して撮影を行うための装置である。
ブッキー装置２は、制御部２１と、検出器装着部２２と、通信Ｉ／Ｆ２３と、駆動部２４とを備えて構成されている。制御部２１、検出器装着部２２、通信Ｉ／Ｆ２３、駆動部２４は、それぞれ上述の制御部１１、検出器装着部１２、通信Ｉ／Ｆ１３、駆動部１４と同様の構成であるので説明を援用する。更に、ブッキー装置２は、被写体を載置するための被写体台２６を備える。
【００２７】
放射線源３ａは、単射及び連射（パルス照射）が可能な放射線発生装置である。放射線源３ａは、例えば、撮影室Ｒ１、Ｒ３の天井から吊り下げられており、撮影時にはコンソール５からの指示に基づいて起動され、図示しない駆動機構によりにより所定の位置、向きに調整されるようになっている。そして、放射線の照射方向を変えることで、立位用のブッキー装置１又は臥位用のブッキー装置２に装着されたＦＰＤ９ａ又は９ｂに対して放射線を照射することができるようになっている。また、放射線源３ａは、コンソール５からの指示に従って放射線を１回又は連続して照射し、静止画撮影又は動態撮影を行う。
【００２８】
放射線源３ｂは、単射のみが可能な放射線発生装置である。放射線源３ｂは、例えば、撮影室Ｒ２の天井から吊り下げられており、撮影時にはコンソール５からの指示に基づいて起動され、図示しない駆動機構によりにより所定の位置、向きに調整されるようになっている。そして、放射線の照射方向を変えることで、立位用のブッキー装置１又は臥位用のブッキー装置２に装着されたＦＰＤ９ａ又は９ｂに対して放射線を照射することができるようになっている。また、放射線源３ｂは、コンソール５からの指示に従って放射線を１回照射し、静止画撮影を行う。
【００２９】
放射線源３ｃは、移動可能なポータブル撮影用の放射線源である。放射線源３ｃは、単射のみが可能である。
【００３０】
クレードル４は、装着されたＦＰＤと接続するための図示しないコネクタを有し、ＦＰＤが装着されると、コネクタを介して装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得して、コンソール５に通知する。
コンソール５は、当該ＦＰＤＩＤを取得すると、以後、当該ＦＰＤを自己の制御下におき、起動やスリープ遷移等を制御する。
なお、本実施の形態においては、ＦＰＤを撮影室内に持ち込んだ際及び持ち出す際にクレードル４に装着することで、ＦＰＤの撮影室への侵入及び持ち出しをクレードル４を介してコンソール５で検知できるようになっている。
なお、ＦＰＤの撮影室への侵入及び持ち出しは、上記のクレードル方式以外も採用可能で、例えば、ＷＯ２００８／１１１３５５号公報に開示されているＲＦＩＤ方式等を用いることができる。
【００３１】
コンソール５は、放射線源３ａ、３ｂやＦＰＤ９ａ、９ｂを制御することにより撮影を制御するための装置である。コンソール５は、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してＨＩＳ／ＲＩＳ（Hospital Information System/ Radiology Information System）７、解析用ＷＳ８、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）１０等に接続されており、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から送信された撮影オーダ情報に基づいて、コンソール５が対応つけられている（設置されている）撮影室でそのオーダの撮影が可能であるか否かを判断し、判断結果を表示する。そして、撮影が可能である場合、コンソール５は撮影に用いられる放射線源及びＦＰＤを起動させる等の制御をして撮影を行わせる。
【００３２】
図３に、コンソール５の要部構成例を示す。図３に示すように、コンソール５は、制御部５１、記憶部５２、入力部５３、表示部５４、通信Ｉ／Ｆ５５、ネットワーク通信部５６等を備えて構成されており、各部はバス５７により接続されている。
【００３３】
制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部５１のＣＰＵは、記憶部５２に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
例えば、制御部５１は、通信Ｉ／Ｆ５５を介してＦＰＤＩＤ及びブッキーＩＤが受信されると、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１（図４参照）の受信されたブッキーＩＤに対応する領域にＦＰＤＩＤを書き込む。また、制御部５１は、通信Ｉ／Ｆ５５を介してクレードル４からＦＰＤＩＤが受信されると、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１のブッキーＩＤが対応付けられていない領域にＦＰＤＩＤを書き込む。また、制御部５１は、ブッキー装置１又は２を介して画像データが受信されると、画像受信時刻を撮影管理テーブル５２１の送信元のブッキー装置のブッキーＩＤに対応する領域に記憶させる。
【００３４】
また、例えば、制御部５１は、所定時間毎にネットワーク通信部５６を介してＨＩＳ／ＲＩＳ７に問い合わせを行い、新たにＨＩＳ／ＲＩＳ７で登録された撮影オーダ情報を取得する。
また、例えば、制御部５１は、後述する撮影・解析処理を実行し、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から取得した撮影オーダ情報に基づいて、このコンソール５が設置されている撮影室でそのオーダの撮影が可能であるか否かを判断し、判断結果を表示する。そして、撮影が可能である場合、コンソール５は撮影に用いられる放射線源及び撮影に用いられるＦＰＤを制御して撮影を行わせる。
【００３５】
記憶部５２は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリ等で構成
されている。
【００３６】
記憶部５２には、各種のプログラム及びデータが記憶されている。
例えば、記憶部５２には、各撮影室における撮影を管理するための撮影管理テーブル５２１が記憶されている。
図４に、撮影管理テーブル５２１のデータ格納例を示す。図４に示すように、撮影管理テーブル５２１には、「ブッキーＩＤ」、「管球タイプ」、「ＦＰＤＩＤ」、「画像受信時刻」等の項目が設けられている。「ブッキーＩＤ」、「管球タイプ」の領域には、当該コンソール５が設置されている撮影室に設けられているブッキー装置及び放射線源のタイプの情報が予め設定されている。ブッキーＩＤに対応付けられている「ＦＰＤＩＤ」の領域は、そのブッキーＩＤに装着されているＦＰＤを管理するための領域であり、ブッキー装置からＦＰＤＩＤ及びブッキーＩＤが受信された際に、受信されたＦＰＤＩＤがブッキーＩＤに対応付けて格納される。また、ブッキーＩＤが対応付けられていない「ＦＰＤＩＤ」の領域は、撮影室に存在するＦＰＤを管理するための領域であり、クレードル４からＦＰＤＩＤが受信された際に、受信されたＦＰＤＩＤが格納される。なお、ブッキー装置からＦＰＤが抜き取られてＦＰＤＩＤの消去要求が受信された場合には、制御部５１により消去要求されたＦＰＤＩＤのうち当該ブッキーＩＤに対応して格納されているＦＰＤＩＤは消去される。また、ブッキーＩＤが対応付けられていない「ＦＰＤＩＤ」の領域に格納されているＦＰＤＩＤがクレードル４から受信されると、制御部５１によりそのＦＰＤＩＤのＦＰＤは撮影室から持ち出された（即ち、撮影室に存在しなくなった）と判断され、そのＦＰＤＩＤは撮影管理テーブル５２１から消去される。また、「画像受信時刻」には、通信Ｉ／Ｆ５５から画像データが受信された際に、その時刻が格納される。
【００３７】
また、記憶部５２には、画像データから患部を検出するための自動部位認識に基づく階調処理・周波数処理等の画像処理を行うためのプログラム等、各種のプログラムが記憶されているほか、撮影画像の画像データを部位毎の診断に適した画質に調整するための画像処理パラメータ（階調処理に用いる階調曲線を定義したルックアップテーブル、周波数処理の強調度等）等が記憶されている。
【００３８】
また、記憶部５２には、撮影の種類（動態又は静止画）と撮影部位との組み合わせに対応付けて放射線照射条件及び画像読取条件が記憶されている。放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、１撮影あたりの撮影フレーム数、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。
【００３９】
また、記憶部５２には、診断支援情報生成システム１００に登録されている各ＦＰＤ９ａ、９ｂのＦＰＤＩＤと、そのＦＰＤで撮影可能な撮影の種類（動態、静止画）とが対応付けて記憶されている。また、記憶部５２には、診断支援情報生成システム１００に登録されている各ブッキー装置１、２のブッキーＩＤと、そのブッキー装置で撮影可能な体位（立位又は臥位）とが対応付けて記憶されている。
【００４０】
また、記憶部５２は、所定時間毎にＨＩＳ／ＲＩＳ７から送信される撮影オーダ情報を記憶する。
【００４１】
入力部５３は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部５１に出力する。
【００４２】
表示部５４は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタを備えて構成されており、制御部５１から入力される表示信号の指
示に従って、各種画面を表示する。
なお、表示部５４の画面上に、透明電極を格子状に配置した感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネル（図示せず）を形成し、表示部５４と入力部５３とが一体に構成されるタッチスクリーンとしてもよい。この場合、タッチパネルは、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号が操作信号として制御部５１に出力されるように構成される。なお、表示部５４は、一般的なＰＣ（Personal Computer）に用いられるモニタよりも高精細のものであってもよい。
【００４３】
通信Ｉ／Ｆ５５は、ブッキー装置１、ブッキー装置２、放射線源３ａ〜３ｃ、ＦＰＤ９ａ又は９ｂとアクセスポイントＡＰを介して接続し、無線、または有線によりデータ送受信を行うためのインターフェースである。本実施形態において、通信Ｉ／Ｆ５５はアクセスポイントＡＰを介して必要に応じてＦＰＤ９ａ、９ｂに対してポーリング信号を送信する。
【００４４】
ネットワーク通信部５６は、ネットワークインターフェース等により構成され、スイッチングハブを介して通信ネットワークＮに接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。
【００４５】
操作卓６は、撮影室内の放射線源に接続され、放射線照射指示を入力するための入力装置である。
【００４６】
ＨＩＳ／ＲＩＳ７は、問診結果等に基づくオペレータによる登録操作に応じて撮影オーダ情報を生成する。撮影オーダ情報は、例えば被写体となる患者の氏名等の患者情報や、撮影部位、撮影方向、体位（立位、臥位）、撮影方法、解析要否、解析項目等の撮影予約に関する情報等を含んでいる。なお、撮影オーダ情報はここに例示したものに限定されず、これ以外の情報を含んでいてもよいし、上記に例示した情報のうちの一部でもよい。
【００４７】
解析用ＷＳ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される制御部と、解析用プログラムを記憶する記憶部と、入力部と、表示部と、通信ネットワークＮを介してコンソール５等の外部機器とデータ送受信を行うための通信部とを備えて構成されるワークステーションである。解析用ＷＳ８は、制御部と記憶部に記憶されている解析用プログラムとの協働により、コンソール５から送信された一連のフレーム画像に基づいて解析処理を行い、解析結果をコンソール５に送信する。
【００４８】
ＦＰＤ９ａは、パルス照射撮影可能な動態撮影及び静止画撮影対応の放射線検出器である。
図５に、ＦＰＤ９ａの機能構成例を示す。図５に示すように、ＦＰＤ９ａは、制御部９１、検出部９２、記憶部９３、コネクタ９４、バッテリ９５、無線通信部９６等を備えて構成され、各部はバス９７により接続されている。
【００４９】
制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部９１のＣＰＵは、記憶部９３に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
例えば、制御部９１は、コネクタ９４を介して接続されたブッキー装置１又は２からの要求に応じてＦＰＤ９ａの識別情報であるＦＰＤＩＤを記憶部９３から読み出して要求元のブッキー装置に送信する。
また、例えば、制御部９１は、コンソール５から入力された画像読取条件に基づいて検出部９２のスイッチング部を制御して、各放射線検出素子（以下、検出素子）に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、検出部９２に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データ（静止画像又はフレーム画像）を生成する。そして、制御部９１は、生成した画像データを、順次コネクタ９４及びブッキー装置１又は２を介してコンソール５に出力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影終了後に、纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５に出力することとしても良い。
なお、ＦＰＤ９aは、ブッキーに装填されない単体使用時には、バッテリ駆動及び無線通信する構成であるが、動態撮影の場合には、登録第４，５６１，７３０号公報に開示されているように、ブッキーを介した外部電力供給及び有線通信する構成に変更することが好ましい。これは、静止画撮影に比べ、データ転送容量や転送時間が圧倒的に増えるので、一のフレーム画像の転送中に他のフレーム画像の撮影（読取り）に対しノイズを与えないため、且つ、転送時間自体を短くするためであり、さらに、一連の撮影途中のバッテリ切れを防止するためである。
【００５０】
検出部９２は、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源３ａ〜３ｃの何れかから照射されて少なくとも被写体を透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子が二次元状に配列されている。検出素子は、フォトダイオード等の半導体イメージセンサにより構成される。各検出素子は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部に接続され、スイッチング部により電気信号の蓄積及び読み出しが制御される。
なお、生成された静止画像又はフレーム画像を構成する各画素は、検出部９２の各検出素子のそれぞれから出力された信号値（ここでは、濃度値と呼称する）を示す。
【００５１】
記憶部９３は、例えば半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶部９３には、検出部９２を制御するための各種プログラムや自己の識別情報であるＦＰＤＩＤ等が記憶されている。また、記憶部９３には、検出部９２から出力された画像データが一時的に記憶される。
【００５２】
コネクタ９４は、ブッキー装置１、２側のコネクタと接続し、ブッキー装置１又は２とのデータ送受信を行う。また、コネクタ９４は、ブッキー装置１又は２のコネクタから供給される電力を各機能部へ供給する。なお、バッテリ９５を充電する構成としても良い。
【００５３】
バッテリ９５は、制御部９１の制御に基づいて、ＦＰＤ９ａの各部に電力を供給する。バッテリ９５としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充電自在な電池等を適用することができる。
【００５４】
ＦＰＤ９ｂは、ＦＰＤ９ａと同様に、制御部９１、検出部９２、記憶部９３、コネクタ９４、バッテリ９５を備えて構成されるが、フレームレートの設定はできない。即ち、ＦＰＤ９ｂは、静止画撮影のみが可能である。
また、単体での使用は勿論のこと、ブッキー装置に装填しても使用可能で、ブッキー装置に装填時には、コネクタ接続により、バッテリ／無線方式から、有線／電力供給方式に切り替えることができる。従い、複数の患者を連続的に静止画撮影する場合に於いても、バッテリ切れを気にする必要がなくなる。
【００５５】
ＰＡＣＳ１０は、画像データ等を保存するサーバ装置と、当該サーバ装置から診断用の画像を取得して表示するための読影端末とを備えて構成される。ＰＡＣＳ１０のサーバ装置は、コンソール５から送信された画像データや解析結果のデータを撮影オーダ情報に対応付けて記憶する。
【００５６】
次に、診断支援情報生成システム１００における撮影動作について説明する。
図６に、診断支援情報生成システム１００において実行される撮影・解析処理の流れを示す。図６のコンソール５側の処理は、コンソール５の制御部５１と記憶部５２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。解析用ＷＳ８側の処理は、解析用ＷＳ８の制御部と記憶部に記憶されている解析プログラムとの協働により実行される。
【００５７】
まず、撮影技師等の操作者は、何れかの撮影室のコンソール５の入力部５３を操作して撮影オーダ情報の一覧を表示する撮影オーダリスト画面を表示部５４に表示させる。そして、入力部５３を操作することにより撮影オーダリスト画面から撮影対象の撮影オーダ情報を指定する。
【００５８】
コンソール５においては、入力部５３により撮影対象の撮影オーダ情報が指定されると（ステップＳ１）、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１が参照され、当該コンソール５が設置されている撮影室で選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能であるか否かが判断される（ステップＳ２）。例えば、撮影オーダ情報により動態撮影が指示されていた場合、撮影管理テーブル５２１が参照され、その撮影室に、連射が可能な管球タイプの放射線源及び動態撮影対応のＦＰＤが存在し、かつ、そのＦＰＤが使用中ではない場合（画像受信時刻から予め定められた時間経過している場合）に、動態撮影が可能であると判断される。
【００５９】
当該コンソール５が設置されている撮影室において、選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能であると判断されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に移行する。
【００６０】
当該撮影室では選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が不可能であると判断されると（ステップＳ２：ＮＯ）、表示部５４に警告が表示される（ステップＳ３）。例えば、撮影オーダ情報により動態撮影が指示されているにもかかわらず、連射可能な管球が撮影室に存在していないと判断されると（図１の撮影室Ｒ２のような場合）、「この撮影室では撮影できません」等の警告が表示される。また、例えば、撮影オーダ情報により指定された体位を動態撮影するためのブッキー装置に動態撮影対応のＦＰＤ９ａが装着されていないと判断されると、「立位（臥位）用のブッキー装置にＦＰＤ９ａを装着してください」等の警告が表示される。そして、撮影・解析処理は終了する。なお、撮影オーダ情報により指定された体位を動態撮影するためのブッキー装置に動態撮影対応のＦＰＤ９ａが装着されていない場合、動態撮影対応のＦＰＤを該当するブッキー装置に装着すれば、撮影管理テーブル５２１の内容は更新される。従って、撮影可能と判断され、処理はステップＳ４に移行する。
なお、この場合、一旦、撮影室内でＦＰＤの入替操作を行って、再度コンソールまで戻り、再度ステップＳ１の処理から行わせ、確実性を高めるフローとしても良い。
【００６１】
ステップＳ４においては、指定された撮影オーダ情報の撮影が可能な放射線源及びＦＰＤが起動され、使用されるブッキー装置に応じて放射線源の向き及び位置が調整される。撮影技師により被写体に応じてＦＰＤやブッキー装置の位置等が調整されると、それに応じて放射線源の向き及び位置が調整される（ステップＳ４）。また、記憶部５２から撮影する部位や動態撮影か静止画撮影かの別に応じた放射線照射条件及び画像読取条件が読み出され、放射線源に放射線照射条件が設定されるとともに、ブッキー装置を介してＦＰＤに画像読取条件が設定される（ステップＳ５）。動態撮影の結果を用いて解析を行う場合は、診断に使用し得る解析精度を確保するため、フレームレートが３．７５枚／秒以上に設定される。ここで、操作者は、肺野の動態撮影の場合、安静呼吸の動態を撮影するために被験者に楽にするように指示し、安静呼吸を続けるよう促す。撮影準備が整った時点で、技師は前室へ移動し、操作卓６を操作して放射線照射指示を入力する。
【００６２】
操作卓６からの放射線照射指示が入力されると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、撮影に使用される放射線源及びＦＰＤが制御され、撮影が行われる（ステップＳ７）。
動態撮影の場合は、ステップＳ５で設定されたパルス間隔で放射線源３ａにより放射線が照射され、ステップＳ５で設定されたフレームレートでＦＰＤ９ａによりフレーム画像が取得される。予め定められたフレーム画像数の撮影が終了すると、制御部５１により放射線源３ａ及びＦＰＤ９ａに撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。撮影されるフレーム画像数は、少なくとも動態１サイクルが撮影できる枚数である。撮影により取得されたフレーム画像はＦＰＤ９ａからブッキー装置を介して順次コンソール５に入力される。
なお、撮影オーダ情報により解析が指示されていない場合には、オフセット補正用のダーク画像を読取り、コンソール５に入力することとしても良い。
静止画撮影の場合は、ステップＳ５で設定された条件で被写体の１枚の静止画像及びオフセット補正用の１または数枚のダーク画像が撮影される。撮影により取得された静止画像及びダーク画像は、ＦＰＤからブッキー装置を介してコンソール５に入力される。
【００６３】
次いで、解析用ＷＳ８で解析を行うか否かが判断される（ステップＳ８）。ここで、解析用ＷＳ８において解析を行うか否かの判断は、例えば、ステップＳ１で指定された撮影オーダ情報に基づいて判断される。撮影オーダ情報により静止画撮影がオーダされていれば、解析は行わないと判断される。動態撮影がオーダされている場合は、撮影オーダ情報により解析が必要である旨を示す情報が含まれている場合に、解析が必要であると判断される。
【００６４】
解析用ＷＳ８で解析を行わないと判断されると（ステップＳ８；ＮＯ）、撮影により得られた画像に対して補正処理が行われ（ステップＳ９）、処理はステップＳ１０に移行する。ステップＳ９の補正処理においては、上述のダーク画像を用いたオフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、ラグ（残像）補正処理等の補正処理が必要に応じて行われる。解析を行う場合は、処理時間の短縮化優先するためにこれらの補正処理を省略しても良く、処理はステップＳ１０に移行する。
本件発明者等は、動態解析においては、静止画のような個々の画素の絶対的出力値はあまり重要ではなく、個々の画素におけるフレーム間の相対的出力値（変動成分）に基づく特徴量の算出が基本となっているため、上記の補正処理の一部或いは全部を省略しても、補正処理を行った場合と略同等の解析結果を得ることが可能である知見を得た。従い、解析結果を得るまでの時間を短縮するため、一部或いは全部の補正処理を省略することできる。
【００６５】
ステップＳ１０においては、撮影により得られたフレーム画像又は静止画像が撮影オーダ情報と対応付けて記憶部５２に記憶される（ステップＳ１０）。なお、撮影に得られたフレーム画像には、撮影順を示す番号が付与され、各画像のヘッダ情報等に記憶される。
【００６６】
次いで、順次入力された画像が間引き処理され、表示部５４に表示される（ステップＳ１１）。ここでいう間引き処理は、各フレーム画像や静止画像の画素数を減らす処理を指す。例えば、所定の画素間隔毎の画素で構成された間引き画像を作成する処理（単純間引き処理と呼ぶ）と、フレーム画像を所定サイズの画素ブロック単位、例えば、２ｍｍ×２ｍｍ角単位の小領域に分割し、各小領域内の画素の信号値の代表値（ここでは、平均信号値とする）を算出して小領域内の画素の信号値を算出された代表値に置き換えるビニング処理が含まれる。ビニング処理では、各小領域単位を一つの画素とみなして取り扱うことで、処理対象の画素数を低減することができる。ビニング処理では、動態画像の場合、各フレーム画像間の対応する各小領域は検出素子の同じ位置の出力を示す画素群からなるように分割が行われる。例えば、フレーム画像上の同一画素位置（０、０）を基点として２ｍｍ×２ｍｍ角で分割が行われる。なお、ビニング処理における各画素ブロックのサイズは、診断対象（即ち、解析対象）となる撮影部位に応じたサイズとすることが好ましい。また、後段で解析処理を行う場合には、解析により算出される特徴量に応じたサイズとすることが好ましい。
【００６７】
次いで、間引きされたフレーム画像が表示部５４に表示される（ステップＳ１２）。
撮影技師は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）か、を判断する。そして、入力部５３を操作して、判断結果を入力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影の終了後に纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５へ出力されるようにしても良い。
【００６８】
入力部５３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、記憶部５２に記憶された一連のフレーム画像が削除され（ステップＳ１４）、本処理は終了する。なお、この場合、再撮影が行われることとなる。
入力部５３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、解析を行うか否かが判断される（ステップＳ１５）。解析を行うか否かの判断は、例えば、ステップＳ８で説明したのと同様の判断により行われる。解析を行わないと判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、撮影された静止画像又はフレーム画像が必要に応じて画像処理され、ネットワーク通信部５６を介してＰＡＣＳ１０のサーバ装置に送信される（ステップＳ１６）。なお、ＰＡＣＳ１０のサーバ装置においては、受信された静止画像又はフレーム画像が撮影オーダ情報に対応付けて保存される。
【００６９】
一方、解析を行うと判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、撮影により得られた一連のフレーム画像群から解析に使用するフレーム画像群を選択する処理が行われる（ステップＳ１７）。
【００７０】
ここで、ステップＳ１７の処理について説明する。ステップＳ１７においては、まず、表示部５４に、撮影により得られた一連のフレーム画像のサムネイル画像が撮影順に並べて表示された選択用画面５４１が表示される。図７に、選択用画面５４１の一例を示す。図７に示すように、選択用画面５４１には、一連のフレーム画像が並べて表示されているとともに、選択枠５４１ａが表示されている。
【００７１】
解析に必要となる枚数以上のフレーム画像を用いて解析を行うと、データ転送時間や解析処理時間がかかり、好ましくない。処理時間短縮のためには、撮影された一連のフレーム画像の中から解析に使用する枚数のフレーム画像を選択することが必要となる。一方、動態画像の解析は、後述するように、主として動態周期や隣接するフレーム画像間での信号値の差分等に基づき行われるので、動態画像の解析結果を被写体の真の特徴量を表す結果とするには、被写体の動態一周期以上の枚数の、連続する一連のフレーム画像が必要である。そこで、ステップＳ１７においては、解析に必要な枚数分の連続するフレーム画像を操作者が正しく選択するためのＧＵＩとして選択用画面５４１を提供する。具体的には、選択枠５４１ａを用いて選択させるようにすることで、連続しない１コマ毎の画像選択や、一周期に満たない選択を防止する。
【００７２】
選択枠５４１ａを表示するために、まず、解析に必要な画像枚数ｎが算出される。例えば、記憶部５２に平均的な成人等の動態周期を部位毎に記憶しておき、撮影に利用された画像読取条件に含まれるフレームレートと、被写体部位の動態周期とに基づいて、解析に必要な画像枚数ｎが算出される。例えば、肺の換気についての解析を行うのであれば、平均的な成人であれば呼吸周期が３．３秒前後であるので、フレームレートが５枚／秒であれば２０枚、フレームレートが７．５枚／秒であれば３０枚程度必要となる。解析に必要な枚数ｎが算出されると、連続するｎ枚のフレーム画像のサムネイル画像を囲う選択枠５４１ａが表示される。デフォルトでは、撮影順番が１番〜ｎ番までが選択枠５４１ａに囲まれて表示される。選択用画面５４１には、次ページボタン５４１ａ、最終ページボタン５４１ｃ、確定ボタン５４１ｄ等が設けられている。次ページボタン５４１ａが押下されると、次のページが表示される。最終ページボタン５４１ｃが押下されると、最終ページが表示される。操作者により一のサムネイル画像が選択されると、選択されたフレーム画像を先頭としてｎ枚の画像を囲った選択枠５４１ａが表示される。確定ボタン５４１ｄが押下されると、選択枠５４１ａで囲まれたサムネイル画像のフレーム画像群が解析に用いる画像として選択される。
なお、選択されたフレーム画像を先頭とすると必要な枚数が確保できない場合がある。このような場合は、選択用画面５４１上に警告をポップアップ表示する。このポップアップ画面でフレーム画像数不足のまま解析を行うか、選択しなおすかをユーザに選択させるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、解析に使用する始点となるフレーム画像を選択させることとしているが、最終画像をユーザに選択させる構成としてもよい。
【００７３】
なお、解析項目によっては、連続する動態周期以上の一連のフレーム画像とともに、例えば肺野であれば最大呼気、最大吸気の画像が必要となる場合もある。このような場合には、選択枠５４１ａによる選択に加えて、単発でフレーム画像を選択することを可能とする。例えば、入力部５３のマウスによりフレーム画像のサムネイル画像をクリックすると、その画像が始点となるように選択枠５４１ａが移動し、ダブルクリックすると単発でフレーム画像が選択される。
【００７４】
一連のフレーム画像群から解析に使用するフレーム画像群が選択されると、選択されたフレーム画像の間引きデータが撮影オーダ情報と対応付けられ、ネットワーク通信部５６を介して解析用ＷＳ８に送信される（ステップＳ１８）。例えば、選択された一連のフレーム画像の間引きデータのそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件（フレーム間隔等）、撮影順を示す番号、フレーム枚数、撮影日時等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）マルチフォーマットのファイルフォーマットで画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、ネットワーク通信部５６を介して解析用ＷＳ８に送信される。また、解析項目も併せて解析用ＷＳ８に通知される。
【００７５】
解析用ＷＳ８においては、受信したフレーム画像群に基づいて解析処理が行われる（ステップＳ１９）。
解析処理の内容は、撮影部位毎に異なる。ここでは、肺野の解析を行う場合を例にとり説明する。
【００７６】
肺野の解析としては、肺野の局所的な動きを示す特徴量を算出する解析と、肺野全体の動きを示す特徴量を算出する解析とがある。また、換気機能を対象とする解析と、血流機能を対象とする解析とがある。
【００７７】
肺野の換気機能による局所的な信号変化を示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（１）〜（６）の項目が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、下記においては、解析に必要な処理を明確にするため、撮影されたフレーム画像の生データ（ＲＡＷデータ）から特徴量を算出する処理内容について説明するが、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、すでに各フレーム画像に、間引き処理の1種であるビニング処理が施されている（即ち、所定サイズの小領域に分割され、小領域毎に信号値の平均化が行われている）。
【００７８】
解析用ＷＳ８の解析処理においては、従来のようにワーピング処理を施してフレーム画像間の画素を対応付けて特徴量を算出するのではなく、ワーピング処理は施さずにＦＰＤ９ａにおける同一位置の検出素子の出力を示す画素を互いに対応付けて特徴量の算出を行い、特徴量の精度を維持したまま処理時間を大幅に短縮した点に特徴がある。
【００７９】
（１）換気−フレーム間差分画像
フレーム間差分画像は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→ノイズ除去処理
ビニング処理は、上述のように、各フレーム画像において、画像領域を所定サイズの画素ブロック単位の小領域に分割し、小領域毎に領域内画素の信号値の代表値、例えば、平均値を算出する（平均化する）処理である。なお、代表値としては、平均値に限らず、中央値、平均値、最頻値としてもよい。画素ブロックのサイズは、解析対象となる部位、及び／又は解析により算出される特徴量に応じたものとすることが解析精度向上の点から好ましい。
時間軸方向のローパスフィルタ処理は、換気による信号値の時間変化を抽出するための処理であり、例えば、カットオフ周波数０．５Ｈｚでフィルタリングする。
フレーム間差分処理は、一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同じ位置の検出素子から出力された領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、隣接するフレーム画像間で信号値の差分値を算出し、フレーム間差分画像を作成する処理である。
なお、フレーム間差分画像の静止画像を作成する場合は、肺野全体の濃度変化又は横隔膜の位置の変化を解析することにより一連のフレーム画像における吸気期間と呼気期間を算出し、小領域毎に吸気期間については正のフレーム間差分値の絶対値を積算し、呼気期間については負のフレーム間差分値の絶対値を積算した画像を作成する。
【００８０】
（２）換気−波形描画
換気−波形描画は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→波形描画
ビニング処理及び時間軸方向のローパスフィルタ処理は上述のとおりである（以下同じ）。
波形描画処理は、一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、横軸を撮影開始からの経過時間、縦軸を画素の平均信号値とした座標平面を作成して、各フレーム画像の撮影開始からの経過時間とその小領域について算出された平均信号値が交わる点をプロットすることより、換気量を示す信号値の時間変化を示す波形を描画する処理である。
【００８１】
（３）換気−気流速度
気流速度は、各小領域の肺のやわらかさ（肺コンプライアンス）を示す特徴量である。気流速度は、一連のフレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→フレーム間差分値の代表値（最大値もしくは平均値）を算出
【００８２】
なお、最大値を代表値とする場合、各小領域毎に、呼気期間と吸気期間のそれぞれの期間における気流速度の最大値を表す指標として、呼気期間、吸気期間における信号変化(フレーム間差分値)の最大値をそれぞれ算出し、その比（最大流速比）の分布を示すヒストグラムを作成するとともに、何れか１つのフレーム画像上の各小領域を最大流速比に応じた輝度もしくは色で示す画像を作成し、両者を並べて解析結果として提供してもよい。この解析を最大流速比のヒストグラム解析と呼ぶ。
最大流速比のヒストグラム解析では、図１１Ａ〜図１１Ｃ等に示すように、各小領域の吸気気流速度の最大値（絶対値）と呼気気流速度の最大値（絶対値）との比の値がヒストグラム表示されるとともに、ＣＯＰＤであるか否かの指標となる肺野全体での平均値や標準偏差が表示された画像が生成される。また、併せて静止画像上の各小領域を比の値に応じた輝度もしくは色で示すことで、異常個所の分布を医師が容易に把握できるような診断情報提供する。
【００８３】
（４）換気量の振幅
換気量の振幅は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、呼吸１サイクル中の最大信号値（極大値）−最小信号値（極小値）の算出
【００８４】
（５）吸気遅延時間
吸気遅延時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、肺野全体の濃度変化又は横隔膜位置の変化を解析することにより安静呼気位のフレーム画像を抽出し、各小領域毎に、安静呼気位のフレーム画像から、吸気時において安静呼気位の信号値との差が所定の閾値以上となるまでの時間の算出
【００８５】
（６）吸気時間、呼気時間
吸気時間、呼気時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、呼吸１サイクル中の最大信号値（極大値）、最小信号値（極小値）の算出→最大信号値から最小信号値までの時間を呼気時間、最小信号値から最大信号値までの時間を呼気時間として算出
【００８６】
肺野内の血流による局所的な信号変化を示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（７）〜（１０）が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、下記においては、撮影されたフレーム画像の生データ（ＲＡＷデータ）から特徴量を算出する処理内容について説明するが、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、すでに各画像にビニング処理が施されている（即ち、所定サイズの小領域に分割され、小領域毎に信号値の平均化が行われている）。
【００８７】
（７）血流−フレーム間差分画像
フレーム間差分画像は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→ノイズ除去
時間軸方向のハイパスフィルタ処理は、血流による信号値の時間変化を抽出するための処理であり、例えば、カットオフ周波数０．７Ｈｚでフィルタリングする。その他は、上述の（１）換気−フレーム間差分画像で説明した処理と同様である。
【００８８】
（８）血流−波形描画
血流−波形描画は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→各小領域毎の波形描画
ビニング処理及び時間軸方向のハイパスフィルタ処理は上述のとおりである（以下同じ）。
波形描画処理は、上述の（２）換気−波形描画で説明した処理と同様の処理である。
【００８９】
（９）血流量の振幅
血流量の振幅は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、心拍１サイクル中の最大信号値（極大値）−最小信号値（極小値）の算出
【００９０】
（１０）心室収縮遅延時間
吸気遅延時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、心室領域の濃度変化又は心壁位置の変化を解析することにより心室拡張期の終わりに相当するフレーム画像を抽出し、各小領域毎に、心室拡張期の終わりに相当するフレーム画像から、心室収縮期において心室拡張期の終わりの信号値との差が所定の閾値以上となるまでの時間の算出
【００９１】
肺野全体の動きを示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（１１）〜（１５）が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、各フレーム画像にビニング処理が施されているが、ビニング処理は行っても行わなくても下記特徴量は算出可能である。
【００９２】
（１１）横隔膜移動量解析
横隔膜移動量は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
画像解析により各フレーム画像から横隔膜の位置を抽出→各フレーム画像の横隔膜の位置を追跡し、移動量を算出
（１２）胸郭移動量解析
胸郭移動量は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
画像解析により各フレーム画像から上部胸郭（上肋骨（第２〜第６肋骨））、下部胸郭（下肋骨（第７〜第１０肋骨））の位置を抽出→各フレーム画像の上胸郭、下胸郭の位置を追跡し、移動量を算出する。
（１３）呼吸数、呼吸周期
呼吸数、呼吸周期は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
各フレーム画像から画像解析により求めた横隔膜位置（肺尖から横隔膜までの距離）の変化若しくはローパスフィルタ処理後の肺野全体の信号変化（信号値（平均信号値）の極大値から次の極小値までの時間間隔）より呼吸周期を求め、呼吸周期の逆数から単位時間当たりの呼吸数を算出する。
（１４）心拍数、心周期
心拍数、心周期は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
各フレーム画像から画像解析により求めた心壁位置の変化若しくはハイパスフィルタ処理後の肺野全体の信号変化（信号値（平均信号値）の極大値から次の極小値までの時間間隔）より心周期を求め、心周期の逆数から単位時間当たりの呼吸数を算出する。
（１５）スパイロ検査相当の値の算出
横隔膜位置の時間変化波形を算出し、ＦＥＶ１．０％（一秒率）相当の値を算出する。
胸郭と横隔膜位置の変化から肺野面積の変化量を算出し、別途測定した胸厚の変化量を乗ずることで、ＶＣ（肺活量）相当の値を算出する。
【００９３】
解析処理が終了すると、解析用ＷＳ８において、解析結果のデータが通信ネットワークＮを介してコンソール５に送信される（ステップＳ２０）。コンソール５においては、ネットワーク通信部５６により解析結果のデータが受信されると、受信された解析結果のデータが撮影オーダ情報と対応付けられてＰＡＣＳ１０に送信される（ステップＳ２１）。そして、撮影・解析処理は終了する。なお、特徴量の解析に使用した各フレーム画像データに関しては、静止画のような濃度諧調ベースの病変部読影には使用できないものであるので、保存データ容量削減の観点から、保存せず、算出された特徴量データのみを保存することが好ましい。
また、解析用ＷＳ８にて、解析結果のデータと、コンソール５か受信した撮影オーダ情報を対応付け、これらのデータを解析用ＷＳ８からＰＡＣＳ１０に送信する構成としても良い。
【００９４】
ＰＡＣＳ１０においては、受信された解析結果データが撮影オーダ情報に対応付けてサ
ーバ装置のＨＤＤ等に記憶される。そして、読影用端末からの要求に応じて読影用端末表示部に解析結果が表示される。
【００９５】
ここで、従来、動態撮影で得られた一連のフレーム画像に基づき当該動態に関する特徴量を算出し、診断支援情報として提供するシステムにおいては、診断精度の向上のため、複数のフレーム画像において被写体の同一部分が描画された領域を互いに対応付ける、所謂ワーピング処理を行うことが必要であると考えられていた（例えば、特許文献１、２）。
このワーピング処理を行うには、一のフレーム画像を複数の小領域に分割し、当該一のフレーム画像の各小領域に描画された構造物の部分と同一の部分を描画した小領域を各フレーム画像毎に抽出しなければならない。ワーピング処理では、一般的には肺野内構造物による空間的な濃度変化をもとに位置合わせを行うため、各フレーム画像にわたり当該構造物の濃度が忠実に（均一に）再現される必要があり、従って、検出器の各画素の出力バラツキ等は極力抑える必要があり（従い、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、ラグ補正処理等の各種補正処理を行って、バラツキを補正する必要がある）、補正処理に時間を要し、更に、高精度のワーピング処理を行うには、それに従い分解能の細かい画像を必要とするので画素サイズの小さな検出器が必要となり、各フレーム画像毎のデータ容量が増え、処理対象となる全体データ容量が大幅増加となる。そのため、大容量メモリや高速処理ＣＰＵ等のハードウエアが必要であり、かつ処理時間も必要となっていた。
【００９６】
しかし、本願発明者等が鋭意検討を行った結果、ワーピング処理を行わずとも、ＦＰＤ個々の検出素子単位、又は複数画素をひとまとまりとした画素ブロック単位に動態撮影にかかる一連のフレーム画像間の差異を比較することで、同等の解析結果を得られることを見出した。
【００９７】
以下、肺野を例にとり、ワーピング処理を行なわずとも同等の解析結果が得られる理由について説明する。
まず、体厚方向（ｚ方向；側面）における信号値の変化ついて説明する。
図８は、安静呼気位である時刻Ｔ１における肺野の体厚方向（ｚ方向）を模式的に示す図、時刻Ｔ１から吸気していくことにより安静吸気位となった時刻Ｔ２における肺野の体厚方向を模式的に示す図、及びＦＰＤの検出素子位置（体軸方向（ｙ方向））を模式的に示す図である。図８においては、吸気することにより肺胞ａ及び肺胞ｂのｙ方向の位置は下方へ移動し、時刻Ｔ１における肺胞ｂのｙ方向の位置と時刻Ｔ２における肺胞ａのｙ方向の位置が一致した例を示している。
【００９８】
吸気によって肺野内における肺胞の位置は移動する。そこで、フレーム画像間で同一の肺胞に対して位置合わせを行い、ワーピングしてから信号値の差分をとると、肺野外の部分でのｚ方向のＸ線減衰量は肺野のｙ方向の位置によって異なるため、肺胞の位置合わせを行うことにより、逆に、呼吸による肺胞の密度変化による信号増加分に対し、肺野外部分でのＸ線減衰量の差が誤差因子として加わってしまうことになる。
【００９９】
例えば、図８において、時刻Ｔ１におけるフレーム画像とＴ２におけるフレーム画像とで、肺胞ｂを位置合わせ及びワーピングをしてから信号値の差分をとると、この差分値の中には、時刻Ｔ１の実線の矢印で示す肺野外でのＸ線減衰量と、時刻Ｔ２の点線矢印で示す肺野外でのＸ線減衰量との差分も含んでいることとなり、この肺野外でのＸ線減衰量の差分が、同一肺胞間での呼吸による密度変化による信号値の変化に、誤差として加わることとなる。これにより、肺胞の密度変化による信号変化量の計算精度が下がる。
【０１００】
ここで、肺胞の位置合わせ及びワーピングを行わず、時刻Ｔ１におけるフレーム画像の肺胞ｂと、時刻Ｔ２におけるフレーム画像の肺胞ａを描画した画素（画素ブロック）、つまり、ＦＰＤの同一位置の検出素子（検出素子群）から出力された信号値の差分を計算することとする。このとき、この画素（画素ブロック）に描画されている肺胞は異なるが、肺野の同一のｙ方向位置に対して差分値を計算しているため、図８に示すように、肺野外におけるＸ線減衰量は変化しない。従って、異なる肺胞間で信号値の差分値を計算した場合、同一肺胞間での呼吸による密度変化の差による信号変化に対して、異なる肺胞間での密度の差による信号変化（図８の同一タイミングにおけるａとｂの密度の差）が誤差として加わることとなる。
【０１０１】
「肺野内のｙ方向位置が異なる肺胞間での密度の違いによる信号変化」は「ｙ方向位置が異なる肺野外におけるＸ線減衰量の違いによる信号変化」と同等又はそれ以下である。そのため、フレーム画像間での肺胞の位置合わせ及びワーピング処理は行わず、そのままＦＰＤの画素単位で差分をとる方が、処理の手間が省け、同等レベルの誤差で肺胞の密度変化による信号変化量が算出できる。
【０１０２】
特に、個々の画素や小領域毎に内在する誤差成分は、肺野全体の換気量情報を算出する際に加算されて相殺されることになり、肺野全体の換気や血流に関する特徴量を算出する場合には、ワーピング処理を行うと、ワーピング処理による処理時間延長というマイナス効果しか得られないことになる。
【０１０３】
次に、ｘ−ｙ方向について検討する。図９に、肺野を正面（ｘ−ｙ方向）から見た図を示す。図９における実線は、図８における時刻Ｔ１のフレーム画像をｘ−ｙ方向（正面）から見た図を示し、図９における点線は、図８における時刻Ｔ２のフレーム画像をｘ−ｙ方向から見た図を示している。
図９に示すように、通常、吸気においては、肺胞は左肺野の場合左下方向に、右肺野の場合右下方向に移動する。これを鉛直方向（ｙ方向）への移動と水平方向（ｘ方向）への移動に分解する。ｙ方向への肺胞の移動に対するワーピング処理は前述のとおりである。以下に、安静換気時の、肺胞のｘ方向への移動について説明する。
【０１０４】
安静換気時の場合、胸郭の変化幅は最大でも１０ｍｍ程度である。このとき、安静呼気位から安静吸気位に至る変化を考えた場合、ｘ方向の移動量は、胸郭すぐ内側に位置する肺胞が最も大きく、５ｍｍ程度である。３．７５枚／秒のフレームレートで動態画像を取得し、フレーム間差分値を算出する場合を考えると、隣接フレーム画像間での肺胞の移動量は更に小さくなり、無視しうる。安静換気時においてはｘ方向の移動量は小さく、ワーピング処理を施したときと施さないときの信号値の変化量は、ほぼ同等である。従って、ｘ−Ｙ方向においてもワーピング処理は不要である。
【０１０５】
以上の知見によれば、ワーピング処理を施さず、ＦＰＤの個々の検出素子の出力を示す画素単位、或いは小領域単位の演算のみを行えばよいので、解析用ＷＳ８は、ＦＰＤからの出力信号形態に対する制約を行わず、各社の動態撮影対応のＦＰＤ９ａで生成されるフレーム画像、例えば、ビニング処理を施されたフレーム画像を処理することができ、いわばオープンシステム化を可能とする。
【０１０６】
ところで、動態撮影は、解析に使用するフレーム画像数が静止画に比べて飛躍的に増加し、処理時間が飛躍的に増大する難点を有している。本願発明者らは、この観点からも鋭意検討を行った。
【０１０７】
従来の胸部や乳房の異常陰影候補を検出して医師へ診断支援情報として提供するシステム（ＣＡＤ）では、原画像データへ検出アルゴリズムを適用する方式であるので、アルゴリズムを適用する画像自体の濃度分解能や画素サイズが検出アルゴリズムにマッチすること（画素サイズや濃度分解能が高精細であること）が重要視されていた。
また、従来のシステムにおいて、原画像から間引き画像が作成されていたが、これは被写体の関心領域が解析可能な範囲内に収まっているかの確認や、検出アルゴリズムに適合する濃度範囲に検出対象画像の濃度範囲を収めるための階調処理条件の算出等、検出処理の前準備段階で使用されるだけであり、ＣＡＤによる検出処理においては使用されることなく、廃棄されるものであった。
【０１０８】
一方、上述のように、動態画像の特徴量解析においては、主として隣接するフレーム間での差分値処理を基本としている。そのため、動態画像の特徴量解析においては、各画素の絶対的出力値そのものを閾値と比較したり、微細な構造物を抽出したりする従来のＣＡＤにおける解析処理のようには各画素の厳密な出力値を必要とせず、また個々の画像の画素サイズに影響は受けないことを本願発明者らは見出した。
【０１０９】
また、本願発明者らは、更に鋭意検討を行った結果、画素単位の演算（解析）から、特定の画素ブロックサイズ（ブロックサイズ）の小領域単位の演算（各小領域内の一の画素値を使用した演算、小領域内の画素値の代表値（平均値等）を使用した演算）に変換しても同様の結果が得られることを見出した。そして、これにより、解析処理の演算に要するデータ量を大幅に削減し、処理時間を大幅に短縮可能であることを見出した。
【０１１０】
図１０は、小領域の画素ブロックサイズを０．５ｍｍ角〜１０ｍｍ角の間で変化させたときの上記解析処理の代表的な項目の解析結果及び処理時間の評価結果を示す図である。
ここでは、換気量のフレーム間差分画像、最大流速比のヒストグラム解析、血流量のフレーム間差分画像を対象項目とした場合を例として示している。なお、各フレーム画像は、照射線量及びフレームレート等の放射線照射条件及び画像読取条件を一定として撮影された画像を用いている。図１０では、フレームレート７．５枚／秒、１０秒間での入射表面線量は０．２ｍＧｙ、ＦＰＤ９ａの画素サイズは２００μｍである。なお、図１０（及び後述する図１１Ａ及び図１１Ｂ）において、評価結果△以上は診断に使用できる精度で特徴量の算出が可能であることを示し、△→○→◎の順に解析精度が低い→高いとなっていることを示す。また、処理時間×は処理時間が長く、あまり実用化には向かないことを示し、△以上は処理時間が実用上許容できる範囲であることを示す。なお、この処理時間の場合、Ｘレベルであっても、全画素データを使う場合にくらべると、かなりの処理時間短縮は可能にはなっているので、使用不可というわけでは無い。
【０１１１】
図１０に示すように、ブロックサイズ０．５ｍｍ角〜１ｍｍ角である場合、換気量のフレーム間差分値算出、最大流速比のヒストグラム解析、血流量のフレーム間差分値の全ての項目において解析結果は高い精度で得ることができた。ブロックサイズ２ｍｍ角では、ブロックサイズ０．５ｍｍ角〜１ｍｍ角より若干解析精度が落ちるものの、診断には十分な結果が得られた。ブロックサイズ５ｍｍ角では、各項目について解析精度に低下が見られた。ただし、診断に使用可能な解析精度は確保されている。ブロックサイズ１０ｍｍ角である場合、診断に使用可能な精度の特徴量を得ることができなかった。一方、処理時間は、図１０に示すように、ブロックサイズが小さいほど処理時間は長くなった。
【０１１２】
ここで解析結果の評価について一例を挙げて説明する。
図１１Ａ〜図１１Ｃに、ブロックサイズをそれぞれ２ｍｍ角、５ｍｍ角、１０ｍｍ角としたときの最大流速比のヒストグラム解析の解析結果の一例を示す。
なお、ブロックサイズを０．５ｍｍ角、１ｍｍ角とした場合は、図１１Ａに示すヒストグラムとほとんど変化はみられなかった。
図１１Ａに示すブロックサイズ２ｍｍ角の解析結果と図１１Ｂに示すブロックサイズ５ｍｍ角の解析結果を比較すると、若干ヒストグラムの形状に変化が見られる。図１１Ａに示すブロックサイズ２ｍｍ角の解析結果と図１１Ｃに示すブロックサイズ１０ｍｍ角の解析結果を比較すると、ヒストグラムの形状に大幅な変化が見られ、解析精度が大幅に低下することがわかる。よって、解析精度の点からいえば、ブロックサイズ５ｍｍ角以下、特に、２ｍｍ角以下であることが必要である。一方、処理時間の点からすると、上述の図１０に示すように、ブロックサイズが小さいほど処理時間は長くなる。
よって、解析精度の維持及び処理時間短縮化の観点から、肺野の換気の解析ではブロックサイズは２ｍｍ角から５ｍｍ角程度とすることが好ましい。
【０１１３】
更に、肋骨の移動による信号変化の除去の観点からも、ブロックサイズは２ｍｍ程度が好ましい。例えば、肋骨の移動による信号変化の影響を除去すべく、複数の肋骨を含むようにブロックサイズを広げると、肋骨の太さが１０ｍｍ〜２０ｍｍなので、複数の肋骨が含まれるブロックサイズは５０ｍｍ角〜１００ｍｍ角である。これでは分解能が低すぎて、局所的な解析には不向きである。肋骨一本＋安静呼吸時の肋骨移動量が含まれるようにブロックサイズを広げると、肋骨の太さが上述のように１０ｍｍ〜２０ｍｍ、安静呼吸時の肋骨の移動量は数ｍｍであるので、ブロックサイズは１５ｍｍ角〜２０ｍｍ角となる。これでも分解能が低すぎて、局所的な解析には不向きである。また、他の肋骨が含まれないように小領域を区切るのは困難である。そこで、ある程度ブロックサイズを小さくして肋骨による信号変化が周囲より大きい領域を検出し、その部分を解析から省く、又は、周期の信号値により置き換える等を行うことで、肋骨による影響を除去する。この場合のブロックサイズは２ｍｍ角〜５ｍｍ角程度が好ましい。
以上の観点からも、肺野の換気に関する解析処理を行う場合のブロックサイズは２ｍｍ角〜５ｍｍ角程度が好ましい。
【０１１４】
また、本願発明者らは、ＦＰＤ９ａのフレームレートによる解析への影響についても検討を行った。
図１２Ａ〜図１２Ｂは、ＦＰＤ９ａのフレームレートを２枚／秒〜２０枚／秒と変化させたときの上記解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、間引きによる影響、患者被曝の程度、の評価結果を示す図である。図１２Ａは、各フレーム画像における照射線量を一定にした場合の評価結果を示す。図１２Ｂは、一回の動態撮影のトータルの照射線量を一定（撮影１０秒間での入射照射線量０．２ｍＧｙ相当）にした場合の評価結果を示す。図１２Ａ、図１２Ｂとも画素サイズは２００μｍ、ブロックサイズは２ｍｍ角である。
【０１１５】
各フレーム画像の照射線量を一定とした場合、図１２Ａに示すように、換気量、最大流速比のヒストグラム解析については３．７５枚／秒以上のフレームレートであれば診断に利用できる精度の特徴量を得ることができた。なお、換気遅延時間については診断に利用できる精度の特徴量を得るには１０枚／秒以上、血流遅延時間については３０フレーム以上が必要であった。一方、処理時間についてはフレームレートが高くなるほど長くなり、１５枚／秒以上は実用に耐えなかった。なお、画素間隔を１／８に間引いた場合は、処理時間は全てのフレームレートで良好であった。患者の被曝線量については、フレームレートが高くなるほど増加し、３０枚／秒以上となると、静止画の胸部Ｘ線画像の撮影時の通常の入射表面線量の２倍以上となり、許容できる範囲を超えた。
【０１１６】
また、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートが増えるにつれて１フレーム画像あたりの照射線量が少なくなるようにした場合、図１２Ｂに示すように、各解析項目において、フレームレートが１５枚／秒以上では図１２Ａの評価結果に比べて低い評価となっている。これは、フレームレートが高くなるにつれて各フレーム画像のＳ／Ｎ比が悪くなり、画像が劣化したためである。
【０１１７】
ここで、図１２Ｂの解析結果の評価について一例を挙げて説明する。
図１３Ａ〜図１３Ｅに、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートを２枚／秒〜３０枚／秒と変化させたときの最大流速比のヒストグラム解析の解析結果の一例を示す。
図１３Ａに示すように、フレームレート２枚／秒とした場合、フレームレート３．７５枚／秒とした場合に比べ、平均値は１．１５→１．３２（１５％増）、分散値は０．３８→０．５２（３７％増）と解析結果に差異が生じている。また、異常値となる小領域が増えており（図１３Ａ〜図１３Ｅの肺野領域の中で静止画上に最大流速比に応じた輝度が重畳されていない領域）、解析精度は低下している。ここで、吸気、呼気のそれぞれにおいてフレーム間差分値の最大値を算出する際、ノイズの影響を抑制する目的で、フレーム間差分値の最大値が所定閾値より小さい場合は異常値としてその小領域は解析対象から除外している。より具体的には、吸気時は信号値が増加するため、フレーム間差分値の最大値が正の所定閾値以上である場合を正常値、呼気時は信号値が減少するため、フレーム間差分値の最大値が負の所定閾値以下である場合を正常値、それ以外を異常値と判定している。
【０１１８】
フレームレート３．７５枚／秒以上の場合、図１３Ｂ〜図１３Ｅに示すように、平均的な呼吸数（安静時１５回〜２０回／分。１８回／分とすると呼吸周期は３．３３秒。）の成人の解析結果であれば略同じ解析結果が得られる。ただし、レアケースな頻呼吸患者（単位時間当たりの呼吸数が多い患者。２４回〜４０回／分。４０回／分とすると呼吸周期は１．５秒。）を考慮すると、７．５枚／秒以上がより好ましい。高フレームレートでは、１フレーム画像あたりの線量が減ったとしてもフレーム画像数が増えた分、時間軸方向のローパスフィルタに使用するタップ数（積算回数）を増やすことで、ノイズが低減され、解析結果の劣化を抑制することができる。
【０１１９】
しかし、高フレームレートを実現するには、ＦＰＤ９ａのデータ読み出し及び転送時間の高速化、短パルスを出力するためのＸ線発生装置の複雑化が必要となり、ハードウエアが高コストとなる。そのため、トータル線量を一定とする場合、換気機能の解析において高フレームレートとするメリットはあまりない。
例えば、ＳＩＤ＝２００ｃｍ（被写体厚を２０ｃｍと想定）、フレームレート７．５枚／秒における胸部動態撮影の撮影条件の一例としては、管電圧１００ｋＶ、管電流５０ｍＡ、パルス幅２ｍｓ、付加フィルタＡｌ０．５ｍｍ+Ｃｕ０．１ｍｍが挙げられる。このとき、１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．１ｍＡｓ（＝５０ｍＡ×０．００２ｓ）であり、トータル線量が一定となるようにフレームレートに応じて１フレーム画像あたりの照射線量を変えた場合、フレームレート１５枚／秒における１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．０５ｍＡｓ、フレームレート３０枚／秒における１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．０２５ｍＡｓとなる。しかし、Ｘ線パルス幅を１ｍｓに制御することは難しく、また、管電流を下げようとすると、Ｘ線管のアノード・カソード間に存在するコンデンサに蓄えられた電荷を放電する時定数が長くなり、その結果、管電圧の下降が穏やかになるため、上記電荷の放電を急峻に行うための回路が必要となり、装置コストが増大する。従って、Ｘ線パルスの制御の観点では、低フレームレートの方が有利となる。
また、一般的に、ＦＰＤにおける残像（ラグ）は、時間（撮影間隔）に対して指数関数的に減少するため、トータル線量が一定となるようにフレームレートに応じて１フレーム画像当たりの照射線量を変えた場合でも、即ち、フレームレートに反比例させて線量を減少させた場合でも、残像の視認性の観点では、フレームレートが小さいほうが有利となる。
従って、換気の解析では、フレームレートを３．７５枚／秒〜７．５枚／秒とすることが好ましい。
【０１２０】
図１４Ａ〜図１４Ｄに、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートを３．７５枚／秒〜３０枚／秒と変化させたときのフレーム間差分画像（血液の拍出タイミング）の解析結果の一例を示す。
フレームレート３．７５枚／秒とした場合、フレーム画像間隔が離れすぎているため、場合によっては心臓からの拍出タイミングを捉えられない場合がある。フレームレート７．５枚／秒、１５枚／秒とした場合、図１４Ｂ、図１４Ｃに示すように、平均的な脈拍数（安静時５０回〜１００回／分。６０回／分とすると心拍周期は１．０秒。）の成人の画像であれば血液の拍出タイミングを捉えることができる。ただし、レアケースな頻脈患者（単位時間当たりの脈拍数が多い患者。１００回〜１２０回／分。１２０回／分とすると心拍周期は０．５秒。）の場合、１５枚／秒以上が好ましい。フレームレート３０枚／秒とした場合は、１フレーム画像当たりの線量が少ないためにノイズが多く、フレーム間差分画像の画質が低下している。
従って、血流の解析では、フレームレート７．５枚／秒〜１５枚／秒とすることが好ましい。
【０１２１】
次に、ビニングと単純間引きの解析への影響について検討する。ここでは、ビニング処理及び単純間引き処理を施した場合の最大流速比のヒストグラム解析、換気のフレーム間差分画像、血流フレーム間差分画像を比較して、両者の影響を検討する。
【０１２２】
図１５Ａ〜図１５Ｃに、ビニング処理及び単純間引き処理を施した場合の最大流速比のヒストグラム解析結果、換気フレーム間差分画像、血流フレーム間差分画像の一例を示す。図１５Ａに示す解析は、フレームレート７．５秒／枚、トータル線量（撮影１０秒間での入射表面線量）が０．２ｍＧｙ相当の動態画像を使用している。図１５Ａの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ａの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。図１５Ｂの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ｂの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。図１５Ｃの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ｃの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。
【０１２３】
図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、最大流速比のヒストグラム解析、換気フレーム間差分画像においては、解析結果に対するビニング処理と単純間引き処理は大差ない。即ち、換気の解析においては、ビニング処理と単純間引き処理の影響は大差ない。一方、図１５Ｃに示すように、血流フレーム間差分画像においては、単純間引き処理ではビニング処理に比べて画像上のノイズが大きく、血流情報が検出できなくなる小領域（図１５Ｃの肺野領域の中で静止画上にフレーム間差分値が加算されていない領域）が多くなる。よって、換気機能の解析の場合は、ビニング処理と単純間引きの何れを施してもよい（上記解析処理の個々の項目において、ビニング処理と単純間引きの何れを行ってもよい）が、血流機能の解析の場合は、ビニング処理を施すことが好ましい。
【０１２４】
また、ビニング処理を施せば、小領域内における信号値の平均化により個々の画素のバラツキ影響が緩和されるので、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理等の補正処理を省略できる可能性が高くなり、処理時間を大幅に短縮化することができる。
また、ポジショニング確認用にビニング処理及び単純間引き処理された画像を解析用に再利用することができるので、処理時間を大幅に短縮化することができる。
これは、既存の動画撮影対応、例えば透視用のＦＰＤ等に於いては、ＦＰＤ自体が、例えば、２×２画素等のビニング処理を行ったデータを表示装置に出力してリアルタイム表示を行い、手術具等の位置確認等に使用するものがあるが、このような型式の出力信号を、そのまま特徴量の解析に使用することが可能となり、既存の撮影装置の出力信号を使用しても動態に係る特徴量の解析が行えることを示している。
【０１２５】
なお、上記第１の実施の形態においては、各撮影室にコンソール５を配置し、各撮影室のコンソール５で撮影室内における撮影を制御することとして説明したが、図１６に示す診断支援情報生成システム２００のように、撮影室の外に１又は複数のコンソール５を設置して各撮影室の操作卓６及びアクセスポイントＡＰと接続可能な構成とし、各コンソール５が撮影室Ｒ１〜Ｒ３の何れの撮影についても制御できるようにしてもよい。
【０１２６】
図１６に示す診断支援情報生成システム２００においては、例えば、各コンソール５の撮影管理テーブル５２１が「撮影室ＮＯ．」、「管球タイプ」、「ブッキーＩＤ」、「ＦＰＤＩＤ」、「画像受信時刻」等の項目を有し、各撮影室ＮＯ．に対応付けて当該撮影室ＮＯ．の撮影室に設けられている放射線源の管球タイプ及びブッキー装置のブッキーＩＤ、そのブッキー装置に現在装着されているＦＰＤのＦＰＤＩＤ、現在その撮影室に存在するＦＰＤのＦＰＤＩＤ、画像受信時刻等を記憶可能とする。各撮影室のブッキー装置においては、ＦＰＤが装着された際に、装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得し、撮影室ＮＯ．、ＦＰＤＩＤ及び自己のブッキーＩＤを各コンソール５に送信する。同様に、各撮影室のクレードル４においては、ＦＰＤが装着された際に、装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得し、撮影室ＮＯ．及びＦＰＤＩＤを各コンソール５に送信する。このように構成すれば、各コンソール５において各撮影室Ｒ１〜Ｒ３の状況を把握し、指定された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能な撮影室を判断することが可能となる。
例えば、各コンソール５において、動態撮影を指示する撮影オーダ情報が指定された際に、制御部５１により撮影管理テーブル５２１に記憶されている情報、例えば、撮影室に存在する管球のタイプやＦＰＤの種類の情報に基づいて各撮影室で動態撮影が可能であるか否かを事前に判断し、撮影が可能な撮影室の選択画面を表示部５４に表示することが可能となる。又は、選択画面に各撮影室に設けられている放射線源の管球タイプ、ブッキー装置、ＦＰＤの種類等を表示し、操作者が撮影オーダ情報に基づく撮影が可能な撮影室を容易に選択できるようにしてもよい。或いは、操作者が撮影室を選択するための選択画面を表示部５４に表示し、選択された撮影室での撮影が可能か否かを判断して撮影が不可能な場合に警告を表示することとしてもよい。このような制御により、コンソール５と撮影室とが１：１対応でなくｍ：ｎであっても、操作者は、間違いなく撮影オーダ情報に応じた撮影を行うことができる。また、操作者が動態撮影が不可能な放射線源やＦＰＤで誤って撮影を開始してしまうことを防止することができる。撮影室が選択されると、制御部５１は選択された撮影室の放射線源及びＦＰＤを起動させる。
なお、診断支援情報生成システム２００におけるその他の動作については診断支援情報生成システム１００で説明したものと同様である。
【０１２７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
まず、構成について説明する。
図１７に、第２の実施の形態における診断支援情報生成システム３００の全体構成を示す。診断支援情報生成システム３００は、開業医やクリニック等の小規模施設において撮影された動態画像を解析センタの解析サーバ３０で解析し、小規模施設に解析結果を提供するシステムである。第１の実施の形態で説明したように、ワーピング処理を施さなくてよい場合、解析処理を行う側でＦＰＤの画素サイズや個々の画素のダイナミックレンジ等を考慮する必要がない。そのため、各施設で使用しているＦＰＤの型式を問わず、以下に説明するようにオープンシステムで解析処理を提供することができる。
【０１２８】
図１７に示すように、小規模施設内の受付には受付装置２０が設けられ、診察室にはコンソール５０が設けられ、撮影室には第１の実施の形態で説明した撮影室内の装置（ブッキー装置１、２、放射線源３ａ、ＦＰＤ９ａ等）が設けられている。コンソール５０は、受付装置２０及びブッキー装置とＬＡＮ等を介して接続されている。また、コンソール５０は、インターネットＰＮ等を介して解析サーバ３０と接続可能に構成されている。
【０１２９】
受付装置２０は、来院した患者の受付登録、会計計算、保険点数計算等を行うためのコンピュータ装置である。受付装置２０は、受付番号、患者情報（「患者ＩＤ」、「氏名」、「生年月日」、「性別」、「年齢」、「住所」、「電話番号」、「被保険者番号」等）が入力されると、入力された受付番号及び患者情報をコンソール５０に送信する。
【０１３０】
コンソール５０は、撮影室内の各装置を制御して撮影を行う。また、解析サーバ３０と通信接続し、動態画像の解析結果を取得し、表示する。
コンソール５０の構成は、図３に示すコンソール５と同様に、制御部５１、記憶部５２、入力部５３、表示部５４、通信Ｉ／Ｆ５５、ネットワーク通信部５６等を備えて構成され、各部はバス５７により接続されている。
コンソール５０の記憶部５２には、コンソール５０に対応する各種プログラムが記憶されており、制御部５１は、当該プログラムに従って後述する撮影・解析処理Ｂをはじめとする各種処理を実行する。なお、コンソール５０においては、撮影管理テーブル５２１は不要である。また、ネットワーク通信部５６は、スイッチングハブを介して接続された施設内の装置のほか、インターネットＰＮを介して解析サーバ３０等の外部機器と通信接続可能である。その他コンソール５０の各部の構成は、コンソール５と同様であるので説明を援用する。
【０１３１】
撮影室内の各装置の構成は、第１の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１３２】
解析サーバ３０は、外部の解析センタに設けられたサーバ装置である。解析サーバ３０は、ＣＰＵ等により構成される制御部、解析用プログラムが記憶された記憶部、入力部、記憶部、通信部等を備えて構成されている。解析サーバ３０は、コンソール５０からの要求に応じて制御部と記憶部に記憶されている解析用プログラムとの協働により撮影・解析処理Ｂを行い、解析結果をコンソール５０に送信する。なお、解析サーバ３０は、上述の解析用ＷＳ８と同様に、ワーピング処理を施さない。ワーピング処理を施す場合、解析サーバ３０側で各社のＦＰＤの画素サイズや個々の画素のダイナミックレンジ、照射量等が必要となるが、ワーピング処理を省略するので各社のＦＰＤに対応することができる。また、解析処理の処理時間を大幅に低減することができる。
【０１３３】
次に、診断支援情報生成システム３００における動作について説明する。
上述のように、患者が来院すると、受付担当により患者に受付番号が付与され、受付装置２０において受付番号、患者情報等が入力される。受付装置２０の制御部においては、患者の受付番号及び患者情報等が入力部により入力されると、入力された情報が記憶部に記憶されて受付登録が行われるとともに、入力された情報（受付リスト情報）が通信部によりコンソール５０に送信される。コンソール５０の制御部においては、受付装置２０からネットワーク通信部５６により受付リスト情報が受信されると、受信された受付リスト情報が記憶部５２に記憶される。また、入力部５３からの操作に応じて、本日の受付リスト情報の一覧が表示部５４に表示される。
【０１３４】
受付番号が付与された患者が診察室に移動すると、医師は、入力部５３を操作して、表示部５４に表示された受付リスト情報から診察対象の患者の受付リスト情報を選択する。コンソール５０においては、受付リスト情報から一の受付リストが選択されると、選択された受付リストに対応する患者の診断用画面が表示部５４に表示される。診断用画面は、例えば、当該患者について撮影された画像の表示欄、診療情報の入力欄等を有する画面である。次いで、医師は、患者に対し問診を行い、実施する撮影を決定する。問診により動態画像の撮影及び解析が必要であると判断した場合には、医師は入力部５３を操作して、コンソール５０に以下の撮影・解析処理Ｂを実行させる。
【０１３５】
以下、撮影・解析処理Ｂについて説明する。
図１８に、診断支援情報生成システム３００において実行される動態解析処理の流れを示す。撮影・解析処理Ｂのコンソール５０側の処理は、コンソール５０の制御部５１と記憶部５２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。解析サーバ３０側の処理は、解析サーバ３０の制御部と記憶部に記憶されているプログラムとの協働より実行される。
【０１３６】
まず、コンソール５０において、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０へのアクセスが行われ、動態解析開始が要求される（ステップＴ１）。
解析サーバ３０においては、動態解析開始要求が受信されると、コンソール５０に対し、解析対象の部位、特徴量、及び使用するＦＰＤのフレームレートの問い合わせが行われる（ステップＴ２）。
コンソール５０においては、解析対象の部位、特徴量（解析対象項目）、及び使用するＦＰＤのフレームレートの情報が取得され、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に送信される（ステップＴ３）。ステップＴ３では、解析サーバ３０からの問い合わせ内容が表示部５４に表示され、医師が解析対象の部位及び特徴量、使用するＦＰＤ９ａのフレームレートを入力部５３により入力すると、入力した情報がネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に送信される。特徴量としては、例えば、解析対象が肺野である場合、第１の実施の形態の図６のステップＳ１９において説明した（１）〜（１５）の項目特徴量が挙げられる。
【０１３７】
解析サーバ３０においては、コンソール５０から解析対象の部位、特徴量及びフレームレートが受信されると、解析に必要なフレーム画像数が算出され、コンソール５０に通知される（ステップＴ４）。解析に必要なフレーム画像数の算出については、例えば、図６のステップＳ１７で説明したのと同様である。即ち、解析サーバ３０の記憶部に平均的な成人等の動態周期を部位毎に記憶しておき、フレームレートと解析対象の部位の動態周期に基づいて解析に必要なフレーム画像数が算出される。
【０１３８】
コンソール５０においては、撮影に必要なフレーム画像数が通知されると、通知されたフレーム画像数、撮影部位、体位等が入力部５３により入力される（ステップＴ５）。そして、入力された情報に基づいて、撮影処理が行われる（ステップＴ６）。
撮影処理は、図６のステップＳ４〜Ｓ１３（又はＳ１４）の処理と略同様の処理である。ここでは、医師や撮影技師等の撮影実施者は、患者を撮影室に連れて行き、撮影する体位のブッキー装置（１又は２）にＦＰＤ９ａを装着する。コンソール５０においては、入力されたフレーム画像数、撮影部位、体位に基づいて、放射線源３ａ及びブッキー装置（１又は２）が起動され、放射線源３ａの位置及び向きが調整される。また、入力されたフレーム画像数、撮影部位、体位に基づいて、放射線源３ａに放射線照射条件が設定され、ＦＰＤ９ａに画像読取条件が設定される。動態撮影の結果を用いて解析を行う場合は、診断に使用し得る解析精度を確保するため、フレームレートが３．７５枚／秒以上に設定される。操作卓６から放射線照射指示が入力されると、コンソール５０により放射線源３ａ及びＦＰＤ９ａが制御され、動態撮影が行われる。入力されたフレーム画像数＋αの撮影が終了すると、撮影動作が停止される。
撮影により取得されたフレーム画像は順次ＦＰＤ９ａのコネクタ９４によりブッキー装置を介してコンソール５０に入力される。入力されたフレーム画像は、記憶部５２に記憶され、間引き処理が行われる。間引き処理は、ビニング処理及び／又は単純間引き処理である。何れの間引き処理を行うか、及び、ビニングする画素数(ブロックサイズ)もしくは単純間引きの画素間隔は、解析サーバ３０が受信した解析対象の部位及び特徴量に応じた値が、フレーム画像数と併せて、撮影前に解析サーバ３０からコンソール５０へ通知されるようにしてもよい。間引き後の画像は表示部５４に表示される。撮影実施者は、表示部５４に表示されたフレーム画像を見てポジショニング等の確認を行い、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）かの判断結果を入力部５３により入力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影の終了後に纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５０へ出力されるようにしても良い。入力部５３により撮影ＮＧの判断結果が入力されると、入力されたフレーム画像が記憶部５２から削除される。この場合、再撮影が行われる。入力部５３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると、処理はステップＴ７へ移行する。
【０１３９】
図１８のステップＴ７においては、コンソール５０において、解析に使用するフレーム画像の選択が行われる（ステップＴ７）。ここで、上述のように解析に必要となる枚数以上のフレーム画像を用いて解析を行うと、データ転送時間や解析処理時間がかかり、好ましくない。処理時間短縮のためには、撮影された一連のフレーム画像の中から解析に使用する枚数のフレーム画像を選択することが必要となる。一方、動態画像の解析は、動態周期や隣接するフレーム画像間での信号値の差分等に基づき行われるので、動態画像の解析結果を被写体の真の特徴量を表す結果とするには、被写体の動態１サイクル以上の枚数の、連続する一連のフレーム画像が必要である。そこで、ステップＴ７においては、解析に必要な枚数分の連続するフレーム画像を操作者が正しく選択するためのＧＵＩとして選択用画面５４１を提供する。具体的には、選択枠５４１ａを用いて選択させるようにすることで、連続しない１コマ毎の画像選択や、一周期に満たない選択を防止する。選択用画面５４１及びその動作については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１４０】
解析に使用するフレーム画像群が選択されると、送信する画像数がネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に通知される（ステップＴ８）。解析サーバ３０においては、通知された画像数の画像データの受信が可能な状態となると、送信許可通知がコンソール５０に送信される（ステップＴ９）。コンソール５０においては、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０から送信許可通知が受信されると、選択されたフレーム画像群の間引きデータが解析サーバ３０へ送信される（ステップＴ１０）。なお、選択された一連のフレーム画像群の間引きデータに、患者情報、撮影順を示す番号等の情報が付帯される（例えば、ＤＩＣＯＭマルチフォーマットのファイルフォーマットで画像データのヘッダ領域に書き込まれる）。
【０１４１】
解析サーバ３０においては、コンソール５０より通知された枚数の画像の取得が終了すると、取得完了通知がコンソール５０に送信される（ステップＴ１１）。そして、解析処理が実行される（ステップＴ１１）。解析処理においては、第１の実施の形態で説明したように、ワーピング処理を行わないことが処理時間の短縮化の点から好ましい。解析処理の例は、第１の実施の形態において図６のステップＳ１９で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１４２】
解析が終了すると、解析結果のデータがコンソール５０に送信される。コンソール５０においては、解析結果のデータが診断対象として選択されている患者情報と対応付けて記憶部５２に記憶され、撮影・解析処理Ｂは終了する。
【０１４３】
第２の実施の形態の診断支援情報生成システム３００によれば、間引き処理後のフレーム画像が解析サーバ３０に送信されるので、撮影された画像データ全体を送信する場合に比べて通信時間を抑え、短時間で解析サーバ３０に解析に必要な画像データを送信することができる。間引きされたフレーム画像としては、ポジショニング確認用にコンソール５で作成されたものを再使用することができるので、わざわざ再度間引き処理を行う必要がない。また、解析サーバ３０において、ワーピング処理を施さずに間引きデータを用いて解析処理を行うことで、画像データ全体を用いてワーピング処理を行って解析処理を行う場合に比べて大幅に解析処理の処理時間を短縮することが可能となり、応答性のよい解析サービスを提供することが可能となる。更に、コンソール５０において、送信するフレーム画像からＲＯＩ領域を抽出し、抽出されたＲＯＩ領域の画像データのみを解析サーバ３０に送信することとすると、通信時間及び解析サーバ３０での処理時間を短縮することができ、より早期に解析結果を取得することが可能となる。
【０１４４】
以上説明したように、診断支援情報生成システムによれば、動態撮影を行う場合、コンソール５は、ＦＰＤ９ａにフレームレート３．７５枚／秒の画像読取条件を設定する。ＦＰＤ９ａは、設定されたフレームレートで撮影を行う。
従って、撮影対象の部位に応じて、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することができる。
【０１４５】
また、コンソール５は、撮影により得られた複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施して解析用ＷＳ８に送信し、解析用ＷＳ８は間引きにより画素数が低減されたフレーム画像を用いて特徴量を算出するので、演算に要するデータ量を大幅に 削減し、解析に要する処理時間を大幅に短縮することができる。
【０１４６】
また、解析用ＷＳ８及び解析サーバ３０は、被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて被写体の動態の特徴量を算出するので、動態の正しい解析結果を得ることができる。
【０１４７】
被写体の呼吸運動に関する特徴量、例えば、被写体がＣＯＰＤであるか否かの指標となる特徴量である最大気流速度の比(呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の比)等を算出する場合は、フレームレートを３．７５枚／秒とすれば、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることなく、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑えることが可能となる。
【０１４８】
なお、上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施の形態においては、コンソール５やコンソール５０において間引き処理を行うこととして説明したが、例えば、特許第４，５４６,１７４号公報のように、動態画像を撮影する撮影装置側（本実施の形態ではＦＰＤ９ａ）でビニング処理や単純間引き処理を行い、処理済みのフレーム画像をコンソール５に送信することとしてもよい。このようにすれば、ＦＰＤとコンソールとの間での画像データの転送時間も短縮することができるので、更に好ましい。
【０１４９】
また、上記第１の実施の形態においては、解析用ＷＳ８をコンソール５とは別体で設ける構成としたが、コンソール５が解析用プログラムを備えて解析処理を行う構成としてもよい。このようにすれば、コンソール５から解析用ＷＳ８へ画像データを送信する時間を省くことが可能となるとともに、他のコンソール５による解析によって処理が遅れるといった事態を防止することができる。
【０１５０】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてＨＤＤや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【０１５１】
その他、診断支援情報生成システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１００ 診断支援情報生成システム
１ ブッキー装置
１１ 制御部
１２ 検出器装着部
１３ 通信Ｉ／Ｆ
１４ 駆動部
１５ バス
２ ブッキー装置
２１ 制御部
２２ 検出器装着部
２３ 通信Ｉ／Ｆ
２４ 駆動部
２５ バス
３ａ 放射線源
３ｂ 放射線源
３ｃ 放射線源
４ クレードル
５ コンソール
５１ 制御部
５２ 記憶部
５２１ 撮影管理テーブル
５３ 入力部
５４ 表示部
５４１ 選択用画面
５５ 通信Ｉ／Ｆ
５６ ネットワーク通信部
５７ バス
９ａ ＦＰＤ
９ｂ ＦＰＤ
９１ 制御部
９２ 検出部
９３ 記憶部
９４ コネクタ
９５ バッテリ
９６ 無線通信部
９７ バス
６ 操作卓
７ ＨＩＳ／ＲＩＳ
８ 解析用ＷＳ
１０ ＰＡＣＳ
２０ 受付装置
５０ コンソール
３０ 解析サーバ
２００ 診断支援情報生成システム
３００ 診断支援情報生成システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動態診断支援情報生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して胸部等の動態画像を撮影し、診断に応用する試みがなされるようになってきている。例えば、特許文献１には、胸部の動態画像を撮影する放射線画像取得装置が記載されている。この特許文献１には、動態画像を医師が観察した際に呼吸運動の安定した追跡認識を可能とするために、動態画像の撮影速度は１秒あたり３フレーム以上とすることが記載されている。
【０００３】
また、動態撮影で得られた一連のフレーム画像に基づいて当該動態に関する特徴量を算出し、早期診断に向けて診断支援情報として医師に提供することが提案されている。例えば、特許文献２には、動態画像を構成する複数のフレーム画像間で信号値の差を示す差分画像を生成し、生成された差分画像から各信号値の最大値を求めて表示する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１２７７５号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、動態画像を解析して特徴量を算出する際の最適な撮影速度（フレームレート）については記載されていない。
一般的には、フレームレートを増加させるほど精度の良い解析結果が得られるように思われる。しかし、例えば、動態撮影の各撮影における照射線量を一定とした場合、１秒当たりの撮影枚数であるフレームレートが大きくなるほど患者の被曝線量が増加し、好ましくない。一方、動態撮影におけるトータルの照射線量を一定とすると、フレームレートが大きくなるほど個々のフレーム画像におけるノイズが増え、解析結果に影響する。また、フレームレートが増大するほどデータ量が増え、解析に時間がかかってしまう。
そこで、本願発明者らは、鋭意検討の結果、解析用の動態画像を撮影する際に、診断に使用し得る解析結果が出力でき、データ転送や解析演算の処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのないフレームレートを見出した。
【０００６】
本発明の課題は、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
パルス照射可能な放射線源と、
２次元状に配置された複数の検出素子を有し、前記複数の検出素子のそれぞれにおいて前記放射線源によりパルス照射された放射線を検出して順次フレーム画像を生成する放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器により前記被写体の動態を撮影することにより得られた複数のフレーム画像に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する解析手段と、
を備える動態診断支援情報生成システムであって、
前記放射線検出器におけるフレームレートが３．７５枚／秒以上である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施す間引き処理手段を備え、
前記解析手段は、前記間引き処理手段により間引き処理された前記複数のフレーム画像に基づいて特徴量の算出を行う。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、
前記間引き処理手段は、前記放射線検出器に設けられている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、
前記解析手段は、前記被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、
前記動態診断支援情報生成システムは、前記放射線源と前記放射線検出器により胸部の動態撮影を行い、
前記解析手段は、前記被写体の呼吸運動に関する特徴量を算出する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、
前記解析手段は、呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の指標となる特徴量を算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る診断支援情報生成システムの全体構成を示す図である。
【図２】ブッキー装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】コンソールの機能的構成を示すブロック図である。
【図４】撮影管理テーブルのデータ格納例を示す図である。
【図５】ＦＰＤの機能的構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態における診断支援情報生成システムの動作を示すフロー図である。
【図７】選択用画面の一例を示す図である。
【図８】胸部側面の時間的な変化を示す図である。
【図９】胸部正面の時間的な変化を示す図である。
【図１０】小領域のブロックサイズを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果及び処理時間の評価結果を示す図である。
【図１１Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１１Ｂ】ブロックサイズ５ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１１Ｃ】ブロックサイズ１０ｍｍ角としたときの最大流速比の解析結果を示す図である。
【図１２Ａ】各フレーム画像の照射線量を一定としてフレームレートを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、患者被曝の評価結果を示す図である。
【図１２Ｂ】トータルの照射線量を一定としてフレームレートを変化させたときの解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、Ｓ／Ｎの評価結果を示す図である。
【図１３Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを２枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｂ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｃ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを７．５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｄ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを１５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１３Ｅ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３０枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１４Ａ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｂ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを７．５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｃ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを１５枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１４Ｄ】ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３０枚／秒、トータルの照射線量一定としたときの血流拍動タイミングのフレーム間差分画像の一例を示す図である。
【図１５Ａ】上段は、ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定とし、ビニング処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角、フレームレートを３．７５枚／秒、トータルの照射線量一定とし、間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】上段は、換気のフレーム間差分画像にブロックサイズ２ｍｍ角でビニング処理を施したときの一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角で間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１５Ｃ】上段は、血流のフレーム間差分画像にブロックサイズ２ｍｍ角でビニング処理を施したときの一例を示す図、下段は、ブロックサイズ２ｍｍ角で間引き処理を施したときの最大流速比の解析結果の一例を示す図である。
【図１６】診断支援情報生成システムの変形例を示す図である。
【図１７】第２の実施の形態における診断支援情報生成システムの全体構成を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態における診断支援情報生成システムの動作を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る診断支援情報生成システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の図示例のものに限定されるものではない。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る診断支援情報生成システム１００の全体構成例を示す図である。
図１に示す撮影室Ｒ１〜Ｒ３は、患者の身体の一部である被写体（すなわち患者の撮影部位）に放射線を照射して被写体の動態撮影又は静止画撮影を行うための室である。
動態撮影とは、被写体に対し、Ｘ線等の放射線をパルス的に連続照射して複数の画像を取得（即ち、連続撮影）することをいう。動態撮影では、例えば、呼吸運動に伴う肺の膨張及び収縮の形態変化、心臓の拍動等の、周期性（サイクル）を持つ被写体の動態を撮影する。この連続撮影により得られた一連の画像を動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像のそれぞれをフレーム画像と呼ぶ。
静止画撮影とは、従来のフィルム方式やＣＲ方式と同様に撮影部位の濃度分解能に基づく診断に使用されるもので、被写体に対し、Ｘ線等の放射線を１回照射して一枚の静止画像を取得する ことをいう。
【００１７】
撮影室Ｒ１は、単射及び連射が可能な放射線源３ａが設けられた、被写体の動態撮影又は静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ１には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ａと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が備えられている。
【００１８】
撮影室Ｒ２は、単射のみが可能な放射線源３ｂ及びポータブル撮影用の放射線源３ｃが設けられた、被写体の静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ２には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ｂ、３ｃと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が設けられている。
【００１９】
撮影室Ｒ３は、放射線源３ｂが設けられた、被写体の静止画撮影をするための室である。
撮影室Ｒ３には、例えば、立位撮影用のブッキー装置１と、臥位撮影用のブッキー装置２と、放射線源３ｂと、クレードル４と、コンソール５と、操作卓６と、アクセスポイントＡＰと、が設けられている。
【００２０】
なお、各撮影室Ｒ１〜Ｒ３には前室Ｒａと撮影実施室Ｒｂが設けられ、前室Ｒａにコンソール５及び操作卓６が備えられることで、撮影技師等の操作者の被曝を防止するようになっている。
【００２１】
ブッキー装置１は、立位での撮影時にＦＰＤ９ａ又は９ｂを保持して撮影を行うための装置である。
図２に、ブッキー装置１の機能構成例を示す。図２に示すように、ブッキー装置１は、
制御部１１と、検出器装着部１２と、通信Ｉ／Ｆ１３と、駆動部１４とを備えて構成されている。
【００２２】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）により構成される。制御部１１のＲＯＭには、ブッキー装置１の各部を制御するための各種処理プログラムや処理に必要なデータ、当該ブッキー装置１の識別情報であるブッキーＩＤ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によりブッキー装置１各部の動作を統括的に制御する。
例えば、制御部１１は、検出器装着部１２にＦＰＤ９ａ又は９ｂが装着されると、装着されたＦＰＤにコネクタ１２ｂを介してＦＰＤＩＤ（ＦＰＤの識別情報）の送信要求を行い、ＦＰＤＩＤが受信されると、自己の識別番号であるブッキーＩＤをＦＰＤＩＤに対応付けて通信Ｉ／Ｆ１３を介してコンソール５に送信する。また、受信されたＦＰＤＩＤを一時的にＲＡＭに記憶する。
また、例えば、制御部１１は、検出器装着部１２からＦＰＤが抜き取られると、通信Ｉ／Ｆ１３を介してコンソール５にＦＰＤＩＤを送信し、当該ＦＰＤＩＤの（撮影管理テーブル５２１からの）消去要求を行う。
【００２３】
検出器装着部１２は、ＦＰＤ（ＦＰＤ９ａ又はＦＰＤ９ｂ）を保持するための保持部１２ａと、保持部１２ａに装着されたＦＰＤのコネクタ９４を接続するためのコネクタ１２ｂとを有する。コネクタ１２ｂは、保持部１２ａに装着されたＦＰＤとの間でデータ送受信を行ったり、ＦＰＤに電力を供給したりする。
【００２４】
通信Ｉ／Ｆ１３は、アクセスポイントＡＰを介してコンソール５等の外部機器と通信ケールを介してデータ送受信を行うためのインターフェースである。
【００２５】
駆動部１４は、図示しないフットスイッチ等の操作に応じて検出器装着部１２を垂直方向又は水平方向に移動させる。
【００２６】
ブッキー装置２は、臥位での撮影時にＦＰＤ９ａ又は９ｂを保持して撮影を行うための装置である。
ブッキー装置２は、制御部２１と、検出器装着部２２と、通信Ｉ／Ｆ２３と、駆動部２４とを備えて構成されている。制御部２１、検出器装着部２２、通信Ｉ／Ｆ２３、駆動部２４は、それぞれ上述の制御部１１、検出器装着部１２、通信Ｉ／Ｆ１３、駆動部１４と同様の構成であるので説明を援用する。更に、ブッキー装置２は、被写体を載置するための被写体台２６を備える。
【００２７】
放射線源３ａは、単射及び連射（パルス照射）が可能な放射線発生装置である。放射線源３ａは、例えば、撮影室Ｒ１、Ｒ３の天井から吊り下げられており、撮影時にはコンソール５からの指示に基づいて起動され、図示しない駆動機構によりにより所定の位置、向きに調整されるようになっている。そして、放射線の照射方向を変えることで、立位用のブッキー装置１又は臥位用のブッキー装置２に装着されたＦＰＤ９ａ又は９ｂに対して放射線を照射することができるようになっている。また、放射線源３ａは、コンソール５からの指示に従って放射線を１回又は連続して照射し、静止画撮影又は動態撮影を行う。
【００２８】
放射線源３ｂは、単射のみが可能な放射線発生装置である。放射線源３ｂは、例えば、撮影室Ｒ２の天井から吊り下げられており、撮影時にはコンソール５からの指示に基づいて起動され、図示しない駆動機構によりにより所定の位置、向きに調整されるようになっている。そして、放射線の照射方向を変えることで、立位用のブッキー装置１又は臥位用のブッキー装置２に装着されたＦＰＤ９ａ又は９ｂに対して放射線を照射することができるようになっている。また、放射線源３ｂは、コンソール５からの指示に従って放射線を１回照射し、静止画撮影を行う。
【００２９】
放射線源３ｃは、移動可能なポータブル撮影用の放射線源である。放射線源３ｃは、単射のみが可能である。
【００３０】
クレードル４は、装着されたＦＰＤと接続するための図示しないコネクタを有し、ＦＰＤが装着されると、コネクタを介して装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得して、コンソール５に通知する。
コンソール５は、当該ＦＰＤＩＤを取得すると、以後、当該ＦＰＤを自己の制御下におき、起動やスリープ遷移等を制御する。
なお、本実施の形態においては、ＦＰＤを撮影室内に持ち込んだ際及び持ち出す際にクレードル４に装着することで、ＦＰＤの撮影室への侵入及び持ち出しをクレードル４を介してコンソール５で検知できるようになっている。
なお、ＦＰＤの撮影室への侵入及び持ち出しは、上記のクレードル方式以外も採用可能で、例えば、ＷＯ２００８／１１１３５５号公報に開示されているＲＦＩＤ方式等を用いることができる。
【００３１】
コンソール５は、放射線源３ａ、３ｂやＦＰＤ９ａ、９ｂを制御することにより撮影を制御するための装置である。コンソール５は、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してＨＩＳ／ＲＩＳ（Hospital Information System/ Radiology Information System）７、解析用ＷＳ８、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）１０等に接続されており、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から送信された撮影オーダ情報に基づいて、コンソール５が対応つけられている（設置されている）撮影室でそのオーダの撮影が可能であるか否かを判断し、判断結果を表示する。そして、撮影が可能である場合、コンソール５は撮影に用いられる放射線源及びＦＰＤを起動させる等の制御をして撮影を行わせる。
【００３２】
図３に、コンソール５の要部構成例を示す。図３に示すように、コンソール５は、制御部５１、記憶部５２、入力部５３、表示部５４、通信Ｉ／Ｆ５５、ネットワーク通信部５６等を備えて構成されており、各部はバス５７により接続されている。
【００３３】
制御部５１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部５１のＣＰＵは、記憶部５２に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
例えば、制御部５１は、通信Ｉ／Ｆ５５を介してＦＰＤＩＤ及びブッキーＩＤが受信されると、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１（図４参照）の受信されたブッキーＩＤに対応する領域にＦＰＤＩＤを書き込む。また、制御部５１は、通信Ｉ／Ｆ５５を介してクレードル４からＦＰＤＩＤが受信されると、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１のブッキーＩＤが対応付けられていない領域にＦＰＤＩＤを書き込む。また、制御部５１は、ブッキー装置１又は２を介して画像データが受信されると、画像受信時刻を撮影管理テーブル５２１の送信元のブッキー装置のブッキーＩＤに対応する領域に記憶させる。
【００３４】
また、例えば、制御部５１は、所定時間毎にネットワーク通信部５６を介してＨＩＳ／ＲＩＳ７に問い合わせを行い、新たにＨＩＳ／ＲＩＳ７で登録された撮影オーダ情報を取得する。
また、例えば、制御部５１は、後述する撮影・解析処理を実行し、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から取得した撮影オーダ情報に基づいて、このコンソール５が設置されている撮影室でそのオーダの撮影が可能であるか否かを判断し、判断結果を表示する。そして、撮影が可能である場合、コンソール５は撮影に用いられる放射線源及び撮影に用いられるＦＰＤを制御して撮影を行わせる。
【００３５】
記憶部５２は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリ等で構成
されている。
【００３６】
記憶部５２には、各種のプログラム及びデータが記憶されている。
例えば、記憶部５２には、各撮影室における撮影を管理するための撮影管理テーブル５２１が記憶されている。
図４に、撮影管理テーブル５２１のデータ格納例を示す。図４に示すように、撮影管理テーブル５２１には、「ブッキーＩＤ」、「管球タイプ」、「ＦＰＤＩＤ」、「画像受信時刻」等の項目が設けられている。「ブッキーＩＤ」、「管球タイプ」の領域には、当該コンソール５が設置されている撮影室に設けられているブッキー装置及び放射線源のタイプの情報が予め設定されている。ブッキーＩＤに対応付けられている「ＦＰＤＩＤ」の領域は、そのブッキーＩＤに装着されているＦＰＤを管理するための領域であり、ブッキー装置からＦＰＤＩＤ及びブッキーＩＤが受信された際に、受信されたＦＰＤＩＤがブッキーＩＤに対応付けて格納される。また、ブッキーＩＤが対応付けられていない「ＦＰＤＩＤ」の領域は、撮影室に存在するＦＰＤを管理するための領域であり、クレードル４からＦＰＤＩＤが受信された際に、受信されたＦＰＤＩＤが格納される。なお、ブッキー装置からＦＰＤが抜き取られてＦＰＤＩＤの消去要求が受信された場合には、制御部５１により消去要求されたＦＰＤＩＤのうち当該ブッキーＩＤに対応して格納されているＦＰＤＩＤは消去される。また、ブッキーＩＤが対応付けられていない「ＦＰＤＩＤ」の領域に格納されているＦＰＤＩＤがクレードル４から受信されると、制御部５１によりそのＦＰＤＩＤのＦＰＤは撮影室から持ち出された（即ち、撮影室に存在しなくなった）と判断され、そのＦＰＤＩＤは撮影管理テーブル５２１から消去される。また、「画像受信時刻」には、通信Ｉ／Ｆ５５から画像データが受信された際に、その時刻が格納される。
【００３７】
また、記憶部５２には、画像データから患部を検出するための自動部位認識に基づく階調処理・周波数処理等の画像処理を行うためのプログラム等、各種のプログラムが記憶されているほか、撮影画像の画像データを部位毎の診断に適した画質に調整するための画像処理パラメータ（階調処理に用いる階調曲線を定義したルックアップテーブル、周波数処理の強調度等）等が記憶されている。
【００３８】
また、記憶部５２には、撮影の種類（動態又は静止画）と撮影部位との組み合わせに対応付けて放射線照射条件及び画像読取条件が記憶されている。放射線照射条件は、例えば、連続照射時のパルスレート、パルス幅、パルス間隔、１撮影あたりの撮影フレーム数、Ｘ線管電流の値、Ｘ線管電圧の値、フィルタ種等である。パルスレートは、１秒あたりの放射線照射回数であり、後述するフレームレートと一致している。パルス幅は、放射線照射１回当たりの放射線照射時間である。パルス間隔は、連続撮影において、１回の放射線照射開始から次の放射線照射開始までの時間であり、後述するフレーム間隔と一致している。画像読取条件は、例えば、フレームレート、フレーム間隔、画素サイズ、画像サイズ（マトリックスサイズ）等である。フレームレートは、１秒あたりに取得するフレーム画像数であり、パルスレートと一致している。フレーム間隔は、連続撮影において、１回のフレーム画像の取得動作開始から次のフレーム画像の取得動作開始までの時間であり、パルス間隔と一致している。
【００３９】
また、記憶部５２には、診断支援情報生成システム１００に登録されている各ＦＰＤ９ａ、９ｂのＦＰＤＩＤと、そのＦＰＤで撮影可能な撮影の種類（動態、静止画）とが対応付けて記憶されている。また、記憶部５２には、診断支援情報生成システム１００に登録されている各ブッキー装置１、２のブッキーＩＤと、そのブッキー装置で撮影可能な体位（立位又は臥位）とが対応付けて記憶されている。
【００４０】
また、記憶部５２は、所定時間毎にＨＩＳ／ＲＩＳ７から送信される撮影オーダ情報を記憶する。
【００４１】
入力部５３は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部５１に出力する。
【００４２】
表示部５４は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等のモニタを備えて構成されており、制御部５１から入力される表示信号の指
示に従って、各種画面を表示する。
なお、表示部５４の画面上に、透明電極を格子状に配置した感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネル（図示せず）を形成し、表示部５４と入力部５３とが一体に構成されるタッチスクリーンとしてもよい。この場合、タッチパネルは、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号が操作信号として制御部５１に出力されるように構成される。なお、表示部５４は、一般的なＰＣ（Personal Computer）に用いられるモニタよりも高精細のものであってもよい。
【００４３】
通信Ｉ／Ｆ５５は、ブッキー装置１、ブッキー装置２、放射線源３ａ〜３ｃ、ＦＰＤ９ａ又は９ｂとアクセスポイントＡＰを介して接続し、無線、または有線によりデータ送受信を行うためのインターフェースである。本実施形態において、通信Ｉ／Ｆ５５はアクセスポイントＡＰを介して必要に応じてＦＰＤ９ａ、９ｂに対してポーリング信号を送信する。
【００４４】
ネットワーク通信部５６は、ネットワークインターフェース等により構成され、スイッチングハブを介して通信ネットワークＮに接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。
【００４５】
操作卓６は、撮影室内の放射線源に接続され、放射線照射指示を入力するための入力装置である。
【００４６】
ＨＩＳ／ＲＩＳ７は、問診結果等に基づくオペレータによる登録操作に応じて撮影オーダ情報を生成する。撮影オーダ情報は、例えば被写体となる患者の氏名等の患者情報や、撮影部位、撮影方向、体位（立位、臥位）、撮影方法、解析要否、解析項目等の撮影予約に関する情報等を含んでいる。なお、撮影オーダ情報はここに例示したものに限定されず、これ以外の情報を含んでいてもよいし、上記に例示した情報のうちの一部でもよい。
【００４７】
解析用ＷＳ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される制御部と、解析用プログラムを記憶する記憶部と、入力部と、表示部と、通信ネットワークＮを介してコンソール５等の外部機器とデータ送受信を行うための通信部とを備えて構成されるワークステーションである。解析用ＷＳ８は、制御部と記憶部に記憶されている解析用プログラムとの協働により、コンソール５から送信された一連のフレーム画像に基づいて解析処理を行い、解析結果をコンソール５に送信する。
【００４８】
ＦＰＤ９ａは、パルス照射撮影可能な動態撮影及び静止画撮影対応の放射線検出器である。
図５に、ＦＰＤ９ａの機能構成例を示す。図５に示すように、ＦＰＤ９ａは、制御部９１、検出部９２、記憶部９３、コネクタ９４、バッテリ９５、無線通信部９６等を備えて構成され、各部はバス９７により接続されている。
【００４９】
制御部９１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により構成される。制御部９１のＣＰＵは、記憶部９３に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
例えば、制御部９１は、コネクタ９４を介して接続されたブッキー装置１又は２からの要求に応じてＦＰＤ９ａの識別情報であるＦＰＤＩＤを記憶部９３から読み出して要求元のブッキー装置に送信する。
また、例えば、制御部９１は、コンソール５から入力された画像読取条件に基づいて検出部９２のスイッチング部を制御して、各放射線検出素子（以下、検出素子）に蓄積された電気信号の読み取りをスイッチングしていき、検出部９２に蓄積された電気信号を読み取ることにより、画像データ（静止画像又はフレーム画像）を生成する。そして、制御部９１は、生成した画像データを、順次コネクタ９４及びブッキー装置１又は２を介してコンソール５に出力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影終了後に、纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５に出力することとしても良い。
なお、ＦＰＤ９aは、ブッキーに装填されない単体使用時には、バッテリ駆動及び無線通信する構成であるが、動態撮影の場合には、登録第４，５６１，７３０号公報に開示されているように、ブッキーを介した外部電力供給及び有線通信する構成に変更することが好ましい。これは、静止画撮影に比べ、データ転送容量や転送時間が圧倒的に増えるので、一のフレーム画像の転送中に他のフレーム画像の撮影（読取り）に対しノイズを与えないため、且つ、転送時間自体を短くするためであり、さらに、一連の撮影途中のバッテリ切れを防止するためである。
【００５０】
検出部９２は、例えば、ガラス基板等を有しており、基板上の所定位置に、放射線源３ａ〜３ｃの何れかから照射されて少なくとも被写体を透過した放射線をその強度に応じて検出し、検出した放射線を電気信号に変換して蓄積する複数の検出素子が二次元状に配列されている。検出素子は、フォトダイオード等の半導体イメージセンサにより構成される。各検出素子は、例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング部に接続され、スイッチング部により電気信号の蓄積及び読み出しが制御される。
なお、生成された静止画像又はフレーム画像を構成する各画素は、検出部９２の各検出素子のそれぞれから出力された信号値（ここでは、濃度値と呼称する）を示す。
【００５１】
記憶部９３は、例えば半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶部９３には、検出部９２を制御するための各種プログラムや自己の識別情報であるＦＰＤＩＤ等が記憶されている。また、記憶部９３には、検出部９２から出力された画像データが一時的に記憶される。
【００５２】
コネクタ９４は、ブッキー装置１、２側のコネクタと接続し、ブッキー装置１又は２とのデータ送受信を行う。また、コネクタ９４は、ブッキー装置１又は２のコネクタから供給される電力を各機能部へ供給する。なお、バッテリ９５を充電する構成としても良い。
【００５３】
バッテリ９５は、制御部９１の制御に基づいて、ＦＰＤ９ａの各部に電力を供給する。バッテリ９５としては、例えばニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の充電自在な電池等を適用することができる。
【００５４】
ＦＰＤ９ｂは、ＦＰＤ９ａと同様に、制御部９１、検出部９２、記憶部９３、コネクタ９４、バッテリ９５を備えて構成されるが、フレームレートの設定はできない。即ち、ＦＰＤ９ｂは、静止画撮影のみが可能である。
また、単体での使用は勿論のこと、ブッキー装置に装填しても使用可能で、ブッキー装置に装填時には、コネクタ接続により、バッテリ／無線方式から、有線／電力供給方式に切り替えることができる。従い、複数の患者を連続的に静止画撮影する場合に於いても、バッテリ切れを気にする必要がなくなる。
【００５５】
ＰＡＣＳ１０は、画像データ等を保存するサーバ装置と、当該サーバ装置から診断用の画像を取得して表示するための読影端末とを備えて構成される。ＰＡＣＳ１０のサーバ装置は、コンソール５から送信された画像データや解析結果のデータを撮影オーダ情報に対応付けて記憶する。
【００５６】
次に、診断支援情報生成システム１００における撮影動作について説明する。
図６に、診断支援情報生成システム１００において実行される撮影・解析処理の流れを示す。図６のコンソール５側の処理は、コンソール５の制御部５１と記憶部５２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。解析用ＷＳ８側の処理は、解析用ＷＳ８の制御部と記憶部に記憶されている解析プログラムとの協働により実行される。
【００５７】
まず、撮影技師等の操作者は、何れかの撮影室のコンソール５の入力部５３を操作して撮影オーダ情報の一覧を表示する撮影オーダリスト画面を表示部５４に表示させる。そして、入力部５３を操作することにより撮影オーダリスト画面から撮影対象の撮影オーダ情報を指定する。
【００５８】
コンソール５においては、入力部５３により撮影対象の撮影オーダ情報が指定されると（ステップＳ１）、記憶部５２の撮影管理テーブル５２１が参照され、当該コンソール５が設置されている撮影室で選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能であるか否かが判断される（ステップＳ２）。例えば、撮影オーダ情報により動態撮影が指示されていた場合、撮影管理テーブル５２１が参照され、その撮影室に、連射が可能な管球タイプの放射線源及び動態撮影対応のＦＰＤが存在し、かつ、そのＦＰＤが使用中ではない場合（画像受信時刻から予め定められた時間経過している場合）に、動態撮影が可能であると判断される。
【００５９】
当該コンソール５が設置されている撮影室において、選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能であると判断されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に移行する。
【００６０】
当該撮影室では選択された撮影オーダ情報に基づく撮影が不可能であると判断されると（ステップＳ２：ＮＯ）、表示部５４に警告が表示される（ステップＳ３）。例えば、撮影オーダ情報により動態撮影が指示されているにもかかわらず、連射可能な管球が撮影室に存在していないと判断されると（図１の撮影室Ｒ２のような場合）、「この撮影室では撮影できません」等の警告が表示される。また、例えば、撮影オーダ情報により指定された体位を動態撮影するためのブッキー装置に動態撮影対応のＦＰＤ９ａが装着されていないと判断されると、「立位（臥位）用のブッキー装置にＦＰＤ９ａを装着してください」等の警告が表示される。そして、撮影・解析処理は終了する。なお、撮影オーダ情報により指定された体位を動態撮影するためのブッキー装置に動態撮影対応のＦＰＤ９ａが装着されていない場合、動態撮影対応のＦＰＤを該当するブッキー装置に装着すれば、撮影管理テーブル５２１の内容は更新される。従って、撮影可能と判断され、処理はステップＳ４に移行する。
なお、この場合、一旦、撮影室内でＦＰＤの入替操作を行って、再度コンソールまで戻り、再度ステップＳ１の処理から行わせ、確実性を高めるフローとしても良い。
【００６１】
ステップＳ４においては、指定された撮影オーダ情報の撮影が可能な放射線源及びＦＰＤが起動され、使用されるブッキー装置に応じて放射線源の向き及び位置が調整される。撮影技師により被写体に応じてＦＰＤやブッキー装置の位置等が調整されると、それに応じて放射線源の向き及び位置が調整される（ステップＳ４）。また、記憶部５２から撮影する部位や動態撮影か静止画撮影かの別に応じた放射線照射条件及び画像読取条件が読み出され、放射線源に放射線照射条件が設定されるとともに、ブッキー装置を介してＦＰＤに画像読取条件が設定される（ステップＳ５）。動態撮影の結果を用いて解析を行う場合は、診断に使用し得る解析精度を確保するため、フレームレートが３．７５枚／秒以上に設定される。ここで、操作者は、肺野の動態撮影の場合、安静呼吸の動態を撮影するために被験者に楽にするように指示し、安静呼吸を続けるよう促す。撮影準備が整った時点で、技師は前室へ移動し、操作卓６を操作して放射線照射指示を入力する。
【００６２】
操作卓６からの放射線照射指示が入力されると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、撮影に使用される放射線源及びＦＰＤが制御され、撮影が行われる（ステップＳ７）。
動態撮影の場合は、ステップＳ５で設定されたパルス間隔で放射線源３ａにより放射線が照射され、ステップＳ５で設定されたフレームレートでＦＰＤ９ａによりフレーム画像が取得される。予め定められたフレーム画像数の撮影が終了すると、制御部５１により放射線源３ａ及びＦＰＤ９ａに撮影終了の指示が出力され、撮影動作が停止される。撮影されるフレーム画像数は、少なくとも動態１サイクルが撮影できる枚数である。撮影により取得されたフレーム画像はＦＰＤ９ａからブッキー装置を介して順次コンソール５に入力される。
なお、撮影オーダ情報により解析が指示されていない場合には、オフセット補正用のダーク画像を読取り、コンソール５に入力することとしても良い。
静止画撮影の場合は、ステップＳ５で設定された条件で被写体の１枚の静止画像及びオフセット補正用の１または数枚のダーク画像が撮影される。撮影により取得された静止画像及びダーク画像は、ＦＰＤからブッキー装置を介してコンソール５に入力される。
【００６３】
次いで、解析用ＷＳ８で解析を行うか否かが判断される（ステップＳ８）。ここで、解析用ＷＳ８において解析を行うか否かの判断は、例えば、ステップＳ１で指定された撮影オーダ情報に基づいて判断される。撮影オーダ情報により静止画撮影がオーダされていれば、解析は行わないと判断される。動態撮影がオーダされている場合は、撮影オーダ情報により解析が必要である旨を示す情報が含まれている場合に、解析が必要であると判断される。
【００６４】
解析用ＷＳ８で解析を行わないと判断されると（ステップＳ８；ＮＯ）、撮影により得られた画像に対して補正処理が行われ（ステップＳ９）、処理はステップＳ１０に移行する。ステップＳ９の補正処理においては、上述のダーク画像を用いたオフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、ラグ（残像）補正処理等の補正処理が必要に応じて行われる。解析を行う場合は、処理時間の短縮化優先するためにこれらの補正処理を省略しても良く、処理はステップＳ１０に移行する。
本件発明者等は、動態解析においては、静止画のような個々の画素の絶対的出力値はあまり重要ではなく、個々の画素におけるフレーム間の相対的出力値（変動成分）に基づく特徴量の算出が基本となっているため、上記の補正処理の一部或いは全部を省略しても、補正処理を行った場合と略同等の解析結果を得ることが可能である知見を得た。従い、解析結果を得るまでの時間を短縮するため、一部或いは全部の補正処理を省略することできる。
【００６５】
ステップＳ１０においては、撮影により得られたフレーム画像又は静止画像が撮影オーダ情報と対応付けて記憶部５２に記憶される（ステップＳ１０）。なお、撮影に得られたフレーム画像には、撮影順を示す番号が付与され、各画像のヘッダ情報等に記憶される。
【００６６】
次いで、順次入力された画像が間引き処理され、表示部５４に表示される（ステップＳ１１）。ここでいう間引き処理は、各フレーム画像や静止画像の画素数を減らす処理を指す。例えば、所定の画素間隔毎の画素で構成された間引き画像を作成する処理（単純間引き処理と呼ぶ）と、フレーム画像を所定サイズの画素ブロック単位、例えば、２ｍｍ×２ｍｍ角単位の小領域に分割し、各小領域内の画素の信号値の代表値（ここでは、平均信号値とする）を算出して小領域内の画素の信号値を算出された代表値に置き換えるビニング処理が含まれる。ビニング処理では、各小領域単位を一つの画素とみなして取り扱うことで、処理対象の画素数を低減することができる。ビニング処理では、動態画像の場合、各フレーム画像間の対応する各小領域は検出素子の同じ位置の出力を示す画素群からなるように分割が行われる。例えば、フレーム画像上の同一画素位置（０、０）を基点として２ｍｍ×２ｍｍ角で分割が行われる。なお、ビニング処理における各画素ブロックのサイズは、診断対象（即ち、解析対象）となる撮影部位に応じたサイズとすることが好ましい。また、後段で解析処理を行う場合には、解析により算出される特徴量に応じたサイズとすることが好ましい。
【００６７】
次いで、間引きされたフレーム画像が表示部５４に表示される（ステップＳ１２）。
撮影技師は、表示された動態画像によりポジショニング等を確認し、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）か、を判断する。そして、入力部５３を操作して、判断結果を入力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影の終了後に纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５へ出力されるようにしても良い。
【００６８】
入力部５３の所定の操作により撮影ＮＧを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、記憶部５２に記憶された一連のフレーム画像が削除され（ステップＳ１４）、本処理は終了する。なお、この場合、再撮影が行われることとなる。
入力部５３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、解析を行うか否かが判断される（ステップＳ１５）。解析を行うか否かの判断は、例えば、ステップＳ８で説明したのと同様の判断により行われる。解析を行わないと判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、撮影された静止画像又はフレーム画像が必要に応じて画像処理され、ネットワーク通信部５６を介してＰＡＣＳ１０のサーバ装置に送信される（ステップＳ１６）。なお、ＰＡＣＳ１０のサーバ装置においては、受信された静止画像又はフレーム画像が撮影オーダ情報に対応付けて保存される。
【００６９】
一方、解析を行うと判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、撮影により得られた一連のフレーム画像群から解析に使用するフレーム画像群を選択する処理が行われる（ステップＳ１７）。
【００７０】
ここで、ステップＳ１７の処理について説明する。ステップＳ１７においては、まず、表示部５４に、撮影により得られた一連のフレーム画像のサムネイル画像が撮影順に並べて表示された選択用画面５４１が表示される。図７に、選択用画面５４１の一例を示す。図７に示すように、選択用画面５４１には、一連のフレーム画像が並べて表示されているとともに、選択枠５４１ａが表示されている。
【００７１】
解析に必要となる枚数以上のフレーム画像を用いて解析を行うと、データ転送時間や解析処理時間がかかり、好ましくない。処理時間短縮のためには、撮影された一連のフレーム画像の中から解析に使用する枚数のフレーム画像を選択することが必要となる。一方、動態画像の解析は、後述するように、主として動態周期や隣接するフレーム画像間での信号値の差分等に基づき行われるので、動態画像の解析結果を被写体の真の特徴量を表す結果とするには、被写体の動態一周期以上の枚数の、連続する一連のフレーム画像が必要である。そこで、ステップＳ１７においては、解析に必要な枚数分の連続するフレーム画像を操作者が正しく選択するためのＧＵＩとして選択用画面５４１を提供する。具体的には、選択枠５４１ａを用いて選択させるようにすることで、連続しない１コマ毎の画像選択や、一周期に満たない選択を防止する。
【００７２】
選択枠５４１ａを表示するために、まず、解析に必要な画像枚数ｎが算出される。例えば、記憶部５２に平均的な成人等の動態周期を部位毎に記憶しておき、撮影に利用された画像読取条件に含まれるフレームレートと、被写体部位の動態周期とに基づいて、解析に必要な画像枚数ｎが算出される。例えば、肺の換気についての解析を行うのであれば、平均的な成人であれば呼吸周期が３．３秒前後であるので、フレームレートが５枚／秒であれば２０枚、フレームレートが７．５枚／秒であれば３０枚程度必要となる。解析に必要な枚数ｎが算出されると、連続するｎ枚のフレーム画像のサムネイル画像を囲う選択枠５４１ａが表示される。デフォルトでは、撮影順番が１番〜ｎ番までが選択枠５４１ａに囲まれて表示される。選択用画面５４１には、次ページボタン５４１ａ、最終ページボタン５４１ｃ、確定ボタン５４１ｄ等が設けられている。次ページボタン５４１ａが押下されると、次のページが表示される。最終ページボタン５４１ｃが押下されると、最終ページが表示される。操作者により一のサムネイル画像が選択されると、選択されたフレーム画像を先頭としてｎ枚の画像を囲った選択枠５４１ａが表示される。確定ボタン５４１ｄが押下されると、選択枠５４１ａで囲まれたサムネイル画像のフレーム画像群が解析に用いる画像として選択される。
なお、選択されたフレーム画像を先頭とすると必要な枚数が確保できない場合がある。このような場合は、選択用画面５４１上に警告をポップアップ表示する。このポップアップ画面でフレーム画像数不足のまま解析を行うか、選択しなおすかをユーザに選択させるようにしてもよい。また、本実施の形態においては、解析に使用する始点となるフレーム画像を選択させることとしているが、最終画像をユーザに選択させる構成としてもよい。
【００７３】
なお、解析項目によっては、連続する動態周期以上の一連のフレーム画像とともに、例えば肺野であれば最大呼気、最大吸気の画像が必要となる場合もある。このような場合には、選択枠５４１ａによる選択に加えて、単発でフレーム画像を選択することを可能とする。例えば、入力部５３のマウスによりフレーム画像のサムネイル画像をクリックすると、その画像が始点となるように選択枠５４１ａが移動し、ダブルクリックすると単発でフレーム画像が選択される。
【００７４】
一連のフレーム画像群から解析に使用するフレーム画像群が選択されると、選択されたフレーム画像の間引きデータが撮影オーダ情報と対応付けられ、ネットワーク通信部５６を介して解析用ＷＳ８に送信される（ステップＳ１８）。例えば、選択された一連のフレーム画像の間引きデータのそれぞれに、動態画像を識別するための識別ＩＤや、患者情報、撮影部位、放射線照射条件、画像読取条件（フレーム間隔等）、撮影順を示す番号、フレーム枚数、撮影日時等の情報が付帯され（例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）マルチフォーマットのファイルフォーマットで画像データのヘッダ領域に書き込まれ）、ネットワーク通信部５６を介して解析用ＷＳ８に送信される。また、解析項目も併せて解析用ＷＳ８に通知される。
【００７５】
解析用ＷＳ８においては、受信したフレーム画像群に基づいて解析処理が行われる（ステップＳ１９）。
解析処理の内容は、撮影部位毎に異なる。ここでは、肺野の解析を行う場合を例にとり説明する。
【００７６】
肺野の解析としては、肺野の局所的な動きを示す特徴量を算出する解析と、肺野全体の動きを示す特徴量を算出する解析とがある。また、換気機能を対象とする解析と、血流機能を対象とする解析とがある。
【００７７】
肺野の換気機能による局所的な信号変化を示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（１）〜（６）の項目が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、下記においては、解析に必要な処理を明確にするため、撮影されたフレーム画像の生データ（ＲＡＷデータ）から特徴量を算出する処理内容について説明するが、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、すでに各フレーム画像に、間引き処理の1種であるビニング処理が施されている（即ち、所定サイズの小領域に分割され、小領域毎に信号値の平均化が行われている）。
【００７８】
解析用ＷＳ８の解析処理においては、従来のようにワーピング処理を施してフレーム画像間の画素を対応付けて特徴量を算出するのではなく、ワーピング処理は施さずにＦＰＤ９ａにおける同一位置の検出素子の出力を示す画素を互いに対応付けて特徴量の算出を行い、特徴量の精度を維持したまま処理時間を大幅に短縮した点に特徴がある。
【００７９】
（１）換気−フレーム間差分画像
フレーム間差分画像は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→ノイズ除去処理
ビニング処理は、上述のように、各フレーム画像において、画像領域を所定サイズの画素ブロック単位の小領域に分割し、小領域毎に領域内画素の信号値の代表値、例えば、平均値を算出する（平均化する）処理である。なお、代表値としては、平均値に限らず、中央値、平均値、最頻値としてもよい。画素ブロックのサイズは、解析対象となる部位、及び／又は解析により算出される特徴量に応じたものとすることが解析精度向上の点から好ましい。
時間軸方向のローパスフィルタ処理は、換気による信号値の時間変化を抽出するための処理であり、例えば、カットオフ周波数０．５Ｈｚでフィルタリングする。
フレーム間差分処理は、一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同じ位置の検出素子から出力された領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、隣接するフレーム画像間で信号値の差分値を算出し、フレーム間差分画像を作成する処理である。
なお、フレーム間差分画像の静止画像を作成する場合は、肺野全体の濃度変化又は横隔膜の位置の変化を解析することにより一連のフレーム画像における吸気期間と呼気期間を算出し、小領域毎に吸気期間については正のフレーム間差分値の絶対値を積算し、呼気期間については負のフレーム間差分値の絶対値を積算した画像を作成する。
【００８０】
（２）換気−波形描画
換気−波形描画は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→波形描画
ビニング処理及び時間軸方向のローパスフィルタ処理は上述のとおりである（以下同じ）。
波形描画処理は、一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、横軸を撮影開始からの経過時間、縦軸を画素の平均信号値とした座標平面を作成して、各フレーム画像の撮影開始からの経過時間とその小領域について算出された平均信号値が交わる点をプロットすることより、換気量を示す信号値の時間変化を示す波形を描画する処理である。
【００８１】
（３）換気−気流速度
気流速度は、各小領域の肺のやわらかさ（肺コンプライアンス）を示す特徴量である。気流速度は、一連のフレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→フレーム間差分値の代表値（最大値もしくは平均値）を算出
【００８２】
なお、最大値を代表値とする場合、各小領域毎に、呼気期間と吸気期間のそれぞれの期間における気流速度の最大値を表す指標として、呼気期間、吸気期間における信号変化(フレーム間差分値)の最大値をそれぞれ算出し、その比（最大流速比）の分布を示すヒストグラムを作成するとともに、何れか１つのフレーム画像上の各小領域を最大流速比に応じた輝度もしくは色で示す画像を作成し、両者を並べて解析結果として提供してもよい。この解析を最大流速比のヒストグラム解析と呼ぶ。
最大流速比のヒストグラム解析では、図１１Ａ〜図１１Ｃ等に示すように、各小領域の吸気気流速度の最大値（絶対値）と呼気気流速度の最大値（絶対値）との比の値がヒストグラム表示されるとともに、ＣＯＰＤであるか否かの指標となる肺野全体での平均値や標準偏差が表示された画像が生成される。また、併せて静止画像上の各小領域を比の値に応じた輝度もしくは色で示すことで、異常個所の分布を医師が容易に把握できるような診断情報提供する。
【００８３】
（４）換気量の振幅
換気量の振幅は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、呼吸１サイクル中の最大信号値（極大値）−最小信号値（極小値）の算出
【００８４】
（５）吸気遅延時間
吸気遅延時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、肺野全体の濃度変化又は横隔膜位置の変化を解析することにより安静呼気位のフレーム画像を抽出し、各小領域毎に、安静呼気位のフレーム画像から、吸気時において安静呼気位の信号値との差が所定の閾値以上となるまでの時間の算出
【００８５】
（６）吸気時間、呼気時間
吸気時間、呼気時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のローパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、呼吸１サイクル中の最大信号値（極大値）、最小信号値（極小値）の算出→最大信号値から最小信号値までの時間を呼気時間、最小信号値から最大信号値までの時間を呼気時間として算出
【００８６】
肺野内の血流による局所的な信号変化を示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（７）〜（１０）が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、下記においては、撮影されたフレーム画像の生データ（ＲＡＷデータ）から特徴量を算出する処理内容について説明するが、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、すでに各画像にビニング処理が施されている（即ち、所定サイズの小領域に分割され、小領域毎に信号値の平均化が行われている）。
【００８７】
（７）血流−フレーム間差分画像
フレーム間差分画像は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→フレーム間差分処理→ノイズ除去
時間軸方向のハイパスフィルタ処理は、血流による信号値の時間変化を抽出するための処理であり、例えば、カットオフ周波数０．７Ｈｚでフィルタリングする。その他は、上述の（１）換気−フレーム間差分画像で説明した処理と同様である。
【００８８】
（８）血流−波形描画
血流−波形描画は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→各小領域毎の波形描画
ビニング処理及び時間軸方向のハイパスフィルタ処理は上述のとおりである（以下同じ）。
波形描画処理は、上述の（２）換気−波形描画で説明した処理と同様の処理である。
【００８９】
（９）血流量の振幅
血流量の振幅は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、各小領域毎に、心拍１サイクル中の最大信号値（極大値）−最小信号値（極小値）の算出
【００９０】
（１０）心室収縮遅延時間
吸気遅延時間は、一連のフレーム画像に以下の処理を施すことによって算出される。
ビニング処理→時間軸方向のハイパスフィルタ処理→一連のフレーム画像の同じ画素位置の小領域（ＦＰＤの同一位置の検出素子から出力された画素ブロックの領域）を互いに対応付け、心室領域の濃度変化又は心壁位置の変化を解析することにより心室拡張期の終わりに相当するフレーム画像を抽出し、各小領域毎に、心室拡張期の終わりに相当するフレーム画像から、心室収縮期において心室拡張期の終わりの信号値との差が所定の閾値以上となるまでの時間の算出
【００９１】
肺野全体の動きを示す特徴量を算出する解析としては、例えば、下記の（１１）〜（１５）が挙げられる。以下、各特徴量毎に、その算出方法の手順について簡単に説明する。なお、本実施の形態においては、解析用ＷＳ８へのフレーム画像送信時のデータ量の削減及び処理時間の短縮化の観点から、各フレーム画像にビニング処理が施されているが、ビニング処理は行っても行わなくても下記特徴量は算出可能である。
【００９２】
（１１）横隔膜移動量解析
横隔膜移動量は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
画像解析により各フレーム画像から横隔膜の位置を抽出→各フレーム画像の横隔膜の位置を追跡し、移動量を算出
（１２）胸郭移動量解析
胸郭移動量は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
画像解析により各フレーム画像から上部胸郭（上肋骨（第２〜第６肋骨））、下部胸郭（下肋骨（第７〜第１０肋骨））の位置を抽出→各フレーム画像の上胸郭、下胸郭の位置を追跡し、移動量を算出する。
（１３）呼吸数、呼吸周期
呼吸数、呼吸周期は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
各フレーム画像から画像解析により求めた横隔膜位置（肺尖から横隔膜までの距離）の変化若しくはローパスフィルタ処理後の肺野全体の信号変化（信号値（平均信号値）の極大値から次の極小値までの時間間隔）より呼吸周期を求め、呼吸周期の逆数から単位時間当たりの呼吸数を算出する。
（１４）心拍数、心周期
心拍数、心周期は、撮影された各フレーム画像に、以下の処理を施すことによって算出される。
各フレーム画像から画像解析により求めた心壁位置の変化若しくはハイパスフィルタ処理後の肺野全体の信号変化（信号値（平均信号値）の極大値から次の極小値までの時間間隔）より心周期を求め、心周期の逆数から単位時間当たりの呼吸数を算出する。
（１５）スパイロ検査相当の値の算出
横隔膜位置の時間変化波形を算出し、ＦＥＶ１．０％（一秒率）相当の値を算出する。
胸郭と横隔膜位置の変化から肺野面積の変化量を算出し、別途測定した胸厚の変化量を乗ずることで、ＶＣ（肺活量）相当の値を算出する。
【００９３】
解析処理が終了すると、解析用ＷＳ８において、解析結果のデータが通信ネットワークＮを介してコンソール５に送信される（ステップＳ２０）。コンソール５においては、ネットワーク通信部５６により解析結果のデータが受信されると、受信された解析結果のデータが撮影オーダ情報と対応付けられてＰＡＣＳ１０に送信される（ステップＳ２１）。そして、撮影・解析処理は終了する。なお、特徴量の解析に使用した各フレーム画像データに関しては、静止画のような濃度諧調ベースの病変部読影には使用できないものであるので、保存データ容量削減の観点から、保存せず、算出された特徴量データのみを保存することが好ましい。
また、解析用ＷＳ８にて、解析結果のデータと、コンソール５か受信した撮影オーダ情報を対応付け、これらのデータを解析用ＷＳ８からＰＡＣＳ１０に送信する構成としても良い。
【００９４】
ＰＡＣＳ１０においては、受信された解析結果データが撮影オーダ情報に対応付けてサ
ーバ装置のＨＤＤ等に記憶される。そして、読影用端末からの要求に応じて読影用端末表示部に解析結果が表示される。
【００９５】
ここで、従来、動態撮影で得られた一連のフレーム画像に基づき当該動態に関する特徴量を算出し、診断支援情報として提供するシステムにおいては、診断精度の向上のため、複数のフレーム画像において被写体の同一部分が描画された領域を互いに対応付ける、所謂ワーピング処理を行うことが必要であると考えられていた（例えば、特許文献１、２）。
このワーピング処理を行うには、一のフレーム画像を複数の小領域に分割し、当該一のフレーム画像の各小領域に描画された構造物の部分と同一の部分を描画した小領域を各フレーム画像毎に抽出しなければならない。ワーピング処理では、一般的には肺野内構造物による空間的な濃度変化をもとに位置合わせを行うため、各フレーム画像にわたり当該構造物の濃度が忠実に（均一に）再現される必要があり、従って、検出器の各画素の出力バラツキ等は極力抑える必要があり（従い、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理、ラグ補正処理等の各種補正処理を行って、バラツキを補正する必要がある）、補正処理に時間を要し、更に、高精度のワーピング処理を行うには、それに従い分解能の細かい画像を必要とするので画素サイズの小さな検出器が必要となり、各フレーム画像毎のデータ容量が増え、処理対象となる全体データ容量が大幅増加となる。そのため、大容量メモリや高速処理ＣＰＵ等のハードウエアが必要であり、かつ処理時間も必要となっていた。
【００９６】
しかし、本願発明者等が鋭意検討を行った結果、ワーピング処理を行わずとも、ＦＰＤ個々の検出素子単位、又は複数画素をひとまとまりとした画素ブロック単位に動態撮影にかかる一連のフレーム画像間の差異を比較することで、同等の解析結果を得られることを見出した。
【００９７】
以下、肺野を例にとり、ワーピング処理を行なわずとも同等の解析結果が得られる理由について説明する。
まず、体厚方向（ｚ方向；側面）における信号値の変化ついて説明する。
図８は、安静呼気位である時刻Ｔ１における肺野の体厚方向（ｚ方向）を模式的に示す図、時刻Ｔ１から吸気していくことにより安静吸気位となった時刻Ｔ２における肺野の体厚方向を模式的に示す図、及びＦＰＤの検出素子位置（体軸方向（ｙ方向））を模式的に示す図である。図８においては、吸気することにより肺胞ａ及び肺胞ｂのｙ方向の位置は下方へ移動し、時刻Ｔ１における肺胞ｂのｙ方向の位置と時刻Ｔ２における肺胞ａのｙ方向の位置が一致した例を示している。
【００９８】
吸気によって肺野内における肺胞の位置は移動する。そこで、フレーム画像間で同一の肺胞に対して位置合わせを行い、ワーピングしてから信号値の差分をとると、肺野外の部分でのｚ方向のＸ線減衰量は肺野のｙ方向の位置によって異なるため、肺胞の位置合わせを行うことにより、逆に、呼吸による肺胞の密度変化による信号増加分に対し、肺野外部分でのＸ線減衰量の差が誤差因子として加わってしまうことになる。
【００９９】
例えば、図８において、時刻Ｔ１におけるフレーム画像とＴ２におけるフレーム画像とで、肺胞ｂを位置合わせ及びワーピングをしてから信号値の差分をとると、この差分値の中には、時刻Ｔ１の実線の矢印で示す肺野外でのＸ線減衰量と、時刻Ｔ２の点線矢印で示す肺野外でのＸ線減衰量との差分も含んでいることとなり、この肺野外でのＸ線減衰量の差分が、同一肺胞間での呼吸による密度変化による信号値の変化に、誤差として加わることとなる。これにより、肺胞の密度変化による信号変化量の計算精度が下がる。
【０１００】
ここで、肺胞の位置合わせ及びワーピングを行わず、時刻Ｔ１におけるフレーム画像の肺胞ｂと、時刻Ｔ２におけるフレーム画像の肺胞ａを描画した画素（画素ブロック）、つまり、ＦＰＤの同一位置の検出素子（検出素子群）から出力された信号値の差分を計算することとする。このとき、この画素（画素ブロック）に描画されている肺胞は異なるが、肺野の同一のｙ方向位置に対して差分値を計算しているため、図８に示すように、肺野外におけるＸ線減衰量は変化しない。従って、異なる肺胞間で信号値の差分値を計算した場合、同一肺胞間での呼吸による密度変化の差による信号変化に対して、異なる肺胞間での密度の差による信号変化（図８の同一タイミングにおけるａとｂの密度の差）が誤差として加わることとなる。
【０１０１】
「肺野内のｙ方向位置が異なる肺胞間での密度の違いによる信号変化」は「ｙ方向位置が異なる肺野外におけるＸ線減衰量の違いによる信号変化」と同等又はそれ以下である。そのため、フレーム画像間での肺胞の位置合わせ及びワーピング処理は行わず、そのままＦＰＤの画素単位で差分をとる方が、処理の手間が省け、同等レベルの誤差で肺胞の密度変化による信号変化量が算出できる。
【０１０２】
特に、個々の画素や小領域毎に内在する誤差成分は、肺野全体の換気量情報を算出する際に加算されて相殺されることになり、肺野全体の換気や血流に関する特徴量を算出する場合には、ワーピング処理を行うと、ワーピング処理による処理時間延長というマイナス効果しか得られないことになる。
【０１０３】
次に、ｘ−ｙ方向について検討する。図９に、肺野を正面（ｘ−ｙ方向）から見た図を示す。図９における実線は、図８における時刻Ｔ１のフレーム画像をｘ−ｙ方向（正面）から見た図を示し、図９における点線は、図８における時刻Ｔ２のフレーム画像をｘ−ｙ方向から見た図を示している。
図９に示すように、通常、吸気においては、肺胞は左肺野の場合左下方向に、右肺野の場合右下方向に移動する。これを鉛直方向（ｙ方向）への移動と水平方向（ｘ方向）への移動に分解する。ｙ方向への肺胞の移動に対するワーピング処理は前述のとおりである。以下に、安静換気時の、肺胞のｘ方向への移動について説明する。
【０１０４】
安静換気時の場合、胸郭の変化幅は最大でも１０ｍｍ程度である。このとき、安静呼気位から安静吸気位に至る変化を考えた場合、ｘ方向の移動量は、胸郭すぐ内側に位置する肺胞が最も大きく、５ｍｍ程度である。３．７５枚／秒のフレームレートで動態画像を取得し、フレーム間差分値を算出する場合を考えると、隣接フレーム画像間での肺胞の移動量は更に小さくなり、無視しうる。安静換気時においてはｘ方向の移動量は小さく、ワーピング処理を施したときと施さないときの信号値の変化量は、ほぼ同等である。従って、ｘ−Ｙ方向においてもワーピング処理は不要である。
【０１０５】
以上の知見によれば、ワーピング処理を施さず、ＦＰＤの個々の検出素子の出力を示す画素単位、或いは小領域単位の演算のみを行えばよいので、解析用ＷＳ８は、ＦＰＤからの出力信号形態に対する制約を行わず、各社の動態撮影対応のＦＰＤ９ａで生成されるフレーム画像、例えば、ビニング処理を施されたフレーム画像を処理することができ、いわばオープンシステム化を可能とする。
【０１０６】
ところで、動態撮影は、解析に使用するフレーム画像数が静止画に比べて飛躍的に増加し、処理時間が飛躍的に増大する難点を有している。本願発明者らは、この観点からも鋭意検討を行った。
【０１０７】
従来の胸部や乳房の異常陰影候補を検出して医師へ診断支援情報として提供するシステム（ＣＡＤ）では、原画像データへ検出アルゴリズムを適用する方式であるので、アルゴリズムを適用する画像自体の濃度分解能や画素サイズが検出アルゴリズムにマッチすること（画素サイズや濃度分解能が高精細であること）が重要視されていた。
また、従来のシステムにおいて、原画像から間引き画像が作成されていたが、これは被写体の関心領域が解析可能な範囲内に収まっているかの確認や、検出アルゴリズムに適合する濃度範囲に検出対象画像の濃度範囲を収めるための階調処理条件の算出等、検出処理の前準備段階で使用されるだけであり、ＣＡＤによる検出処理においては使用されることなく、廃棄されるものであった。
【０１０８】
一方、上述のように、動態画像の特徴量解析においては、主として隣接するフレーム間での差分値処理を基本としている。そのため、動態画像の特徴量解析においては、各画素の絶対的出力値そのものを閾値と比較したり、微細な構造物を抽出したりする従来のＣＡＤにおける解析処理のようには各画素の厳密な出力値を必要とせず、また個々の画像の画素サイズに影響は受けないことを本願発明者らは見出した。
【０１０９】
また、本願発明者らは、更に鋭意検討を行った結果、画素単位の演算（解析）から、特定の画素ブロックサイズ（ブロックサイズ）の小領域単位の演算（各小領域内の一の画素値を使用した演算、小領域内の画素値の代表値（平均値等）を使用した演算）に変換しても同様の結果が得られることを見出した。そして、これにより、解析処理の演算に要するデータ量を大幅に削減し、処理時間を大幅に短縮可能であることを見出した。
【０１１０】
図１０は、小領域の画素ブロックサイズを０．５ｍｍ角〜１０ｍｍ角の間で変化させたときの上記解析処理の代表的な項目の解析結果及び処理時間の評価結果を示す図である。
ここでは、換気量のフレーム間差分画像、最大流速比のヒストグラム解析、血流量のフレーム間差分画像を対象項目とした場合を例として示している。なお、各フレーム画像は、照射線量及びフレームレート等の放射線照射条件及び画像読取条件を一定として撮影された画像を用いている。図１０では、フレームレート７．５枚／秒、１０秒間での入射表面線量は０．２ｍＧｙ、ＦＰＤ９ａの画素サイズは２００μｍである。なお、図１０（及び後述する図１１Ａ及び図１１Ｂ）において、評価結果△以上は診断に使用できる精度で特徴量の算出が可能であることを示し、△→○→◎の順に解析精度が低い→高いとなっていることを示す。また、処理時間×は処理時間が長く、あまり実用化には向かないことを示し、△以上は処理時間が実用上許容できる範囲であることを示す。なお、この処理時間の場合、Ｘレベルであっても、全画素データを使う場合にくらべると、かなりの処理時間短縮は可能にはなっているので、使用不可というわけでは無い。
【０１１１】
図１０に示すように、ブロックサイズ０．５ｍｍ角〜１ｍｍ角である場合、換気量のフレーム間差分値算出、最大流速比のヒストグラム解析、血流量のフレーム間差分値の全ての項目において解析結果は高い精度で得ることができた。ブロックサイズ２ｍｍ角では、ブロックサイズ０．５ｍｍ角〜１ｍｍ角より若干解析精度が落ちるものの、診断には十分な結果が得られた。ブロックサイズ５ｍｍ角では、各項目について解析精度に低下が見られた。ただし、診断に使用可能な解析精度は確保されている。ブロックサイズ１０ｍｍ角である場合、診断に使用可能な精度の特徴量を得ることができなかった。一方、処理時間は、図１０に示すように、ブロックサイズが小さいほど処理時間は長くなった。
【０１１２】
ここで解析結果の評価について一例を挙げて説明する。
図１１Ａ〜図１１Ｃに、ブロックサイズをそれぞれ２ｍｍ角、５ｍｍ角、１０ｍｍ角としたときの最大流速比のヒストグラム解析の解析結果の一例を示す。
なお、ブロックサイズを０．５ｍｍ角、１ｍｍ角とした場合は、図１１Ａに示すヒストグラムとほとんど変化はみられなかった。
図１１Ａに示すブロックサイズ２ｍｍ角の解析結果と図１１Ｂに示すブロックサイズ５ｍｍ角の解析結果を比較すると、若干ヒストグラムの形状に変化が見られる。図１１Ａに示すブロックサイズ２ｍｍ角の解析結果と図１１Ｃに示すブロックサイズ１０ｍｍ角の解析結果を比較すると、ヒストグラムの形状に大幅な変化が見られ、解析精度が大幅に低下することがわかる。よって、解析精度の点からいえば、ブロックサイズ５ｍｍ角以下、特に、２ｍｍ角以下であることが必要である。一方、処理時間の点からすると、上述の図１０に示すように、ブロックサイズが小さいほど処理時間は長くなる。
よって、解析精度の維持及び処理時間短縮化の観点から、肺野の換気の解析ではブロックサイズは２ｍｍ角から５ｍｍ角程度とすることが好ましい。
【０１１３】
更に、肋骨の移動による信号変化の除去の観点からも、ブロックサイズは２ｍｍ程度が好ましい。例えば、肋骨の移動による信号変化の影響を除去すべく、複数の肋骨を含むようにブロックサイズを広げると、肋骨の太さが１０ｍｍ〜２０ｍｍなので、複数の肋骨が含まれるブロックサイズは５０ｍｍ角〜１００ｍｍ角である。これでは分解能が低すぎて、局所的な解析には不向きである。肋骨一本＋安静呼吸時の肋骨移動量が含まれるようにブロックサイズを広げると、肋骨の太さが上述のように１０ｍｍ〜２０ｍｍ、安静呼吸時の肋骨の移動量は数ｍｍであるので、ブロックサイズは１５ｍｍ角〜２０ｍｍ角となる。これでも分解能が低すぎて、局所的な解析には不向きである。また、他の肋骨が含まれないように小領域を区切るのは困難である。そこで、ある程度ブロックサイズを小さくして肋骨による信号変化が周囲より大きい領域を検出し、その部分を解析から省く、又は、周期の信号値により置き換える等を行うことで、肋骨による影響を除去する。この場合のブロックサイズは２ｍｍ角〜５ｍｍ角程度が好ましい。
以上の観点からも、肺野の換気に関する解析処理を行う場合のブロックサイズは２ｍｍ角〜５ｍｍ角程度が好ましい。
【０１１４】
また、本願発明者らは、ＦＰＤ９ａのフレームレートによる解析への影響についても検討を行った。
図１２Ａ〜図１２Ｂは、ＦＰＤ９ａのフレームレートを２枚／秒〜２０枚／秒と変化させたときの上記解析処理の代表的な項目の解析結果、処理時間、間引きによる影響、患者被曝の程度、の評価結果を示す図である。図１２Ａは、各フレーム画像における照射線量を一定にした場合の評価結果を示す。図１２Ｂは、一回の動態撮影のトータルの照射線量を一定（撮影１０秒間での入射照射線量０．２ｍＧｙ相当）にした場合の評価結果を示す。図１２Ａ、図１２Ｂとも画素サイズは２００μｍ、ブロックサイズは２ｍｍ角である。
【０１１５】
各フレーム画像の照射線量を一定とした場合、図１２Ａに示すように、換気量、最大流速比のヒストグラム解析については３．７５枚／秒以上のフレームレートであれば診断に利用できる精度の特徴量を得ることができた。なお、換気遅延時間については診断に利用できる精度の特徴量を得るには１０枚／秒以上、血流遅延時間については３０フレーム以上が必要であった。一方、処理時間についてはフレームレートが高くなるほど長くなり、１５枚／秒以上は実用に耐えなかった。なお、画素間隔を１／８に間引いた場合は、処理時間は全てのフレームレートで良好であった。患者の被曝線量については、フレームレートが高くなるほど増加し、３０枚／秒以上となると、静止画の胸部Ｘ線画像の撮影時の通常の入射表面線量の２倍以上となり、許容できる範囲を超えた。
【０１１６】
また、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートが増えるにつれて１フレーム画像あたりの照射線量が少なくなるようにした場合、図１２Ｂに示すように、各解析項目において、フレームレートが１５枚／秒以上では図１２Ａの評価結果に比べて低い評価となっている。これは、フレームレートが高くなるにつれて各フレーム画像のＳ／Ｎ比が悪くなり、画像が劣化したためである。
【０１１７】
ここで、図１２Ｂの解析結果の評価について一例を挙げて説明する。
図１３Ａ〜図１３Ｅに、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートを２枚／秒〜３０枚／秒と変化させたときの最大流速比のヒストグラム解析の解析結果の一例を示す。
図１３Ａに示すように、フレームレート２枚／秒とした場合、フレームレート３．７５枚／秒とした場合に比べ、平均値は１．１５→１．３２（１５％増）、分散値は０．３８→０．５２（３７％増）と解析結果に差異が生じている。また、異常値となる小領域が増えており（図１３Ａ〜図１３Ｅの肺野領域の中で静止画上に最大流速比に応じた輝度が重畳されていない領域）、解析精度は低下している。ここで、吸気、呼気のそれぞれにおいてフレーム間差分値の最大値を算出する際、ノイズの影響を抑制する目的で、フレーム間差分値の最大値が所定閾値より小さい場合は異常値としてその小領域は解析対象から除外している。より具体的には、吸気時は信号値が増加するため、フレーム間差分値の最大値が正の所定閾値以上である場合を正常値、呼気時は信号値が減少するため、フレーム間差分値の最大値が負の所定閾値以下である場合を正常値、それ以外を異常値と判定している。
【０１１８】
フレームレート３．７５枚／秒以上の場合、図１３Ｂ〜図１３Ｅに示すように、平均的な呼吸数（安静時１５回〜２０回／分。１８回／分とすると呼吸周期は３．３３秒。）の成人の解析結果であれば略同じ解析結果が得られる。ただし、レアケースな頻呼吸患者（単位時間当たりの呼吸数が多い患者。２４回〜４０回／分。４０回／分とすると呼吸周期は１．５秒。）を考慮すると、７．５枚／秒以上がより好ましい。高フレームレートでは、１フレーム画像あたりの線量が減ったとしてもフレーム画像数が増えた分、時間軸方向のローパスフィルタに使用するタップ数（積算回数）を増やすことで、ノイズが低減され、解析結果の劣化を抑制することができる。
【０１１９】
しかし、高フレームレートを実現するには、ＦＰＤ９ａのデータ読み出し及び転送時間の高速化、短パルスを出力するためのＸ線発生装置の複雑化が必要となり、ハードウエアが高コストとなる。そのため、トータル線量を一定とする場合、換気機能の解析において高フレームレートとするメリットはあまりない。
例えば、ＳＩＤ＝２００ｃｍ（被写体厚を２０ｃｍと想定）、フレームレート７．５枚／秒における胸部動態撮影の撮影条件の一例としては、管電圧１００ｋＶ、管電流５０ｍＡ、パルス幅２ｍｓ、付加フィルタＡｌ０．５ｍｍ+Ｃｕ０．１ｍｍが挙げられる。このとき、１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．１ｍＡｓ（＝５０ｍＡ×０．００２ｓ）であり、トータル線量が一定となるようにフレームレートに応じて１フレーム画像あたりの照射線量を変えた場合、フレームレート１５枚／秒における１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．０５ｍＡｓ、フレームレート３０枚／秒における１フレーム画像あたりのＸ線パルスの照射線量は０．０２５ｍＡｓとなる。しかし、Ｘ線パルス幅を１ｍｓに制御することは難しく、また、管電流を下げようとすると、Ｘ線管のアノード・カソード間に存在するコンデンサに蓄えられた電荷を放電する時定数が長くなり、その結果、管電圧の下降が穏やかになるため、上記電荷の放電を急峻に行うための回路が必要となり、装置コストが増大する。従って、Ｘ線パルスの制御の観点では、低フレームレートの方が有利となる。
また、一般的に、ＦＰＤにおける残像（ラグ）は、時間（撮影間隔）に対して指数関数的に減少するため、トータル線量が一定となるようにフレームレートに応じて１フレーム画像当たりの照射線量を変えた場合でも、即ち、フレームレートに反比例させて線量を減少させた場合でも、残像の視認性の観点では、フレームレートが小さいほうが有利となる。
従って、換気の解析では、フレームレートを３．７５枚／秒〜７．５枚／秒とすることが好ましい。
【０１２０】
図１４Ａ〜図１４Ｄに、動態撮影においてトータルの照射線量を一定とし、フレームレートを３．７５枚／秒〜３０枚／秒と変化させたときのフレーム間差分画像（血液の拍出タイミング）の解析結果の一例を示す。
フレームレート３．７５枚／秒とした場合、フレーム画像間隔が離れすぎているため、場合によっては心臓からの拍出タイミングを捉えられない場合がある。フレームレート７．５枚／秒、１５枚／秒とした場合、図１４Ｂ、図１４Ｃに示すように、平均的な脈拍数（安静時５０回〜１００回／分。６０回／分とすると心拍周期は１．０秒。）の成人の画像であれば血液の拍出タイミングを捉えることができる。ただし、レアケースな頻脈患者（単位時間当たりの脈拍数が多い患者。１００回〜１２０回／分。１２０回／分とすると心拍周期は０．５秒。）の場合、１５枚／秒以上が好ましい。フレームレート３０枚／秒とした場合は、１フレーム画像当たりの線量が少ないためにノイズが多く、フレーム間差分画像の画質が低下している。
従って、血流の解析では、フレームレート７．５枚／秒〜１５枚／秒とすることが好ましい。
【０１２１】
次に、ビニングと単純間引きの解析への影響について検討する。ここでは、ビニング処理及び単純間引き処理を施した場合の最大流速比のヒストグラム解析、換気のフレーム間差分画像、血流フレーム間差分画像を比較して、両者の影響を検討する。
【０１２２】
図１５Ａ〜図１５Ｃに、ビニング処理及び単純間引き処理を施した場合の最大流速比のヒストグラム解析結果、換気フレーム間差分画像、血流フレーム間差分画像の一例を示す。図１５Ａに示す解析は、フレームレート７．５秒／枚、トータル線量（撮影１０秒間での入射表面線量）が０．２ｍＧｙ相当の動態画像を使用している。図１５Ａの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ａの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。図１５Ｂの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ｂの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。図１５Ｃの上段は、２ｍｍ角でのビニング処理を施した場合、図１５Ｃの下段は、２ｍｍ間隔での単純間引き処理を施した場合を示す。
【０１２３】
図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、最大流速比のヒストグラム解析、換気フレーム間差分画像においては、解析結果に対するビニング処理と単純間引き処理は大差ない。即ち、換気の解析においては、ビニング処理と単純間引き処理の影響は大差ない。一方、図１５Ｃに示すように、血流フレーム間差分画像においては、単純間引き処理ではビニング処理に比べて画像上のノイズが大きく、血流情報が検出できなくなる小領域（図１５Ｃの肺野領域の中で静止画上にフレーム間差分値が加算されていない領域）が多くなる。よって、換気機能の解析の場合は、ビニング処理と単純間引きの何れを施してもよい（上記解析処理の個々の項目において、ビニング処理と単純間引きの何れを行ってもよい）が、血流機能の解析の場合は、ビニング処理を施すことが好ましい。
【０１２４】
また、ビニング処理を施せば、小領域内における信号値の平均化により個々の画素のバラツキ影響が緩和されるので、オフセット補正処理、ゲイン補正処理、欠陥画素補正処理等の補正処理を省略できる可能性が高くなり、処理時間を大幅に短縮化することができる。
また、ポジショニング確認用にビニング処理及び単純間引き処理された画像を解析用に再利用することができるので、処理時間を大幅に短縮化することができる。
これは、既存の動画撮影対応、例えば透視用のＦＰＤ等に於いては、ＦＰＤ自体が、例えば、２×２画素等のビニング処理を行ったデータを表示装置に出力してリアルタイム表示を行い、手術具等の位置確認等に使用するものがあるが、このような型式の出力信号を、そのまま特徴量の解析に使用することが可能となり、既存の撮影装置の出力信号を使用しても動態に係る特徴量の解析が行えることを示している。
【０１２５】
なお、上記第１の実施の形態においては、各撮影室にコンソール５を配置し、各撮影室のコンソール５で撮影室内における撮影を制御することとして説明したが、図１６に示す診断支援情報生成システム２００のように、撮影室の外に１又は複数のコンソール５を設置して各撮影室の操作卓６及びアクセスポイントＡＰと接続可能な構成とし、各コンソール５が撮影室Ｒ１〜Ｒ３の何れの撮影についても制御できるようにしてもよい。
【０１２６】
図１６に示す診断支援情報生成システム２００においては、例えば、各コンソール５の撮影管理テーブル５２１が「撮影室ＮＯ．」、「管球タイプ」、「ブッキーＩＤ」、「ＦＰＤＩＤ」、「画像受信時刻」等の項目を有し、各撮影室ＮＯ．に対応付けて当該撮影室ＮＯ．の撮影室に設けられている放射線源の管球タイプ及びブッキー装置のブッキーＩＤ、そのブッキー装置に現在装着されているＦＰＤのＦＰＤＩＤ、現在その撮影室に存在するＦＰＤのＦＰＤＩＤ、画像受信時刻等を記憶可能とする。各撮影室のブッキー装置においては、ＦＰＤが装着された際に、装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得し、撮影室ＮＯ．、ＦＰＤＩＤ及び自己のブッキーＩＤを各コンソール５に送信する。同様に、各撮影室のクレードル４においては、ＦＰＤが装着された際に、装着されたＦＰＤからＦＰＤＩＤを取得し、撮影室ＮＯ．及びＦＰＤＩＤを各コンソール５に送信する。このように構成すれば、各コンソール５において各撮影室Ｒ１〜Ｒ３の状況を把握し、指定された撮影オーダ情報に基づく撮影が可能な撮影室を判断することが可能となる。
例えば、各コンソール５において、動態撮影を指示する撮影オーダ情報が指定された際に、制御部５１により撮影管理テーブル５２１に記憶されている情報、例えば、撮影室に存在する管球のタイプやＦＰＤの種類の情報に基づいて各撮影室で動態撮影が可能であるか否かを事前に判断し、撮影が可能な撮影室の選択画面を表示部５４に表示することが可能となる。又は、選択画面に各撮影室に設けられている放射線源の管球タイプ、ブッキー装置、ＦＰＤの種類等を表示し、操作者が撮影オーダ情報に基づく撮影が可能な撮影室を容易に選択できるようにしてもよい。或いは、操作者が撮影室を選択するための選択画面を表示部５４に表示し、選択された撮影室での撮影が可能か否かを判断して撮影が不可能な場合に警告を表示することとしてもよい。このような制御により、コンソール５と撮影室とが１：１対応でなくｍ：ｎであっても、操作者は、間違いなく撮影オーダ情報に応じた撮影を行うことができる。また、操作者が動態撮影が不可能な放射線源やＦＰＤで誤って撮影を開始してしまうことを防止することができる。撮影室が選択されると、制御部５１は選択された撮影室の放射線源及びＦＰＤを起動させる。
なお、診断支援情報生成システム２００におけるその他の動作については診断支援情報生成システム１００で説明したものと同様である。
【０１２７】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
まず、構成について説明する。
図１７に、第２の実施の形態における診断支援情報生成システム３００の全体構成を示す。診断支援情報生成システム３００は、開業医やクリニック等の小規模施設において撮影された動態画像を解析センタの解析サーバ３０で解析し、小規模施設に解析結果を提供するシステムである。第１の実施の形態で説明したように、ワーピング処理を施さなくてよい場合、解析処理を行う側でＦＰＤの画素サイズや個々の画素のダイナミックレンジ等を考慮する必要がない。そのため、各施設で使用しているＦＰＤの型式を問わず、以下に説明するようにオープンシステムで解析処理を提供することができる。
【０１２８】
図１７に示すように、小規模施設内の受付には受付装置２０が設けられ、診察室にはコンソール５０が設けられ、撮影室には第１の実施の形態で説明した撮影室内の装置（ブッキー装置１、２、放射線源３ａ、ＦＰＤ９ａ等）が設けられている。コンソール５０は、受付装置２０及びブッキー装置とＬＡＮ等を介して接続されている。また、コンソール５０は、インターネットＰＮ等を介して解析サーバ３０と接続可能に構成されている。
【０１２９】
受付装置２０は、来院した患者の受付登録、会計計算、保険点数計算等を行うためのコンピュータ装置である。受付装置２０は、受付番号、患者情報（「患者ＩＤ」、「氏名」、「生年月日」、「性別」、「年齢」、「住所」、「電話番号」、「被保険者番号」等）が入力されると、入力された受付番号及び患者情報をコンソール５０に送信する。
【０１３０】
コンソール５０は、撮影室内の各装置を制御して撮影を行う。また、解析サーバ３０と通信接続し、動態画像の解析結果を取得し、表示する。
コンソール５０の構成は、図３に示すコンソール５と同様に、制御部５１、記憶部５２、入力部５３、表示部５４、通信Ｉ／Ｆ５５、ネットワーク通信部５６等を備えて構成され、各部はバス５７により接続されている。
コンソール５０の記憶部５２には、コンソール５０に対応する各種プログラムが記憶されており、制御部５１は、当該プログラムに従って後述する撮影・解析処理Ｂをはじめとする各種処理を実行する。なお、コンソール５０においては、撮影管理テーブル５２１は不要である。また、ネットワーク通信部５６は、スイッチングハブを介して接続された施設内の装置のほか、インターネットＰＮを介して解析サーバ３０等の外部機器と通信接続可能である。その他コンソール５０の各部の構成は、コンソール５と同様であるので説明を援用する。
【０１３１】
撮影室内の各装置の構成は、第１の実施の形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１３２】
解析サーバ３０は、外部の解析センタに設けられたサーバ装置である。解析サーバ３０は、ＣＰＵ等により構成される制御部、解析用プログラムが記憶された記憶部、入力部、記憶部、通信部等を備えて構成されている。解析サーバ３０は、コンソール５０からの要求に応じて制御部と記憶部に記憶されている解析用プログラムとの協働により撮影・解析処理Ｂを行い、解析結果をコンソール５０に送信する。なお、解析サーバ３０は、上述の解析用ＷＳ８と同様に、ワーピング処理を施さない。ワーピング処理を施す場合、解析サーバ３０側で各社のＦＰＤの画素サイズや個々の画素のダイナミックレンジ、照射量等が必要となるが、ワーピング処理を省略するので各社のＦＰＤに対応することができる。また、解析処理の処理時間を大幅に低減することができる。
【０１３３】
次に、診断支援情報生成システム３００における動作について説明する。
上述のように、患者が来院すると、受付担当により患者に受付番号が付与され、受付装置２０において受付番号、患者情報等が入力される。受付装置２０の制御部においては、患者の受付番号及び患者情報等が入力部により入力されると、入力された情報が記憶部に記憶されて受付登録が行われるとともに、入力された情報（受付リスト情報）が通信部によりコンソール５０に送信される。コンソール５０の制御部においては、受付装置２０からネットワーク通信部５６により受付リスト情報が受信されると、受信された受付リスト情報が記憶部５２に記憶される。また、入力部５３からの操作に応じて、本日の受付リスト情報の一覧が表示部５４に表示される。
【０１３４】
受付番号が付与された患者が診察室に移動すると、医師は、入力部５３を操作して、表示部５４に表示された受付リスト情報から診察対象の患者の受付リスト情報を選択する。コンソール５０においては、受付リスト情報から一の受付リストが選択されると、選択された受付リストに対応する患者の診断用画面が表示部５４に表示される。診断用画面は、例えば、当該患者について撮影された画像の表示欄、診療情報の入力欄等を有する画面である。次いで、医師は、患者に対し問診を行い、実施する撮影を決定する。問診により動態画像の撮影及び解析が必要であると判断した場合には、医師は入力部５３を操作して、コンソール５０に以下の撮影・解析処理Ｂを実行させる。
【０１３５】
以下、撮影・解析処理Ｂについて説明する。
図１８に、診断支援情報生成システム３００において実行される動態解析処理の流れを示す。撮影・解析処理Ｂのコンソール５０側の処理は、コンソール５０の制御部５１と記憶部５２に記憶されているプログラムとの協働により実行される。解析サーバ３０側の処理は、解析サーバ３０の制御部と記憶部に記憶されているプログラムとの協働より実行される。
【０１３６】
まず、コンソール５０において、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０へのアクセスが行われ、動態解析開始が要求される（ステップＴ１）。
解析サーバ３０においては、動態解析開始要求が受信されると、コンソール５０に対し、解析対象の部位、特徴量、及び使用するＦＰＤのフレームレートの問い合わせが行われる（ステップＴ２）。
コンソール５０においては、解析対象の部位、特徴量（解析対象項目）、及び使用するＦＰＤのフレームレートの情報が取得され、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に送信される（ステップＴ３）。ステップＴ３では、解析サーバ３０からの問い合わせ内容が表示部５４に表示され、医師が解析対象の部位及び特徴量、使用するＦＰＤ９ａのフレームレートを入力部５３により入力すると、入力した情報がネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に送信される。特徴量としては、例えば、解析対象が肺野である場合、第１の実施の形態の図６のステップＳ１９において説明した（１）〜（１５）の項目特徴量が挙げられる。
【０１３７】
解析サーバ３０においては、コンソール５０から解析対象の部位、特徴量及びフレームレートが受信されると、解析に必要なフレーム画像数が算出され、コンソール５０に通知される（ステップＴ４）。解析に必要なフレーム画像数の算出については、例えば、図６のステップＳ１７で説明したのと同様である。即ち、解析サーバ３０の記憶部に平均的な成人等の動態周期を部位毎に記憶しておき、フレームレートと解析対象の部位の動態周期に基づいて解析に必要なフレーム画像数が算出される。
【０１３８】
コンソール５０においては、撮影に必要なフレーム画像数が通知されると、通知されたフレーム画像数、撮影部位、体位等が入力部５３により入力される（ステップＴ５）。そして、入力された情報に基づいて、撮影処理が行われる（ステップＴ６）。
撮影処理は、図６のステップＳ４〜Ｓ１３（又はＳ１４）の処理と略同様の処理である。ここでは、医師や撮影技師等の撮影実施者は、患者を撮影室に連れて行き、撮影する体位のブッキー装置（１又は２）にＦＰＤ９ａを装着する。コンソール５０においては、入力されたフレーム画像数、撮影部位、体位に基づいて、放射線源３ａ及びブッキー装置（１又は２）が起動され、放射線源３ａの位置及び向きが調整される。また、入力されたフレーム画像数、撮影部位、体位に基づいて、放射線源３ａに放射線照射条件が設定され、ＦＰＤ９ａに画像読取条件が設定される。動態撮影の結果を用いて解析を行う場合は、診断に使用し得る解析精度を確保するため、フレームレートが３．７５枚／秒以上に設定される。操作卓６から放射線照射指示が入力されると、コンソール５０により放射線源３ａ及びＦＰＤ９ａが制御され、動態撮影が行われる。入力されたフレーム画像数＋αの撮影が終了すると、撮影動作が停止される。
撮影により取得されたフレーム画像は順次ＦＰＤ９ａのコネクタ９４によりブッキー装置を介してコンソール５０に入力される。入力されたフレーム画像は、記憶部５２に記憶され、間引き処理が行われる。間引き処理は、ビニング処理及び／又は単純間引き処理である。何れの間引き処理を行うか、及び、ビニングする画素数(ブロックサイズ)もしくは単純間引きの画素間隔は、解析サーバ３０が受信した解析対象の部位及び特徴量に応じた値が、フレーム画像数と併せて、撮影前に解析サーバ３０からコンソール５０へ通知されるようにしてもよい。間引き後の画像は表示部５４に表示される。撮影実施者は、表示部５４に表示されたフレーム画像を見てポジショニング等の確認を行い、撮影により診断に適した画像が取得された（撮影ＯＫ）か、再撮影が必要（撮影ＮＧ）かの判断結果を入力部５３により入力する。尚、撮影により取得された各フレーム画像は、一旦ＦＰＤ９ａの記憶部９３に記憶され、全撮影の終了後に纏めてＦＰＤ９ａからコンソール５０へ出力されるようにしても良い。入力部５３により撮影ＮＧの判断結果が入力されると、入力されたフレーム画像が記憶部５２から削除される。この場合、再撮影が行われる。入力部５３の所定の操作により撮影ＯＫを示す判断結果が入力されると、処理はステップＴ７へ移行する。
【０１３９】
図１８のステップＴ７においては、コンソール５０において、解析に使用するフレーム画像の選択が行われる（ステップＴ７）。ここで、上述のように解析に必要となる枚数以上のフレーム画像を用いて解析を行うと、データ転送時間や解析処理時間がかかり、好ましくない。処理時間短縮のためには、撮影された一連のフレーム画像の中から解析に使用する枚数のフレーム画像を選択することが必要となる。一方、動態画像の解析は、動態周期や隣接するフレーム画像間での信号値の差分等に基づき行われるので、動態画像の解析結果を被写体の真の特徴量を表す結果とするには、被写体の動態１サイクル以上の枚数の、連続する一連のフレーム画像が必要である。そこで、ステップＴ７においては、解析に必要な枚数分の連続するフレーム画像を操作者が正しく選択するためのＧＵＩとして選択用画面５４１を提供する。具体的には、選択枠５４１ａを用いて選択させるようにすることで、連続しない１コマ毎の画像選択や、一周期に満たない選択を防止する。選択用画面５４１及びその動作については、第１の実施形態で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１４０】
解析に使用するフレーム画像群が選択されると、送信する画像数がネットワーク通信部５６により解析サーバ３０に通知される（ステップＴ８）。解析サーバ３０においては、通知された画像数の画像データの受信が可能な状態となると、送信許可通知がコンソール５０に送信される（ステップＴ９）。コンソール５０においては、ネットワーク通信部５６により解析サーバ３０から送信許可通知が受信されると、選択されたフレーム画像群の間引きデータが解析サーバ３０へ送信される（ステップＴ１０）。なお、選択された一連のフレーム画像群の間引きデータに、患者情報、撮影順を示す番号等の情報が付帯される（例えば、ＤＩＣＯＭマルチフォーマットのファイルフォーマットで画像データのヘッダ領域に書き込まれる）。
【０１４１】
解析サーバ３０においては、コンソール５０より通知された枚数の画像の取得が終了すると、取得完了通知がコンソール５０に送信される（ステップＴ１１）。そして、解析処理が実行される（ステップＴ１１）。解析処理においては、第１の実施の形態で説明したように、ワーピング処理を行わないことが処理時間の短縮化の点から好ましい。解析処理の例は、第１の実施の形態において図６のステップＳ１９で説明したものと同様であるので説明を援用する。
【０１４２】
解析が終了すると、解析結果のデータがコンソール５０に送信される。コンソール５０においては、解析結果のデータが診断対象として選択されている患者情報と対応付けて記憶部５２に記憶され、撮影・解析処理Ｂは終了する。
【０１４３】
第２の実施の形態の診断支援情報生成システム３００によれば、間引き処理後のフレーム画像が解析サーバ３０に送信されるので、撮影された画像データ全体を送信する場合に比べて通信時間を抑え、短時間で解析サーバ３０に解析に必要な画像データを送信することができる。間引きされたフレーム画像としては、ポジショニング確認用にコンソール５で作成されたものを再使用することができるので、わざわざ再度間引き処理を行う必要がない。また、解析サーバ３０において、ワーピング処理を施さずに間引きデータを用いて解析処理を行うことで、画像データ全体を用いてワーピング処理を行って解析処理を行う場合に比べて大幅に解析処理の処理時間を短縮することが可能となり、応答性のよい解析サービスを提供することが可能となる。更に、コンソール５０において、送信するフレーム画像からＲＯＩ領域を抽出し、抽出されたＲＯＩ領域の画像データのみを解析サーバ３０に送信することとすると、通信時間及び解析サーバ３０での処理時間を短縮することができ、より早期に解析結果を取得することが可能となる。
【０１４４】
以上説明したように、診断支援情報生成システムによれば、動態撮影を行う場合、コンソール５は、ＦＰＤ９ａにフレームレート３．７５枚／秒の画像読取条件を設定する。ＦＰＤ９ａは、設定されたフレームレートで撮影を行う。
従って、撮影対象の部位に応じて、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑え、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることのない動態診断支援情報生成システムを提供することができる。
【０１４５】
また、コンソール５は、撮影により得られた複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施して解析用ＷＳ８に送信し、解析用ＷＳ８は間引きにより画素数が低減されたフレーム画像を用いて特徴量を算出するので、演算に要するデータ量を大幅に 削減し、解析に要する処理時間を大幅に短縮することができる。
【０１４６】
また、解析用ＷＳ８及び解析サーバ３０は、被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて被写体の動態の特徴量を算出するので、動態の正しい解析結果を得ることができる。
【０１４７】
被写体の呼吸運動に関する特徴量、例えば、被写体がＣＯＰＤであるか否かの指標となる特徴量である最大気流速度の比(呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の比)等を算出する場合は、フレームレートを３．７５枚／秒とすれば、ハードウエアの構成をいたずらに増大させることなく、診断に使用し得る解析結果が出力でき、処理時間及び患者の被曝を最低限に抑えることが可能となる。
【０１４８】
なお、上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施の形態においては、コンソール５やコンソール５０において間引き処理を行うこととして説明したが、例えば、特許第４，５４６,１７４号公報のように、動態画像を撮影する撮影装置側（本実施の形態ではＦＰＤ９ａ）でビニング処理や単純間引き処理を行い、処理済みのフレーム画像をコンソール５に送信することとしてもよい。このようにすれば、ＦＰＤとコンソールとの間での画像データの転送時間も短縮することができるので、更に好ましい。
【０１４９】
また、上記第１の実施の形態においては、解析用ＷＳ８をコンソール５とは別体で設ける構成としたが、コンソール５が解析用プログラムを備えて解析処理を行う構成としてもよい。このようにすれば、コンソール５から解析用ＷＳ８へ画像データを送信する時間を省くことが可能となるとともに、他のコンソール５による解析によって処理が遅れるといった事態を防止することができる。
【０１５０】
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてＨＤＤや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
【０１５１】
その他、診断支援情報生成システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１００ 診断支援情報生成システム
１ ブッキー装置
１１ 制御部
１２ 検出器装着部
１３ 通信Ｉ／Ｆ
１４ 駆動部
１５ バス
２ ブッキー装置
２１ 制御部
２２ 検出器装着部
２３ 通信Ｉ／Ｆ
２４ 駆動部
２５ バス
３ａ 放射線源
３ｂ 放射線源
３ｃ 放射線源
４ クレードル
５ コンソール
５１ 制御部
５２ 記憶部
５２１ 撮影管理テーブル
５３ 入力部
５４ 表示部
５４１ 選択用画面
５５ 通信Ｉ／Ｆ
５６ ネットワーク通信部
５７ バス
９ａ ＦＰＤ
９ｂ ＦＰＤ
９１ 制御部
９２ 検出部
９３ 記憶部
９４ コネクタ
９５ バッテリ
９６ 無線通信部
９７ バス
６ 操作卓
７ ＨＩＳ／ＲＩＳ
８ 解析用ＷＳ
１０ ＰＡＣＳ
２０ 受付装置
５０ コンソール
３０ 解析サーバ
２００ 診断支援情報生成システム
３００ 診断支援情報生成システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス照射可能な放射線源と、
２次元状に配置された複数の検出素子を有し、前記複数の検出素子のそれぞれにおいて前記放射線源によりパルス照射された放射線を検出して順次フレーム画像を生成する放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器により前記被写体の動態を撮影することにより得られた複数のフレーム画像に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する解析手段と、
を備える動態診断支援情報生成システムであって、
前記放射線検出器におけるフレームレートが３．７５枚／秒以上である動態診断支援情報生成システム。
【請求項２】
前記複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施す間引き処理手段を備え、
前記解析手段は、前記間引き処理手段により間引き処理された前記複数のフレーム画像に基づいて特徴量の算出を行う請求項１に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項３】
前記間引き処理手段は、前記放射線検出器に設けられている請求項２に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項４】
前記解析手段は、前記被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する請求項１〜３の何れか一項に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項５】
前記動態診断支援情報生成システムは、前記放射線源と前記放射線検出器により胸部の動態撮影を行い、
前記解析手段は、前記被写体の呼吸運動に関する特徴量を算出する請求項１〜４の何れか一項に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項６】
前記解析手段は、呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の指標となる特徴量を算出する請求項５に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項１】
パルス照射可能な放射線源と、
２次元状に配置された複数の検出素子を有し、前記複数の検出素子のそれぞれにおいて前記放射線源によりパルス照射された放射線を検出して順次フレーム画像を生成する放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器により前記被写体の動態を撮影することにより得られた複数のフレーム画像に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する解析手段と、
を備える動態診断支援情報生成システムであって、
前記放射線検出器におけるフレームレートが３．７５枚／秒以上である動態診断支援情報生成システム。
【請求項２】
前記複数のフレーム画像の画素数を低減するための間引き処理を施す間引き処理手段を備え、
前記解析手段は、前記間引き処理手段により間引き処理された前記複数のフレーム画像に基づいて特徴量の算出を行う請求項１に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項３】
前記間引き処理手段は、前記放射線検出器に設けられている請求項２に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項４】
前記解析手段は、前記被写体の動態１サイクル以上のフレーム画像群に基づいて前記被写体の動態の特徴量を算出する請求項１〜３の何れか一項に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項５】
前記動態診断支援情報生成システムは、前記放射線源と前記放射線検出器により胸部の動態撮影を行い、
前記解析手段は、前記被写体の呼吸運動に関する特徴量を算出する請求項１〜４の何れか一項に記載の動態診断支援情報生成システム。
【請求項６】
前記解析手段は、呼気期間、吸気期間のそれぞれにおける気流速度の指標となる特徴量を算出する請求項５に記載の動態診断支援情報生成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１４Ｃ】
【図１４Ｄ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−１１０３９９（Ｐ２０１２−１１０３９９Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５９６５０（Ｐ２０１０−２５９６５０）
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２２日（２０１０．１１．２２）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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