医用動画像による画像診断システム
【課題】超音波乳癌集団検診のような場合に特に適した医用動画像による画像診断システムであって、画像診断（読影）に際しての医師の負担を最小限にし、医師の能力が最大限に発揮できるようにする画像診断システムを提供すること。
【解決手段】被険部を撮影して医用動画を生成する医用動画像生成装置としての超音波検査装置１０と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置２０と、その病変部自動検出・マーキング装置２０によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減して編集する読影用動画像編集装置３０と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置４０とを備えることを特徴とする。
【解決手段】被険部を撮影して医用動画を生成する医用動画像生成装置としての超音波検査装置１０と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置２０と、その病変部自動検出・マーキング装置２０によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減して編集する読影用動画像編集装置３０と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置４０とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用動画像を再生して読影することによって病変部の有無などを診断する画像診断システムに関し、特に、超音波による乳癌の集団検診に適した画像診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乳癌は女性の癌罹患率第１位であり、検診によるその早期発見は医療分野における主要な項目の一つとなっている。そして近年では、Ｘ線画像であるマンモグラフィによる画像診断がそれに有効な検診手段として利用が始められている。それと共にそのためのＣＡＤ（コンピュータ支援診断）システムも開発され、すでに実用化の緒についている。なお『ＣＡＤ』とは、医用画像をコンピュータによって解析して病変部などを自動的に検出し、その結果を「第二の意見」として医師に提示するもので、医師とコンピュータとの共同作業で画像診断の正確度を高めることを目的としたものである。
【０００３】
その一方、超音波撮影による検査はリアルタイムの映像診断ができることから種々の診療分野で利用されており、乳癌検診においても有効な手段として利用されている。ただし、超音波画像は動画像であるだけに読影は実際上容易ではないこともあり、その利用はＸ線マンモグラフィによる一次検診の結果の確認などと言った二次的な（補助的な）意味合いのものとなっているのが現状である（参考 非特許文献３）。
【０００４】
しかし、超音波検診は非侵襲性でありしかも非常に簡易であるという特長を有しており（超音波検診車も可能）、若年層あるいはデンスブレストの乳癌検診手段として、更には集団検診の手段として最適な条件を備えている。そのため、乳癌検診の一次的な手段としての期待は高く、それと共に超音波画像のＣＡＤの開発も推し進められている。特許文献１、２および非特許文献１、２、４はそのＣＡＤに関している。
【特許文献１】特開２００３−５７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６１８１公報
【非特許文献１】福岡大輔，原 武史，藤田広志・他：「乳房超音波断層像における腫瘤像の自動検出法」医用画像情報学会雑誌，１４・３，148〜154，1997
【非特許文献２】福岡大輔，原 武史，藤田広志・他：「初期輪郭の自動生成と制御点の統合を含んだ動的領域輪郭抽出法」電子情報通信学会論文誌，Ｊ８１−Ｄ−II・６，1448〜1451，1998
【非特許文献３】角田博子：「乳癌検診（２）；超音波検診の現状と課題」映像情報 ＭＥＤＩＣＡＬ，３３・３，253〜256，2001
【非特許文献４】Karen Drukker et al,"Computerized Detection and Classification of Cancer on Breast Ultrasound１"Academic Radiology,Vol 11,５,pp。526-535, 2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、超音波検査によればハンドプローブを操作しながらモニタ映像からリアルタイムの診断ができるとは言っても、早期癌のような微小な病変部の有無を予備知識も何もなしで検査することは時間もかかり、被検者が多数の時は実際上不可能である。そのため、超音波画像診断が乳癌の特に集団検診の一次的手段として適用される場合、超音波撮影は専門技師が行ってその時得られた動画像としての超音波画像を一旦適当な媒体に記録保存しておき、後から、医師がその記録された超音波画像を再生しながら読影（診断）するという方式が採られることになる。
【０００６】
ただこの場合、医師による読影は必然的に長時間でしかも連続した作業になることになるが、読影する画像が動画像であるだけに、病変部などを３次元的に把握できる利点はあるものの、逆に目の疲れなど医師の負担も多くかかりやすい。そして、疲労が重なると、病変部の見落としや良悪性の判断の誤りなど正確な診断に支障をきたす可能性も生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の超音波乳癌集団検診のような場合に特に適した医用動画像による画像診断システムであって、画像診断（読影）に際しての医師の負担を最小限にし、医師の能力が最大限に発揮できるようにする画像診断システムの提供をその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の解決のために、前述のＣＡＤによる病変部の検出精度が現在では十分に高いレベルにあることに鑑み、そのＣＡＤを導入すると共にその検出結果に基づいて読影時間を短縮可能な読影用動画像を編集することを基本とするものである。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減して編集する読影用動画像編集装置と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、医師は病変部の自動検出によって陽性候補にマークが付与された読影用動画像に基づいて読影診断することができるので、病変部の有無についての診断をその支援情報を参考にしながら行うことができ、特に「病変部は見出せない」と診断する上での読影上の負担を最小限に軽減することができる。また、その読影用動画像は病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が相対的に低減化されて編集されているので、読影の際には病変部の陽性候補が検出されなかった部分を早送りの状態で再生することができる。そのため、再生時間を短縮することができ、眼の疲れなどの負担も最小にすることができる。
【００１０】
本発明の一態様によれば、上記の読影用動画像編集装置に関して、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはそのままフレーム数を低減化して編集することができる。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を低減して編集する読影用動画像編集装置と、読影用動画像を再生表示するための再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項２）。
【００１１】
また、本発明の上記とは別の態様によれば、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてそのフレーム数を増加して、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてそのフレーム数を相対的に低減化することができる。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてフレーム数を増加して編集する読影用動画像編集装置と、その読影用動画像を再生表示するための再生速度可変な再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項３）。
【００１２】
発明の実施に際して上記２態様のいずれとするかは、披検部の撮影（スキャン）速度など、得られる医用動画像の特性にも応じて適宜選択することができる。そして、前者（請求項２）の態様によれば、読影用動画像はデータ量が低減化されているので、その取扱い、保存が容易となる利点がある。また、後者（請求項３）によれば、編集がより容易であると共に、医用動画像の原データをそのまま保持できるという利点がある。
【００１３】
なお、本発明の更に別の形態は、上記請求項１〜３のいずれかの医用動画像による画像診断システムにおいて、医用動画像生成装置によって生成された医用動画像における指定されたフレーム画像をそのフレーム情報と共にプリントアウトするプリンタ装置と、その医用動画像のフレーム情報と読影用動画像編集装置によって編集された読影用動画像のフレーム情報との対応を示す変換テーブル手段とを更に備えることを特徴とするものである（請求項４）。ここで、フレーム情報は具体的には例えばフレーム番号であって、これを例えばバーコードとしてプリントアウトすることができる。
【００１４】
上記の画像診断システムによれば、プリントアウトした紙面にはフレーム情報が合わせて印刷されているので、後で読影用動画像を再生する際、そのフレーム情報に基づいて該当する画面に容易にアクセスすることができる。被検部の撮影中にモニタ画面から病変部の存在など重要な所見が見出され、その画面を含む箇所を重点的に読影診断するような場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の医用動画像による画像診断システムによれば、医用動画像を再生して読影診断するに際しての医師の負担を最小限にし、医師の能力が最大限に発揮できるようにすることができる。
【００１６】
なお、本発明の更なる目的と効果は、以下に説明する実施形態からも明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の医用動画像による画像診断システムの好適な実施の形態を、図面と共に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の医用動画像による画像診断システムの概略的なシステム構成を示す説明図である。
【００１９】
本実施形態の画像診断システムは、超音波による乳癌検診に適合されたものであって、医用動画像生成装置としての超音波検査装置１０と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置２０と、そのマーキングされた医用動画像を読影用に編集する読影用動画像編集装置３０と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置４０とを備えている。
【００２０】
本実施形態において、超音波検査装置１０としては、乳癌の検診だけでなく種々の検診に一般に利用可能な汎用型の装置がそのまま使用されている。つまり、本実施形態では、超音波検査装置１０が他の装置２０、３０、４０と独立した構成となっている。これにより、車両に積み込んだ超音波検査装置１０で各地を巡回して、乳腺の超音波動画像を収集することができる。また、図１に示す記録装置１３等を用いてモニタ画像をＶＨＳ（登録商標）方式で記録可能とすることが一般的であり、それを利用して画像診断は別個になされる。
【００２１】
この超音波検査装置１０は、超音波の送受信を行ってエコーデータを取り込むハンドプローブ１１、プローブ１１の振動子にパルス電圧を印加して超音波を発信させる送信回路、プローブ１１から受信された反射エコーをフィルタ処理などの調整を行いＢ／Ｗ画像信号を生成する受信回路、ＴＶ信号を生成するＤＳＣ（digital scan converter）回路、これらの回路のタイミング・コントロール制御回路、及びモニタ１２を含んでいる。
【００２２】
これにより、被検部をプローブ１１で手動走査することにより、その断層画像が超音波動画像として生成され、モニタ１２に表示される。そのため、この超音波検査装置１０によれば、リアルタイムの画像診断が可能である。
【００２３】
なお、この超音波動画像は一般に、ＮＴＳＣ規格に基づく３０フレーム／秒のインターレース画像となっている。
【００２４】
そして、この種の超音波検査装置１０では、モニタ１２に表示される超音波動画像を記録可能な記録装置１３を一般に備えている。この記録装置１３によって適当な記録媒体に収録された超音波動画像（原医用動画像）は、医用画像として一般に所定の期間保存されるものであるが、本実施形態においては、後の病変部自動検出・マーキング装置２０及び編集装置３０で読影用動画像を別個に作成するためにも利用される。
【００２５】
また、超音波検査装置１０は一般にプリンタ１４も装備しており、検査時に重要な所見が見出された場合などにその画面をプリントアウトできるようになっている。
【００２６】
そして、本実施形態においては、そのプリントアウトの際にそのフレーム情報、すなわちフレーム番号または時間が、被験者情報などと合わせて印刷されるように構成されている。なお、このフレーム情報は、例えばバーコード等の機械的に読み取り可能な形態であることが好ましい。
【００２７】
これによって、原医用動画像を再度再生して読影する際に該当する画面に直ちにアクセスすることができるだけでなく、後でも詳述するように、新たに作成した読影用動画像の該当する画面またはシーンに容易にアクセスすることができる。
【００２８】
病変部自動検出・マーキング装置２０はＣＡＤとして一般に知られ、医師による画像診断に際しての診断支援情報を作成するものであって、病変（本実施形態では、乳癌）に関連した特徴を有する部位を陽性候補として自動的に検出すると共に、その検出結果の出力としてその陽性候補を指示するマークを画像上に付与するものである。より具体的には、この装置２０は病変部自動検出部及び陽性候補マーキング部を備えたコンピュータ装置からなり、超音波検査装置１０で生成された超音波動画像をフレーム毎に解析し、処理する。
【００２９】
図２は、この装置２０における病変部自動検出のフローチャートを示すものである。図２のように、その病変部自動検出は、超音波フレーム画像入力ステップＳ１、前処理ステップＳ２、乳房領域抽出ステップＳ３、病変部陽性候補検出ステップＳ４、良悪性鑑別ステップＳ５、及び結果出力ステップＳ６を含んでいる。
【００３０】
ステップＳ１では、超音波動画像がフレーム毎に入力される。次いで前処理ステップＳ２では、病変部検出のために画像ノイズの除去などの前処理が実行される。そして、乳房領域抽出ステップＳ３では、病変部の検出対象領域である乳房領域の抽出が行われる。この抽出にはエッジ検出などが適用され、一般に胸筋を境界として乳房領域が抽出される。
【００３１】
病変部陽性候補検出ステップＳ４では、抽出された乳房領域の解析を行い、病変部（腫瘤）の特徴を有する陰影部位を陽性候補として検出する。この検出はＸ線画像などの場合と基本的には同じであり、一般に濃度勾配を利用した手法を主として行われる。なお、このステップＳ４での病変部陽性候補の検出は、読影時の見落としや見過ごしを無くすという観点から、偽陽性が多くなるとしても、僅かでも病変部の特徴を有する陰影部位は全てを陽性候補として検出することが好ましい。
【００３２】
良悪性鑑別ステップＳ５は、ステップＳ４で検出された病変部陽性候補について更にその良悪性を鑑別するものである。この鑑別は陽性候補の領域の面積、形状（円形度）、濃度（分布）などに基づいてなされ、これによって例えば嚢胞は良性と鑑別され、悪性腫瘤である腫瘍と区別される。そして、「良性」と鑑別された陽性候補はもはや陽性候補ではなくなることになるが、この鑑別結果はそのまま診断支援情報として役立てることが好ましい。すなわち、結果出力ステップＳ６では、病変部陽性候補の検出結果がその鑑別結果と合わせて出力され、後のマーキングのための情報として利用される。
【００３３】
装置２０の陽性候補マーキング部では、陽性候補の位置（座標）と範囲（大きさ）に関するデータに基づき、その陽性候補を示すマークを画像上に重畳して付与する。図３はそうして形成されたフレーム画像を示すもので、そのマーク１０２は陽性候補を適度な距離をもって囲む楕円の形態で構成されている。このマーク１０２は矢印などの他の任意の形態であることができるが、いずれの形態であっても、陽性候補を確実に指示する一方その陽性候補の診断自体に邪魔にならないような形状と配置は考慮されるべきである。
【００３４】
またここで、前述の良悪性の鑑別結果は、例えばそのマーク１０２の色を変えることによって利用することができる。つまり、良性と鑑別される陽性候補に対しては、悪性ないしは良悪不明な陽性候補を指示するマークとは異なるマークを適用することである。ＣＡＤの分野では初期検出された病変部陽性候補のうち良性のものは偽陽性として削除されるのが一般的であるが、そうして良性の陽性候補をマーク１０２を変えて指示することは診断支援情報として役に立つだけでなく、装置２０の病変部検出の性能または特性を把握する上でも有用である。
【００３５】
なお、被験者の氏名などに関する情報が超音波検査装置１０で生成された超音波動画像には表示されていない場合には、このマーキング段階で付け加えることもできる。そして、こうしてフレーム毎に処理された超音波動画像は、適当なバッファを介してまたは一旦適当な記録媒体Ｂに記録して、後の読影用動画像編集装置３０に送られ、そこで読影用に更に編集される。
【００３６】
なお、この病変部自動検出・マーキング装置２０は病変部検出フレームデータ６０の作成部を備えており、病変部陽性候補が検出されたフレームのフレーム情報（例えば、フレーム番号）に関するデータ６０が作成される。そして、このデータ６０は一旦記録され、読影用動画像編集装置３０での編集データとして使用される。また、このデータ６０は後述の『変換テーブル手段』としても利用される。
【００３７】
読影用動画像編集装置３０は、病変部自動検出・マーキング装置２０によって処理された超音波動画像（以下、「ＣＡＤ画像」という。）を読影用に編集する装置であって、そのＣＡＤ画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減する編集を行うものである。ただし、「病変部は見出せない」とするに必要な画像データおよび品質は維持されなければならない。そこで、より具体的には、その編集にあたってその目的と具体的な実施に関して次の２つの方式がある。
【００３８】
図４は一の方式による編集方法の一態様を概略的に示す説明図である。図４のように、その編集方法は、動画像編集部が病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてそのままフレーム数を低減して編集するものである。より具体的には、その編集のためにフレームメモリ等を用いてコンピュータ装置のプログラム実行により該当するフレームについて低減化する。この場合、最も最も簡単な手段は、一連のフレームについて例えば1フレーム置きにフレームの削除を行うことである。この手段はプローブ１１のスキャンが非常にゆっくりとなされ、前後にほとんど同一な画像が続くような場合に適している。しかし、このような場合であってもより好ましい手段は、前後のフレームが同一の場合にのみその一方を削除することである。ただし、この手段の場合には、フレームの解析が必要となる。また、フレームの削除に代えて、例えば前後の例えば３フレームについて、それらの信号の加算平均をとって１のフレームを作成することもできる。そして、フレームの解析を含めた最も高度な手段は、全体のオプティカルフロー、濃度勾配変化を解析し、信号の変化が細かく再生できるようにフレーム数の低減化を行うことである。
【００３９】
このフレームメモリには、ＣＡＤ画像が１フィールド単位で書き込まれる。読影用動画像編集装置３０は、病変部検出フレームデータ６０によって病変部の陽性候補が検出されたフレーム（図４の該当ＣＡＤ画像にＭが記載されている。）とそうでないフレームを検知し、病変部の陽性候補が検出されたフレームとその前後の適当数のフレームについては、ＣＡＤ画像の１フレーム分の映像信号をフレームメモリに１度読み出す。一方、これ以外の、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについては、前後同一のフレーム分の映像信号をフレームメモリに１度読み出す。
【００４０】
なおここで、病変部の陽性候補が検出されたフレームの前後の適宜数のフレームについてはフレーム数低減化の対象としないのは、一つには読影に際してその陽性候補の３次元形状などの把握がより正確になされるようにするためである。そして、そのようなフレームの数は任意に設定することができるが、一般には２０フレーム程度が適当である。
【００４１】
こうして作成された読影用動画像は、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてはフレーム数がそのままとされ、これ以外の病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはフレーム数が低減化されている。
【００４２】
したがって、この編集によってその病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が低減され、読影時間が短縮可能な画像とされている。これを、再生表示装置４０により再生して読影が行われる。この場合、再生表示装置４０としては、スロー、早送り、フリーズ、或いは巻き戻しなどの機能を一般的に有する通常のビデオ再生装置をそのまま使用することができる。しかも読影用動画像は、超音波動画像およびＣＡＤ画像よりもフレーム数が低減されてデータ量が低減化されている。
【００４３】
図５は他の方式による編集の態様を模式的に示す説明図である（なお、同図では、読影用動画像のフレームは２倍に圧縮して示している）。図５に示すように、この他の方式は、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてそのフレーム数を増加して編集することで、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が相対的に低減化されるように編集するものである。
【００４４】
より具体的には、このフレーム数の増加は、前後のフレーム間を補間する方法でも可能ではあるが、該当するフレームを単純に複写する方法が簡易でもあり好ましい。すなわち、病変部検出フレームデータ６０に従って、フレームメモリに読み込まれたＣＡＤ画像のうち、病変部の陽性候補が検出されたフレームとその前後の適宜数のフレームについては複数回の、例えば２度の読み出しを行うことである（なお、それ以外の一連のフレームは１度の読み出しとなる）。
【００４５】
この方式によって編集された読影用動画像の場合も、前述の方式の場合と同様に、再生表示装置４０として通常のビデオ再生装置を使用して再生することができ、早送りで再生することによって、読影時間の短縮を図ることができる。そして、この方式の場合、フレーム数の増加によってデータ量が増加することにはなるが、原超音波動画像のデータをそのまま保持できる効果がある。
【００４６】
なお、ＣＡＤ画像の編集方式としては、上述の二方式の他に、それらを組み合わせた方式とすることもできる。すなわち、ＣＡＤ画像のうち、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはフレーム数を低減する一方、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてはフレーム数を増加することである。
【００４７】
そしてこの方式による場合、編集された読影用動画像を通常速度で再生することによって、病変部の陽性候補が検出されなかった部分は早送り状態で再生されると共に、病変部の陽性候補が検出された部分はスロー再生されることになる。したがって、場合によれば、この方式は最も有利な方式であることができる。
【００４８】
こうして読影用動画像編集装置３０によって編集作成された読影用動画像は、一旦適当な記録媒体に記録して、再生表示装置４０による画像診断に供される。ただし、再生表示装置４０を読影用動画像編集装置３０に直結し、読影用動画像編集装置３０で編集された読影用動画像をバッファを介して再生表示装置４０に送るようにすることもできる。
【００４９】
読影用動画像を再生して読影診断をおこなうための再生表示装置４０としては、前述のように、早送り再生、スロー再生、コマ送り再生、これらの戻し再生、そしてフリーズ（一時停止）機能などを備えた通常のビデオ再生装置をそのまま使用することができる。また、この再生表示装置４０には、読影時に特に重要と思われた画面などを適宜プリントアウトすることできるプリンタ４１が装備されていることが好ましい。
【００５０】
ところで、近年コンピュータ画像が増えてきており、再生表示装置４０としてはそのような画像の表示装置とすることもできる。ただこの場合、コンピュータ画像は一般にプログレッシブ画像であり、原超音波動画像がインターレース画像である本実施形態ではいずれかの段階でそのインターレース画像をプログレッシブ画像に変換することが必要となる。しかし、このインターレース／プログレッシブ変換は、再生表示装置４０自体、或いは、読影用動画像編集装置３０にそのための装置を付設することによって容易に行うことができる。
【００５１】
以上説明した本実施形態の画像診断システムは、乳癌の一次的な集団検診に特に適している。
【００５２】
すなわち、超音波検査装置１０によって収集された超音波動画像は被験者が多人数の場合は膨大な量となり、それを読影診断する医師にとっては大きな負担となる。しかも、刻々と変化する動画像の読影はさらにその負担を大きくする。しかし、本実施形態の画像診断システムによれば、読影する画像には病変部自動検出・マーキング装置２０によって病変部の陽性候補が表示されているので、読影医師の負担は大きく軽減されることができる。
【００５３】
つまり、一次的な検診の場合、医師にとって最も負担となるのは先ず病変部の見落としである。これに対し、本実施形態の病変部自動検出・マーキング装置２０によれば、前述のように、病変部として少しでも疑わしい陰影は病変部の陽性候補として表示されるので、医師はその情報を有効に利用することができる。また、この病変部自動検出・マーキング装置２０による病変部の検出精度は完全ではあり得ないが、医師はその特性または性向を考慮に入れて、その装置２０では検出できない陰影のみに注意を払うことができる。このことは医師の負担の大幅な軽減となる。
【００５４】
またそのため、病変部の陽性候補が検出されなかった部分を早送り状態で再生することが可能となり、本実施形態の読影用動画像編集装置３０によって、医師はその早送り操作を一々しなくても済むことができる。これによって、読影時間を大幅に短縮することができ、医師の負担をさらに一層軽減することができる。
【００５５】
こうして、本実施形態の画像診断システムによれば、読影診断に際しての医師の負担を最小にし、またそれによって、医師の能力が最大に発揮されることができる。
【００５６】
なお、本実施形態の画像診断システムにおいて、超音波検査装置１０のプリンタ１４で打ち出されるフレーム画像には、読影用動画像へのアクセスを容易とするために、そのフレーム情報が合わせて印刷されることを前に述べたが、これについて更に説明する。
【００５７】
すなわち、読影用動画像は超音波検査装置１０で得られた原超音波動画像を編集して作成したものであるため、そのフレーム情報、具体的にはフレーム番号または時間が原超音波動画像のそれとは異なっている。そのため、原超音波動画像の特定のフレームが読影用動画像のどのフレームに該当するかは、それら相互のフレーム情報の対応を示す変換テーブル手段が必要である。この変換テーブル手段は別途に作成することもできるが、本実施形態では、病変部自動検出・マーキング装置２０で作成される病変部検出フレームデータ６０をその変換テーブル手段として有効に利用することができる。つまり、この病変部検出フレームデータ６０は原超音波動画像に基づくものであるが、読影用動画像はこの病変部検出フレームデータ６０に基づいて所定のフレーム数の低減または増加を行ったものであるから、フレーム情報の対応はこの病変部検出フレームデータ６０で示されるからである。
【００５８】
こうして、超音波検査装置１０による検査中にモニタ画面で重要な所見が見出されたような場合、その画面をプリントアウトしておくことによって、後での読影診断の際の要注意箇所としての情報を提示することができる。
【００５９】
以上、本実施形態は汎用の超音波検査装置または設備をそのまま使用した現状対応型のものであるが、次に述べるようなシステムも可能である。
【００６０】
＜別の実施形態＞
特に図示しないが、病変部自動検出・マーキング装置２０は超音波検査装置１０に一体化することができる。すなわち、病変部自動検出・マーキング装置２０での診断支援情報の作成を超音波検査装置１０で生成される超音波動画像に対して直接（記録媒体を介することなく）行うことである。
【００６１】
病変部自動検出・マーキング装置２０を超音波検査装置１０に一体化した形態の場合、その診断支援情報のリアルタイム表示が可能となる。なお、この場合には超音波検査装置の改変が必要である。
【００６２】
この場合の改変の例としては、例えば、モニタに供給されるＮＴＳＣ規格によるデジタルフレームデータの解析を行うこと、モニタに供給されるＮＴＳＣ規格によるアナログフレームデータの解析を行うこと、又はＮＴＳＣ規格によるデータ処理以前のフレームデータの解析を行うことが挙げられる。
【００６３】
このようにすれば病変部自動検出・マーキング装置２０による診断支援情報を別のモニタにリアルタイムで画像表示させることができ、検査技師または医師はその表示を参考にしながら、病変部が検出された箇所ではプローブの走査を繰り返すなど特に入念な検査と記録を行うことができる。（ただし、超音波検査が胎児の検診などの他の診断に使用される場合には、その病変部自動検出・マーキング装置２０は不要なものとなる。）
この別の実施形態は、病変部自動検出・マーキング装置２０と一体の超音波検査装置１０を移動車に搭載した「乳癌検診車」を実現する上ではより好ましい。
【００６４】
なお、いずれの実施形態の場合においても、得られた超音波動画像データの記録と保存を行う総合データベースを構築して、読影診察部門との間にＬＡＮなどによるネットワークを形成することもできる。それによって、被験者の過去の超音波動画像データ、あるいはマンモグラフィによる検査結果などと合わせて医師は読影診断を行うことができる。
【００６５】
なお、これらの実施の形態においては、超音波動画像がインターレース画像の場合について説明したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばプログレッシブ画像の場合であってもよい。
【００６６】
また、画像は例えば１フレームの走査線数が５２５本であってもよいし、異なる例えば走査線数１１２５本の場合であってもよい。また日本のテレビジョン信号に何ら限定されるものではなく、欧州等のＰＡＬ方式の映像信号の場合であってもよい。
【００６７】
以上、本発明の画像診断システムについての最良の形態を、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【００６８】
例えば、超音波動画像としては、３次元プローブを使用して得られたものであってもよい（３次元プローブを使って、動画像を収集する場合と今回発明とを組み合わせたものであってもよい）
また、本発明については、特に超音波による乳癌の集団検診の場合を想定して述べたが、医師が超音波検査をしながら読影して診断するような一般の乳癌検診にもそのまま適用することができる。
【００６９】
また、本発明の医用動画像による画像診断システムについては、特に超音波検査装置によって得られる医用動画像に基づいて乳癌の画像診断を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＭＲＩ或いはマルチスライスＸ線ＣＴによる肺野の医用動画像に基づいて肺気腫の読影診断がなされるような場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態の医用動画像による画像診断システムの概略的なシステム構成を示す説明図である。
【図２】上記実施形態の病変部自動検出・マーキング装置における病変部自動検出を示すフローチャートである。
【図３】病変部自動検出・マーキング装置により診断支援情報が付与されたフレーム画像を示す図である。
【図４】読影用動画像編集装置による一方式の編集方法の態様を模式的に示す説明図である。
【図５】読影用動画像編集装置による他の方式の編集方法の態様を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 超音波検査装置（医用動画像生成装置）
１１ プローブ
１２ モニタ
１３ 記録装置
１４ プリンタ
２０ 病変部自動検出・マーキング装置
３０ 読影用動画像編集装置
４０ 再生表示装置
４１ プリンタ
６０ 病変部検出フレームデータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用動画像を再生して読影することによって病変部の有無などを診断する画像診断システムに関し、特に、超音波による乳癌の集団検診に適した画像診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
乳癌は女性の癌罹患率第１位であり、検診によるその早期発見は医療分野における主要な項目の一つとなっている。そして近年では、Ｘ線画像であるマンモグラフィによる画像診断がそれに有効な検診手段として利用が始められている。それと共にそのためのＣＡＤ（コンピュータ支援診断）システムも開発され、すでに実用化の緒についている。なお『ＣＡＤ』とは、医用画像をコンピュータによって解析して病変部などを自動的に検出し、その結果を「第二の意見」として医師に提示するもので、医師とコンピュータとの共同作業で画像診断の正確度を高めることを目的としたものである。
【０００３】
その一方、超音波撮影による検査はリアルタイムの映像診断ができることから種々の診療分野で利用されており、乳癌検診においても有効な手段として利用されている。ただし、超音波画像は動画像であるだけに読影は実際上容易ではないこともあり、その利用はＸ線マンモグラフィによる一次検診の結果の確認などと言った二次的な（補助的な）意味合いのものとなっているのが現状である（参考 非特許文献３）。
【０００４】
しかし、超音波検診は非侵襲性でありしかも非常に簡易であるという特長を有しており（超音波検診車も可能）、若年層あるいはデンスブレストの乳癌検診手段として、更には集団検診の手段として最適な条件を備えている。そのため、乳癌検診の一次的な手段としての期待は高く、それと共に超音波画像のＣＡＤの開発も推し進められている。特許文献１、２および非特許文献１、２、４はそのＣＡＤに関している。
【特許文献１】特開２００３−５７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６１８１公報
【非特許文献１】福岡大輔，原 武史，藤田広志・他：「乳房超音波断層像における腫瘤像の自動検出法」医用画像情報学会雑誌，１４・３，148〜154，1997
【非特許文献２】福岡大輔，原 武史，藤田広志・他：「初期輪郭の自動生成と制御点の統合を含んだ動的領域輪郭抽出法」電子情報通信学会論文誌，Ｊ８１−Ｄ−II・６，1448〜1451，1998
【非特許文献３】角田博子：「乳癌検診（２）；超音波検診の現状と課題」映像情報 ＭＥＤＩＣＡＬ，３３・３，253〜256，2001
【非特許文献４】Karen Drukker et al,"Computerized Detection and Classification of Cancer on Breast Ultrasound１"Academic Radiology,Vol 11,５,pp。526-535, 2004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、超音波検査によればハンドプローブを操作しながらモニタ映像からリアルタイムの診断ができるとは言っても、早期癌のような微小な病変部の有無を予備知識も何もなしで検査することは時間もかかり、被検者が多数の時は実際上不可能である。そのため、超音波画像診断が乳癌の特に集団検診の一次的手段として適用される場合、超音波撮影は専門技師が行ってその時得られた動画像としての超音波画像を一旦適当な媒体に記録保存しておき、後から、医師がその記録された超音波画像を再生しながら読影（診断）するという方式が採られることになる。
【０００６】
ただこの場合、医師による読影は必然的に長時間でしかも連続した作業になることになるが、読影する画像が動画像であるだけに、病変部などを３次元的に把握できる利点はあるものの、逆に目の疲れなど医師の負担も多くかかりやすい。そして、疲労が重なると、病変部の見落としや良悪性の判断の誤りなど正確な診断に支障をきたす可能性も生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の超音波乳癌集団検診のような場合に特に適した医用動画像による画像診断システムであって、画像診断（読影）に際しての医師の負担を最小限にし、医師の能力が最大限に発揮できるようにする画像診断システムの提供をその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題の解決のために、前述のＣＡＤによる病変部の検出精度が現在では十分に高いレベルにあることに鑑み、そのＣＡＤを導入すると共にその検出結果に基づいて読影時間を短縮可能な読影用動画像を編集することを基本とするものである。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減して編集する読影用動画像編集装置と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００９】
本発明によれば、医師は病変部の自動検出によって陽性候補にマークが付与された読影用動画像に基づいて読影診断することができるので、病変部の有無についての診断をその支援情報を参考にしながら行うことができ、特に「病変部は見出せない」と診断する上での読影上の負担を最小限に軽減することができる。また、その読影用動画像は病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が相対的に低減化されて編集されているので、読影の際には病変部の陽性候補が検出されなかった部分を早送りの状態で再生することができる。そのため、再生時間を短縮することができ、眼の疲れなどの負担も最小にすることができる。
【００１０】
本発明の一態様によれば、上記の読影用動画像編集装置に関して、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはそのままフレーム数を低減化して編集することができる。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を低減して編集する読影用動画像編集装置と、読影用動画像を再生表示するための再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項２）。
【００１１】
また、本発明の上記とは別の態様によれば、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてそのフレーム数を増加して、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてそのフレーム数を相対的に低減化することができる。すなわち、本発明の医用動画像による画像診断システムは、被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、その病変部自動検出・マーキング装置によって処理された医用動画像を読影用に編集する装置であって、その医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてフレーム数を増加して編集する読影用動画像編集装置と、その読影用動画像を再生表示するための再生速度可変な再生表示装置とを備えることを特徴とするものである（請求項３）。
【００１２】
発明の実施に際して上記２態様のいずれとするかは、披検部の撮影（スキャン）速度など、得られる医用動画像の特性にも応じて適宜選択することができる。そして、前者（請求項２）の態様によれば、読影用動画像はデータ量が低減化されているので、その取扱い、保存が容易となる利点がある。また、後者（請求項３）によれば、編集がより容易であると共に、医用動画像の原データをそのまま保持できるという利点がある。
【００１３】
なお、本発明の更に別の形態は、上記請求項１〜３のいずれかの医用動画像による画像診断システムにおいて、医用動画像生成装置によって生成された医用動画像における指定されたフレーム画像をそのフレーム情報と共にプリントアウトするプリンタ装置と、その医用動画像のフレーム情報と読影用動画像編集装置によって編集された読影用動画像のフレーム情報との対応を示す変換テーブル手段とを更に備えることを特徴とするものである（請求項４）。ここで、フレーム情報は具体的には例えばフレーム番号であって、これを例えばバーコードとしてプリントアウトすることができる。
【００１４】
上記の画像診断システムによれば、プリントアウトした紙面にはフレーム情報が合わせて印刷されているので、後で読影用動画像を再生する際、そのフレーム情報に基づいて該当する画面に容易にアクセスすることができる。被検部の撮影中にモニタ画面から病変部の存在など重要な所見が見出され、その画面を含む箇所を重点的に読影診断するような場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の医用動画像による画像診断システムによれば、医用動画像を再生して読影診断するに際しての医師の負担を最小限にし、医師の能力が最大限に発揮できるようにすることができる。
【００１６】
なお、本発明の更なる目的と効果は、以下に説明する実施形態からも明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の医用動画像による画像診断システムの好適な実施の形態を、図面と共に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態の医用動画像による画像診断システムの概略的なシステム構成を示す説明図である。
【００１９】
本実施形態の画像診断システムは、超音波による乳癌検診に適合されたものであって、医用動画像生成装置としての超音波検査装置１０と、その医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置２０と、そのマーキングされた医用動画像を読影用に編集する読影用動画像編集装置３０と、その読影用動画像を再生表示するための再生表示装置４０とを備えている。
【００２０】
本実施形態において、超音波検査装置１０としては、乳癌の検診だけでなく種々の検診に一般に利用可能な汎用型の装置がそのまま使用されている。つまり、本実施形態では、超音波検査装置１０が他の装置２０、３０、４０と独立した構成となっている。これにより、車両に積み込んだ超音波検査装置１０で各地を巡回して、乳腺の超音波動画像を収集することができる。また、図１に示す記録装置１３等を用いてモニタ画像をＶＨＳ（登録商標）方式で記録可能とすることが一般的であり、それを利用して画像診断は別個になされる。
【００２１】
この超音波検査装置１０は、超音波の送受信を行ってエコーデータを取り込むハンドプローブ１１、プローブ１１の振動子にパルス電圧を印加して超音波を発信させる送信回路、プローブ１１から受信された反射エコーをフィルタ処理などの調整を行いＢ／Ｗ画像信号を生成する受信回路、ＴＶ信号を生成するＤＳＣ（digital scan converter）回路、これらの回路のタイミング・コントロール制御回路、及びモニタ１２を含んでいる。
【００２２】
これにより、被検部をプローブ１１で手動走査することにより、その断層画像が超音波動画像として生成され、モニタ１２に表示される。そのため、この超音波検査装置１０によれば、リアルタイムの画像診断が可能である。
【００２３】
なお、この超音波動画像は一般に、ＮＴＳＣ規格に基づく３０フレーム／秒のインターレース画像となっている。
【００２４】
そして、この種の超音波検査装置１０では、モニタ１２に表示される超音波動画像を記録可能な記録装置１３を一般に備えている。この記録装置１３によって適当な記録媒体に収録された超音波動画像（原医用動画像）は、医用画像として一般に所定の期間保存されるものであるが、本実施形態においては、後の病変部自動検出・マーキング装置２０及び編集装置３０で読影用動画像を別個に作成するためにも利用される。
【００２５】
また、超音波検査装置１０は一般にプリンタ１４も装備しており、検査時に重要な所見が見出された場合などにその画面をプリントアウトできるようになっている。
【００２６】
そして、本実施形態においては、そのプリントアウトの際にそのフレーム情報、すなわちフレーム番号または時間が、被験者情報などと合わせて印刷されるように構成されている。なお、このフレーム情報は、例えばバーコード等の機械的に読み取り可能な形態であることが好ましい。
【００２７】
これによって、原医用動画像を再度再生して読影する際に該当する画面に直ちにアクセスすることができるだけでなく、後でも詳述するように、新たに作成した読影用動画像の該当する画面またはシーンに容易にアクセスすることができる。
【００２８】
病変部自動検出・マーキング装置２０はＣＡＤとして一般に知られ、医師による画像診断に際しての診断支援情報を作成するものであって、病変（本実施形態では、乳癌）に関連した特徴を有する部位を陽性候補として自動的に検出すると共に、その検出結果の出力としてその陽性候補を指示するマークを画像上に付与するものである。より具体的には、この装置２０は病変部自動検出部及び陽性候補マーキング部を備えたコンピュータ装置からなり、超音波検査装置１０で生成された超音波動画像をフレーム毎に解析し、処理する。
【００２９】
図２は、この装置２０における病変部自動検出のフローチャートを示すものである。図２のように、その病変部自動検出は、超音波フレーム画像入力ステップＳ１、前処理ステップＳ２、乳房領域抽出ステップＳ３、病変部陽性候補検出ステップＳ４、良悪性鑑別ステップＳ５、及び結果出力ステップＳ６を含んでいる。
【００３０】
ステップＳ１では、超音波動画像がフレーム毎に入力される。次いで前処理ステップＳ２では、病変部検出のために画像ノイズの除去などの前処理が実行される。そして、乳房領域抽出ステップＳ３では、病変部の検出対象領域である乳房領域の抽出が行われる。この抽出にはエッジ検出などが適用され、一般に胸筋を境界として乳房領域が抽出される。
【００３１】
病変部陽性候補検出ステップＳ４では、抽出された乳房領域の解析を行い、病変部（腫瘤）の特徴を有する陰影部位を陽性候補として検出する。この検出はＸ線画像などの場合と基本的には同じであり、一般に濃度勾配を利用した手法を主として行われる。なお、このステップＳ４での病変部陽性候補の検出は、読影時の見落としや見過ごしを無くすという観点から、偽陽性が多くなるとしても、僅かでも病変部の特徴を有する陰影部位は全てを陽性候補として検出することが好ましい。
【００３２】
良悪性鑑別ステップＳ５は、ステップＳ４で検出された病変部陽性候補について更にその良悪性を鑑別するものである。この鑑別は陽性候補の領域の面積、形状（円形度）、濃度（分布）などに基づいてなされ、これによって例えば嚢胞は良性と鑑別され、悪性腫瘤である腫瘍と区別される。そして、「良性」と鑑別された陽性候補はもはや陽性候補ではなくなることになるが、この鑑別結果はそのまま診断支援情報として役立てることが好ましい。すなわち、結果出力ステップＳ６では、病変部陽性候補の検出結果がその鑑別結果と合わせて出力され、後のマーキングのための情報として利用される。
【００３３】
装置２０の陽性候補マーキング部では、陽性候補の位置（座標）と範囲（大きさ）に関するデータに基づき、その陽性候補を示すマークを画像上に重畳して付与する。図３はそうして形成されたフレーム画像を示すもので、そのマーク１０２は陽性候補を適度な距離をもって囲む楕円の形態で構成されている。このマーク１０２は矢印などの他の任意の形態であることができるが、いずれの形態であっても、陽性候補を確実に指示する一方その陽性候補の診断自体に邪魔にならないような形状と配置は考慮されるべきである。
【００３４】
またここで、前述の良悪性の鑑別結果は、例えばそのマーク１０２の色を変えることによって利用することができる。つまり、良性と鑑別される陽性候補に対しては、悪性ないしは良悪不明な陽性候補を指示するマークとは異なるマークを適用することである。ＣＡＤの分野では初期検出された病変部陽性候補のうち良性のものは偽陽性として削除されるのが一般的であるが、そうして良性の陽性候補をマーク１０２を変えて指示することは診断支援情報として役に立つだけでなく、装置２０の病変部検出の性能または特性を把握する上でも有用である。
【００３５】
なお、被験者の氏名などに関する情報が超音波検査装置１０で生成された超音波動画像には表示されていない場合には、このマーキング段階で付け加えることもできる。そして、こうしてフレーム毎に処理された超音波動画像は、適当なバッファを介してまたは一旦適当な記録媒体Ｂに記録して、後の読影用動画像編集装置３０に送られ、そこで読影用に更に編集される。
【００３６】
なお、この病変部自動検出・マーキング装置２０は病変部検出フレームデータ６０の作成部を備えており、病変部陽性候補が検出されたフレームのフレーム情報（例えば、フレーム番号）に関するデータ６０が作成される。そして、このデータ６０は一旦記録され、読影用動画像編集装置３０での編集データとして使用される。また、このデータ６０は後述の『変換テーブル手段』としても利用される。
【００３７】
読影用動画像編集装置３０は、病変部自動検出・マーキング装置２０によって処理された超音波動画像（以下、「ＣＡＤ画像」という。）を読影用に編集する装置であって、そのＣＡＤ画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減する編集を行うものである。ただし、「病変部は見出せない」とするに必要な画像データおよび品質は維持されなければならない。そこで、より具体的には、その編集にあたってその目的と具体的な実施に関して次の２つの方式がある。
【００３８】
図４は一の方式による編集方法の一態様を概略的に示す説明図である。図４のように、その編集方法は、動画像編集部が病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてそのままフレーム数を低減して編集するものである。より具体的には、その編集のためにフレームメモリ等を用いてコンピュータ装置のプログラム実行により該当するフレームについて低減化する。この場合、最も最も簡単な手段は、一連のフレームについて例えば1フレーム置きにフレームの削除を行うことである。この手段はプローブ１１のスキャンが非常にゆっくりとなされ、前後にほとんど同一な画像が続くような場合に適している。しかし、このような場合であってもより好ましい手段は、前後のフレームが同一の場合にのみその一方を削除することである。ただし、この手段の場合には、フレームの解析が必要となる。また、フレームの削除に代えて、例えば前後の例えば３フレームについて、それらの信号の加算平均をとって１のフレームを作成することもできる。そして、フレームの解析を含めた最も高度な手段は、全体のオプティカルフロー、濃度勾配変化を解析し、信号の変化が細かく再生できるようにフレーム数の低減化を行うことである。
【００３９】
このフレームメモリには、ＣＡＤ画像が１フィールド単位で書き込まれる。読影用動画像編集装置３０は、病変部検出フレームデータ６０によって病変部の陽性候補が検出されたフレーム（図４の該当ＣＡＤ画像にＭが記載されている。）とそうでないフレームを検知し、病変部の陽性候補が検出されたフレームとその前後の適当数のフレームについては、ＣＡＤ画像の１フレーム分の映像信号をフレームメモリに１度読み出す。一方、これ以外の、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについては、前後同一のフレーム分の映像信号をフレームメモリに１度読み出す。
【００４０】
なおここで、病変部の陽性候補が検出されたフレームの前後の適宜数のフレームについてはフレーム数低減化の対象としないのは、一つには読影に際してその陽性候補の３次元形状などの把握がより正確になされるようにするためである。そして、そのようなフレームの数は任意に設定することができるが、一般には２０フレーム程度が適当である。
【００４１】
こうして作成された読影用動画像は、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてはフレーム数がそのままとされ、これ以外の病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはフレーム数が低減化されている。
【００４２】
したがって、この編集によってその病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が低減され、読影時間が短縮可能な画像とされている。これを、再生表示装置４０により再生して読影が行われる。この場合、再生表示装置４０としては、スロー、早送り、フリーズ、或いは巻き戻しなどの機能を一般的に有する通常のビデオ再生装置をそのまま使用することができる。しかも読影用動画像は、超音波動画像およびＣＡＤ画像よりもフレーム数が低減されてデータ量が低減化されている。
【００４３】
図５は他の方式による編集の態様を模式的に示す説明図である（なお、同図では、読影用動画像のフレームは２倍に圧縮して示している）。図５に示すように、この他の方式は、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてそのフレーム数を増加して編集することで、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数が相対的に低減化されるように編集するものである。
【００４４】
より具体的には、このフレーム数の増加は、前後のフレーム間を補間する方法でも可能ではあるが、該当するフレームを単純に複写する方法が簡易でもあり好ましい。すなわち、病変部検出フレームデータ６０に従って、フレームメモリに読み込まれたＣＡＤ画像のうち、病変部の陽性候補が検出されたフレームとその前後の適宜数のフレームについては複数回の、例えば２度の読み出しを行うことである（なお、それ以外の一連のフレームは１度の読み出しとなる）。
【００４５】
この方式によって編集された読影用動画像の場合も、前述の方式の場合と同様に、再生表示装置４０として通常のビデオ再生装置を使用して再生することができ、早送りで再生することによって、読影時間の短縮を図ることができる。そして、この方式の場合、フレーム数の増加によってデータ量が増加することにはなるが、原超音波動画像のデータをそのまま保持できる効果がある。
【００４６】
なお、ＣＡＤ画像の編集方式としては、上述の二方式の他に、それらを組み合わせた方式とすることもできる。すなわち、ＣＡＤ画像のうち、病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてはフレーム数を低減する一方、病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてはフレーム数を増加することである。
【００４７】
そしてこの方式による場合、編集された読影用動画像を通常速度で再生することによって、病変部の陽性候補が検出されなかった部分は早送り状態で再生されると共に、病変部の陽性候補が検出された部分はスロー再生されることになる。したがって、場合によれば、この方式は最も有利な方式であることができる。
【００４８】
こうして読影用動画像編集装置３０によって編集作成された読影用動画像は、一旦適当な記録媒体に記録して、再生表示装置４０による画像診断に供される。ただし、再生表示装置４０を読影用動画像編集装置３０に直結し、読影用動画像編集装置３０で編集された読影用動画像をバッファを介して再生表示装置４０に送るようにすることもできる。
【００４９】
読影用動画像を再生して読影診断をおこなうための再生表示装置４０としては、前述のように、早送り再生、スロー再生、コマ送り再生、これらの戻し再生、そしてフリーズ（一時停止）機能などを備えた通常のビデオ再生装置をそのまま使用することができる。また、この再生表示装置４０には、読影時に特に重要と思われた画面などを適宜プリントアウトすることできるプリンタ４１が装備されていることが好ましい。
【００５０】
ところで、近年コンピュータ画像が増えてきており、再生表示装置４０としてはそのような画像の表示装置とすることもできる。ただこの場合、コンピュータ画像は一般にプログレッシブ画像であり、原超音波動画像がインターレース画像である本実施形態ではいずれかの段階でそのインターレース画像をプログレッシブ画像に変換することが必要となる。しかし、このインターレース／プログレッシブ変換は、再生表示装置４０自体、或いは、読影用動画像編集装置３０にそのための装置を付設することによって容易に行うことができる。
【００５１】
以上説明した本実施形態の画像診断システムは、乳癌の一次的な集団検診に特に適している。
【００５２】
すなわち、超音波検査装置１０によって収集された超音波動画像は被験者が多人数の場合は膨大な量となり、それを読影診断する医師にとっては大きな負担となる。しかも、刻々と変化する動画像の読影はさらにその負担を大きくする。しかし、本実施形態の画像診断システムによれば、読影する画像には病変部自動検出・マーキング装置２０によって病変部の陽性候補が表示されているので、読影医師の負担は大きく軽減されることができる。
【００５３】
つまり、一次的な検診の場合、医師にとって最も負担となるのは先ず病変部の見落としである。これに対し、本実施形態の病変部自動検出・マーキング装置２０によれば、前述のように、病変部として少しでも疑わしい陰影は病変部の陽性候補として表示されるので、医師はその情報を有効に利用することができる。また、この病変部自動検出・マーキング装置２０による病変部の検出精度は完全ではあり得ないが、医師はその特性または性向を考慮に入れて、その装置２０では検出できない陰影のみに注意を払うことができる。このことは医師の負担の大幅な軽減となる。
【００５４】
またそのため、病変部の陽性候補が検出されなかった部分を早送り状態で再生することが可能となり、本実施形態の読影用動画像編集装置３０によって、医師はその早送り操作を一々しなくても済むことができる。これによって、読影時間を大幅に短縮することができ、医師の負担をさらに一層軽減することができる。
【００５５】
こうして、本実施形態の画像診断システムによれば、読影診断に際しての医師の負担を最小にし、またそれによって、医師の能力が最大に発揮されることができる。
【００５６】
なお、本実施形態の画像診断システムにおいて、超音波検査装置１０のプリンタ１４で打ち出されるフレーム画像には、読影用動画像へのアクセスを容易とするために、そのフレーム情報が合わせて印刷されることを前に述べたが、これについて更に説明する。
【００５７】
すなわち、読影用動画像は超音波検査装置１０で得られた原超音波動画像を編集して作成したものであるため、そのフレーム情報、具体的にはフレーム番号または時間が原超音波動画像のそれとは異なっている。そのため、原超音波動画像の特定のフレームが読影用動画像のどのフレームに該当するかは、それら相互のフレーム情報の対応を示す変換テーブル手段が必要である。この変換テーブル手段は別途に作成することもできるが、本実施形態では、病変部自動検出・マーキング装置２０で作成される病変部検出フレームデータ６０をその変換テーブル手段として有効に利用することができる。つまり、この病変部検出フレームデータ６０は原超音波動画像に基づくものであるが、読影用動画像はこの病変部検出フレームデータ６０に基づいて所定のフレーム数の低減または増加を行ったものであるから、フレーム情報の対応はこの病変部検出フレームデータ６０で示されるからである。
【００５８】
こうして、超音波検査装置１０による検査中にモニタ画面で重要な所見が見出されたような場合、その画面をプリントアウトしておくことによって、後での読影診断の際の要注意箇所としての情報を提示することができる。
【００５９】
以上、本実施形態は汎用の超音波検査装置または設備をそのまま使用した現状対応型のものであるが、次に述べるようなシステムも可能である。
【００６０】
＜別の実施形態＞
特に図示しないが、病変部自動検出・マーキング装置２０は超音波検査装置１０に一体化することができる。すなわち、病変部自動検出・マーキング装置２０での診断支援情報の作成を超音波検査装置１０で生成される超音波動画像に対して直接（記録媒体を介することなく）行うことである。
【００６１】
病変部自動検出・マーキング装置２０を超音波検査装置１０に一体化した形態の場合、その診断支援情報のリアルタイム表示が可能となる。なお、この場合には超音波検査装置の改変が必要である。
【００６２】
この場合の改変の例としては、例えば、モニタに供給されるＮＴＳＣ規格によるデジタルフレームデータの解析を行うこと、モニタに供給されるＮＴＳＣ規格によるアナログフレームデータの解析を行うこと、又はＮＴＳＣ規格によるデータ処理以前のフレームデータの解析を行うことが挙げられる。
【００６３】
このようにすれば病変部自動検出・マーキング装置２０による診断支援情報を別のモニタにリアルタイムで画像表示させることができ、検査技師または医師はその表示を参考にしながら、病変部が検出された箇所ではプローブの走査を繰り返すなど特に入念な検査と記録を行うことができる。（ただし、超音波検査が胎児の検診などの他の診断に使用される場合には、その病変部自動検出・マーキング装置２０は不要なものとなる。）
この別の実施形態は、病変部自動検出・マーキング装置２０と一体の超音波検査装置１０を移動車に搭載した「乳癌検診車」を実現する上ではより好ましい。
【００６４】
なお、いずれの実施形態の場合においても、得られた超音波動画像データの記録と保存を行う総合データベースを構築して、読影診察部門との間にＬＡＮなどによるネットワークを形成することもできる。それによって、被験者の過去の超音波動画像データ、あるいはマンモグラフィによる検査結果などと合わせて医師は読影診断を行うことができる。
【００６５】
なお、これらの実施の形態においては、超音波動画像がインターレース画像の場合について説明したが、何らこれに限定されるものではなく、例えばプログレッシブ画像の場合であってもよい。
【００６６】
また、画像は例えば１フレームの走査線数が５２５本であってもよいし、異なる例えば走査線数１１２５本の場合であってもよい。また日本のテレビジョン信号に何ら限定されるものではなく、欧州等のＰＡＬ方式の映像信号の場合であってもよい。
【００６７】
以上、本発明の画像診断システムについての最良の形態を、実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【００６８】
例えば、超音波動画像としては、３次元プローブを使用して得られたものであってもよい（３次元プローブを使って、動画像を収集する場合と今回発明とを組み合わせたものであってもよい）
また、本発明については、特に超音波による乳癌の集団検診の場合を想定して述べたが、医師が超音波検査をしながら読影して診断するような一般の乳癌検診にもそのまま適用することができる。
【００６９】
また、本発明の医用動画像による画像診断システムについては、特に超音波検査装置によって得られる医用動画像に基づいて乳癌の画像診断を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＭＲＩ或いはマルチスライスＸ線ＣＴによる肺野の医用動画像に基づいて肺気腫の読影診断がなされるような場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態の医用動画像による画像診断システムの概略的なシステム構成を示す説明図である。
【図２】上記実施形態の病変部自動検出・マーキング装置における病変部自動検出を示すフローチャートである。
【図３】病変部自動検出・マーキング装置により診断支援情報が付与されたフレーム画像を示す図である。
【図４】読影用動画像編集装置による一方式の編集方法の態様を模式的に示す説明図である。
【図５】読影用動画像編集装置による他の方式の編集方法の態様を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 超音波検査装置（医用動画像生成装置）
１１ プローブ
１２ モニタ
１３ 記録装置
１４ プリンタ
２０ 病変部自動検出・マーキング装置
３０ 読影用動画像編集装置
４０ 再生表示装置
４１ プリンタ
６０ 病変部検出フレームデータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減化して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項２】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を低減して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項３】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてフレーム数を増加して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生速度可変な再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項４】
前記医用動画像生成装置によって生成された原医用動画像における指定されたフレーム画像をそのフレーム情報と共にプリントアウトするプリンタ装置と、
前記原医用動画像のフレーム情報と前記読影用動画像のフレーム情報との対応を示す変換テーブル手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか1項に記載の医用動画像による画像診断システム。
【請求項１】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を相対的に低減化して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項２】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されなかった一連のフレームについてフレーム数を低減して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項３】
被険部を撮影して医用動画像を生成する医用動画像生成装置と、
前記医用動画像をフレーム毎に解析して病変部の陽性候補を自動的に検出すると共に、その陽性候補を指示するマークを画像上に付与する病変部自動検出・マーキング装置と、
前記病変部自動検出・マーキング装置によって処理された前記医用動画像を読影用に編集する装置であって、前記医用動画像のフレームの中で病変部の陽性候補が検出されたフレームを含む一連のフレームについてフレーム数を増加して編集する読影用動画像編集装置と、
前記読影用動画像を再生表示するための再生速度可変な再生表示装置と、
を備えることを特徴とする医用動画像による画像診断システム。
【請求項４】
前記医用動画像生成装置によって生成された原医用動画像における指定されたフレーム画像をそのフレーム情報と共にプリントアウトするプリンタ装置と、
前記原医用動画像のフレーム情報と前記読影用動画像のフレーム情報との対応を示す変換テーブル手段と
を更に備えることを特徴とする請求項１から３の何れか1項に記載の医用動画像による画像診断システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２５２７６３（Ｐ２００７−２５２７６３Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８３２２１（Ｐ２００６−８３２２１）
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（３０４０１９３９９）国立大学法人岐阜大学 (289)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（３０４０１９３９９）国立大学法人岐阜大学 (289)
【Ｆターム（参考）】
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