診断支援情報生成システム
【課題】 本発明の課題は、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する際の処理時間を短縮する。
【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、コンソール５の制御部５１は、入力部５３により指定された撮影オーダ情報において動態撮影が指示されている場合に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理を含む個々の画素のバラツキを補正するための補正処理を省略して一連のフレーム画像を解析用ＷＳ８に送信して動態に関する特徴量の算出を行わせる。
【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、コンソール５の制御部５１は、入力部５３により指定された撮影オーダ情報において動態撮影が指示されている場合に、オフセット補正処理、ゲイン補正処理を含む個々の画素のバラツキを補正するための補正処理を省略して一連のフレーム画像を解析用ＷＳ８に送信して動態に関する特徴量の算出を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断支援情報生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して対象部位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。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、診断対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。
【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１には、動態画像を構成する複数のフレーム画像間で画素値の差を示す差分画像を生成し、生成された差分画像を順次切り替え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２００３−２９８９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、静止画像を用いた画像診断では診断対象部位の構造物の濃度値の微妙な変化を観察する。そのため、ＦＰＤの個々の検出素子の出力バラツキを極力抑えるためのオフセット補正処理、ゲイン補正処理等が必須であった。ここで、オフセット補正処理とは、各フレーム画像に重畳された暗電流に起因するオフセット値を除去する処理である。ゲイン補正処理とは、各フレーム画像の各画素に対応する各検出素子の個体差や読み出しアンプのゲインムラによって生じる画素毎のばらつきを除去する処理である。
【０００６】
しかしながら、動態画像を用いて動態に関する特徴量を算出する場合、複数のフレーム画像が必要となる。例えば、肺の換気の特徴量を算出する場合、平均的な成人の呼吸周期は３．３秒前後であり、特徴量の算出には最低でも１周期分の画像が必要となるので撮影時間を４秒程度とする必要がある。この場合、フレームレートを５枚／秒とすると、２０枚の画像データが必要となる。これらにオフセット処理及びゲイン補正処理を施すと、１フレーム画像当たり０．５秒〜１秒程度の時間を要するので、２０枚の実施に１０〜２０秒の時間を要することとなる。
【０００７】
また、より忠実なオフセット補正処理を実施しようとすると、各フレーム画像の撮影後に少なくとも１回のダーク読取（放射線非照射時のＦＰＤ読取）を実施することになるが、このときＦＰＤ側ではこのダーク読取のために少なくとも所望とするフレームレートの２倍以上のフレームレートでの画像取得が必要となり、高速化にともないハードウエア構成が増大するとともに、消費電力も増大することになり好ましくない。
【０００８】
更に、一般的にはＦＰＤから出力されたフレーム画像やダーク画像はコンソールに送信してオフセット補正処理を行うため、各フレーム画像の送信に加えてダーク画像の送信時間も必要となる。また、１回もしくは放射線を照射するフレーム画像より少ない回数のダーク読取を行って、これらのダーク画像を用いて全てのフレーム画像に対してオフセット補正処理を実施することも考えられるが、ダーク画像取得に必要となるフレームレートはフレーム画像毎にダーク読取を行った場合に比べて低減するものの、以前として取得したダーク画像を用いてオフセット補正処理する時間が必要であった。また、動態に関する特徴量の算出処理は、オフセット補正処理した後でなければ開始できないという欠点があった。
【０００９】
本発明の課題は、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する際の処理時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の診断支援情報生成システムは、
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出して画像データを生成する放射線検出器と、を有する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段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画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える。
【００１１】
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、
前記制御手段は、前記解析手段により前記被写体の動態に係る特徴量を算出する場合は、前記補正手段による補正は実施しないように制御する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記解析手段は、前記放射線検出器における同一位置の検出素子の出力を示す画素を前記複数の画像データ間で互いに対応付け、肺野内の小領域毎に、撮影順が隣接する画像データ間の前記対応付けられた画素同士の差分値を算出し、呼気期間、吸気期間のそれぞれの期間において当該算出された差分値の代表値を算出し、それらの比を求めることにより、肺野内の局所領域に対する、呼気期間と吸気期間での気流速度比の指標となる特徴量を算出する。
【００１３】
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、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す複数の画像データのそれぞれを複数の画素ブロックに分割し、当該画素ブロック毎に画素信号値の代表値を算出して当該代表値に画素ブロック内の画素信号値を置き換えるビニング処理手段を備える。
【００１４】
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、
表示手段を備え、
前記制御手段は、前記生成された画像データを診断用に前記表示手段に表示する場合は前記補正手段による補正を行うように制御する。
【００１５】
請求項６に記載の発明の診断支援情報生成システムは、
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出し画像データを生成する放射線検出器と、を有し、前記被写体の動態を示す一連の画像データ又は前記被写体の静止画の画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す一連の画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、本発明の課題は、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する際の処理時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】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】最大流速比の解析結果を示す図である。
【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】診断支援情報生成システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の実施の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データを動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像データ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から取得した撮影オーダ情報に基づいて、後述する撮影・解析処理を実行する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
ＦＰＤ９ａは、パルス撮影照射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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、濃度値と呼称とする）を示す。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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可能な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。
【００６４】
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。
【００６５】
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の画像データは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の画像データ及びダーク画像は、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、処理時間の短縮化を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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。また、ビニング処理では特異的なＦＰＤ検出素子の影響が緩和されるので、ビニング処理により間引きをすることが好ましい。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
一方、解析を行うと判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、順次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Ｓ１７）。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。
【００７３】
解析用ＷＳ８においては、受信したフレーム画像に基づいて解析処理が行われる（ステップＳ１８）。解析用ＷＳ８は受信が完了したフレーム画像から順次解析処理を進める。
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）。
【００７６】
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。
【００７７】
（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、フレーム単位で、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。
【００７８】
（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。
【００７９】
（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→各小領域毎に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
【００８０】
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示す指標として、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７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（閉塞性肺疾患）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。
【００８１】
（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
【００８２】
（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
【００８３】
（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
【００８４】
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）。
【００８５】
（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。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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
【００８８】
（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
【００８９】
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。
【００９０】
（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心拍数を算出する。
（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。
【００９１】
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Ｓ１９）。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Ｓ２０）。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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）。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
「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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、胸郭の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。
【０１０４】
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、各社の動画対応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。
【０１０５】
また、本願発明者等の更なる検討の結果、動態解析の場合には、オフセット補正処理、ゲイン補正処理等の個々の画素の出力バラツキを補正するための補正処理の一部及び全部を省略しても、これらの補正処理を施した場合と略同様の結果を得ることができることを見出した。
【０１０６】
動態解析は、静止画のような個々の画素の絶対的出力値（信号値そのもの）はあまり重要ではなく、個々の画素におけるフレーム画像間の相対的出力値（変動成分）に基づく特徴量の算出が基本となっている。
また、撮影順が隣接するフレーム画像間で差分処理を行って特徴量を算出する場合、本来はオフセット補正処理やゲイン補正処理等の補正処理で均一となるＦＰＤ個々の検出素子の出力バラツキの影響度が緩和される。
例えば上述の最大流速比のヒストグラム解析等では、各画素（小領域）の呼気期間と吸気期間のフレーム間差分値の最大値の比を用いるので、個々の画素の信号値の絶対値は重要ではなくなり、ゲイン補正を省略できる。また、７．５枚／秒以上のフレームレートで撮影を行う場合、隣接するフレーム画像間では極めて時間差が短いため、ダーク値の差異は極めて微小であるので無視し得る。
よって、これらの動態解析の場合には、オフセット補正処理、ゲイン補正処理等の個々の画素の出力バラツキを補正するための補正処理を行わなくても、上記補正処理を施した場合と略同様の結果を得ることができる。
更に、複数の検出素子に対応する画素ブロックからなる小領域単位のビニング処理を行う場合には、 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解析項目やフレームレートに関係なく緩和されるので、特に好ましい。画素ブロックのサイズは解析精度及び処理時間の双方の点から２ｍｍ角〜５ｍｍ角とすることが好ましい。
【０１０７】
上記補正処理を省略することにより、撮影から動態解析の結果がでるまでの一連の処理時間が短縮可能となる。特に、オフセット補正処理を省略すれば、ＦＰＤにおける無駄なダーク画像の読取も不要になり、ＦＰＤの省力化も可能となる（バッテリを使用する場合）。
【０１０８】
例えば、健康診断等で集団検診を行う場合等には、少しでも１患者当たりの処理時間を短縮することが望まれる。そのような場合に、本発明は有効である。短時間で解析結果を提供することができるので、検診での検査結果をその場で即時に確認できるようになり、検査結果に基づき、直ちに精密検査を行ったり、ベテラン医師による聴診器診断に掛かったりすることができ、病気の早期発見に貢献することができる。
【０１０９】
ここで、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、コンソール５においてビニング省略でき、また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。
【０１１０】
以上、本実施の形態について説明したが、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、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１０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。
【０１１１】
また、診断支援情報生成システム１００、２００では、解析用ＷＳ８をコンソール５とは別体で設ける構成としているが、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による解析処理によって処理が遅れるといった事態も防止することができる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
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
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
２００ 診断支援情報生成システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断支援情報生成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフィルム／スクリーンや輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線の静止画撮影及び診断に対し、ＦＰＤ（flat panel detector）等の半導体イメージセンサを利用して対象部位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。具体的には、半導体イメージセンサの画像データの読取・消去の応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続照射し、１秒間に複数回の撮影を行って、診断対象部位の動態を撮影する。撮影により取得された一連の複数枚の画像を順次表示することにより、医師は検査対象部位の一連の動きを認識することが可能となる。
【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１には、動態画像を構成する複数のフレーム画像間で画素値の差を示す差分画像を生成し、生成された差分画像を順次切り替え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２００３−２９８９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、静止画像を用いた画像診断では診断対象部位の構造物の濃度値の微妙な変化を観察する。そのため、ＦＰＤの個々の検出素子の出力バラツキを極力抑えるためのオフセット補正処理、ゲイン補正処理等が必須であった。ここで、オフセット補正処理とは、各フレーム画像に重畳された暗電流に起因するオフセット値を除去する処理である。ゲイン補正処理とは、各フレーム画像の各画素に対応する各検出素子の個体差や読み出しアンプのゲインムラによって生じる画素毎のばらつきを除去する処理である。
【０００６】
しかしながら、動態画像を用いて動態に関する特徴量を算出する場合、複数のフレーム画像が必要となる。例えば、肺の換気の特徴量を算出する場合、平均的な成人の呼吸周期は３．３秒前後であり、特徴量の算出には最低でも１周期分の画像が必要となるので撮影時間を４秒程度とする必要がある。この場合、フレームレートを５枚／秒とすると、２０枚の画像データが必要となる。これらにオフセット処理及びゲイン補正処理を施すと、１フレーム画像当たり０．５秒〜１秒程度の時間を要するので、２０枚の実施に１０〜２０秒の時間を要することとなる。
【０００７】
また、より忠実なオフセット補正処理を実施しようとすると、各フレーム画像の撮影後に少なくとも１回のダーク読取（放射線非照射時のＦＰＤ読取）を実施することになるが、このときＦＰＤ側ではこのダーク読取のために少なくとも所望とするフレームレートの２倍以上のフレームレートでの画像取得が必要となり、高速化にともないハードウエア構成が増大するとともに、消費電力も増大することになり好ましくない。
【０００８】
更に、一般的にはＦＰＤから出力されたフレーム画像やダーク画像はコンソールに送信してオフセット補正処理を行うため、各フレーム画像の送信に加えてダーク画像の送信時間も必要となる。また、１回もしくは放射線を照射するフレーム画像より少ない回数のダーク読取を行って、これらのダーク画像を用いて全てのフレーム画像に対してオフセット補正処理を実施することも考えられるが、ダーク画像取得に必要となるフレームレートはフレーム画像毎にダーク読取を行った場合に比べて低減するものの、以前として取得したダーク画像を用いてオフセット補正処理する時間が必要であった。また、動態に関する特徴量の算出処理は、オフセット補正処理した後でなければ開始できないという欠点があった。
【０００９】
本発明の課題は、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する際の処理時間を短縮することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の診断支援情報生成システムは、
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出して画像データを生成する放射線検出器と、を有する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段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画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える。
【００１１】
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、
前記制御手段は、前記解析手段により前記被写体の動態に係る特徴量を算出する場合は、前記補正手段による補正は実施しないように制御する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記解析手段は、前記放射線検出器における同一位置の検出素子の出力を示す画素を前記複数の画像データ間で互いに対応付け、肺野内の小領域毎に、撮影順が隣接する画像データ間の前記対応付けられた画素同士の差分値を算出し、呼気期間、吸気期間のそれぞれの期間において当該算出された差分値の代表値を算出し、それらの比を求めることにより、肺野内の局所領域に対する、呼気期間と吸気期間での気流速度比の指標となる特徴量を算出する。
【００１３】
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、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す複数の画像データのそれぞれを複数の画素ブロックに分割し、当該画素ブロック毎に画素信号値の代表値を算出して当該代表値に画素ブロック内の画素信号値を置き換えるビニング処理手段を備える。
【００１４】
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、
表示手段を備え、
前記制御手段は、前記生成された画像データを診断用に前記表示手段に表示する場合は前記補正手段による補正を行うように制御する。
【００１５】
請求項６に記載の発明の診断支援情報生成システムは、
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出し画像データを生成する放射線検出器と、を有し、前記被写体の動態を示す一連の画像データ又は前記被写体の静止画の画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す一連の画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、本発明の課題は、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する際の処理時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】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】最大流速比の解析結果を示す図である。
【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】診断支援情報生成システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の実施の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データを動態画像と呼ぶ。また、動態画像を構成する複数の画像データ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、ＨＩＳ／ＲＩＳ７から取得した撮影オーダ情報に基づいて、後述する撮影・解析処理を実行する。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
ＦＰＤ９ａは、パルス撮影照射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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、濃度値と呼称とする）を示す。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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可能な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。
【００６４】
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。
【００６５】
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の画像データは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の画像データ及びダーク画像は、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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、処理時間の短縮化を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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。また、ビニング処理では特異的なＦＰＤ検出素子の影響が緩和されるので、ビニング処理により間引きをすることが好ましい。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
一方、解析を行うと判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、順次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Ｓ１７）。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。
【００７３】
解析用ＷＳ８においては、受信したフレーム画像に基づいて解析処理が行われる（ステップＳ１８）。解析用ＷＳ８は受信が完了したフレーム画像から順次解析処理を進める。
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）。
【００７６】
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。
【００７７】
（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、フレーム単位で、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。
【００７８】
（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。
【００７９】
（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→各小領域毎に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
【００８０】
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示す指標として、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７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（閉塞性肺疾患）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。
【００８１】
（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
【００８２】
（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
【００８３】
（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
【００８４】
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）。
【００８５】
（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。
【００８６】
（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。
【００８７】
（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
【００８８】
（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
【００８９】
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。
【００９０】
（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心拍数を算出する。
（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。
【００９１】
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Ｓ１９）。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Ｓ２０）。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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）。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
「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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、胸郭の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。
【０１０４】
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、各社の動画対応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。
【０１０５】
また、本願発明者等の更なる検討の結果、動態解析の場合には、オフセット補正処理、ゲイン補正処理等の個々の画素の出力バラツキを補正するための補正処理の一部及び全部を省略しても、これらの補正処理を施した場合と略同様の結果を得ることができることを見出した。
【０１０６】
動態解析は、静止画のような個々の画素の絶対的出力値（信号値そのもの）はあまり重要ではなく、個々の画素におけるフレーム画像間の相対的出力値（変動成分）に基づく特徴量の算出が基本となっている。
また、撮影順が隣接するフレーム画像間で差分処理を行って特徴量を算出する場合、本来はオフセット補正処理やゲイン補正処理等の補正処理で均一となるＦＰＤ個々の検出素子の出力バラツキの影響度が緩和される。
例えば上述の最大流速比のヒストグラム解析等では、各画素（小領域）の呼気期間と吸気期間のフレーム間差分値の最大値の比を用いるので、個々の画素の信号値の絶対値は重要ではなくなり、ゲイン補正を省略できる。また、７．５枚／秒以上のフレームレートで撮影を行う場合、隣接するフレーム画像間では極めて時間差が短いため、ダーク値の差異は極めて微小であるので無視し得る。
よって、これらの動態解析の場合には、オフセット補正処理、ゲイン補正処理等の個々の画素の出力バラツキを補正するための補正処理を行わなくても、上記補正処理を施した場合と略同様の結果を得ることができる。
更に、複数の検出素子に対応する画素ブロックからなる小領域単位のビニング処理を行う場合には、 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解析項目やフレームレートに関係なく緩和されるので、特に好ましい。画素ブロックのサイズは解析精度及び処理時間の双方の点から２ｍｍ角〜５ｍｍ角とすることが好ましい。
【０１０７】
上記補正処理を省略することにより、撮影から動態解析の結果がでるまでの一連の処理時間が短縮可能となる。特に、オフセット補正処理を省略すれば、ＦＰＤにおける無駄なダーク画像の読取も不要になり、ＦＰＤの省力化も可能となる（バッテリを使用する場合）。
【０１０８】
例えば、健康診断等で集団検診を行う場合等には、少しでも１患者当たりの処理時間を短縮することが望まれる。そのような場合に、本発明は有効である。短時間で解析結果を提供することができるので、検診での検査結果をその場で即時に確認できるようになり、検査結果に基づき、直ちに精密検査を行ったり、ベテラン医師による聴診器診断に掛かったりすることができ、病気の早期発見に貢献することができる。
【０１０９】
ここで、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、コンソール５においてビニング省略でき、また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。
【０１１０】
以上、本実施の形態について説明したが、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、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１０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。
【０１１１】
また、診断支援情報生成システム１００、２００では、解析用ＷＳ８をコンソール５とは別体で設ける構成としているが、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による解析処理によって処理が遅れるといった事態も防止することができる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
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
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
２００ 診断支援情報生成システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出して画像データを生成する放射線検出器と、を有する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段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画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える診断支援情報生成システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記解析手段により前記被写体の動態に係る特徴量を算出する場合は、前記補正手段による補正は実施しないように制御する請求項１に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項３】
前記解析手段は、前記放射線検出器における同一位置の検出素子の出力を示す画素を前記複数の画像データ間で互いに対応付け、肺野内の小領域毎に、撮影順が隣接する画像データ間の前記対応付けられた画素同士の差分値を算出し、呼気期間、吸気期間のそれぞれの期間において当該算出された差分値の代表値を算出し、それらの比を求めることにより、肺野内の局所領域に対する、呼気期間と吸気期間での気流速度比の指標となる特徴量を算出する請求項１又は２に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項４】
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す複数の画像データのそれぞれを複数の画素ブロックに分割し、当該画素ブロック毎に画素信号値の代表値を算出して当該代表値に画素ブロック内の画素信号値を置き換えるビニング処理手段を備える請求項１〜３の何れか一項に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項５】
表示手段を備え、
前記制御手段は、前記生成された画像データを診断用に前記表示手段に表示する場合は前記補正手段による補正を行うように制御する請求項１〜４の何れか一項に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項６】
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出し画像データを生成する放射線検出器と、を有し、前記被写体の動態を示す一連の画像データ又は前記被写体の静止画の画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す一連の画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正の実施を制御する制御手段と、
を備える診断支援情報生成システム。
【請求項１】
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出して画像データを生成する放射線検出器と、を有する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段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画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正を実施するか否かの制御を行う制御手段と、
を備える診断支援情報生成システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記解析手段により前記被写体の動態に係る特徴量を算出する場合は、前記補正手段による補正は実施しないように制御する請求項１に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項３】
前記解析手段は、前記放射線検出器における同一位置の検出素子の出力を示す画素を前記複数の画像データ間で互いに対応付け、肺野内の小領域毎に、撮影順が隣接する画像データ間の前記対応付けられた画素同士の差分値を算出し、呼気期間、吸気期間のそれぞれの期間において当該算出された差分値の代表値を算出し、それらの比を求めることにより、肺野内の局所領域に対する、呼気期間と吸気期間での気流速度比の指標となる特徴量を算出する請求項１又は２に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項４】
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す複数の画像データのそれぞれを複数の画素ブロックに分割し、当該画素ブロック毎に画素信号値の代表値を算出して当該代表値に画素ブロック内の画素信号値を置き換えるビニング処理手段を備える請求項１〜３の何れか一項に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項５】
表示手段を備え、
前記制御手段は、前記生成された画像データを診断用に前記表示手段に表示する場合は前記補正手段による補正を行うように制御する請求項１〜４の何れか一項に記載の診断支援情報生成システム。
【請求項６】
放射線源と、２次元状に配置された複数の検出素子により被写体を透過した放射線を検出し画像データを生成する放射線検出器と、を有し、前記被写体の動態を示す一連の画像データ又は前記被写体の静止画の画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データにオフセット補正処理及びゲイン補正処理のうち少なくとも一つを実施する補正手段と、
前記撮影手段により生成された前記被写体の動態を示す一連の画像データに基づいて、前記被写体の動態に係る特徴量を算出し出力する解析手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに対する前記補正手段による補正の実施を制御する制御手段と、
を備える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７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１０】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１１０３９８（Ｐ２０１２−１１０３９８Ａ）
【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２０１０−２５９６４８（Ｐ２０１０−２５９６４８）
【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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