專利名稱：圖像顯示裝置、圖像顯示方法、存儲介質以及程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顯示與在壓迫板之間被壓成扁平狀的乳房有關的圖像的圖形顯示裝置、圖像顯示方法、存儲介質以及程序。
背景技術：
作為拍攝乳房的以往技術，有壓迫乳房擴大乳腺，從1個方向進行2維圖像收集的乳房專用X射線攝像。在乳房中的乳腺是由如葡萄那樣的小室組成的立體性的構造，只原樣拍攝時各室的重疊很多，不能進行詳細的評價。為此通過夾著乳房使其變薄延伸，在減少乳腺的重疊的同時，用更少的X射線拍攝。
但是，難以判別和診斷在攝像時管球跟前的乳腺和檢測器側的乳腺重疊的腫瘤。
Tao Wu和另外10人著「Medical Physics，Vol.30No.3“Tomographic mammography using a limited number oflow-dose conebeam proj ection images”」American Association ofPhysicists in Medicine發(fā)行，2003年3月，p.365-380發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種顯示去掉乳腺的重疊且容易掌握乳腺構造的圖像的圖像顯示裝置、圖像顯示方法、存儲介質以及程序。
本發(fā)明的第1方面，圖像顯示裝置包括存儲與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)的部件；由上述數(shù)據(jù)生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述生成的圖像的部件。
本發(fā)明的第2方面，在生成乳房的圖像的圖像顯示裝置中，包括多個生成上述圖像的局部區(qū)域圖像的部件；在把上述生成的部分區(qū)域圖像的全部顯示在1個畫面上的同時，顯示與乳房的構造相關聯(lián)的部分區(qū)域的記號的顯示部件。
本發(fā)明的第3方面，在生成乳房的圖像的圖像顯示裝置中，包括算出區(qū)域分割位置的部件；生成用上述區(qū)域分割位置分割的分割區(qū)域的圖像的部件；顯示上述生成的圖像的部件，算出上述區(qū)域分割位置的部件以上述圖像為基礎，檢測上述乳房的乳頭的位置信息，根據(jù)上述被檢測出的乳頭的位置信息算出上述區(qū)域分割位置。
本發(fā)明的第4方面，在生成乳房的圖像的圖像顯示裝置中，包括算出區(qū)域分割位置的部件；生成用上述算出的區(qū)域分割位置分割的分割區(qū)域的圖像的部件，顯示上述生成的圖像的部件，上述算出裝置以上述圖像為基礎，提取乳房內部的概略構造，根據(jù)該概略構造的位置算出分割位置。
本發(fā)明的第5方面，圖像顯示方法包括從與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)中，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的步驟；顯示上述生成的圖像的步驟。
本發(fā)明的第6方面，是記錄有用于讓算出機實現(xiàn)以下部件功能的程序的計算機可以讀取的存儲介質，即，從與包含在被檢體的乳房的攝像區(qū)域的數(shù)據(jù)中，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述生成的圖像的部件。
本發(fā)明的第7方面，是讓計算機實現(xiàn)以下部件功能的程序，即，從與包含在被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)中，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述生成的圖像的部件。
如果采用本發(fā)明，則可以提供顯示去掉乳腺的重疊且容易掌握乳腺構造的圖像的圖像顯示裝置、圖像顯示方法、存儲介質以及程序。


圖1是展示本發(fā)明的實施方式的X射線乳房攝像裝置的結構圖。
圖2是展示被顯示在圖1的顯示單元上的顯示畫面例子的圖。
圖3是展示圖1的X射線乳房攝像裝置的X射線攝像臺的主要部分結構的斜視圖。
圖4是展示在本實施例中X射線攝像時的X射線管球的動作的圖。
圖5是展示圖1的成像處理單元的可成像區(qū)域(攝像區(qū)域)的圖。
圖6是用于補足圖1的投影處理單元的部分投影圖像生成的圖。
圖7是展示圖6的區(qū)域分割面(中央面)的圖。
圖8是用于補足圖1的區(qū)域分割面設定處理單元的圖像處理產生的區(qū)域分割面(中央面)的確定處理的圖。
圖9是展示圖6的區(qū)域分割面(規(guī)定面)的圖。
圖10是展示圖6的區(qū)域分割面(乳頭面)的圖。
圖11是用于補足由圖1的區(qū)域分割面設定處理單元的圖像處理進行的區(qū)域分割面(乳頭面)的確定處理的圖。
圖12是示例在本實施方式中形成在壓迫板的表面上的溝的圖。
圖13是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，乳頭提取處理的補足圖。
圖14是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，另一乳頭提取處理的補足圖。
圖15是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，分割面設定處理的補足圖。
圖16是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，閾值確定處理的補足圖。
圖17是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，用于補足乳腺區(qū)域的提取處理的圖。
圖18是展示與乳腺層被置換為脂肪層的狀態(tài)的乳房的體積數(shù)據(jù)有關的直方圖。
圖19是圖18的乳腺區(qū)域的提取處理內的直方圖的曲線近似處理的補足圖。
圖20是展示與不均勻高濃度的乳房的體積數(shù)據(jù)有關的直方圖。
圖21是圖20的乳腺區(qū)域的提取處理內的直方圖的曲線近似處理的補足圖。
圖22是展示與接收了邊緣強調處理的體積數(shù)據(jù)有關的直方圖的圖。
圖23是展示與乳腺密度高的狀態(tài)的體積數(shù)據(jù)有關的直方圖的圖。
圖24是展示在本實施方式中，用超聲波掃描乳房區(qū)域的裝置的概要的圖。
圖25是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，乳頭和標識器(marker)定位處理的補足圖。
圖26是在圖1的區(qū)域分割面設定處理單元12中，乳管的跟蹤處理的補足圖。
圖27是在本實施方式中，展示相對攝像法等的分割方法的對應關系的圖。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的實施方式。如果采用本實施方式，則本發(fā)明可以提供作為X射線診斷裝置的X射線立體攝像裝置、被裝入X射線立體攝像裝置內的圖像顯示裝置、圖像顯示方法、用計算機實現(xiàn)圖像顯示部件的組合的程序、記錄該程序的計算機可以讀取的存儲介質。
在本實施方式中采用X射線立體攝像法。X射線立體攝像法根據(jù)由多方向攝像的多個X射線透過圖像再構成斷面圖像(為了和X射線CT的再構成區(qū)別，以下稱為“成像”)。作為實際的處理，根據(jù)由多個方向拍攝的多個X射線透過圖像，在指定的斷面上的各點(象素)上選擇通過該點的多條放射線，選擇與這些放射線對應的象素值加算。通過該處理原理上指定斷面上的部位鮮明映現(xiàn)，離開斷面的位置的部位模糊。在這樣的X射線立體攝像法中，在全攝像方向的X射線錐重疊的區(qū)域中，可以進行斷面圖像的成像(參照圖4，圖5)。
圖1展示本發(fā)明的實施方式的X射線乳房攝像裝置的結構。X射線乳房攝像裝置具有X射線攝像臺1。X射線攝像臺1如圖3所示，在C型臂17的一方的端部上裝備X射線管球2。X射線管球2接收來自高電壓發(fā)生器3的高電壓的施加發(fā)生X射線。在C型臂17的另一方的端部上，在與X射線管球2相對的方向上安裝平面檢測器(還稱為平板檢測器)5。平面檢測器5具有把入射X射線直接變換為電氣信號的直接變換型，或者把入射X射線用熒光體變換為光，把該光變換為電氣信號的間接變換型的多個半導體檢測元件。多個半導體檢測元件被排列成2維格子狀。在多個半導體檢測元件中伴隨X射線入射發(fā)生的信號電荷經由數(shù)據(jù)收集單元6作為數(shù)字信號讀出。平面檢測器5可以代替圖像增強器和光學性照相機的組合。
平面檢測器5被收容在固定于C型臂17上的下側壓迫板18中。下側壓迫板18和被支撐在C型臂17上可以在箭頭α方向移動的上側壓迫板19一同，被設置成用于壓迫被檢體的乳房。C型臂17由被安裝在支柱20內的臂旋轉機構4支撐為可以在箭頭β方向上搖頭旋轉。例如，該旋轉中心軸被設定在下側壓迫板18的附近，通過在和C型臂17的旋轉相反的方向上旋轉下側壓迫板18，如圖4(a)所示，在多方向攝像時，放置被檢體的乳房的下側壓迫板18停止，X射線管球2可以進行搖頭運動。
本實施方式的X射線乳房攝像裝置在具備X射線攝像臺1的同時，還具備系統(tǒng)控制單元7、攝像控制單元8、操作單元9、圖像存儲單元10、成像處理單元11、區(qū)域分割面設定處理單元12、投影處理單元13、斷面變換處理單元14、畫面構成單元15、顯示單元16。攝像控制單元8通過根據(jù)事前設定的攝像條件控制高電壓發(fā)生單元3、臂旋轉機構4、數(shù)據(jù)收集單元6，執(zhí)行把在壓迫板18、19上被壓成扁平狀的被檢體的乳房作為對象的多方向攝像(立體攝像)(參照圖4(a)、圖4(b))。對右側的乳房和左側的乳房各自進行立體攝像，把和攝像方向不同的右側乳房有關的多個X射線透過圖像的數(shù)據(jù)以及和攝像方向不同的左側乳房有關的多個X射線透過圖像的數(shù)據(jù)存儲在圖像存儲單元10上。成像處理單元11如圖6所示，對于用X射束以及一對壓迫板18、19規(guī)定的大致正方形狀的可成像區(qū)域(簡稱為攝像區(qū)域)內的等間隔的多個斷面，成像分別對應的多個斷面圖像。把由多個斷面圖像組成的集合稱為體積圖像或者只稱為體積。多個斷面圖像的數(shù)據(jù)，即體積圖像的數(shù)據(jù)被存儲在圖像存儲單元10中。
區(qū)域分割面設定處理單元12把攝像區(qū)域設定為多個，典型的是對于厚度方向(Y軸方向)，設定用于分割成2個部分區(qū)域的區(qū)域分割面。區(qū)域分割面可以操縱操作單元9來手動地任意設定，而該初始位置由區(qū)域分割面設定處理單元12自動地設定。其初始的區(qū)域分割面從3種中選擇。選擇操作在事前或者處理過程中進行。
第1區(qū)域分割面如圖7所示，是夾著乳房的上下2塊壓迫板18、19的中央面。具體地說，把下側壓迫板18的上面和上側壓迫板19的下面之間的距離(被壓迫的乳房的厚度)設置為T，壓迫板18、19平行，在從下側壓迫板18的上面到位于T/2的距離的面(中央面)上設定第1區(qū)域分割面。因為下側壓迫板18被固定在C型臂17上，所以如果上側壓迫板19的下面位置被確定，則可以設定中央面。上側壓迫板19的下面位置可以通過旋轉編碼器等的位置傳感器來檢測。而且通過圖像處理可以確定上側壓迫板19的下面位置。上側壓迫板19的下面位置因為是被壓迫的乳房和上側壓迫板19的邊界，所以如圖8所示，可以通過從其附近的多個斷面中提取斷面圖像從軟組織像變化到壓迫板19的均勻像的斷面來確定。
這時，如圖12所示，如果在壓迫板18、19的各個表面上把非常潛的細溝21形成為格子狀，則從已生成的統(tǒng)計圖像數(shù)據(jù)中，容易確定壓迫板18、19的表面位置。因為知道設置的溝21的圖形，所以通過圖像匹配可以在2維圖像中算出該圖形包含什么程度的指標。對于成像圖像的各分層圖像，調查其指標，指標最高的分層是壓迫板19的表面位置。如果在上下壓迫板18、19上設置不同圖像的溝，則可以獨立確定上下壓迫板表面。也可以不用溝21而在壓迫板18、19上設置不透過X射線的標識器。
第2區(qū)域分割面如圖9所示，被設置在從夾著乳房的上下2塊壓迫板18、19的下側壓迫板18的上面開始只離開規(guī)定的距離D的位置的面上。如上所述，因為選擇壓迫板18被固定在C型臂17上，所以不管上側壓迫板19的下面的位置如何，都始終被設定在一定位置上。
下側或者上側壓迫板18、19的位置如以下那樣確定。體積圖像的各分層假設是和壓迫板18、19大致平行。壓迫板的方向因為由成像處理的條件確定，所以容易生成上述那樣的分層。
把體積圖像的分層層數(shù)設置為N，把最初的分層的位置設置為z1，把最后的分層位置設置為z2，把下側或者上側的壓迫板18、19的表面設置為z3。z1、z2是作為成像時的條件指示的值。既有z3是裝置設計上的常數(shù)的情況，如上所述，也有是用傳感器測量的測量值的情況。此外，也有如上所述是根據(jù)圖像確定的值的情況。
區(qū)域分割面例如在被指定為從壓迫板18、19的表面開始在z軸正的方向上離開距離L的位置上的情況下，區(qū)域分割面的位置成為第a＝1+N(z3+L-z1)/(z2-z1)層的分層位置。一般該值不是整數(shù)，表示在不超過a的最大的整數(shù)和比a大的最小的整數(shù)間存在區(qū)域分割面。
如圖10、圖11所示，從根據(jù)斷面圖像利用閾值處理以及圖形匹配處理可以高精度地提取的、通過乳頭且與壓迫板18、19平行或者傾斜的多個面中，選擇各面內象素值的積分值最高的斷面，將該被選擇的面設定為第3區(qū)域分割面。進而，代替通過乳頭的面，也可以把通過攝像區(qū)域內的象素值的重心的面作為第3區(qū)域分割面設定。
進而，有關乳頭提取處理的細節(jié)以后敘述。
攝像區(qū)域由區(qū)域分割面分割成上側壓迫板19側的大致上半部分區(qū)域(A)和下側壓迫板18側的大致下半部分區(qū)域(B)。投影處理單元13從大致上半部分區(qū)域內的多個斷面圖像中，通過最大值投影處理(MIP)，生成與大致上半部分區(qū)域對應的投影圖像。此外，投影處理單元13從大致下半部分區(qū)域內的多個斷面圖像中通過最大值投影處理，生成與大致下半部分區(qū)域對應的投影圖像。MIP處理如公知的那樣，作為投影面在此設定與壓迫板18、19平行的面，把與該投影面垂直的軸(放射線)上的象素值的最大值作為該放射線和投影面的交點象素的值。即，對于被壓迫的乳房的厚度方向對每個部分區(qū)域獨立實施投影處理。作為投影處理，并不限于MIP，也可以是積分放射線上的象素值的處理。投影處理單元13在對左右乳房各自生成大致上半部分區(qū)域的部分投影圖像和大致下半部分區(qū)域的部分投影圖像的同時，對于左右乳房的各自生成全部投影區(qū)域的投影圖像。把左右乳房各自的大致上半部分區(qū)域的部分投影圖像，和左右乳房各自的大致下半部分區(qū)域的部分投影圖像，和左右乳房各自的全攝像區(qū)域的投影圖像的數(shù)據(jù)存儲在存儲單元10中。
斷面變換單元14根據(jù)攝像區(qū)域內的多個斷面圖像，在和該斷面正交的同時相對左右乳房的各自生成通過該斷面的中央的圖6所示的縱斷面的斷面圖像。右乳房的縱斷面圖像和左乳房的縱斷面圖像的數(shù)據(jù)被存儲在存儲單元10中。
畫面構成單元15構成顯示單元17的顯示畫面。如圖2所示，夾著用虛線表示的畫面的中央線，把有關右乳房的大致上半部分的部分投影圖像，和有關左乳房的大致下半部分的部分投影圖像配置成對稱。在大致上半部分的部分投影圖像的下側上，把有關右乳房的大致下半部分的部分投影圖像和有關左乳房的大致下半部分的部分投影圖像夾著畫面中央線配置成對稱。在大致上半部分的部分投影圖像的外側上把有關右乳房的全區(qū)域的投影圖像和有關左乳房的全區(qū)域的投影圖像夾著畫面中央線對稱配置。進而，有關左右乳房的全區(qū)域的投影圖像，與操作單元9的適當?shù)牟僮飨鄳?，可以切換到通過斷面變換處理單元14生成的與區(qū)域分割面有關的斷面圖像。在大致下半部分的部分投影圖像的外側上，把有關右乳房的縱斷面圖像和有關左乳房的縱斷面圖像夾著畫面中央線大致對稱配置。在各縱斷面圖像中，分別與區(qū)域分割面對應的線光標彼此重合。線光標的顯示位置與操作單元9的適當?shù)牟僮飨鄳梢陨舷乱苿?。在線光標移動時，跟隨該移動更新部分投影圖像。
進而，在圖27中，展示乳房構造、與之對應的攝像方法以及顯示方法。在圖27中，“外側”、“內側”是與乳房的構造對應的記號。根據(jù)分割面把體積區(qū)域分割為2個，生成各自區(qū)域的圖像，而此時，把生成分割面的表面?zhèn)葏^(qū)域的方法作為方法A，把生成分割面的背面?zhèn)葏^(qū)域的方法作為方法B。與方法A、方法B對應的各個記號可以用圖27那樣的表來確定。
如上所述，在本實施方式中，制成分割了壓迫乳房的體積圖像(多層斷面圖像)的圖像，顯示表面和背面的圖像。作為分割的區(qū)域分割面的確定方法，使用把壓迫板的中央斷面作為區(qū)域分割面的方法，和通過圖像處理提取脂肪層作為區(qū)域分割面的方法等。在通常的X射線乳腺攝影法中因為多個乳腺重疊，所以有可能錯誤地診斷為腫瘤，當在本發(fā)明中通過制成乳房分割圖像，可以提供沒有乳腺重疊的圖像，診斷精度提高。
進而，上述的第3區(qū)域分割面是通過乳頭的面。以下說明區(qū)域分割面設定處理單元12的乳頭提取處理。
如圖13所示，把體積數(shù)據(jù)的3個軸設置為X，Y，Z。體積數(shù)據(jù)假設在X，Y，Z方向上分別具有n、m、l[象素]的大小。首先，從體積數(shù)據(jù)中通過濾波處理除去散布的圖像干擾(斑點噪聲等)。以下，被濾波后的體積數(shù)據(jù)通過閾值處理被2值化。閾值為了區(qū)別空氣區(qū)域，和此外的以乳房以及乳頭為主的區(qū)域被設定在適宜的值。對于具有超過閾值的值的體素(voxel)，即主要包含乳房以及乳頭的區(qū)域內的體素例如給出“1”，對于具有閾值以下的值的體素，即空氣區(qū)域內的體素例如給出“0”。
在此，假設向量f是表示乳頭存在的概率高的方向的向量。計算該向量f和給予了“1”的體素各自的內積。從給予了“1”的多個體素中，選擇內積最大的體素。把選擇出的體素的中心坐標值確定為乳頭位置。
作為其他的乳頭提取方法有半自動方法。首先，在根據(jù)體積數(shù)據(jù)生成的投影顯示、MIP顯示(最大值投影)等的2維圖像上操作者手動指定乳頭位置。在該指定階段中，只是確定了在2維畫面上的位置，進而，需要確定進深方向(投影方向)的位置。
操作者沿著通過了在2維圖像上指定的點的投影直線(典型的是與畫面正交的方向)檢索象素值，用以下的(a)、(b)之一的方法確定乳頭位置。
(a)從投影直線上的多個體素中選擇具有最大象素值的體素，把該選擇出的體素的位置作為乳頭位置。
(b)從投影直線上的多個體素中，提取具有超過規(guī)定閾值的象素值的體素。把提取的體素連續(xù)的區(qū)域(體素序列)的中央位置設置成乳頭位置。當體素序列存在多個的情況下，選擇最長的體素序列。進而，閾值例如可以根據(jù)MIP的顯示條件(灰電平和窗口寬度)來確定。
進而在其他的乳頭提取方法中，在從體積數(shù)據(jù)由MPR處理(斷面變換處理multiplanar reconstruction processing)生成的任意斷面上，操作者指定乳頭位置，把指定的位置作為乳頭位置。
進而在其他的乳頭提取方法中，在由體積構圖(VolumeRendering)顯示的圖像上，操作者指定乳頭位置。從該位置開始，如以下那樣確定乳頭的3維坐標。沿著在體積構像中通過點擊的點的投影直線，檢索在體積構圖制作中使用的不透明度。如果該不透明度大于等于第1閾值，則累計不透明度，把該累計值達到第2閾值的點作為乳頭位置。
進而其他的乳頭提取方法是對于MPR圖像顯示的各斷面實施圖像處理，自動地算出乳頭位置的圖像處理方法。在該圖像處理方法中主要包含2種圖像處理方法。第1種方法是鋪上判別乳頭形狀的2維掩模，進行圖形匹配(Pattern Matching Algorithm)的方法。第2圖像處理方法如下。首先，從體積數(shù)據(jù)中，通過濾波處理除去散布的圖像噪聲(斑點噪聲等)。以下，根據(jù)象素值2值化經濾波處理的體積數(shù)據(jù)。用于2值化的閾值如上所述和用于分離空氣區(qū)域和此外的乳房等的區(qū)域用的閾值相同。對于被2值化的體積數(shù)據(jù)實施一般性的一次微分、2次微分等的濾波處理，提取輪廓。整理被提取的輪廓線。
如圖14示例的那樣對輪廓線上的多點各自求切線的傾斜，算出傾斜是零的位置，即典型的是使用與被檢體的身體軸大致平行的切線B的接點位置算出乳頭位置?；蛘咭晕⒎种底畲蟮奈恢米鳛槿轭^位置。
進而在其他的乳頭提取方法中，首先，對乳頭的體積數(shù)據(jù)適用高頻除去濾波器處理，除去包含在體積數(shù)據(jù)中的空間性的高頻成分。通過閾值處理把體積數(shù)據(jù)2值化為空氣區(qū)域和此外的包含乳房和乳頭的區(qū)域。如果需要，則作為補缺處理，對包含空氣區(qū)域以外的乳房以及乳頭的區(qū)域(“1”區(qū)域)，在小距離的膨脹處理(dilation)后，進行同樣距離的收縮處理(erotion)。
只以距離n1對接收了補缺處理的體積數(shù)據(jù)A的“1”區(qū)域進行收縮處理，對于該結果只以距離n2進行膨脹處理。此時，n2假設大于等于n1。把接收了該處理的體積數(shù)據(jù)稱為B。該運算有平滑化“1”區(qū)域的表面的作用，其結果，體積數(shù)據(jù)B與除去了突起部分的體積數(shù)據(jù)A對應。通過從具有突起部分的體積數(shù)據(jù)A中減去除去了突起部分的體積數(shù)據(jù)B，生成殘留多個突起部分區(qū)域的體積數(shù)據(jù)C。體積數(shù)據(jù)C內的多個突起部分區(qū)域之一是乳頭區(qū)域。
對體積數(shù)據(jù)C內的聯(lián)結區(qū)域進行標記(稱為connectedcomponent labeling)。求各個區(qū)域的體積和重心坐標值。預先以對每種攝像方法(壓迫乳房的標準的幾種方法)確定的選擇條件為基礎選擇1個區(qū)域。例如，選擇體積在V1以上V2以下的區(qū)域中重心坐標值的向量f的內積最大的區(qū)域。向量f是表示乳頭存在的概率高的方向的向量。求選擇出的區(qū)域的重心，把它作為乳頭位置。
以下，在分割面設定處理單元12中，還具有根據(jù)乳腺區(qū)域的分布變化確定分割面的功能。參照圖5，把分離2個乳腺區(qū)域的中央面作為分割面。首先，說明從體積數(shù)據(jù)中提取乳腺的方法。乳腺的區(qū)域在X射線斷層圖像上，是比乳房的其他許多構造更大的象素值。因而，如果確定某一閾值，則可以通過2值化處理大致求得乳腺的區(qū)域。閾值的確定方法以后敘述。在攝像區(qū)域內設定與壓迫板18、19大致水平的多個分層面。換句話說，在被壓迫的乳房厚度方向上以一定的間隔設置分層面(XZ面)。求對各分層面的每面提取的乳腺區(qū)域的斷面積。如果對每個分層位置求斷面積，則如圖15(a)所示，可以得到表示與厚度方向有關的乳腺區(qū)域斷面積的變化的曲線圖。在該曲線圖上，求具有比某一定面積(虛線)還大的區(qū)域的范圍(從T點到B點的范圍)，把該范圍的中點M1作為確定的分層位置。
作為其他方法，如圖15(b)所示，求從中點M1到下方斷面積出現(xiàn)峰值的分層位置P1。同樣，從M1開始求上方的峰值，確定該分層位置P2。設置為P2。把P1和P2的中點作為M2。
把這樣求得的分層位置(M1或者M2)作為分割面，在本例子中，也可以確定T、P1、M1、P2、B這多個分層，把它作為分割面制成分割在多個區(qū)域上的投影像來顯示。
進而，閾值可以從操作者設定的MIP和MPR等的圖像顯示的顯示條件中求得。這種情況下，希望構成為在MIP和MPR等的圖像中，(用例如紅色等)重疊顯示在已確定的閾值中提取的閾值，當顯示條件變更的情況下，根據(jù)該操作者操作，再次確定閾值，重新提取區(qū)域，更新重疊圖像。此外，已知有最佳閾值、大津法和百分比拼貼法等確定閾值的幾種自動的方法，這些方法都可以使用。
下面說明處理單元12中的閾值的另一確定方法，處理單元12首先從體積數(shù)據(jù)中制成象素值的直方圖(參照圖16)。根據(jù)直方圖判定乳房以外的區(qū)域，把該區(qū)域作為α。根據(jù)直方圖把乳房內的區(qū)域設置為β、γ。在此把圖16的黑色部分的值設置為φ，把白色部分的值設置為ψ(φ＜ψ)。
區(qū)域α相當于乳房的脂肪層。
區(qū)域β不與乳房的主要構造對應。
區(qū)域γ相當于乳房的乳腺區(qū)域等。
背景(空氣)區(qū)域的象素值比φ還小，在圖16的直方圖中未展示。
在區(qū)域α以及區(qū)域β上和區(qū)域γ上設定不同的值，生成2值圖像，提取乳腺構造。
以下，確定閾值。乳房一般有3種乳腺構造狀態(tài)。狀態(tài)依賴于年齡、哺乳經歷等。
狀態(tài)a乳腺層全部被置換為脂肪層的乳房(參照圖17(a))狀態(tài)b不均勻高濃度乳房的狀態(tài)(參照圖17(b))狀態(tài)c乳腺密度高的乳房(參照圖17(c))在此，表示乳房具有3個狀態(tài)。圖18示例乳腺層被全部置換為脂肪層的乳房時的直方圖。在乳腺層全部被置換為脂肪層的乳房中，乳腺構造區(qū)域γ從直方圖中容易分成乳腺區(qū)域和非乳腺區(qū)域這2個區(qū)域。
如果把象素值設置為X，把象素總數(shù)設置為Y，則在用近似曲線f(X)表現(xiàn)直方圖時可以用圖19表現(xiàn)。
操作者指定區(qū)域α和β的邊界位置φ，以及區(qū)域β和γ的邊界位置ψ。假設把Y＝f(X)的微分值從負變?yōu)檎腦設置為X1(n是整數(shù))。把X1作為中心，把體素寬度η的ε％設置為區(qū)域β。進而，有ε由操作者設定的情況，和使用模型的直方圖設定默認值的情況。
在不均勻高濃度的乳房時的直方圖示例于圖20。如果把象素值設置為X，把象素總數(shù)設置為Y，則在用近似曲線f(X)表現(xiàn)直方圖時可以用圖21表示。但是，看不出顯著的變化。
因而，如果經由傅立葉變換把圖像變換為頻率區(qū)域的信息，在頻率空間上降低到低頻下，則邊緣被強調。在反傅立葉變換中返回實際空間。在頻率處理后的直方圖中，如圖22所示，邊緣被強調。
如果把象素值設置為X，把象素總數(shù)設置為Y，用近似曲線f(X)近似直方圖，則可以得到邊緣被強調的直方圖。在邊緣被強調的直方圖上，操作者手動指定區(qū)域α和β的邊界位置φ、以及ψ。
在乳腺密度高的乳房中，如圖23示例的那樣，幾乎都是乳腺區(qū)域。操作者指定區(qū)域α和γ的邊界位置φ。
對于各乳房，也有預先用默認值確定象素值的閾值，選擇乳房的種類，設定直方圖的閾值的方法。操作者選擇被提示的圖像是乳腺層全部被置換為脂肪層的乳房、不均勻高濃度的乳房、乳腺密度高的乳房的哪個。預先確定與各個乳房圖像對應的閾值，使用該閾值進行閾值處理。
此外，有自動地確定乳腺層全部被置換為脂肪層的乳房、不均勻高濃度的乳房、乳腺密度高的乳房的哪個的方法和選擇后的閾值的設定方法。首先被提示的圖像把乳腺層全部被置換為脂肪層的乳房、不均勻高濃度的乳房、乳腺密度高的乳房的哪個和預先模型化的直方圖取相關，從相關值中選擇是哪類的乳房。
事前確定各個乳房圖像的閾值。把相對被選擇出的乳房的種類的閾值作為默認值(參考值)進行閾值處理。
以下，說明從體積數(shù)據(jù)中設定分割面的方法。本方法如圖24所示，從由超聲波掃描求得的乳房的體積數(shù)據(jù)中，半自動地設定分割面。首先，攝像者指定通過乳頭或者想分割顯示的斷面(可以是多個)。用超聲波3D掃描包含乳房的區(qū)域來收集體積數(shù)據(jù)。把設定的平面作為分割面進行圖像顯示。
此外，如以下所示，也可以根據(jù)體積數(shù)據(jù)設定分割面。是一種如知道乳頭的位置和圖像的位置關系那樣使用可以定位的卡具，收集包含乳房的區(qū)域的體積數(shù)據(jù)，機械地設定斷面的方法。如圖25所示，可以使標識器和乳頭的一方與另一方對齊。
收集圖像設定通過乳頭的分割面。例如，使用距離壓迫板18、19的距離設定分割面。把乳頭(標識器)作為旋轉中心，使平面旋轉，操作者設定分割面。
下面說明從體積數(shù)據(jù)中提取乳腺構造的另一方法。本方法是操作者選擇跟蹤開始點，從該開始點使用一般的跟蹤方法提取乳腺構造的方法。2維圖像顯示(投影，MIP，MPR)體積數(shù)據(jù)。如圖26所示，操作者點擊乳管的位置。使用公知的血管跟蹤方法跟蹤乳管。
進而，本發(fā)明并不限于上述實施方式本身，在實施階段在不脫離其主旨的范圍中可以變形構成要素而具體化。此外，通過在上述實施方式中公開的多個構成要素的適宜組合，可以形成各種發(fā)明。例如，可以從本實施方式展示的全部構成要素中刪除幾個構成要素。進而，也可以適宜組合不同的實施方式的構成要素。
權利要求
1.一種圖像顯示裝置，包括存儲與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)的部件；根據(jù)上述數(shù)據(jù)生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述生成的圖像的部件。
2.一種圖像顯示裝置，用于生成乳房圖像，包括生成上述圖像的多個部分區(qū)域圖像的部件；把上述生成的部分區(qū)域圖像的全部顯示在1個畫面上、同時顯示和乳房的構造相關聯(lián)的部分區(qū)域的記號的顯示部件。
3.權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于進一步包括確定上述壓迫板位置的部件，根據(jù)上述確定的壓迫板的位置算出分割的中央位置。
4.權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于，包括受理上述壓迫板和上述分割的位置的位置關系的部件；根據(jù)上述壓迫板的位置以及上述受理的位置關系算出區(qū)域分割位置的部件。
5.權利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于確定上述壓迫板位置的部件具有以上述乳房的圖像為基礎，從上述圖像中檢測上述壓迫板和乳房的邊界的部件。
6.權利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于確定上述壓迫板位置的部件具備檢測上述壓迫板位置的傳感器。
7.一種圖像顯示裝置，用于生成乳房圖像，包括算出區(qū)域分割位置的部件；生成用上述區(qū)域分割位置分割的分割區(qū)域的圖像的部件；顯示上述已生成的圖像的部件，算出上述區(qū)域分割位置的部件以上述圖像為基礎，檢測上述乳房的乳頭的位置信息，根據(jù)上述被檢測出的乳頭的位置信息算出上述區(qū)域分割位置。
8.一種圖像顯示裝置，用于生成乳房圖像，包括算出區(qū)域分割位置的部件；生成用上述算出的區(qū)域分割位置分割的分割區(qū)域的圖像的部件；顯示上述已生成的圖像的部件，上述算出部件以上述圖像為基礎，提取乳房內部的概略構造，根據(jù)該概略構造的位置算出分割位置。
9.權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于在上述壓迫板的表面上以格子狀形成溝。
10.權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于進一步包括把用于將上述攝像區(qū)域分割為多個分割區(qū)域的分割面設定在通過乳頭位置的面上的分割面設定單元。
11.權利要求10所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元根據(jù)對與上述攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)的閾值處理結果確定上述乳頭位置。
12.權利要求10所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元根據(jù)上述乳房輪廓的切線方向的變化確定上述乳頭位置。
13.權利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于進一步具備把用于將上述攝像區(qū)域分割為多個分割區(qū)域的分割面設定在多個乳腺區(qū)域的邊界上的分割面設定單元。
14.權利要求13所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元根據(jù)與上述被壓迫的乳房的厚度方向有關的上述乳腺區(qū)域的斷面積的變化確定上述乳腺區(qū)域的邊界。
15.權利要求14所述的圖像顯示裝置，上述分割面設定單元根據(jù)與上述攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)、通過閾值處理提取上述乳腺區(qū)域。
16.權利要求15所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元根據(jù)表示與上述攝像區(qū)域的數(shù)據(jù)有關的象素值和象素數(shù)的關系的直方圖的形狀確定閾值。
17.權利要求15所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元把在表示與上述攝像區(qū)域的數(shù)據(jù)有關的象素值和象素數(shù)的關系的直方圖中由操作者指令指定的值設定為閾值。
18.權利要求15所述的圖像顯示裝置，其特征在于上述分割面設定單元對上述攝像區(qū)域的數(shù)據(jù)實施邊緣強調處理。
19.一種圖像顯示方法，包含根據(jù)與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的步驟；顯示上述已生成的圖像的步驟。
20.一種記錄有用于使計算機實現(xiàn)以下裝置功能的程序的計算機可以讀取的存儲介質根據(jù)與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述被生成的圖像的部件。
21.一種使計算機實現(xiàn)以下裝置功能的程序根據(jù)與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)，生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的上述攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的部件；顯示上述被生成的圖像的部件。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種去掉乳腺的重疊，顯示容易掌握乳腺構造的圖像的圖像顯示裝置、圖像顯示方法、存儲介質以及程序。圖像顯示裝置包括存儲與包含被檢體的乳房的攝像區(qū)域有關的數(shù)據(jù)的存儲單元(10)、根據(jù)數(shù)據(jù)生成與根據(jù)壓迫板的位置信息分割的攝像區(qū)域內的多個分割區(qū)域分別對應的多個圖像的處理單元(13)；顯示已生成的圖像的顯示單元(16)。
文檔編號A61B6/00GK1739452SQ200510091028
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月3日 優(yōu)先權日2004年8月3日
發(fā)明者遠藤登喜子, 杉山敦子, 大湯重治 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社