JP6653765B2 - 画像解析装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示の技術は、画像に解析処理を行い、これにより生成された解析結果をデータベースに保存する画像解析装置、方法およびプログラムに関するものである。

近年、ＣＴ（Computed Tomography）装置およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等の医療機器の進歩により、質の高い高解像度の３次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。また、このような３次元画像を解析することにより、体内に存在する様々な臓器の３次元形状の把握が容易となり、さらには臓器の中に存在する動脈、静脈、および腫瘍といった各組織の相対的な位置関係や立体構造の把握までもが可能になってきている。この際、各種画像処理アルゴリズムを用いて、特定臓器および臓器内の特定の構造物を抽出し、ボリュームレンダリング（ＶＲ（Volume Rendering））等の表示手法を用いて、３次元形状を２次元平面に投影してその立体構造を把握することも行われている。また、ＣＡＤ（Computer-Aided Diagnosis）により画像を解析して、腫瘍等を抽出し、腫瘍の大きさおよび種類等を解析結果として取得することも行われている。このように、解析処理により生成される解析結果は、患者名、性別および年齢等の被写体情報と対応づけられて、データベースに保存されて、診断に供される。

このような解析結果をデータベースに保存する各種手法が提案されている。例えば、特開２００３−２７１９２４号公報においては、解析結果とともに、解析処理を行った処理モジュールの種類、処理モジュールで使用するパラメータ、解析に使用するテンプレートの種類等の情報をデータベースに保存する手法が提案されている。特開２００３−２７１９２４号公報に記載された手法によれば、解析結果とともに保存された情報を用いることにより、保存された解析結果を生成した場合と同一の処理を再度行うことが可能である。

ところで、解析処理を行うためのソフトウェアのバージョンアップにより、以前は解析結果に含まれなかった項目が新たに解析結果に追加される場合がある。例えば、バージョンが古いソフトウェアでは、腫瘍における信号値の平均値等の代表値の算出は行われなかったが、バージョンアップにより、新たに腫瘍の信号値の代表値の算出が行われるようになると、腫瘍における信号値の代表値が解析結果に新たに追加されることとなる。このような場合、データベースに保存されている過去の解析結果には追加された項目はなく、ユーザがデータベースに対して新たな項目を追加しない限り、過去の解析結果において追加された項目を利用することはできなかった。また、ソフトウェアのバージョンアップにより、解析性能が向上した場合、データベースに保存されている過去の解析結果と新たな解析結果とでは、解析の指標が異なるものとなる。この場合、過去の解析結果と新たな解析結果との比較、および過去の解析結果と新たな解析結果とを用いた統計的な解析を精度よく行うことができなくなる可能性がある。

ここで、上記特開２００３−２７１９２４号公報に記載された手法を用いれば、解析処理をやり直すことができる。しかしながら、解析処理をやり直すことは演算量が多くなり、解析装置に対する処理の負担が大きい。

本開示の技術は、上記事情に鑑みなされたものであり、演算量を低減しつつ、新たな解析結果をデータベースに保存できるようにすることを目的とする。

本開示による画像解析装置は、被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または復元情報へのリンク情報を、被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存する保存手段と、
第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、復元情報を用いて第２の解析処理を行って、第２の解析結果を生成する解析手段とを備え、
保存手段は、第２の解析結果を被写体情報と対応づけてデータベースに保存する。

「解析状態」とは、画像に対して第１の解析処理を行って第１の解析結果を生成した際の解析の状態である。例えば、画像に対して解析結果が得られるまで各種処理を行うが、解析結果が得られるまでの画像に対して各種処理を行った状態が、解析状態となる。例えば、被写体内の特定の構造物が抽出された場合、特定の構造物を抽出する解析処理によりこの特定の構造物が抽出された、という状態が解析状態となる。

「復元情報」とは、それを参照することにより、第１の解析状態を復元することが可能な情報であり、第１の解析処理の処理内容および処理結果を表す解析履歴を含む情報である。具体的には、解析処理のアルゴリズム、解析処理を行うソフトウェアのバージョン、画像が３次元画像のように複数の画像からなる場合に解析処理に使用した画像、解析処理の際に表示された画像、解析処理により画像から構造物が抽出された場合は構造物の抽出結果、および解析処理により画像から腫瘍等の病変が抽出された場合は病変の抽出結果等を復元情報とすることができる。

なお、本開示による画像解析装置においては、解析手段は、復元情報に基づいて第１の解析状態を復元し、第１の解析状態を用いて第２の解析処理を行うものであってもよい。

また、本開示による画像解析装置においては、データベースに対して、第２の解析結果の検索を行う検索手段をさらに備え、
解析手段は、第１の解析結果のみが対応づけられ、かつ第１の解析結果に復元情報またはリンク情報が対応づけられている場合にのみ、第２の解析処理を行うものであってもよい。

また、本開示による画像解析装置においては、解析手段は、第２の解析結果の信頼度を算出し、
保存手段は、信頼度がデータベースへの保存条件を満たす場合にのみ、第２の解析結果をデータベースに保存するものであってもよい。

また、本開示による画像解析装置においては、解析手段は、第２の解析結果の信頼度を算出し、
保存手段は、信頼度を第２の解析結果と対応づけてデータベースに保存するものであってもよい。

また、本開示による画像解析装置においては、保存手段は、第２の解析結果を第１の解析結果に加えてデータベースに保存するものであってもよい。

また、本開示による画像解析装置においては、保存手段は、第２の解析結果を第１の解析結果に代えてデータベースに保存するものであってもよい。

本開示による画像解析方法は、被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または復元情報へのリンク情報を、被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存し、
第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、復元情報を用いて第２の解析処理を行って、第２の解析結果を生成し、
第２の解析結果を被写体情報と対応づけてデータベースに保存する。

なお、本開示による画像解析方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。

本開示による他の画像解析装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または復元情報へのリンク情報を、被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存し、
第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、復元情報を用いて第２の解析処理を行って、第２の解析結果を生成し、
第２の解析結果を被写体情報と対応づけてデータベースに保存する処理を実行する。

本開示によれば、第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報を用いて第２の解析処理が行われて第２の解析結果が生成され、第２の解析結果が被写体情報と対応づけられてデータベースに保存される。このため、第２の解析処理を行う際に、第１の解析状態を参照することにより、第１の解析処理で行われた処理については改めて行うことなく、第２の解析処理に新たに加えられた処理のみを行えばよいこととなる。したがって、第２の解析処理を行うための演算量を低減でき、かつ第２の解析結果をデータベースに保存することができる。

本発明の実施形態による画像解析装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図 画像解析装置の概略構成を示す図 データベースに保存されたデータの例を示す図 第１の実施形態において解析時に行われる処理を示すフローチャート データベースに保存されたデータの例を示す図 第１の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャート 第１の実施形態における検索結果を示す図 第１の実施形態における検索結果を示す図 第２の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャート 第２の実施形態における検索結果を示す図 第２の実施形態における検索結果を示す図 第２の解析結果を第１の解析結果と併せて保存したデータベースを示す図 第２の実施形態における他の検索結果を示す図 第３の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャート 第３の実施形態の変形例においてデータが保存されたデータベースを示す図 第３の実施形態における変形例の検索結果を示す図 第４の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャート 第４の実施形態の変形例においてデータが保存されたデータベースを示す図 第４の実施形態における変形例の検索結果を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による画像解析装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図である。図１に示すように、診断支援システムでは、第１の実施形態による画像解析装置１、３次元画像撮影装置２、および第１のサーバ３が、ネットワーク４を経由して通信可能な状態で接続されている。また、ネットワーク４には、後述するスナップショットを保存するための第２のサーバ５が接続されている。そして、診断支援システムの画像解析装置１において、被写体の３次元画像の解析を行い、解析結果を第１のサーバ３に送信して保存するものである。

３次元画像撮影装置２は、被写体の診断対象となる部位を撮影することにより、診断対象部位を表す３次元画像を生成する装置であり、具体的には、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、およびＰＥＴ（Positron Emission Tomography)装置等である。この３次元画像撮影装置２により生成された３次元画像は第１のサーバ３に送信され、保存される。なお、本実施形態においては、被写体である患者の診断対象部位は肝臓であり、３次元画像撮影装置２はＣＴ装置であり、被写体の腹部のＣＴ画像が３次元画像として生成されるものとする。

第１のサーバ３は、各種データを保存して管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置およびデータベース管理用ソフトウェアを備えている。第１のサーバ３は、有線あるいは無線のネットワーク４を介して他の装置と通信を行い、画像データおよび各種情報を送受信する。具体的には３次元画像撮影装置２で生成された３次元画像等の画像データ、および画像解析装置１における解析結果を含む各種データをネットワーク経由で取得し、大容量外部記憶装置等の記録媒体に保存して管理する。なお、画像データの格納形式およびネットワーク４経由での各装置間の通信は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等のプロトコルに基づいている。

ここで、第１のサーバ３には、画像解析装置１の解析結果を、解析を行った３次元画像Ｇ０、患者名、性別および年齢等の被写体情報と対応づけたデータベース（ＤＢ）３０が保存されている。データベース３０には、ネットワーク４を介して画像解析装置１からアクセスすることができる。また、画像解析装置１から患者名等を検索条件として、データベース３０に保存された情報の検索を行うことができる。

第２のサーバ５は、各種データを保存して管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置およびデータベース管理用ソフトウェアを備えている。第２のサーバ５は、有線あるいは無線のネットワーク４を介して他の装置と通信を行い、後述するスナップショット等を保存する。

画像解析装置１は、１台のコンピュータに、本発明の実施形態による画像解析プログラムを内包するソフトウェアをインストールしたものである。コンピュータは、診断を行う医師が直接操作するワークステーションまたはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。画像解析プログラムを内包するソフトウェアは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）あるいはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて医師が使用するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。

図２は、コンピュータに画像解析プログラムを内包するソフトウェアをインストールすることにより実現される画像解析装置の概略構成を示す図である。図２に示すように、画像解析装置１は、標準的なワークステーションの構成として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２およびストレージ１３を備えている。また、画像解析装置１には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ１４、並びにマウスおよびキーボード等からなる入力部１５が接続されている。

ストレージ１３には、ネットワーク４を経由して第１のサーバ３から取得した、被写体の３次元画像、並びに処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。なお、本実施形態においては、被写体についての肝臓を診断対象部位とする３次元画像Ｇ０が記憶されているものとする。

また、メモリ１２には、画像解析プログラムを内包するソフトウェアが記憶されている。画像解析プログラムは、ＣＰＵ１１に実行させる処理として、３次元画像撮影装置２が取得した、３次元画像Ｇ０を取得する画像取得処理、３次元画像Ｇ０を解析する解析処理、解析結果および後述するリンク情報をデータベースに保存する保存処理、およびデータベースの検索を行う検索処理を規定する。

そして、ＣＰＵ１１がプログラムにしたがってこれらの処理を実行することで、コンピュータは、画像取得部２１、解析部２２、保存部２３、および検索部２４として機能する。なお、画像解析装置１は、画像取得処理、解析処理、保存処理、および検索処理をそれぞれ行う複数のプロセッサまたは処理回路を備えるものであってもよい。なお、本実施形態の画像解析装置１は、解析部２２、保存部２３、および検索部２４のみから構成されるものであってもよい。

画像取得部２１は、被写体の腹部の３次元画像Ｇ０を第１のサーバ３から取得する。なお、３次元画像Ｇ０が既にストレージ１３に記憶されている場合には、画像取得部２１は、ストレージ１３から３次元画像Ｇ０を取得するようにしてもよい。

解析部２２は、画像解析プログラムにしたがって、３次元画像Ｇ０に対して解析処理を行うことにより解析結果を生成する。本実施形態においては、３次元画像Ｇ０から肝臓、並びに肝臓内または肝臓周辺の門脈、静脈および動脈等の周辺組織を抽出する。肝臓および周辺組織の抽出は、周知の任意の手法を用いればよい。また、操作者がマニュアル操作により３次元画像Ｇ０から肝臓および周辺領域を抽出してもよい。なお、本実施形態においては、肝臓およびその周辺組織の抽出も解析処理の一部である。解析部２２は、さらにＣＡＤにより３次元画像Ｇ０を解析して腫瘍を抽出する。そして、解析部２２は、抽出した腫瘍の直径、体積、腫瘍の種別、および肝臓の区域に対する位置のそれぞれを解析結果として生成する。

解析部２２は、これらの解析結果を生成した解析状態を復元可能な復元情報をスナップショットとして生成する。「解析状態」とは、３次元画像Ｇ０に対して解析処理を行って解析結果を生成した際の解析の状態である。例えば、本実施形態においては、解析処理により、肝臓、その周辺組織、および腫瘍が抽出されて解析結果が生成される。この際、３次元画像Ｇ０を加工する等の各種処理を行うが、解析結果が得られるまでの３次元画像Ｇ０に対して各種処理を行った状態が、解析状態となる。

「復元情報」、すなわちスナップショットとは、それを参照することにより、解析部２２が行った解析状態を復元することが可能な情報であり、解析処理の処理内容および処理結果を表す解析履歴を含む情報である。なお、本実施形態においては、画像解析プログラムを内包するソフトウェアのバージョンがスナップショットに含まれる。また、解析処理では肝臓、およびその周辺組織および腫瘍を抽出しているため、肝臓、周辺組織および腫瘍の抽出のアルゴリズムがスナップショットに含まれる。肝臓、周辺組織および腫瘍の抽出結果、すなわち抽出された肝臓、周辺組織および腫瘍の３次元画像もスナップショットに含まれる。また、３次元画像Ｇ０は複数の断層面における断層画像から構成されるため、肝臓、周辺組織および腫瘍の抽出の際に、参照したり使用したりした断層画像を特定する情報もスナップショットに含まれる。

保存部２３は、解析部２２が生成した解析結果を第１のサーバ３に送信し、患者ＩＤ、患者名、性別および年齢等の被写体情報、並びに３次元画像Ｇ０と対応づけてデータベース３０に保存する。また、スナップショットを第２のサーバ５に送信して保存する。なお、第２のサーバ５に保存されたスナップショットへのリンク情報を第１のサーバ３のデータベース３０に保存する。

図３はデータベースに保存されたデータの例を示す図である。図３に示すように、データベース３０には、被写体情報、解析結果、およびスナップショットへのリンク情報が保存される。被写体情報は、患者ＩＤ、患者名、性別および年齢を含む。なお、患者名はイニシャルで示している。解析結果は、腫瘍の直径（単に直径と示している）、体積、腫瘍の種別（単に種別と示す）、および腫瘍が存在する肝臓の区域（単に区域と示す）を含む。また、解析に使用したソフトウェアのバージョンも解析結果に含まれる。なお、図３に示すデータにおいては、全ての患者ＩＤについてバージョン１．１のソフトウェアにより解析が行われている。なお、データベース３０の各データには解析に使用した３次元画像Ｇ０と対応づけるために、３次元画像Ｇ０のリンク情報が保存されるが、図３および以降の説明においては、説明を簡単なものとするために、図示は省略する。

検索部２４は、操作者により入力部１５から入力された検索条件にしたがって、データベース３０に保存されている情報を検索する。

以下、本実施形態の解析部２２、保存部２３および検索部２４において行われる処理について詳細に説明する。図４は本実施形態において、解析時に行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部２１が、解析対象となる３次元画像Ｇ０を取得し（ステップＳＴ１）、解析部２２が、３次元画像Ｇ０に対して解析処理を行い、解析結果を生成する（ステップＳＴ２）。この際、スナップショットも生成される。そして、保存部２３が、スナップショットを第２のサーバ５に送信して保存し（ステップＳＴ３）、解析結果を第１のサーバ３に送信して、３次元画像Ｇ０、被写体情報およびスナップショットへのリンク情報と対応づけてデータベース３０に保存し（ステップＳＴ３）、処理を終了する。

次に、検索時に行われる処理について説明する。なお、ここでは、画像解析プログラムを内包するソフトウェアのバージョンアップにより、解析の機能が追加され、３次元画像Ｇ０における腫瘍の信号値の代表値が算出されるようになったものとする。なお、代表値としては、平均値、最大値および分散値等が挙げられる。この場合、バージョンが古いソフトウェアによる解析処理が第１の解析処理、第１の解析処理により生成された、データベース３０に保存されている解析結果が第１の解析結果に対応する。一方、バージョンが新しいソフトウェアによる解析処理が第２の解析処理、第２の解析処理により生成される解析結果が第２の解析結果に対応する。このようにソフトウェアがバージョンアップされると、データベース３０には、バージョンが古いソフトウェアによる解析結果と、バージョンが新しいソフトウェアによる解析結果とが混在する。例えば、図５に示すように、ＩＤ１２３４およびＩＤ１２３６の患者のソフトウェアのバージョンは１．１であるが、ＩＤ１２３５の患者のソフトウェアバージョンは１．２にバージョンアップされている。このため、ＩＤ１２３５の患者のみがバージョンアップされたソフトウェアによる解析処理により、腫瘍の代表値が算出されて、データベース３０に保存されている。

図６は第１の実施形態において、検索時に行われる処理を示すフローチャートである。検索に際しては検索条件が入力部１５から入力される。なお、検索条件としては、患者の性別および年齢等を用いることができるが、ここでは、任意の性別および任意の年齢の患者の腫瘍の直径および腫瘍の信号値の代表値を検索する検索条件が入力されたものとする。まず、検索部２４が、入力部１５からの検索条件の入力を受け付け（ステップＳＴ１１）、検索条件にしたがって、第１のサーバ３に保存されたデータベース３０を検索し、信号値の代表値が保存されていないデータを含めて、入力された検索条件に適合するデータを検索結果候補として抽出する（ステップＳＴ１２）。

そして、検索部２４は、検索結果候補に信号値の代表値、すなわち第２の解析結果を含まないデータがあるか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。ステップＳＴ１３が肯定されると、信号値の代表値を含まないデータ（以下、対象データとする）について、スナップショットのリンク情報がデータベース３０に保存されているか否かを判定する（ステップＳＴ１４）。ステップＳＴ１４が肯定されると、解析部２２が、データベース３０に保存されたリンク情報からスナップショットを取得し（ステップＳＴ１５）、データベース３０に保存されている解析結果、すなわち第１の解析結果を生成した際の解析状態である第１の解析状態を復元する（ステップＳＴ１６）。解析部２２は、復元された第１の解析状態を用いて、第２の解析処理を行って信号値の代表値、すなわち第２の解析結果を算出する（ステップＳＴ１７）。この際、第１の解析状態を用いることにより、３次元画像Ｇ０からの肝臓およびその周辺組織の抽出処理、腫瘍を抽出する断層画像を選択する処理、および３次元画像Ｇ０に対する解析に必要な処理を改めて行う必要が無くなる。その後、保存部２３が、第２の解析結果を第１のサーバ３に送信してデータベース３０に保存する（ステップＳＴ１８）。また、検索部２４は、対象データに第２の解析結果を加えて検索結果を生成する（ステップＳＴ１９）。

一方、ステップＳＴ１４が否定されると、その対象データについてはスナップショットが利用できない。このため、その対象データについては、第２の解析結果がない旨の情報を加えて検索結果を生成する（ステップＳＴ２０）。なお、ステップＳＴ１４が否定された場合、その対象データについては検索結果候補から削除してもよい。

そして検索部２４は検索結果をディスプレイ１４に表示し（ステップＳＴ２１）。処理を終了する。なお、ステップＳＴ１３が否定された場合はステップＳＴ２１に進み、検索結果候補を検索結果としてディスプレイ１４に表示する。

図７は第１の実施形態における検索結果を示す図である。なお、検索結果には、検索条件にしたがって、患者の性別、年齢、腫瘍直径および腫瘍の信号値の代表値が含まれる。図５に示すデータベース３０には、患者ＩＤがＩＤ１２３４およびＩＤ１２３６のデータには、信号値の代表値は算出されていなかったが、検索時に信号値の代表値が算出されたため、検索結果においてはＩＤ１２３４のデータには代表値が算出されている。なお、患者ＩＤがＩＤ１２３６のデータは、スナップショットが取得できなかったため、代表値は「なし」とされている。

なお、検索結果候補を先にディスプレイ１４に表示し、対象データに対する第２の解析処理をバックグラウンドで行うようにしてもよい。この場合、図８に示すように、第２の解析結果を算出中のＩＤ１２３７のデータには、「計算中」を表示し、算出が終了次第、算出結果を表示すればよい。

このように、第１の実施形態においては、バージョンアップ前のソフトウェアでは算出しなかった腫瘍の信号値の代表値、すなわち第２の解析結果を生成する第２の解析処理を行うに際し、データベースに登録されている第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能なスナップショットを用いて第１の解析状態を復元し、第１の解析状態を用いて第２の解析処理を行って第２の解析結果を生成し、第２の解析結果をデータベース３０に保存するようにしたものである。このため、第２の解析処理を行う際に、第１の解析状態を参照することにより、第１の解析処理で行われた処理については改めて行うことなく、第２の解析処理に新たに加えられた処理のみを行えばよいこととなる。したがって、第２の解析処理を行うための演算量を低減でき、かつ第２の解析結果をデータベース３０に保存することができる。

また、第１の解析結果にスナップショットのリンク情報が対応づけられているデータに対してのみ、第２の解析処理を行うことにより、第２の解析処理をより効率よく行うことができる。

次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態による画像解析装置の構成は、図２に示す第１の実施形態による画像解析装置の構成と同一であり、行われる処理のみが異なるため、ここでは装置についての詳細な説明は省略する。第２の実施形態においては、画像解析プログラムを内包するソフトウェアのバージョンアップにより、腫瘍の抽出精度が向上した場合に、検索時にバージョンアップしたソフトウェアにより、腫瘍の抽出を行うようにした点が第１の実施形態と異なる。なお、画像解析プログラムは、肝臓およびその周辺組織の抽出の処理を行うが、ここではバージョンアップにより、腫瘍を抽出する処理が改良されて抽出精度が向上されたものとする。

図９は第２の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、データベース３０には、図５に示すデータが保存されているものとする。図５に示すデータにおいて、患者ＩＤがＩＤ１２３４およびＩＤ１２３６のデータは、バージョン１．１のソフトウェアにより腫瘍が抽出されているが、患者ＩＤがＩＤ１２３５のデータは、バージョンアップされたバージョン１．２のソフトウェアにより腫瘍が抽出されている。また、検索条件は、第１の実施形態と同一であるものとする。まず、検索部２４が、入力部１５からの検索条件の入力を受け付け（ステップＳＴ３１）、検索条件にしたがって、第１のサーバ３に保存されたデータベース３０を検索し、検索条件に適合するデータを検索結果候補として抽出する（ステップＳＴ３２）。

そして、検索部２４は、バージョンが古いソフトウェアにより腫瘍の直径が算出されたデータがあるか否かを判定する（ステップＳＴ３３）。なお、この判定は、データベース３０に保存されているソフトウェアのバージョンを参照して行えばよい。ステップＳＴ３３が肯定されると、バージョンが古いソフトウェアにより腫瘍の直径が算出されたデータ（以下、対象データとする）について、スナップショットのリンク情報がデータベース３０に保存されているか否かを判定する（ステップＳＴ３４）。ステップＳＴ３４が肯定されると、解析部２２が、データベース３０に保存されたリンク情報からスナップショットを取得し（ステップＳＴ３５）、データベース３０に保存されている解析結果、すなわち第１の解析結果を生成した際の解析状態である第１の解析状態を復元する（ステップＳＴ３６）。解析部２２は、復元された第１の解析状態を用いて、バージョンが新しいソフトウェアによる解析処理、すなわち第２の解析処理を行って、腫瘍を抽出して腫瘍の直径、すなわち第２の解析結果を算出する（ステップＳＴ３７）。この際、第１の解析状態を用いることにより、３次元画像Ｇ０からの肝臓およびその周辺組織の抽出処理、腫瘍を抽出する断層画像の選択処理、および３次元画像Ｇ０に対する解析に必要な加工等の処理を改めて行う必要が無くなる。その後、保存部２３が、第２の解析結果を第１のサーバ３に送信してデータベース３０に保存する（ステップＳＴ３８）。この際、第１の解析結果に代えて第２の解析結果をデータベース３０に保存する。また、検索部２４は、対象データにおける腫瘍の直径として、第２の解析結果を用いて検索結果を生成する（ステップＳＴ３９）。

一方、ステップＳＴ３４が否定されると、その対象データについてはスナップショットが利用できない。このため、検索部２４は、その対象データについては、バージョンが古いソフトウェアにより算出されてデータベース３０に保存されている第１の解析結果を用いて検索結果を生成する（ステップＳＴ４０）。

そして検索部２４は検索結果をディスプレイ１４に表示し（ステップＳＴ４１）。処理を終了する。なお、ステップＳＴ３３が否定された場合はステップＳＴ４１に進み、検索結果候補を検索結果としてディスプレイ１４に表示する。

図１０は第２の実施形態において、ディスプレイ１４に表示される検索結果を示す図である。なお、検索結果には、検索条件にしたがって、患者の性別、年齢および腫瘍直径が含まれる。また、検索結果には使用したソフトウェアのバージョンも含まれる。図３に示すデータベース３０には、患者ＩＤがＩＤ１２３４およびＩＤ１２３６のデータはバージョンが古いソフトウェアにより腫瘍の直径が算出されていたが、検索結果では、全てのデータにおいて、新しいバージョン１．２のソフトウェアにより腫瘍の直径が算出されている。なお、患者ＩＤがＩＤ１２３６およびＩＤ１２３７のデータについてスナップショットが取得できなかった場合、図１１に示すように、患者ＩＤがＩＤ１２３６およびＩＤ１２３７のデータについては、バージョンの情報および腫瘍の直径は、古いものとなる。

なお、上記第２の実施形態においては、第２の解析結果を第１の解析結果に代えてデータベース３０に保存しているが、第２の解析結果を第１の解析結果と併せてデータベースに保存してもよい。図１２は第２の解析結果を第１の解析結果と併せて保存したデータベースを示す図である。なお、図１２に示すデータベース３０においては、説明を簡単なものとするため、リンク情報は省略している。また、全てのデータにおいて、バージョンが古い、すなわちバージョン１．１のソフトウェアにより第１の解析処理が行われて、第１の解析結果がデータベース３０に保存されていたものとする。この場合、検索結果は、図１３に示すように、２つのバージョンのそれぞれに対する腫瘍の直径を含むものとなる。

ここで、データベース３０においては、解析部２２が算出した解析結果に操作者が修正を加える場合がある。また、データベース３０が操作者が算出した解析結果を含む場合もある。このような場合には、データベース３０に操作者がデータを修正または算出した旨の情報を保存しておき、第２の解析結果を第１の解析結果に代えてデータベース３０に保存するに際し、操作者がデータを修正または算出した旨の情報が保存されているデータについては、第２の解析結果を第１の解析結果に代えてデータベース３０に保存しないようにすることが好ましい。

次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態による画像解析装置の構成は、図２に示す第１の実施形態による画像解析装置の構成と同一であり、行われる処理のみが異なるため、ここでは装置についての詳細な説明は省略する。第３の実施形態においては、第２の実施形態において、バージョンが新しいソフトウェアにより算出した腫瘍の直径、すなわち第２の解析結果の信頼度を算出し、信頼度がデータベース３０への保存条件を満たす場合にのみ、第２の解析結果をデータベース３０に保存するようにしたものである。

図１４は第３の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、第３の実施形態においては、図９に示す第２の実施形態のフローチャートにおいて、ステップＳＴ３７以降の処理のみが第２の実施形態と異なるため、ここでは図９に示すフローチャートのステップＳＴ３７以降の処理についてのみ説明する。図９のフローチャートのステップＳＴ３７において第２の解析結果が算出されると、対象データについて、解析部２２が第２の解析結果の信頼度を算出する（ステップＳＴ５１）。具体的には、バージョンが古いソフトウェアにより算出された腫瘍の直径、すなわち第１の解析結果に対する、バージョンが新しいソフトウェアにより算出された腫瘍の直径、すなわち第２の解析結果の比率を信頼度として算出する。そして、保存部２３が、対象データについて、信頼度がデータベースへの保存条件を満たすか否かを判定する（ステップＳＴ５２）。具体的には、第２の解析結果が第１の解析結果の２倍以上大きくなって、信頼度が２以上である場合、または第２の解析結果が第１の解析結果の１／２以下に小さくなって、信頼度が１／２以下である場合、保存条件を満たさないと判定する。すなわち、信頼度が０．５を超え、２未満の場合に、保存条件を満たすと判定する。

ステップＳＴ５２が肯定されると、図９に示すフローチャートのステップＳＴ３８の処理に進み、ステップＳＴ３８以降の処理を行う。すなわち、保存部２３が、第２の解析結果を第１のサーバ３に送信してデータベース３０に保存し、検索部２４が第２の解析結果を用いて検索結果を生成し、検索結果をディスプレイ１４に表示し、処理を終了する。一方、ステップＳＴ５２が否定されると、図９に示すフローチャートのステップＳＴ４０の処理に進み、ステップＳＴ４０以降の処理を行う。すなわち、第１の解析結果を用いて検索結果を生成し、検索結果をディスプレイ１４に表示し、処理を終了する。

このように、第２の解析結果の信頼度を算出し、信頼度がデータベース３０への保存条件を満たす場合にのみ、第２の解析結果をデータベース３０に保存することにより、信頼できる解析結果のみをデータベース３０に保存することができる。

なお、上記第３の実施形態においては、第２の実施形態において、第２の解析結果の信頼度を算出しているが、第１の実施形態において、第２の解析結果の信頼度を算出してもよい。この場合、バージョンが新しいソフトウェアにより腫瘍の信号値の代表値を算出する際に、腫瘍の直径を算出し、バージョンが古いソフトウェアにより算出した腫瘍の直径に対する、バージョンが新しいソフトウェアにより算出した腫瘍の直径の比率を信頼度として算出すればよい。そして、信頼度がデータベース３０への保存条件を満たさない場合には、信号値の代表値をデータベースに保存しないようにすればよい。この場合、データベースには、図１５に示すように、信頼度が保存条件を満たさなかった患者ＩＤがＩＤ１２３４のデータにおいて、代表値には「算出せず」の情報が保存される。また、この場合の検索結果を図１６に示す。信号値の代表値をデータベースに保存されなかった場合、図１６に示すように、患者ＩＤがＩＤ１２３４のデータには、代表値に「算出せず」の情報が含まれることとなる。

次いで、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態による画像解析装置の構成は、図２に示す第１の実施形態による画像解析装置の構成と同一であり、行われる処理のみが異なるため、ここでは装置についての詳細な説明は省略する。第４の実施形態においては、第２の実施形態において、バージョンが新しいソフトウェアにより算出した腫瘍の直径、すなわち第２の解析結果の信頼度を算出し、第２の解析結果を信頼度と併せてデータベース３０に保存するようにしたものである。

図１７は第４の実施形態において検索時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、第４の実施形態においては、図９に示す第２の実施形態のフローチャートにおいて、ステップＳＴ３７以降の処理のみが第２の実施形態と異なるため、ここでは図９に示すフローチャートのステップＳＴ３７以降の処理についてのみ説明する。図９のフローチャートのステップＳＴ３７において第２の解析結果が算出されると、対象データについて、第３の実施形態と同様に、解析部２２が第２の解析結果の信頼度を算出する（ステップＳＴ６１）。そして、保存部２３が、対象データについて、第２の解析結果および信頼度をデータベースに保存し（ステップＳＴ６２）、図９に示すフローチャートのステップＳＴ３９の処理に進み、ステップＳＴ３９以降の処理を行う。すなわち、検索部２４が第２の解析結果を用いて検索結果を生成し、検索結果をディスプレイ１４に表示し、処理を終了する。

図１８は第４の実施形態において第２の解析結果および信頼度が保存されたデータベースを示す図である。図１８に示すようにデータベース３０には、新しいバージョン１．２のソフトウェアにより算出された腫瘍の直径および信頼度が保存されている。図１８に示すデータベースにおいて、患者ＩＤがＩＤ１２３４、ＩＤ１２３５、ＩＤ１２３６のデータについて、信頼度はそれぞれ１．２、１．０、２．４である。

図１９は第４の実施形態における検索結果を示す図である。図１９に示すように、解析結果には、２つのバージョンのそれぞれに対する腫瘍の直径および信頼度が含まれる。

このように、第４の実施形態においては、第２の解析結果の信頼度を算出し、信頼度を第２の解析結果と対応づけてデータベース３０に保存するようにしたものである。このため、データベース３０を参照したときに第２の解析結果が信頼性のあるものか否かを判断することができる。とくに、第２の解析処理により抽出した腫瘍の画像を、腫瘍を検出するための自己学習アルゴリズムの学習データとして使用することを考えた場合、解析結果の信頼性が低いと、腫瘍の抽出が精度よく行われなかった可能性があることから、適切な学習を行うことができない。第４の実施形態のように、信頼度を第２の解析結果と対応づけて保存することにより、第２の解析結果の信頼性を判断できるため、信頼性のある第２の解析結果のみを学習データとして使用することができる。したがって、その学習データを用いての学習を適切に行うことができる。

なお、上記各実施形態においては、第２のサーバ５にスナップショットを保存して、データベース３０にはスナップショットへのリンク情報を保存しているが、第１のサーバ３にスナップショットを保存し、データベース３０に保存された各データにスナップショットそのものを対応づけるようにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、検索時に第２の解析処理を行っているが、一定時間間毎に画像解析装置１からデータベース３０にアクセスして、第２の解析結果が保存されていないデータがある場合に、第２の解析処理を行うようにしてもよい。また、操作者が入力部１５から指示を行った場合に、画像解析装置１からデータベース３０にアクセスして、第２の解析結果が保存されていないデータがある場合に、第２の解析処理を行うようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、３次元画像を解析処理の対象としているが、Ｘ線画像等の２次元画像を解析の対象としてもよい。また、上記実施形態においては、肝臓を解析処理の対象としているが、心臓、肺、脳等の他の臓器を解析処理の対象としてもよい。

以下、本実施形態の作用効果について説明する。

データベースに保存されている画像に対して、第２の解析結果の検索を行い、第１の解析結果のみが対応づけられ、かつ第１の解析結果に復元情報またはリンク情報が対応づけられている場合にのみ、第２の解析処理を行うことにより、第２の解析処理をより効率よく行うことができる。

第２の解析結果の信頼度を算出し、信頼度がデータベースへの保存条件を満たす場合にのみ、第２の解析結果をデータベースに保存することにより、信頼性のある解析結果のみをデータベースに保存することができる。

第２の解析結果の信頼度を算出し、信頼度を第２の解析結果と対応づけてデータベースに保存することにより、データベースを参照したときに第２の解析結果が信頼性のあるものか否かを判断することができる。とくに、第２の解析結果を自己学習アルゴリズムの学習データとして使用することを考えた場合、解析結果の信頼性が低いと、適切な学習を行うことができない。信頼度を第２の解析結果と対応づけて保存することにより、第２の解析結果の信頼性を判断できるため、信頼性のある第２の解析結果のみを学習データとして使用することができる。したがって、その学習データを用いての学習を適切に行うことができる。

１ 画像解析装置
２ ３次元画像撮影装置
３ 第１のサーバ
４ ネットワーク
５ 第２のサーバ
１１ ＣＰＵ
１２ メモリ
１３ ストレージ
１４ ディスプレイ
１５ 入力部
２１ 画像取得部
２２ 解析部
２３ 保存部
２４ 検索部
３０ データベース

Claims (9)

1. 被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および該第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または該復元情報へのリンク情報を、前記被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存する保存手段と、
   前記第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、前記復元情報を用いて前記第２の解析処理を行って、前記第２の解析結果を生成する解析手段とを備え、
   前記保存手段は、前記第２の解析結果を前記被写体情報と対応づけて前記データベースに保存する画像解析装置。
2. 前記解析手段は、前記復元情報に基づいて前記第１の解析状態を復元し、該第１の解析状態を用いて前記第２の解析処理を行う請求項１記載の画像解析装置。
3. 前記データベースに対して、前記第２の解析結果の検索を行う検索手段をさらに備え、
   前記解析手段は、前記第１の解析結果のみが対応づけられ、かつ該第１の解析結果に前記復元情報または前記リンク情報が対応づけられている場合にのみ、前記第２の解析処理を行う請求項１または２記載の画像解析装置。
4. 前記解析手段は、前記第２の解析結果の信頼度を算出し、
   前記保存手段は、前記信頼度が前記データベースへの保存条件を満たす場合にのみ、前記第２の解析結果を前記データベースに保存する請求項１から３のいずれか１項記載の画像解析装置。
5. 前記解析手段は、前記第２の解析結果の信頼度を算出し、
   前記保存手段は、前記信頼度を前記第２の解析結果と対応づけて前記データベースに保存する請求項１から３のいずれか１項記載の画像解析装置。
6. 前記保存手段は、前記第２の解析結果を前記第１の解析結果に加えて前記データベースに保存する請求項１から５のいずれか１項記載の画像解析装置。
7. 前記保存手段は、前記第２の解析結果を前記第１の解析結果に代えて前記データベースに保存する請求項１から５のいずれか１項記載の画像解析装置。
8. 被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および該第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または該復元情報へのリンク情報を、前記被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存し、
   前記第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、前記復元情報を用いて前記第２の解析処理を行って、前記第２の解析結果を生成し、
   前記第２の解析結果を前記被写体情報と対応づけて前記データベースに保存する画像解析方法。
9. 被写体の画像に対して少なくとも１つの第１の解析処理を行うことにより生成された少なくとも１つの第１の解析結果、および該第１の解析結果を生成した第１の解析状態を復元可能な復元情報または該復元情報へのリンク情報を、前記被写体を特定する被写体情報と対応づけてデータベースに保存する手順と、
   前記第１の解析結果とは異なる少なくとも１つの第２の解析結果が生成される少なくとも１つの第２の解析処理を行うに際し、前記復元情報を用いて前記第２の解析処理を行って、前記第２の解析結果を生成する手順と、
   前記第２の解析結果を前記被写体情報と対応づけて前記データベースに保存する手順とをコンピュータに実行させる画像解析プログラム。