JP2003299639A - デジタル放射線医学的画像上で幾何学的測定を行う方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 デジタル放射線医学的画像上で幾何学的測定
を行う。 【解決手段】 放射線医学的画像のデジタル画像表現が
取得されコンピユータに接続されたデイスプレーデバイ
スに印加され表示される。測定スキームが該コンピユー
タから検索され賦活される。該賦活された測定スキーム
のガイダンス下で該表示された画像上で測定が実行され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は透視写真画像（radiogra
phic images）上での計算機援用（computor-assisted）
の放射線医学的測定（radiological measurements）に
関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】筋骨格（muscoskeletal）
の放射線医学（rdiology）では、骨格の病気及び異常
（skeletal disorders and abnormalities）を決定する
ために広範囲の画像形成様式（imaging modalities）を
使うのが現在の実状である。

【０００３】この研究分野では診断は幾何学的量の定量
化された放射線医学的検出に基づくことが多い。今日全
ての放射線医学的検査の少なくとも５０％は胸郭及び骨
挌の従来の露光である。骨格の露光の８０％は透視写真
に基づく正しい診断へ導く。世界的に有名な放射線医学
及び整形外科学のエキスパートのＸ線診断の複数の教科
書がこの分野で貢献している。

【０００４】しかしながら、該診断を洗練し、より良く
峻別する診断を行い、変化の深刻さを評価し、治療を計
画、管理し、処置のフオローアップを行い、スポーツ医
学、労働医学そして軍事医学で身体的能力を確立するた
めには、骨格透視写真に基づく口頭説明は多くの点で不
充分である。

【０００５】より良い診断は放射線医学的検出を定量化
することにより達成出来る。

【０００６】放射線医学的画像上で測定された幾何学的
量は正常値に対しチェックされねばならない。これらの
正常値は普通の健康な母集団の代表的サンプルの測定か
ら集められ、上記教科書で数表化されている。

【０００７】デイジタル画像内の幾何学的測定は直線的
及び角度的測定を含む。２次元及び３次元の直線的測定
は曲線路に沿う距離で補足されてもよい。角度的測定は
画像の平面内で、領域の平面（world plane）内で又は
３次元空間内で考えられる。幾何学的面積は画像平面、
より一般的には３次元画像内の表面パッチについて考え
られる。容積は３次元画像内で計算されるが平面的測定
に基づいてもよい。幾何学的指数は画像測定に基づく治
療量（clinical quantities）である。これらのカテゴ
リーの何れでも、メザランド（measurand）は測定によ
り定量化される身体的パラメーター（physical paramet
er）として規定される。

【０００８】今日、Ｘ線画像上の放射線医学的測定は従
来の測定デバイス｛長さを測定するための定規、カリパ
ー又はゴムバンド、そして角度を測定するためのスクエ
ア又はゴニオメーター（goniometer）の様な｝を使用し
てフイルム上か、又はカーソル制御された点｛間のユー
クリッドの距離（Euclidean distance between）を測定
するための対の点の様な｝を使用してスクリーン上に表
示されたデイジタル画像内でか、何れかで行われる。

【０００９】かくして現在の測定手順は４つの特異な手
段を含む： １．ライトボックス上に表示された、測定されるべき解
剖学的サイトを含むＸ線フイルム、デイジタル透視写真
手順（フイルムデジタル化、計算機化された透視写真、
デジタル透視写真センサー）の出現を伴って、該デジタ
ル画像はコンピユータデイスプレー上に表示される。し
かしながら、この様な電子的手段は後記説明の他の要素
と物理的になお異なる。 ２．測定スキームを含む測定アトラス（measurement at
las）：画像形成技術、グラフイカルテンプレートそし
て該スキームによりカバーされる測定の説明（命名法、
治療的意味、そして時には曲線により互換性を伴って表
される基準表） ３．幾何学的測定を行うためのアナログ測定デバイス
（定規、スクエア）、 ４．適当な医学的命名法と測定値に依り測定量を記述す
る鉛筆／紙。

【００１０】測定値の集まりから指数（indices）を計
算するか又は校正用メザー（calibration measure）を
使用して測定値を真の値に変換するために、計算器デバ
イスが必要となる。代わりに、該測定値と指数を記憶す
るためにデータベースと連携して電子的スプレッドシー
トが使用されてもよい。

【００１１】種々の手段の使用は該アトラスと該放射線
医学的画像との間で注意の繰り返した集中を要する。更
に、アトラススキームが無い場合は、該測定オブジェク
トの位置は規定されず、従って種々のユーザーは与えら
れた解剖学的標識構造（anatomical landmark）を種々
に配置する。

【００１２】該アトラス内の測定用テンプレート（meas
urement template）とその付随する測定エンティティ
（measurement entities）との間にリンクが無いので、
被測定量の命名に系統的に課された一貫性が無く、異な
る医者の測定値の交換又は収集（例えば、相互参照の目
的で）は基本的に妨げられる。

【００１３】幾何学的測定を行う従来の方法のもう１つ
の主要な欠点は増加する測定誤差（measurement erro
r）又は測定不確実性（measurement uncertainty）であ
る。測定誤差は測定値マイナス該メザランドの（真の）
値の結果である。測定誤差は種々の源により、基本的に
２つのクラス：系統的及びランダムの誤差（systematic
and random errors）、の１つに分類される。

【００１４】系統的又はバイアス誤差は一貫した又は繰
り返されれる誤差源（校正でのオフセットの様な）から
生じる。系統的誤差は相互比較、校正そして使用センサ
ー内の見積もられる系統的不確実性からの誤差伝搬（er
ror propagation）、を通して調べられ得る。系統的誤
差は、繰り返し可能な条件下で行われた同じメザランド
の無限回測定から生じた平均値マイナス該メザランドの
（真の）値と規定される。この誤差源はより良い器具と
校正とにより減じられ得る。

【００１５】又ランダム誤差は統計的誤差とも称され、
測定値のランダムな変動から生じる。特に、デジタル化
ノイズ（例えば、幾何学的デジタル化：有限画素寸法；
強度デジタル化：グレー値レベルの定量化）及び有限回
数のイベント（例えば、Ｘ線光子カウント）をカウント
することにより導入される誤差はデジタルＸ線画像の状
況でのランダム誤差の例である。ランダム誤差は、測定
値マイナス、繰り返し可能な条件下で行われる同じメザ
ランドの無限回の測定から生じる測定値の結果と規定さ
れる。特にこの誤差源はＸ線画像上で測定を行う従来技
術で一般的である。測定値上での観察者間及び観察者内
での変動はこの誤差源に寄与し、該メザランドを規定す
ることでの幾つかの形の曖昧さにその元を有する。該画
像形成された患者解剖体に対するメザランドの曖昧さの
無い規定の欠如と源と検出器に対する患者の幾何学的姿
勢のポーズの知識の欠如とがランダム誤差の主な源であ
る。

【００１６】測定のリピータビリティ（repeatabilit
y）と再現性（reproducibility）は該測定手順に含まれ
る該ランダム誤差が低いことを要求する。ランダム誤差
は測定が多数回繰り返され、結果が共に平均化されると
減じるが、治療の実務ではこれは稀にしか達成出来な
い。

【００１７】本発明の目的は従来技術の欠点を克服した
使い勝手のよい放射線医学的測定方法を提供することで
ある。

【００１８】[従来技術]今まで、下記特許文献１−３が
公知である。

【００１９】

【特許文献１】 第ＷＯ０１５５９６５号

【００２０】

【特許文献２】 第ＷＯ９１１１１４７号

【００２１】

【特許文献３】 第ＥＰ０６１６２９０号

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的は請求項１に表
明した方法に依り達成される。

【００２３】本発明の方法は人の放射線医学的画像上で
行われる幾何学的測定に関して説明される。本発明が人
間に限定されず、他の分野で、例えば、獣医学的応用
（veterinary applications）でも適用出来ることは明
らかである。

【００２４】本出願の文脈では、用語’賦活（activati
on）’はメモリーから測定スキーム（measurement sche
me）をロード（loading）すること及び該ロードされた
スキームにより行われるべき測定を称する。

【００２５】測定スキーム又は測定テンプレート（meas
urement template）は行われるべき測定のパターンであ
る。該行われるべき測定は測定手順の形でグループ化さ
れそこではそのシーケンス、測定の相互従属性（inter-
dependence）及び方法が規定される。この様な測定スキ
ームは標準的表記エックスエムエル（XML）｛拡張可能
なマークアップ言語（Extensible Mark-up Languag
e）｝でコンピユータ内にノートされ記憶される。

【００２６】一般に該測定スキームはグラフイカル部分
（graphical part）（グラフイカルモデルとも呼ばれ
る）及び内部的部分（internal part）（内部的モデル
とも呼ばれる）を含む。

【００２７】該グラフイカル部分は測定が行われるべき
種類の画像の測定エンティティ（オブジェクトとオペレ
ーター）とその解剖体（anatomy）と間の幾何学的関係
を表す。測定オブジェクトは例えば、点（points）、線
（lines）、円（circles）他である。該測定オブジェク
トは解剖体に関して規定される。該解剖体に関し意図さ
れた位置はそれにより曖昧さ無く示される。該測定オブ
ジェクトは例えば適当な医学的命名法を用いてラベル付
けされ得る。他の種類の、例えば、該測定手順の経過で
必要な中間的オブジェクトを名付けるための、名付け方
も可能である。又測定エンティティは距離、角度を含む
が、それらは測定手順の結果でありそしてそれらは又好
ましくは医学的慣例に従って名付けられるのがよい。該
グラフイカル部分は又距離又は角度のグラフイカルな指
示の様な測定マークアップ（measurement mark up）を
含んでもよい。又それはオブジェクト及びエンティティ
の名前のテキスト的注釈を含んでもよい。

【００２８】該グラフイカル部分では、幾何学的オペレ
ータ（ズーミングの様な）又はインテンシティオペレー
タ（intensity operators）（強調又は標識構造抽出オ
ペレーターの様な）が適用されるべき範囲を示すため
に、１セットの測定点の周りに関心領域ボックス（regi
on of interest box）が上に置かれてもよい。画像、例
えば、画像形成される患者身体部分との正しい整合を保
証するために、正しい露光パラメーターが画像形成形状
を定量化する該テンプレート内に指定されることも可能
である。入射角及び源−患者−検出器の間隔は最も重要
な幾何学的パラメーターであり、それは適用されるべき
特定のテンプレート用の露光時間に観察されねばならな
い。特定のデータ構造と各測定エンティティ及びオブジ
ェクトの方法のクラス（specific data structures and
methods of each measurement entity and object cla
ss）はそれらのグラフイカルな中味と挙動を制御するた
めに専ら用いられる。

【００２９】又該測定計画は該測定エンティティに付随
する基準値を含む。これらの基準値は例えば基準値表と
して組織されそして測定されたエンティティと比較のた
めに使用される。異常値は合図されてもよい。

【００３０】該内部的部分は測定エンティティ間の機能
的従属性（functional dependency）を表す。機能的従
属性は測定の種類、測定方法、測定従属性グラフ内での
測定エンティティの位置、測定が行われるべき順序他を
含む。

【００３１】該内部モデルはデジタル（医療）画像上で
行われるべき測定のコヒーレントなセットのオブジェク
ト指向のモデルとして実施される。例えばそれは測定従
属性グラフにより表されることが出来る。該内部的モデ
ルは身体的量の各測定をその構成測定オブジェクトに分
解する。それは更に該オブジェクトを該医療画像上に幾
何学的に写像する方法を指定する。情報学用語では、該
モデル（model）は、付随するクラス（class）に属し、
かつ、データ構造（data structures）及び手続き（met
hods）の集まりから成るオブジェクトから成り、前記手
続きは対応するデータ構造上で動作する。該測定スキー
ムの測定の実行の流れは測定従属性グラフにより課せら
れ、該グラフ内ではノード（node）が幾何学的オブジェ
クトの測定と対応し、そして有向弧（directed arc）は
該ノード間の関係を規定する。

【００３２】更に説明される様に、該内部的部分は幾つ
かの仕方で該ノードを賦活するが： ・シーケンシャルな点のみの動作（sequential point-o
nly operation）は測定オブジェクト及びオペレータノ
ードを評価する前に全測定点に最初にアドレスする； ・該シーケンシャル測定オブジェクト動作は、全て子の
結果が入手可能な時直ちに各ノードに点火（fire）する
が、それは純データ流れの場合を表現する。 ・アクチブな輪郭モデルにリンクされた点の集合を表す
ノードは、前記写像された点に基づき幾何学的オブジェ
クトを表すノードを点火する前に画像を写像された点の
位置を計算するために自動セグメント化計算を呼び出す
（invoke）。

【００３３】該測定スキームの該グラフイカル部分及び
内部的部分は、該２部分間の主従関係が規定されるよう
に双方向にリンクされている。該双方向リンクは、測定
が該グラフイカル部分からスタートするのみならず該内
部的部分からスタートしても賦活出来ることをもたら
す。

【００３４】これは、 ・グラフイカルなオブジェクトの何れの内部的方法も該
測定スキームのグラフイカルな内容にアドレスすること
により呼び出されてもよい。ステンシル内の幾何学的エ
ンティティへ指し示した後、該幾何学的エンティティの
種類と位置に好適な、方法が該画像内のエンティティを
写像するために呼び出される。例えば、線上をクリック
することは、各点の対が要求される線上に一致する中点
を生じる２対の並べて置かれた点を位置付けるためにユ
ーザーインターフエース手続きを呼び出してもよい。そ
れらをグラフイカルに写像するためには知識のあるユー
ザーを要求する、測定オブジェクトの受動的ビットマッ
プ表示とは対照的に、該測定スキームは適切な方法を提
供する。同様に、該測定従属性グラフ内での測定オペレ
ーターに対応する完全なサブグラフ（sub-graph）が該
測定テンプレートウィンドウから呼び出されてもよい。
例えば、マウスカーソルが該テンプレートウィンドウ内
の測定オペレーターのグラフイカルな表現上にある時、
それは矢印外観から測定オペレーターシンボル（例え
ば、距離又は角度シンボル）に変わり、該測定従属性グ
ラフ内の付随サブグラフが該マウスカーソルを押すこと
により賦活されることを示してもよい。 ・或いは、該ステンシル内及び放射線医学的画像内の測
定方法のグラフイカルな挙動に影響する方法は、該内部
的方法又は内部制御フロー｛例えば、該測定従属性グラ
フ内の対応するノードが訪れられた時該ステンシル内の
グラフイカルなエンティティがハイライト（highlight
s）になる｝により導かれてもよい、ことを意味する。

【００３５】１実施例では、測定スキームは測定ステン
シル貯蔵部（measurement stencilsrepository）から選
択されてもよい。測定ステンシル貯蔵部は多数の測定ス
テンシルを有する。該選択は検査種類及び／又は透視写
真露光条件と対応して行われるのが好ましい。測定スキ
ームは能動的又は受動的測定スキーム（active orpassi
ve measurement scheme）として実施され得る。能動的
測定スキームは、該測定手順が部分的に又は完全に、画
像データ上で動作する計算機化された手順によりガイド
される点で受動的測定スキームと区別される。ガイダン
スは、測定操作の簡単なコンピユータで導かれたシーケ
ンス動作から標識構造を自動的に決定し解剖体を表すモ
デル輪郭を変形させることに基づく完全自動化された実
行まで、及んでもよい。

【００３６】該測定スキームの該グラフイカルな部分は
表示されたＸ線画像上のステンシルオーバーレイ（sten
cil-overlay）として実施出来る。次いで該スキームの
点と線は該表示された画像内の正しい解剖的位置までユ
ーザーによりドラグされねばならない。

【００３７】１実施例では、該測定スキームの該グラフ
イカル部分の表示は、測定が簡単で透視写真上でルーチ
ン的に行われる時は省略されてもよい。ユーザーガイダ
ンスはここでは該測定従属性グラフを通してのみ有効化
され、該グラフは直ちに該画像内に該測定点とオブジェ
クトを発生し、その後ユーザーはそれらをそれらの実際
の位置へ写像するよう要求される。この様な簡単な測定
の例は心臓−胸郭指数（cardio-thoracic index）であ
り、その比は胸郭エイピー透視写真（thorax APradiogr
aphs）上でルーチン的に計算される。

【００３８】１実施例では、２つ以上の透視写真画像が
表示され、測定スキームは３つ以上の付随するグラフイ
カル部分を用いて賦活されてもよい。この構成（config
uration）は限定した数の投影上の測定から３次元測定
を行うために有用である。例えば、３次元の脊柱測定は
該脊柱の前と横の透視写真上で識別された解剖学的点の
位置から得られてもよい。該投影の各々用に１つとし
て、２つのグラフイカル部分を有する測定テンプレート
がここで賦活され、各グラフイカル部分は、付随する投
影画像内の或る３次元点の投影点の写像動作に於いてユ
ーザーをガイドする。測定従属性グラフ内の測定点ノー
ドはそれぞれの投影内の点の位置からその３次元座標を
計算する。同様に、３次元測定オブジェクト及びオペレ
ーターノードは該オブジェクトの３次元パラメーターと
３次元測定値のそれぞれをそれらの子のノードの値から
計算するための３次元の方法を有する。

【００３９】本発明の特定の特徴と更に進んだ実施例は
従属請求項で表明される。

【００４０】本発明の１つの側面はコンピユータ上で運
転時本発明の方法を実行するよう適合されたコンピユー
タプログラム製品に関する。該コンピユータプログラム
製品はＣＤ−ＲＯＭの様なコンピユータ読み出し可能な
キャリア媒体に普通記憶される。代わりに、該コンピユ
ータプログラム製品は電気信号の形を取り、電子通信を
通してユーザーへ通信されることも出来る。

【００４１】本発明の方法は下記理由で従来技術に優り
有利である。 ・測定テンプレートを使用する第１の利点は実際の画像
内の測定オブジェクトの位置に関する曖昧でない、瞬間
的な指示である。すなわち、悪く又は規定されないメザ
ランドのための、従来技術でのランダム誤差の第１の源
が一掃される。 ・放射線医学的測定アトラスと連携したフイルムベース
の方法又は一般的なコンピユータ化された測定方法で
は、該アトラスと該放射線医学的画像の間を前後する繰
り返しの注意集中が該点を精密に配置するために必要と
なる。更に、アトラススキームが無い場合、測定オブジ
ェクトの位置は規定されず、従って種々のユーザーが与
えられた解剖的標識構造を種々に配置する。本発明に依
れば、デジタルテンプレートの使用は、透視写真画像に
近接して表示された時は特に、測定オブジェクト点を精
密に配置する努力を実質的に減じ、従って観察者内測定
誤差（１人のユーザーにより行われる同じ量の繰り返し
測定での誤差）及び観察者間測定誤差（異なるユーザー
間での同じ量の繰り返し測定での誤差）を減じる。 ・フイルムベースの方法のアナログ的測定と対照的に本
発明では、測定がデジタルである。かくして位置的配置
の精度は画像解像度（デジタル検出器用で約１００μｍ
が典型的である、画素の物理的寸法）に依る。 ・特定の実施例では、測定誤差は更に、測定点を配置す
る前に透視写真の部分内にズームし、そして時には、画
素単位の分数までの精度で画像点の位置を規定するため
に副画素配置アルゴリズム（sub-pixel location algor
ithm）を適用する可能性により減じられてもよい。 ・興味ある測定量は、多くの測定値を最終量に組み合わ
せる計算による基礎的測定から、又は該測定値に適用さ
れる変換、フイルターそしてあてはめ過程（fitprocedu
res）から、導かれることが多い。この様な場合、導か
れた量の不確実性の特性（uncertainty characteristic
s）は誤差伝搬（error propagation）により導かれ得
る。 ・測定スキーム内にレイアウトされたデジタル測定の総
体（ensembles）は該手順が如何に実行されねばならな
いかに関し標準的な仕方を集合的に規定する。標準化は
それが客観的比較（objective comparison）（例えば、
セカンドオピニオンの収集に於いて）を可能にするので
有利である。 ・測定スキームの使用により画像内の測定オブジェクト
設置の順序は固定されそして論理的である（結果的に該
順序は従属性の拘束内で誂えられてもよい）。従って、
本発明の該テンプレートにガイドされた測定法では、全
ての従属的オブジェクトが最初に設置されることを保証
するよう該測定オブジェクトを設置する順序を検出する
ためにアトラス内の測定スキームを調べる必要はない。
この操作方法は、測定テンプレートが例え一緒には無く
てもよいフイルムベースの方法とは基本的に異なる。課
された順序により得られる測定手順のリピータビリティ
は該透視写真の診断的評価のスループットを向上させ、
それは緊急放射線医学及び集中治療ユニットの様な治療
部門用に重要である。 ・それらが利用可能になると測定値上で瞬間的に動作す
る、本発明の方法の特定の実施例により提供される、自
動的異常値合図機能（automatic abnormal valuesignal
ling functionality）は、開放文献及び測定アトラスで
刊行された様な基準参照表を手元に持つ必要性を不要に
させる。 ・本発明の方法は特に、小児科放射線医学（paediatric
radiology）の分野で種々の測定スキームを実施するの
に好適であり、それは測定テンプレートが時間に亘る小
児科解剖体内の変化を反映するよう誂えられ得るからで
ある。測定テンプレートのグラフイカル部分は患者の年
齢に対応する解剖的標識構造（anatomicallandmarks）
を使用して測定点、オブジェクトそしてエンティティを
表示する。更に、該測定テンプレートに付随する年齢固
有の基準値が適用され得る。 ・整形外科（orthopaedics）の分野では本発明は特に有
用であるがそれは例示された測定スキームが記憶され、
治療後の更に進めるフオローアップ用に使用され得るか
らである。より古いテンプレートの該グラフイカル部分
がメモリーから検索され、現在の測定用に新しいテンプ
レートとして役立つ。患者の状態の進展を評価するため
により古い測定値は新しい測定結果と比較され得る。測
定オブジェクト及びエンティティが規定される仕方に関
する混乱は起こり得ない。更に、セカンドオピニオン収
集はそれが同じグラフイカルに規定された測定スキーム
に基づくと一層客観的になる。 ・本発明の方法は緊急放射線医学で特に有用であるが、
それは該測定スキームが、その後でのみ、該手順が速い
実行に適するように全べての従属的測定の自動完成が示
唆され、自動化される、１セットの測定点の設置に依存
しているからである。この特徴はアナログのフイルム測
定を基礎とする手動測定、又は一般的測定ツールを用い
たコンピユータ測定、に基づく従来技術では利用不可能
である。 ・結局、本説明から明らかな様に、リピータビリティと
再現性は本発明のステンシルにガイドされた測定法によ
り実質的に向上する。

【００４２】リピータビリティの条件は（ａ）同じ測定
手順、（ｂ）同じ観察者、（ｃ）同じ条件下で使用され
た同じ測定器具、（ｄ）同じ場所そして（ｅ）時間の短
い期間に亘る繰り返し、を含む。これらの条件を充たす
ことは従来技術の方法によっては保証されないが、条件
（ａ）、（ｃ）そして（ｄ）は本発明により充たされ、
それはステンシルの使用と該メザランドを規定するため
プログラムされた方法とは全ての環境下で適用される同
一手順を保証するからである。ステンシルに依り画像内
に例示されるメザランドは記憶され、確認用解析を行う
必要があるのみの他の参照医師にも供給されるので、条
件（ｂ）及び（ｅ）が充たされる。

【００４３】再現性の妥当な陳述は変更された条件の仕
様書を要求する。該変更された条件は（ａ）測定の原
理、（ｂ）測定法、（ｃ）観察者、（ｄ）測定器具、
（ｅ）参照標準、（ｆ）場所、（ｇ）使用条件、（ｈ）
時刻、を含んでもよい。従来技術のフイルムベースの方
法及び一般的コンピユータ化された測定ツールに依って
は充足は保証されないが、本発明でレイアウトされたス
テンシルベースの方法（stencil-based method）は再現
性を可成り向上させる。特に、再現性の条件（ａ）、
（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｇ）は、メザランドの規定
とそれらの決定がステンシルにより固定され該ステンシ
ル内でレイアウトされるので、充足される。本発明の該
ステンシルベースの方法は更に再現性条件（ｆ）及び
（ｈ）に対し不変であり、そして条件（ｃ）は達成され
るが、何故ならば前の例示された測定スキームの記憶と
検索とは該測定スキームを再実行する必要性を不必要に
するからである。

【００４４】測定の目的はメザランドの値、すなわち、
測定されるべき特定量の値を決定することである。従っ
て測定は該メザランドの適切な仕様、該測定方法、そし
て該測定手順を用いて始めねばならない。一般に、該測
定の結果は該メザランドの値の近似又は見積に過ぎず、
かくしてその見積の不確実性のステートメント（statem
ent of the uncertainty）により伴われる時のみ完全で
ある。フイルムベースの方法及び一般的なコンピユータ
化された測定の様な従来技術の方法は該問題に対処せず
そこではメザランドも測定方法も規定されない。結果と
してメザランドの見積もられた値の不確実性は決定出来
ないがそれは（ａ）メザランドが測定の標準的方法そし
て（ｂ）該標準的測定方法の実施により規定されねばな
らないからである。本発明のステンシルにガイドされた
測定方法では、該メザランドの規定と該測定方法の実施
の両者が規定（prescribed）される。

【００４５】本発明の特定の実施例が下記図面を参照し
て説明される。

【００４６】

【実施例】本発明の方法の操作の流れの説明の前に、測
定スキームの４つの異なる実施例を、 −グラフイカルなオブジェクトとして、 −木（tree）又はグラフ指向（graph oriented）のグラ
フイカルな構造として、 −木又はグラフ指向のテキスト構造として、 −構造化文書（structured document）として、説明す
る。 ＊グラフイカルなオブジェクトとして：この表現では解
剖体は骨の外形（outlines）と他の放射線医学的に良く
明示された標識構造（landmarks）との集まりとして略
図式に描かれる。その測定オブジェクトは該解剖学的外
形上に上乗せされて描かれる。この表現は複雑な測定手
順を行う過程で有用であるがそれはこの実施で測定点の
位置が患者の解剖体に対し表示されるからである。グラ
フイカルなオブジェクトとしてその表現に対し基本的な
ことはこの表現が解剖的特徴と測定オブジェクトとの間
の空間的関係をグラフイカルに描くことである。この図
の主な利点はそれがユーザーにユーザー点を明白に規定
させることである。従ってこの表現は該測定手順の精度
を高める（すなわち、異なる透視写真家により繰り返し
行われた時測定上に生じる誤差）。２次元（平面）画像
用の重要な空間的関係が例えば（アナログ的な関係が３
次元以上の次元で通用する）点間、点と線（より一般的
には点と曲線）の間、点と面積の間、線間、線−面積
間、２つの面積間、他で規定され得る。関係の例はイン
シデンス（incidence）、中間（betweenness）、コンテ
インメント（containment）、他である。

【００４７】例えば、３次元の容積である、大腿骨（fe
mur bone）の中心線は、該大腿骨輪郭上の１対の並べて
置かれた点の間の丁度中央に各々がある、２点に基づい
て規定されてもよい。円形に形作られる大腿骨頭部は大
腿骨頭部縁画素のみを取り付けられた円形セグメントに
より記述されてもよい｛円形輪郭インシデンス（circle
-contour incidence）｝。 ＊木又はグラフ指向のグラフイカル構造として この表現の主な利点は測定値間の従属性を、かくして実
際の測定を行う陰順序（implicit order）を、見る能力
である。測定エンティティ共有（Measuremententity sh
aring）、１つより多くのスーパーエンティティ（super
entity）による測定エンティティの使用を示すため使
用される該用語、も又該グラフイカル構造で表される。
１つ以上のエンティティが１つより多くのスーパーエン
ティティにより共有されると、従属性グラフが得られる
のに、共有が無いと、従属性木が生じる。明らかに、他
に従属する測定は後者が行われた時だけ行われ、計算さ
れ得る。この表現により意味される手順的性質が有利な
のはそれがユーザーをガイドし、該測定を正式化するか
らである。従来技術では、刊行された測定スキームから
正しい順序を分析し抽出することはユーザーの課題であ
ったが、それは時間がかかり、誤り勝ちである。ガイド
するスキームが無いと、与えられた点で時間内に行われ
た測定は、従属測定が誤って省かれると、無効（invali
d）になる。

【００４８】測定スキームはより多くの測定結果（mesu
rement results）を結論（outcomes）として有するのが
典型的である。各測定結果は、サイクルが無い、すなわ
ち、共有された測定エンティティが無い、時はグラフ又
は木により表現される。切断された木の集まりは森（fo
rest）と呼ばれる。

【００４９】木の規定は縁での方向を意味しないが、木
は通常その頂部に根（root）を有して描かれ、その方向
は頂部から底部である。根ノードは最高レベルの測定エ
ンティティを表し、該エンティティは通常は診断的意味
と、医学的命名法に依る名前とそしてことによると付随
する基準値表とを有する。該根ノードの子（children）
は点、線、円他の様な構成測定エンティティを表す。こ
れらのノードの各々は今度はなお他の測定エンティティ
に従属してもよい。木の最も底部の端末の点は葉（leav
es）と呼ばれる。それにより解剖的点がデジタル画像内
で示される最も原始的ユーザー相互作用がマウスポイン
タークリック（mouse pointer click）であるので、全
ての葉ノードはグラフイカルに点を表し（画素又は副画
素位置で）そして線、円又は曲線の様な全ての他のグラ
フイカルなオブジェクトはユーザーに規定された点か又
は計算された点により究極的に決定される。

【００５０】全てのノードは集合的に測定エンティティ
と呼ばれる。各ノードは基本的に２種類の１つに分類さ
れる。 ・測定オペレーター 測定オペレーターは測定操作を行う。この種類は更に最
終量の種類に依り再分類される。

【００５１】−純測定操作 純測定操作は測定オブジェクトをそれらの引数（argume
nts）として有し、距離、曲線長さ、角度、面積、容積
他の様な物理的量を、結果として作る。例えば、透視写
真では、新生児の心臓容積はＶ＝Ｆ・Ａ・Ｂ・Ｃとして
計算され、Ａ、ＢそしてＣはＡＰ及びプロフアイル透視
写真上の心臓のシルエット内で記された楕円体の直角な
軸線であり、Ｆは楕円体方程式定数（ellipsoid formul
a costant）と拡大率（magnification factor）の両者
を含み、そして年齢及び重さの様な患者固有のデータに
依る係数である。

【００５２】−算術的測定操作（arithmetic measureme
nt operations） 算術的表現は測定オブジェクト上で動作し、距離間の比
｛例えば、心臓−胸郭指数（cardio-thoracic inde
x）｝、面積間の比｛例えば、心室−脳比（ventricle-b
rain index）｝他の様な（医療的）指数に帰着する。例
えば、該心臓−胸郭比はＣ／Ｔとして規定され、ここで
Ｃは脊柱の右及び左への最大程度での心臓シルエットの
幅であり、Ｔは種々のレベルで測定された胸郭（thorac
ic rib cage）の内側幅である。従来技術でノモグラム
（nomogram）により表現される複雑な算術的関係はこの
カテゴリーに入る。例えば、身体表面積の計算と腰椎寸
法からの妊娠期間（gestation age）の評価（assessmen
t）は構成する測定又はパラメーターの非線形関係に基
づく。該ノモグラムのグラフイカルな評価は本発明では
電子的にエミュレートされる。 ・測定オブジェクト 測定オブジェクトはグラフイカルに描かれ得る、そして
身体的又は解剖的サポートを有する幾何学的オブジェク
トである。情報学用語では、測定オブジェクトはクラス
のインスタンス（instance）である。

【００５３】下記クラスが特に関連がある。

【００５４】−点 点は空間内、画像上及びステンシル図上で、位置を表
し、幅、高さ又は深さを有しない。点に基づく測定は画
素の原点（pixel's origine）を配置する慣例（convent
ion）を受け入れねばならない。各画素は或る寸法を有
するので、画素により表される該点は該画素の正方形の
中心か、又はその隅（corners）の１つか何れかであり
得る。該点のクラスは更に下記に再分類されるが、 −ユーザー規定点（Ｕｐｏｉｎｔｓ） これらの点はマウスポインターか、又は例えばグラフイ
カルタブレット（graphical tablet）の様な他のデジタ
ル入力手段か何れかによりスクリーン上に描かれねばな
らない。

【００５５】−誘導点（Ｄｐｏｉｎｔ） これらの点は測定手順の経過で必要となるが該ユーザー
規定点と対照的に、誘導点は利用可能なグラフイカルオ
ブジェクトに基づく幾何学的計算の結果である。例は、
２本の線のインターセクション（intersection）、線と
与えられた点を通る線の垂線とのインターセクション他
である。或る点を幾何学的軌跡として配置する手順は該
点のクラスの手続きで規定される。

【００５６】デジタル画像での全ての他の測定オブジェ
クトは究極的にユーザー規定点又は誘導点か、何れかに
基づく。

【００５７】−線 線は不定の長さを有し、幅を有しない３次元のグラフイ
カルオブジェクトである。直線は３次元空間内の２点間
の最短距離であり、普通”線”と称される。２次元画像
用は、３次元の線の画像平面内の投影を考え、それも又
線である。その最も簡単な形式では、線は、各点が該点
のクラスで概説した手続きにより独立に描かれた、２点
を描くことにより指定されてもよい。代わりに、他のグ
ラフイカルオブジェクトの特性｛例えば接線的な及び垂
直的な位置付け（orientation）｝に依り誘導されても
よい。最後に、線は縁画素の様な複数の画像点に基づい
て適合手順により計算されてもよい。線セグメントは線
の伸びを区間境界（interval bounds）間に限定するこ
とにより指定される。３角形、４辺形、規則的な及び一
般的な多角形の様な合成線形オブジェクトは該線のクラ
スに基づいたクラスである。該線のクラスは該線が画像
内で如何に決定されるかを指定する。

【００５８】−解析的曲線 このクラスは解析的方程式を評価することにより該画像
内に発生されるグラフイカルオブジェクトを含む。この
クラスは又パラメトリック曲線クラス（parametric cur
ve class）とも呼ばれる。２種類の解析的曲線が診断測
定ツールの文脈では特別な注意に値する。

【００５９】・円 円は閉じた曲線であり、その全点は中心と呼ばれる点か
ら等距離にある。該中心は点のクラスで指定される手続
きの１つに依り描かれてもよい。その半径は該円の周上
のもう１つの点を描くことにより指定されてもよい。
又、各々が該点のクラスで概説された方法に依り独立に
描かれた３つの同一直線上にない点は、円を独特に規定
する。代わりに、円は他のグラフイカルオブジェクトの
特性に依り指定されてもよい。最後に円は、線と同様
に、縁画素の様な複数（３つより多くの）の画像点に基
づき適合手順に依り計算されてもよい。円弧は角度的境
界間に該円の周を限定することにより指定される。

【００６０】・楕円 楕円は２つの点（その焦点）からのその距離の和が一定
で主軸線に等しいように動く点により発生される。楕円
オブジェクトが平面画像で重要なのは３次元空間内での
円の平行投影は楕円であるからである。或る３次元的位
置付けを有する金属のリング｛例えば、その輪郭と位置
付けを画像内で可視化するために球形カップ人口器官
（prosthesis）のライナー内に埋め込まれた｝は２次元
平面内で楕円として投影される。重ねて、解析的記述を
有する全てのグラフイカルオブジェクトに関して、楕円
は縁画素の様な複数の画像点に基づいて適合手順により
計算されてもよい。

【００６１】・多項式曲線（Polynomial curves） 放物線の様な多項式曲線は測定スキームで同様に医療的
利用を有する。例えば、脊椎隆起（spinal process）上
の対応する解剖的標識構造の輪郭は最小２乗適合誤差
（least-squares fit error）を予め規定されたしきい
値より低くするに充分な程度で多項式で当て填められて
もよい。次いで１つ以上の脊椎の平均曲線に対する病理
的変位はその標準偏差（standard deviation）に適切な
しきい値を課す（典型的には２．．．３ＳＤ）ことによ
り検出されてもよい。その下の１つの縁上の、脊椎の前
方へのシフト又は脹らみ（bulge）により表される、偽
性分離脊椎すべり症（pseudospondylolisthesis）及び
脊椎すべり症（spondylolisthesis）は同様に評価され
てもよい。適合された多項式に基づき計算された、曲率
メザー（curvature measure）は、後わん（kyphosis）
又は前わん（lordosis）の脊椎奇形（sinal deformit
y）を定量化するため使用されてもよい。

【００６２】・ベジエ（Bezier）及びスプライン曲線
（spline curve） より複雑な形を有する２次元の曲線及び３次元の面は望
ましいオブジェクトの形の区分多項式再分割（piecewis
e polynomial subdivisions）により記述されてもよ
く、該曲線セグメントの各々は、管理多角形（control
polygon）と、該曲線と該管理多角形の間の関係を確立
する補間混合関数の基底（basis of interpolating ble
nding functions）と、により規定される。立体的（３
次の）スプラインの該管理多角形は、上記で概説された
方法により規定されるか、又は最小２乗適合に基づき誘
導されるか、何れかでよい４つの点から成る。該オブジ
ェクトの縁点に基づいた適合用ベジエ又はスプライン形
状を用いて画像内のオブジェクト形状を近似することが
特に興味がある。開端曲線（open-ended curve）の距離
は該曲線上にある２点間の路長積分として規定される曲
線路長として計算されてもよい。２つの点で該曲線へ接
する２本の線間の角度は同様に該曲線の解析的関数の導
関数に基づき計算されてもよい。

【００６３】測定スキームの結果は量なので、根ノード
の種類は常に測定オペレーターである（純か、又は算術
的か何れか）。

【００６４】木のノードのアリティ（arity）は一般に
測定の複雑さに左右される。距離又は角度の様な測定オ
ペレーターは２つのオペランドを有する（例えば、２点
間、点と線との間の距離、２線間の角度他）。又測定に
基づく算術的表現は２進のノードのみを有する木（tre
e）により表現されるかそれに変換出来る。又これらの
２進の算術的木（binary arithmetic tree）は解析木
（parse tree）と呼ばれ、挿入された接中辞（infix）
か又は接尾辞（postfix）｛リバースポーリッシ（rever
se Polish）｝か何れかの表記での表現から作られる。

【００６５】ノードとその子孫（子）との間の弧（ar
c）はそれら間の関係を表す。測定オペレーター用で
は、該関係は引数（arguments）を精細化し、測定オブ
ジェクト用では、関係が該子孫ノード（子）から該従属
ノード（親）へ読み出され得る。例えば、 ■該２進測定オペレーター、２本の線間に張られた”角
度”、は下記の様に記述されるが、角度（線から、線ま
で）及びその関係は（第１線）から（第２線）までであ
り、 ■２本に線間のそのインターセクション点（intersecti
on point）は両線の幾何学的コンテインメントである点
として下記の様に記述され、インターセクション（コン
テインメント線、コンテインメント線）となる。

【００６６】用語”インターセクション”はここではよ
り一般的なオブジェクト名”点”の代わりに使用され
る。該関係は次の様に読まれ得る：該線は該点をコンテ
イン（contain）する。

【００６７】■円はその上に一致する３つの点により下
記の様に規定されてもよく、円（インシデント点、イン
シデント点、インシデント点）。該関係は次の様に読ま
れ得る：該点は該円上でインシデント（incident）であ
る。

【００６８】■与えられた点から与えられた線への垂直
距離は、最初に、該与えられた線とその線上への垂線と
の間のインターセクションを計算し、次ぎに、該与えら
れた点と該インターセクション点との間の距離を計算す
ることにより計算され、 ■比｛ノミネーター（nominator）測定オペレーター、
分母測定オペレーター｝とその関係はノミネーター、分
母であり、比（ノミネーターオペレーター、分母オペレ
ーター、そしてその引数の各々は測定操作の結果であ
る。

【００６９】ノードのオブジェクトを計算する方法の仕
様は内在的又は外在的であってもよい。画像内の点を表
す葉ノードは一般に該ノードの内部パラメーターのみに
基づく方法により計算される。受動的測定テンプレート
では、例えば、グラフイカルユーザーインターフエース
を介してユーザーにより指定された画素により規定され
てもよい。該関係の規定はノードに該ノードの値のその
計算を行わせる。与えられた例では、２本の線の各々が
点のコンテインメントの関係を有する時、インターセク
ション点の計算の方法が呼び出され、その結果はより高
いレベルのノードへ渡される。点と望まれる線を有する
線との間の関係がそれぞれインシデンスと垂直性（perp
endicularity）の１つである時、点を通る線上への垂線
について計算するアルゴリズムが実行される。能動的測
定テンプレートについては、測定従属グラフの葉ノード
は解剖的輪郭に属する画素のグループ化を表し、そして
これらの画素を計算する手続きはエッジ検出とリンキン
グ（linking）のアルゴリズムにより指定される。次ぎ
に従属ノードは、例示されたモデル輪郭を解剖的データ
上に写像する、縁及び領域ベースの特徴に基づくモデル
ベースの変形可能な輪郭セグメント化を実行する。この
様なノードの出力は、画像内のその対応する位置に写像
され要求測定点（含む複数点）を表す１つ以上の点であ
る。 ＊木（ツリー）又はグラフ指向のテキスト構造（textua
l structure） この表現は現在の測定の誂え化か、又はスクラッチ（sc
rtch）から測定スキームを創るのに特に適合している。
この目的で２枠の図（two-pane view）が使用出来る。
左枠は該測定スキーム（含む複数スキーム）を構成する
木を表示する。従属構造を伝えるために、該木の各副レ
ベルは親レベルに対しインデント（indented）される。
該木の各ノードは、下にある副木（sub-tree）が縮小さ
れる（フラグは”＋”記号であり、それは、該ノード
が、現在は不可視であるが、その時該フラグが”−”記
号に変わる該フラグボタンを押すことにより可視とな
る、子を有することを示す）か又は拡大される（フラグ
は”−”記号であり、それは、該ノードの子が、その後
該フラグが”＋”記号に変わる該フラグボタンを押すこ
とにより、隠されることを示す）か何れかであることを
示す付随フラグを有する。誂え化はその左枠からその右
枠へ副木の頂部ノード（top-node）をマウスドラグする
ことにより現在のスキーム（又は多数のスキーム）から
新スキームへ測定の副集合をコピーすることにより進行
する。代わりに、コピー−ペーストシーケンス（copy-p
aste sequence）（ＣＴＲＬ−Ｃ／ＣＴＲＬ−Ｖのキー
ストローク）が使用されてもよい。該右枠内の最終測定
木（含む複数木）を洗練するために、それらを一般的測
定ツールボックスから引き出すことにより個別測定を減
らすか、又は追加するか何れかをしてもよい。 ＊構造化文書（structured document）として この表現では、個別測定値、測定値と測定従属性との集
まりは情報エンティティから成る文書内に記憶される。
階層化種類と情報の構造は例えばエックスエムエル（XM
L）｛拡張可能なマークアップ言語（Extensible Mark-U
p Language）｝推奨の様な一般的に取り入れられた標準
に依りエンコードされる。この種の情報貯蔵の主な利点
は測定スキームと付随測定データの汎用性のある互換性
である。この表現で意味される宣言的性質は貯蔵及びア
ーカイビング（archiving）、異常値合図動作、そして
データマイニング（data mining）の様な次の操作用に
有利である。又該構造化文書表現はテンプレートの誂え
化に役立つ。一般的測定ツールボックスから引き出され
た測定を実行し、最後に最終手順をセーブすることによ
り、誂えられる測定スキームがスクラッチから作られて
もよい。同様に、現存する測定ステンシルは、該一般的
測定ツールボックスからの測定を追加するか又は測定を
省略し（両者は条件的従属性に従う）そして結果を新テ
ンプレートとしてサーブすることにより修正され得る。
誂え化の第３の道は、更新、追加、削除そしてノード移
動の様な個別ノード又は副木グラフト（sub-tree graf
t）（副木を挿入する）、副木プルン（sub-tree prun
e）（副木を削除する）、副木移動（副木を移動する）
の様な集合ノード（複数副木）、に作用する１セットの
合併ルールに依り、それらのエックスエムエル木（又は
副木）を整合又は合併させることにより２つの現存する
完成測定テンプレートから離れて新しいテンプレートが
作られてもよいことに帰着する。ノード同等性比較はノ
ードのアイデーの又はノードタグの名前及び内容の整合
（matching of node ID's or the node tag name and c
ontent）に基づく。アイビーエムアルフアワークのエッ
クスエムエルツリーデイフ及びエックスエムエルデイフ
（IBM Alphaworks' XMLTreeDiff and XMLDiff）｛”エ
ックスエムエルのデイフ及び合併ツール（XML Diff and
Merge Tool）”｝の様な木を合併する従来技術がこの
目的で使用されてもよい。２つより多くのテンプレート
がこの手順を繰り返すことにより合併されてもよい。

【００７０】下記は受動的測定テンプレートが使用され
た時の操作の流れの説明である。

【００７１】デジタル画像が取得され、表示されそして
測定テンプレートが選択された後、該ユーザーに全ての
測定オブジェクトを該画像内に置くことを要求するため
に幾何学的写像過程が呼び出され、その時該画像内の対
応する位置が該計算システム内へ入れられる。

【００７２】画像データ又は画像で導かれたデータが該
測定オブジェクトを配置する過程で使用されるか否かに
依って、測定テンプレートは能動的か又は受動的か何れ
かに呼称される。

【００７３】受動的測定テンプレートでは全ての測定オ
ブジェクトは表示される画像内に手動で置かれる。同時
にそして該透視写真に近い近傍に（又は該写真上に上乗
せして）表示される測定テンプレートスケッチに従って
全ての測定点を配置することはユーザーの責任である。

【００７４】受動的測定テンプレートを使用する時、該
測定テンプレートの内部的情報学モデルが賦活される仕
方に依り、ユーザーシステム相互作用の２つの実施例が
考えられてもよい。

【００７５】１実施例では、それらに左右される測定オ
ブジェクトを発生する前に全てのユーザー要求の測定点
が写像される。全ての測定オブジェクトがデジタルスケ
ッチ上でハイライト（highlighted）にされ、該スケッ
チ上にオブジェクトのコピーが発生されそしてユーザー
は該コピーを実際の透視写真画像内のその対応する位置
までドラグし調整するよう求められる。全測定点が入手
可能な時、従属測定オブジェクトが発生され、該測定オ
ペレーターの結果が計算される。

【００７６】このモードはそれが該測定テンプレートの
速い実行を可能にする利点を有するがそれは全てのユー
ザー相互作用が１つのパスに集中されるからである。そ
れは如何に該テンプレートが該測定を立ち上がらせたか
の洞察がより少ししか得られない欠点を有する。又、個
別の点を配置することでの結果的な誤差を認めそして修
正することがより難しい。

【００７７】第２の実施例では、該測定オブジェクトは
それらを規定する全点が入手可能な時に発生され、そし
て同様に、全部の必要なオブジェクトが知られた時測定
オペレーターの結果が計算される。このモードはユーザ
ーが該測定手順が徐々に作られる時に該測定手順につい
て密接した制御をする利点を有し、それは複雑な測定ス
キーム用には特に有利である。該ユーザーが現在のオブ
ジェクトを誤って確立した事態が発生した場合、彼／彼
女は該手順の残りに影響することなく、下にある点を再
位置付けしてもよい。

【００７８】それは、該手順の過程での余りに多くの線
とマークアップの重なり合いが該ユーザーに残りの点を
精確に位置付けすることを妨げる欠点を有する。

【００７９】受動的測定テンプレートの内部的モデルで
測定オペレーターノードがアドレスされた時、該測定値
が計算される。該計算されたデータは該画像内の校正オ
ブジェクト（定規の様な）から導かれた校正データに基
づき修正されてもよい。

【００８０】更に、該測定従属性グラフに基づき、誤差
が伝搬され得て測定不確実性の見積を供給する。

【００８１】測定オペレーターノードを処理する時に、
その与えられたテンプレート内の測定オペレーターノー
ドにより作られる解剖的量に付随する基準値（normativ
e value）を選択する過程が始動される。適切な識別子
（identifier）と患者データとが基準値貯蔵部（normat
ive values repository）へ送られ、そして原基準値（r
aw normative reference）とその意味付け（semantic
s）が検索される。例えば、標準偏差が検索された時普
通使用される２シグマ範囲、又はユーザーに誂えられた
範囲、に対する受入可能範囲を表す、或いは基準値がノ
モグラムでエンコードされる時ノモグラフ式ルックアッ
プ手順を実行する、必要がある時、正規化が行われる。
最終基準値が該測定オペレーターの結果に適用され、そ
して正常性／異常性が伝えられる。

【００８２】測定オペレーターの結果とそれらの付随し
た不確実性境界が測定値ウィンドウ内にテキスト的に表
示され、自動寸法化過程（automatic dimensioning pro
cess）により作られた適当なマークアップを使用してグ
ラフイカルに描かれる。同様に、又その不確実性に関し
て該測定値の正常性／異常性の治療的評価を可能にする
ために、正常値がテキスト的に表示され、グラフイカル
に描かれる。

【００８３】受動的測定テンプレートを使用する時、手
動設置モード（manual placement mode）と向上設置モ
ード（enhanced placement mode）の、２つのモードが
考えられてもよい。

【００８４】該手動設置モードでは与えられた測定オブ
ジェクトを導くに必要な全構成点は、マウスポインター
が関心のある解剖的位置上に来るまで該マウスポインタ
ーをドラグし、該位置を固定するためマウス又はキーを
クリックすることにより該画像内に手動で設置される。
該点の位置を画素単位精度内に規定するために画像の部
分はズームされてもよい。

【００８５】該向上設置モードは、該設置を、それまで
規定されたグラフイカル構造により規定された点又はオ
ブジェクトのセットに限定することにより測定オブジェ
クトの構成点の位置に関しユーザーにヒントを与えるこ
とにより達成される。幾何学的オブジェクトのこれらの
セットは幾何学的問題の幾何学的軌跡と呼ばれる。マウ
スカーソルが動かされると、前記セットの該マウスカー
ソルに最も近い点が描かれつつある測定オブジェクトに
関するそのプロパテイ（property）と共にハイライトに
される｛例えば、それは、正接点（tangent point）、
垂直点、中心点、端点、最頂部点、最左部の点、変曲点
他である｝。もしユーザーが該示唆された点を受け入れ
るなら、該カーソルが正確にその点上になくても、彼又
は彼女はマウスボタンを押すと、該マウスカーソルは直
ちにそれへジャンプする。このモードは又スナップ設置
モード（snap placement mode）とも呼ばれ、与えられ
た点の位置を正確に取り上げることを可能にする。明ら
かに、測定オブジェクトの解析的表現は正確な幾何学的
解を可能にするので、幾何学的測定精度はこのモードで
実質的に向上する。スナップを線又は他のグラフイカル
エンティティに設定することは同様な効果を有し、例え
ば、与えられた点を通り円に接する線（２本のこの様な
線がある）は該意図された正接点の方に最も近く該カー
ソルを動かす時選択され、そしてマウスクリックは該カ
ーソルを該円上のその正接点上に移動（teleport）さ
せ、その後該接線の描画は該線測定オブジェクトの描画
を完成させる。該アトラクター点（attractor points）
の集合が唯１つの点しか含まない時は、該描画作用は何
等更に進んだユーザー相互作用無しに完了する。この自
動完了プロパテイが可能になるのは、該測定テンプレー
トが各測定オブジェクトを命名し（医学的命名法に依
り）、そして該測定スキームがそれらの各々を独特に呼
称するために該オブジェクトの名前を使用するからであ
る。

【００８６】例えば、Ａ、ＢそしてＣと名付けられた３
本の線が画像内に描かれ、そして点Ｐを通り線Ｂに垂直
に第４の線Ｄが描かれる必要があると、仮定する。線Ｄ
は点ｐを設置した後直ちに描くことが出来て、それは全
ての３つの起こり得る直角のインタセクション点の中で
線Ｂとのインターセクション点が目標点であるからであ
る。オブジェクトを命名することが無ければ、ユーザー
はこの例では３つの可能性に面する。与えられた点を通
り円に接する線の場合に於ける様な多数スナップオブジ
ェクトがなお存在する時は、ユーザーはそれの方へカー
ソルを動かし（それはそのハイライト化を呼び出す）、
マウスを押すことによりエデイテイング（editing）を
完成することにより、意図された点を解かねばならな
い。向上した測定精度とより速い測定完了はこのモード
の主な利点である。

【００８７】アトラクター又はスナップオブジェクト
（attractor or snap objects）に基づきオブジェクト
を規定することは、更に進んで規定されるために、能動
的測定オブジェクトとは異なり、何故ならばそれらはグ
ラフイカル測定オブジェクトの内部的記述（例えば、
線、円...の方程式）に基づくそしてそれを用いて計算
される幾何学的軌跡であるが、能動的測定オブジェクト
はそれらの最終位置及び形を画像又は画像から導かれた
データに基づいて得るからである。

【００８８】下記は能動的測定テンプレートが使用され
る時の操作の流れの説明である。

【００８９】この実施例でも又、取得されたデジタル画
像が表示される。次いで測定テンプレートが選択されそ
して全測定オブジェクトを該画像内に設置するようユー
ザーに要求するために幾何学的写像過程が呼び出されそ
の後画像内の対応する位置が計算システム内に入れられ
る。

【００９０】画像データ及び／又は画像から導かれたデ
ータが該測定オブジェクトを配置する過程で使用される
時、測定テンプレートは能動的と呼ばれる。

【００９１】受動的測定テンプレートと対照的に、能動
的測定テンプレート用の幾何学的写像過程は、適当な画
像処理オペレーター及びアルゴリズムを適用することに
よる自動的な標識構造、特徴そしてオブジェクトの配置
に基づく。

【００９２】これらのアルゴリズムは測定点の位置が直
接的か又は間接的にか何れかでモデル化されてもよいと
仮定する。直接モデル化では該測定点はグレイ値特性の
局所的に予め規定された構成の意味合い（term）で指定
される。間接的モデル化では測定点の集合が、表現する
モデル（２次元か又は３次元の何れか）が作られ、該画
像（２次元か又は３次元の何れか）内に写像される解剖
的形状との空間的関係で規定されると仮定される。２次
元画像では、モデルは典型的に開端曲線又は閉曲線の集
まりの形を取る。３次元画像では該モデルは表面の形
（form of surfaces）を取ってもよい。

【００９３】初期化は、それとの空間的関係で例示モデ
ル輪郭の初期位置が位置付けられる、アンカー点の写像
を含む。該モデル輪郭の初期のポーズ及び形状は該画像
内での該アンカー点の空間的配置に適合される。ポーズ
は並進、位置付けそして寸法を含む（すなわち、該例示
モデル輪郭の原点の位置、該アンカー点を接続する線の
位置付けに対する該輪郭の軸線の位置付け、そして適用
される拡大率）。形状は該輪郭の寸法及び初期の形を含
み、それは該モデル空間のアンカー点及び該画像内に配
置されて対応するアンカー点に基づいて計算された変換
マトリックスにより表される。

【００９４】例えば、平面内の２点はその面内のユーク
リッド相似変換（Euclidean similarity transformatio
n）｛並進、回転、縮尺（scale）｝を規定し、３アンカ
ー点（３角形を形成する）はアフィン枠（affine fram
e）を規定し｛並進、回転、縮尺そしてｘ及びｙ剪
断｝、４アンカー点（４辺形を形成する）は射影枠（pr
ojective frame）｛並進、回転、縮尺、ｘ及びｙ剪断そ
して投影｝を規定する。計算された変換パラメーターに
基づき、解剖的エンティティを表す初期曲線が該画像内
に例示されるか又は解剖的標識構造付近の関心領域が該
画像内に写像される。初期化は更にスネーク変形の内外
力用のパラメーターの様なセグメント化用に好適なパラ
メーターの設定を含む（すなわち、弾性、剛性の係数そ
して該画像データに付随する重さ）。

【００９５】画像処理手順は次ぎに画像データのみに基
づいて解剖的エンティティ輪郭又は解剖的標識構造の精
密なセグメント化を計算する。

【００９６】その規定が描かれた解剖的形状に対し決定
される、測定オブジェクトが計算され該セグメント化品
上に重ねて描かれる。ユーザーは該セグメント化品及び
標識構造、そして該計算された測定オブジェクトを受け
入れるよう促される。誤って位置付けられたオブジェク
トの場合は、ユーザー適合された初期パラメーターを用
いて該手順が再度繰り返される。

【００９７】能動的測定テンプレートでの操作の流れの
残りは受動的測定テンプレートに基づく流れと同一であ
る。

【００９８】混合測定スキームも作られ、有効化されて
もよく、そこでは測定オブジェクトは該解剖点の手動写
像を、必要な点をそれらの表現内にリンクした幾つかの
解剖的エンティティの輪郭及び領域セグメント化に基づ
く自動的点写像と組み合わせることにより配置される。

【００９９】下記は本発明のデジタルステンシルにガイ
ドされた測定を行う手順の実施例の一般的全体的説明で
ある。構成する方法の過程が詳細に説明される。 ・画像取得と表示 その上の幾何学的測定が行われるべき画像のデジタル画
像表現が取得される。

【０１００】非常に多種類の画像取得システムが適用出
来る。放射画像は例えば光励起燐光スクリーン（photo-
stimurable phosphor screen）上に記録されることが出
来る。該放射画像を担う該スクリーンは次いで読み出さ
れるが、それは励起用放射（stimulating radiation）
でそれを走査し、励起時放射される画像変調された光を
検出しそして該画像式に変調された光を該放射画像の信
号表現に変換することに依る。

【０１０１】代わりの実施例では該放射画像は放射画像
の信号表現を描く直接放射センサー内に記憶される。

【０１０２】放射画像を担う透視写真フイルムの走査の
様な、放射画像のデジタル信号表現を取得するためのな
お更に進んだ代替えが可能である。

【０１０３】又該画像表現が画像データベース、例えば
アールアイエス（RIS）｛放射線医学情報システム（rad
iology information system）｝又はエイチアイエス（H
IS）｛病院情報システム（hospital information syste
m）｝又はピーエイシーエス（PACS）｛映像アーカイビ
ング及び通信システム（picture archiving and commun
ication system）｝の部分、から検索されてもよい。

【０１０４】該取得された画像表現は次ぎにコンピユー
タに接続されたデイスプレーデバイスに印加され、該画
像が表示される。 ・テンプレート検索及び表示 測定テンプレートはコンピユータ内に記憶された測定ス
テンシル貯蔵部から選択される。

【０１０５】好ましくは該選択は検査種類、画像形成パ
ラメーターそして患者固有情報に依って行われるのがよ
い。検査種類は画像形成された解剖的部分を決定する。
入射角度、放射源と患者の間の距離そして解像度の様な
画像形成パラメーターは重要な選択基準である。又年齢
と性も身体器官の解剖的外見に影響する。

【０１０６】選択されたテンプレートが該システム内で
検索され、ロードされそして賦活される。

【０１０７】１実施例ではこれは、 −測定従属性グラフの賦活と、構成する測定点及び測定
オブジェクト用の全ての必要な測定手続きの登録（regi
stration）、 −透視写真画像の近い近傍に表示された測定テンプレー
トのグラフイカル表現を発生すること。該グラフイカル
表現に付随して、構造化された文書枠が発生される。該
文書枠は、エスブイジー（SVG）の様な汎用的に交換可
能なフオーマットで、現在の画像内での測定スキームの
グラフイカルなレイアウトの説明を保持している｛エス
ブイジーは、エックスエムエル（XML）で、２次元ベク
トルと、混合されたベクトル／ラスターのグラフイック
と、を説明するための言語、スケーラブルベクトルグラ
フイックス（Scalable Vector Graphics）の略であ
る｝。この文書枠内に測定オブジェクト及びエンティテ
ィの全ての現実化されグラフイカルなパラメーターが貯
蔵される。

【０１０８】−該スキーム内の全てのメザランドの医学
的命名法とそして該測定に関する数値の集合とを表示す
る測定値ウィンドーを発生させること。この集合は、実
際の測定値と単位、適用可能な校正係数、もしそれが提
供されるなら基準値（normative reference value）、
そして異常警報ボックスを含む。該測定値ウィンドーに
付随して、エックスエムエル（拡張可能なマークアップ
言語）の様な汎用的に互換性のあるフオーマットで測定
スキームのタグ付き説明を保持する構造化された文書枠
が発生され、そしてその中に全てのメザランド固有の測
定値が挿入される。 ・測定点を配置すること 測定テンプレートは解剖体に対しメザランドを規定しそ
してメザランドを規定する構成点が該解剖体に対し如何
に設置（placed）されるかを規定する目的を有する。

【０１０９】本発明の説明された実施例では、３つの設
置モード、すなわち手動設置（manual placement）、関
心領域拡大設置（ROI magnified placement）、変形可
能な輪郭のセグメント化（deformable contour segment
ation）に基づく自動設置（automated placement）、が
説明される。 １．手動設置（図２） このモードでは、全ての点はカーソルクリックにより画
像内に手動で設置される。この実施例では、測定テンプ
レートはシーケンスで各点をハイライト化することによ
り設置順序を課す｛例えば、該テンプレート内の点をカ
ーソル点滅（blinking）することにより｝。この順序に
従うことは、どの時点でも、該システムは、どの測定オ
ブジェクトが該テンプレート内のその規定により規定さ
れつつあり、従ってどの測定オブジェクト及びマークア
ップが次ぎに発生されるべきか又はどの測定エンティテ
ィが該メザランドの全構成点の入手可能性のために次ぎ
に計算されてもよいかを、知ることを保証している。こ
の自動完成の特徴が可能になるのは、該測定テンプレー
トの従属性グラフが如何に測定オブジェクト及びエンテ
ィティが現存するオブジェクトに基づいて計算されるか
を規定するからである。この特性は従来技術の一般的測
定ツールでは利用可能でない。

【０１１０】代わりに、より高い階層のオブジェクト及
びエンティティの完成はユーザーが最も底部の層の全点
を決定するまで延期される。この代替えの実施例は、自
動発生されたオブジェクトとエンティティのグラフイカ
ルな表示が次の点の精密な設置を見えにくくすることは
無い利点を有し、それは複雑な測定スキームが行われる
必要がある時特に有用である。

【０１１１】代わりに、画像データ及び測定マークアッ
プが、その表示が実行されつつある現在の作動に依って
オン及びオフに切り替えられる、異なる階層でコンピユ
ータメモリー内に組織され、記憶されてもよい。例え
ば、ユーザーが点を位置付ける時、何等かの重要でない
グラフイックスの表示はオフに切り替えられてもよい。
２．関心領域拡大設置（ROI-magnified placement）
（図３） このモードでは、測定点は該測定点付近で関心の領域
（region of interest）｛関心領域（ROI）｝を拡大す
ることにより該画像内でより精密に設置される。各測定
点は付随する関心領域を有し、それは特定の身体部分又
は関節（joint）をカバーする画像領域であり、そして
そこには測定点が含まれている。関心領域は、もしそれ
らの全部が同様な解剖的意味付けを有し、同時に最適に
決定されるならば、測定点の集合を含んでもよい。例え
ば、大腿骨頭部（femur head）をカバーする１つの関心
領域は、同一にサンプルされそして該大腿骨頭部の輪郭
に沿って近似的に等距離にありそして円形に形作られた
大腿骨頭部境界を集合的に近似する３つの別々の点を配
置するために使用される。

【０１１２】説明された実施例では、測定点に対応する
画像の関心領域を決定するために、マウスが画像上を移
動するとマウスカーソル付近の画像部分は一定に拡大さ
れ、前記画像関心領域の寸法は測定テンプレートにより
決定される。操作者が該関心領域が望まれる測定点を含
む画像領域をカバーしていると信じる時、マウスカーソ
ルのクリックは現在のマウス位置付近の拡大を凍結す
る。該点編集動作（point editing）は該測定点の解剖
的画像位置での第２のマウスクリックにより完了する。
該画素レベル解像度までの拡大が画像データを見ること
を可能にすると、個別画素は鮮明に選択される。

【０１１３】該画像関心領域の決定のスピードアップの
代替えは、その位置が該測定テンプレート内に描かれる
解剖体に対するアンカーとされる、２，３のユーザー規
定された点に対する関心領域の半自動化された位置付け
（semi-automated positionof ROI's relative to a fe
w user-defined points）である。アンカー点は、特定
の解剖的意味を有し、容易に配置可能で、そして数は少
ないがなお全関心領域の完全な配置を可能にする様な、
テンプレート内の点の集合である。全下肢（full-leg）
検査で、適当な点は、大転子（greater trochanter）に
対応する骨の標識構造、大腿顆間切痕（femoral interc
ondylar notch）そして上部足関節中心である。各関心
領域は充分な拡がりを有しそして画像内の測定点の付近
でのその配置は或る位置的変化を有するので、アンカー
点の緩やかな位置的変化も同様に許容される。それらの
付随する関心領域内の前の測定点の位置が次の測定点の
関心領域の位置を洗練させてもよい。

【０１１４】又該描かれた解剖体に対する該点の関係を
より良く見るためにその測定点付近のグラフイカル測定
ステンシルの部分が拡大されてもよい。測定テンプレー
トはそれらの測定点（含む複数測定点）付近の全関心領
域の精密な境界をエンコードする。

【０１１５】該関心領域に対応する画像のズームされた
部分はそのマウスカーソルの付近に中心を置く位置で、
該画像内にか、又は代わりに別のズームされた画像デー
タウィンドウ内にか、何れかに設置されてもよい。

【０１１６】手動設置モードと同様に、測定オブジェク
ト及びエンティティのグラフイック及びマークアップを
発生することは該測定テンプレートの従属性グラフの最
底部層の全点の位置が該画像内で決定されるまで延期さ
れてもよい。 ３．変形可能な輪郭セグメント化に基づく自動設置（図
４） このモードでは、測定点の直接設置は要しない。代わり
に、測定点の位置が患者の解剖的エンティティを表す輪
郭モデルに対して規定される。従って、測定点及びオブ
ジェクトの位置は、例示され次ぎに変形されるモデル輪
郭上のそれらの付随する位置及び局所的特徴により、間
接的に指定される。望ましい測定点の関係の例は（該輪
郭上の測定点の）インシデンス（incidence）、（該輪
郭上の特定の場所の対に関する）中点（midpoint）そし
て（該輪郭上の特定点の場所の構成に関しての）重心
（barycenter）であってもよい。望ましい測定線の関係
の例は（該輪郭上の特定場所に関する）当て填められた
接線（fitted tangent line）、（輪郭画素の並べられ
たセグメントに関する）対称線（symmetry line）であ
ってもよい。望ましい測定曲線の関係の例は（該輪郭の
特定的円形に形作られたセグメントに関して）当て填め
られた円弧、そして輪郭のグループの端点（extremal p
oints）に対し当て填められた放物線又はより高次の多
項式曲線（fitted parabola's or higher order polyno
mials）であってもよい。該例示されたモデル輪郭（含
む複数輪郭）の自動的設置及び変形は点分布モデル（Po
int Distribution Models）｛ピーデーエム（PDM）｝及
び能動的形状モデル（Active ShapeModels）｛エイエス
エム（ASM）｝を基礎として骨の外形の自動的にセグメ
ント化することに基づくことが出来る。このセグメント
化原理は例えば脊柱の個別脊椎、手そして股（hip）に
適用出来る。

【０１１７】例示されたモデル輪郭の初期位置は、それ
に対し各例示された輪郭の初期ポーズ｛並進、回転、縮
尺（scale）｝が決定されそしてアフイン又は射影変換
（affine or projective transforms）に依って更に調
整される、アンカー点の小集合に同様に基づくことが出
来る。代わりに、物体認識技術（object recognition t
echniques）が該モデル輪郭に対応する解剖的サイトを
標定する（locate）ため使用されてもよい。 ・測定操作のチェーン化（Chaining of measurement op
erations） 測定オブジェクト及び測定エンティティの計算は従属グ
ラフのノードを訪れる順序により決定される実行流れに
従う。その最底部のレベルは、それらの位置の決定がユ
ーザーから要求される点だけを含む。該最低部階層より
上のレベルはこれらのユーザー点上に作られる測定オブ
ジェクト及びエンティティを含む。

【０１１８】従来技術は該測定従属性グラフを走査（tr
averse）するために使用される。親ノードを実行出来る
前に全測定点が最初に決定されねばならないので、訪れ
る順序は、”左副木を訪れ、次いで右副木を訪れ、それ
から根を訪れる”、か又は等価的に、”子を訪れ、次い
でそれらの親（含む複数親）”である。これは該ノード
を記憶するためのスタックデータ構造（stack data str
ucture）に基づく、後順グラフ走査（postorder graph
traversal）である。計算の見地から、これは要求に駆
動される（demand-driven）データ流れネットワークで
あり、何故ならばノードは、その計算で要求される、全
データが入手可能な時にしか計算出来ないからである。 ・メザランド及び測定マークアップの導出と描写（Deri
vation and drawing） 画像内の測定点の座標に基づき、測定オブジェクト
（線、円、放物線他）は、コンピユータグラフイックス
で広く知られた方法を使用して発生される。 ・測定値及び不確実性の計算と表示 距離及び角度の様な、測定オペレーター値の計算は画像
内の測定オブジェクトの幾何学的位置に基づき、幾何学
の原理に従って計算される。

【０１１９】この実施例では測定オブジェクトの画像ベ
ースの位置から得られた原値（rawvalue）は校正係数
（calibration factor）を使用して修正される。例え
ば、拡大率（magnification）及び画素寸法（pixel siz
e）は画素距離を物理的距離に変換するための基本的校
正係数である。原値、修正及び校正係数、そして物理的
測定値は数表化され、測定値ウィンドウ内に表示され
る。

【０１２０】直線的及び角度的寸法（linear and angul
ar dimensions）の様な測定エンティティはグラフイカ
ルマークアップを使用して透視画像内に表示される。寸
法は寸法テキスト（demension text）、寸法線、延長線
及び矢印（arrowhead）を含む。寸法の種類及び外観は
ユーザーの好みで誂えられてもよい。

【０１２１】ユーザーが画像上で点の位置を動かすと測
定値は不連続的（discretely）にか、又は連続的にか何
れかで該測定値ウィンドウ内に表示されてもよい。該不
連続モードでは、ユーザー制御が解除された後に該値が
更新される（例えば、ユーザーがマウスカーソルのドラ
グを止めそして彼／彼女が測定点が画像内に巧く配置さ
れたと信じる時該マウスボタンを解除する）。該連続モ
ードでは、該値は該画像内で該測定点を動かしている間
連続的に適合される。このモードは、結果で説明され
る、異常警報機構（abnormality alerting mechanism）
が、或るメザランドが該測定点を繰り返し動かし回すこ
とに応答してそれらの正常範囲外にあるかどうかを連続
的に計算する利点を有する。メザランドが異常性のしき
い上にある時、該異常性警報がトグリング（toggling）
をスタートし、医師に配慮が行われねばならないことを
警報し、そして最後に該マウスカーソル制御が該画像内
の考慮された位置で解除されると該測定の結果に一層高
い信頼が得られる。

【０１２２】測定結果は或る固有の不確実性が有するが
それは該測定結果は”真の”又は”正しい”値の見積に
過ぎないからである。該測定値（the measurement）と
該メザランドの真の値との間のこの関係を確立するため
に、測定値内の不確実性への誘因（contributor）が確
立される。大抵の場合メザランドＹは直接は測定され
ず、関数関係ｆを通して或る数Ｎの他の量Ｘ₁，
Ｘ₂．．．Ｘ_Nから決定される：Ｙ＝ｆ（Ｘ₁，Ｘ₂．．．
Ｘ_N）。出力Ｙが左右される入力量Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_Nは
自身がメザランドと見られ、今度は測定従属グラフによ
り表される他の量に左右されてもよい。本発明の文脈で
は、該メザランドと従属メザランドとは画像内の点の決
定に基づき、従って該測定不確実性は画素位置の不確実
性の複雑な関係ｆである。ｙで表される、該メザランド
Ｙの見積は該Ｎ個の量Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_Nの値について
の入力見積ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_Nを使って関数関係ｆから
得られる。かくして測定の結果である出力見積ｙはｙ＝
ｆ（ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_N）により与えられる。各入力見
積ｘ_iとその付随する標準不確実性ｕ（ｘ_i）は入力量Ｘ
_iの起こり得る値の分布から得られる。この確率分布は
頻度ベース（frequency based）、すなわち、Ｘ_iのｋの
観測のシリースから得られるか、又はそれが先験分布
（priory distribution）であってもよいか何れかであ
る。これらの種類はそれぞれ標準不確実性の種類Ａ又は
種類Ｂ評価と呼ばれる。例えば、画像の線形解δｘを仮
定して、与えられた位置Ｘを作る画素値決定過程は区間
Ｘ−δｘからＸ＋δｘまでの中のどこにも同じ確率を有
して存在し得て、該過程は、該画像内のどんな画素の直
線位置についてもｕ＝０．２９δｘの標準不確実性を意
味する分散ｕ²＝（δｘ）²／１２を有する幅δｘの方形
確率分布（rectangular probability distribution）で
記述される（標準不確実性の種類Ｂの評価と呼ばれ
る）。ｙがメザランドＹの見積でありかくして該測定の
結果である場合の、ｙの標準不確実性は、入力見積
ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_Nの標準不確実性を適当に組み合わせ
ることにより得られる。この過程は誤差伝搬（error pr
opagation）と呼ばれる。

【０１２３】独立に仮定された入力量とｘ_iに於けるｆ
の充分な線形性とに対し組み合わせ不確実性ｕ_c（ｙ）
の平方は

【０１２４】

【数１】

【０１２５】により与えられ、ｘ_iで評価されるＸ_iに対
する偏導関数は感度係数（sensitivity coefficients）
と呼ばれる。相関的入力量については、測定結果に付随
する組合せ分散ｕ² _c（ｙ）用の表現は

【０１２６】

【数２】

【０１２７】であり、ここでｕ（ｘ_i，ｘ_j）＝ｕ
（ｘ_i）ｕ（ｘ_j）ｒ（ｘ_i，ｘ_j）はｘ_i及びｘ_jと、見積
相関係数ｒ（ｘ_i，ｘ_j）で特徴付けられるｘ_iとｘ_jの間
の相関度と、に付随する見積共分散である。ｕ_c（ｙ）
は測定結果の不確実性を表すために汎用的に使用され得
るが、医学的応用の文脈では、該メザランドに合理的に
帰属し得る値の分布の大きな部分を含むと期待される不
確実性のメザー（measure）が与えられる。Ｕで表され
る該拡張された不確実性は該組合せ標準不確実性ｕ
_c（ｙ）にカバレッジ係数（coverage factor）ｋを掛け
ることにより計算され：Ｕ＝ｋｕ_c（ｙ）、そして該測
定の結果は該測定値ウィンドウでＹ＝ｙ±Ｕと表され
る。通常ｋは２に設定され、それは該不確実性が９５％
（２ＳＤ）信頼レベルで表されることを意味する。

【０１２８】又メザランドの不確実性境界は、その付随
したグラフイカル層内の被測定量の測定マークアップ線
の何れかの側に描かれた追加的線により該画像内にグラ
フイカルに描かれてもよい。 ・正常値の検索と測定値との比較 測定ステンシル貯蔵部からの測定スキームの選択後、該
測定スキーム用の付随した正常値表が正常値貯蔵部から
検索される。該測定スキームの測定エンティティノード
が測定従属性グラフ内で訪れられると、該測定エンティ
ティの医学的命名法と患者固有データ（性、年齢、長
さ．．．の様な）が該測定スキームの基準値表（normat
ive values table）のセレクターとして使用される。基
準値及び付随する比較機能が該基準値表から検索され、
その後測定値と基準値が比較される。該測定値が正常範
囲外にあれば異常合図機能が医師に警報する。この機能
は即座であり、すなわち測定値計算の結果が分かると直
ちにメザランドの正常性又は異常性が合図される。この
能力は、測定値が後で適当なアトラスでルックアップさ
れる必要がある従来技術では不可能である。

【０１２９】正常値と、放射線医学で測定用に有用な他
の数値的情報とは、計算され多種類の方法で提示され、
例えば下記である。

【０１３０】−固定カットオフ値（fixed cut-off valu
e）。

【０１３１】例： −０°と異なる、骨端軸線（epiphyseal axis）の円筒
形骨軸線との角度の如何なる値も骨幹端骨折（metaphys
eal fracture）を示している。

【０１３２】−４４より小さい掌骨（metacarpal）ＩＩ
指数（index）｛それは幅で割り算した皮質厚さの和の
１００倍であるが（which is 100 times the sum of co
rtical thickness divided by width）｝は骨粗しょう
症を示している。

【０１３３】−人口統計的及び患者固有カットオフ値。
この場合は前のそれとは、該カットオフ又はしきい値
が、例えば、患者の年齢及び性、エシックレース（ethi
c race）、体重、高さ、体表面他に依るようにされる点
で、異なる。従って、該カットオフ値は１つ以上の変数
の関数であり、それは適当な区間でその関数をサンプリ
ングすることにより離散形式で記憶されてもよい。電子
的計算が最終しきい値を検索するために内挿された関数
を再サンプリングする。

【０１３４】−統計的上下限を用いて示される基準、こ
れらの限度は平均値プラス又はマイナス標準偏差｛エス
デー（SD）｝数として規定される。この後者の許容範囲
は普通−２ＳＤから＋２ＳＤに等しく、そして正常な母
集団の約２％は被評価パラメーターに対し異常に大きい
と評価されそして約２％は被評価パラメーターに対し異
常に小さいと評価されることを意味する。前記の場合に
於ける様に、該許容範囲は多数の変数の関数であっても
よい。

【０１３５】−標準偏差の倍数に基づくしきい値、該Ｓ
Ｄは理想的な当て填められた幾何学的オブジェクト（当
て填められた線、当て填められた放物線、当て填められ
た円、当て填められた放物線他）に対する偏差に基づい
て計算される。例：脱臼（dislocations）による脊椎変
位、そして脊椎のシーケンスの対応する解剖的標識構造
を通して当て填められた解析的曲線に対する解剖的標識
構造の垂直距離により診断される。

【０１３６】−ノモグラム（nomogram）｛又はノモグラ
フ（nomograph）｝、該ノモグラムは種々の変数用に目
盛付けされた幾つかの（通常は３本）平行尺度を含むグ
ラフであり、そのため直線が何れか該２本の値を結ぶ
と、関連値が該線が交叉した点の第３の線から直接読み
出される。それは普通複雑な計算を要するデータを見積
もるのに役立つ。例えば、手根骨の長さ（carpal lengt
h）の関係は通常ノモグラムで決定され、そこでは特定
の子供について平均からの偏差値の程度（gradeof devi
ance）は該子供の手の透視写真内の特定のメザーに対応
する尺度上の２点間に定規を置くことにより確立され
る。電子的実施例は離散形式で該軸線を記憶する。偏差
値の程度を検索するために、該軸線に沿う位置は既知の
入力変数の値から補間され、それに該入力変数に与えら
れる該必要偏差値を検索するためのグラフイカル構造の
エミュレーションが続く。

【０１３７】該測定テンプレートは基準データベース
（normative reference database）内の記録へのリンク
を通した個別エンティティとその基準値との間の結合を
提供する。基準データベースは、１つの表内に各測定ス
キーム用の平均値と標準偏差とをグループ化する複数の
表を巡って編成される。表は更に全部分の関係に依って
階層制的に編成されてもよい（例えば、脊柱測定用基準
表は個別脊椎用の表から成ってもよい）。該リンクは解
剖的量用の一般に受け入れられた医学的名前を通しても
よく、或いは該量が異なる翻訳又はユーザーの好みに依
り複数の名前により参照される時は独特な識別子（uniq
ue identifier）に基づいてもよい。

【０１３８】丁度測定値とそれらの不確実性境界がグラ
フイカルに表示される様に、正常値が適当なグラフイカ
ルなマークアップにより同じく描かれてもよい。例え
ば、実際の測定値と共に、正常な母集団の角度の平均値
と２シグマ範囲（two-sigma range）が３本の追加線を
用いて画像内に描かれてもよい。参照は集中してか、又
は構成測定オブジェクトの１つに関して（すなわち、距
離測定用の点の対で該点の１つに関して、又は角度測定
用の線の対の該線の１本に関して）行われてもよい。こ
の表現は医者に、平均の母集団に対して実際の測定値を
グラフイカルに評価することを可能にする。透視写真画
像内の余りに多い線の混乱した重なりを避けるために、
特定のメザランドに関する全てのグラフイカルなマーク
アップは別々の階層内にグループ化されてもよく、その
表示はユーザーの要求時オン及びオフに切り替えられて
もよい。 ・測定セッション（measurement session）の結果の報
告と保存（Reporting andsaving） 測定セッションへのグラフイカルなそして数値的な入力
と同様に、数値的及びグラフイカルの両結果は報告され
保存されてもよい。測定結果とそれらの適用可能な正常
値は適当なデータフオーマット（エックスエムエルの様
な）で患者の人物調査書類（dossier）内に貯蔵され
る。更に、測定セッションのグラフイック表現が適当な
グラフイックフオーマット｛エスブイジー（SVG）の様
な｝で同様に保存され、そしてそれは該画像とリンクさ
れるので、それは将来の照会（referral）の際該画像上
に再描画されてもよい。代わりに、例えば患者のフオロ
ーアップ時新測定セッション内で使用されるために現実
化したグラフイックがテンプレートとして記憶されても
よい。 総合システム概要 該測定システムの総合的概要が図１に示されている。ソ
フトウエア機能の見地から、該システムはエンジンとユ
ーザーインターフエースとを具備する。

【０１３９】該エンジン（Ｅ）は測定テンプレートの一
般的実行を行うことにより検索（３）されそして表示
（４）された放射線医学的画像上で実行される測定をガ
イドする。

【０１４０】それは記憶されたデータベース（１）から
選択された測定テンプレートをロードし、賦活するが、
これは（ａ）該測定従属性グラフをメモリー内にロード
し、（ｂ）該測定テンプレートのグラフイカル部分を表
示（１８）し、（ｃ）各測定エンティティ及びオブジェ
クトにより指定された全ての入手可能な手続き（それぞ
れ該グラフイカル部分及びグラフノード部分に付随す
る’外部的’及び’内部的’両手続き）を登録すること
に依る。それは該測定テンプレートにより指定された又
はユーザーにより選択された最頂部の測定エンティティ
での測定の実行をスタートし、そしてその通路に沿うノ
ードを連鎖（chaining）しながら測定従属グラフを走査
（traverses）する。ユーザー規定の測定点に付随する
葉ノード（aleave node）が点火すると、該エンジンは
該画像内の点のグラフイカルな写像（５）を制御する。
この目的で、該エンジンは（ａ）その後該点の位置は該
測定計算モジュールへ渡される（７）該テンプレートに
従って該測定オブジェクトを画像位置上へドラグ（６）
するユーザーにより該点写像が行われる時、制御を該ユ
ーザーに渡すか、又は（ｂ）適当な関心領域処理（例え
ば、コントラスト増強、ズーミングの様な幾何学的操
作、又は望ましい解剖的標識構造を強調するための特徴
固有のフイルター動作）を始動するか、又は（ｃ）能動
的測定テンプレート用に変形可能な輪郭ベースのセグメ
ント化（deformable contour-based segmentation）を
実行するが、その場合該測定点の位置は前記輪郭と空間
的関係で確立されそしてその位置は該測定計算モジュー
ルに渡される（７）。該変形可能な輪郭の初期位置は少
数の写像されたアンカー点（６）を使用して決定されて
もよい。該グラフの内部的ノードが点火（fires）する
（それは測定オブジェクトノードか又は測定オペレータ
ーノードか何れかである）と、該測定計算モジュール
（Ａ）は従属ノードの値に基づき該ノードのパラメータ
ーの値を計算する。例えば、２本の線のインターセクシ
ョン点の計算はこのカテゴリーに属する。該ノードが測
定オペレーターである時は、該測定の値が計算され、該
測定結果は放射線医学的画像（８）上へグラフイカルに
描かれる。特定の実施例では該エンジンは更に選択モジ
ュール（Ｂ）により基準値表内の基準値の選択（９）と
アドレス作用（１０）とを制御するが、その基準値表は
正常値貯蔵部から検索される（２）。基準値（１１）と
実際の測定値（１２）の両者が異常判断デバイス（Ｃ）
に供給され、該デバイスは該測定値の異常性の存在と程
度とを計算する。正常性からの偏差は放射線医学的画像
（１３）内にグラフイカルに描かれてもよい。該測定結
果（１４）とそれらの異常性の程度（１５）はスプレッ
ドシート及び医療データベース内で更新される。該測定
セッションの全てのグラフイカルな結果は該画像と一緒
に保存される（１６）。

【０１４１】ユーザーインターフエース（Ｄ）は基本的
にデータベース、制御器そしてグラフイックス部分から
成る。測定オブジェクト（例えば、点、線、円．．．）
及びグラフイカルな測定マークアップ（例えば、距離及
び角度の両側矢印線セグメント）の様な該画像内に描か
れるべき全てのグラフイカルオブジェクトが発生され運
転時に創られそして保持されるデータベース内に記憶さ
れる。該制御器は、該ユーザーがマウスボタンを押すこ
と又は対話ボックスを走らせること、命令をスタートさ
せること、該データベースにオブジェクトを追加するこ
と、基づいていた他のオブジェクトが変化したことをオ
ブジェクトに通知し、修正すること、他の様なイベント
に反応する。該ユーザーインターフエースの責任は全て
の測定エンティティと測定結果を描写することである。
特にそれは該テンプレートウィンドウ内に該測定テンプ
レートを描写し（１８）、そして例えばユーザーに写像
すべき次の点を仄めかすために測定手順の経過中に該ウ
ィンドウ内のエンティティの外観を変える。それは現在
の該データベース内の全てのオブジェクトのグラフイカ
ルな表現を発生又は更新し、そしてそれを該画像ウィン
ドウ内の該画像の表示上へ加える（４）。それは更に該
測定値ウィンドウ内の測定値を描写し、更新する（１
７）。特定の実施例では、該測定値ウィンドウ内に基準
値が表示される（２０）が、それはそれらのそれぞれの
基準値と測定値の比較結果と共に表示される（１９）。

【０１４２】ソフトウエアアーキテクチャーの見地から
は、該システムは階層に組織されている。該システムソ
フトウエア層、底部層、はオペレーテイングシステム、
データベース、特定ハードウエアに対するインターフエ
ース等々の様な部品を含む。ミドルウエア層（middle-w
are layer）はジーユーアイビルダー（GUI builder
s）、データベース管理システムへのインターフエー
ス、プラットフオームから独立のオペレーテイングシス
テムサービス、そしてスプレッドシート（spreadsheet
s）及びダイアグラムエデイター（diagram editors）の
様なアクチブエックス部品（ActiveX-components）の様
な部品を含む。ビジネス固有層（business-specific la
yer）は幾つかの応用品で使用されるビジネス固有の部
品を含む。例えば、幾何学的オブジェクト上の計算のラ
イブラリーはこの層に属する。応用層、頂部層は応用固
有のサービスを含む。

【０１４３】本発明の特徴及び態様を示せば以下の通り
である。

【０１４４】１．放射線医学的画像上で幾何学的測定を
行う方法に於いて、 −前記放射線医学的画像のデジタル画像表現を取得する
過程と、 −前記デジタル画像表現をコンピユータに接続されたデ
イスプレーデバイスに適用しそして前記画像を表示する
過程と、 −前記コンピユータ内に記憶された測定スキームを賦活
する過程とを具備しており、前記測定スキームは測定エ
ンティティと前記放射線医学的画像内にある解剖体との
間の関係を表現するグラフイカル部分と、前記測定エン
ティティ間の機能的従属性を表現する内部的部分と、を
含んでおり、前記グラフイカル部分と前記内部的部分と
は双方向性にリンクされており、前記方法は又、 −前記表示された画像上で測定を実行する過程を具備し
ており、前記測定は該賦活された測定スキームによりガ
イドされることを特徴とする該方法。

【０１４５】２．前記測定が、前記測定スキームの前記
グラフイカル部分を表示すること、そして該表示された
グラフイカル部分の測定オブジェクトを前記表示された
放射線医学的画像内の対応する位置上に写像すること、
そして該対応する位置を該賦活された測定スキーム内へ
入れること、により実行されることを特徴とする上記１
の方法。

【０１４６】３．前記測定スキームが、種々の検査種類
及び／又は種々の放射線医学的露光条件に適合された多
数の測定スキームを有する測定スキーム貯蔵部から選択
されることを特徴とする上記１の方法。

【０１４７】４．前記測定スキームが受動的測定スキー
ムであることを特徴とする上記１の方法。

【０１４８】５．測定オブジェクトの構成点が前記画像
内に手動的に設置されることを特徴とする上記２の方
法。

【０１４９】６．測定オブジェクトの構成点が前記画像
内の及び／又は前記測定スキーム内の前記構成点の該位
置を囲む関心領域を拡大する過程及び前記画像内に前記
点を手動的に設置する過程により設置されることを特徴
とする上記２の方法。

【０１５０】７．メザランドの値が測定オペレーターを
測定オブジェクトの幾何学的位置上に適用することによ
り計算されることを特徴とする上記２の方法。

【０１５１】８．前記測定スキームが能動的測定スキー
ムであることを特徴とする上記１の方法。

【０１５２】９．前記グラフイカル部分が前記表示され
る画像上で検査されるべき身体部分の頂部上のオーバー
レイとして表示されることを特徴とする上記１の方法。

【０１５３】１０．前記測定スキームが測定されるエン
ティティ用の基準値を有しておりそして前記測定スキー
ムの賦活時前記基準値が検索され異常の程度を評価する
ために対応する被測定エンティティと比較されることを
特徴とする上記１の方法。

【０１５４】１１．前記放射線医学的画像が関連する該
オブジェクトと同時にそして同一露光条件下で露光され
た校正デバイスの画像に基づき測定用に校正係数が計算
されており、そして前記表示された画像上で実行された
該測定が前記校正係数により修正されることを特徴とす
る上記１の方法。

【０１５５】１２．不確実性値が、前記測定スキームに
よりガイドされた測定と計算の誤差伝搬により計算され
ることを特徴とする上記１の方法。

【０１５６】１３．前記校正された値、不確実性値、基
準値そして異常性の程度の少なくとも１つが可視化され
ることを特徴とする上記１０，１１又は１２の何れかの
方法。

【０１５７】１４．コンピユータ上で運転された時上記
１から１３の何れかの過程を実行するよう適合されたコ
ンピユータプログラム製品。

【０１５８】１５．上記１から１３の何れかの過程を実
行するよう適合されたコンピユータ実行可能なプログラ
ムコードを有するコンピユータ読み出し可能なキャリア
媒体。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を一般的に図解する。

【図２】測定スキームの幾何学的仕様に依る測定オブジ
ェクトの手動的写像を図解する。

【図３】測定スキームの幾何学的仕様に依る測定オブジ
ェクトの関心領域を拡大された手動的写像を図解する。

【図４】変形可能な輪郭セグメント化に基づく自動化さ
れた設置を図解する。

【符号の説明】

Ａ 幾何学的写像＋測定値計算 Ｂ 基準値の選択 Ｃ 基準規格＋異常性評価 Ｄ ユーザーインターフエース Ｅ エンジン １，２ａ、２ｂ、９ａ、９ｂ、１２ａ、１２ｂ、１４
ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂ、２５ａ、２５ｂ、２７
ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂ、３５ 大腿骨他上の点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線医学的画像上で幾何学的測定を行
   う方法に於いて、 −前記放射線医学的画像のデジタル画像表現を取得する
   過程と、 −前記デジタル画像表現をコンピユータに接続されたデ
   イスプレーデバイスに適用しそして前記画像を表示する
   過程と、 −前記コンピユータ内に記憶された測定スキームを賦活
   する過程とを具備しており、前記測定スキームは測定エ
   ンティティと前記放射線医学的画像内にある解剖体との
   間の関係を表現するグラフイカル部分と、前記測定エン
   ティティ間の機能的従属性を表現する内部的部分と、を
   含んでおり、前記グラフイカル部分と前記内部的部分と
   は双方向性にリンクされており、前記方法は又、 −前記表示された画像上で測定を実行する過程を具備し
   ており、前記測定は該賦活された測定スキームによりガ
   イドされることを特徴とする該方法。
2. 【請求項２】 コンピユータ上で運転された時請求項１
   の過程を実行するよう適合されたコンピユータプログラ
   ム製品。
3. 【請求項３】 請求項１の過程を実行するよう適合され
   たコンピユータ実行可能なプログラムコードを有するコ
   ンピユータ読み出し可能なキャリア媒体。