JP2004208313A - イメージング・システム及びこうしたシステムによって画像を形成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディジタル画像をディジタル記録媒体上に保存することができる医用診断イメージングにおいて有用なイメージング・システム及びその方法を提供する。
【解決手段】ビデオ信号のディジタル記録用媒体上での画像記録に適したフォーマットに画像を変換する。この画像の変換では、量販向け読み取り装置によって読み取りを受けるディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換される。この変換手段は、ディジタル信号を記録するための装置に接続している。この接続手段はシリアルバス（例えば、ＩＥＥＥ１３９４タイプのバス）を備えることができる。この変換手段は、ＤＶＩタイプの変換インタフェースを備えることができる。この記録装置は、ディジタル式ビデオカセットやディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）用の記録装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明はイメージング分野に関する。本発明は、さらに詳細には、医用イメージング・システム、並びにこうしたイメージング・システムによって医用診断画像を形成するためのイメージングの方法に関する。

こうしたシステムやこうした方法の応用の１つは、Ｘ線などの放射線による医用診断画像を記録することである。しかし、本発明並びに本発明の実施形態は、磁気共鳴、超音波あるいはコンピュータ断層によって画像を形成するシステム、デバイスまたは方法など別の任意のイメージング・システム、イメージング・デバイスまたはイメージング法にも応用することができる。

従来の医用イメージング・システムは、コンピュータに接続できる撮像手段と、ビデオカードによってコンピュータに接続させている、撮像手段が形成した画像を観察するためのスクリーンなどの観察手段と、撮像手段より送られた画像の記録を可能にしている保存手段と、を備えている。例えば、Ｘ線による医用イメージングの分野では、組織内での異常の検出は、健全な組織と比較したＸ線吸収の微細な異常の検出によって実施している。このため、記録手段が提供する画像の品質はこうした検出を可能にするような十分な品質でなければならない。この品質はまた、観察用スクリーンに至るまで画像処理チェーンの全体にわたって適用されねばならない。

医用イメージング・システムでは、ディジタル式イメージングの手段は従来から使用されている。コンピュータはそのメモリ内に格納するようにして、画像処理のための手段、並びに撮像手段を制御する手段を備えており、これによって、一方では画像の処理を実行し（例えば、関心領域を特定し診断用パラメータを担当医に提供し）、またもう一方では露出パラメータを最適化している。

さらに、医用イメージングの分野では、医用画像並びにこれに関連づけした情報の転送を容易にするために、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）の名称で知られる通信プロトコルを創設し、画像フォーマットの問題によってイメージング・システムやデータベースとエンドユーザとの間でのデータの転送が妨害されないように保証している。

この標準は多くの医学分野で使用されており、例えば心臓分野、内視鏡分野、マンモグラフィ分野、眼科分野、整形外科分野、放射線治療分野、放射線医学分野、外科分野などだけでなく、獣医学の分野にも及んでいる。

こうした標準などの電気通信標準を使用しているため、ＤＩＣＯＭ標準に準拠した指定されたフォーマットに従った画像の変換が必要となる。したがって、このためには画像に対する指定された処理が必要となり、画像データをメモリ内に格納する前に、画像データに対して比較的手間のかかる処理が必要となる。さらに、こうした処理は画像の収集中にリアルタイムで実行することができない。

この結果、撮像手段から得た画像はこれまで、アナログ・ビデオ信号に変換してＶＨＳやＳ−ＶＨＳのビデオレコーダを用いてテープ上に保存していた。こうした処理は画像の品質を大幅に損なわせており、当然のことながらこれが、これらの画像に基づいて実施するあらゆる診断を極めて大きく歪ませている。

さらに、リアルタイムでの実施を可能にするには、ビデオレコーダによる記録を画像の収集と同期させて制御しなければならない。さらに、テープ上に保存するこの画像のビデオ・フォーマットは、医用イメージング分野で一般に使用されるビデオ・フォーマットと互換性がない。

本発明の実施の一形態は、これらの欠点を克服すること、並びに撮像手段より送られたディジタル画像をディジタル記録媒体上に保存できるようにした医用イメージング・システムを利用可能にすることを目的としている。

本発明の実施の一形態では、医用イメージング・システムは、コンピュータに接続できる撮像手段と、ビデオカードによってコンピュータに接続させている、撮像手段が形成した画像を観察するための手段と、撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録するための保存手段と、を備える。

本発明の実施の一形態によれば、そのシステムは、撮像手段より送られた画像をビデオ信号のディジタル記録用媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換している変換手段を備える。

本発明の実施の一形態は、上で規定したような医用イメージング・システムを用いた医用診断イメージングの方法を目的としている。本方法は、撮像手段と、撮像手段が形成した画像を表示する手段と、撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録する手段と、を用いることを含む。本方法の実施の一形態によれば、その画像は、画像を記録する前に、ビデオ信号のディジタル記録用媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換されている。

本発明並びに本発明の実施形態は、単に非限定の例として提示した以下の説明を読み、添付の図面を参照することによって明らかとなろう。

図１では、マンモグラフィ分野で使用される医用イメージング・システムを一例として図示している。しかし本発明は、別の任意の領域の医用イメージングにも応用できることを理解されたい。

図１では、マンモグラフィ装置１０を図式的に表している。この装置は女性の乳房１２の画像をＸ線によって撮像すること、特にこうして形成した画像内の関心対象要素１４を検出することを目的としている。

マンモグラフィでは、その関心対象要素は乳房１２の乳腺組織を含んでおり、この乳腺領域によるＸ線吸収の異常を健全な乳腺組織と比較して特定することによってこの組織の異常を検出しようとする。

図１では、マンモグラフィ装置１０は、軸１８に対して中心を合わせたＸ線ビームを放出することができるＸ線管１６と、入射Ｘ線を電気信号に変換することができる対応する受信体２０と、収集した画像の処理を保証させるように周辺装置に接続したマイクロコンピュータを備えた中央処理ユニット２２と、を備える。

Ｘ線管１６及び受信体２０の各々は、フレーム（図示せず）によって支持させたアーム２４のそれぞれの端部に装着されると共に、図１の面に垂直で軸１８と番号２８で示す軸との交点を通過する軸２６（これらの３つの軸は互いに直交している）の周りでフレームに対して回転するように装着させている。アーム２４、Ｘ線管１６及び受信体２０はフレームを基準として概ね全回転にわたって角度変位させることが可能である。

図１には、単一軸式の放射線装置を表している。もちろんこの記述は、例えば３軸または４軸を有するＣ字形アームを備えるような多重軸式放射線装置にも当てはまる。

マンモグラフィ装置１０には、軸１８の方向でＸ線管１６と受信体２０の間に配置させると共に、マンモグラフィ画像を収集するためその上に乳房１２を配置させるための支持プレート３０を設けている。乳房１２は、パドル３２によって軸１８と垂直方向で適所に保持し圧迫する。受信体２０の検出器（図示せず）は、Ｘ線源１６によって放出され、圧迫パドル、乳房１２（関心対象要素１４を含む）及び支持プレート３０を通過したＸ線を捕捉し、さらにこの捕捉したＸ線を中央ユニット２２によって処理させるためにディジタル画像に変換している。周知のように、こうした画像は、その各々が１つのグレイレベル値に関連づけされているような画素の集合から構成されている。

中央ユニット２２は、受信体２０が捕捉した画像の処理、並びにマンモグラフィ装置の構成に不可欠な様々な動作部材の機能の制御を可能にしているソフトウェアを備えさせている。さらに詳細には、中央ユニット２２には、予備露出ディジタル画像の処理に基づいて被検査体（このケースでは、女性の乳房）に対する露出パラメータを最適化するための手段を設けている。こうした処理は、当該画像内で、関心対象要素（例えば、乳腺領域）の少なくとも一部に対応することがあるような領域を検出し、画像内のこうして検出した領域に基づいて最適化した露出パラメータを決定するために実行する。

例えば、これらの手段はソフトウェアを含み、またこれらの手段には、ディジタル画像の収集を可能にする手段と、これらの画像の処理手段と、収集した画像の画素に関連づけされたグレイレベル情報に基づいて関心対象要素を特定するための１つまたは複数のパラメータを算出する手段と、画像内で関心対象要素の少なくとも一部に対応することがあるような領域を特定するために特定テストを特定パラメータに適用する手段と、画像内の関心対象要素の該少なくとも一部に対応する領域に基づいて最適化した露出パラメータを決定する手段と、が含まれる。

中央ユニット２２は、制御モジュール３４とリンクさせており、この制御モジュール３４はＸ線源１６と、受信体２０と、アーム２４とに接続していると共に、アームを回転させるように駆動する設計としたモータ（図示せず）にリンクさせている。

制御モジュール３４は、コンピュータ２２と統合させることができ、さらにＸ線源１６及びアーム２４を対象としたコマンドを発生させると共に、受信体２０の検出器から出される画像信号を受け取るように設計している。制御モジュール３４はさらに、中央処理ユニット２２にも接続させており、また追加的に、マン−マシン・インタフェース（例えば、ユーザに対してディジタル画像を表示するためのスクリーン３８を有するモニタ３６やキーボード４０）を備えている。もちろん、別のタイプのマン−マシン・インタフェース、例えば画像をプリントまたは投影させる手段、マウスタイプのポインタを制御する手段、制御ノブ、なども設けることができる。

女性の乳房の画像を撮像する場合、マンモグラフィ装置１０は、予備露出ディジタル画像を収集し、この画像を処理して乳房の最も乳腺性の領域を検出しかつ最適化露出パラメータの決定し、さらにこの最適化露出パラメータに対応した露出によって第２のディジタル画像を収集する。

中央ユニット２２は撮像手段により提供される画像をディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換することを可能にしている変換ステージ４２に接続するか、この変換ステージ４２を組み込んでいる。さらに詳細には、この変換ステージは、送られた画像のディジタル・ビデオ・フォーマットへの変換を目的としている。例えば、変換ステージ４２は、中央ユニット２２のビデオカードの出力位置で受け取ったディジタル信号を、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）やディジタル式ビデオカセット上へのこれらの信号の記録を可能にするようなフォーマットに変換するように設計している。

したがって、本システムには追加的に、量販向けのディジタル多用途ディスクを用いて記録するための装置、あるいは量販向けのディジタル式ビデオカセットを用いて記録するための装置を備えた対応する記録装置４４を設けている。

この画像データは、ディジタル多用途ディスク上に保存することを目的としていることが好ましい。例えば、Ｐｈｉｌｉｐｓ社が販売している標準のＤＶＤ−Ｒ−１０００に基づくプレーヤーや、装置を変換ステージに直接接続できるＤＶＩ（ディジタル・ビジュアル・インタフェース）タイプの指定された入力を設けたその他の任意のＤＶＤディスク・プレーヤーなど書き換え可能型のＤＶＤディスク・プレーヤーを使用することが可能である。このケースでは、中央ユニットは、装置４４に対する直接接続が可能であるようなＤＶＩ（ディジタル・ビジュアル・インタフェース）タイプのインタフェースや、ＤＶタイプのインタフェースを備えることができる。

変換ステージ４２からの変換データを記録装置４４に正しく転送できるようにするには、例えばＩＥＥＥ１３９４タイプのバスなどの例えばシリアルバスが使用される。したがって、撮像手段が画像を収集する間に、これらの画像を変換して適当なディジタル式媒体上に保存すること、並びにこれらをリアルタイムで実行することが可能である。さらに、使用するディジタル記録媒体の性質によって、例えば使用する領域、心拍数、生理学的データ、血圧などの機能に応じて各信号を利用可能な指定のチャンネル上に保存するようにして情報を異なるチャンネル上に同時に記録すること、並びにこれを同期方式で実行すること、が可能であることを理解されたい。

このタイプの保存では、保存した画像の品質の問題に加えて、磁気テープ上での順次式の保存と比較して情報への直接アクセスが可能である。

変換ステージ４２は、目的とする用途を用いることができるような適当な任意の変換手段とすることができる。例えば「ダウンスキャン（Ｄｏｗｎ Ｓｃａｎ）」の名称で知られる装置など、例えばＤＳＣ（ディジタル・スキャン・コンバータ）タイプのディジタル式変換器が使用される。

このシステムの別の特徴によれば、その変換手段は、撮像手段より送られた画像を、量販向け読み取り装置によって読み取りを受けることを目的としたディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換するように設計している。

実施の一形態によれば、そのイメージング・システムは、変換手段をディジタル信号を記録するための装置に接続するための接続手段を備えている。この接続手段は、シリアルバス（例えば、ＩＥＥＥ１３９４タイプのバス）を備えることができる。

さらに、実施の一形態によれば、その変換手段はＤＶＩタイプの変換インタフェースを備えることができる。

実施の一形態によれば、その記録装置はディジタル式ビデオカセット用の記録装置である。

別の実施形態によれば、その記録装置はディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）用の記録装置である。

本発明の実施の一形態によれば、医用イメージング・システムは、コンピュータに接続させた撮像手段と、ビデオカードによってコンピュータに接続させた、撮像手段が形成した画像を観察するために使用するスクリーンと、撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録するための保存手段と、を備える。

このシステムは、撮像手段より送られた画像を、ディジタル多用途ディスクを備えた量販向け読み取り装置によって読み取りを受けることを目的としたディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換するような変換手段を備えている。

図２は、上述したシステムなどの医用イメージング・システムを用いた撮像方法の主要なフェーズを模式的に記載したものである。

ステップ４６では、上で指摘した方式で撮像手段を用い、撮像手段の露出パラメータを調整するために予備露出画像を収集し、さらに検査対象の臓器１２の画像を収集する。

リアルタイムでステップ４８において、このようにして撮像手段から提供されスクリーン３８上でユーザに表示された画像をさらに、変換ステージ４２によって、ディジタル多用途ディスク上に記録できるように適合させたフォーマットに変換させる。

ステップ５０では次いで、設けられたディジタル記録媒体上に、こうして変換を受けた画像を記録する。

次いで、こうして書き込んだディスクは、記録／再生装置を用いて従来方式で観察することができる（ステップ５２）。

当業者であれば、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく、開示した実施形態及びその等価物の要素及びステップに関して、その機能及び／または方式／構造及び／または成果に対して様々な修正を実施または提示することができる。

医用イメージング・システムの一タイプの全体概要図である。 撮像方法の主要フェーズを表した流れ図である。

符号の説明

１０ マンモグラフィ装置
１２ 女性の乳房
１６ Ｘ線管
１８ 軸
２０ 受信体
２２ 中央処理ユニット、コンピュータ
２４ アーム
２６ 軸
２８ 軸
３０ 支持プレート
３２ パドル
３４ 制御モジュール
３６ モニタ
３８ スクリーン
４０ キーボード
４２ 変換ステージ
４４ 記録装置

Claims (10)

1. 画像処理手段（２２）に接続できるような撮像手段（１６、２０）と、
   ビデオカードによって前記処理手段に接続できるような、前記撮像手段が形成した画像を観察するための手段（３８）と、
   前記撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録するための保存手段（４４）と、
   前記撮像手段より送られた画像を、ビデオ信号をディジタル記録するための媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換するための変換手段（４２）と、
   を備えるイメージング・システム。
2. 前記変換手段（４２）が、前記撮像手段より送られた画像を、量販向け読み取り装置（４４）によって読み取りを受けることを目的としたディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換するように設計されている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記変換手段を、ディジタル信号を記録するための装置に接続するための接続手段を備える請求項１及び２のいずれか１項に記載のイメージング・システム。
4. 前記接続手段がシリアルバスによって形成されている、請求項３に記載のシステム。
5. 前記バスがＩＥＥＥ１３９４タイプのバスである、請求項４に記載のシステム。
6. 前記変換手段（４２）がＤＶＩタイプのインタフェースを備えている、請求項１から４のいずれか１項に記載のシステム。
7. 前記記録装置（４４）がディジタル式ビデオカセット向けの記録装置である、請求項２から６のいずれか１項に記載のシステム。
8. 前記記録装置（４４）がディジタル多用途ディスク向けの記録装置である、請求項２から６のいずれか１項に記載のシステム。
9. 画像処理手段（２２）に接続できるような撮像手段（１６、２０）と、
   ビデオカードによって前記画像処理手段に接続できるような、前記撮像手段によって形成した画像を観察するための手段（３８）と、
   前記撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録するための保存手段と、
   前記撮像手段より送られた画像を、ディジタル多用途ディスク用の量販向け読み取り装置（４４）によって読み取りを受けることを目的としたディジタル記録媒体上での画像記録に適したフォーマットに変換するための変換手段（４２）と、
   を備えるイメージング・システム。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のイメージング・システムを用いて画像を撮像する方法であって、
    撮像手段（１６、２０）を使用するステップと、
    イメージング・システムの撮像手段によって形成させた画像を表示するステップ（３８）と、
    ビデオ信号をディジタル記録するための媒体上での画像記録に適したフォーマットに画像を変換するステップと、
    前記撮像手段より送られた画像のうちの少なくとも幾つかを記録するステップと、
    を含む方法。

Images