JP2005501592A - コンピュータ断層撮影スキャン向けのプロトコル - Google Patents

Abstract

【課題】関心対象の解剖領域を吟味し解析するためのプロトコルを提供する。
【解決手段】本プロトコルは、画像の作成で使用するようにスキャン・データを収集するために患者スキャンを実行するステップ（１０４）と、このスキャン・データを用いて作成した画像に対して単一検査吟味（１１０）とデュアル検査吟味（１１２）のうちの少なくとも一方を実行するステップと、この検査吟味の実行において特定された関心領域を解析するステップ（１１４）と、を含む。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、全般的には医用イメージングに関し、さらに詳細には、関心対象の解剖領域を吟味し解析するためのプロトコルに関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で使用する場合、「プロトコル」という用語は、関心対象の解剖領域の吟味及び解析など、ある作業を完了させる際に実行する方法のステップを意味している。「肺スクリーニング」プロトコルという用語は、肺腫瘍の増殖を検出し管理するための方法を意味している。肺スクリーニング・プロトコルは、典型的には例えば、肺の画像を作成すること、次いでこの画像を吟味して結節を特定することを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
コンピュータ断層（ＣＴ）で作成した画像に対して吟味を実行する際に、医師は多くのプロトコルのうちの１つに従うことができる。ある特定の医師が従う具体的なプロトコルは、必ずしも別のプロトコルと比較して最も迅速な吟味プロトコルであるとは限らず、また必ずしも別のプロトコルと比較して最も効率のよいプロトコルとは限らない。むしろ、特定の医師は単に、自分が最も熟知しているプロトコルに従うことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、吟味／解析プロトコルを提供する。このプロトコルは、画像の作成で使用するようにスキャン・データを収集するための患者スキャンを実行するステップと、このスキャン・データを用いて作成した画像に対して単一検査吟味とデュアル検査吟味のうちの少なくとも一方を実行するステップと、この検査吟味の実行の際に特定された関心領域を解析するステップと、を含む。
【０００５】
別の態様では、肺結節（ｌｕｎｇ ｎｏｄｕｌｅ）を検査するための方法を提供する。この方法は、結節のスキャン・データを収集するためのスキャンを実行するステップと、このスキャン・データを用いて作成した結節画像に対して単一検査吟味とデュアル検査吟味のうちの少なくとも一方を実行するステップと、結節画像を吟味した後で結節を解析するステップと、を含む。
【０００６】
さらに別の態様では、結節の検査／吟味の間においてコンピュータ・ワークステーションの動作を制御するためのコンピュータ・プログラムを提供する。このコンピュータ・プログラムは、オペレータに対して当該ワークステーションに患者履歴データを入力するように促すこと、オペレータに対して単一検査吟味とデュアル検査吟味のうちの少なくとも一方を実行すべきか否かを選択するように促すこと、並びに解析モードを起動すること、を実行させるようにプロセッサを制御するように構成している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に記載するプロトコルは、時に、肺スクリーニングに具体的に言及しながら記載しているが、本プロトコルあるいは本プロトコルの少なくとも幾つかの態様は別の用途に利用することも可能であることが企図される。もちろん、実行させる具体的な解析や撮像は、用途に応じてさまざまに異なることがある。したがって、肺スクリーニングに対する具体的な言及は単に一例であって、本プロトコルの使用を肺スクリーニングに限定するものではない。
【０００８】
さらに以下では、コンピュータ断層（ＣＴ）のコンテキストで本プロトコルを記載している。しかし、本プロトコルは、超音波システムや磁気共鳴イメージング・システムなどの別の撮像システムと一緒に実施することができると考えられる。
【０００９】
さらに、例示的なＣＴシステムの１つを以下に記載している。本プロトコルは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＣｏｍｐａｎｙのＧＥ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ事業（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ）から市販されているようなＬｉｇｈｔＳｐｅｅｄイメージング・システムなどのＣＴシステムと一緒に実施することができる。しかし、本プロトコルは、別のＣＴシステムと一緒に使用することができ、何か具体的な任意のＣＴシステムを用いた実施に限定されるものではない。
【００１０】
図１及び２を参照すると、「第３世代」のＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものとしてＣＴシステム１０を表している。ガントリ１２は、このガントリ１２の対向面上に位置する検出器アレイ１８に向けてＸ線放射ビーム１６を投射するＸ線放射源１４を有する。検出器アレイ１８は、投射され被検体（例えば、患者）２２を透過したＸ線を一体となって検知する検出器素子２０により形成されている。各検出器素子２０は、入射したＸ線ビームの強度、すなわちＸ線ビームが患者２２を透過する際に受ける減衰を表す電気信号を発生させる。Ｘ線投影データを収集するためのスキャンの間に、ガントリ１２及びガントリ上に装着されたコンポーネントは回転中心２４の周りを回転する。実施の一形態では、検出器アレイ１８はマルチスライス構成で製作している。マルチスライス構成では、検出器アレイ１８は複数横列の検出器素子（すなわち、セル）２０を有している（ただし、図２ではこのうちの１横列だけを示している）。図示した横列と並列に、検出器素子２０の１つまたは複数の追加的な横列をこうした構成で配置しており、また各横列は患者２２の並進方向（すなわち、ｚ軸または患者軸）に対する横断方向である。
【００１１】
ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２６により制御される。制御機構２６は、Ｘ線源１４に電力及びタイミング信号を供給するＸ線制御装置２８と、ガントリ１２の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御装置３０とを含む。制御機構２６内にはデータ収集システム（ＤＡＳ）３２があり、これによって検出器素子（すなわち、セル）２０からのアナログ・データをサンプリングし、このデータを後続の処理のためにディジタル信号に変換している。画像再構成装置３４は、サンプリングしディジタル化したＸ線データをＤＡＳ３２から受け取り、高速で画像再構成を行う。再構成した画像はコンピュータ３６に入力として与えられ、コンピュータにより大容量記憶デバイス３８内に格納される。コンピュータ３６はまた、キーボードを有するコンソール４０を介して、オペレータからのコマンド及びスキャン・パラメータを受け取る。付属の陰極線管ディスプレイ４２により、オペレータはコンピュータ３６からの再構成画像やその他のデータを観察することができる。コンピュータ３６は、オペレータの発したコマンド及びパラメータを用いて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０に対して制御信号や制御情報を提供する。さらにコンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御してガントリ１２内で患者２２を位置決めするためのテーブル・モータ制御装置４４を操作している。詳細には、テーブル４６により患者２２の各部分をガントリ開口４８に通過させている。本発明の実施の一形態で実行させるようなヘリカルスキャンでは、投影データを収集しガントリ１２を回転させる間にテーブル４６を動かしている。「ヘリカルピッチ」とはガントリ１２の１回転あたりのテーブル４６の移動量の一尺度である。
【００１２】
実施の一形態では、コンピュータ３６は、取外し可能媒体５２に対して読み取り及び書き込みをするためのデバイス５０を含む。例えば、デバイス５０は、フレキシブルディスクドライブ、ＣＤ−Ｒ／Ｗドライブ、あるいは光磁気ドライブ（ＭＯＤ）である。これに応じて媒体５２は、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、あるいはＭＯＤである。実施の一形態では、デバイス５０及び媒体５２は、イメージング・システム１０から収集した投影データを、さらに処理させるために別のコンピュータ（例えば、後処理用ワークステーション）に転送するために使用しており、また別の実施形態では、コンピュータ３６によって処理を受けるマシン読み取り可能命令を入力するために使用されている。
【００１３】
実施の一形態では、コンピュータ３６に後処理用ワークステーション５４を結合させて以下の記載のように利用している。ワークステーション５４は、例えば、単独のコンピュータやプロセッサ、あるいはコンピュータ３６内で１つまたは複数のＣＰＵ（中央処理ユニット）を共有しているプロセスを含む。実施の一形態では、コンピュータ３６は、必要に応じてディスプレイ４２を利用したページ送り吟味を実行するように構成させている。ワークステーション５４は、患者２２のＣＴスキャンからのデータがワークステーション５４に提供されるようにコンピュータ３６と通信している。さらに、ワークステーション５４は、ディスプレイ４２上に所望の画像が表示されるように、ウィンドウ／レベルの設定値をコンピュータ３６に通信している。ワークステーション５４にはさらに、その上に画像を表示させる単独の表示ユニット（図示せず）を設けることもできる。
【００１４】
別の実施形態では、イメージング・システム１０から独立したコンピュータ・システム（例えば、図面では示していないワークステーション）を提供する。収集したデータ及び／または再構成画像は、イメージング・システム１０からこの単独のコンピュータ・システムに、ネットワーク（図示せず）や適当な媒体５２を介して転送している。
【００１５】
図３は、例示的なプロトコルの簡略化した流れ図１００である。具体的には、プロトコルの実行を開始（１０２）させた後、患者スキャン１０４を実行する。この例示的実施形態では、ＣＴシステム１０を利用してスキャンを実行している。実行させるスキャンの具体的なタイプはその関心領域に依存する。例えば、関心領域が肺であれば肺領域に対する低線量モードのスキャンを実施できることは当技術分野で周知である。
【００１６】
スキャンが完了した後、スキャン・データはワークステーション（例えば、ワークステーション５４）に送信（１０６）される。この例示的実施形態では、転送するスキャン・データは画像データの形式をしている。もちろん、ワークステーションの構成や処理能力に応じて、そのスキャン・データは、スキャンから収集した生データ形式、投影データ形式、画像データ形式、あるいはこの異なるタイプのデータのすべてまたは幾つかを組み合わせた形式とすることが可能である。このデータは、外部媒体（例えば、コンパクト・ディスク）を介するか、あるいはローカル・エリア・ネットワークやワイド・エリア・ネットワークを介してワークステーションに送信される。
【００１７】
ワークステーションにはさらに、患者履歴データが入力（１０８）される。患者履歴データは、例えば、患者の喫煙、脂肪摂取習慣、及びその他の高リスクな習慣があるか否かなどの患者情報を含んでいる。この患者履歴データはさらに、家族の病歴などの家族履歴データを含むことができる。
【００１８】
データをワークステーションに送信し、そのワークステーション内に患者データを入力した後、検査吟味を実行する。この検査吟味は、単一検査吟味モード１１０あるいはデュアル検査吟味モード１１２で実行することができる。単一検査吟味モードでは、１回の検査を複数の観察ポートによって吟味している。観察ポートに対しては手動同期を実行する。オペレータは、同じウィンドウ／レベルまたは複数のウィンドウ／レベルを用いて画像のページ送りをすることができる。例えば、ある組の画像を肺野ウィンドウ／レベルを用いて観察し、かつ別の組の画像は軟部組織ウィンドウ／レベルを用いて観察することができる。
【００１９】
デュアル検査吟味モードでは、２回以上の検査（すなわち、異なるスキャンからのデータ）を、単一検査吟味モードにおいて上述したのと同じ手動同期ツールを用いて同時に観察することができる。関心対象スライスのブックマーク付け以外に、ブックマーク、関心領域及び以前に観察した検査からの注釈をその画像上に保存し、オペレータに関心対象領域を配置させる場所に関するロードマップを与えることができる。デュアル検査吟味モードではさらに、過去の検査と新たな検査の間で結節をリンクさせることができる。
【００２０】
検査吟味が完了した時点で、解析モード１１４を起動させる。この解析モードでは、関心領域をさらに解析することができる。例えば、肺スキャンでは、結節をさらに解析することができる。こうした解析で使用できる例示的なソフトウェア・ツールには、結節やその他の関心領域を取り囲むためのシャッタツールが含まれる。このシャッタツールと一緒に多重アキシャル像スライス切断を利用することによって、ブックマーク付けした関心対象スライスの上下で結節のアキシャル・スライスを観察することができる。
【００２１】
さらに、画像照合ツールを利用することができる。この画像照合ツールは、ある選択したしきい値に従って関心領域（例えば、結節）の輪郭を描いている。さらにこの関心領域の特徴を評価することもできる。結節では、オペレータは例えば、結節のサイズ、スペキュレーション、平滑性及び範囲を視覚的に評価することができる。こうした評価、あるいは評価の一部はコンピュータによって自動で実行することができることが企図される。
【００２２】
解析モードが終了した時点で本プロトコルは終了（１１６）となる。解析モードはオペレータが単に終了（ｅｘｉｔ）を選択することによって手動式に終わらせることができ、あるいはプログラムによって、所定のイベントが発生した時点（例えば、事前定義の解析シーケンスの完了や所定の時間期間が経過した時点）で自動的に終わらせることができる。表示した画像及びデータは、例えばワークステーションのメモリまたはイメージング・システムのメモリ内に格納している。
【００２３】
本プロトコル（または、本プロトコルの一部）はコンピュータの制御下で実行することができる。例えば、実施の一形態では、ワークステーションのコンピュータ・プロセッサは、スキャン・データをワークステーションに転送し終えた後にワークステーションに患者データを入力するようにオペレータに対して促すようにプログラムしている。より具体的には、ワークステーションのメモリ内に格納したプログラムは、多くのステップの実行や選択の実施をオペレータに対して促すようにワークステーションのコンピュータ・プロセッサによる実行を制御している。プロセッサは例えば、オペレータに対して単一検査吟味とデュアル検査吟味のうちの少なくとも一方を実行するか否かを選択するように促すこと、並びに解析モードを起動すること、を行うようにプログラムされている。
【００２４】
本発明について具体的な様々な実施形態に関して記載してきたが、当業者であれば、本特許請求の範囲の精神及び趣旨の域内の修正を伴って本発明を実施できることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＣＴイメージング・システムの外観図である。
【図２】図１に示すシステムのブロック概要図である。
【図３】本発明の実施の一形態を表した簡略な流れ図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０ ＣＴシステム
１２ ガントリ
１４ Ｘ線源
１６ Ｘ線ビーム
１８ 検出器アレイ
２０ 検出器素子
２２ 被検体、患者
２６ 制御機構
２８ Ｘ線制御装置
３０ ガントリ・モータ制御装置
３２ データ収集システム（ＤＡＳ）
３４ 画像再構成装置
３６ コンピュータ
３８ 大容量記憶デバイス
４０ コンソール
４２ 陰極線管ディスプレイ
４４ テーブル・モータ制御装置
４６ モータ式テーブル
４８ ガントリ開口
５０ 読み取り／書き込みデバイス
５２ 取外し可能媒体
５４ ワークステーション

Claims (20)

1. 画像の作成で使用するようにスキャン・データを収集ための患者スキャンを実行するステップ（１０４）と、
   前記スキャン・データを用いて作成した画像に対する単一検査吟味（１１０）とデュアル検査吟味（１１２）の少なくとも一方を実行するステップと、
   前記検査吟味の実行において特定された関心領域を解析するステップ（１１４）と、
   を含む吟味／解析プロトコル。
2. 前記患者スキャン（１０４）がコンピュータ断層スキャンを含む、請求項１に記載のプロトコル。
3. 前記スキャン・データをワークステーション（５４）に送信するステップ（１０６）と、該ワークステーション内に患者履歴データを入力するステップ（１０８）と、をさらに含む請求項１に記載のプロトコル。
4. 前記単一検査吟味（１１０）が１回の検査で収集したデータを用いて作成した画像を吟味することを含む、請求項１に記載のプロトコル。
5. 前記画像が複数の観察ポートを用いて観察されている、請求項４に記載のプロトコル。
6. 前記デュアル検査吟味（１１２）が、第１の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像及び第２の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像の複数の画像を吟味することを含む、請求項１に記載のプロトコル。
7. 関心領域を解析する前記ステップ（１１４）が、
   シャッタツールを利用して関心領域を取り囲むステップ、
   画像照合を実行するステップ、
   関心領域の特徴を評価するステップ、
   のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のプロトコル。
8. 前記関心領域が結節であり、かつ関心領域の特徴を評価する前記ステップが、結節のサイズ、スペキュレーション、平滑性及び範囲のうちの少なくとも１つを特徴付けすることを含む、請求項７に記載のプロトコル。
9. 肺結節を検査するための方法であって、
   結節のスキャン・データを収集するためのスキャンを実行するステップ（１０４）と、
   前記スキャン・データを用いて作成した前記結節の画像に対する単一検査吟味（１１０）とデュアル検査吟味（１１２）の少なくとも一方を実行するステップと、
   前記結節画像を吟味した後に前記結節を解析するステップ（１１４）と、
   を含む方法。
10. スキャンを実行する前記ステップ（１０４）がコンピュータ断層スキャンを実行することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 単一検査吟味（１１０）とデュアル検査吟味（１１２）の少なくとも一方を実行する前に、前記スキャン・データをワークステーション（５４）に送信するステップ（１０６）と、該ワークステーション内に患者履歴データを入力するステップ（１０８）と、を含む請求項９に記載の方法。
12. 前記単一検査吟味（１１０）が１回の検査で収集したデータを用いて作成した画像を吟味することを含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記画像が複数の観察ポートを用いて観察されている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記デュアル検査吟味（１１２）が、第１の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像及び第２の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像の複数の画像を吟味することを含む、請求項９に記載の方法。
15. 結節を解析する前記ステップ（１１４）が、
    シャッタツールを利用して関心領域を取り囲むステップ、
    画像照合を実行するステップ、
    関心領域の特徴を評価するステップ、
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の方法。
16. 結節の特徴を評価する前記ステップが、結節のサイズ、スペキュレーション、平滑性及び範囲のうちの少なくとも１つを特徴付けすることを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 結節の検査／吟味の間でコンピュータ・ワークステーション（５４）の動作を制御するためのコンピュータ・プログラムであって、
    オペレータに対して、患者履歴データをワークステーションに入力（１０８）するように促すこと、
    オペレータに対して、単一検査吟味（１１０）とデュアル検査吟味（１１２）のうちの少なくとも一方を実行すべきか否かを選択するように促すこと、
    解析モード（１１４）を起動すること、
    を実行させるように構成したコンピュータ・プログラム。
18. 前記単一検査吟味（１１０）が１回の検査で収集したデータを用いて作成した画像を吟味することを含み、かつ前記デュアル検査吟味（１１２）が、第１の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像及び第２の検査で収集したデータを用いて作成した少なくとも１枚の画像の複数の画像を吟味することを含む、請求項１７に記載のコンピュータ・プログラム。
19. 前記解析モード（１１４）が、
    シャッタツールを利用して関心領域を取り囲むステップ、
    画像照合を実行するステップ、
    関心領域の特徴を評価するステップ、
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項１７に記載のコンピュータ・プログラム。
20. 結節の特徴を評価する前記ステップが、結節のサイズ、スペキュレーション、平滑性及び範囲のうちの少なくとも１つを特徴付けすることを含む、請求項１９に記載のコンピュータ・プログラム。

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