JP2006181357A - デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するためのシステムおよび方法 - Google Patents
デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するためのシステムである。
【解決手段】医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を受信するための医用撮像モダリティ・インタフェースを含む。ビデオ撮像装置は、医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を捕捉し、複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するために医用撮像モダリティと結合している。メディア・ライタは、着脱可能媒体上に複数のデジタル画像を記録するためにビデオ撮像装置と結合している。CPUが設置されているコンピュータは、システムの動作を制御するために、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置、およびメディア・ライタと結合している。ユーザ・インタフェースは、ユーザが、システムの動作および方法を制御する際に入力することができるように、コンピュータ、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置およびメディア・ライタと結合している。
【選択図】図1
【解決手段】医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を受信するための医用撮像モダリティ・インタフェースを含む。ビデオ撮像装置は、医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を捕捉し、複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するために医用撮像モダリティと結合している。メディア・ライタは、着脱可能媒体上に複数のデジタル画像を記録するためにビデオ撮像装置と結合している。CPUが設置されているコンピュータは、システムの動作を制御するために、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置、およびメディア・ライタと結合している。ユーザ・インタフェースは、ユーザが、システムの動作および方法を制御する際に入力することができるように、コンピュータ、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置およびメディア・ライタと結合している。
【選択図】図1
Description
本出願は、参照により本明細書に組み込むものとする、2004年11月27日付けの米国仮特許出願第60/631,263号の利益に基づくもので、その利益を主張する。
本発明は、概して、CDまたはDVDのようなポータブル・デジタル記録媒体上に医用ビデオ画像データを記録するためのシステムおよび方法に関し、特に医用画像およびビデオ・データを受信し、医用画像およびビデオ・データを加工し、ポータブル・デジタル記録媒体上に記録された医用画像およびビデオ・データを送信するためのシステムおよび方法に関する。
X線フィルムは、医用画像を入手し、貯蔵し、および配布するための優れた多目的媒体であった。しかし、フィルムの貯蔵および配布は、多くの場合、かなりの費用と貯蔵スペースを必要とする。X線撮像装置に続いて、超音波、核医学、コンピュータ断層撮影法(CT)および磁気共鳴画像法(MRI)のような身体の組織を撮像する種々の異なる方法が開発されている。X線デバイスは、フィルムの代わりにコンピュータ画面が使用されるデジタル・システムに代替されつつある。フィルム・ライブラリの代わりに、デジタル画像保管通信システム(PACS)が使用されるようになってきていて、放射線医学者の作業の効率化を支援している。
現代の健康管理施設では、超音波、コンピュータ断層撮影法(CT)および磁気共鳴画像法(MRI)のようなコンピュータ支援撮像装置を使用している。これらのデバイスは、約数秒の間に数百の画像を生成することができる。多くの健康管理施設では、貯蔵および配布のためにフィルム上に印刷するために生成した画像を必要とする。これらの撮像装置からの医用画像の完全なセットを印刷するには、フィルム材料、収納スペースおよび管理にかなりの費用が必要になる。
現代の健康管理施設のいくつかの放射線科は、PACS(画像保管通信システム)と呼ばれるデジタル画像記憶および管理システムを使用している。PACSは、デジタルの形で大量の医用画像データを記憶することができる。デジタル・データの通信を容易にするために、医用撮像装置とPACS間の通信のために、DICOM(医学におけるデジタル撮像および通信)規格が、ACR−NEMA(全国電気工業会の米国放射線科医学会)により開発された。PACSは医用画像データをDICOMフォーマットで記憶する。検査した画像の他に、患者のプロフィール、および患者名、患者の年齢、検査番号、検査モダリティ、検査機械名、および検査日時のような検査情報も、DICOM互換データ・フォーマットで記憶し、検索することができる。DICOMファイルは、通常、ファイルのヘッダ内に患者および検査情報を記憶し、その後に検査画像が続く。
医用画像およびビデオを記憶する他の従来技術の方法は、VCRおよび光磁気(MO)ディスク媒体上での再生のためにS−VHSビデオ・テープを使用する。しかし、ビデオ画像およびビデオを保管するこれら従来技術のシステムおよび方法は、すべて特殊な再生または閲覧ハードウェアを必要とし、これらに関連する他の問題もある。
本発明は、デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するためのシステムおよび方法である。このシステムおよび方法は、医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を受信するための医用撮像モダリティ・インタフェースを有する医用デジタル記録装置(MDR)を備える。ビデオ撮影装置は、医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を捕捉し、複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するために医用撮像モダリティと結合している。メディア・ライタは、着脱可能媒体上に複数のデジタル画像を記録するためにビデオ撮影装置と結合している。その上にCPUが設置されているコンピュータは、システムの動作を制御するために、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置、およびメディア・ライタと結合している。ユーザ・インタフェースは、ユーザが、システムの動作および方法を制御する際に入力を行うことができるように、コンピュータ、医用撮像モダリティ・インタフェース、ビデオ撮像装置およびメディア・ライタと結合している。
本発明は、CDまたはDVDのようなポータブル・デジタル記録媒体上に記録するデジタル医用画像またはビデオ・データを提供する。CDまたはDVDは、内科医、病院、患者、保険会社等に配布することができる医用画像またはビデオ・データを含む。このシステムおよび方法は、また、医用画像またはビデオ・データを閲覧プログラムと一緒にCDまたはDVD上に記録することができ、そのため、ユーザはCDまたはDVD上に記録済みの医用画像またはビデオ・データを閲覧するために、CDまたはDVDリーダを備える任意のコンピュータを使用することができる。
本発明は、画像診断システムから入手することができる最高の解像度出力から医用ビデオ画像データを記録するように特に設計されている。画像診断システムからのアナログ・フォーマット・ビデオ・データは、MDRによりデジタル化され、DICOM(医学におけるデジタル撮像および通信)のような医用デジタル適合フォーマットでCDまたはDVDメディアのような記録可能な媒体に書き込まれる。別の方法としては、ビデオ画像データを任意のDVDプレーヤ上で再生するために、MPEGフォーマットでディスクに書き込むこともできる。本発明は、DVDレコーダへの消費者および/または工業用ビデオとは異なるものにしている複数の医用撮像特定機能を含む。
MDRは、アナログ撮像装置であり、高度のフォーマットにより医用画像ビデオの全スペクトルを捕捉し、それをCDまたはDVDに書き込むデジタル映像記録装置である。MDRは、ビデオ出力を有する任意の撮像モダリティから画像を記録することができる。本発明の独自の機能は、MDRのユーザ・インタフェースおよびそのビデオ撮像機能を含む。
本発明のある態様においては、MDRは、DICOM画像管理のためのポータブルCDおよびDVD記録技術を提供するように設計されている。MDRは、任意の撮像モダリティまたは画像保管通信システム(PACS)ネットワークから元のDICOM画像を受信し、CDまたはDVDメディアに書き込む。本発明は、静的および携帯撮像アプリケーションで使用するように特に設計されている医用レベルのCDおよびDVDレコーダである。
好適には、MDRは、レビュー、治療計画、専門医への紹介、患者用コピーおよびアーカイビングのために、DICOM画像を記録することが好ましい。MDRは、任意の医用撮像モダリティまたはPACSネットワークから、DVDまたはCDメディアに真のDICOM画像を受信し、書き込む。MDRは、その元のデジタル・フォーマットでDICOM画像を記録するので、何枚コピーをとっても解像度が劣化することはない。MDRシステムは、各ディスク上に自動的にインストールされるDICOMビューア・アプリケーション・プログラムを含んでいるので、任意のパーソナル・コンピュータ上で画像を容易に閲覧することができる。
MDRは、ポータブル撮像システムおよび固定撮像モダリティの両方と一緒に使用するためのコンパクトな集積システムを提供する。MDRを使用すれば、他の従来技術のMDRと比較した場合、CDまたはDVDに画像を記録するコストが非常に安くなる。MDRを使用すれば、また、どんな方法ででも画像を配布することができる。
コンパクトで場所をとらないので、MDRは、ポータブル超音波およびCアーム・システム内に容易に収容することができる。MDRを使用すれば、ユーザはある手順中またはある手順の後で画像をコピーし、これら画像を直ちに専門医への紹介、患者の記録、または健康管理施設の他のエリアでの閲覧のために使用することができる。MDRは、CT、MRIまたは二次画像キャプチャ解決方法が必要な心臓病学用システムのような固定モダリティの場合にも役に立つ。MDRは、最小のスペースしか必要としないプロファイルが小さい設計になっていて、任意の撮像装置およびPACSネットワークに容易に接続することができる。
MDRシステムは、操作者が最小限度介入するだけで、効率的に動作するように設計されている。MDRは、いつでも捕捉することができ、動作の多重保管および個別患者モードの両方を行うことができる。動作の保管モードの場合には、MDRは、ディスクが満杯になるか、操作者がディスクを取り外すまで画像を連続的に記録する。まだ記録していない画像は、新しい着脱可能媒体が挿入されるまで、MDRのハードディスク・ドライブ上に記憶される。DICOM第10部の互換ディレクトリを使用すれば、各ディスク上に記録している個々の記録を容易にサーチおよび検索することができる。MDRは、また、HIPAAへの適合を容易にするために冗長保管システムとして、または小規模な科または撮像センター用の完全なデジタル画像保管用としても使用することができる。動作の個別患者モードの場合には、オプションとしてのDICOMビューア・アプリケーション・プログラムと一緒に、1枚のディスクに1人の患者の記録を記録する。動作の個別患者モードは、内科医または患者通信を参照するためのファイルを生成するために理想的なものであり、スタッフは、任意の使用できるパーソナル・コンピュータ上に個々の検査を閲覧することができ、DICOM閲覧ステーション上の信頼を回復することができる。
すでに説明したように、MDRシステムは、再生のために各ディスク内に書き込むことができるオプションとしてのDICOMビューア・アプリケーション・プログラムを含む。MDRシステムは完全に直感的なものなので、ユーザは、完全なDICOMデータの即時画像化および操作のために、画像を迅速に検索することができる。DICOMビューア・アプリケーション・プログラムと一緒に内蔵されているいくつかの一意の機能は、ファイル・エクスポート、電子メールおよび印刷ユーティリティを含む。
MDRシステムの主要な利点は、コストが安いことおよび記憶容量が大きいことである。CDまたはDVD上に記録している画像検査は、同じデータを含む二重平面フィルムのコストの約1/4のコストである。DVDは、S−VHS(スーパーVHS)テープまたはMO(光磁気)ディスク媒体と比較すると、コストの何分の1かで、最高5000の画像または約2分30秒の圧縮していないストリーミング・ビデオを記録することができ、特種な再生または閲覧ハードウェアの追加を必要としない。
また、DVDおよびCDは、他の従来技術のアーカイブ・オプションよりも、遥かに迅速にまた経済的に製造することができる。CDおよびDVDメディアは、フィルムのコストの1/4、DAT(デジタル・オーディオ・テープ)テープのコストの1/10、またS−VHSテープのコストの1/5で製造することができる。その上、ディスクは驚くほど大量のデータを記録することができる。1枚のCD上に700以上の個別の画像を記録することができ、1枚のDVD上に5,000以上の個別の画像または等価のストリーミ
ング・ビデオを記録することができる。
ング・ビデオを記録することができる。
下記の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面を見れば、当業者であれば、本発明の種々の他の機能、目的および利点を理解することができるだろう。
医用撮像の場合、画像保管通信システム(PACS)は、医用画像の記憶、検索、配布および提示専用のコンピュータまたはネットワークである。全PACSは、蛍光透視法、超音波検査法、X線撮影法、磁気共鳴画像法(MRI)、陽電子放射断層撮影法(PET)、コンピュータ断層撮影法(CT)等のような種々のモダリティからの画像を処理する。フィルム・アーカイブのような医用画像を管理するためのハードコピーをベースとする手段の代わりに、PACSが使用されるようになってきている。PACSは、遠隔地での閲覧および報告の機能を提供することにより、このような従来のシステムの可能性を拡張する。通常、PACSネットワークは、画像を含むデータベースを記憶する中央サーバからなる。このサーバは、LANまたはWANを通して、画像を提供および/または使用する1つまたは複数のクライアントに接続している。クライアントのワークステーションは、画像フィルムをシステム内に走査するためにおよびシステムおよびデジタル画像の会話型ディスプレイから画像フィルムを印刷するためにローカル周辺機器を使用することができる。現代のX線撮影装置は、画像をデジタルの形でPACSに直接供給する。医用画像は独立のフォーマットで記憶される。画像を記憶するための最も普通のフォーマットは、DICOM(医学におけるデジタル撮像および通信)である。
DICOMは、医用撮像の際に情報を処理し、記憶し、および送信するための広範な一組の規格である。DICOMはファイル・フォーマット定義、およびネットワーク通信プロトコルを含む。DICOMは、多数の販売業者からのスキャナ、サーバ、ワークステーションおよびネットワーク・ハードウェアを画像保管通信システム内に統合することができるように開発された。DICOMファイルは、画像データの標準化されていて、自由形式のフィールドおよび本体を含むヘッダからなる。個別DICOMファイルは、1つまたは複数の画像を含むことができ、画像および/またはビデオ・アニメーションのいくつかのボリュームを記憶することができる。画像データは、種々の規格を使用して圧縮することもできる。
図1は、本発明による2つの異なるアプリケーションで使用される医用デジタル記録装置(MDR)10の略図である。MDR10は、医用撮像アプリケーション用に特に設計されていて、商業用または家庭用エンターテイメント構成要素の派生物として設計されていない。都合のよいことに、MDR10は、DICOM(医学におけるデジタル撮像および通信)のような医用デジタル適合フォーマットで、CDまたはDVD14のような記録可能な媒体に医用画像およびビデオを記録するための超音波、コンピュータ断層撮影法(CT)および磁気共鳴画像法(MRI)のような現在の撮像モダリティと一緒に使用することができる。別の方法としては、ビデオ画像データを、任意のDVDプレーヤ上で再生するために、MPEGフォーマットでディスクに書き込むことができる。
MDR10は、ポータブルまたは携帯撮像システム16および固定撮像モダリティ12の両方と一緒に使用するためのコンパクトな集積システムを提供する。固定撮像モダリティ12の場合には、好適には、MDR10は、固定撮像モダリティ12からの医用画像およびビデオをCDまたはDVD14上に記録するために、ネットワーク18と同様に結合している撮像モダリティ12およびワークステーション20とインタフェースするためにネットワーク18と結合していることが好ましい。携帯撮像モダリティ16の場合には、好適には、MDR10は、携帯撮像モダリティ16からの医用画像およびビデオをCDまたはDVD14上に記録するために携帯撮像モダリティ16と結合していることが好まし
い。次に、CDまたはDVD14を、再生および閲覧のために、任意のパーソナル・コンピュータまたは任意のラップトップ・コンピュータ24にセットすることができる。
い。次に、CDまたはDVD14を、再生および閲覧のために、任意のパーソナル・コンピュータまたは任意のラップトップ・コンピュータ24にセットすることができる。
本発明のMDRを使用すれば、他の従来技術のMDRと比較した場合、医用画像およびビデオをCDまたはDVDに記録するコストを大幅に低減することができる。本発明のMDRは、また、任意の方法で画像を分配することができる。最高品質の再生の場合、画像検査を、DICOMフォーマットによりDVDまたはCDに記録することができ、DICOMビューアまたはPACSワークステーションにより、任意のパーソナル・コンピュータまたは個人用計算デバイスから迅速に検索および閲覧することができるように編成することができる。
MDRは、占有スペースが小さいので、ポータブル超音波またはCアーム・システムのようなポータブル撮像モダリティ・システム内に容易に収容することができる。MDRにより、また、ユーザが撮像手順中または後で画像をコピーし、それを専門医への紹介、患者の記録、または健康管理施設の他のエリア内での閲覧のためにすぐに使用することができる。MDRは、CT、MRI、または二次画像キャプチャ解決方法が必要な心臓病学用システムのような固定モダリティ上でも役に立つ。MDRは、最小のスペースしか必要としないプロファイルが小さい設計になっていて、容易に接続することができるので、PACSネットワーク上の任意の場所に容易に取り付けることができる。
MDRは、着脱可能媒体へのシネ・ループを記憶することが必要な、医用撮像装置およびワークステーションと一緒に使用するためのものである。着脱可能媒体に書き込んだ画像は、適当なCDまたはDVDプレーヤを備えるパーソナル・コンピュータ上で閲覧することができる。また、DICOM画像ビューアは、CDまたはDVDに書き込むことができ、DICOMビューア・アプリケーションを有していないパーソナル・コンピュータ上で画像を閲覧することができるようにする。
MDRは、DICOM画像管理のためのポータブルCDおよびDVD記録技術を提供するように設計されている。MDRは任意の撮像モダリティまたはPACSネットワークからCDまたはDVDメディアに元のDICOM画像を受信し、書き込む。MDRは、静的および携帯撮像アプリケーションの両方で使用するように特別に設計されている医用レベルのCDおよびDVDレコーダである。MDRは、DICOM記録フォーマットで動的および静的医用画像の解像度の高い映像記録を提供する。
MDRは、CDだけ、DVDだけ、またはCD/DVDドライブの組合せと一緒に構成することができる。好適には、互換性媒体は、CD−R、CD−RW、DVD+RまたはDVD+RW媒体を含むことが好ましい。本発明は、DICOMネットワークからまたは撮像モダリティから直接、迅速に効率的に画像を捕捉することができる。本発明は、任意の臨床環境内にネットワーク・デバイスとして設置することができる。本発明は、任意のパーソナル・コンピュータ・モニタまたはラップトップ・パーソナル・コンピュータ・モニタを画像閲覧ステーションにする。MDRは、いつでも受信モードになっているが、このことは、いつでも撮像データを捕捉することができることを意味する。MDRは、ディスクに個々の(個別患者モード)または複数の(保管モード)画像検査を記録することができる。
図2は、本発明の医用デジタル記録装置10のブロック図である。MDR10は、ユーザ・インタフェース26、撮像モダリティ・インタフェース28、ネットワーク・インタフェース30、および電力インタフェース32を含む。好適には、ユーザ・インタフェース26は、その上に電子回路を含むキーパッド・プリント回路基板34、およびその上に電子回路を含むディスプレイ・プリント回路基板36を含むことが好ましい。また、ユー
ザ・インタフェース26は、パワー表示器38および状態表示器40も含む。
ザ・インタフェース26は、パワー表示器38および状態表示器40も含む。
MDR10の後面パネルを示す図4は、撮像モダリティ・インタフェース28、ネットワーク・インタフェース30、および電力インタフェース32を最もはっきり示す。撮像モダリティ・インタフェース28は、医用撮像モダリティから複数のビデオ信号を受信する。MDR10は、医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を受信し、この複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するために、医用撮像モダリティと結合しているフレーム・グラバまたはビデオ撮像装置42を含む。MDR10は、さらに、着脱可能媒体上に複数のデジタル画像を記録するために、ビデオ撮像装置42と結合しているメディア・ライタ44を含む。また、MDR10は、撮像モダリティ・インタフェース28と結合している、その上にCPU48が設置されているコンピュータ46、ビデオ撮像装置42、およびシステムの動作を制御するためのメディア・ライタ44も含む。好適には、ユーザ・インタフェース26は、コンピュータ46、撮像モダリティ・インタフェース28、ビデオ撮像装置42、およびシステムの動作を制御する際にユーザ入力を可能にするためのメディア・ライタ44と結合することが好ましい。MDR10は、さらに、外部AC電力源から電源を受け取る内部電源50、その上に複数のデジタル画像を記憶するための内部ハード・ドライブ52、およびMDR10の内部構造を冷却するためのファン54を含む。
内部電源50は、コンピュータ46、フレーム・グラバ42、ハード・ドライブ52、メディア・ライタ44、およびディスプレイ36と結合していて、これらに電源を供給する。ディスプレイ36は、キーパッド34、パワー表示器38および状態表示器40、電源50およびコンピュータ46と結合している。メディア・ライタ44は、電源50およびコンピュータ46と結合している。ハード・ドライブ52は、電源50およびコンピュータ46と結合している。フレーム・グラバ42は電源50およびコンピュータ46と結合している。
図3は、本発明のMDRの動作を制御する前面パネル・ユーザ・インタフェース26の図面である。好適には、MDRユーザ・インタフェース26は、LED背面照明を含むLCDディスプレイ56、およびMDRの動作を制御するための複数のプッシュボタン60を含むキーパッド58、パワー表示器38、状態表示器40、およびメディア・ライタ44内に着脱可能媒体を挿入し、そこから取り出すための開口部62を含むことが好ましい。LCDディスプレイ56は、MDRの現在の状態を表示する。電源コードを含むAC電力源にAC電源コネクタ66を差し込むことによりMDRに電源を供給し、電源スイッチ64をオンにした後で、パワー表示器38が点灯し、MDRが自動的に初期化する。医用撮像モダリティからMDRへのデータの転送が操作者によりスタートする。
図4は、撮像モダリティ・インタフェース28、ネットワーク・インタフェース30、および電力インタフェース32を含むMDRの後面パネル68の図面である。好適には、後面パネル68は、またファン54、オン/オフ電源スイッチ64、AC電源コネクタ66、シリアル通信コネクタ68、マウス・コネクタ70、キーボード・コネクタ72、VGAコネクタ74、システムをネットワークに接続するためのLANコネクタ30、USBコネクタ76、および複数のビデオおよびオーディオ・コネクタ28を含むことが好ましい。複数のビデオ・コネクタは、撮像モダリティからのRGBSビデオ・イン、およびディスプレイへのRGBSビデオ・アウト用のRGBSコネクタ78、撮像モダリティからのS−VideoインおよびディスプレイへのS−Videoアウト用のS−Videoコネクタ80、撮像モダリティからの複合カラーまたはモノクロ・ビデオ・インおよびディスプレイへの複合カラーまたはモノクロビデオ・アウト用の合成ビデオ・コネクタ82、撮像モダリティからオーディオ出力するためのものであり、スピーカにオーディオ入力するためのものであるオーディオ・コネクタ84、および撮像モダリティまたは撮像モ
ダリティのフットスイッチからの接続用のリモート露出コネクタ86を含む。
ダリティのフットスイッチからの接続用のリモート露出コネクタ86を含む。
好適には、MDRは、複数のアナログ・ビデオ入力、および少なくとも2つのオーディオ・チャネル入力を受け入れることが好ましい。大部分の従来技術の映像記録装置は、640×480ラインのS−Video、または色合成ソースのような放送ビデオ・フォーマットに限定される。MDRは、最高1600×1200ラインの医用ビデオ・ソース、モノクロ・ビデオ・ソース用の120MHzピクセル・クロック周波数、RGBカラー・ソース用の50MHzピクセル・カラー周波数の全範囲を記録することができる。MDRは、また、インタレース方式またはノンインタレース方式のビデオ・ソースおよび最高1280×1024の解像度のVGA信号を記録することができる。MDRは、また、S−Videoおよび色合成ソースのような放送規格フォーマットを記録することができる。MDRの入力範囲は広いので、元のソースと同じ画像を再生することができ、走査変換の欠陥または画像の解像度の劣化を起こさない。
MDRは、画像の品質を劣化させないでDVDにビデオ記録を提供し、元の画像検査データの出力と同じ出力を提供することができる。好適には、各着脱可能記録媒体(DVDまたはCD)は、高解像度のビデオ・ソースからDICOMフォーマットで記録することが好ましい。MDRは、もっと解像度の低いS−Videoまたは複合映像源からの記録に限定されない。それどころか、撮像モダリティから最高の帯域幅で撮像データを受信し、記録するので、各検査コピーは元の画像に正確に似たものになる。MDRが記録した画像は、ビデオ・テープ、S−VideoおよびMPEG画像より遥かに優れている。優れた画像品質は、心臓病学、血管形成、脈管および整形外科用途で使用すると特に有利であり、また任意のポータブル撮像モダリティ用に使用すると特に有利である。
図5は、本発明の医用デジタル記録装置10のディスプレイ56の図面である。ディスプレイ56は、MDRの現在の状態を示す。例えば、ディスプレイ56は、ディスク状態88(ディスクなし、ディスク挿入済み、挿入ディスクのタイプ)、MDR活動90(活動していない、媒体チェック、ディスク排出、シネ長さ、フレーム・レート)、現在の活動終了の推定時間92、使用できるディスク・スペース94、およびMDRビデオ入力のところにビデオ信号が存在するかどうか96を含む。
好適には、MDRは、少なくとも2つの動作モード、すなわち、保管モードおよび個別患者モードを有することが好ましい。保管モードの場合には、画像が捕捉され、着脱可能媒体に自動的に書き込まれる。個別患者モードの場合には、選択した患者からの画像だけが、着脱可能媒体に書き込まれる。
図6A〜図6Cは、保管モード中の記録プロセスを示す本発明の医用デジタル記録装置10のディスプレイ56の図面である。保管モードの場合には、MDRの前面パネル上の排出ボタンを押し、ディスクをインストールし、ディスク排出ボタンをもう一度押すと、MDR内にディスクが挿入される。ディスクがフォーマットされていない場合には、MDRは自動的にディスクをフォーマットする。ディスクがフォーマットされると、MDRは図6Aに示す情報を表示する。新しい検査をスタートするには、「新しい患者」ソフト・キー100を押す。患者データの入力は、MDRの構成により異なる。患者情報が確認されると、MDRは、接続されたホストからの画像を捕捉することができる。検査から抜け出すには「キャンセル」ソフト・キー102を押す。シネ設定スクリーンにアクセスするには、下矢印ボタン104を押す。新しい検査のための画像の捕捉をスタートするには、「記録」ソフト・キー106を押す。画像の記録をストップするには、「ストップ」ソフト・キー108を押す。「ストップ」ソフト・キー108を押さないと、シネ長さの値に達した場合に画像の捕捉がストップする。現在の検査を終了するには、「検査終了」ソフト・キー110を押す。
図7A〜図7Cは、個別患者モード中の記録プロセスを示す本発明の医用デジタル記録装置10のディスプレイ56の図面である。MDRが個別患者モード用に構成されている場合には、個別患者からの画像ファイルが、着脱可能媒体に書き込まれる。患者の検査のリストを閲覧するには、「検査マネージャ」ソフト・キー112を押す。検査が受付順にリストの形で表示される。ディスク上の患者のリストを閲覧したい場合には、「検査マネージャ」ソフト・キー112を押す。着脱可能ディスクに書き込む患者の検査を検索したい場合には、上矢印ボタン114または下矢印ボタン116を押す。患者の検査が強調表示されたら、リムーバブル・ディスクへの転送を初期化するために、「ディスクへの記録」ソフト・キー118を押す。特定の患者の検査の詳細を閲覧したい場合には、患者名およびIDを強調表示し、入力ボタン120を押す。
ディスクを終了するために、MDRユーティリティ・メニュー項目を使用することができる。ユーティリティ・メニューは、また、現在のMDRの設定、シリアル番号、CPU温度、およびソフトウェア・バージョンを閲覧するために使用することができる複数の情報画面を含む。ユーティリティ・メニューにアクセスするには、MDRのディスプレイが「ディスク書込みプロセス」画面を表示した場合に、下矢印キーを押す。
MDRシネ・パラメータ画面にアクセスするには、MDRユーティリティ・メニューを入力し、「シネ」選択を強調表示するために矢印ボタンを押し、次に、入力ボタンを押す。シネ・パラメータ画面に、現在のシネ長さおよびフレーム・レートが表示される。変更するパラメータを選択するには、上および下矢印ボタンを押す。次に、パラメータを編集するために「入力」ボタンを押す。シネ長さを変更するには、上および下矢印ボタンを押す。フレーム・レートを変更するには、「入力」ボタンを押す。
MDRディスク・ユーティリティ機能にアクセスするには、MDRユーティリティ・メニューを入力し、「ディスク」選択を強調表示するために上および下矢印ボタンを押す。「終了」画面が、操作者に「終了を継続しますか?」とプロンプトする。続行するには「OK」を選択し、抜け出すには「キャンセル」を選択する。終了プロセスは、ディスクにDICOMビューア・アプリケーションのようなビューア・アプリケーション・プログラムを書き込むことができ、ディスクを他のCDまたはDVDドライブと互換性を有するようにする。このビューア・アプリケーションにより、DICOMビューアを有していないパーソナル・コンピュータ上で、ディスクにすでに書き込まれているDICOM画像を閲覧することができる。MDR上で、CDまたはDVDにログ・ファイルをコピーすることができるログ・ユーティリティ機能を使用することもできる。
MDRは、システム設定メニューを通して操作者の好みおよびビデオ撮像用に構成されている。システム設定メニューには、矢印ボタンおよび「入力」ボタンを押すことによりアクセスすることができる。MDRは、ボタンが押されている間、「ディスク書込み進行中」画面を表示しなければならない。左右の矢印ボタンは、設定メニュー内をナビゲートするために使用することができる。「入力」ボタンは、強調表示したメニュー項目を選択するために使用することができる。上および下矢印ボタンは、選択した項目の値を変更するために使用される。「OK」ソフト・キーは、変更をセーブするために使用され、または「キャンセル」ソフト・キーは、変更をセーブしないで設定メニューから抜け出すために使用される。
本発明のMDRを使用すると、ビデオ記録プロセスが簡単になり、ユーザはボタンに触れることにより、またはフットスイッチを使用することにより、静止画像、ループおよびシネを容易に記録することができる。遡り記録(retrospective record)および見込み記録(prospective record)モードの両方を有し
ているので、所望のイベントの直前または直後の画像データのユーザ指定の秒間または分間の捕捉がサポートされる。またMDRを使用すれば、長い動的ラン(dynamic run)を連続的に直線的に記録することができ、またはストリーミング・ビデオ・データから直接1つのフレームをワンボタンで捕捉することができる。MDRは、ユーザが観察および診断に集中している場合に、効率的に自動的に作業している間に画像記録プロセスを変換する。
ているので、所望のイベントの直前または直後の画像データのユーザ指定の秒間または分間の捕捉がサポートされる。またMDRを使用すれば、長い動的ラン(dynamic run)を連続的に直線的に記録することができ、またはストリーミング・ビデオ・データから直接1つのフレームをワンボタンで捕捉することができる。MDRは、ユーザが観察および診断に集中している場合に、効率的に自動的に作業している間に画像記録プロセスを変換する。
MDR記録ディスクを使用すれば、数秒の重要なデータを入手するために、退屈で時間がかかるレビューおよび巻き戻しプロセスを行わないですむ。MDRが有する種々の記録モードを使用することにより、CDまたはDVD上に捕捉した重要でない画像データの量が低減し、ユーザは最も重要な臨床データに集中することができる。また、MDRがDVDまたはCDメディアに記録するので、任意のパーソナル・コンピュータをレビュー・ステーションとして使用することができる。
図8は、DICOMアプリケーションの本発明の医用デジタル記録装置10のアプリケーション・データのフローチャート122である。MDRは、種々のDICOMサービス・オブジェクト・ペア(SOP)インスタンス124により、CDまたはDVDメディア上に記録する。MDRは、種々の情報オブジェクト定義(IOD)を処理することができる。SOPインスタンスは、ネットワークを介してDICOMアプリケーション・エンティティ(AE)からの要求として受信され、サービス・クラス・ユーザ(SCU)として機能し、種々の記憶サービス・クラスのうちの1つを要求する。記憶アプリケーション126は、種々の記憶SOPクラスに対してサービス・クラス・プロバイダ(SCP)としての働きをする。MDRは、ネットワークを介して記憶アプリケーション126が入手した種々のSOPインスタンスを含むことができる内部ハード・ドライブを使用するローカル・ストレージを有する。メディア記録装置アプリケーション128は、下記の記憶媒体130、すなわち、CD−R、CD−RW、DVD+RおよびDVD+RWのうちの任意の媒体上に新しいDICOMファイル・セットを生成するためにFSCとして機能することにより、媒体を初期化することができる。MDRの設計はモジュラ・タイプであり、MDRは、CDだけ、DVDだけ、またはCD/DVDの組合せドライブと一緒に構成することができる。MDRは、DICOMファイル・セットを初期化し、媒体上に特定のSOPインスタンスを書き込む。書き込まれたSOPインスタンスは、サポートされ、使用しているアプリケーション・プロファイルの基準と一致するインスタンスに限定される。MDRは、2つのアプリケーション・エンティティ、すなわち、メディア記録装置アプリケーション128および記憶アプリケーション126を有する。メディア記録装置アプリケーション128は、1枚のCD/DVDメディアを初期化し、媒体上に新しいDICOMファイル・セットを書き込む。メディア記録装置アプリケーション128は、また、1枚のCD/DVDメディア上のファイル・セットのディレクトリ・リストを表示する。記憶アプリケーション126は、種々のDICOMストレージ・サービス・クラスに対してサービス・クラス・プロバイダとして機能し、MDRがネットワークを介してSOPインスタンスを受信できるようにする。
MDRは、1枚のDVD上で4.35GBの記憶域を提供し、その内部ハード・ドライブ上で最大40GBの記憶域を提供する。テープ記録固有のアーティファクトに妨害されずに、画像を記憶し、検索することができ、任意のワークステーション上で閲覧することができる。MDRは、また、CDおよびDVDメディア上にも記録する。
MDRは、主として、ソースからアナログ・ビデオを変換し、それをDICOMフォーマットでDVDメディアに書き込むように設計されている。MDRが記録した媒体は、DICOMの10部に対して互換性を有し、医用アーカイブおよびワークステーションが画像データに直接アクセスできるようにする。MDRは、また、任意のパーソナル・コンピ
ュータからレビューするために、各ディスク上にDICOMビューアを設置する。
ュータからレビューするために、各ディスク上にDICOMビューアを設置する。
MDRは、動的医用撮像のワークフローに一致するように設計されている種々の記録モードを含む。MDRは、操作者またはユーザにより下記のモード、すなわち遡りモード、見込みモード、シーケンシャル・モードまたはスナップショット・モードで画像を記録するように設定することができる。他のすべての従来技術の映像記録装置は、時系列で発生する場合、他の画像の後にある画像の順次捕捉したすべての画像を順次記録するように設計されている。対照的に、MDRは、特定の時間およびフレーム・レートで記録するように設定することができ、「記録」ボタンを押した場合には、着脱可能記録媒体に、遡り画像(すでに時間が経過した画像)または見込み画像(将来発生する画像)を書き込むように設定することができる。さらに、動的画像を、ソースを第1の中断またはフリーズ・フレーミングなしで、静止画像として捕捉することができる1つのフレームの高解像度のスナップショット画像として閲覧することができる。MDRは、また、シーケンシャルに画像を捕捉し、記録するために、「記録」、「ポーズ」および「ストップ」ボタンを押すことにより従来の方法で使用することができる。
イベントが発生した後で情報を記録する動作である遡りキャプチャ・モード中、ユーザは、MDR上で10分のバッファを生成するために、例えば、10分のキャプチャ時間を設定することができる。それ故、例えば、ユーザが患者の肝臓上で超音波を使用している間、ユーザは、発見するのに25分かかるあるものを探すことができるが、ユーザが探していたものを発見した場合には、ユーザはストップさせ、25分全部ではなく、検査の最長10分だけを記録することができる。
MDRは、また、光学式文字認識の1つの形である自動文字認識(ACR)を含む。ACRを使用すれば、患者名、ID番号および登録番号(accession number)をビデオ・ソースからリアルタイムで抽出し、デジタル・テキスト・フィールドに変換することができる。テキスト・フィールドは、再生中、参照、データベース管理およびデータ検索を容易に行うことができるようにするために、リムーバブル・ディスク上のファイル・ヘッダ・データ内に正しく入れられる。すなわち、ACRは、ビデオ情報から患者名、ID番号、および登録番号を識別し、その情報を画像データと一緒にDICOMファイル内に入力する。このことは、操作者が、システム内にこの情報を手動で入力する必要がないことを意味する。MDRシステムが内蔵しているソフトウェア・アルゴリズムにより、ビデオ信号からデータが読み出される。
MDRは、患者の画像および情報へのアクセスを規制するための多数のツールを提供することにより、HIPAA(医療保険および患者への説明責任に関する法律)に適合することを念頭において設計されている。従来技術の映像記録装置は、ほとんどHIPAA要件を無視してきた。本発明のMDRは、着脱可能な記録済み媒体上での操作者ログイン、パスワード保護、およびHIPAA肯定応答画面を必要とする特定のHIPAAコンプライアンス機能を内蔵している。MDRは、健康管理プロバイダが正しい場所に有することができる任意のHIPAA実施とよく適合する。
好ましい実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなしに、実施形態に種々の置換、変更および省略を行うことができることを理解することができるだろう。それ故、上記説明は例示としてだけのものであって、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を制限するものではない。
Claims (45)
- デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するためのシステムであって、
医用撮像モダリティから複数のビデオ信号を受信するための医用撮像モダリティ・インタフェースと、
前記医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を捕捉し、前記複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するために、前記医用撮像モダリティと結合しているビデオ撮像装置と、
着脱可能媒体上に前記複数のデジタル画像を記録するために、前記ビデオ撮像装置と結合しているメディア・ライタと、
前記システムの動作を制御するために、前記医用撮像モダリティ・インタフェース、前記ビデオ撮像装置、および前記メディア・ライタと結合している、CPUが設置されているコンピュータと、
前記システムの動作を制御する際に、ユーザが入力できるようにするために、前記コンピュータ、前記医用撮像モダリティ・インタフェース、前記ビデオ撮像装置、および前記メディア・ライタと結合しているユーザ・インタフェースと、
を備えるシステム。 - 前記システムをネットワークに接続するためのネットワーク・インタフェースをさらに備える請求項1に記載のシステム。
- 複数のデジタル画像を記憶するためのハード・ドライブをさらに備える請求項1に記載のシステム。
- 前記システムを電力源に接続するための電力インタフェースをさらに備える請求項1に記載のシステム。
- 前記電力源から入力を受信し、前記システムに電源を供給する電力源をさらに備える請求項4に記載のシステム。
- 前記医用撮像モダリティ・インタフェースが、複数のビデオ入力およびビデオ出力を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記医用撮像モダリティ・インタフェースが、少なくとも1つのオーディオ入力およびオーディオ出力を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記医用撮像モダリティが、固定または静的医用撮像モダリティである請求項1に記載のシステム。
- 前記医用撮像モダリティが、携帯型医用撮像モダリティである請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のビデオ信号が、インタレース方式およびノンインタレース方式のビデオ信号を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のビデオ信号が、RGBビデオ信号を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のビデオ信号が、S−Videoビデオ信号を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記複数のビデオ信号が、複合カラーまたはモノクロ・ビデオ信号を含む請求項1に記載
のシステム。 - 前記複数のビデオ信号が、VGAビデオ信号を含む請求項1に記載のシステム。
- 前記メディア・ライタがCDライタである請求項1に記載のシステム。
- 前記メディア・ライタがDVDライタである請求項1に記載のシステム。
- 前記着脱可能媒体がCDである請求項1に記載のシステム。
- 前記着脱可能媒体がDVDである請求項1に記載のシステム。
- 前記コンピュータが、前記システムの動作を制御するための、インストールされているソフトウェアを含む請求項1に記載のシステム。
- 前記ソフトウェアが、再生のための前記着脱可能媒体上にDICOMビューア・アプリケーションをインストールする請求項19に記載のシステム。
- 前記DICOMビューア・アプリケーションが、少なくとも1つのファイル・エクスポート・ユーティリティ、少なくとも1つの電子メール・ユーティリティおよび少なくとも1つの印刷ユーティリティを含む請求項20に記載のシステム。
- 前記ユーザ・インタフェースがディスプレイを含む請求項1に記載のシステム。
- 前記ユーザ・インタフェースが、プッシュボタンを備えるキーパッドを含む請求項1に記載のシステム。
- デジタル記録媒体上に医用画像データを記録するための方法であって、
医用撮像モダリティから複数のビデオ画像を受信するステップと、
前記医用撮像モダリティから前記複数のビデオ画像を捕捉するステップと、
前記複数のビデオ画像を複数のデジタル画像に変換するステップと、
着脱可能媒体上に前記複数のデジタル画像を記録するステップとを含む方法。 - 前記複数のビデオ画像が、デジタル化され、医用デジタル適合フォーマットでDVDに書き込まれる請求項24に記載の方法。
- 前記医用デジタル適合フォーマットが、DICOMフォーマットである請求項24に記載の方法。
- 前記複数のデジタル画像が、連続的に記録される請求項24に記載の方法。
- 前記複数のデジタル画像が、先を見越して記録される請求項24に記載の方法。
- 前記複数のデジタル画像が、過去を遡って記録される請求項24に記載の方法。
- 前記複数のデジタル画像が、スナップショット・モードで静止画像として記録される請求項24に記載の方法。
- 前記複数のデジタル画像が、特定の時間に特定のフレーム速度で記録される請求項24に記載の方法。
- 前記複数のビデオ画像が、インタレース方式およびノンインタレース方式のビデオ画像を含む請求項24に記載の方法。
- 前記複数のビデオ画像が、RGBビデオ画像を含む請求項24に記載の方法。
- 前記複数のビデオ画像が、S−Videoビデオ画像を含む請求項24に記載の方法。
- 前記複数のビデオ画像が、複合カラーまたはモノクロ・ビデオ画像を含む請求項24に記載の方法。
- 前記複数のビデオ画像が、VGAビデオ画像を含む請求項24に記載の方法。
- 前記着脱可能媒体上にDICOMビューア・アプリケーションを自動的にインストールするステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
- 患者名、ID番号、および登録番号を抽出し、前記複数のビデオ画像からリアルタイムでデジタル・テキスト・フィールドに変換することができる自動文字認識を前記複数の記録済みデジタル画像に適用するステップをさらに含む請求項37に記載の方法。
- 前記デジタル・テキスト・フィールドが、再生の際に、参照、データベース管理およびデータ検索を容易に行うことができるように前記着脱可能媒体上のファイル・ヘッダ内に置かれる請求項38に記載の方法。
- HIPAAコンプライアンス機能を、前記記録済みの着脱可能媒体上に、操作者ログイン、パスワード保護、およびHIPAA肯定応答画面を含む前記複数の記録済みのデジタル画像に追加するステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
- 前記着脱可能媒体が満杯になるか、操作者により取り外されるまで、前記複数のデジタル画像を連続的に記録する複数の保管モードにより、着脱可能媒体上に前記複数のデジタル画像を記録するステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
- 任意の記録しなかったデジタル画像が、新しい着脱可能媒体上に記録するためのハード・ドライブ上に記憶される請求項41に記載の方法。
- DICOMビューア・アプリケーションと一緒に、着脱可能媒体毎に1人の患者の記録を記録する個別患者モードにより、着脱可能媒体上に前記複数のデジタル画像を記録するステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
- 前記医用撮像モダリティから少なくとも1つのオーディオ入力を受信するステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
- 前記医用撮像モダリティまたはフットスイッチから遠隔露出を受信するステップをさらに含む請求項24に記載の方法。
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