JP2007515710A - コンピュータ援助検知ワークフロー及びユーザインタフェース - Google Patents

コンピュータ援助検知ワークフロー及びユーザインタフェース Download PDF

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Abstract

自動検知システムのためのワークフローとユーザインタフェース。コンピュータ援助検知システムのためのユーザインタフェース方法は、(a)一以上のデジタル画像を有する画像ケースにアクセスするステップと、前記一以上のデジタル画像のためのビューオリエンテーションを識別するステップと、(b)前記一以上のデジタル画像のそれぞれに対するビューオリエンテーションを識別するステップと、(c)前記一以上のデジタル画像のそれぞれの処理のためのアルゴリズムサーバに前記画像ケースを送信して該画像ケースのためのコンピュータ援助検知報告書を生成するステップと、(d)コンピュータ援助検知報告書のそれぞれをオペレータが見るために選択できるような複数のコンピュータ援助検知報告書を整理するようにされた報告システムを提供するステップと、(e)該コンピュータ援助検知報告書を前記報告システムに自動的に送信するステップと、(f)前記オペレータが見るために前記コンピュータ援助検知報告書を選択することを可能にするステップと、(g)該選択されたコンピュータ援助検知報告書をディスプレイに表示するステップとを備えている。

Description

本発明は、自動検知アプリケーションのワークフロー及びユーザインタフェースに係り、特にコンピュータ援助検知(CAD)アルゴリズムサーバへのフィルム又はデジタルデータの入力を促進し、放射線科医に検知報告書を提供するためのシステムに関する。
コンピュータ援助検知(CAD)は、観察による解析に依存する従来の画像診断方法を補足することにより、健康/医学の実務者を援助するために使用されている。
X線乳房撮影フィルム又はデジタル画像のCAD解析は、従来のX線フィルムのデジタル化又はデジタルデータの移入、及び異常を示しているかもしれない乳房の候補領域を示すCAD報告書を作成するCAD処理サーバを用いた入力デジタル画像の処理を含む。
周知のタイプのX線乳房撮影検査は無症候の患者に行なわれるスクリーニング検査である。典型的には、(異なる視野角で撮影された)何枚かの乳房撮影写真が、各乳房の全体積を覆う一組の画像を提供するために必要である。北アメリカのある方法では、頭尾(CC)平面、内外斜(MLO)平面に沿ってそれぞれ撮影された4個のビュー(各乳房毎に2つのビュー)を得る。しかし、特別の環境では、標準の4個のビューとは異なる多くのビューを得ることが必要かもしれない。特別の環境では、症候性の患者の検査も含まれる場合もあり、その場合放射線科医は標準のCC軸及びMLO軸とは異なる軸に沿った、一又は複数の追加のビューが必要となる場合もある。
従来の画像診断法方法を補足するために臨床のワークフロー中のCADの使用を統合するワークフロー及びユーザインタフェースに対する需要が存在する。
米国特許出願公開第2004/0024292号明細書 米国特許出願公開第2004/0102689号明細書 米国特許出願公開第2004/0165792号明細書
本発明の目的は、既存の臨床環境の中で使用することができるコンピュータ援助検知(CAD)の適用のための統合されたワークフロー及び簡単なユーザインタフェース技術を提供することである。
提供されるすべての目的は、説明のための例によってのみ与えられ、これらの目的は本発明の一以上の実施の形態の典型的ものであり得る。開示された発明によって本質的に達成される他の望ましい目的及び利点は、当業者にとって自ら生じるか、あるいは明らかであり得る。本発明は添付の特許請求の範囲により規定される。
本発明は、一組の乳房撮影写真の画像を得て、CADアプリケーションに送り、結果を提供する方法を提供する。この方法は、タブを付けて着色したセパレータシートによって整理された乳房撮影写真フィルムの組をデジタル化するか、又は多数のデジタル乳房撮影写真の画像の検査を移入するステップと、自動画質制御(QC)ステップと、アルゴリズムサーバ送付して画像の組を処理するステップと、そして、ユーザが望む配置を有するデジタル画像に関するソフトコピー形式又はペーパーコピー形式を生じるCADを提供するステップ(ハンギングプロトコル)とを有する。 このアプリケーションがスクリーニング環境で用いられるときは、その結果は、非常に簡単なユーザの対話により順次アクセスできる。
本発明の一つの態様によれば、自動検知システムのためのワークフロー及びユーザインタフェースのための方法及びシステムが提供される。コンピュータ援助検知システム用のユーザインタフェース方法は、(a)一以上のデジタル画像を有する画像ケースにアクセスするステップと、(b)前記一以上のデジタル画像のそれぞれのためのビューオリエンテーションを識別するステップと、(c)前記一以上のデジタル画像のそれぞれを処理して前記画像ケースのためにコンピュータ援助検知報告書を生成するためのアルゴリズムサーバに前記画像ケースを送信するステップと、(d)各コンピュータ援助検知報告書をオペレータが見るために選択できるこれらの複数のコンピュータ援助検知報告書を整理するようにされた報告書システムを提供するステップと、(e)前記報告書システムに前記コンピュータ援助検知報告書を自動的に送信するステップと、(f)オペレータが見るために前記コンピュータ援助検知報告書を選択できるようにするステップと、(g)前記選択されたコンピュータ援助検知報告書をディスプレイ上に表示するステップとを備えている。
本発明の上述した目的及び他の目的、特徴、並びに利点は、添付した図面に示されているような本発明の望ましい実施の形態についての以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。本発明の更に一層の特徴と利点とは、添付した図面と組み合わせて解釈される以下の詳細な説明から明らかとなろう。
下記は、本発明の望ましい実施の形態の詳細な説明であり、そして、いくつかの図のそれぞれにおいて同一の参照番号が同一の構造要素を識別する複数の図を参照する。
本発明は、自動検知システムのためのワークフロー及びユーザインタフェースのための方法及びシステムに関する。
以下の説明において、本発明の特徴は、乳房撮影スクリーニングプログラムに対して最適化された代表的実施の形態を用いて説明される。しかし、本発明は決してこのような実施の形態に制限されるものではないことは理解されるであろう。事実、本発明は医学的画像形成の多くの分野で等しく適用可能である。
本発明の方法を実施するために用いられるシステムの実施の形態は、図1及び図2に概略的に表わされる。このシステムは、一般的に、ケース入力システム(CIS)、CADアルゴリズム(アルゴリズムサーバ)及びレポートステーション(RS)を有している。CISはデジタル化された画像を得て、品質管理を行ない、自動的にビューオリエンテーションを認識し、ラベル識別子を抽出し、アルゴリズムサーバ(のケース)にデジタル画像を送信する。CISは、(デジタイザを含む)システムのためのルーチン保守を実行し、活動ログを提供し、データリポジトリにリンクして獲得したデジタル画像を格納することもできる。
同じ患者についての所定の検査の一部として得られた画像を集めてグループ化し、ケースを形成することができる。一つのケースは一又は数個のフィルム画像から構成することができる。セパレータシートは、典型的には、デジタイザに置かれたケースを分離するために使用される。CISは自動的にセパレータシートを検知し、1ケースとして2枚のセパレータシート間のフィルムを整理する。セパレータシートは着色し、タブを付け、ユーザによって容易に識別できるようにされる。CISによって認識される固有のパターンもセパレータシート上に付けられている。通し番号等の固有の識別子もセパレータシート上に設けることができる。タブは、セパレータシートの上面に沿って異なる場所に付けられ、ユーザが何枚のケースが一緒に積み重なっているか分かるようにする。ケースはバーコードによって識別される。CISは、既存の、すなわち市販の、バーコードを使用して、各ケースをそれらのデジタル画像に対して識別する。バーコードは、CAD工程中ケースを追跡して、RSで容易く確認できるようにする。どんなバーコードも利用できない場合、識別コードを入力するための数値キーパッドが提供され、あるいは、内部識別コードが各ケースに対して自動的に生成される。
バーコードが一旦各ケースに対して読み取られると、フィルムは任意の順に積み重ねることができる。その後、ケースはセパレータシートによって分離され、デジタイザ上に積み重ねられる。一度積み重ねられると、ケースは自動的にキューに入れられ、走査されることになる。
各ケースが走査された後、各フィルムのオリエンテーション(面とビュー)が自動的に決定され、検証のためにユーザに示される。患者ラベルがフィルムから抽出され、ユーザに表示される。ケースが品質管理を通る場合、そのケースは、アルゴリズムサーバに自動的に送られるか、そうでなければ、ユーザは、手動で品質管理を無効にして、そのケースをアルゴリズムサーバに送る選択肢を有する。
図3A〜3Gは、本発明に係るケース入力ステーション(CIS)のユーザインタフェースを示す。より詳細には、図3A〜3GはCISのためのディスプレイの典型的なディスプレイ画面を示している。
図3Aを参照すると、ユーザは走査画面中に走査キューを見ることができ、それはバーコード又は手動のキー入力によって満たされている。走査キューは視覚的に表示され、また、ケースが一旦走査されれば、そのデジタル画像は、例えば、(マウス型の装置を使用している場合には)それをクリックするか、(タッチ画面ディスプレイを使用している場合には)画面に触れることにより、それを選択して見ることができる。キューは、また、ケースを挿入できるようにし、「ラッシュ(RUSH)」ボタン/部材10を用いて直ちにケースを操作できるようにする。他の部材により、更に別の操作、例えば「クリア(CLEAR)」11、「ヘルプ(HELP)」12及び「エクジット(EXIT)」13、ができる。ディスプレイ領域14は、動作の状態についての情報を提供できる。
図3Aの上端にある「スキャン(Scan)」として示されるタブ/マーカ15は、ユーザがユーザインタフェースの走査部内で操作していることをユーザに示す指示である。
図3Bに示すように、ひとつのケースが走査されるとき、画像が回転し、「積層(stacked)」モードで表示される。これは、図3B中画面の右側の窓に示される。デジタル画像は、それらが走査されるのと同じ順序で堆積されている。このモードは、画像の進度をそれらが走査されるにつれて画面の底部の進度バー中に示す。
一度ケースが終了すると、すべての画像が再分類され、再度方向付けられ、その後、(図3Cにしめすように)表示され、ビューが消去されて次のケースのための余地ができる。終了したケースは、キュー中のその名前を選択/クリックすることにより見ることができる。
ここで、図3Dに移動して、ポップアップウィンドウ16が、最終的なオリエンテーション分類と共に、そのケースを示す。図3Dに示されるように、ポップアップウィンドウ(時々気球ウィンドウと呼ばれる)は画面に既に示された情報に重なる。ポップアップウィンドウは、画像qc(品質管理)及び状態(例えば、そのケースがアルゴリズムサーバに送られたか否か)についてユーザ情報を提供することができる。
(主画面の左側に示される)キュービューは、左欄に(図3Dの中でバーコード番号として示される)ケース識別子を、右欄にいくつかの状態のタイプを示す。ケースが最初に入力されたとき、その状態は「キューされた(Qued)」として示される。そして、ケースが一旦走査し始めると、その状態は「走査中(Scanning)」として示される。走査が一旦終了すると、その状態は「走査された(Scanned)」として示される。ケースが走査された後、その状態は、そのケースがCADに送られたか、あるいは送られなかったか(及び、好ましくはその理由)も示すであろう。例えば、そのケースがQC(品質管理)に失敗する場合、その状態はこれを反映するであろう。
CISの他の特徴には、(1)デジタイザ上のフィルムをステージするための大きなピクチャ命令、(2)タッチセンシティブヘルプポップアップウィンドウ、(3)デジタル化したフィルム及び走査状態のリアルタイムディスプレイ、(4)キュー中のケースを削除できること、(5)ケースをデジタル化中に中止できること、(6)ケース中の画像の数は設計できること、が含まれる。
図2Eの表示された画面の中に示されるように、CISはメンテナンス特徴を含むことができる。「メンテナンス(Maintenance)」として図3Eの上端に置かれたタブ/マーカ17は、ユーザがユーザインタフェースの保全部内で走査していることをユーザに対して示す表示である。
このメンテナンス特徴により、ユーザは、デジタイザの品質管理を含む、ただしそれに制限されるものではない、いくつかの一般的なシステム保守を行なうことができる。この画面により、ユーザは、「ウィザード(wizard)」スタイルで保全をすることができる。他の実施の形態も可能であり、これは当業者によって知られているであろう。
この画面を使用して、ユーザは、どの(もしあれば)テストを実行するかを選択することができる。前回のテストからの時間間隔を含めて、ただしそれに制限されることなく、様々な要因に依存するあるテストを実行するようにユーザを促すことができる。
そのテストは、手動でデジタイザを較正する能力を含むことができる。デジタイザの応答は、ファントムフィルム(例えばステップウェッジ)でテストすることもできる。既知の応答をするサンプル乳房撮影写真をデジタイザの応答のテストに使用することができる。他のテストは、雑音レスポンス、線型性、等質性、再現性等のデジタイザのその他の面を検証/テストすることができる。
ここで図3Fを参照すると、メンテナンス画面が、ちょうど走査された画像のディスプレイを含む図形の結果及び表と作図の形態の履歴結果をユーザに提供することができる。
図3Gに示すように、CISによって使用することができる別の画面はログ画面と呼ばれる。「ログ(Log)」として表され、図3Gの画面の上端に置かれたたタブ/マーカ18は、ユーザがユーザインタフェースのログ部内で操作していることのユーザへの表示である。
ログ画面を使用することにより、ケース入力の履歴を表示することができる。ケース識別子、走査状態、走査時間、QC結果、CAD状態等に関するデータをこのディスプレイ中に含めることができる。
図4A及び4Bは、レポートステーションを使用して、CAD結果を報告する際に使用することができる画面を示している。より詳細には、レポートステーション(RS)により、ユーザがCADマークを備えたデジタル化された画像を見ることができる。
図4Aを参照すると、RSのこの画面は検査リストを表示する。「検査リスト(Exam List)」として表され、図4Aの画面の底部に置かれたタブ/マーカ19は、レポートステーションの検査リスト部内でユーザが操作していることのユーザへの表示である。
この画面は利用可能なケースをすべて示すことができ、ユーザが、選択/クリックして特定のケースを選択することをできるようにする。利用可能なケースは様々な方法で分類できる。例えば、シーケンスのデジタル化により、分類されたケース識別子により、主導で規定したシーケンスにより、ケース識別子によって任意に、選択した患者識別ラベルによって任意に等により分類できる。
RSの別の画面は図4Bに示される。この画面は、(選択的に)CADマークを用いたケースの画像を示す。「CAD報告書(CAD Report)」として表され、図4Bの画面の底部に置かれたタブ/マーカ20は、ユーザが、レポートステーションのCAD報告部内で操作していることのユーザへの表示である。
この画面により、ユーザは、画像を選択し、より容易に見るためにそれを拡大させることができる。さらに、ユーザは、単一の選択/クリックで、次の又は前のケースに移動できる。(異常な候補位置を示すために画像上に配置された)CADマークを単一の選択/クリックで活性化/不活性化(すなわち、トグルスイッチのオンとオフ)できる。
この画面を使用してアクセスすることができる他の特徴は次のものを含むことができる:(1)患者の識別を確実にするために、患者ラベルを抽出し、高めること、(2)乳房組織をよりよく見るために自動的に画像のコントラストを正当化すること、(3)画像を遮断しないようにCADマーカに対する中空(透明)幾何学形を使用すること、(4)CADマーカのサイズ/形を修正する能力、(5)ユーザが、連続的な範囲にわたって感度及び特異性操作点を選択することができること、(6)ユーザが、CADマーカのトレードオフ数から、感度及び特異性操作点を選択できること、(7)ひとつのケース中の画像数が設定できること、(8)いくつかのハンギングプロトコルを指示する能力。
CADマークのディスプレイはハードコピー(つまり、印刷された)形式でも得ることがでる。RSの中の画面ディスプレイをこの特徴のために供給することができる。ユーザに画像をどのようにディスプレイするか(例えば、ハンギングプロトコル)の選択肢を提供するだけではなく、ユーザは、(中空/透明な物を含む)CADマーカの幾何学的形状を選択する能力、自動的な画像コントラストの向上の使用、及び患者ラベルを表示する能力をふくめて、印刷オプションを形成できる。
本発明に係るシステムの実施の一形態を示す図である。 本発明に係るシステムの実施の一形態を示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 本発明に係る典型的な獲得ユーザインタフェースを示す図である。 典型的な結果報告ユーザインタフェースを示す図である。 典型的な結果報告ユーザインタフェースを示す図である。

Claims (11)

  1. コンピュータ援助検知システムのためのユーザインタフェース方法であって、
    一以上のデジタル画像を有する画像ケースにアクセスするステップと、
    前記一以上のデジタル画像のためのビューオリエンテーションを識別するステップと、
    前記一以上のデジタル画像のそれぞれの処理のためのアルゴリズムサーバに前記画像ケースを送信して該画像ケースのためのコンピュータ援助検知報告書を生成するステップと、
    オペレータが見るために選択できる複数のコンピュータ援助検知報告書を整理するようにされた報告システムを提供するステップと、
    該コンピュータ援助検知報告書を前記報告システムに自動的に送信するステップと、
    前記オペレータが見るために前記コンピュータ援助検知報告書を選択することを可能にするステップと、
    該選択されたコンピュータ援助検知報告書をディスプレイに表示するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
  2. 請求項1に記載の方法であって、更に、前記画像ケースを自動的にアルゴリズムサーバに送信する前に、前記一以上のデジタル画像のそれぞれに品質管理アルゴリズムを自動的に適用するステップを更に備えたことを特徴とする方法。
  3. 請求項1に記載の方法であって、複数の画像ケースがアクセスされ、かつ各画像ケースがバーコードを含むことを特徴する方法。
  4. 請求項1に記載の方法であって、複数の画像ケースがアクセスされ、該複数の画像ケースがセパレータシートにより間隔を隔てられていることを特徴とする方法。
  5. 請求項1に記載の方法であって、前記画像ケースにアクセスするステップは、一以上のデジタル画像をデジタル化するステップを含み、前記方法は、前記デジタル化ステップの状態を前記ディスプレイ上に表示するステップを更に備えたことを特徴とする方法。
  6. 請求項1に記載の方法であって、前記画像ケースにアクセスするステップは、前記画像ケースをデジタル化するステップを含み、前記方法は、前記オペレータが前記画像ケースのデジタル化を優先的に行うことを可能にするステップを更に有することを特徴とする方法。
  7. 請求項1に記載の方法であって、前記画像ケースをアルゴリズムサーバに送信する前に、前記ビューオリエンテーションを確認するか再整理するステップを更に備えたことを特徴とする方法。
  8. 請求項1に記載の方法であって、前記オペレータが見るために前記ディスプレイ上に次のものの内少なくともひとつを表示することを可能にするステップを更に備えたことを特徴とする方法:(a)前記画像ケースのデジタル化履歴、(b)ケース識別子により分類される画像ケース一覧表、(c)走査状態により分類される画像ケース一覧表、(d)走査時間により分類される画像ケース一覧表、(e)品質管理指標により分類される画像ケース一覧表、(f)処理状態により分類される画像ケース一覧表。
  9. 請求項1に記載の方法であって、前記オペレータによる選択に基づいてなされる次の操作の内少なくともひとつを可能にするステップを更に備えたことを特徴とする方法:(a)保全動作、(b)スキャナ較正、(c)走査状態検証、(d)履歴一覧表の提供、(e)保全推奨の提供。
  10. コンピュータ援助検知システムのためのユーザインタフェース方法であって、
    各画像ケースが複数のデジタル画像を有する複数の画像ケースにアクセスするステップと、
    前記複数の画像ケースのそれぞれの処理のためのアルゴリズムサーバに前記複数の画像ケースを送信して該複数の画像ケースのそれぞれのためのコンピュータ援助検知報告書を生成するステップであって、送信シーケンスは、次の内の一つを選択するオペレータによりあらかじめ決定されるステップと:デジタル化シーケンス、ケース識別子の数字順、患者識別ラベルの数字順、主導規定シーケンス、
    コンピュータ援助検知報告書のそれぞれをオペレータが見るために選択できるような複数のコンピュータ援助検知報告書を整理するようにされた報告システムを提供するステップと、
    該コンピュータ援助検知報告書を前記報告システムに自動的に送信するステップと、
    前記オペレータが見るために前記コンピュータ援助検知報告書を選択することを可能にするステップと、
    該選択されたコンピュータ援助検知報告書をディスプレイに表示するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
  11. コンピュータ援助検知システムのためのユーザインタフェース方法であって、
    各画像ケースが複数のデジタル画像を有する複数の画像ケースにアクセスするステップと、
    前記複数の画像ケースのそれぞれの処理のためのアルゴリズムサーバに前記複数の画像ケースを送信して該複数の画像ケースのそれぞれのためのコンピュータ援助検知報告書を生成するステップと、
    複数のコンピュータ援助検知報告書を整理するようにされた報告システムを提供するステップであって、該コンピュータ援助検知報告書のそれぞれはオペレータが見るために選択できるステップと、
    該コンピュータ援助検知報告書を前記報告システムに自動的に送信するステップと、
    前記オペレータが見るために前記コンピュータ援助検知報告書の一つを選択することを可能にするステップと、
    該選択されたコンピュータ援助検知報告書をディスプレイに表示するステップとを備え、前記選択された報告書を表示するステップは、
    前記選択された報告書に対する前記関連付けられた画像ケースを決定するステップと、
    該関連付けられた画像ケースに対する患者識別子を決定するステップと、
    前記関連付けられた画像ケースの複数のデジタル画像のそれぞれに対して自動画像コントラスト正当化を行うステップと、
    CADマーカサイズを決定するステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
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