JP2013059493A - Ｘ線診断装置及び医用情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＤＳＲに関わる識別情報の登録漏れや登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減できるＸ線診断装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線を曝射するＸ線発生部と被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを支持体に支持した撮影部と、操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、撮影部によって得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに識別情報を特定する判断部と、登録した識別情報及び判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、を具備する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、循環器用などのＸ線診断装置及び医用情報処理方法に関する。

従来のＸ線診断装置（例えばアンギオ装置）では、被検体に対してＸ線を発生するＸ線発生部と、被検体を透過したＸ線を２次元的に検出しＸ線投影データを生成するＸ線検出部を備えている。Ｘ線発生部とＸ線検出部は、アーム（一般にＣアームと呼ばれる）に支持されており、Ｃアームを寝台上の被検体の体軸方向に移動、又は被検体の体軸周りに回転することで、被検体を様々な方向から撮影することができる。

またＸ線診断装置は、近年、血管内治療などにも活用されるが、長時間の透視を必要とする場合があるため、患者に対する被曝管理が求められている。被曝管理の実現方法の一つとして、ＲＤＳＲ（Radiation Dose Structured Report）と呼ばれるＤＩＣＯＭ規格の実装が推奨されるようになっている。ＲＤＳＲは、被曝に関する情報を構造化されたレポート形式にて特定のサーバへ出力し、サーバで被曝情報を管理するものである。

ＲＤＳＲの情報には、当該スタディ（検査）が診断目的か治療目的かといった検査用途（Procedure Intent)を指定するものがある。また収集した画像の撮影対象が患者なのか、画質管理のためのファントム像（画質管理画像：Quality Control Image）なのかを収集画像単位で指定するものがある。

特許文献１にはＸ線キャリブレーションファントムの一例が記載されている。

ところで、検査用途の識別情報や画質管理画像を識別する識別情報は、Ｘ線診断装置の操作者が都度判断して装置に登録する必要がある。しかしながら、登録操作に手間がかかったり、登録漏れや登録ミスが発生して、最終的に誤ったＲＤＳＲ情報がサーバへ送信されるおそれがある。

特開２００１−１４９３６３号公報

発明が解決しようとする課題は、ＲＤＳＲに関わる識別情報の登録漏れや登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減できるＸ線診断装置及び医用情報処理方法を提供することにある。

実施形態に係るＸ線診断装置は、Ｘ線を曝射するＸ線発生部と被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを支持体に支持した撮影部と、操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定する判断部と、前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、を具備する。

一実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図。 一実施形態においてＲＤＳＲ情報をサーバに転送する際の動作を示すフローチャート。 一実施形態における確認処理の表示画面の一例を示す説明図。 一実施形態における収集画像のサムネイルの表示例を示す説明図。 一実施形態において、サーバに転送されるＲＤＳＲ情報の一例を概略的に示す説明図。

以下、実施形態に係るＸ線診断装置について図面を参照して詳細に説明する。

（第1の実施形態）
図１は、一実施形態に係るＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。図１のＸ線診断装置１００は、例えばアンギオ装置と呼ばれるものであり、寝台１１に被検体Ｐを載置するようにし、寝台１１を挟むようにしてＣ型のアーム１２を配置している。アーム１２の一端部にはＸ線発生部１３を取り付け、アーム１２の他端部には、Ｘ線発生部１３に対向してＸ線検出部１５を取り付けている。

Ｘ線発生部１３は、Ｘ線管球１４を含み、Ｘ線制御部１８の制御のもとに動作する。Ｘ線管球１４は陰極（フィラメント）から放出された電子を高電圧によって加速してタングステン陽極に衝突させてＸ線を発生する。Ｘ線管球１４からのＸ線は被検体Ｐを透過してＸ線検出部１５で検出される。Ｘ線検出部１５は、例えば、被検体Ｐを透過して入射したＸ線を光学像に変換するＩ．Ｉ（Image Intensifier）１６と、撮像面に結像された光学像を電気信号（画像信号）に変換するＴＶカメラ１７で構成され、Ｘ線検出部１５から画像データを取得する。

被検体Ｐを載置する寝台１１は、寝台制御部１９によって高さや位置が制御される。アーム１２は、アーム制御部２０によって被検体Ｐの体軸の周りを所定の角度範囲内で回転し、かつ寝台１１に沿って移動可能である。Ｘ線制御部１８、寝台制御部１９及びアーム制御部２０は、システム制御部２１によって制御される。

Ｘ線検出部１５からの画像データは、画像処理部２２によって画像処理が施される。画像処理部２２は、画像データをアナログ信号からデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２３と、Ａ／Ｄ変換器２３によってデジタル信号に変換され、かつ画像処理が施された画像データを記憶する画像メモリ２４と、画像メモリ２４からの画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器２５を含む。Ｄ／Ａ変換器２５の出力は表示装置であるモニタ２６に供給され、画像処理部２２からの画像データ等を表示する。

システム制御部２１は、ＣＰＵや、ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、操作者（医師等）によって操作可能な入出力装置２７の操作に応答して、Ｘ線診断装置１００の各部の動作を制御する。入出力装置２７は操作部と表示部を含む。またシステム制御部２１には、画像記憶メモリ２８とＲＤＳＲ情報記憶メモリ２９を接続している。さらにシステム制御部２１は、ネットワーク３１を介してサーバ３０に接続可能である。

次に、実施形態に係るＸ線診断装置１００でのＸ線画像(ＤＡ像：Digital Angiography像)の収集手順について説明する。尚、Ｘ線診断装置１００では、画質性能の評価等において、実際の患者の代わりにファントム（人体疑似模型）を撮影して、装置１００の調整を行うことがある。また、ファントムを用いて疑似的な撮影を行ってキャリブレーションのデータを収集し、被検体の測定データが収集されたあとにキャリブレーションデータを用いて測定データを校正することがある。本実施形態では、ファントム及び患者（これらを総称して被検査物と呼ぶ）を撮影して検査する場合を想定して以下の動作を説明する。

先ず、操作者が入出力装置２７を操作することにより操作者からの指示が入力され、所望の観察位置へアーム１２や寝台１１が位置決めされ、Ｘ線条件や画像データの収集条件が決定される。次に操作者による収集開始の指示によって、画像データの収集が開始される。収集枚数は１フレームの場合(ワンショット撮影)と、複数フレーム(シネ撮影あるいは動画撮影)の場合がある。透視を行っている場合は、透視中の画像を収集することもできる。尚、Ｘ線画像診断装置１００では、線量の少ないＸ線を照射してＸ線画像を得る「透視」と、線量の多いＸ線を照射して画像データを取得し、画像データから診断情報を得る「撮影」がある。

収集された画像は、収集に関連する情報（画像付帯情報）とともに、画像メモリ２４に格納され、モニタ２６に表示される。また収集された複数の画像データは、画像付帯情報とともに画像記憶メモリ２８に保管される。そして操作者からの指示によって、任意の画像データが画像記憶メモリ２８から画像メモリ２４に読み出され、モニタ２６に表示され診断のために観察される。

検査中は、透視や撮影のＸ線条件や、アーム１２等の幾何学的な位置情報、或いは線量計（図示せず）からのＸ線量の情報を収集し、ＲＤＳＲ情報としてＲＤＳＲ情報記憶メモリ２９に記録される。また検査用途（Procedure Intent）の識別情報や画質管理画像（Quality Control Image）を識別する識別情報も、ＲＤＳＲ情報の一部としてＲＤＳＲ情報記憶用メモリ２９に登録される。登録されたＲＤＳＲ情報は、入出力装置２７からの操作者の指示により、外部にあるサーバ３０に転送される。

以下、図２のフローチャートを参照して、ＲＤＳＲ情報をサーバ３０に転送する際の動作を循環器用のＸ線診断を例に説明する。

図２のステップＳ１では、検査開始の操作を行い、検査プロトコルを指定する。操作者が選択する検査プロトコルには、予め検査用途の情報（「診断」、「治療」、「診断及び治療」のいずれか）が含まれており、検査プロトコルの選択と同時に、検査用途の識別情報がＲＤＳＲ情報記憶メモリ２９に登録される。検査プロトコルのリストあるいは詳細情報はモニタ２６の表示画面に表示され、登録された検査用途の情報を確認して選択することができる。このとき、一時的に検査用途の識別情報を操作者が変更できるようにしてもよい。

ステップＳ２では、検査終了の操作が行われたか否かを判断する。検査終了の操作がない場合は、検査の処理（ステップＳ３，Ｓ４）を介してステップＳ２に戻り、検査終了の操作がされた場合は検査後の処理（ステップＳ５以降）に進む。

ステップＳ３では、操作者により撮影プログラムの指定を行う。撮影プログラムは、検査部位毎にＸ線条件や撮影方法を予め登録（プリセット）したものであり、ステップＳ４の画像収集処理の前に指定する。このとき、指定する撮影プログラムには予め画像管理情報（撮影対象が患者なのか画質等の管理のためのファントムなのかを示す情報）が含まれており、撮影プログラムの指定と同時に、画像管理情報、つまり画質管理画像を識別する識別情報がＲＤＳＲ情報記憶メモリ２９に登録される。

撮影プログラムのリストあるいは詳細情報はモニタ２６の表示画面に表示され、操作者は画像管理情報を確認して選択することができる。このとき、一時的に画像管理情報を操作者が変更できるようにしてもよい。また、始業点検など、非患者が収集対象の場合に使用される専用の検査プロトコルが選択された場合には、画像管理情報は全ての撮影プロトコルでファントム像との情報が登録される。

ステップＳ４で画像収集が実施されると、当該画像に対して画像管理情報が対応付けられる。

ステップＳ５以降は、ステップＳ２で検査が終了した後の処理である。ステップＳ５のチェック処理１では、検査用途の候補の特定を行う。まず、次のＡ〜Ｅの条件を判断情報として点数化し、診断と判断される場合は−１点、治療と判断される場合は1点とする。

Ａ：当該検査中の総線量、Ｂ:撮影画像数、Ｃ:撮影時間の短い画像の有無、Ｄ:計時機能の使用頻度、Ｅ:特定撮影位置での透視時間の長さ。

条件Ａでは、予め登録した閾値線量を超える場合に治療と判断し1点、超えなければ診断と判断し−１点と算出する。

条件Ｂでは、撮影画像数が典型的な診断時の数と同等であれば−１点、そうでなければ1点と算出する。

条件Ｃは、治療中に狭窄した血管を押し広げるバルーンが拡張した際に収集されるフレーム数の短い画像の存在有無であり、存在していれば1点、存在しなければ−１点と算出する。

条件Ｄは、前述のバルーンの拡張時間の計時が一定回数以上行われれば1点、そうでなければ−１点と算出する。

条件Ｅは、治療のため特定撮影位置での透視時間が長くなるため、予め登録した閾値時間を越えたら1点、超えなければ−１点と算出する。

そして、これら条件毎に重み係数を設けて、算出した点数に重み係数を乗じて、各条件の平均値を算出する。重みづけは条件Ａ〜Ｅに対して一律の重み係数を適用してもよいが、状況に応じて個々に重み係数を変え、Ａ〜Ｅの中で重視する条件に対して重み係数を高くするとよい。重みづけ後の点をスコアリングした結果、総和が−０．２５以下であれば診断、＋０．２５以上ならば治療、それ以外は診断及び治療として、検査用途の候補を特定する。

即ち、ステップＳ５のチェック処理１における、「治療」目的か否かの判断情報としては、当該スタディ（検査）の総線量の閾値超えの有無の他に、撮影画像数（カット数）が通常の診断時におけるカット数よりも多い場合や、フレーム数の短い収集画像の存在(バルーン拡張時の記録収集)、及びストップウォッチ機能の多用、特定の撮影位置(Ｃアーム１２の角度等)での透視時間の長さがある。したがって、「治療」の可能性の高さを、上述の複数の判断情報から判断し、可能性が高い場合は「治療」の候補とし、やや高い場合は「診断及び治療」の候補として選択する。

ステップＳ６のチェック処理２では、各画像において画質管理画像を識別する識別情報の候補の特定を行う。まず、次のａ〜ｃの条件を判断情報として点数化し、例えば、ファントムと判断される場合は１点、そうでない場合は−１点とする。

ａ:当該画像データの特徴抽出、ｂ:画像付帯の画像コメント情報、ｃ:キャリブレーション処理への使用有無。

条件ａでは、画像データからの特徴抽出処理により、予め登録されているファントムの特徴を抽出できれば１点、そうでなければ−１点とする。

条件ｂでは、画像付帯のコメント情報に、ファントム用として予め登録されたビューＩＤが使用された場合は１点、そうでない場合は−１点とする。

条件ｃでは、キャリブレーション処理を実施しその結果を他の画像に適用した場合、キャリブレーション処理を実施した画像は球体（Sphere）などの校正物体の収集像である可能性が高いので、その場合は１点、それ以外は−１点とする。

これら条件ａ，ｂ，ｃ毎に重み係数を設けて、算出した点数に重み係数を乗じて、各条件の平均値を算出する。重みづけはａ〜ｃに対して一律の重み係数を適用してもよいが、状況に応じて個々に重み係数を変え、ａ〜ｃの中で重視する条件に対して重み係数を高くするとよい。重みづけ後の点をスコアリングした結果、総和が０以下であればファントム以外、０以上ならば画質管理画像（ファントム像）であるとして識別情報の候補を特定する。

即ち、ステップＳ６のチェック処理２では、画像データの特徴抽出処理により、校正に使うファントム（Helixとか、Sphereとか）であるか否かを判別する。また付帯情報のうち、ビューＩＤの文言から、校正に使うファントム像であるかを判別する。さらにキャリブレーション処理を実施し、その結果を他の画像に適用した場合には、キャリブレーション処理を実施した画像はSphereなどの校正物体の収集像である可能性が高いので、その情報を元に、校正に使うファントム像であると判別する。

尚、ステップＳ５及びステップＳ６のチェック処理は、システム制御部２１によって行われ、システム制御部２１は、各種の判断情報をもとに識別情報を特定する判断部を構成する。

ステップＳ７では、ステップＳ５およびステップＳ６で特定した候補の識別情報と、検査前のステップＳ１及び検査中のステップＳ３、Ｓ４で操作者から指定された識別情報との不一致をチェックし、不一致があるときはステップＳ８で操作者に確認のための処理を行う。

つまり、操作者が入力した検査プロトコルや撮影プログラムに基づいて得た識別情報と、装置１００が判断した識別情報の候補とが異なり、不一致が検出された場合は、操作者に対して、その旨をダイアログあるいはサムネイル等を表示して、どちらを採用するかの判断を仰ぎ、検査用途及び画質管理画像の識別情報の最終的な確定を行う。

ステップＳ９では、ステップＳ７、Ｓ８での結果を踏まえたＲＤＳＲ情報を、指定されたサーバ３０へ転送する。なお、ステップＳ７を省略し、ステップＳ５およびステップＳ６で特定した識別情報の候補と、検査前のステップＳ１及び検査中のステップＳ３、Ｓ４で操作者から指定された識別情報が一致した場合でもステップＳ８にて、操作者への確認を行うようにしても良い。

ステップＳ８の操作者への確認処理では、チェック処理１（ステップＳ５）の結果から、装置１００が判断した候補を表示(例えば「治療」)するとともに、最終判断を操作者に仰ぐためのダイアログ表示又は確認画面を表示して、必要に応じて操作者による修正を行えるようにするとよい。

例えば、診断目的で撮影を行っても、途中で治療に変わることもあるため、チェック処理１（ステップＳ５）とチェック処理２（ステップＳ６）のあとに、操作者への確認処理（ステップＳ８）を行うことで、検査用途及び画像管理情報の修正ができる。

図３は、ステップＳ８での確認処理の表示画面の例を示す説明図である。例えば、モニタ２６に確認画面４０を表示し、ステップＳ７の判断で不一致となった場合にメッセージ５０を表示する。また確認画面４０には「詳細」、「登録」、「修正」のボタン４１，４２，４３を表示し、詳細ボタン４１を押すことで候補の特定に用いた採点結果等を表示する。操作者は詳細を確認した上で、修正がなければ登録ボタン４２を押し、修正が必要であれば修正ボタン４３を押して修正する。

またチェック処理２（ステップＳ６）の結果から、校正に使うファントム像であると装置１００が判断した収集画像のリストやサムネイル等を表示して、操作者に最終判断を仰ぎ、必要に応じて操作者による修正を行えるようにするとよい。

図４は、収集画像のサムネイルの表示例を示す。例えばｎ個（複数）の画像データＤ０を収集したときに、夫々のサムネイル画像Ｄ１を表示し、ステップＳ７での判断で不一致がある場合は不一致を示すマークＤ２を表示する。操作者はサムネイル画像Ｄ１と不一致マークＤ２をもとに最終判断を行い、修正要であれば修正してステップＳ９に移行する。

ステップＳ７の不一致の判断や、ステップＳ８での確認処理及びステップＳ９でのサーバへの転送は、システム制御部２１によって行われ、システム制御部２１は、登録した識別情報及び判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部を構成する。

図５は、サーバ３０に転送されるＲＤＳＲ情報の一例を概略的に示す説明図である。ＲＤＳＲ情報Ｄ１０としては、検査の全体を積算した情報Ｄ１０と、ｎ回の撮影における個別の情報Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３…があり、積算情報Ｄ１０には、検査用途（診断／治療／診断及び治療）を示す識別情報Ｄ２０が含まれる。また個別情報Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４…には、画質管理画像か否か（ファントム／患者）の識別情報Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４…が含まれる。

従来では、識別情報Ｄ２０及び識別情報Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３，Ｄ２４…を操作者に登録させていたが、本実施形態では、装置１００が判断した結果が登録されるため、登録漏れや登録ミスを低減することができる。即ち、ステップＳ１及びステップＳ３で操作者が指定したプロトコルをもとに選択した検査用途の識別情報及び画質管理画像の識別情報がＲＤＳＲ情報としてサーバ３０に転送されるため、登録漏れをなくすことができる。またステップＳ５およびステップＳ６で特定した候補の情報と不一致が生じた場合は、ステップＳ８において、操作者は最終判断の確認（修正）を行うことができるため、間違ったＲＤＳＲ情報を転送すること（登録ミス）を防止することができる。

以上述べたように本発明の実施形態によれば、ＲＤＳＲに関わる識別情報の登録漏れや、登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減することができる。

尚、以上の実施形態では、Ｘ線検出部１５として、Ｘ線Ｉ．Ｉ．１６とＸ線ＴＶカメラ１７を含む例を述べたが、Ｘ線検出部１５として平面検出器（ＦＰＤ：Flat Panel Detector）を用いてもよい。平面検出器（ＦＰＤ）は、二次元的に配列された微小な検出素子群によって構成され、平面検出器によって検出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器と、電荷・電圧変換器の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備える。

以上、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００…Ｘ線診断装置
１１…寝台
１２…アーム
１３…Ｘ線発生部
１４…Ｘ線管
１５…Ｘ線検出部
１６…Ｉ．Ｉ．
１７…ＴＶカメラ
１８…Ｘ線制御部
１９…寝台制御部
２０…アーム制御部
２１…システム制御部
２２…画像処理部
２４…画像メモリ
２６…表示部
２７…入出力装置
２８…画像記憶メモリ
２９…ＲＤＳＲ情報記憶メモリ
３０…サーバ

Claims (10)

1. Ｘ線を曝射するＸ線発生部と被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを支持体に支持した撮影部と、
   操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、
   前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定する判断部と、
   前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、
   を具備するＸ線画像診断装置。
2. 前記制御部は、前記登録した識別情報と前記判断部で特定した識別情報が一致しない場合に、操作者の確認処理によって選択した識別情報を前記サーバに転送する請求項１記載のＸ線画像診断装置。
3. 前記制御部は、前記確認処理において前記サーバに転送する前記識別情報を修正可能にした請求項２記載のＸ線画像診断装置。
4. 前記判断部は、少なくとも１つ以上の判断情報から算出した点数に重みづけを行い、重みづけ後の各点数の総和から前記識別情報を特定する請求項１記載のＸ線画像診断装置。
5. 前記判断部は、検査中の総線量、撮影画像数、撮影時間の短い画像の有無、計時機能の使用頻度、特定撮影位置での透視時間の長さのいずれかを前記判断情報にして、前記検査用途の識別情報を特定する請求項１記載のＸ線画像診断装置。
6. 前記判断部は、前記検査画像データの特徴、画像付帯のコメント情報、キャリブレーション処理への使用有無、特定検査プロトコルの使用有無のいずれかを前記判断情報にして、前記画質管理画像を識別する識別情報を特定する請求項１記載のＸ線画像診断装置。
7. Ｘ線を曝射するＸ線発生部と被検査物を透過したＸ線を検出するＸ線検出部とを含む撮影部によって前記被検査物を撮影し、
   操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録し、
   前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定し、
   前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する医用情報処理方法。
8. 前記登録した識別情報と前記判断情報をもとに判断した識別情報が一致しない場合に、操作者の確認処理によって選択した識別情報を前記サーバに転送する請求項７記載の医用情報処理方法。
9. 前記確認処理において前記サーバに転送する前記識別情報を修正可能にした請求項８記載の医用情報処理方法。
10. 少なくとも１つ以上の判断情報から算出した点数に重みづけを行い、重みづけ後の各点数の総和から前記識別情報を特定する請求項７記載の医用情報処理方法。

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