JP2017520355A - 内視鏡検査における病変のサイズ測定方法、及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

内視鏡などの撮影装置を用いて撮影されたイメージから病変のサイズを測定する方法が開示される。病変が表われているイメージを画面に表示し、画面に表示されたイメージで病変部位を確定した後、指定されたスケールに基づいて病変部位のサイズを計算して表示する。病変のサイズに関する正確な情報を提供することができるので、医師の診断及び治療に役に立つ。

Description

本発明の例示的且つ日限定的な実施形態による教示は、内視鏡検査における病変のサイズを測定する方法に係り、特に、内視鏡などの撮影装置を用いて撮影されたイメージから病変のサイズを正確に算出して表示させる方法に係る。

多様な医療分野で内視鏡などの撮影装置を用いて疾病の存否とその状態とを確認している。一般的に、内視鏡検査における病変のサイズに関する情報は、疾患の診断及び治療方向の決定に重要な要素として作用する。例えば、内視鏡検査によって発見された癌や腺腫の場合、そのサイズによって内視鏡治療の有無及び方法などを決定することができる。

手術後の様々な病変の正確なサイズが分かれば、手術的治療、内視鏡治療、薬物治療、または経過観察などの治療方法の決定、又は病変の変化把握などによる治療効果の判定に役に立つ。

また、粘膜下腫瘍の場合には、サイズの変化によって手術などの治療が必要であるので、腫瘍の正確なサイズを測定することが重要である。潰瘍の場合にも、最初の潰瘍のサイズ及び治療後のサイズの変化によって潰瘍治療効果の程度が分かり、それによって追加投薬の必要性などを評価することができる。

しかし、現在臨床で使われる、内視鏡検査によって観察されるイメージの実際のサイズを測定する方法が多くないために、内視鏡で見える病変及び所見の正確なサイズを把握することは容易ではないというのが実情である。

本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、内視鏡などの撮影装置を用いて撮影されたイメージから病変のサイズを正確に算出して表示することができる内視鏡検査における病変のサイズ測定方法を提供することにその目的がある。

前記のような目的を果たすために、本発明による内視鏡検査における病変のサイズ測定方法は、コンピュータ装置で実行されるコンピュータプログラムによって行われる、内視鏡検査における病変が表われているイメージを画面に表示するステップと、前記画面に表示されたイメージの病変部位と、スケール（実際の単位長さに対応する前記イメージ上の単位長さ）を確定するステップと、前記スケールを用いて、前記確定された病変部位のサイズを計算するステップと、を含んでなる。

必須ではないが好ましくは、前記内視鏡検査における病変のサイズ測定方法は、前記計算された病変部位のサイズを前記画面に表示するステップをさらに含む。

必須ではないが好ましくは、前記病変部位の確定は、色相の比較を通じてなされる。

必須ではないが好ましくは、ユーザから入力された分析対象領域内のみで色相比較を行う。

必須ではないが好ましくは、前記病変部位の確定は、ユーザから入力された領域に基づいてなされる。

必須ではないが好ましくは、前記内視鏡検査における病変のサイズ測定方法は、前記イメージ上の単位長さの算出のための情報をユーザから入力されるステップをさらに含む。

必須ではないが好ましくは、画面に表示されるイメージは、生検ツールと連結されているワイヤが共に撮影されたイメージであり、前記コンピュータプログラムは、ユーザに、前記ワイヤの長手方向に沿って病変部位まで外郭線を描く機能、及び前記外郭線が病変部位に触れる２つの地点を指定する機能を提供する。そして、前記コンピュータプログラムは、前記指定された２つの地点の間の長さを前記イメージ上の単位長さとして認識する。

必須ではないが好ましくは、前記病変部位のサイズは、各辺の長さが前記イメージ上の単位長さである正方形格子が前記病変部位に入る個数を用いて計算される。

必須ではないが好ましくは、前記内視鏡検査における病変のサイズ測定方法は、前記スケールに基づいて、前記確定された病変部位の長軸の長さと短軸の長さとのうち１つ以上を計算するステップをさらに含む。

必須ではないが好ましくは、前記長軸と短軸は、当該軸を指定する情報が入力されることによって認識される。

また、本発明は、前記内視鏡検査における病変のサイズ測定方法を実行できるプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供し、コンピュータ装置は、記録媒体に記録されているプログラムを実行して、前記内視鏡検査における病変のサイズ測定方法を行うことができる。

本発明によれば、内視鏡などの撮影装置を用いて撮影されたイメージから病変のサイズを正確かつ迅速に算出することができるので、医師の診断及び治療に役に立つ。

内視鏡を用いた診断装置の例を示す概略ブロック図である。 イメージ処理プログラムが提供するユーザインターフェース画面の概略例である。 本発明の例示的実施形態による、内視鏡検査における病変のサイズを測定する方法である。 本発明の例示的実施形態による分析対象領域を説明する模式図である。 本発明の例示的実施形態による、ユーザが直接病変部位を指定することを説明する模式図である。 本発明の例示的実施形態による、生検ツールと連結されたワイヤのイメージを用いて単位長さを指定することを説明する模式図である。 本発明の例示的実施形態による、生検ツールと連結されたワイヤのイメージを用いて単位長さを指定することを説明する模式図である。 本発明の例示的実施形態による、正方形格子を用いて病変のサイズを計算する例を説明する模式図である。 本発明の例示的実施形態による、計算された病変のサイズ、長軸の長さ、短軸の長さの情報が表示されたユーザインターフェース画面の例を説明する模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳しく説明する。

本発明による内視鏡検査における病変のサイズ測定方法は、コンピュータシステム（装置）で実行されるイメージ処理プログラムによって行われる。この際、コンピュータシステムは、パソコン（ＰＣ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モバイルコンピュータ、タブレットコンピュータ、診療用専用端末などあらゆる種類のコンピュータであり得る。また、イメージ処理プログラムとは、その名称に関係なく、本発明による内視鏡検査における病変のサイズ測定方法を実行するコンピュータプログラムを意味する。イメージ処理プログラムは、独立して実行されるように構成することもでき、他のプログラムのモジュールで構成されるか、または他のプログラムから呼び出される分散形式で構成することもできるなど、多様な方式で具現可能である。

図１は、内視鏡を用いた診断装置の例を示した概略ブロック図であって、コンピュータシステム１０には、ディスプレイ装置１２、入力装置１１、内視鏡１３、生検（Ｂｉｏｐｓｙ）ツールセット１４など多様な周辺機器が連結され、内視鏡１３を通じて撮影された映像を処理するためのイメージ処理プログラム１５が設けられている。

ユーザ（医師）は、内視鏡１３と生検ツールセット１４とを用いて診断を実施し、内視鏡１３を通じて撮影されたイメージを見るか、保存する。一般的に、生検ツールセット１４は、生検ツールがワイヤに連結されている形態で構成される。

イメージ処理プログラム１５は、ユーザが内視鏡１３を通じて撮影したイメージを管理できるように構成されている。イメージ処理プログラム１５は、マウスやキーボード、タッチパネルなど各種の入力装置１１から入力される命令に基づいて動作し、内視鏡１３を通じて撮影されるイメージを、ディスプレイ装置１２を通じて表示しまたは保存する。イメージ処理プログラム１５は、必要に応じて多様に構成され、特に、本発明に基づくイメージ処理プログラム１５は、病変のサイズを測定するように構成される。

図２は、イメージ処理プログラム１５が提供するユーザインターフェース画面２１０の概略例を示したものであって、映像表示窓２１１には、内視鏡１３を通じて撮影されたイメージが表示されており、ユーザは、開きボタン２１２−１をクリックしてコンピュータシステム１０に保存されているイメージを呼び出し、保存ボタン２１２−２をクリックして現在画面を保存することができる。

また、拡大ボタン２１５−１や縮小ボタン２１５−３をクリックして映像表示窓２１１のイメージを拡大または縮小し、基本ボタン２１５−２をクリックして元のサイズに表示することもできる。図２は、説明のための例であり、ユーザインターフェース画面は、必要に応じてあらゆる形態で構成されうることはいうまでもない。

図３は、本発明の例示的実施形態による、内視鏡検査における病変のサイズを測定する方法である。

まず、イメージ処理プログラム１５は、ユーザの命令に基づいて病変が表われているイメージをローディングして映像表示窓２１１に表示する（Ｓ１１１）。ステップＳ１１１で、映像表示窓２１１に表示されるイメージは、現在内視鏡１３を通じて撮影される映像でもあり得、ユーザがコンピュータシステム１０に保存したイメージのうち、選択的に呼び出されたものでもあり得る。

そして、イメージ処理プログラム１５は、画面に表示されたイメージの病変部位と、スケールを確定する（Ｓ１１２）。画面に表示されたイメージの病変部位を確定することは、ユーザが病変外郭線ボタン２１４−３をクリックすることによってなされ、映像表示窓２１１に表示されているイメージで病変部位を確定する。ステップＳ１１２での病変部位確定は、様々な方式でなされうる。

例えば、病変部位の色相は、正常部位の色相と異なるので、イメージ処理プログラム１５が画面に表われたイメージの色相比較を通じて病変部位の外郭境界を確定するように構成することができる。この際、病変部位として判断される色相情報は、あらかじめ指定されるか、ユーザが色相の範囲を入力するか、又は病変部位と判断される部分の複数の位置をマウスを通じてクリックして指定するなど、様々な方式で設定しうる。

そうすると、イメージ処理プログラム１５は、指定された色相と一定範囲内で類似した色相を有する範囲を調査して病変部位の外郭境界を確定することができる。このような実施形態と関連して、より速い実行のための１つの方法として、イメージ処理プログラム１５を、ユーザから分析対象領域が入力され、該入力された分析対象領域内のみで色相比較を行うように構成することもできる。図４は、本発明の例示的実施形態による円形４１の分析対象領域を説明する模式図である。

ステップＳ１１２で、病変部位を確定するさらに他の方法として、イメージ処理プログラム１５は、直接病変部位を指定する情報がユーザから入力されることによって病変部位を確定することができる。すなわち、ユーザが、マウスなどの入力装置１１を用いて病変と判断される部位の外郭境界を直接指定可能にすることである。図５は、本発明の例示的実施形態による、ユーザが直接病変部位の外郭境界５１を指定した例を示す模式図である。

ステップＳ１１２で、「スケール」とは、実際の単位長さに対応するイメージ上の単位長さを言う。すなわち、ディスプレイ装置１２の画面に表示されるイメージのサイズが実際のサイズと異なるので、イメージ上の長さを、イメージ上の長さに対応する実際の単位長さにをある程度マッチングさせる必要がある。

このようなスケールは、イメージの撮影状態などによって自動で指定されることもあり、実際の単位長さやそれに対応するイメージ上の単位長さの算出のための情報がユーザから入力されるように構成することもできる。

図６及び図７は、本発明の例示的実施形態による、生検ツールと連結されたワイヤのイメージを用いて単位長さを指定することを説明する模式図である。

図６及び図７を参照して、イメージ上の単位長さの算出のための情報がユーザから入力される具体的な実施形態を説明する。

この際、病変が表われているイメージは、生検ツールと連結されているワイヤが共に撮影されたイメージである。ワイヤの末端に備えられた生検ツールの種類、サイズ及び形態は多様であるが、ほとんどのワイヤは、その胴体直径が一定であるため、スケールの基準としてワイヤの胴体直径を利用することが望ましい。

しかし、ワイヤの実際の胴体直径が一定であるとしても（Ｄ＝Ｄ’）、内視鏡によって撮影されたワイヤイメージは、図６に示したように、遠近によって同じ長さで表われない。

このために、病変がある部位に正確なスケールを適用するためには、ワイヤの長手方向外郭線６１がワイヤの末端６５を経て延長されて６２病変部位に触れる地点Ａ、Ｂでのワイヤの胴体直径を把握することが重要である。そのために、ユーザは、スケール外郭線ボタン２１４−１をクリックし、マウスなどを用いてワイヤの長手方向外郭線６１をＡ地点とＢ地点まで描く。

そして、ユーザは、スケール位置ボタン２１４−２をクリックして病変部位でのワイヤ胴体直径を指定する。ワイヤの胴体直径は、図６でＡとＢ地点をそれぞれクリックするか、ＡとＢ地点を繋ぐ線を描くようにするなど、多様な方法で指定するように処理することができる。この際、ワイヤの胴体直径を便利かつ正確に指定するために、イメージを拡大することができる。そうすると、イメージ処理プログラム１５は、ユーザによって指定されたワイヤの胴体直径をイメージ上の単位長さとして認識する。

一方、イメージ処理プログラム１５は、ユーザがワイヤの長手方向外郭線６１と、測定地点Ｐを指定することによって、測定地点でのワイヤ胴体直径を自動で計算するように構成することもできる。ここで、測定地点Ｐとは、ワイヤの長手方向外郭線６１が延長されたと仮定する時、病変部位に触れる２つの地点の間の任意地点を言う。

例えば、ユーザは、ＡとＢとの間の任意位置で測定地点Ｐを指定することができる。ユーザが、ワイヤの長手方向外郭線６１と測定地点Ｐとを指定すれば、イメージ処理プログラム１５は、測定地点Ｐを考慮してワイヤの長手方向延長線６２が病変部位と出合う地点Ａ、Ｂを自ら探し、２つの地点Ａ、Ｂの間の距離をイメージ上の単位長さ（ワイヤの胴体直径）として認識することができる。

また、ユーザは、実際の長さ入力項目２１３に生検ツールが連結されたワイヤの胴体直径を入力することができる。そうすると、イメージ処理プログラム１５は、算出されたイメージ上の単位長さとそれに対する実際の単位長さとを通じてスケールを認識する。ワイヤの胴体直径は、ユーザにより入力できるが、生検ツールと連結されたワイヤの胴体直径が標準化されている場合、あらかじめ設定されていてもよく、又は、あらかじめ設定された複数の値から選択されてもよい。

図７は、本発明の例示的実施形態による写真イメージの例であって、ユーザが入力したワイヤの長手方向外郭線６１が、ワイヤの末端６５を経て病変がある地点（矢印が示す地点）まで延長された状態を示しており、この位置でのワイヤ胴体直径が、イメージ上の単位長さになる。実際の単位長さは、２．８ｍｍに設定されている。この値は、生検ツールが連結されているワイヤの胴体直径なので、ユーザが正確に設定することができる。

イメージ処理プログラム１５は、円、楕円、四角形、直線、曲線、多角形などを個別的に、または組み合わせて所望の形状を便利に描けるようにするなど、様々な描くツールと機能とを提供することができる。そうすると、ユーザは、図４に示した例のように、分析対象領域を指定するか、または図５に示した例のように、直接病変部位の外郭境界を指定する時に、さらに便利に当該作業を行える。

ユーザが、計算ボタン２１４−４をクリックすれば、イメージ処理プログラム１５は、ステップＳ１１２で得たスケール情報に基づいて病変部位のサイズを計算する（Ｓ１１３）。

イメージ処理プログラム１５がスケールに基づいて病変部位のサイズを計算する方法は、多様に構成することができる。１つの例として、病変部位のサイズは、各辺の長さがイメージ上の単位長さである正方形格子が病変部位に入る個数を用いて計算することができる。すなわち、病変部位にイメージ上の単位長さを有する正方形格子がｙ個入り、イメージ上の単位長さに対応する実際の長さがｘであれば、病変部位のサイズは、‘ｘ×ｘ×ｙ’と計算されうる。もちろん、病変部位の外郭境界にある正方形格子が、外郭境界の内部と外部とに亙って存在する場合には、当該正方形格子の内部部分のみを含ませて正確なサイズを算出することができる。

図８は、ユーザが指定した病変部位の外郭境界８１の内部を正方形格子で満たした例を示したものである。

一方、イメージ処理プログラム１５は、スケール情報に基づいて病変部位の長軸の長さと短軸の長さとを計算することもできる。長軸と短軸は、確定された病変部位で最も長い軸と最も短い軸とを言う。長軸と短軸は、病変部位の外郭周りに沿って、各地点で最も遠い地点までの距離を測定し、該測定された距離のうち、最も遠い距離を長軸として、最も短い距離を短軸として認識することができる。

また、長軸と短軸は、当該軸を指定する情報がユーザから入力されることによって認識されるように構成することもできる。例えば、図８に示したように、ユーザは、長軸の各末端地点をクリックし、線で引いて長軸を指定するか、短軸の各末端地点をクリックし、線で引いて短軸を指定することができる。そうすると、イメージ処理プログラム１５は、スケール情報を用いて長軸と短軸との実際の長さを計算することができる。長軸の長さと短軸の長さは、病変の状態をさらに正確に示す情報として活用されることもあり、病変部位のサイズを計算するための基礎資料として活用されることもある。例えば、長軸と短軸とで形成される四角形を単純に病変部位のイメージサイズに確定することができる。

イメージ処理プログラム１５は、計算された病変部位のサイズ、長軸の長さ、短軸の長さの情報を画面に表示する（Ｓ１１４）。

図９は、本発明の例示的実施形態による、計算された病変部位のサイズ、長軸の長さ、短軸の長さの情報２１６が画面に表示された例を示した模式図である。

前述した本発明の各例示的実施形態に基づく、病変のサイズを測定するコンピュータプログラムは、コンピュータシステムのメモリにローディングされて実行される。

このようなコンピュータプログラムは、ハードディスクドライブやＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などコンピュータによって読み取り可能な記録媒体にあらかじめ記録しておくことができる。また、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ-ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、磁気ディスクなどの任意のディスクや、読み取り専用メモリ（ＲＯＭｓ）、半導体メモリ、又は電気的命令（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）の保存に適した、コンピュータシステム１０に装着／脱着が可能な任意の他の種類の媒体を含むがこれらに限られない、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体に一時的あるいは永続的に記録しておくこともできる。

それだけではなく、コンピュータプログラムは、ダウンロードサイトからコンピュータシステムに伝送されるか、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット網などのネットワークを通じてコンピュータシステム１０に伝送され、コンピュータシステム１０が受信されたコンピュータプログラムをハードディスクドライブなどの記録媒体にインストールすることもできる。

前述した実施形態は、本発明の理解を助けるためのものであり、本発明は、前述した実施形態に限定されず、後述の特許請求の範囲によって規定される本発明の技術的思想を外れない範囲内で当業者によって多様な修正、変更、変形、置換及び等価物を実施することができることはいうまでもない。

本発明の例示的実施形態は、内視鏡などの撮影装置を用いて撮影されたイメージから病変のサイズを正確かつ迅速に算出できるので、医師の診断及び治療に役に立つという産業上の利用可能性を有する。

Claims (11)

1. コンピュータ装置で実行されるコンピュータプログラムによって行われる、内視鏡検査における病変が表われているイメージを画面に表示するステップと、
   前記画面に表示されたイメージの病変部位と、スケール（実際の単位長さに対応する前記イメージ上の単位長さ）を確定するステップと、
   前記スケールを用いて、前記確定された病変部位のサイズを計算するステップと、
   を含む、内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
2. 前記計算された病変部位のサイズを前記画面に表示するステップをさらに含む、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
3. 前記病変部位の確定は、色相の比較を通じてなされる、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
4. ユーザから入力された分析対象領域内のみで色相比較を行う、請求項３に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
5. 前記病変部位の確定は、ユーザから入力された領域に基づいてなされる、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
6. 前記イメージ上の単位長さの算出のための情報がユーザから入力されるステップをさらに含む、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
7. 前記画面に表示されるイメージは、生検ツールと連結されているワイヤが共に撮影されたイメージであり、
   前記コンピュータプログラムは、ユーザに、前記ワイヤの長手方向に沿って病変部位まで外郭線を描く機能、及び前記外郭線が病変部位に触れる２つの地点を指定する機能を提供し、
   前記コンピュータプログラムは、前記指定された２つの地点の間の長さを前記イメージ上の単位長さとして認識する、請求項６に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
8. 前記病変部位のサイズは、各辺の長さが、前記イメージ上の単位長さである正方形格子が前記病変部位に入る個数を用いて計算される、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
9. 前記スケールに基づいて、前記確定された病変部位の長軸の長さと短軸の長さとのうち１つ以上を計算するステップをさらに含む、請求項１に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
10. 前記長軸と短軸は、当該軸を指定する情報が入力されることによって認識される、請求項９に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法。
11. 請求項１ないし請求項１０のうち何れか一項に記載の内視鏡検査における病変のサイズ測定方法をコンピュータで実行するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。