JP2018102750A - 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】 光音響画像の撮影において取得される複数の種類の医用画像を取得する処理の進捗をそれぞれ知ることができる装置を提供する。
【解決手段】 情報処理装置は、被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得し、光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得し、複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、光音響画像ごとに外部装置に出力する。
【選択図】 図4
【解決手段】 情報処理装置は、被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得し、光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得し、複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、光音響画像ごとに外部装置に出力する。
【選択図】 図4
Description
本明細書の開示は、情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム及びプログラムに関する。
被検体内部の状態を低侵襲に画像化する光音響撮影装置により得られる光音響信号に基づいて、被検体内部における音圧の分布に関する情報が得られる。さらに音圧の分布に基づいて被検体内部における物質の吸収係数を画像化し、被検体内部における物質の成分比率や代謝といった機能に関する情報を表す様々な種類の医用画像が得られることが知られている。すなわち、光音響撮影装置は1回の撮影で様々な種類の医用画像を取得することができる。
また近年では、医用画像の撮影や診断に関する各種の情報のやり取りが電子化されている。特許文献1には、医用画像の撮影のオーダ情報が撮影装置だけでなく医用画像を読影するための読影端末にも出力され、読影端末が当該オーダ情報に基づく撮影の進捗に関する情報を取得することが開示されている。
撮影装置がオーダ情報に含まれる医用画像を、医用画像の管理装置に出力したことに応じて、当該オーダ情報に基づく撮影が完了したとみなす場合がある。その場合、光音響撮影装置のように、1回の撮影で様々な種類の医用画像を取得する撮影においては、それぞれの種類の医用画像を取得する処理の進捗をユーザが把握できないおそれがある。
本発明の実施形態に係る情報処理装置は、被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得する信号取得手段と、前記光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得する画像取得手段と、前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、前記光音響画像ごとに外部装置に出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
個別の種類の医用画像が取得されたか否かを示す情報を読影端末のような外部装置が取得できるので、医用画像を観察するユーザは当該観察のワークフローを効率的に進めることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第一の実施形態]
本願明細書では、被検体に光を照射し、被検体内部で生じた膨張によって発生する音響波を光音響波と称する。
本願明細書では、被検体に光を照射し、被検体内部で生じた膨張によって発生する音響波を光音響波と称する。
被検体内部の状態を低侵襲に画像化する方法として、光音響イメージングが着目されている。光音響イメージングでは、光源から発生したパルス光を生体に照射し、生体内で伝播・拡散したパルス光のエネルギーを吸収した生体組織から発生した光音響波を検出する。光音響波を用いて画像化された画像を以下では光音響画像と称する。光音響イメージングでは、腫瘍などの被検部位とそれ以外の組織との光エネルギーの吸収率の差を利用し、被検部位が照射された光エネルギーを吸収して瞬間的に膨張する際に発生する弾性波(光音響波)をトランスデューサで受信する。この検出信号を以下では光音響信号と称する。光音響撮影装置は、光音響信号を解析処理することにより、生体内の光学特性分布、特に、光エネルギー吸収密度分布を得ることができる。光音響画像には、被検体内部の光学特性に応じた、様々な種類の画像がある。たとえば、光音響画像には吸収密度分布を示す吸収係数画像が含まれる。また、吸収係数画像から、酸化ヘモグロビン、還元ヘモグロビン、水、脂肪、コラーゲンといった生体分子の存在や、比率等を示す画像が生成される。たとえば、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンとの比率に基づいて、ヘモグロビンの酸素との結合状況を示す指標である酸素飽和度に関する画像が得られる。
また近年では、上述の光音響画像を含め、診断に用いられる医用画像や診断に関する各種の情報が電子化されている。撮影装置と、当該撮影装置と接続される各種の装置との間の情報連携のために、たとえばDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)規格が用いられることが多い。DICOMは医用画像のフォーマットと、それらの画像を扱う装置間の通信プロトコルを定義した規格である。DICOMに基づいてやりとりされる対象となるデータは情報オブジェクト(IOD:Information Object Definitions)と呼ばれる。以下では、情報オブジェクトをIOD、或いはオブジェクトと称する場合がある。IODの例としては、医用画像、患者情報、検査情報、構造化レポート等が挙げられ、医用画像を用いた検査や治療にかかわる様々なデータがその対象となり得る。
光音響画像を医療施設内における様々な装置で利用するために、光音響画像もDICOM規格に則ってIODとして光音響撮影装置から出力されることが好ましい。また、光音響画像の撮影に関する情報の通信もDICOMに基づいて行われることが好ましい。DICOMでは、撮影装置がオーダリング装置等に対して、検査の進捗に関する情報を送信するための規格が定められている。これにより、オーダリング装置等において、あるオーダの撮影が開始されたか、完了したか、中止されたかのいずれの状態にあるかを管理することができる。読影結果を読影レポートに記載し、被検体である患者に読影で得られた情報を説明する作業のために、撮影がいつ完了するかだけではなく、光音響画像をいつ読影できるかをユーザが把握できることが好ましい。第1の実施形態は、複数の種類の光音響画像が取得される撮影において、それぞれの光音響画像がいつ利用可能な状態となるかをユーザが把握できるようにすることを目的とする。
[情報処理装置100及び読影端末160の構成]
図1は、本発明の実施形態に係る情報処理装置100に関する構成の一例を示す図である。図1(a)は、情報処理装置100を含むシステム1000の構成の一例を示す図である。システム1000は、情報処理装置100と、光音響撮影装置110とを含む。情報処理装置100には操作部107と表示部108とが接続されている。情報処理装置100はネットワーク130に接続する。ネットワーク130には、オーダリング装置140、PACS150、読影端末160、Printer170が接続されている。システム1000は、たとえば医療施設内の情報システムである。システム1000に含まれる各構成は、同じ施設内に設置されている必要はなく、通信可能に接続されていればよい。
図1は、本発明の実施形態に係る情報処理装置100に関する構成の一例を示す図である。図1(a)は、情報処理装置100を含むシステム1000の構成の一例を示す図である。システム1000は、情報処理装置100と、光音響撮影装置110とを含む。情報処理装置100には操作部107と表示部108とが接続されている。情報処理装置100はネットワーク130に接続する。ネットワーク130には、オーダリング装置140、PACS150、読影端末160、Printer170が接続されている。システム1000は、たとえば医療施設内の情報システムである。システム1000に含まれる各構成は、同じ施設内に設置されている必要はなく、通信可能に接続されていればよい。
情報処理装置100は、光音響画像の撮影を含む検査に関する情報をオーダリング装置140から取得し、当該検査が行われる際に光音響撮影装置110(以下では、撮影装置110と称する。)を制御する。情報処理装置100は、撮影装置110から光音響信号を取得する。情報処理装置100は、光音響信号に基づいて複数の種類の光音響画像を取得する。情報処理装置100は、HL7(Health level 7)及びDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)といった規格に準じて、オーダリング装置140、PACS150といった外部装置との間で情報の送受信を行う。特に、情報処理装置100は複数の種類の光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を、読影端末160に送信する。
操作部107は、ユーザの操作入力に関する情報を情報処理装置100に送信する。操作部107は、たとえばキーボードやトラックボールや、検査に関する操作入力を行うための各種のボタンである。
表示部108は、情報処理装置100からの制御に基づいて、システム1000で撮影された画像や、検査に関する情報を表示する。表示部108は、情報処理装置100からの制御に基づいて、ユーザの指示を受け付けるためのインタフェースを提供する。表示部108は、たとえば液晶ディスプレイである。
なお、表示部108と操作部107はタッチパネルディスプレイとして統合されていてもよい。また、情報処理装置100と表示部108と操作部107は別体の装置である必要はなく、これらの構成が統合された操作卓として実現されてもよい。情報処理装置100は、複数のプローブを有していてもよい。
撮影装置110は、光音響イメージングの手法により、光音響信号を取得する。対象とする被検体内の領域は、たとえば循環器領域、乳房、径部、腹部、手指および足指を含む四肢といった領域である。特に、被検体内の光吸収に関する特性に応じて、新生血管や血管壁のプラークを含む血管領域を、光音響画像の撮影の対象としてもよい。システム1000では、たとえばメチレンブルー(methylene blue)やインドシアニングリーン(indocyanine green)といった色素や、金微粒子、それらを集積あるいは化学的に修飾した物質を造影剤として投与した被検体120の光音響画像を撮影してもよい。
撮影装置110は、被検体120に光を照射する照射部112と、被検体120からの光音響波を受信する受信部111とを含む。受信部111及び照射部112は被検体120に接触させるプローブに備えられてもよいし、被検体120の特定の部位に対応する構成に備えられてもよい。被検体120の特定の部位に対応する構成とは、たとえば乳房を覆うお椀形の構成である。その場合、被検体120の部位に接触する構成であってもよいし、被検体120の部位に接触せず、被検体120と受信部111との間にマッチング剤を保持可能な構成であってもよい。
受信部111は、少なくとも1つのトランスデューサ(不図示)と、整合層(不図示)、ダンパー(不図示)、音響レンズ(不図示)を含む。トランスデューサ(不図示)はPZT(lead zirconate titanate)やPVDF(polyvinylidene difluoride)といった、圧電効果を示す物質からなる。トランスデューサ(不図示)は圧電素子以外のものでもよく、たとえば静電容量型トランスデューサ(CMUT:capacitive micro−machined ultrasonic transducers)、ファブリペロー干渉計を用いたトランスデューサである。典型的には、光音響信号は0.1〜100MHzの周波数成分からなり、トランスデューサ(不図示)は、たとえばこれらの周波数を検出できるものが用いられる。トランスデューサ(不図示)により得られる信号は時間分解信号である。受信された信号の振幅は各時刻にトランスデューサで受信される音圧に基づく値を表したものである。受信部111は、電子フォーカスのための回路(不図示)もしくは制御部を含む。受信部111は、トランスデューサ(不図示)が受信した時系列のアナログ信号を増幅する増幅器(不図示)を備えていてもよい。
照射部112は、光音響信号を取得するための光源(不図示)と、光源(不図示)から射出されたパルス光を被検体へ導く光学系(不図示)とを含む。光源(不図示)が射出する光のパルス幅は、たとえば1ns以上、100ns以下のパルス幅である。また、光源(不図示)が射出する光の波長は、たとえば400nm以上、1600nm以下の波長である。被検体の表面近傍の血管を高解像度でイメージングする場合は、400nm以上、700nm以下の、血管での吸収が大きい波長が好ましい。また、被検体の深部をイメージングする場合には、700nm以上、1100nm以下の、水や脂肪といった組織で吸収されにくい波長が好ましい。
光源(不図示)は、たとえばレーザーや発光ダイオードである。照射部112は、複数の波長の光を用いて光音響信号を取得するために、波長を変換できる光源を用いてもよい。あるいは、照射部112は、互いに異なる波長の光を発生する複数の光源を備え、それぞれの光源から交互に異なる波長の光を照射できる構成であってもよい。レーザーは、たとえば固体レーザー、ガスレーザー、色素レーザー、半導体レーザーである。光源(不図示)として、Nd:YAGレーザーやアレキサンドライトレーザーといったパルスレーザーを用いてもよい。また、Nd:YAGレーザーの光を励起光とするTi:saレーザーやOPO(optical parametric oscillators)レーザーを光源(不図示)として用いてもよい。また、光源(不図示)として、マイクロウェーブ源を用いてもよい。
光学系(不図示)には、レンズ、ミラー、光ファイバといった光学素子が用いられる。被検体が乳房である場合には、パルス光のビーム径を広げて照射することが好ましいため、光学系(不図示)は射出される光を拡散させる拡散板を備えていてもよい。あるいは解像度を上げるために、光学系(不図示)はレンズ等を備え、ビームをフォーカスできる構成であってもよい。
撮影装置110は、受信部111が受信した光音響波のアナログ信号をデジタル信号である光音響信号に変換し、情報処理装置100に送信する。
オーダリング装置140は、検査情報を管理し、撮影装置のそれぞれの検査の進捗を管理するシステムである。放射線部門におけるオーダリング装置140は、たとえばRIS(Radiology Information System)である。検査情報は、検査を一意に識別するための検査IDや、当該検査に含まれる撮影手技に関する情報を含む。オーダリング装置140は、情報処理装置100からの問い合わせに応じて、撮影装置110で行う検査の情報を情報処理装置100に送信する。オーダリング装置140は、情報処理装置100から検査の進捗に関する情報を受信する。
PACS(Picture Archiving and Communication System)150は、施設内外の各種の撮影装置で得られた画像を保持するデータベースシステムである。PACS150はたとえばPACSサーバである。PACS150は、医用画像及びかかる医用画像の撮影条件や、再構成を含む画像処理のパラメータや患者情報といった付帯情報を記憶する記憶部(不図示)と、当該記憶部に記憶される情報を管理するコントローラ(不図示)とを有する。PACS150は、情報処理装置100から出力された光音響画像に関するIODを記憶する。PACS150と情報処理装置100との通信や、PACS150に記憶される各種の画像はHL7やDICOMといった規格に則していることが好ましい。情報処理装置100から出力される各種の画像は、DICOM規格に則って各種のタグに付帯情報が関連付けられ、記憶されている。
第1の実施形態にかかる読影端末160は、画像診断用の端末であり、PACS150等に記憶された画像を読み出し、診断のために表示する情報処理装置である。医師は、読影端末160に画像を表示させて観察し、当該観察の結果得られた情報を読影レポートとして記録する。読影端末160を用いて作成された読影レポートは、読影端末160に記憶されていてもよいし、PACS150やレポートサーバ(不図示)に出力され、記憶されてもよい。読影端末160は、光音響画像の撮影の進捗に関する情報を情報処理装置100から取得する。特に読影端末160は、情報処理装置100における複数の種類の光音響画像の生成に関して、それぞれの種類の光音響画像の生成の進捗に関する情報を情報処理装置100から取得する。
Printer170は、PACS150等に記憶された画像を印刷する。Printer170はたとえばフィルムプリンタであり、PACS150等に記憶された画像をフィルムに印刷することにより出力する。
図1(b)は、情報処理装置100の機能構成の一例を示す図である。情報処理装置100は、検査制御部101、撮影制御部102、画像処理部103、出力制御部104、通信部105、表示制御部106を含む。
検査制御部101は、オーダリング装置140から検査オーダの情報を取得する。検査オーダには、検査を受ける患者の情報や、撮影手技に関する情報が含まれる。検査制御部101は、撮影制御部102に検査オーダに関する情報を送信する。また、検査制御部101は、表示制御部106を介してユーザに検査に関する情報を提示するために表示部108に当該検査の情報を表示させる。表示部108に表示される検査の情報には、検査を受ける患者の情報や、当該検査に含まれる撮影手技の情報や、既に撮像が完了して生成された画像が含まれる。さらに検査制御部101は、通信部105を介して当該検査の進捗に関する情報をオーダリング装置140に送信する。
検査制御部101は、画像処理部103における複数の種類の光音響画像の生成に関する処理を、種類ごとに管理する。検査制御部101は、読影端末160にそれぞれの種類の光音響画像を生成するための処理の進捗に関する情報を送信する。
撮影制御部102は、検査制御部101から受信した撮影手技の情報に基づいて撮影装置110を制御し、光音響信号を撮影装置110から取得する。撮影制御部102は、照射部112への指示と受信部111への指示とをユーザの操作入力や撮影手技の情報に基づいて実行する。撮影制御部102は、撮影装置110においてデジタル信号に変換された光音響信号を取得する。撮影制御部102は、信号取得手段の一例である。
画像処理部103は、撮影制御部102により取得された光音響信号に基づいて、複数の種類の光音響画像を生成する。画像処理部103は、画像取得手段の一例である。
具体的には、画像処理部103は、光音響信号に基づいて光が照射された時の音響波の分布(以下、初期音圧分布と称する。)を再構成する。画像処理部103は、予め被検体に照射される光の強度分布を取得して、たとえば以下に示す考え方により光フルエンスに関する情報を取得する。画像処理部103は、光を吸収、散乱する媒質における光エネルギーの挙動を示す輸送方程式や拡散方程式を数値的に解く方法により、被検体の内部における光フルエンスの空間分布を算出することができる。数値的に解く方法としては、有限要素法、差分法、モンテカルロ法等を採用することができる。例えば、画像処理部103は、既知の光拡散方程式を解くことにより、被検体の内部における光フルエンスの空間分布(光フルエンス分布、光量分布)を算出してもよい。以下では、初期音圧分布および光フルエンスに関する情報を取得する処理を再構成処理と称する。
画像処理部103は、再構成された初期音圧分布を、被検体に照射された光の被検体の光フルエンス分布(光量分布)で除することにより、被検体内における光の吸収係数分布を取得する。また、被検体に照射する光の波長に応じて、被検体内で光の吸収の度合いが異なることを利用して、複数の波長に対する吸収係数分布から被検体内の物質の濃度分布を取得する。たとえば画像処理部103は、オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの被検体内における物質の濃度分布を取得する。さらに画像処理部103は、オキシヘモグロビン濃度のデオキシヘモグロビン濃度に対する割合として酸素飽和度分布を取得する。画像処理部103により生成される光音響画像は、たとえば上述した初期音圧分布、光フルエンス分布、吸収係数分布、物質の濃度分布および酸素飽和度分布の少なくとも一つの情報を示す画像である。上述したように、吸収係数分布、物質の濃度分布及び酸素飽和度分布のそれぞれに関する画像は、初期音圧分布及び光フルエンス分布に関する画像に基づいて生成される。また、物質の濃度分布及び酸素飽和度分布のそれぞれに関する画像は、2波長分の吸収係数分布に関する画像に基づいて生成される。すなわち、画像処理部103は1回の撮影で得られた光音響信号に基づいて、複数の種類の光音響画像を取得する。
出力制御部104は、光音響画像を外部装置に出力するためのIODを生成する。また、光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を外部装置に出力するためのデータを生成する。当該データはパケットでもよいし、特定のタグのDICOMエレメントを含むIODであってもよい。出力制御部104は、それぞれの種類の光音響画像を一意に識別するための情報とともに、当該処理の進捗に関する情報を読影端末160といった外部装置に出力する。
たとえば、出力制御部104は当該処理の進捗に関する情報を、DICOMタグ(7FE0,0010)で示されるDICOMエレメントであるピクセルデータに処理の進捗の情報を示す文字列の画像として記載して、読影端末160に通信部105を介して出力する。また別の例では、出力制御部104は当該処理の進捗に関する情報を、DICOMタグ(0020,4000)で示されるImage Commentsに記載してもよい。さらに別の例では、出力制御部104はプライベートタグに当該処理の進捗に関する情報を記載してもよい。
通信部105は、ネットワーク130を介した、オーダリング装置140、PACS150、読影端末160といった外部装置と情報処理装置100との間での、情報の送受信を制御する。
表示制御部106は、表示部108を制御して、表示部108に情報を表示させる。表示制御部106は、他のモジュールからの入力や、操作部107を介したユーザの操作入力に応じて、表示部108に情報を表示させる。
図1(c)は第1の実施形態にかかる読影端末160の機能構成の一例を示す図である。読影端末160は管理部161、通信部162、表示制御部163を有する。また、読影端末160には表示部164が接続されている。
管理部161は、情報処理装置100における光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を、通信部162を介して情報処理装置100から取得する。この観点では、管理部161は、光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を取得する情報取得手段の一例である。管理部161は、当該進捗に関する情報を管理する。また、管理部161は、所定の処理をトリガーにして、情報処理装置100に当該進捗に関する情報を問い合わせてもよい。管理部161は、表示制御部163を介して、当該進捗に関する情報を表示部164に表示させる。この観点では、管理部161は、光音響信号に基づいて光音響画像を取得するための画像取得手段による処理を管理する管理手段の一例である。さらに、管理部161は、情報処理装置100において取得された光音響画像をPACS150から通信部162を介して取得する。この観点では、管理部161は光音響画像を取得する画像取得手段の一例である。
通信部162は、ネットワークを介した、情報処理装置100、オーダリング装置140、PACS150といった外部装置と読影端末160との間での、情報の送受信を制御する。たとえば、通信部162は情報処理装置100から光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を受信する。また、通信部162はPACS150に特定の画像データのIODを検索して送信するように要求し、当該IODをPACS150から受信する。
表示制御部163は表示部164を制御して、表示部164に情報を表示させる。表示制御部163は、情報処理装置100から取得された光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報や、PACS150から取得された画像データを表示部164に表示させる。
図1(d)は情報処理装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置100はたとえばコンピュータである。情報処理装置100は、CPU181、ROM182、RAM183、記憶装置184、USB185、通信回路186、グラフィックスボード187、HDMI(登録商標)188を含む。これらはBUSにより通信可能に接続されている。BUSは接続されたハードウェア間でのデータの送受信や、CPU181から他のハードウェアへの命令を送信するために使用される。
CPU(Central Processing Unit)181は情報処理装置100及びこれに接続する各部を統合的に制御する制御回路である。CPU181はROM182に格納されているプログラムを実行することにより制御を実施する。またCPU181は、表示部108を制御するためのソフトウェアであるディスプレイドライバを実行し、表示部108に対する表示制御を行う。さらにCPU181は、操作部107に対する入出力制御を行う。
ROM(Read Only Memory)182は、CPU181による制御の手順を記憶させたプログラムやデータを格納する。ROM182は、情報処理装置100のブートプログラムや各種初期データを記憶する。また、情報処理装置100の処理を実現するための各種のプログラムを記憶する。
RAM(Random Access Memory)183は、CPU181が命令プログラムによる制御を行う際に作業用の記憶領域を提供するものである。RAM183は、スタックとワーク領域とを有する。RAM183は、情報処理装置100及びこれに接続する各部における処理を実行するためのプログラムや、画像処理で用いる各種パラメータを記憶する。RAM183は、CPU181が実行する制御プログラムを格納し、CPU181が各種制御を実行する際の様々なデータを一時的に格納する。
記憶装置184は、超音波画像や光音響画像などの各種のデータを保存する補助記憶装置である。記憶装置184は、たとえばHDD(Hard Disk Drive)や、SSD(Solid State Drive)である。
USB(Universal Serial Bus)185は操作部107と接続する接続部である。
通信回路186はシステム1000を構成する各部や、ネットワーク130に接続されている各種の外部装置との通信を行うための回路である。通信回路186は、たとえば出力する情報を転送用パケットに格納してTCP/IPといった通信技術により、ネットワーク130を介して外部装置に出力する。情報処理装置100は、所望の通信形態にあわせて、複数の通信回路を有していてもよい。
グラフィックスボード187は、GPU(Graphics Processing Unit)、ビデオメモリを含む。GPUは、たとえば光音響信号から光音響画像を生成するための再構成処理に係る演算を行う。
HDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)188は、表示部108と接続する接続部である。
CPU181やGPUはプロセッサの一例である。また、ROM182やRAM183や記憶装置184はメモリの一例である。情報処理装置100は複数のプロセッサを有していてもよい。第1の実施形態においては、情報処理装置100のプロセッサがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、情報処理装置100の各部の機能が実現される。
また、情報処理装置100は特定の処理を専用に行うCPUやGPU、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)を有していても良い。情報処理装置100は特定の処理あるいは全ての処理をプログラムしたFPGA(Field−Programmable Gate Array)を有していてもよい。
読影端末160は、たとえばコンピュータである。読影端末160のハードウェア構成は図1(d)に示したのと同様である。上述した説明を援用することによりここでの詳しい説明を省略する。
[情報処理装置100による一連の処理]
図2は、情報処理装置100が取得した光音響信号に基づいて複数の種類の光音響画像を生成し、進捗の情報を読影端末160に送信する処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各処理を実現する主体はCPU181またはGPUである。
図2は、情報処理装置100が取得した光音響信号に基づいて複数の種類の光音響画像を生成し、進捗の情報を読影端末160に送信する処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各処理を実現する主体はCPU181またはGPUである。
ステップS200において、検査制御部101は複数の種類の光音響画像の生成の処理に関するワークアイテムを生成する。ワークアイテムは、画像データを一意に識別するための情報と、検査に関する情報と、情報処理装置100において行われる処理に関する情報と、当該処理の進捗に関する情報とを少なくとも含む。画像データを一意に識別するための情報とは、たとえばSOPインスタンスUID(Service Object Pair Instance Unique Identifier)である。検査に関する情報は、たとえば患者の情報や、検査を一意に識別するための情報を含む。情報処理装置100において行われる処理に関する情報は、たとえば処理の内容に関する情報、処理が終了すると推測される時刻の情報を含む。処理の進捗に関する情報は、たとえば当該処理が開始される前である状態、当該処理が開始され終了される前である状態、当該処理が終了された状態、当該処理が開始されたが中止された状態、のいずれかの状態を示す情報である。ワークアイテムは、ワークアイテムを一意に識別するための情報を含んでいてもよい。検査制御部101は、撮影制御部102が撮影装置110から光音響信号を取得したことをトリガーとしてステップS200の処理を開始する。検査制御部101は、生成が予定されている複数の種類の光音響画像の生成に際して、それぞれの光音響画像ごとにワークアイテムを生成する。
ステップS201において、通信部105は読影端末160に対して、光音響画像の生成の処理に関するワークアイテムが生成されたことを通知する。出力制御部104は、当該通知のためのデータを生成し、通信部105は当該データを読影端末160に送信する。
ステップS202において、画像処理部103は光音響信号に基づいて再構成処理を開始する。
ステップS203において、通信部105は読影端末160に対して、再構成処理を開始したことを通知する。検査制御部101は、初期音圧分布の画像データの生成に関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、処理が開始される前の状態から、処理が開始され終了される前である状態に更新する。また、検査制御部101は、光フルエンス分布の画像データの生成に関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、処理が開始される前の状態から、処理が開始され終了される前である状態に更新する。検査制御部101は、再構成処理が終了すると推測される時刻の情報に基づいて、複数の光音響画像のそれぞれの生成処理が終了すると推測される時刻の情報を更新する。検査制御部101は、これらのワークアイテムのそれぞれについて、処理が終了すると推測される時刻の情報を更新する。通信部105は、複数の光音響画像の生成に関するそれぞれのワークアイテムの、更新された情報を読影端末160に通知する。出力制御部104は、当該通知のためのデータを生成し、通信部105は当該データを読影端末160に送信する。
ステップS204において、検査制御部101は、画像処理部103による再構成処理が終了したか否かを判定する。再構成処理が終了した場合にはステップS205に進む。再構成処理が終了していない場合にはステップS203に進む。検査制御部101は、ステップS204で判定した時点における、再構成処理が終了すると推測される時刻の情報及び複数の光音響画像のそれぞれの生成処理が終了すると推測される時刻の情報を更新する。検査制御部101は、読影端末160に更新された時刻の情報をそれぞれ通知する。ここでは、ステップS203に進んで時刻の情報を更新し、それを読影端末160に通知する場合を例に説明したが、情報処理装置100はステップS203に進まずに再構成処理が終了するまでステップS204で待機してもよい。
ステップS205において、通信部105は読影端末160に対して、再構成処理が終了したことを通知する。検査制御部101は、初期音圧分布の画像データの生成に関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、処理が開始され終了される前である状態から、処理が終了された状態に更新する。また、光フルエンス分布の画像データの生成に関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、同様に更新する。検査制御部101は、再構成処理が終了したことに基づいて、吸収係数分布の画像データや酸素飽和度の画像データを生成するための処理が終了すると推測される時刻の情報を更新する。検査制御部101は、これらのワークアイテムのそれぞれについて、処理が終了すると推測される時刻の情報を更新する。通信部105は、複数の種類の光音響画像の生成に関するそれぞれのワークアイテムの、更新された情報を読影端末160に通知する。出力制御部104は、当該通知のためのデータを生成し、通信部105は当該データを読影端末160に送信する。
ステップS206において、画像処理部103は吸収係数分布の画像データや酸素飽和度の画像データといった、再構成処理の他の画像データを生成する。検査制御部101は、生成を開始する画像データに関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、処理が開始される前の状態から、処理が開始され終了される前の状態に更新する。検査制御部101は、当該ワークアイテムの更新された情報を読影端末160に通知する。出力制御部104は、当該通知のためのデータを生成し、通信部105は当該データを読影端末160に送信する。
ステップS207において、検査制御部101はステップS206で生成された画像データに関するワークアイテムの進捗に関する情報を読影端末160に通知する。検査制御部101は、ステップS206で生成された画像データに関するワークアイテムの処理の進捗に関する情報を、処理が開始され終了される前の状態から、処理が終了された状態に更新する。検査制御部101は、当該ワークアイテムの更新された情報を読影端末160に通知する。出力制御部104は、当該通知のためのデータを生成し、通信部105は当該データを読影端末160に送信する。
ステップS208において、検査制御部101は画像処理部103が全ての種類の光音響画像の生成を完了したか否かを判定する。全ての種類の光音響画像の生成が完了された場合は、図2に示す処理を終了する。生成が完了していない種類の光音響画像がある場合には、ステップS206に戻る。
図2では、ステップS203とステップS205においてそれぞれの光音響画像の生成の処理が終了すると推測される時刻の情報を更新し、読影端末160に通知する場合を例に説明したが、これに限らない。たとえば、再構成処理が行われている間、所定の時間が経過する毎に当該時刻の情報を更新し、読影端末160に通知してもよい。その場合、検査制御部101は読影端末160に更新された当該時刻の情報を通知すべき時刻を取得し、管理してもよい。また、読影端末160からの問い合わせに応じて、当該時刻の情報を更新し、読影端末160に通知してもよい。
また、図2では1回の撮影で得られた光音響信号を再構成処理し、複数の種類の光音響画像を生成する場合を例に説明したが、これに限らない。たとえば、画像処理部103は複数の光音響信号の再構成処理を並列で行ってもよい。その場合に、検査制御部101、出力制御部104、通信部105は図2の処理を並列で行う。
なお、光音響画像の生成に関する処理が終了すると推測される時刻に関する情報は、たとえば処理ごとにデフォルト値として予め情報処理装置100に記憶されていてもよい。また、情報処理装置100は再構成を行う光音響画像の画素ピッチや画像サイズ、再構成処理の種類に応じて当該時刻に関する情報を取得してもよい。また別の例では、情報処理装置100は再構成処理に要した時間を学習し、当該学習されたデータに基づいて当該時刻に関する情報を推定してもよい。
[読影端末160による一連の処理]
図3は、読影端末160が情報処理装置100から複数の種類の光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を取得し、表示部164に表示させる処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各処理を実現する主体は、読影端末160のCPUまたはGPUである。
図3は、読影端末160が情報処理装置100から複数の種類の光音響画像の生成の処理の進捗に関する情報を取得し、表示部164に表示させる処理の一例を示すフローチャートである。下記の処理において、特に断りがない場合、各処理を実現する主体は、読影端末160のCPUまたはGPUである。
ステップS300において、管理部161は情報処理装置100における複数の種類の光音響画像を生成する処理の進捗に関する情報の管理を開始する。管理部161は、ユーザが撮影された光音響画像を観察するための処理を開始したことをトリガーとして、ステップS301の処理を開始する。管理部161は、情報処理装置100に対して光音響画像を生成する処理に関するワークアイテムを生成するように要求し、情報処理装置100は当該要求に応じて図2に示す処理を開始してもよい。また、管理部161は、情報処理装置100に対してワークアイテムの情報に関する通知を読影端末160に送信するように要求してもよい。
ステップS301において、通信部162は情報処理装置100から、再構成処理を開始したことを示す通知を受信する。当該通知は、図2に示すステップS203において情報処理装置100が読影端末160に送信する通知に対応する。
ステップS302において、管理部161は表示制御部163を介して、表示部164に情報処理装置100における光音響画像を生成する処理の進捗を示す情報を表示させる。管理部161は、ステップS301において受信した通知に基づいて、当該進捗を示す情報を表示部164に表示させる。当該進捗を示す情報は、情報処理装置100から受信した、それぞれの種類の光音響画像を生成する処理が終了すると推測される時刻の情報を含む。
ステップS303において、管理部161は情報処理装置100から、光音響画像を生成する処理の進捗を示す情報を更新する通知を受信したか否か判定する。当該進捗を示す情報を更新する通知を受信した場合にステップS304に進む。当該通知は、たとえば図2に示すステップS205やステップS207において情報処理装置100が読影端末160に送信する通知に対応する。
ステップS304において、管理部161は表示制御部163を介して、表示部164に表示させる情報を更新する。管理部161はステップS303において通信部162が情報処理装置100から受信した、光音響画像を生成する処理の進捗に関する情報を更新する通知に基づいて、更新された内容を取得する。管理部161は、それぞれの光音響画像を生成する処理が終了すると推測される時刻を含む、当該進捗に関する情報を表示部164に表示させる。また、表示制御部163は、処理が終了した種類の光音響画像について、終了したことを示す情報を表示部164に表示させてもよい。さらに、管理部161は処理が終了した種類の光音響画像に関するIODをPACS150から取得してもよい。その場合、表示制御部163は当該光音響画像を表示部164に表示させてもよい。
ステップS305において、管理部161は全ての種類の光音響画像について、生成する処理を終了したことを示す情報を情報処理装置100から受信したか否かを判定する。全ての種類の光音響画像について、生成する処理を終了したことを示す情報を情報処理装置100から受信した場合には、ステップS306に進む。生成する処理を終了したことを示す情報を情報処理装置100から受信していない場合には、ステップS303に戻って、当該処理の進捗を示す情報を更新する通知を待機する。
ステップS306において、管理部161は表示制御部163を介して、表示部164に表示させる情報を更新する。表示制御部163は、全ての種類の光音響画像について、生成する処理が終了されたことを示す情報を表示部164に表示させる。ステップS304において説明したのと同様にして、管理部161は光音響画像のIODをPACS150から取得してもよいし、表示制御部163は表示部164に光音響画像を表示させてもよい。
図4は、表示部164に表示される、光音響画像を生成する処理の進捗を示す画面の一例である。図4(a)は、当該進捗を示す画面400の一例であり、画面400は一覧表401と画像表示領域402とを含む。一覧表401は、光音響画像のそれぞれの種類について、生成の処理が終了すると推測される時刻又は、生成の処理が終了したことを示す情報が表示される。生成の処理が終了したことを示す情報は、たとえば当該処理が終了した時刻の情報である。表示制御部163は、当該処理が終了した種類と終了していない種類とで文字色や背景色を異ならせて表示してもよい。
図4(b)は、進捗に関する情報を表示する画面の別の例である。図4(b)は、生成の処理が終了した種類の画像データが表示される。また、生成の処理が終了していない場合は、画像データを表示するための領域に、終了すると推測される時刻の情報が表示される。
図4(c)は、進捗に関する情報を表示する画面のさらに別の例である。たとえば、情報処理装置100から進捗に関する情報を含む通知を受信した際に、当該通知に含まれる、生成の処理が終了すると推測される時刻の情報を記載したウィンドウを表示部164に表示させてもよい。
なお、図4ではそれぞれの種類の光音響画像を生成する処理の進捗を示す情報として、当該処理が終了すると推測される時刻の情報を用いる場合を例に説明したが、本発明の実施形態はこれに限らない。たとえば、当該処理が終了するまでに要する残り時間を当該進捗を示す情報としてもよい。
[各構成の動作]
図5は、図2で説明した情報処理装置100の処理と、図3で説明した読影端末160の処理との関連を示す図である。読影端末160は、予め情報処理装置100に対して、光音響画像を生成する処理の進捗に関する情報を通知するように、予約しておくことができる(ステップS300)。図5では情報処理装置100が光音響信号を取得する前に予約する例を示しているが、予約はどのようなタイミングで行われてもよい。
図5は、図2で説明した情報処理装置100の処理と、図3で説明した読影端末160の処理との関連を示す図である。読影端末160は、予め情報処理装置100に対して、光音響画像を生成する処理の進捗に関する情報を通知するように、予約しておくことができる(ステップS300)。図5では情報処理装置100が光音響信号を取得する前に予約する例を示しているが、予約はどのようなタイミングで行われてもよい。
情報処理装置100は光音響信号を撮影装置110から取得し、光音響画像を生成する処理に関するワークアイテムを生成する(ステップS200)。情報処理装置100は、ワークアイテムの生成を読影端末160に通知し(ステップS201)、読影端末160はこれを受信する(ステップS300)。
情報処理装置100が再構成処理を開始すると(ステップS202)、情報処理装置100は再構成処理を開始したことと、他の種類の光音響画像の生成が終了すると予測される時刻をワークアイテムの更新として読影端末160に通知する(ステップS203)。読影端末160は、進捗に関する情報の更新の通知を受信し(ステップS301)、当該通知に基づいて進捗に関する情報の表示を更新する(ステップS302)。
情報処理装置100が再構成処理を終了すると(ステップS204)、情報処理装置100は再構成処理を終了したことと、他の種類の光音響画像の生成が終了すると予測される時刻をワークアイテムの更新として読影端末160に通知する(ステップS205)。読影端末160は、進捗に関する情報の更新の通知を受信し(ステップS303)、当該通知に基づいて進捗に関する情報の表示を更新する(ステップS304)。情報処理装置100は、生成された画像データのIODをPACS150に出力し、PACS150はそれらを保存する。
情報処理装置100は、再構成された初期音圧分布と光フルエンス分布とに基づいて、吸収係数画像等を生成する(ステップS206)。情報処理装置100は吸収係数画像等を生成したことを、ワークアイテムの更新として読影端末160に通知する(ステップS207)。図2及び図5では簡単のために、吸収係数分布、酸素飽和度、総ヘモグロビン量等に関する画像を生成する処理とその進捗の通知を一つのステップでそれぞれ表現した。情報処理装置100はそれぞれの種類の画像を生成する処理を個別に行ってもよいし、並列して行ってもよい。情報処理装置100は、それぞれの種類の画像が生成されたタイミングで、進捗の通知をそれぞれ行ってもよい。読影端末160は、進捗に関する情報の更新の通知を受信し(ステップS303)、当該通知に基づいて進捗に関する情報の表示を更新する(ステップS304)。情報処理装置100は、生成された画像データのIODをPACS150に出力し、PACS150はそれらを保存する。
以上の処理を、情報処理装置100で全ての種類の光音響画像の生成を完了するまで繰り返し、読影端末160が全ての種類の光音響画像について生成が完了したことの通知を受信するまで繰り返す。全ての種類の光音響画像の生成を完了し、PACS150がそれらの保存が完了すると、情報処理装置100はオーダリング装置140に、検査が終了したことを通知する。
第1の実施形態の構成により、読影端末160は光音響画像のそれぞれの種類が生成される時刻を把握することができる。読影端末160は、上述した複数のタイミングで情報処理装置100から出力されるIODに基づいて、当該時刻の情報を取得できる。具体的には、情報処理装置100は読影端末160に当該時刻の情報を出力する際に、DICOMタグ(7FE0,0010)で示されるピクセルデータに、文字列の画像としてそれぞれの種類の画像が生成される時刻を記載したIODを読影端末160に出力する。読影端末160はIODを取得し、SOPインスタンスUIDにより個別の種類の光音響画像を識別することができる。読影端末160を使用するユーザは、読影端末160が認識した種類のIODをPACS150や情報処理装置100から取得するように指示することができる。読影端末160が認識している種類のIODであって、まだ生成の処理が終了していない画像データのIODは、たとえば図4を用いて説明したような画面が読影端末160の表示部164に表示される。ピクセルデータに当該処理の進捗に関する情報が記載されている場合には、図4(b)に示すような画面が表示部164に表示される。これにより、ユーザはそれぞれの種類の光音響画像が読影に利用可能となる時刻を把握することができる。したがって、ユーザが光音響画像を読影するワークフローを向上することができる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態においては、複数の情報処理装置が協働して再構成処理を行う場合の進捗管理について説明する。すなわち、複数の情報処理装置を含む情報処理システムは、たとえば再構成処理を行う画像処理手段を複数有する。
第2の実施形態においては、複数の情報処理装置が協働して再構成処理を行う場合の進捗管理について説明する。すなわち、複数の情報処理装置を含む情報処理システムは、たとえば再構成処理を行う画像処理手段を複数有する。
第2の実施形態にかかる情報処理装置100及び読影端末160の構成は、それぞれ図1に示したのと同様であるため、ここでは上述した説明を援用することにより詳しい説明を省略する。第2の実施形態において検査システム1000は複数の情報処理装置100を含むこととする。
第2の実施形態においては、複数の情報処理装置100において分散して実行される再構成処理の進捗を管理するために、一つの情報処理装置を、複数の情報処理装置の進捗を監視する監視役とする。その場合、たとえば、図2に示す一連の処理は監視役である情報処理装置により行われる処理である。監視役である情報処理装置は、ステップS202において、他の情報処理装置に再構成処理に係るタスクを割り振る。そして、監視役である情報処理装置は、ステップS204において、他の情報処理装置に再構成処理に係るタスクの進捗を問い合わせて、再構成処理が終了したか否かを判定する。ステップS203やステップS205、ステップS207において、監視役である情報処理装置が、他の情報処理装置における処理の進捗を加味して、読影端末160に対して進捗に関する情報を通知する。
第2の実施形態における別の例としては、複数の情報処理装置100において分散して実行される再構成処理の進捗を管理するために、読影端末160を上述の監視役としてもよい。その場合に、読影端末160がワークアイテムを生成し、複数の情報処理装置に光音響画像の再構成処理に係るタスクを割り振ってもよい。読影端末160がワークアイテムを生成する場合には、読影端末160がそれぞれの情報処理装置に対して処理の進捗を問い合わせてもよいし、進捗を通知するように予約してもよい。
[第2の実施形態の変形例]
たとえば、撮影装置110が光音響信号と超音波信号とを取得可能な装置である場合に、たとえば超音波信号からBモード画像といった超音波画像を生成する処理と、光音響信号に基づく再構成処理とを別の装置で行ってもよい。その場合、上述のようにしてそれぞれの処理の進捗が管理されてもよい。
たとえば、撮影装置110が光音響信号と超音波信号とを取得可能な装置である場合に、たとえば超音波信号からBモード画像といった超音波画像を生成する処理と、光音響信号に基づく再構成処理とを別の装置で行ってもよい。その場合、上述のようにしてそれぞれの処理の進捗が管理されてもよい。
[変形例]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
上述の各実施形態における情報処理装置は、単体の装置として実現してもよいし、複数の装置を互いに通信可能に組合せて上述の処理を実行する形態としてもよく、いずれも本発明の実施形態に含まれる。共通のサーバ装置あるいはサーバ群で、上述の処理を実行することとしてもよい。情報処理装置および情報処理システムを構成する複数の装置は所定の通信レートで通信可能であればよく、また同一の施設内あるいは同一の国に存在することを要しない。
本発明の実施形態には、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが該供給されたプログラムのコードを読みだして実行するという形態を含む。
したがって、実施形態に係る処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の実施形態の一つである。また、コンピュータが読みだしたプログラムに含まれる指示に基づき、コンピュータで稼働しているOSなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
上述の実施形態を適宜組み合わせた形態も、本発明の実施形態に含まれる。
Claims (12)
- 被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得する信号取得手段と、
前記光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得する画像取得手段と、
前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、前記光音響画像ごとに外部装置に出力する出力手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 前記処理の進捗に関する情報は、前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理が終了すると推測される、それぞれの時刻の情報であることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記処理の進捗に関する情報は、前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理が終了するのに要する、それぞれの残り時間の情報であることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記処理の進捗に関する情報は、前記外部装置に出力するための情報オブジェクトに含まれることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記出力手段は、前記光音響画像を一意に識別するための情報とともに前記処理の進捗に関する情報を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 前記出力手段は、前記処理の進捗に関する情報をピクセルデータとして出力することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の情報処理装置。
- 被検体に光を照射することにより得られる光音響信号に基づいて生成される、複数の光音響画像を取得する画像取得手段と、
前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を外部装置から取得する情報取得手段と、
前記画像取得手段により取得されていない光音響画像について、前記情報取得手段により取得された前記処理の進捗に関する情報を表示部に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置。 - 情報処理装置と読影端末とを備える情報処理システムであって、
被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得する信号取得手段と、
前記光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得する画像取得手段と、
前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、前記光音響画像ごとに前記読影端末に出力する出力手段と、
を有することを特徴とする情報処理システム。 - 前記光音響信号に基づいて、前記複数の光音響画像を取得する画像取得手段を複数有し、
前記複数の前記画像取得手段による処理を管理する管理手段をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の情報処理システム。 - 前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、前記光音響画像ごとに表示部に表示させる表示制御手段をさらに有することを特徴とする請求項8又は請求項9のいずれか1項に記載の情報処理システム。
- 被検体に光を照射することにより得られる光音響信号を取得する信号取得工程と、
前記光音響信号に基づいて、複数の光音響画像を取得する画像取得工程と、
前記複数の光音響画像のそれぞれを取得するための処理の進捗に関する情報を、前記光音響画像ごとに外部装置に出力する出力工程と、
を有することを特徴とする情報処理方法。 - 請求項11に記載の情報処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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JP2009125136A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | 医用画像システム及び画像ビューワ端末 |
JP2014140717A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-08-07 | Canon Inc | 被検体情報取得装置、表示方法、およびプログラム |
-
2016
- 2016-12-27 JP JP2016254368A patent/JP2018102750A/ja active Pending
-
2017
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