JP2018108289A - データ構造、医用画像表示装置、医用画像表示方法、および医用画像表示プログラム医用画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＩＣＯＭ規格を満足できるとともに、表示フレームの更新に要する時間を短縮できるデータ構造を提供する。
【解決手段】ＤＩＣＯＭファイルには、付属データ，実画像データおよび数値データがこの順で連続的に収められる。このうち、付属データは、モダリティを使用した検査の属性を示す複数の項目と複数の項目の各々に割り当てられたタグとによって構成される。また、実画像データは、付属データに続く位置に配され、モダリティによって作成された医用画像と医用画像に割り当てられたタグとによって構成される。さらに、数値データは、末尾に配され、実画像データを構成する医用画像のフレーム数を示す。
【選択図】図２

Description

この発明は、データ構造に関し、特に、モダリティによって作成されるファイルのデータ構造に関する。この発明はまた、このようなデータ構造を有するファイルに収められた医用画像を表示する、医用画像表示装置、医用画像表示方法、および医用画像表示プログラムに関する。

今日では、患者の解剖学的情報や機能的情報などの様々な情報を、医用画像から得ることができる。したがって、医用画像は、診断や治療において欠かせないものとなっている。また、Ｘ線診断装置，Ｘ線ＣＴ(Computed Tomography)装置，ＭＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置，核医学診断装置，放射線治療装置，超音波診断装置など様々なタイプの画像発生装置が発明され、目覚ましい発展を遂げている。

これらの装置から発生した医用画像データの構造は、ＤＩＣＯＭ(Digital Imaging and Communication in Medicine)と呼ばれる世界共通の規格に沿っている。具体的には、医用画像データは、付属データおよび画像データからなるデータセットを有し、ネットワークを介してＰＡＣＳ(Picture Archiving and Communication System)と呼ばれる画像保管装置に保存される。

ここで、医用画像データは、大きく２種類に分類される。１つ目は、シングルフレーム画像と呼ばれるデータである。これは、図１２（Ａ）に示すように１フレームの画像データがデータセットを構成する医用画像データであり、たとえば胸部写真のような一般Ｘ線画像やＸ線ＣＴ画像がシングルフレーム画像に該当する。

２つ目は、マルチフレーム画像と呼ばれるデータである。これは、図１２（Ｂ）に示すように複数フレームの画像データがデータセットを構成する医用画像データであり、たとえば超音波画像や血管造影(Digital Subtraction Angiography)がマルチフレーム画像に該当する。

これらの医用画像データを構成する付属データには、患者名や患者ＩＤなどの情報が含まれている。したがって、医用画像を表示するときは、まず付属データが解析され、解析結果に基づいて医用画像データが取得される。

ここで、マルチフレーム画像については、各フレームを表示する度に、付属データの解析と解析結果に基づく表示フレームの取得とが繰り返される。したがって、表示フレームの更新には時間がかかる。

特開２０１１−６５６６８号公報

特許文献１は、表示フレームの更新に要する時間の短縮化を可能とするシステムを開示している。つまり、特許文献１のシステムでは、リード情報と呼ばれる独自の情報が、超音波診断装置などの画像発生装置またはＰＡＣＳなどの画像保管装置によって、付属データに組み込まれる（図１３（Ａ），図１３（Ｂ）参照）。

リード情報には、画像データの先頭アドレスやフラグ情報などが含まれている。したがって、画像表示装置などでリード情報を解析すれば、患者名などの他の付属データを解析することなく、画像データを取得することができる。しかし、こうして組み込まれるリード情報は、ＤＩＣＯＭ規格を満足しない可能性がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ＤＩＣＯＭ規格を満足でき、かつ表示フレームの更新に要する時間を短縮できる、データ構造、医用画像表示装置、医用画像表示方法、および医用画像表示プログラムを提供することである。

この発明に係るデータ構造は、モダリティ(30：実施例で相当する参照符号。以下同じ)を使用した検査の属性を示す複数の項目と複数の項目の各々に割り当てられた第１タグとによって構成された付属データ、付属データに続く位置に配され、モダリティによって作成された医用画像と医用画像に割り当てられた第２タグとによって構成された実画像データ、および末尾に配され、実画像データを構成する医用画像のフレーム数を示す数値データを備える。

好ましくは、数値データは既定サイズのデータである。

好ましくは、数値データはフレーム数を示す実情報と実情報に割り当てられた第３タグとによって構成される。

好ましくは、数値データはフレーム数を示す実情報と医用画像の各フレームサイズを示すサイズ情報とによって構成される。

或る局面では、サイズ情報は実情報に先立つ位置に配される。

他の局面では、医用画像はフレーム毎に圧縮された画像に相当する。

好ましくは、第１タグは複数の項目の各々の先頭に配され、第２タグは医用画像の先頭に配される。

この発明に係る医用画像表示装置(10)は、上述したデータ構造を有するファイルを取得する取得手段(S5)、取得手段によって取得されたファイル内の数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定手段(S11~S15, S31~S35)、および特定手段によって特定された先頭アドレスを参照して各フレームを表示する表示手段(S17~S23)を備える。

好ましくは、表示手段はフレーム更新操作に応答して表示フレームを更新する更新手段(S23)を含む。

この発明に係る医用画像表示方法は、医用画像表示装置(10)によって実行される医用画像表示方法であって、上述したデータ構造を有するファイルを取得する取得ステップ(S5)、取得ステップによって取得されたファイル内の数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定ステップ(S11~S15, S31~S35)、および特定ステップによって特定された先頭アドレスを参照して各フレームを表示する表示ステップ(S17~S23)を備える。

この発明に係る医用画像表示プログラムは、医用画像表示装置(10)のプロセッサ(14)に、上述したデータ構造を有するファイルを取得する取得ステップ(S5)、取得ステップによって取得されたファイル内の数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定ステップ(S11~S15, S31~S35)、および特定ステップによって特定された先頭アドレスを参照して各フレームを表示する表示ステップ(S17~S23)を実行させるための、医用画像表示プログラムである。

付属データは、検査属性を示す複数の項目と各項目に割り当てられた第１タグとによって構成される。また、実画像データは、付属データに続く位置に配され、医用画像とこれに割り当てられた第２タグとによって構成される。したがって、付属データおよび実画像データの配置や構造は、ＤＩＣＯＭ規格に沿う。また、数値データは末尾に配されるため、ＤＩＣＯＭ規格が数値データによって阻害されることはない。

数値データは、医用画像のフレーム数を示す。したがって、第２タグによって特定された医用画像のサイズを数値データが示すフレーム数によって割り算することで、各フレームの先頭アドレスが特定される。これによって、表示フレームの更新に要する時間の短縮化が図られる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この実施例に適用される医療診断支援システムの構成を示すブロック図である。 図１に示すモダリティによって作成されたＤＩＣＯＭファイルの構造の一例を示す図解図である。 画像診断支援装置に設けられたＣＰＵによって作成されかつ参照されるテーブルの構成の一例を示す図解図である。 画像診断支援装置のモニタに表示される診断支援画面の一例を示す図解図である。 （Ａ）は画像診断支援装置のモニタに表示される診断支援画面の他の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は画像診断支援装置のモニタに表示される診断支援画面のその他の一例を示す図解図である。 画像診断支援装置に設けられたＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 画像診断支援装置に設けられたＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 ＤＩＣＯＭファイルの構造の他の一例を示す図解図である。 ＤＩＣＯＭファイルの構造のその他の一例を示す図解図である。 画像診断支援装置に設けられたＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 画像診断支援装置に設けられたＣＰＵによって作成されかつ参照される他のテーブルの構成の一例を示す図解図である。 （Ａ）は１フレームの画像データが収められたＤＩＣＯＭファイルの構造の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は複数フレームの画像データが収められたＤＩＣＯＭファイルの構造の一例を示す図解図である。 （Ａ）は特許文献１のシステムによって作成されるデータのフォーマットの一例を示す図解図であり、（Ｂ）は特許文献１のシステムによって作成されるデータのフォーマットの他の一例を示す図解図である。

［実施例１］
図１を参照して、この実施例の医療診断支援システムは、院内ＬＡＮ５０を介して互いに接続された画像診断支援装置１０，モダリティ３０およびＰＡＣＳ４０によって構成される。画像診断支援装置１０において、バスＢＳ１には、通信Ｉ／Ｆ１２，ＣＰＵ１４，キーボード／マウス１６，ＨＤＤ１８，モニタ２０およびＤＲＡＭ２２が接続される。

モダリティ３０は、たとえば、被検者の乳房の水平断層を表す医用画像を収めたＤＩＣＯＭファイルを出力するＭＲＩ装置である。具体的には、モダリティ３０は、互いに異なる複数の水平断層をそれぞれ表す複数フレームの画像データを医用画像として作成し、作成した医用画像を非圧縮状態でＤＩＣＯＭファイルに収める。これによって作成されたＤＩＣＯＭファイルは、図２に示すデータ構造を有し、ＰＡＣＳ４０に保存される。

図２を参照して、ＤＩＣＯＭファイルには、付属データ，実画像データおよび数値データが、この順で連続的に収められる。

付属データは、乳房検査の属性を各々が示す複数の項目（検査日付，モダリティ種別，患者名など）と、複数の項目にそれぞれ割り当てられた複数のタグとによって構成される。ここで、検査日付の項目に割り当てられたタグは“（０００８，００２０）”を示し、モダリティ種別の項目に割り当てられたタグは“（０００８，００６０）”を示し、患者名の項目に割り当てられたタグは“（００１０，００１０）”を示す。

また、各々のタグは、対象項目に先立つ位置に配される。厳密には、対象項目の直前の位置にはＶＲ(Value Representation)が配され、タグはＶＲを挟んで対象項目に結合される。

実画像データは、付属データに続き、医用画像をなす複数フレームの画像データと、これに割り当てられた単一のタグとによって構成される。タグは“（７ＦＥ０，００１０）”を示し、先頭フレームの画像データに先立つ位置に配される。ここでも、厳密には、先頭フレームの画像データの直前の位置にはＶＲが配され、タグはＶＲを介して先頭フレームの画像データに結合される。また、画像データのサイズは、フレーム間で共通する。

数値データは、医用画像をなす画像データのフレーム数が記載された固定バイト（たとえば２バイト）のデータであり、末尾フレームの画像データに続いて配される。また、数値データの後ろには何れのデータも存在せず、数値データはデータ構造の末尾のデータとなる。

上述のように、画像データのサイズは、フレーム間で共通する。したがって、データ構造の末尾アドレスから固定バイトに相当するアドレスの数を引き算して数値データの先頭アドレスを算出し、数値データの先頭アドレスから先頭フレームの画像データの先頭アドレスを引き算して複数フレームの画像データの合計サイズを算出し、そして算出された合計サイズを数値データが示す数値で割り算すれば、各フレームの画像データのサイズひいては各フレームの画像データの先頭アドレスが特定される。

画像診断支援装置１０に設けられたＣＰＵ１４は、読影医による画像診断を支援するべく、図６〜図７に示す医用画像表示処理を実行する。なお、このフロー図に相当するプログラムは、医用画像表示プログラムとしてＨＤＤ１８に記憶される。

図６を参照して、ステップＳ１では診断支援画面をＤＲＡＭ２２に展開する。展開された診断支援画面はモニタ２０によって読み出され、図４に示す要領で表示される。図４によれば、診断支援画面は、属性情報表示欄ＰＧ１と医用画像表示欄ＰＧ２とによって形成される。ただし、この時点では、属性情報表示欄ＰＧ１および医用画像表示欄ＰＧ２のいずれも空欄とされる。

ステップＳ３ではキーボード／マウス１６によってファイル選択操作（＝所望のＤＩＣＯＭファイルを選択する操作）が行われたか否かを繰り返し判別し、判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、通信Ｉ／Ｆ１２および院内ＬＡＮ５０を介してＰＡＣＳ４０にアクセスし、所望のＤＩＣＯＭファイルをＰＡＣＳ４０から取得する。ＤＩＣＯＭファイルは、通信Ｉ／Ｆ１２によって受信され、バスＢＳ１を介してＤＲＡＭ２２に格納される。ステップＳ７では、こうして取得したＤＩＣＯＭファイルから付属データを抽出する。

ステップＳ９では、ステップＳ５で取得したＤＩＣＯＭファイルが対象とする乳房検査の属性情報を、ステップＳ７で抽出した付属データに基づいて属性情報表示欄ＰＧ１に描画する。描画された属性情報は、図５（Ａ）に示す要領でモニタ２０に表示される。

ステップＳ１１では、ステップＳ５で取得したＤＩＣＯＭファイルの末尾から固定バイトのデータ（＝数値データ）を抽出する。抽出された数値データは、ＤＩＣＯＭファイルに収められた画像データのフレーム数を示す。

ステップＳ１３では、ステップＳ５で取得したＤＩＣＯＭファイルに収められた画像データの合計サイズを算出する。算出にあたっては、ＤＩＣＯＭファイルの末尾アドレスから固定バイトに相当するアドレスの数を引き算して数値データの先頭アドレスを算出し、数値データの先頭アドレスから先頭フレームの画像データの先頭アドレスを引き算する。

ステップＳ１５では、こうして算出された合計サイズをステップＳ１１で抽出した数値データが示す数値によって割り算して、各フレームの画像データのサイズを算出する。ステップＳ１５ではまた、算出されたサイズを先頭フレームの画像データの先頭アドレスに積算することで、各フレームの画像データの先頭アドレスを特定する。こうして特定された先頭アドレスは、図３に示す構造を有してＤＲＡＭ２２に設けられたテーブルＴＢＬ１に記述される。

ステップＳ１７では、変数Ｋを“１”に設定する。ステップＳ１９では、Ｋ番目のフレームの画像データを、診断支援画面上の医用画像表示欄ＰＧ２に対応してＤＲＡＭ２２に展開する。この結果、Ｋ番目の水平断層を表す画像が図５（Ａ）に示す要領でモニタ２０に表示される。

ステップＳ２１では、キーボード／マウス１６によってフレーム更新操作が行われたか否かを判別し、ステップＳ２５では、キーボード／マウス１６によって表示終了操作が行われたか否かを判別する。ステップＳ２１の判別結果およびステップＳ２５の判別結果のいずれもがＮＯであれば、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２１の判別結果がＹＥＳであればステップＳ２３で変数Ｋを更新し、その後にステップＳ１９に戻る。この結果、ＤＲＡＭ２２に展開される画像データが更新され、併せて医用画像表示欄ＰＧ２の画像が図５（Ａ）から図５（Ｂ）に更新される。ステップＳ２５の判別結果がＹＥＳであれば、ステップＳ２７で表示終了処理を実行し、その後に今回の医用画像表示処理を終了する。

以上の説明から分かるように、ＤＩＣＯＭファイルには、付属データ，実画像データおよび数値データがこの順で連続的に収められる。このうち、付属データは、モダリティ３０を使用した検査の属性を示す複数の項目と複数の項目の各々に割り当てられたタグとによって構成される。また、実画像データは、付属データに続く位置に配され、モダリティ３０によって作成された医用画像と医用画像に割り当てられたタグとによって構成される。さらに、数値データは、末尾に配され、実画像データを構成する医用画像のフレーム数を示す。

したがって、付属データおよび実画像データの配置や構造は、ＤＩＣＯＭ規格に沿う。また、数値データはＤＩＣＯＭファイルの末尾に配されるため、ＤＩＣＯＭ規格が数値データによって阻害されることはない。さらに、数値データは医用画像のフレーム数を示すため、第２タグによって特定された医用画像のサイズを数値データが示すフレーム数によって割り算することで、各フレームの先頭アドレスが特定される。これによって、表示フレームの更新に要する時間の短縮化が図られる。

なお、数値データが示すフレーム数は、必ずしも“２”以上の数値である必要はなく、“１”であってもよい。この場合、実画像データはタグ（７ＦＥ０，００１０）と１フレームの画像データとによって構成される。
［実施例２］

実施例１では、数値データは、医用画像をなす画像データのフレーム数が記載された固定バイトのデータとされる。しかし、数値データのサイズは必ずしも固定である必要はない。ただし、この場合、数値データは図８に示すように構成する必要がある。

図８によれば、数値データは、フレーム数を示す実情報とこれに割り当てられたタグとによって構成される。タグは“（０００１，０００１）”を示し、実情報に先立つ位置に配される。ここでも、厳密には、実情報の直前の位置にはＶＲが配され、タグはＶＲを介して実情報に結合される。このような構造を有するＤＩＣＯＭファイルを対象とする場合、図６に示すステップＳ１１では、タグ（０００１，０００１）を手掛かりとして数値データを抽出する。
［実施例３］

実施例１では、医用画像をなす複数フレームの画像データは、非圧縮状態でＤＩＣＯＭファイルに収められる。これに対して、この実施例では、医用画像をなす複数フレームの画像データは、フレーム毎に圧縮された状態でＤＩＣＯＭファイルに収められる。これを踏まえて、数値データは図９に示すように構成される。

図９によれば、数値データは、フレーム数を示す実情報と、医用画像の各フレームサイズを示すサイズ情報とによって構成される。ここで、サイズ情報は、実情報に先立つ位置に配される。

また、フレーム数は固定バイト（たとえば２バイト）で表現されるところ、各フレームサイズは固定バイト（たとえば４バイト）で表現される。したがって、フレーム数が“１６”であれば、数値データのサイズは６６バイト（＝２バイト＋４バイト×１６フレーム）となる。

この場合、画像診断支援装置１０に設けられたＣＰＵ１４は、図６に示すステップＳ１３およびＳ１５に代えて、図１０に示すステップＳ３１〜Ｓ３５の処理を実行する。ステップＳ３１では、ステップＳ１１でＤＩＣＯＭファイルの末尾から抽出した固定バイトのデータ（＝フレーム数）に基づいて、数値データの先頭アドレスを算出する。フレーム数が“１６”である場合、算出された先頭アドレスは、ＤＩＣＯＭファイルの末尾から６６バイト（＝２バイト＋４バイト×１６フレーム）遡ったアドレスを示す。

ステップＳ３３では、算出された先頭アドレス以降から４バイトずつサイズ情報を抽出し、抽出したサイズ情報が示す数値を図１１に示す構造を有してＤＲＡＭ２２に設けられたテーブルＴＢＬ２に記述する。フレーム数が“１６”であれば、１６個の数値がテーブルＴＢＬ２に順に記述される。

ステップＳ３５では、こうして記述されたサイズを先頭フレームの画像データの先頭アドレスに積算することで、各フレームの画像データの先頭アドレスを特定する。特定された先頭アドレスは、図３に示すテーブルＴＢＬ１に記述される。

圧縮された画像データのサイズはフレーム間で相違し得るところ、上述の要領で各フレームの画像データの先頭アドレスを特定することで、表示フレームの更新に要する時間の短縮化が図られる。

１０ …画像診断支援装置
１４ …ＣＰＵ
１８ …ＨＤＤ
２０ …モニタ
３０ …モダリティ
４０ …ＰＡＣＳ

Claims (11)

1. モダリティを使用した検査の属性を示す複数の項目と前記複数の項目の各々に割り当てられた第１タグとによって構成された付属データ、
   前記付属データに続く位置に配され、前記モダリティによって作成された医用画像と前記医用画像に割り当てられた第２タグとによって構成された実画像データ、および
   末尾に配され、前記実画像データを構成する医用画像のフレーム数を示す数値データを備える、データ構造。
2. 前記数値データは既定サイズのデータである、請求項１記載のデータ構造。
3. 前記数値データは前記フレーム数を示す実情報と前記実情報に割り当てられた第３タグとによって構成される、請求項１記載のデータ構造。
4. 前記数値データは前記フレーム数を示す実情報と前記医用画像の各フレームサイズを示すサイズ情報とによって構成される、請求項１記載のデータ構造。
5. 前記サイズ情報は前記実情報に先立つ位置に配される、請求項４記載のデータ構造。
6. 前記医用画像はフレーム毎に圧縮された画像に相当する、請求項４または５記載のデータ構造。
7. 前記第１タグは前記複数の項目の各々の先頭に配され、
   前記第２タグは前記医用画像の先頭に配される、請求項１ないし６のいずれかに記載のデータ構造。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載のデータ構造を有するファイルを取得する取得手段、
   前記取得手段によって取得されたファイル内の前記数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定手段、および
   前記特定手段によって特定された先頭アドレスを参照して前記各フレームを表示する表示手段を備える、医用画像表示装置。
9. 前記表示手段はフレーム更新操作に応答して表示フレームを更新する更新手段を含む、請求項８記載の医用画像表示装置。
10. 医用画像表示装置によって実行される医用画像表示方法であって、
    請求項１ないし７のいずれかに記載のデータ構造を有するファイルを取得する取得ステップ、
    前記取得ステップによって取得されたファイル内の前記数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定ステップ、および
    前記特定ステップによって特定された先頭アドレスを参照して前記各フレームを表示する表示ステップを備える、医用画像表示方法。
11. 医用画像表示装置のプロセッサに、
    請求項１ないし７のいずれかに記載のデータ構造を有するファイルを取得する取得ステップ、
    前記取得ステップによって取得されたファイル内の前記数値データに基づいて各フレームの先頭アドレスを特定する特定ステップ、および
    前記特定ステップによって特定された先頭アドレスを参照して前記各フレームを表示する表示ステップを実行させるための、医用画像表示プログラム。

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