JP2022088166A - 医用情報処理装置、医用情報処理方法および医用情報処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】技師の撮像ミスを減少または防止するとともに、技師および患者の負担を軽減できる医用情報処理装置を提供する。
【解決手段】医用情報処理装置１は、認識部１５２と、決定部１５３とを含む。認識部は、被検体の挿入方向および体位を認識する。決定部は、被検体に対して設定された関心領域と受信コイルの被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、挿入方向と、体位とに基づき、設定された関心領域が被検体の左右どちらの部位であるかを決定する。
【選択図】図１

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用情報処理装置、医用情報処理方法および医用情報処理プログラムに関する。

医用画像診断装置を用いて被検体（患者）を撮像する際には、技師は検査オーダーで指定される撮像対象部位を撮像する。しかし、技師が検査オーダーを誤認し、撮像部位を誤る可能性がある。特に、腕や脚など左右が同じ形状である身体的部位については、体位や挿入方向によって身体的部位の左右が反転するため、左右を取り違えて撮像する可能性も高い。さらに左右を取り違えた撮像した場合でも、その誤りに気づきにくいことがある。撮像対象部位を誤った場合は病変部を撮像できていないため、その後の診断、手術または経過観察において大きな影響を及ぼしてしまう。
このような誤りを防止するため、患者の身体的部位にマークを付けたり、寝台上にマーカーを配置したりするなどにより、左右を区別する手法が一般的に行われている。また、検査オーダーと画像上に設定された撮像領域とが一致しているかをソフトウェア上で判定する方法もある。
しかし、マークやマーカーを用いる場合は、技師の準備または患者の負担が増加する。また、画像上に設定された撮像領域からでは、左右が同じ形状のため、左右を識別し難いという問題がある。

特開２００８－３６２６１号公報

本明細書および図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、技師の撮像ミスを減少または防止するとともに、技師および患者の負担を軽減できることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

本実施形態に係る医用情報処理装置は、認識部と、決定部とを含む。認識部は、被検体の挿入方向および体位を認識する。決定部は、前記被検体に対して設定された関心領域と受信コイルの前記被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、前記挿入方向と、前記体位とに基づき、前記設定された関心領域が前記被検体の左右どちらの部位であるかを決定する。

図１は、本実施形態に係る医用情報処理装置を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る医用画像診断装置の一例となるＭＲＩ装置を示す概念図である。 図３Ａは、本実施形態に係る医用情報処理装置の部位判定処理を示すフローチャートである。 図３Ｂは、本実施形態に係る医用情報処理装置の部位判定処理を示すフローチャートである。 図４は、本実施形態に係る関心領域の左右に関する第１の決定例を示す図である。 図５は、本実施形態に係る関心領域の左右に関する第２の決定例を示す図である。 図６は、被検体の特徴的箇所からのオフセット量を算出する例を示す図である。 図７は、技師による関心領域の設定例を示す図である。 図８は、通知機能による第１の通知例を示す図である。 図９は、通知機能による第２の通知例を示す図である。 図１０は、通知機能による第３の通知例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る医用情報処理装置、医用情報処理方法および医用情報処理プログラムについて説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行なうものとして、重複する説明を適宜省略する。

本実施形態に係る医用情報処理装置１について図１のブロック図を参照して説明する。
本実施形態に係る医用情報処理装置１は、メモリ１１と、入力インタフェース１２と、通信インタフェース１３と、ディスプレイ１４と、処理回路１５とを含む。メモリ１１と、入力インタフェース１２と、通信インタフェース１３と、ディスプレイ１４と、処理回路１５とは、例えば、バスを介して互いに通信可能に接続される。

メモリ１１は、種々の情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、及び集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、メモリ１１は、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、及びフラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。なお、メモリ１１は、必ずしも単一の記憶装置により実現される必要は無い。例えば、メモリ１１は、複数の記憶装置により実現されても構わない。また、メモリ１１は、医用情報処理装置１にネットワークを介して接続された他のコンピュータ内にあってもよい。

メモリ１１は、本実施形態に係る医用情報処理プログラム等を記憶している。なお、このプログラムは、例えば、メモリ１１に予め記憶されていてもよい。また、例えば、非一過性の記憶媒体に記憶されて配布され、非一過性の記憶媒体から読み出されてメモリ１１にインストールされてもよい。

入力インタフェース１２は、ユーザから各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路１５へ出力する。本実施形態に係る入力インタフェース１２は、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド、及び操作面へ触れることで指示が入力されるタッチパネル等の入力機器に接続されている。また、入力インタフェース１２に接続される入力機器は、ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータに設けられた入力機器でもよい。

通信インタフェース１３は、病院情報システム、放射線部門情報システム、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication System）などとの間でデータ通信を行う。通信インタフェース１３は、例えば、予め設定されている既知の規格に準拠してデータ通信を行う。病院情報システム、放射線部門情報システムとの間では、例えば、ＨＬ７に準拠した通信が実施される。また、医用画像管理システムとの間では、例えば、ＤＩＣＯＭに準拠した通信が実施される。

ディスプレイ１４は、処理回路１５からの指示に従って種々の情報を表示する。また、ディスプレイ１４は、ユーザからの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示してもよい。ディスプレイは、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、及びプラズマディスプレイ等、任意のディスプレイが適宜利用可能である。なお、医用情報処理装置１にディスプレイ１４を含まず、外部のディスプレイにＧＵＩを表示してもよいし、プロジェクタ等を介してＧＵＩを表示させるようにしてもよい。

処理回路１５は、医用情報処理装置１の中枢として機能するプロセッサである。処理回路１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）といったプロセッサであり、取得機能１５１と、認識機能１５２と、決定機能１５３と、判定機能１５４と、通知機能１５５とを含む。

取得機能１５１により処理回路１５は、検査オーダーに含まれる撮像対象部位の左右情報、および、ユーザ入力に基づき医用画像診断装置に設定された被検体の撮像対象部位の左右情報を取得する。ユーザは、例えば、医用画像診断装置を操作して被検体の撮像を実行する技師である。以下では技師をユーザの一例として、患者を被検体の一例として説明する。
認識機能１５２により処理回路１５は、被検体の挿入方向および体位を認識する。また、認識機能１５２により処理回路１５は、技師により設置された受信コイルの位置を認識する。
決定機能１５３により処理回路１５は、被検体に対して設定された関心領域（ＲＯＩ：Region of Interest）と受信コイルの被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、挿入方向と、体位とに基づき、技師により設定されたＲＯＩが被検体の左右どちらの部位であるかを決定する。

判定機能１５４により処理回路１５は、決定機能１５３によるＲＯＩの左右の決定結果と、検査オーダーに含まれる撮像対象部位の左右情報とを比較することにより、ＲＯＩの設定が正しいか否かを判定する。
また、判定機能１５４により処理回路１５は、認識機能１５３により認識された受信コイルの位置と、検査オーダーに含まれる撮像対象部位の左右情報とを比較することにより、受信コイルの設置位置が正しいか否かを判定する。
通知機能１５５により処理回路１５は、判定機能１５４によりＲＯＩの設定または受信コイルの設置位置が誤りであると判定された場合、ユーザに通知する。

なお、各機能１５１～１５５は、単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能１５１～１５５を実現するものとしても構わない。また、各機能１５１～１５５をプログラムとしてメモリ１１などに記憶させ、処理回路１５が、当該プログラムを実行することにより、当該プログラムに対応する機能を実現してもよい。

また以下では、本実施形態に係る医用画像診断装置の一例として、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置を用いる場合を想定するが、これに限らず、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）装置、ＰＥＴ／ＣＴ装置、ＳＰＥＣＴ／ＣＴ装置など、被検体が寝台に載置され、撮像が実行される他の医用画像診断装置でもよい。

本実施形態に係る医用画像診断装置の一例となるＭＲＩ装置を図２の概念図を参照して説明する。
図２に示すように、ＭＲＩ装置２は、静磁場磁石１０１と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０５と、寝台１０７と、寝台制御回路１０９と、送信回路１１３と、送信コイル１１５と、受信コイル１１７と、受信回路１１９と、シーケンス制御回路１２１と、バス１２３と、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１とを備える。なお、ＭＲＩ装置２は、静磁場磁石１０１と傾斜磁場コイル１０３との間に中空の円筒形状のシムコイルを有していてもよい。

なお、本実施形態に係る医用情報処理装置１は、コンソール、ワークステーションなどに含まれてもよいし、医用画像診断装置に含まれてもよい。以下では、医用情報処理装置１の構成をＭＲＩ装置２の構成、例えばインタフェース１２５、ディスプレイ１２７、記憶装置１２９および処理回路１３１で実現する場合の例に説明するが、これに限らず、汎用のＭＲＩ装置に本実施形態に係る医用情報処理装置１が接続され、医用情報処理装置１の処理が実行されてもよい。

静磁場磁石１０１は、中空の略円筒形状に形成された磁石である。なお、静磁場磁石１０１は、略円筒形状に限らず、開放型の形状で構成されてもよい。静磁場磁石１０１は、内部の空間に一様な静磁場を発生する。静磁場磁石１０１としては、本実施形態では、超電導コイルを用いた超電導磁石を想定する。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルである。傾斜磁場コイル１０３は、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成される。Ｚ軸方向は、静磁場の方向と同方向であるとする。また、Ｙ軸方向は、鉛直方向とし、Ｘ軸方向は、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な方向とする。傾斜磁場コイル１０３における３つのコイルは、傾斜磁場電源１０５から個別に電流供給を受けて、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。

傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、周波数エンコード用傾斜磁場（リードアウト傾斜磁場ともいう）、位相エンコード用傾斜磁場およびスライス選択用傾斜磁場を形成する。周波数エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場は、空間的位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場は、撮像断面を決めるために利用される。

傾斜磁場電源１０５は、シーケンス制御回路１２１の制御により、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する電源装置である。

寝台１０７は、被検体Ｐが載置される天板１０７１を備えた装置である。寝台１０７は、寝台制御回路１０９による制御のもと、被検体Ｐが載置された天板１０７１を、ボア１１１内へ挿入する。寝台１０７は、例えば、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように、ＭＲＩ装置２が設置された検査室内に設置される。

寝台制御回路１０９は、寝台１０７を制御する回路であり、インタフェース１２５を介した操作者の指示により寝台１０７を駆動することで、天板１０７１を長手方向および上下方向へ移動させる。

送信コイル１１５は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。送信コイル１１５は、送信回路１１３からＲＦ（Radio Frequency）パルスの供給を受けて、高周波磁場に相当する送信ＲＦ波を発生する。送信コイル１１５は、例えば、全身コイルである。全身コイルは、送受信コイルとして使用されてもよい。全身コイルと傾斜磁場コイル１０３との間には、これらのコイルを磁気的に分離するための円筒状のＲＦシールドが設置される。

送信回路１１３は、シーケンス制御回路１２１の制御により、ラーモア周波数等に対応するＲＦパルス）を送信コイル１１５に供給する。

受信コイル１１７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置されたＲＦコイルである。受信コイル１１７は、高周波磁場によって被検体Ｐから放射されるＭＲ信号を受信する。受信コイル１１７は、受信されたＭＲ信号を受信回路１１９へ出力する。受信コイル１１７は、例えば、１以上、典型的には複数のコイルエレメントを有するコイルアレイである。受信コイル１１７は、例えば、フェーズドアレイコイルである。

受信回路１１９は、シーケンス制御回路１２１の制御により、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に基づいて、デジタル化された複素数データであるデジタルのＭＲ信号を生成する。具体的には、受信回路１１９は、受信コイル１１７から出力されたＭＲ信号に対して各種信号処理を施した後、各種信号処理が施されたデータに対してアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換を実行する。受信回路１１９は、Ａ／Ｄ変換されたデータを標本化（サンプリング）する。これにより、受信回路１１９は、デジタルのＭＲ信号（以下、ＭＲデータと呼ぶ）を生成する。受信回路１１９は、生成されたＭＲデータを、シーケンス制御回路１２１に出力する。

シーケンス制御回路１２１は、処理回路１３１から出力された検査プロトコルに従って、傾斜磁場電源１０５、送信回路１１３および受信回路１１９等を制御し、被検体Ｐに対する撮像を行う。検査プロトコルは、検査に応じた各種パルスシーケンス（撮像シーケンスともいう）を有する。検査プロトコルには、傾斜磁場電源１０５により傾斜磁場コイル１０３に供給される電流の大きさ、傾斜磁場電源１０５により電流が傾斜磁場コイル１０３に供給されるタイミング、送信回路１１３により送信コイル１１５に供給されるＲＦパルスの大きさ、送信回路１１３により送信コイル１１５にＲＦパルスが供給されるタイミング、受信コイル１１７によりＭＲ信号が受信されるタイミング等が定義されている。

バス１２３は、インタフェース１２５と、ディスプレイ１２７と、記憶装置１２９と、処理回路１３１との間でデータを伝送させる伝送路である。バス１２３には、ネットワーク等を介して、各種生体信号計測器、外部記憶装置、各種モダリティなどが適宜接続されてもよい。例えば、生体信号計測器として、不図示の心電計がバスに接続される。

インタフェース１２５は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける回路を有する。インタフェース１２５は、例えば、マウス等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスに関する回路を有する。なお、インタフェース１２５が有する回路は、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品に関する回路に限定されない。例えば、インタフェース１２５は、ＭＲＩ装置２とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、受け取った電気信号を種々の回路へ出力するような電気信号の処理回路を有していてもよい。

ディスプレイ１２７は、処理回路１３１におけるシステム制御機能１３１１による制御のもとで、画像生成機能１３１３により生成された各種磁気共鳴画像（ＭＲ画像）、撮像および画像処理に関する各種情報などを表示する。ディスプレイ１２７は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイ、モニタ等の表示デバイスである。

記憶装置１２９は、画像生成機能１３１３を介してｋ空間に充填されたＭＲデータ、画像生成機能１３１３により生成された画像データ等を記憶する。記憶装置１２９は、各種検査プロトコル、検査プロトコルを規定する複数の撮像パラメータを含む撮像条件等を記憶する。記憶装置１２９は、処理回路１３１で実行される各種機能に対応するプログラムを記憶する。記憶装置１２９は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive）、ソリッドステートドライブ（Solid State Drive）、光ディスク等である。また、記憶装置１２９は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。

処理回路１３１は、ハードウェア資源として図示していないプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ等を有し、ＭＲＩ装置２を統括的に制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１１と、画像生成機能１３１３と、取得機能１５１と、認識機能１５２と、決定機能１５３と、判定機能１５４と、通知機能１５５とを含む。

処理回路１３１の各種機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶装置１２９へ記憶されている。処理回路１３１は、これら各種機能に対応するプログラムを記憶装置１２９から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路１３１は、図１の処理回路１５内に示された複数の機能等を有することになる。

なお、図２においては単一の処理回路１３１にてこれら各種機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路１３１を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、１つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。

なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。

プロセッサは、記憶装置１２９に保存されたプログラムを読み出し実行することで各種機能を実現する。なお、記憶装置１２９にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、寝台制御回路１０９、送信回路１１３、受信回路１１９、シーケンス制御回路１２１等も同様に、上記プロセッサなどの電子回路により構成される。

処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、ＭＲＩ装置２を制御する。具体的には、処理回路１３１は、記憶装置１２９に記憶されているシステム制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開されたシステム制御プログラムに従ってＭＲＩ装置２の各回路を制御する。例えば、処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、インタフェース１２５を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて、検査プロトコルを記憶装置１２９から読み出す。なお、処理回路１３１は、撮像条件に基づいて、検査プロトコルを生成してもよい。処理回路１３１は、検査プロトコルをシーケンス制御回路１２１に送信し、被検体Ｐに対する撮像を制御する。

処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、励起パルスシーケンスに従って励起パルスを印加し、傾斜磁場を印加するように制御する。処理回路１３１は、システム制御機能１３１１により、励起パルスシーケンスを実行後、各種データ収集用のパルスシーケンスであるデータ収集シーケンスに従って、被検体ＰからのＭＲ信号を収集し、ＭＲデータを生成する。

処理回路１３１は、画像生成機能１３１３により、リードアウト傾斜磁場の強度に従って、ｋ空間のリードアウト方向に沿ってＭＲデータを充填する。処理回路１３１は、ｋ空間に充填されたＭＲデータに対してフーリエ変換を行うことにより、ＭＲ画像を生成する。例えば、処理回路１３１は、複素のＭＲデータから絶対値（Magnitude）画像を生成することが可能である。また、処理回路１３１は、複素のＭＲデータにおける実部データと虚部データとを用いて位相画像を生成することが可能である。処理回路１３１は、絶対値画像および位相画像などのＭＲ画像を、ディスプレイ１２７や記憶装置１２９に出力する。

次に、本実施形態に係る医用情報処理装置１による部位判定処理の一例について図３Ａおよび図３Ｂのフローチャートを参照して説明する。以下では、医用情報処理装置１を含むＭＲＩ装置２における検査時に被検体のＲＯＩの左右を判別する例について説明する。

ステップＳ３０１では、取得機能１５１により処理回路１３１が、被検体Ｐの患者情報および検査オーダーを取得する。患者情報は、例えば、氏名、年齢、性別、生年月日に関する情報が挙げられる。検査オーダーは、例えば、検査の種類、検査実施日、撮像対象部位、検査目的および被検体の挿入方向および体位に関する情報が挙げられる。撮像対象部位は、左右のどちらかを特定する情報を含む。
ステップＳ３０２では、検査オーダーがユーザに提示される。例えば、通知機能１５５により処理回路が、検査オーダーをディスプレイ１２７に表示することで、検査オーダーをユーザに提示する。

ステップＳ３０３では、技師によりまたは技師の指示より、被検体が寝台１０７に載置されることにより、患者の挿入方向および体位が設定される。
ステップＳ３０４では、認識機能１５２により処理回路１３１が、例えば後述する光学撮像系で取得したデータを用いて、被検体の挿入方向および体位を認識する。

ステップＳ３０５では、判定機能１５４により処理回路１３１が、ステップＳ３０４で認識された被検体の挿入方向および体位に基づき、ステップＳ３０１で取得した検査オーダーと、ステップＳ３０３で設定された被検体の挿入方向および体位が一致するか否かを判定する。設定された被検体の挿入方向および体位が検査オーダーと一致すれば、正しい挿入方向及び体位であるとして、ステップＳ３０８に進む。一方、検査オーダーと設定された被検体の挿入方向および体位とが一致しない、つまり、ステップＳ３０４で認識された被検体の挿入方向および体位が検査オーダーと一致しなければ、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、通知機能１５５により処理回路１３１が、設定した挿入方向および体位に誤りがある旨を技師に通知する。通知方法としては、画面に表示する、アラート音および音声で通知する、またはこれらの組み合わせなど、どのような通知方法でもよい。
ステップＳ３０７では、通知機能１５５により処理回路１３１が、被検体の挿入方向および体位の再設定が必要であるか否かの問い合わせを技師に通知する。例えば取得機能１５１により処理回路１３１が、技師から再設定は不要である旨を取得すれば、ワークフローを続行すべく、ステップＳ３０８に進む。一方、通知機能１５５により処理回路１３１が、技師から再設定が必要である旨の入力を取得すれば、ステップＳ３０３に戻り、被検体の挿入方向および体位の再設定が行われる。

ステップＳ３０８では、技師により被検体上に受信コイルが設置される。
ステップＳ３０９では、認識機能１５２により処理回路１３１が、例えば後述する光学撮像系で取得したデータを用いて、被検体上に設置された受信コイルの位置、例えば被検体の左右どちらの部位であるかを認識する。
ステップＳ３１０では、判定機能１５４により処理回路１３１が、ステップＳ３０９で認識された受信コイルの位置に基づき、ステップＳ３０１で取得した検査オーダーに基づき決定される受信コイルが設定されるべき位置（撮像対象部位）と、ステップＳ３０８で設定された受信コイルの位置が一致するか否かを判定する。受信コイルの位置が検査オーダーと一致すれば、正しい位置であるとして、ステップＳ３１３に進む。一方、検査オーダーと設定された受信コイルの位置とが一致しない、つまり、ステップＳ３０９で認識された受信コイルの位置が検査オーダーと一致しなければ、ステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１では、通知機能１５５により処理回路１３１が、設定した受信コイルの位置に誤りがある旨を技師に通知する。
ステップＳ３１２では、通知機能１５５により処理回路１３１が、受信コイルの位置の再設定が必要であるか否かの問い合わせを技師に通知する。例えば取得機能１５１により処理回路１３１が、技師から再設定は不要である旨を取得すれば、ワークフローを続行すべく、ステップＳ３１３に進む。一方、通知機能１５５により処理回路１３１が、技師から再設定が必要である旨の入力を取得すれば、ステップＳ３０８に戻り、受信コイルの再設定が行われる。

ステップＳ３１３では、技師によりＭＲＩ装置２のシステムに対して被検体の患者情報が登録される。具体的には、ＭＲＩ装置２のシステムに撮像対象部位の左右情報、被検体の挿入方向および体位が入力されることにより、当該左右情報、挿入方向および体位がＭＲＩ装置２に登録される。取得機能１５１により処理回路１３１が、登録された左右情報、挿入方向および体位を取得する。
このように、技師がＭＲＩ装置２に対して被検体の撮像対象部位の左右情報、挿入方向および体位を入力する理由としては、検査オーダーからは分からないまたは検査オーダーとは異なる状況で撮像する場合があるからである。具体的には、例えば、患者がガントリ内部において仰向けになった状態で動画などを観賞する、いわゆるＭＲシアターを見たいという患者からの希望があった場合は、体位が仰向けで、挿入方向がヘッドファーストである必要がある。また、検査オーダーにおいては体位がうつ伏せの予定であったが、実際に寝台に寝てみると患者のケガなどの状態から仰向けが好ましく、仰向けで撮像する必要があるといった状況が考えられる。

ステップＳ３１４では、判定機能１５４により処理回路１３１が、ステップＳ３０１で取得した検査オーダーとステップＳ３１３で登録された被検体の患者情報とが一致するか否かを判定する。検査オーダーと登録された被検体の患者情報とが一致すれば、正しい登録データであるとして、ステップＳ３１７に進む。一方、検査オーダーと登録された被検体の患者情報とが一致しなければ、ステップＳ３１５に進む。

ステップＳ３１５では、通知機能１５５により処理回路１３１が、登録した患者情報に誤りがある旨を技師に通知する。
ステップＳ３１６では、通知機能１５５により処理回路１３１が、登録した患者情報の再設定が必要であるか否かの問い合わせを技師に通知する。例えば取得機能１５１により処理回路１３１が、技師から再設定は不要である旨を取得すれば、ワークフローを続行すべく、ステップＳ３１７に進む。一方、通知機能１５５により処理回路１３１が、技師から再設定が必要である旨の入力を取得すれば、ステップＳ３１３に戻り、被検体の患者情報の再設定が行われる。

ステップＳ３１７では、ＭＲＩ装置２により、位置決め画像が撮像される。
ステップＳ３１８では、技師により位置決め画像上で撮像対象部位にＲＯＩが設定される。取得機能１５１により処理回路１３１が、インタフェース１２５を介して、当該ＲＯＩの情報を取得する。
ステップＳ３１９では、判定機能１５４により処理回路１３１が、ステップＳ３０１で取得した検査オーダーとステップＳ３１８で設定されたＲＯＩとが一致するか否かを判定する。具体的には、検査オーダーに含まれる被検体の撮像対象部位の情報と設定されたＲＯＩの位置とが一致すれば、正しいＲＯＩであるとして、ステップＳ３２２に進む。一方、撮像対象部位の情報と設定されたＲＯＩの位置とが一致しなければ、ステップＳ３２０に進む。
なお、判定機能１５４により処理回路１３１が、ステップＳ３１３でシステムに登録された被検体の患者情報と、ステップＳ３１８で設定されたＲＯＩとが一致するか否かを判定してもよい。例えば、検査オーダーとは異なる被検体の体位で撮像を実行する予定の場合は、ＲＯＩの設定もシステムに登録された被検体の撮像対象部位に沿うべきであるため、このように判定してもよい。

ステップＳ３２０では、通知機能１５５により処理回路１３１が、設定されたＲＯＩに誤りがある旨を技師に通知する。
ステップＳ３２１では、通知機能１５５により処理回路１３１が、ＲＯＩの再設定が必要であるか否かの問い合わせを技師に通知する。例えば取得機能１５１により処理回路１３１が、技師から再設定は不要である旨を取得すれば、ワークフローを続行すべく、ステップＳ３２２に進む。一方、通知機能１５５により処理回路１３１が、技師から再設定が必要である旨の入力を取得すれば、ステップＳ３１８に戻り、ＲＯＩの再設定が行われる。
ステップＳ３２２では、ＭＲＩ装置２が、本撮像を実行する。以上で図３Ａおよび図３Ｂに示すフローチャートの処理を終了する。

なお、検査オーダーの情報とユーザによる設定処理およびユーザが登録した情報とが一致しない場合は、ステップＳ３０７、ステップＳ３１２、ステップＳ３１６およびステップＳ３２１でユーザの確認および承諾により再設定は不要との入力を受け取っても、次のステップの処理に進めないようにしてもよい。

次に、ステップＳ３０３における被検体の挿入方向および体位の認識方法の一例について説明する。
認識機能１５２により処理回路１３１は、光学撮像系により得られるデータから被検体の挿入方向および体位を認識する。光学撮像系は、例えば、カメラ、ＬＲＦ（Laser Range Finder）、投光器が挙げられる。以下では光学撮像系として、カメラを用い、例えば天井にカメラが配置される場合を想定する。なお、カメラは天井に配置される場合に限らず、カメラが架台に設置されてもよく、被検体Ｐの全身を撮影できる場所に配置されればよい。

カメラで取得した被検体の撮影画像に基づいて、被検体の挿入方向および体位を認識する。認識する挿入方向は、架台のボアに対して頭部から挿入されるヘッドファースト、または架台のボアに対して足先から挿入されるフットファーストである。認識する体位は、例えば、仰向け、横向き（側臥位）、うつ伏せである。認識方法としては、ボア１１１の位置は既知であるため、一般的手法を用いた顔認識技術により、被検体の顔の位置が認識できれば、例えば、体位は仰向けであり、ボア１１１に対する顔の位置に基づいてヘッドファーストであるといったように認識できる。また、つま先の向きを検出することにより、横向きにおいても右向きまたは左向きを判定できる。つまり、つま先が右を向いている場合、右向きの側臥位、つま先が左を向いている場合、左向きの側臥位であると判定できる。

また、ディープラーニングによる学習済みモデルを用いて被検体の挿入方向および体位を認識してもよい。例えば、寝台１０７上の被検体の撮影画像を入力データとし、当該撮影画像の挿入方向および体位の情報を正解データとした学習データにより、ディープニューラルネットワークなどのネットワークモデルを学習することで、学習済みモデルを予め生成しておく。認識機能１５２により処理回路１３１は、カメラによる被検体の撮影画像に対して当該学習済みモデルを適用することにより、被検体の挿入方向および体位に関する情報を生成してもよい。

なお、被検体の挿入方向および体位の決定は、カメラに限らず、寝台１０７に設置される圧力センサの値で決定してもよい。例えば、天板１０７１全面に対し、天板１０７１上または天板１０７１内部に圧力センサを設置する。圧力センサによって、寝台１０７の天板１０７１に被検体Ｐが載置された場合の圧力値を取得する。認識機能１５２により処理回路１３１は、圧力値から天板１０７１にかかる被検体の圧力分布を算出する。認識機能１５２により処理回路１３１は、圧力分布の形状により、頭部、脚部を判定でき、被検体の挿入方向を認識できる。また、認識機能１５２により処理回路１３１は、例えば、圧力分布の面積が広い場合は、仰向けまたはうつ伏せ、圧力分布の面積が狭い場合は、横向きといったように、被検体の体位を認識できる。

また、身長、体重、性別などの属性ごとに基づいて圧力分布を予めシミュレーションしておく、または実測の圧力分布の統計値を算出しておいてもよい。認識機能１５２により処理回路１３１は、撮像対象の被検体の圧力分布と、撮像対象の被検体の患者情報に一致または類似する属性における圧力分布のシミュレーション値または統計値とを比較することで、被検体の挿入方向および体位を認識できる。なお、カメラによる認識処理と圧力センサによる判定処理とを組み合わせて、被検体の挿入方向および体位を決定してもよい。

次に、ＲＯＩの左右に関する第１の決定例について図４を参照して説明する。
図４は、カメラにより被検体Ｐを撮影した画像の模式図である。なお、以下では、図の下側がガントリ側を想定する。決定機能１５３により処理回路１３１は、挿入方向および体位と、ＲＯＩまたは受信コイルの設置位置と、磁場中心の位置とに基づいて、ＲＯＩの左右を決定できる。なお、磁場中心は、通常ボア１１１の中心を通るように設計されている。

決定機能１５３により処理回路１３１は、基準位置からの変位（オフセット）により、ＲＯＩの左右を決定する。基準位置は、ＭＲＩ装置２の場合は磁場中心であり、磁場中心の位置を示す磁場中心線４２が被検体領域４１の中心、つまり略体軸中心に沿って存在する。例えば、挿入方向がフットファーストであり、体位が仰向けである場合、受信コイルが領域４３に設置されているとすれば、ＲＯＩとして磁場中心線４２から右側（図４における正方向）へのオフセットが被検体の左であり、ＲＯＩは左膝であると決定できる。一方、受信コイルが領域４４に設置されているとすれば、磁場中心線４２から左側（図４における負方向）へのオフセットが被検体の右であり、ＲＯＩは右膝であると決定できる。

一方、体位がうつ伏せである場合は、仰向けの場合と左右反対になるため、磁場中心線４２から右側（正方向）へのオフセットが被検体の右であり、受信コイルが領域４３に設置されていれば、ＲＯＩは右膝であると決定できる。磁場中心線４２から左側（負方向）へのオフセットが被検体の左であり、受信コイルが領域４４に設置されていれば、ＲＯＩは左膝であると決定できる。

次に、ＲＯＩの左右に関する第２の決定例について図５を参照して説明する。
第２の決定例では、磁場中心線４２が被検体の体軸付近ではなく、被検体の右側または左側にずれている場合を想定する。磁場中心は基本的に寝台の中心線と一致していると考えられるため、図５に示す状況は、例えば、被検体Ｐが寝台の中心からずれた位置に載置されている場合である。

図５に示すような場合には、正方向または負方向に左右の撮像対象部位がともに存在することとなり、磁場中心から正方向のオフセットであるか、または負方向のオフセットであるかにより、ＲＯＩの左右を決定できない。よって、決定機能１５３により処理回路１３１は、カメラにより撮影した画像上のＲＯＩが磁場中心線４２からどれ位ずれているかのオフセット量を計算する。例えば、領域５１が磁場中心線４２から「－１０ｃｍ」、領域５２が磁場中心線４２から「－２５ｃｍ」といったように、領域それぞれの最短のオフセット量を計算する。オフセット量は、例えばメモリ１１に格納する。

決定機能１５３により処理回路１３１は、例えば、挿入方向がフットファーストであり、体位が仰向けである場合、磁場中心線４２から左側（図５における負方向）へのオフセット量の小さい方の領域５１が被検体の左であり、オフセット量の大きい方の領域５２が被検体の右であるといったように決定できるため、図４と同様にＲＯＩの左右を決定できる。

なお、磁場中心線４２からの最短のオフセット量に加え、被検体の特徴的箇所からの距離をＲＯＩの左右の判定に用いてもよい。被検体の特徴的箇所からのオフセット量を算出する例について図６を参照して説明する。
図６は、図５と同様の被検体Ｐの撮影画像であり、磁場中心線が体軸からずれている場合である。認識機能１５２により処理回路１３１は、撮影画像から被検体Ｐの特徴的箇所６１を認識する。例えば、顔、つま先などを認識すればよく、ここでは顔を特徴的箇所６１として認識する。

決定機能１５３により処理回路１３１は、特徴的箇所６１から撮像対象部位６２までの距離を計算し、例えば当該距離を記憶装置１２９に格納する。
なお、通知機能１５５により処理回路１３１が、撮像対象部位の中心に対して磁場中心線４２が閾値以上の距離ずれていれば、磁場中心線４２に被検体の撮像対象部位を寄せるように被検体の載置（セッティング）をやり直すよう、技師に通知してもよい。

次に、技師によるＲＯＩの設定例について図７を参照して説明する。
図７は、被検体の膝を撮像した位置決め画像に対して、ユーザがＲＯＩを設定する場合を示す。技師は、例えばインタフェース１２５を介して、被検体の位置決め画像に対し、撮像位置を設定するための関心領域フレーム７１に撮像対象部位が含まれるように動かす。これにより、ＲＯＩが設定される。ここでは、被検体の挿入方向は、フットファースト、体位は仰向けである場合を想定すると、決定機能１５３により処理回路１３１は、右側に関心領域フレーム７１が設定されることで、磁場中心線４２から右側へのオフセットが被検体の左であり、左膝がＲＯＩであるとして決定できる。

次に、通知機能１５５による第１の通知例について図８を参照して説明する。
図８は、ＭＲＩ装置２に接続されるコンソール（図示せず）または架台のディスプレイ１２７に表示される画面例である。判定機能１５４により処理回路１３１は、検査オーダーに含まれる左右情報または登録された撮像対象部位の左右情報に基づき、ここではアトラスなどの人体図に対し、被検体に設置すべき受信コイルの左右を指定するメッセージ８１と、撮像対象部位を指定するマーク８２とを表示する。具体的には、判定機能１５４により処理回路１３１が、図３ＡのステップＳ３０８の処理を行う前に、検査オーダーの撮像対象部位の左右情報と、被検体の挿入方向および体位とから、設置すべき受信コイルの左右を判定できる。よって図８に示すように、メッセージ８１「左脚にコイルを設定して下さい」と、撮像対象部位を指定するマーク８２として、当該部位の領域を斜線で示す。
技師は、図８に示すような画面を参照することで、適切な位置に受信コイルを設定できる。

次に、通知機能１５５による第２の通知例について図９を参照して説明する。
第２の通知例では、図３ＡのステップＳ３１１における処理を想定し、受信コイルの配置ミスを技師に通知する。具体的には、認識機能１５２により処理回路１３１が、カメラにより撮影される画像から配置された受信コイルを認識する。決定機能１５３により処理回路１３１が、挿入方向と、体位と、図５または図６で上述した手法により計算したオフセット量に基づいて、受信コイルの配置が撮像対象部位の左右どちらであるかを決定する。例えば、記録された磁場中心線からの撮像対象部位までのオフセット量と、画像上で磁場中心線を想定し、当該磁場中心線から画像に写る受信コイルまでの距離との差分が閾値以内であれば、受信コイルが設置された部位は、オフセット量に対応する被検体の部位の左右と同一であると決定できる。

また、圧力センサを用いる場合も、決定機能１５３により処理回路１３１が、受信コイルの配置前と配置後とで増加した圧力分布の領域から、受信コイルの配置が撮像対象部位の左右どちらであるかを判定すればよい。
なお、閾値よりも上述の差分が大きければ、差分が閾値以内でＲＯＩが撮像対象部位と一致するように、通知機能１５５により処理回路１３１が、「あと右に３ｃｍコイルを移動して下さい」といったメッセージを技師に通知してもよい。

判定機能１５４により処理回路１３１が、検査オーダーに含まれる撮像対象部位の左右情報または技師により登録された撮像対象部位の左右情報と、判定された受信コイルの位置とを判定する。左右情報と判定された受信コイルの位置とが異なっていれば、コイルの設置に誤りがあると考えられるため、例えばディスプレイ１２７にメッセージを表示する。図９の例では、メッセージ９１「コイルの位置が間違っているようです。左脚にコイルを配置してください」などと表示すればよい。また、受信コイルが誤って配置されている右足領域を警告表示してもよいし、受信コイルが配置されるべき左足領域を強調表示してもよい。

次に、通知機能１５５による第３の通知例について図１０を参照して説明する。
第３の通知例では、検査オーダーまたは登録された撮像対象部位の左右情報と、ＲＯＩとが異なる場合、確認を促すメッセージ９２を通知する。
具体的には、メッセージ９２「登録した左右情報と撮像位置が異なっていますが、検査を継続してよろしいですか？」といった、確認を促すメッセージを表示すればよい。ＯＫボタンが押下されることにより、ステップＳ３１２において撮像が実行される。Ｃａｎｃｅｌボタンが押下されることにより、ステップＳ３０２に戻る。

なお、上述した図８から図１０までのいずれかの手法により、検査オーダーまたは登録された撮像対象部位の左右情報と実際の受信コイルの設置位置とが一致しているか否かが判定され、異なる場合に確認メッセージが通知されてもよい。さらに、検査オーダーと登録された撮像対象部位の左右情報とが異なる場合に確認メッセージが通知されてもよい。

ディスプレイに表示されるＲＯＩおよび受信コイルの配置は、変更があった場合には認識機能１５２または決定機能１５３で認識または決定された情報に基づいて、更新されて表示されてもよい。
なお、本実施形態では、被検体の撮像対象部位として膝を想定するが、これに限らず、被検体の解剖学上対称に存在する部位であればよい。具体的には、手、肘などでもよい。

以上に示した実施形態によれば、被検体の挿入方向および体位を認識し、検査オーダーおよび登録された被検体の左右情報の少なくともどちらか１つと、医用画像診断装置に設定されたＲＯＩまたは被検体に実際に設置された受信コイルとが一致するか否かを判定する。これにより、実際のＲＯＩとシステム上で登録されている撮像対象部位との左右の判定を容易かつ正確に行うことができる。よって、従前のようなマーカーの設置またはワークフローの制約がなく、技師の撮像ミスを減少または防止するとともに、技師および患者の負担を軽減できる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、技師の撮像ミスを減少または防止するとともに、技師および患者の負担を軽減できる。

加えて、実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクなど）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することも可能である。

いくつかの実施形態を説明したが、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、実施形態同士の組み合わせを行なうことができる。これら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。

１ 医用情報処理装置
２ ＭＲＩ装置
１５，１３１ 処理回路
１１ メモリ
１２ 入力インタフェース
１３ 通信インタフェース
１４，１２７ ディスプレイ
４１ 被検体領域
４２ 磁場中心線
４３，４４，５１，５２ 領域
６２ 撮像対象部位
６１ 特徴的箇所
７１ 関心領域フレーム
８１，９１，９２ メッセージ
８２ マーク
１０１ 静磁場磁石
１０３ 傾斜磁場コイル
１０５ 傾斜磁場電源
１０７ 寝台
１０９ 寝台制御回路
１１１ ボア
１１３ 送信回路
１１５ 送信コイル
１１７ 受信コイル
１１９ 受信回路
１２１ シーケンス制御回路
１２３ バス
１２５ インタフェース
１２９ 記憶装置
１５１ 取得機能
１５２ 認識機能
１５３ 決定機能
１５４ 判定機能
１５５ 通知機能
１０７１ 天板
１３１１ システム制御機能
１３１３ 画像生成機能

Claims (12)

1. 被検体の挿入方向および体位を認識する認識部と、
   前記被検体に対して設定された関心領域と受信コイルの前記被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、前記挿入方向と、前記体位とに基づき、前記設定された関心領域が前記被検体の左右どちらの部位であるかを決定する決定部と、
   を具備する医用情報処理装置。
2. 前記被検体の撮像対象部位の左右情報を含む検査オーダーを取得する取得部と、
   前記決定部による前記関心領域の左右の決定結果と、前記検査オーダーに含まれる前記撮像対象部位の左右情報とを比較することにより、前記関心領域の設定が正しいか否かを判定する判定部とをさらに具備する、請求項１に記載の医用情報処理装置。
3. 前記被検体の撮像対象部位の左右情報を含む検査オーダーを取得する取得部と、
   前記決定部による前記関心領域の左右の決定結果と、前記検査オーダーに含まれる前記撮像対象部位の左右情報とを比較することにより、前記受信コイルの設置位置が正しいか否かを判定する判定部とをさらに具備する、請求項１に記載の医用情報処理装置。
4. ユーザ入力に基づき医用画像診断装置に登録された撮像対象部位の左右情報を取得する取得部と、
   前記決定部による前記関心領域の左右の決定結果と、前記設定された前記撮像対象部位の左右情報とを比較することにより、前記関心領域の設定が正しいか否かを判定する判定部とをさらに具備する、請求項１に記載の医用情報処理装置。
5. 前記関心領域の設定が誤りであると判定された場合、ユーザに通知する通知部をさらに具備する、請求項２または請求項４に記載の医用情報処理装置。
6. 前記受信コイルの設置位置が誤りであると判定された場合、ユーザに通知する通知部をさらに具備する、請求項３に記載の医用情報処理装置。
7. 前記決定部は、前記関心領域または前記受信コイルの基準位置からの変位に基づいて、前記関心領域が前記被検体の左右どちらの部位であるかを決定する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の医用情報処理装置。
8. 前記基準位置は、装置の磁場中心である、請求項７に記載の医用情報処理装置。
9. 前記認識部は、光学撮像系により得られるデータを用いて前記被検体の前記挿入方向および前記体位を認識する、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の医用情報処理装置。
10. 前記認識部は、前記被検体が載置される天板にかかる圧力値から算出される圧力分布に基づき、前記被検体の前記挿入方向および前記体位を認識する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の医用情報処理装置。
11. 被検体の挿入方向および体位を認識し、
    前記被検体に対して設定された関心領域と受信コイルの前記被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、前記挿入方向と、前記体位とに基づき、前記設定された関心領域が前記被検体の左右どちらの部位であるかを決定する、医用情報処理方法。
12. コンピュータに、
    被検体の挿入方向および体位を認識する認識機能と、
    前記被検体に対して設定された関心領域と受信コイルの前記被検体上における設置位置との少なくともどちらか一方と、前記挿入方向と、前記体位とに基づき、前記設定された関心領域が前記被検体の左右どちらの部位であるかを決定する決定機能と、
    を実現させるための医用情報処理プログラム。
    

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