JP4511802B2 - デジタル放射線医学的画像上で幾何学的測定を行う方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は透視写真画像（radiographic images）上での計算機援用（computor-assisted）の放射線医学的測定（radiological measurements）に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
筋骨格（muscoskeletal）の放射線医学（rdiology）では、骨格の病気及び異常（skeletal disorders and abnormalities）を決定するために広範囲の画像形成様式（imaging modalities）を使うのが現在の実状である。
【０００３】
この研究分野では診断は幾何学的量の定量化された放射線医学的検出に基づくことが多い。今日全ての放射線医学的検査の少なくとも５０％は胸郭及び骨挌の従来の露光である。骨格の露光の８０％は透視写真に基づく正しい診断へ導く。
世界的に有名な放射線医学及び整形外科学のエキスパートのＸ線診断の複数の教科書がこの分野で貢献している。
【０００４】
しかしながら、該診断を洗練し、より良く峻別する診断を行い、変化の深刻さを評価し、治療を計画、管理し、処置のフオローアップを行い、スポーツ医学、労働医学そして軍事医学で身体的能力を確立するためには、骨格透視写真に基づく口頭説明は多くの点で不充分である。
【０００５】
より良い診断は放射線医学的検出を定量化することにより達成出来る。
【０００６】
放射線医学的画像上で測定された幾何学的量は正常値に対しチェックされねばならない。これらの正常値は普通の健康な母集団の代表的サンプルの測定から集められ、上記教科書で数表化されている。
【０００７】
デイジタル画像内の幾何学的測定は直線的及び角度的測定を含む。２次元及び３次元の直線的測定は曲線路に沿う距離で補足されてもよい。角度的測定は画像の平面内で、領域の平面（world plane）内で又は３次元空間内で考えられる。幾何学的面積は画像平面、より一般的には３次元画像内の表面パッチについて考えられる。容積は３次元画像内で計算されるが平面的測定に基づいてもよい。幾何学的指数は画像測定に基づく治療量（clinical quantities）である。これらのカテゴリーの何れでも、メザランド（measurand）は測定により定量化される身体的パラメーター（physical parameter）として規定される。
【０００８】
今日、Ｘ線画像上の放射線医学的測定は従来の測定デバイス｛長さを測定するための定規、カリパー又はゴムバンド、そして角度を測定するためのスクエア又はゴニオメーター（goniometer）の様な｝を使用してフイルム上か、又はカーソル制御された点｛間のユークリッドの距離（Euclidean distance between）を測定するための対の点の様な｝を使用してスクリーン上に表示されたデイジタル画像内でか、何れかで行われる。
【０００９】
かくして現在の測定手順は４つの特異な手段を含む：
１．ライトボックス上に表示された、測定されるべき解剖学的サイトを含むＸ線フイルム、デイジタル透視写真手順（フイルムデジタル化、計算機化された透視写真、デジタル透視写真センサー）の出現を伴って、該デジタル画像はコンピユータデイスプレー上に表示される。しかしながら、この様な電子的手段は後記説明の他の要素と物理的になお異なる。
２．測定スキームを含む測定アトラス（measurement atlas）：画像形成技術、グラフイカルテンプレートそして該スキームによりカバーされる測定の説明（命名法、治療的意味、そして時には曲線により互換性を伴って表される基準表）
３．幾何学的測定を行うためのアナログ測定デバイス（定規、スクエア）、
４．適当な医学的命名法と測定値に依り測定量を記述する鉛筆／紙。
【００１０】
測定値の集まりから指数（indices）を計算するか又は校正用メザー（calibration measure）を使用して測定値を真の値に変換するために、計算器デバイスが必要となる。代わりに、該測定値と指数を記憶するためにデータベースと連携して電子的スプレッドシートが使用されてもよい。
【００１１】
種々の手段の使用は該アトラスと該放射線医学的画像との間で注意の繰り返した集中を要する。更に、アトラススキームが無い場合は、該測定オブジェクトの位置は規定されず、従って種々のユーザーは与えられた解剖学的標識構造（anatomical landmark）を種々に配置する。
【００１２】
該アトラス内の測定用テンプレート（measurement template）とその付随する測定エンティティ（measurement entities）との間にリンクが無いので、被測定量の命名に系統的に課された一貫性が無く、異なる医者の測定値の交換又は収集（例えば、相互参照の目的で）は基本的に妨げられる。
【００１３】
幾何学的測定を行う従来の方法のもう１つの主要な欠点は増加する測定誤差（measurement error）又は測定不確実性（measurement uncertainty）である。測定誤差は測定値マイナス該メザランドの（真の）値の結果である。測定誤差は種々の源により、基本的に２つのクラス：系統的及びランダムの誤差（systematic and random errors）、の１つに分類される。
【００１４】
系統的又はバイアス誤差は一貫した又は繰り返されれる誤差源（校正でのオフセットの様な）から生じる。系統的誤差は相互比較、校正そして使用センサー内の見積もられる系統的不確実性からの誤差伝搬（error propagation）、を通して調べられ得る。系統的誤差は、繰り返し可能な条件下で行われた同じメザランドの無限回測定から生じた平均値マイナス該メザランドの（真の）値と規定される。この誤差源はより良い器具と校正とにより減じられ得る。
【００１５】
又ランダム誤差は統計的誤差とも称され、測定値のランダムな変動から生じる。特に、デジタル化ノイズ（例えば、幾何学的デジタル化：有限画素寸法；強度デジタル化：グレー値レベルの定量化）及び有限回数のイベント（例えば、Ｘ線光子カウント）をカウントすることにより導入される誤差はデジタルＸ線画像の状況でのランダム誤差の例である。ランダム誤差は、測定値マイナス、繰り返し可能な条件下で行われる同じメザランドの無限回の測定から生じる測定値の結果と規定される。特にこの誤差源はＸ線画像上で測定を行う従来技術で一般的である。測定値上での観察者間及び観察者内での変動はこの誤差源に寄与し、該メザランドを規定することでの幾つかの形の曖昧さにその元を有する。該画像形成された患者解剖体に対するメザランドの曖昧さの無い規定の欠如と源と検出器に対する患者の幾何学的姿勢のポーズの知識の欠如とがランダム誤差の主な源である。
【００１６】
測定のリピータビリティ（repeatability）と再現性（reproducibility）は該測定手順に含まれる該ランダム誤差が低いことを要求する。ランダム誤差は測定が多数回繰り返され、結果が共に平均化されると減じるが、治療の実務ではこれは稀にしか達成出来ない。
【００１７】
本発明の目的は従来技術の欠点を克服した使い勝手のよい放射線医学的測定方法を提供することである。
【００１８】
[従来技術]
今まで、下記特許文献１−３が公知である。
【００１９】
【特許文献１】
第ＷＯ０１５５９６５号
【００２０】
【特許文献２】
第ＷＯ９１１１１４７号
【００２１】
【特許文献３】
第ＥＰ０６１６２９０号
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に表明した方法に依り達成される。
【００２３】
本発明の方法は人の放射線医学的画像上で行われる幾何学的測定に関して説明される。本発明が人間に限定されず、他の分野で、例えば、獣医学的応用（veterinary applications）でも適用出来ることは明らかである。
【００２４】
本出願の文脈では、用語’賦活（activation）’はメモリーから測定スキーム（measurement scheme）をロード（loading）すること及び該ロードされたスキームにより行われるべき測定を称する。
【００２５】
測定スキーム又は測定テンプレート（measurement template）は行われるべき測定のパターンである。該行われるべき測定は測定手順の形でグループ化されそこではそのシーケンス、測定の相互従属性（inter-dependence）及び方法が規定される。この様な測定スキームは標準的表記エックスエムエル（XML）｛拡張可能なマークアップ言語（Extensible Mark-up Language）｝でコンピユータ内にノートされ記憶される。
【００２６】
一般に該測定スキームはグラフイカル部分（graphical part）（グラフイカルモデルとも呼ばれる）及び内部的部分（internal part）（内部的モデルとも呼ばれる）を含む。
【００２７】
該グラフイカル部分は測定が行われるべき種類の画像の測定エンティティ（オブジェクトとオペレーター）とその解剖体（anatomy）と間の幾何学的関係を表す。測定オブジェクトは例えば、点（points）、線（lines）、円（circles）他である。該測定オブジェクトは解剖体に関して規定される。該解剖体に関し意図された位置はそれにより曖昧さ無く示される。該測定オブジェクトは例えば適当な医学的命名法を用いてラベル付けされ得る。他の種類の、例えば、該測定手順の経過で必要な中間的オブジェクトを名付けるための、名付け方も可能である。又測定エンティティは距離、角度を含むが、それらは測定手順の結果でありそしてそれらは又好ましくは医学的慣例に従って名付けられるのがよい。該グラフイカル部分は又距離又は角度のグラフイカルな指示の様な測定マークアップ（measurement mark up）を含んでもよい。又それはオブジェクト及びエンティティの名前のテキスト的注釈を含んでもよい。
【００２８】
該グラフイカル部分では、幾何学的オペレータ（ズーミングの様な）又はインテンシティオペレータ（intensity operators）（強調又は標識構造抽出オペレーターの様な）が適用されるべき範囲を示すために、１セットの測定点の周りに関心領域ボックス（region of interest box）が上に置かれてもよい。画像、例えば、画像形成される患者身体部分との正しい整合を保証するために、正しい露光パラメーターが画像形成形状を定量化する該テンプレート内に指定されることも可能である。入射角及び源−患者−検出器の間隔は最も重要な幾何学的パラメーターであり、それは適用されるべき特定のテンプレート用の露光時間に観察されねばならない。特定のデータ構造と各測定エンティティ及びオブジェクトの方法のクラス（specific data structures and methods of each measurement entity and object class）はそれらのグラフイカルな中味と挙動を制御するために専ら用いられる。
【００２９】
又該測定計画は該測定エンティティに付随する基準値を含む。これらの基準値は例えば基準値表として組織されそして測定されたエンティティと比較のために使用される。異常値は合図されてもよい。
【００３０】
該内部的部分は測定エンティティ間の機能的従属性（functional dependency）を表す。機能的従属性は測定の種類、測定方法、測定従属性グラフ内での測定エンティティの位置、測定が行われるべき順序他を含む。
【００３１】
該内部モデルはデジタル（医療）画像上で行われるべき測定のコヒーレントなセットのオブジェクト指向のモデルとして実施される。例えばそれは測定従属性グラフにより表されることが出来る。該内部的モデルは身体的量の各測定をその構成測定オブジェクトに分解する。それは更に該オブジェクトを該医療画像上に幾何学的に写像する方法を指定する。情報学用語では、該モデル（model）は、付随するクラス（class）に属し、かつ、データ構造（data structures）及び手続き（methods）の集まりから成るオブジェクトから成り、前記手続きは対応するデータ構造上で動作する。該測定スキームの測定の実行の流れは測定従属性グラフにより課せられ、該グラフ内ではノード（node）が幾何学的オブジェクトの測定と対応し、そして有向弧（directed arc）は該ノード間の関係を規定する。
【００３２】
更に説明される様に、該内部的部分は幾つかの仕方で該ノードを賦活するが：・シーケンシャルな点のみの動作（sequential point-only operation）は測定オブジェクト及びオペレータノードを評価する前に全測定点に最初にアドレスする；
・該シーケンシャル測定オブジェクト動作は、全て子の結果が入手可能な時直ちに各ノードに点火（fire）するが、それは純データ流れの場合を表現する。
・アクチブな輪郭モデルにリンクされた点の集合を表すノードは、前記写像された点に基づき幾何学的オブジェクトを表すノードを点火する前に画像を写像された点の位置を計算するために自動セグメント化計算を呼び出す（invoke）。
【００３３】
該測定スキームの該グラフイカル部分及び内部的部分は、該２部分間の主従関係が規定されるように双方向にリンクされている。該双方向リンクは、測定が該グラフイカル部分からスタートするのみならず該内部的部分からスタートしても賦活出来ることをもたらす。
【００３４】
これは、
・グラフイカルなオブジェクトの何れの内部的方法も該測定スキームのグラフイカルな内容にアドレスすることにより呼び出されてもよい。ステンシル内の幾何学的エンティティへ指し示した後、該幾何学的エンティティの種類と位置に好適な、方法が該画像内のエンティティを写像するために呼び出される。例えば、線上をクリックすることは、各点の対が要求される線上に一致する中点を生じる２対の並べて置かれた点を位置付けるためにユーザーインターフエース手続きを呼び出してもよい。それらをグラフイカルに写像するためには知識のあるユーザーを要求する、測定オブジェクトの受動的ビットマップ表示とは対照的に、該測定スキームは適切な方法を提供する。同様に、該測定従属性グラフ内での測定オペレーターに対応する完全なサブグラフ（sub-graph）が該測定テンプレートウィンドウから呼び出されてもよい。例えば、マウスカーソルが該テンプレートウィンドウ内の測定オペレーターのグラフイカルな表現上にある時、それは矢印外観から測定オペレーターシンボル（例えば、距離又は角度シンボル）に変わり、該測定従属性グラフ内の付随サブグラフが該マウスカーソルを押すことにより賦活されることを示してもよい。
・或いは、該ステンシル内及び放射線医学的画像内の測定方法のグラフイカルな挙動に影響する方法は、該内部的方法又は内部制御フロー｛例えば、該測定従属性グラフ内の対応するノードが訪れられた時該ステンシル内のグラフイカルなエンティティがハイライト（highlights）になる｝により導かれてもよい、ことを意味する。
【００３５】
１実施例では、測定スキームは測定ステンシル貯蔵部（measurement stencils repository）から選択されてもよい。測定ステンシル貯蔵部は多数の測定ステンシルを有する。該選択は検査種類及び／又は透視写真露光条件と対応して行われるのが好ましい。測定スキームは能動的又は受動的測定スキーム（active or passive measurement scheme）として実施され得る。能動的測定スキームは、該測定手順が部分的に又は完全に、画像データ上で動作する計算機化された手順によりガイドされる点で受動的測定スキームと区別される。ガイダンスは、測定操作の簡単なコンピユータで導かれたシーケンス動作から標識構造を自動的に決定し解剖体を表すモデル輪郭を変形させることに基づく完全自動化された実行まで、及んでもよい。
【００３６】
該測定スキームの該グラフイカルな部分は表示されたＸ線画像上のステンシルオーバーレイ（stencil-overlay）として実施出来る。次いで該スキームの点と線は該表示された画像内の正しい解剖的位置までユーザーによりドラグされねばならない。
【００３７】
１実施例では、該測定スキームの該グラフイカル部分の表示は、測定が簡単で透視写真上でルーチン的に行われる時は省略されてもよい。ユーザーガイダンスはここでは該測定従属性グラフを通してのみ有効化され、該グラフは直ちに該画像内に該測定点とオブジェクトを発生し、その後ユーザーはそれらをそれらの実際の位置へ写像するよう要求される。この様な簡単な測定の例は心臓−胸郭指数（cardio-thoracic index）であり、その比は胸郭エイピー透視写真（thorax AP radiographs）上でルーチン的に計算される。
【００３８】
１実施例では、２つ以上の透視写真画像が表示され、測定スキームは３つ以上の付随するグラフイカル部分を用いて賦活されてもよい。この構成（configuration）は限定した数の投影上の測定から３次元測定を行うために有用である。例えば、３次元の脊柱測定は該脊柱の前と横の透視写真上で識別された解剖学的点の位置から得られてもよい。該投影の各々用に１つとして、２つのグラフイカル部分を有する測定テンプレートがここで賦活され、各グラフイカル部分は、付随する投影画像内の或る３次元点の投影点の写像動作に於いてユーザーをガイドする。測定従属性グラフ内の測定点ノードはそれぞれの投影内の点の位置からその３次元座標を計算する。同様に、３次元測定オブジェクト及びオペレーターノードは該オブジェクトの３次元パラメーターと３次元測定値のそれぞれをそれらの子のノードの値から計算するための３次元の方法を有する。
【００３９】
本発明の特定の特徴と更に進んだ実施例は従属請求項で表明される。
【００４０】
本発明の１つの側面はコンピユータ上で運転時本発明の方法を実行するよう適合されたコンピユータプログラム製品に関する。該コンピユータプログラム製品はＣＤ−ＲＯＭの様なコンピユータ読み出し可能なキャリア媒体に普通記憶される。代わりに、該コンピユータプログラム製品は電気信号の形を取り、電子通信を通してユーザーへ通信されることも出来る。
【００４１】
本発明の方法は下記理由で従来技術に優り有利である。
・測定テンプレートを使用する第１の利点は実際の画像内の測定オブジェクトの位置に関する曖昧でない、瞬間的な指示である。すなわち、悪く又は規定されないメザランドのための、従来技術でのランダム誤差の第１の源が一掃される。
・放射線医学的測定アトラスと連携したフイルムベースの方法又は一般的なコンピユータ化された測定方法では、該アトラスと該放射線医学的画像の間を前後する繰り返しの注意集中が該点を精密に配置するために必要となる。更に、アトラススキームが無い場合、測定オブジェクトの位置は規定されず、従って種々のユーザーが与えられた解剖的標識構造を種々に配置する。本発明に依れば、デジタルテンプレートの使用は、透視写真画像に近接して表示された時は特に、測定オブジェクト点を精密に配置する努力を実質的に減じ、従って観察者内測定誤差（１人のユーザーにより行われる同じ量の繰り返し測定での誤差）及び観察者間測定誤差（異なるユーザー間での同じ量の繰り返し測定での誤差）を減じる。
・フイルムベースの方法のアナログ的測定と対照的に本発明では、測定がデジタルである。かくして位置的配置の精度は画像解像度（デジタル検出器用で約１００μｍが典型的である、画素の物理的寸法）に依る。
・特定の実施例では、測定誤差は更に、測定点を配置する前に透視写真の部分内にズームし、そして時には、画素単位の分数までの精度で画像点の位置を規定するために副画素配置アルゴリズム（sub-pixel location algorithm）を適用する可能性により減じられてもよい。
・興味ある測定量は、多くの測定値を最終量に組み合わせる計算による基礎的測定から、又は該測定値に適用される変換、フイルターそしてあてはめ過程（fit procedures）から、導かれることが多い。この様な場合、導かれた量の不確実性の特性（uncertainty characteristics）は誤差伝搬（error propagation）により導かれ得る。
・測定スキーム内にレイアウトされたデジタル測定の総体（ensembles）は該手順が如何に実行されねばならないかに関し標準的な仕方を集合的に規定する。標準化はそれが客観的比較（objective comparison）（例えば、セカンドオピニオンの収集に於いて）を可能にするので有利である。
・測定スキームの使用により画像内の測定オブジェクト設置の順序は固定されそして論理的である（結果的に該順序は従属性の拘束内で誂えられてもよい）。従って、本発明の該テンプレートにガイドされた測定法では、全ての従属的オブジェクトが最初に設置されることを保証するよう該測定オブジェクトを設置する順序を検出するためにアトラス内の測定スキームを調べる必要はない。この操作方法は、測定テンプレートが例え一緒には無くてもよいフイルムベースの方法とは基本的に異なる。課された順序により得られる測定手順のリピータビリティは該透視写真の診断的評価のスループットを向上させ、それは緊急放射線医学及び集中治療ユニットの様な治療部門用に重要である。
・それらが利用可能になると測定値上で瞬間的に動作する、本発明の方法の特定の実施例により提供される、自動的異常値合図機能（automatic abnormal value signalling functionality）は、開放文献及び測定アトラスで刊行された様な基準参照表を手元に持つ必要性を不要にさせる。
・本発明の方法は特に、小児科放射線医学（paediatric radiology）の分野で種々の測定スキームを実施するのに好適であり、それは測定テンプレートが時間に亘る小児科解剖体内の変化を反映するよう誂えられ得るからである。測定テンプレートのグラフイカル部分は患者の年齢に対応する解剖的標識構造（anatomical landmarks）を使用して測定点、オブジェクトそしてエンティティを表示する。更に、該測定テンプレートに付随する年齢固有の基準値が適用され得る。
・整形外科（orthopaedics）の分野では本発明は特に有用であるがそれは例示された測定スキームが記憶され、治療後の更に進めるフオローアップ用に使用され得るからである。より古いテンプレートの該グラフイカル部分がメモリーから検索され、現在の測定用に新しいテンプレートとして役立つ。患者の状態の進展を評価するためにより古い測定値は新しい測定結果と比較され得る。測定オブジェクト及びエンティティが規定される仕方に関する混乱は起こり得ない。更に、セカンドオピニオン収集はそれが同じグラフイカルに規定された測定スキームに基づくと一層客観的になる。
・本発明の方法は緊急放射線医学で特に有用であるが、それは該測定スキームが、その後でのみ、該手順が速い実行に適するように全べての従属的測定の自動完成が示唆され、自動化される、１セットの測定点の設置に依存しているからである。この特徴はアナログのフイルム測定を基礎とする手動測定、又は一般的測定ツールを用いたコンピユータ測定、に基づく従来技術では利用不可能である。
・結局、本説明から明らかな様に、リピータビリティと再現性は本発明のステンシルにガイドされた測定法により実質的に向上する。
【００４２】
リピータビリティの条件は（ａ）同じ測定手順、（ｂ）同じ観察者、（ｃ）同じ条件下で使用された同じ測定器具、（ｄ）同じ場所そして（ｅ）時間の短い期間に亘る繰り返し、を含む。これらの条件を充たすことは従来技術の方法によっては保証されないが、条件（ａ）、（ｃ）そして（ｄ）は本発明により充たされ、それはステンシルの使用と該メザランドを規定するためプログラムされた方法とは全ての環境下で適用される同一手順を保証するからである。ステンシルに依り画像内に例示されるメザランドは記憶され、確認用解析を行う必要があるのみの他の参照医師にも供給されるので、条件（ｂ）及び（ｅ）が充たされる。
【００４３】
再現性の妥当な陳述は変更された条件の仕様書を要求する。該変更された条件は（ａ）測定の原理、（ｂ）測定法、（ｃ）観察者、（ｄ）測定器具、（ｅ）参照標準、（ｆ）場所、（ｇ）使用条件、（ｈ）時刻、を含んでもよい。従来技術のフイルムベースの方法及び一般的コンピユータ化された測定ツールに依っては充足は保証されないが、本発明でレイアウトされたステンシルベースの方法（stencil-based method）は再現性を可成り向上させる。特に、再現性の条件（ａ）、（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｇ）は、メザランドの規定とそれらの決定がステンシルにより固定され該ステンシル内でレイアウトされるので、充足される。本発明の該ステンシルベースの方法は更に再現性条件（ｆ）及び（ｈ）に対し不変であり、そして条件（ｃ）は達成されるが、何故ならば前の例示された測定スキームの記憶と検索とは該測定スキームを再実行する必要性を不必要にするからである。
【００４４】
測定の目的はメザランドの値、すなわち、測定されるべき特定量の値を決定することである。従って測定は該メザランドの適切な仕様、該測定方法、そして該測定手順を用いて始めねばならない。一般に、該測定の結果は該メザランドの値の近似又は見積に過ぎず、かくしてその見積の不確実性のステートメント（statement of the uncertainty）により伴われる時のみ完全である。フイルムベースの方法及び一般的なコンピユータ化された測定の様な従来技術の方法は該問題に対処せずそこではメザランドも測定方法も規定されない。結果としてメザランドの見積もられた値の不確実性は決定出来ないがそれは（ａ）メザランドが測定の標準的方法そして（ｂ）該標準的測定方法の実施により規定されねばならないからである。本発明のステンシルにガイドされた測定方法では、該メザランドの規定と該測定方法の実施の両者が規定（prescribed）される。
【００４５】
本発明の特定の実施例が下記図面を参照して説明される。
【００４６】
【実施例】
本発明の方法の操作の流れの説明の前に、測定スキームの４つの異なる実施例を、
−グラフイカルなオブジェクトとして、
−木（tree）又はグラフ指向（graph oriented）のグラフイカルな構造として、
−木又はグラフ指向のテキスト構造として、
−構造化文書（structured document）として、説明する。
＊グラフイカルなオブジェクトとして：
この表現では解剖体は骨の外形（outlines）と他の放射線医学的に良く明示された標識構造（landmarks）との集まりとして略図式に描かれる。その測定オブジェクトは該解剖学的外形上に上乗せされて描かれる。この表現は複雑な測定手順を行う過程で有用であるがそれはこの実施で測定点の位置が患者の解剖体に対し表示されるからである。グラフイカルなオブジェクトとしてその表現に対し基本的なことはこの表現が解剖的特徴と測定オブジェクトとの間の空間的関係をグラフイカルに描くことである。この図の主な利点はそれがユーザーにユーザー点を明白に規定させることである。従ってこの表現は該測定手順の精度を高める（すなわち、異なる透視写真家により繰り返し行われた時測定上に生じる誤差）。２次元（平面）画像用の重要な空間的関係が例えば（アナログ的な関係が３次元以上の次元で通用する）点間、点と線（より一般的には点と曲線）の間、点と面積の間、線間、線−面積間、２つの面積間、他で規定され得る。関係の例はインシデンス（incidence）、中間（betweenness）、コンテインメント（containment）、他である。
【００４７】
例えば、３次元の容積である、大腿骨（femur bone）の中心線は、該大腿骨輪郭上の１対の並べて置かれた点の間の丁度中央に各々がある、２点に基づいて規定されてもよい。円形に形作られる大腿骨頭部は大腿骨頭部縁画素のみを取り付けられた円形セグメントにより記述されてもよい｛円形輪郭インシデンス（circle-contour incidence）｝。
＊木又はグラフ指向のグラフイカル構造として
この表現の主な利点は測定値間の従属性を、かくして実際の測定を行う陰順序（implicit order）を、見る能力である。測定エンティティ共有（Measurement entity sharing）、１つより多くのスーパーエンティティ（super entity）による測定エンティティの使用を示すため使用される該用語、も又該グラフイカル構造で表される。１つ以上のエンティティが１つより多くのスーパーエンティティにより共有されると、従属性グラフが得られるのに、共有が無いと、従属性木が生じる。明らかに、他に従属する測定は後者が行われた時だけ行われ、計算され得る。この表現により意味される手順的性質が有利なのはそれがユーザーをガイドし、該測定を正式化するからである。従来技術では、刊行された測定スキームから正しい順序を分析し抽出することはユーザーの課題であったが、それは時間がかかり、誤り勝ちである。ガイドするスキームが無いと、与えられた点で時間内に行われた測定は、従属測定が誤って省かれると、無効（invalid）になる。
【００４８】
測定スキームはより多くの測定結果（mesurement results）を結論（outcomes）として有するのが典型的である。各測定結果は、サイクルが無い、すなわち、共有された測定エンティティが無い、時はグラフ又は木により表現される。切断された木の集まりは森（forest）と呼ばれる。
【００４９】
木の規定は縁での方向を意味しないが、木は通常その頂部に根（root）を有して描かれ、その方向は頂部から底部である。根ノードは最高レベルの測定エンティティを表し、該エンティティは通常は診断的意味と、医学的命名法に依る名前とそしてことによると付随する基準値表とを有する。該根ノードの子（children）は点、線、円他の様な構成測定エンティティを表す。これらのノードの各々は今度はなお他の測定エンティティに従属してもよい。木の最も底部の端末の点は葉（leaves）と呼ばれる。それにより解剖的点がデジタル画像内で示される最も原始的ユーザー相互作用がマウスポインタークリック（mouse pointer click）であるので、全ての葉ノードはグラフイカルに点を表し（画素又は副画素位置で）そして線、円又は曲線の様な全ての他のグラフイカルなオブジェクトはユーザーに規定された点か又は計算された点により究極的に決定される。
【００５０】
全てのノードは集合的に測定エンティティと呼ばれる。各ノードは基本的に２種類の１つに分類される。
・測定オペレーター
測定オペレーターは測定操作を行う。この種類は更に最終量の種類に依り再分類される。
【００５１】
−純測定操作
純測定操作は測定オブジェクトをそれらの引数（arguments）として有し、距離、曲線長さ、角度、面積、容積他の様な物理的量を、結果として作る。例えば、透視写真では、新生児の心臓容積はＶ＝Ｆ・Ａ・Ｂ・Ｃとして計算され、Ａ、ＢそしてＣはＡＰ及びプロフアイル透視写真上の心臓のシルエット内で記された楕円体の直角な軸線であり、Ｆは楕円体方程式定数（ellipsoid formula costant）と拡大率（magnification factor）の両者を含み、そして年齢及び重さの様な患者固有のデータに依る係数である。
【００５２】
−算術的測定操作（arithmetic measurement operations）
算術的表現は測定オブジェクト上で動作し、距離間の比｛例えば、心臓−胸郭指数（cardio-thoracic index）｝、面積間の比｛例えば、心室−脳比（ventricle-brain index）｝他の様な（医療的）指数に帰着する。例えば、該心臓−胸郭比はＣ／Ｔとして規定され、ここでＣは脊柱の右及び左への最大程度での心臓シルエットの幅であり、Ｔは種々のレベルで測定された胸郭（thoracic rib cage）の内側幅である。従来技術でノモグラム（nomogram）により表現される複雑な算術的関係はこのカテゴリーに入る。例えば、身体表面積の計算と腰椎寸法からの妊娠期間（gestation age）の評価（assessment）は構成する測定又はパラメーターの非線形関係に基づく。該ノモグラムのグラフイカルな評価は本発明では電子的にエミュレートされる。
・測定オブジェクト
測定オブジェクトはグラフイカルに描かれ得る、そして身体的又は解剖的サポートを有する幾何学的オブジェクトである。情報学用語では、測定オブジェクトはクラスのインスタンス（instance）である。
【００５３】
下記クラスが特に関連がある。
【００５４】
−点
点は空間内、画像上及びステンシル図上で、位置を表し、幅、高さ又は深さを有しない。点に基づく測定は画素の原点（pixel's origine）を配置する慣例（convention）を受け入れねばならない。各画素は或る寸法を有するので、画素により表される該点は該画素の正方形の中心か、又はその隅（corners）の１つか何れかであり得る。該点のクラスは更に下記に再分類されるが、
−ユーザー規定点（Ｕｐｏｉｎｔｓ）
これらの点はマウスポインターか、又は例えばグラフイカルタブレット（graphical tablet）の様な他のデジタル入力手段か何れかによりスクリーン上に描かれねばならない。
【００５５】
−誘導点（Ｄｐｏｉｎｔ）
これらの点は測定手順の経過で必要となるが該ユーザー規定点と対照的に、誘導点は利用可能なグラフイカルオブジェクトに基づく幾何学的計算の結果である。例は、２本の線のインターセクション（intersection）、線と与えられた点を通る線の垂線とのインターセクション他である。或る点を幾何学的軌跡として配置する手順は該点のクラスの手続きで規定される。
【００５６】
デジタル画像での全ての他の測定オブジェクトは究極的にユーザー規定点又は誘導点か、何れかに基づく。
【００５７】
−線
線は不定の長さを有し、幅を有しない３次元のグラフイカルオブジェクトである。直線は３次元空間内の２点間の最短距離であり、普通”線”と称される。２次元画像用は、３次元の線の画像平面内の投影を考え、それも又線である。その最も簡単な形式では、線は、各点が該点のクラスで概説した手続きにより独立に描かれた、２点を描くことにより指定されてもよい。代わりに、他のグラフイカルオブジェクトの特性｛例えば接線的な及び垂直的な位置付け（orientation）｝に依り誘導されてもよい。最後に、線は縁画素の様な複数の画像点に基づいて適合手順により計算されてもよい。線セグメントは線の伸びを区間境界（interval bounds）間に限定することにより指定される。３角形、４辺形、規則的な及び一般的な多角形の様な合成線形オブジェクトは該線のクラスに基づいたクラスである。該線のクラスは該線が画像内で如何に決定されるかを指定する。
【００５８】
−解析的曲線
このクラスは解析的方程式を評価することにより該画像内に発生されるグラフイカルオブジェクトを含む。このクラスは又パラメトリック曲線クラス（parametric curve class）とも呼ばれる。２種類の解析的曲線が診断測定ツールの文脈では特別な注意に値する。
【００５９】
・円
円は閉じた曲線であり、その全点は中心と呼ばれる点から等距離にある。
該中心は点のクラスで指定される手続きの１つに依り描かれてもよい。その半径は該円の周上のもう１つの点を描くことにより指定されてもよい。又、各々が該点のクラスで概説された方法に依り独立に描かれた３つの同一直線上にない点は、円を独特に規定する。代わりに、円は他のグラフイカルオブジェクトの特性に依り指定されてもよい。最後に円は、線と同様に、縁画素の様な複数（３つより多くの）の画像点に基づき適合手順に依り計算されてもよい。円弧は角度的境界間に該円の周を限定することにより指定される。
【００６０】
・楕円
楕円は２つの点（その焦点）からのその距離の和が一定で主軸線に等しいように動く点により発生される。楕円オブジェクトが平面画像で重要なのは３次元空間内での円の平行投影は楕円であるからである。或る３次元的位置付けを有する金属のリング｛例えば、その輪郭と位置付けを画像内で可視化するために球形カップ人口器官（prosthesis）のライナー内に埋め込まれた｝は２次元平面内で楕円として投影される。重ねて、解析的記述を有する全てのグラフイカルオブジェクトに関して、楕円は縁画素の様な複数の画像点に基づいて適合手順により計算されてもよい。
【００６１】
・多項式曲線（Polynomial curves）
放物線の様な多項式曲線は測定スキームで同様に医療的利用を有する。例えば、脊椎隆起（spinal process）上の対応する解剖的標識構造の輪郭は最小２乗適合誤差（least-squares fit error）を予め規定されたしきい値より低くするに充分な程度で多項式で当て填められてもよい。次いで１つ以上の脊椎の平均曲線に対する病理的変位はその標準偏差（standard deviation）に適切なしきい値を課す（典型的には２．．．３ＳＤ）ことにより検出されてもよい。その下の１つの縁上の、脊椎の前方へのシフト又は脹らみ（bulge）により表される、偽性分離脊椎すべり症（pseudospondylolisthesis）及び脊椎すべり症（spondylolisthesis）は同様に評価されてもよい。適合された多項式に基づき計算された、曲率メザー（curvature measure）は、後わん（kyphosis）又は前わん（lordosis）の脊椎奇形（sinal deformity）を定量化するため使用されてもよい。
【００６２】
・ベジエ（Bezier）及びスプライン曲線（spline curve）
より複雑な形を有する２次元の曲線及び３次元の面は望ましいオブジェクトの形の区分多項式再分割（piecewise polynomial subdivisions）により記述されてもよく、該曲線セグメントの各々は、管理多角形（control polygon）と、該曲線と該管理多角形の間の関係を確立する補間混合関数の基底（basis of interpolating blending functions）と、により規定される。立体的（３次の）スプラインの該管理多角形は、上記で概説された方法により規定されるか、又は最小２乗適合に基づき誘導されるか、何れかでよい４つの点から成る。該オブジェクトの縁点に基づいた適合用ベジエ又はスプライン形状を用いて画像内のオブジェクト形状を近似することが特に興味がある。開端曲線（open-ended curve）の距離は該曲線上にある２点間の路長積分として規定される曲線路長として計算されてもよい。２つの点で該曲線へ接する２本の線間の角度は同様に該曲線の解析的関数の導関数に基づき計算されてもよい。
【００６３】
測定スキームの結果は量なので、根ノードの種類は常に測定オペレーターである（純か、又は算術的か何れか）。
【００６４】
木のノードのアリティ（arity）は一般に測定の複雑さに左右される。距離又は角度の様な測定オペレーターは２つのオペランドを有する（例えば、２点間、点と線との間の距離、２線間の角度他）。又測定に基づく算術的表現は２進のノードのみを有する木（tree）により表現されるかそれに変換出来る。又これらの２進の算術的木（binary arithmetic tree）は解析木（parse tree）と呼ばれ、挿入された接中辞（infix）か又は接尾辞（postfix）｛リバースポーリッシ（reverse Polish）｝か何れかの表記での表現から作られる。
【００６５】
ノードとその子孫（子）との間の弧（arc）はそれら間の関係を表す。測定オペレーター用では、該関係は引数（arguments）を精細化し、測定オブジェクト用では、関係が該子孫ノード（子）から該従属ノード（親）へ読み出され得る。
例えば、
■該２進測定オペレーター、２本の線間に張られた”角度”、は下記の様に記述されるが、
角度（線から、線まで）及びその関係は（第１線）から（第２線）までであり、
■２本に線間のそのインターセクション点（intersection point）は両線の幾何学的コンテインメントである点として下記の様に記述され、
インターセクション（コンテインメント線、コンテインメント線）
となる。
【００６６】
用語”インターセクション”はここではより一般的なオブジェクト名”点”の代わりに使用される。該関係は次の様に読まれ得る：該線は該点をコンテイン（contain）する。
【００６７】
■円はその上に一致する３つの点により下記の様に規定されてもよく、
円（インシデント点、インシデント点、インシデント点）。該関係は次の様に読まれ得る：該点は該円上でインシデント（incident）である。
【００６８】
■与えられた点から与えられた線への垂直距離は、最初に、該与えられた線とその線上への垂線との間のインターセクションを計算し、次ぎに、該与えられた点と該インターセクション点との間の距離を計算することにより計算され、
■比｛ノミネーター（nominator）測定オペレーター、分母測定オペレーター｝とその関係はノミネーター、分母であり、
比（ノミネーターオペレーター、分母オペレーター、そしてその引数の各々は測定操作の結果である。
【００６９】
ノードのオブジェクトを計算する方法の仕様は内在的又は外在的であってもよい。画像内の点を表す葉ノードは一般に該ノードの内部パラメーターのみに基づく方法により計算される。受動的測定テンプレートでは、例えば、グラフイカルユーザーインターフエースを介してユーザーにより指定された画素により規定されてもよい。該関係の規定はノードに該ノードの値のその計算を行わせる。与えられた例では、２本の線の各々が点のコンテインメントの関係を有する時、インターセクション点の計算の方法が呼び出され、その結果はより高いレベルのノードへ渡される。点と望まれる線を有する線との間の関係がそれぞれインシデンスと垂直性（perpendicularity）の１つである時、点を通る線上への垂線について計算するアルゴリズムが実行される。能動的測定テンプレートについては、測定従属グラフの葉ノードは解剖的輪郭に属する画素のグループ化を表し、そしてこれらの画素を計算する手続きはエッジ検出とリンキング（linking）のアルゴリズムにより指定される。次ぎに従属ノードは、例示されたモデル輪郭を解剖的データ上に写像する、縁及び領域ベースの特徴に基づくモデルベースの変形可能な輪郭セグメント化を実行する。この様なノードの出力は、画像内のその対応する位置に写像され要求測定点（含む複数点）を表す１つ以上の点である。
＊木（ツリー）又はグラフ指向のテキスト構造（textual structure）
この表現は現在の測定の誂え化か、又はスクラッチ（scrtch）から測定スキームを創るのに特に適合している。この目的で２枠の図（two-pane view）が使用出来る。左枠は該測定スキーム（含む複数スキーム）を構成する木を表示する。
従属構造を伝えるために、該木の各副レベルは親レベルに対しインデント（indented）される。該木の各ノードは、下にある副木（sub-tree）が縮小される（フラグは”＋”記号であり、それは、該ノードが、現在は不可視であるが、その時該フラグが”−”記号に変わる該フラグボタンを押すことにより可視となる、子を有することを示す）か又は拡大される（フラグは”−”記号であり、それは、該ノードの子が、その後該フラグが”＋”記号に変わる該フラグボタンを押すことにより、隠されることを示す）か何れかであることを示す付随フラグを有する。誂え化はその左枠からその右枠へ副木の頂部ノード（top-node）をマウスドラグすることにより現在のスキーム（又は多数のスキーム）から新スキームへ測定の副集合をコピーすることにより進行する。代わりに、コピー−ペーストシーケンス（copy-paste sequence）（ＣＴＲＬ−Ｃ／ＣＴＲＬ−Ｖのキーストローク）が使用されてもよい。該右枠内の最終測定木（含む複数木）を洗練するために、それらを一般的測定ツールボックスから引き出すことにより個別測定を減らすか、又は追加するか何れかをしてもよい。
＊構造化文書（structured document）として
この表現では、個別測定値、測定値と測定従属性との集まりは情報エンティティから成る文書内に記憶される。階層化種類と情報の構造は例えばエックスエムエル（XML）｛拡張可能なマークアップ言語（Extensible Mark-Up Language）｝推奨の様な一般的に取り入れられた標準に依りエンコードされる。この種の情報貯蔵の主な利点は測定スキームと付随測定データの汎用性のある互換性である。この表現で意味される宣言的性質は貯蔵及びアーカイビング（archiving）、異常値合図動作、そしてデータマイニング（data mining）の様な次の操作用に有利である。又該構造化文書表現はテンプレートの誂え化に役立つ。一般的測定ツールボックスから引き出された測定を実行し、最後に最終手順をセーブすることにより、誂えられる測定スキームがスクラッチから作られてもよい。同様に、現存する測定ステンシルは、該一般的測定ツールボックスからの測定を追加するか又は測定を省略し（両者は条件的従属性に従う）そして結果を新テンプレートとしてサーブすることにより修正され得る。誂え化の第３の道は、更新、追加、削除そしてノード移動の様な個別ノード又は副木グラフト（sub-tree graft）（副木を挿入する）、副木プルン（sub-tree prune）（副木を削除する）、副木移動（副木を移動する）の様な集合ノード（複数副木）、に作用する１セットの合併ルールに依り、それらのエックスエムエル木（又は副木）を整合又は合併させることにより２つの現存する完成測定テンプレートから離れて新しいテンプレートが作られてもよいことに帰着する。ノード同等性比較はノードのアイデーの又はノードタグの名前及び内容の整合（matching of node ID's or the node tag name and content）に基づく。アイビーエムアルフアワークのエックスエムエルツリーデイフ及びエックスエムエルデイフ（IBM Alphaworks' XMLTreeDiff and XMLDiff）｛”エックスエムエルのデイフ及び合併ツール（XML Diff and Merge Tool）”｝の様な木を合併する従来技術がこの目的で使用されてもよい。２つより多くのテンプレートがこの手順を繰り返すことにより合併されてもよい。
【００７０】
下記は受動的測定テンプレートが使用された時の操作の流れの説明である。
【００７１】
デジタル画像が取得され、表示されそして測定テンプレートが選択された後、該ユーザーに全ての測定オブジェクトを該画像内に置くことを要求するために幾何学的写像過程が呼び出され、その時該画像内の対応する位置が該計算システム内へ入れられる。
【００７２】
画像データ又は画像で導かれたデータが該測定オブジェクトを配置する過程で使用されるか否かに依って、測定テンプレートは能動的か又は受動的か何れかに呼称される。
【００７３】
受動的測定テンプレートでは全ての測定オブジェクトは表示される画像内に手動で置かれる。同時にそして該透視写真に近い近傍に（又は該写真上に上乗せして）表示される測定テンプレートスケッチに従って全ての測定点を配置することはユーザーの責任である。
【００７４】
受動的測定テンプレートを使用する時、該測定テンプレートの内部的情報学モデルが賦活される仕方に依り、ユーザーシステム相互作用の２つの実施例が考えられてもよい。
【００７５】
１実施例では、それらに左右される測定オブジェクトを発生する前に全てのユーザー要求の測定点が写像される。全ての測定オブジェクトがデジタルスケッチ上でハイライト（highlighted）にされ、該スケッチ上にオブジェクトのコピーが発生されそしてユーザーは該コピーを実際の透視写真画像内のその対応する位置までドラグし調整するよう求められる。全測定点が入手可能な時、従属測定オブジェクトが発生され、該測定オペレーターの結果が計算される。
【００７６】
このモードはそれが該測定テンプレートの速い実行を可能にする利点を有するがそれは全てのユーザー相互作用が１つのパスに集中されるからである。それは如何に該テンプレートが該測定を立ち上がらせたかの洞察がより少ししか得られない欠点を有する。又、個別の点を配置することでの結果的な誤差を認めそして修正することがより難しい。
【００７７】
第２の実施例では、該測定オブジェクトはそれらを規定する全点が入手可能な時に発生され、そして同様に、全部の必要なオブジェクトが知られた時測定オペレーターの結果が計算される。このモードはユーザーが該測定手順が徐々に作られる時に該測定手順について密接した制御をする利点を有し、それは複雑な測定スキーム用には特に有利である。該ユーザーが現在のオブジェクトを誤って確立した事態が発生した場合、彼／彼女は該手順の残りに影響することなく、下にある点を再位置付けしてもよい。
【００７８】
それは、該手順の過程での余りに多くの線とマークアップの重なり合いが該ユーザーに残りの点を精確に位置付けすることを妨げる欠点を有する。
【００７９】
受動的測定テンプレートの内部的モデルで測定オペレーターノードがアドレスされた時、該測定値が計算される。該計算されたデータは該画像内の校正オブジェクト（定規の様な）から導かれた校正データに基づき修正されてもよい。
【００８０】
更に、該測定従属性グラフに基づき、誤差が伝搬され得て測定不確実性の見積を供給する。
【００８１】
測定オペレーターノードを処理する時に、その与えられたテンプレート内の測定オペレーターノードにより作られる解剖的量に付随する基準値（normative value）を選択する過程が始動される。適切な識別子（identifier）と患者データとが基準値貯蔵部（normative values repository）へ送られ、そして原基準値（raw normative reference）とその意味付け（semantics）が検索される。例えば、標準偏差が検索された時普通使用される２シグマ範囲、又はユーザーに誂えられた範囲、に対する受入可能範囲を表す、或いは基準値がノモグラムでエンコードされる時ノモグラフ式ルックアップ手順を実行する、必要がある時、正規化が行われる。最終基準値が該測定オペレーターの結果に適用され、そして正常性／異常性が伝えられる。
【００８２】
測定オペレーターの結果とそれらの付随した不確実性境界が測定値ウィンドウ内にテキスト的に表示され、自動寸法化過程（automatic dimensioning process）により作られた適当なマークアップを使用してグラフイカルに描かれる。同様に、又その不確実性に関して該測定値の正常性／異常性の治療的評価を可能にするために、正常値がテキスト的に表示され、グラフイカルに描かれる。
【００８３】
受動的測定テンプレートを使用する時、手動設置モード（manual placement mode）と向上設置モード（enhanced placement mode）の、２つのモードが考えられてもよい。
【００８４】
該手動設置モードでは与えられた測定オブジェクトを導くに必要な全構成点は、マウスポインターが関心のある解剖的位置上に来るまで該マウスポインターをドラグし、該位置を固定するためマウス又はキーをクリックすることにより該画像内に手動で設置される。該点の位置を画素単位精度内に規定するために画像の部分はズームされてもよい。
【００８５】
該向上設置モードは、該設置を、それまで規定されたグラフイカル構造により規定された点又はオブジェクトのセットに限定することにより測定オブジェクトの構成点の位置に関しユーザーにヒントを与えることにより達成される。幾何学的オブジェクトのこれらのセットは幾何学的問題の幾何学的軌跡と呼ばれる。マウスカーソルが動かされると、前記セットの該マウスカーソルに最も近い点が描かれつつある測定オブジェクトに関するそのプロパテイ（property）と共にハイライトにされる｛例えば、それは、正接点（tangent point）、垂直点、中心点、端点、最頂部点、最左部の点、変曲点他である｝。もしユーザーが該示唆された点を受け入れるなら、該カーソルが正確にその点上になくても、彼又は彼女はマウスボタンを押すと、該マウスカーソルは直ちにそれへジャンプする。このモードは又スナップ設置モード（snap placement mode）とも呼ばれ、与えられた点の位置を正確に取り上げることを可能にする。明らかに、測定オブジェクトの解析的表現は正確な幾何学的解を可能にするので、幾何学的測定精度はこのモードで実質的に向上する。スナップを線又は他のグラフイカルエンティティに設定することは同様な効果を有し、例えば、与えられた点を通り円に接する線（２本のこの様な線がある）は該意図された正接点の方に最も近く該カーソルを動かす時選択され、そしてマウスクリックは該カーソルを該円上のその正接点上に移動（teleport）させ、その後該接線の描画は該線測定オブジェクトの描画を完成させる。該アトラクター点（attractor points）の集合が唯１つの点しか含まない時は、該描画作用は何等更に進んだユーザー相互作用無しに完了する。この自動完了プロパテイが可能になるのは、該測定テンプレートが各測定オブジェクトを命名し（医学的命名法に依り）、そして該測定スキームがそれらの各々を独特に呼称するために該オブジェクトの名前を使用するからである。
【００８６】
例えば、Ａ、ＢそしてＣと名付けられた３本の線が画像内に描かれ、そして点Ｐを通り線Ｂに垂直に第４の線Ｄが描かれる必要があると、仮定する。線Ｄは点ｐを設置した後直ちに描くことが出来て、それは全ての３つの起こり得る直角のインタセクション点の中で線Ｂとのインターセクション点が目標点であるからである。オブジェクトを命名することが無ければ、ユーザーはこの例では３つの可能性に面する。与えられた点を通り円に接する線の場合に於ける様な多数スナップオブジェクトがなお存在する時は、ユーザーはそれの方へカーソルを動かし（それはそのハイライト化を呼び出す）、マウスを押すことによりエデイテイング（editing）を完成することにより、意図された点を解かねばならない。向上した測定精度とより速い測定完了はこのモードの主な利点である。
【００８７】
アトラクター又はスナップオブジェクト（attractor or snap objects）に基づきオブジェクトを規定することは、更に進んで規定されるために、能動的測定オブジェクトとは異なり、何故ならばそれらはグラフイカル測定オブジェクトの内部的記述（例えば、線、円...の方程式）に基づくそしてそれを用いて計算される幾何学的軌跡であるが、能動的測定オブジェクトはそれらの最終位置及び形を画像又は画像から導かれたデータに基づいて得るからである。
【００８８】
下記は能動的測定テンプレートが使用される時の操作の流れの説明である。
【００８９】
この実施例でも又、取得されたデジタル画像が表示される。次いで測定テンプレートが選択されそして全測定オブジェクトを該画像内に設置するようユーザーに要求するために幾何学的写像過程が呼び出されその後画像内の対応する位置が計算システム内に入れられる。
【００９０】
画像データ及び／又は画像から導かれたデータが該測定オブジェクトを配置する過程で使用される時、測定テンプレートは能動的と呼ばれる。
【００９１】
受動的測定テンプレートと対照的に、能動的測定テンプレート用の幾何学的写像過程は、適当な画像処理オペレーター及びアルゴリズムを適用することによる自動的な標識構造、特徴そしてオブジェクトの配置に基づく。
【００９２】
これらのアルゴリズムは測定点の位置が直接的か又は間接的にか何れかでモデル化されてもよいと仮定する。直接モデル化では該測定点はグレイ値特性の局所的に予め規定された構成の意味合い（term）で指定される。間接的モデル化では測定点の集合が、表現するモデル（２次元か又は３次元の何れか）が作られ、該画像（２次元か又は３次元の何れか）内に写像される解剖的形状との空間的関係で規定されると仮定される。２次元画像では、モデルは典型的に開端曲線又は閉曲線の集まりの形を取る。３次元画像では該モデルは表面の形（form of surfaces）を取ってもよい。
【００９３】
初期化は、それとの空間的関係で例示モデル輪郭の初期位置が位置付けられる、アンカー点の写像を含む。該モデル輪郭の初期のポーズ及び形状は該画像内での該アンカー点の空間的配置に適合される。ポーズは並進、位置付けそして寸法を含む（すなわち、該例示モデル輪郭の原点の位置、該アンカー点を接続する線の位置付けに対する該輪郭の軸線の位置付け、そして適用される拡大率）。形状は該輪郭の寸法及び初期の形を含み、それは該モデル空間のアンカー点及び該画像内に配置されて対応するアンカー点に基づいて計算された変換マトリックスにより表される。
【００９４】
例えば、平面内の２点はその面内のユークリッド相似変換（Euclidean similarity transformation）｛並進、回転、縮尺（scale）｝を規定し、３アンカー点（３角形を形成する）はアフィン枠（affine frame）を規定し｛並進、回転、縮尺そしてｘ及びｙ剪断｝、４アンカー点（４辺形を形成する）は射影枠（projective frame）｛並進、回転、縮尺、ｘ及びｙ剪断そして投影｝を規定する。計算された変換パラメーターに基づき、解剖的エンティティを表す初期曲線が該画像内に例示されるか又は解剖的標識構造付近の関心領域が該画像内に写像される。初期化は更にスネーク変形の内外力用のパラメーターの様なセグメント化用に好適なパラメーターの設定を含む（すなわち、弾性、剛性の係数そして該画像データに付随する重さ）。
【００９５】
画像処理手順は次ぎに画像データのみに基づいて解剖的エンティティ輪郭又は解剖的標識構造の精密なセグメント化を計算する。
【００９６】
その規定が描かれた解剖的形状に対し決定される、測定オブジェクトが計算され該セグメント化品上に重ねて描かれる。ユーザーは該セグメント化品及び標識構造、そして該計算された測定オブジェクトを受け入れるよう促される。誤って位置付けられたオブジェクトの場合は、ユーザー適合された初期パラメーターを用いて該手順が再度繰り返される。
【００９７】
能動的測定テンプレートでの操作の流れの残りは受動的測定テンプレートに基づく流れと同一である。
【００９８】
混合測定スキームも作られ、有効化されてもよく、そこでは測定オブジェクトは該解剖点の手動写像を、必要な点をそれらの表現内にリンクした幾つかの解剖的エンティティの輪郭及び領域セグメント化に基づく自動的点写像と組み合わせることにより配置される。
【００９９】
下記は本発明のデジタルステンシルにガイドされた測定を行う手順の実施例の一般的全体的説明である。構成する方法の過程が詳細に説明される。
・画像取得と表示
その上の幾何学的測定が行われるべき画像のデジタル画像表現が取得される。
【０１００】
非常に多種類の画像取得システムが適用出来る。放射画像は例えば光励起燐光スクリーン（photo-stimurable phosphor screen）上に記録されることが出来る。該放射画像を担う該スクリーンは次いで読み出されるが、それは励起用放射（stimulating radiation）でそれを走査し、励起時放射される画像変調された光を検出しそして該画像式に変調された光を該放射画像の信号表現に変換することに依る。
【０１０１】
代わりの実施例では該放射画像は放射画像の信号表現を描く直接放射センサー内に記憶される。
【０１０２】
放射画像を担う透視写真フイルムの走査の様な、放射画像のデジタル信号表現を取得するためのなお更に進んだ代替えが可能である。
【０１０３】
又該画像表現が画像データベース、例えばアールアイエス（RIS）｛放射線医学情報システム（radiology information system）｝又はエイチアイエス（HIS）｛病院情報システム（hospital information system）｝又はピーエイシーエス（PACS）｛映像アーカイビング及び通信システム（picture archiving and communication system）｝の部分、から検索されてもよい。
【０１０４】
該取得された画像表現は次ぎにコンピユータに接続されたデイスプレーデバイスに印加され、該画像が表示される。
・テンプレート検索及び表示
測定テンプレートはコンピユータ内に記憶された測定ステンシル貯蔵部から選択される。
【０１０５】
好ましくは該選択は検査種類、画像形成パラメーターそして患者固有情報に依って行われるのがよい。検査種類は画像形成された解剖的部分を決定する。入射角度、放射源と患者の間の距離そして解像度の様な画像形成パラメーターは重要な選択基準である。又年齢と性も身体器官の解剖的外見に影響する。
【０１０６】
選択されたテンプレートが該システム内で検索され、ロードされそして賦活される。
【０１０７】
１実施例ではこれは、
−測定従属性グラフの賦活と、構成する測定点及び測定オブジェクト用の全ての必要な測定手続きの登録（registration）、
−透視写真画像の近い近傍に表示された測定テンプレートのグラフイカル表現を発生すること。該グラフイカル表現に付随して、構造化された文書枠が発生される。該文書枠は、エスブイジー（SVG）の様な汎用的に交換可能なフオーマットで、現在の画像内での測定スキームのグラフイカルなレイアウトの説明を保持している｛エスブイジーは、エックスエムエル（XML）で、２次元ベクトルと、混合されたベクトル／ラスターのグラフイックと、を説明するための言語、スケーラブルベクトルグラフイックス（Scalable Vector Graphics）の略である｝。この文書枠内に測定オブジェクト及びエンティティの全ての現実化されグラフイカルなパラメーターが貯蔵される。
【０１０８】
−該スキーム内の全てのメザランドの医学的命名法とそして該測定に関する数値の集合とを表示する測定値ウィンドーを発生させること。この集合は、実際の測定値と単位、適用可能な校正係数、もしそれが提供されるなら基準値（normative reference value）、そして異常警報ボックスを含む。該測定値ウィンドーに付随して、エックスエムエル（拡張可能なマークアップ言語）の様な汎用的に互換性のあるフオーマットで測定スキームのタグ付き説明を保持する構造化された文書枠が発生され、そしてその中に全てのメザランド固有の測定値が挿入される。
・測定点を配置すること
測定テンプレートは解剖体に対しメザランドを規定しそしてメザランドを規定する構成点が該解剖体に対し如何に設置（placed）されるかを規定する目的を有する。
【０１０９】
本発明の説明された実施例では、３つの設置モード、すなわち手動設置（manual placement）、関心領域拡大設置（ROI magnified placement）、変形可能な輪郭のセグメント化（deformable contour segmentation）に基づく自動設置（automated placement）、が説明される。
１．手動設置（図２）
このモードでは、全ての点はカーソルクリックにより画像内に手動で設置される。この実施例では、測定テンプレートはシーケンスで各点をハイライト化することにより設置順序を課す｛例えば、該テンプレート内の点をカーソル点滅（blinking）することにより｝。この順序に従うことは、どの時点でも、該システムは、どの測定オブジェクトが該テンプレート内のその規定により規定されつつあり、従ってどの測定オブジェクト及びマークアップが次ぎに発生されるべきか又はどの測定エンティティが該メザランドの全構成点の入手可能性のために次ぎに計算されてもよいかを、知ることを保証している。この自動完成の特徴が可能になるのは、該測定テンプレートの従属性グラフが如何に測定オブジェクト及びエンティティが現存するオブジェクトに基づいて計算されるかを規定するからである。この特性は従来技術の一般的測定ツールでは利用可能でない。
【０１１０】
代わりに、より高い階層のオブジェクト及びエンティティの完成はユーザーが最も底部の層の全点を決定するまで延期される。この代替えの実施例は、自動発生されたオブジェクトとエンティティのグラフイカルな表示が次の点の精密な設置を見えにくくすることは無い利点を有し、それは複雑な測定スキームが行われる必要がある時特に有用である。
【０１１１】
代わりに、画像データ及び測定マークアップが、その表示が実行されつつある現在の作動に依ってオン及びオフに切り替えられる、異なる階層でコンピユータメモリー内に組織され、記憶されてもよい。例えば、ユーザーが点を位置付ける時、何等かの重要でないグラフイックスの表示はオフに切り替えられてもよい。
２．関心領域拡大設置（ROI-magnified placement）（図３）
このモードでは、測定点は該測定点付近で関心の領域（region of interest）｛関心領域（ROI）｝を拡大することにより該画像内でより精密に設置される。各測定点は付随する関心領域を有し、それは特定の身体部分又は関節（joint）をカバーする画像領域であり、そしてそこには測定点が含まれている。関心領域は、もしそれらの全部が同様な解剖的意味付けを有し、同時に最適に決定されるならば、測定点の集合を含んでもよい。例えば、大腿骨頭部（femur head）をカバーする１つの関心領域は、同一にサンプルされそして該大腿骨頭部の輪郭に沿って近似的に等距離にありそして円形に形作られた大腿骨頭部境界を集合的に近似する３つの別々の点を配置するために使用される。
【０１１２】
説明された実施例では、測定点に対応する画像の関心領域を決定するために、マウスが画像上を移動するとマウスカーソル付近の画像部分は一定に拡大され、前記画像関心領域の寸法は測定テンプレートにより決定される。操作者が該関心領域が望まれる測定点を含む画像領域をカバーしていると信じる時、マウスカーソルのクリックは現在のマウス位置付近の拡大を凍結する。該点編集動作（point editing）は該測定点の解剖的画像位置での第２のマウスクリックにより完了する。該画素レベル解像度までの拡大が画像データを見ることを可能にすると、個別画素は鮮明に選択される。
【０１１３】
該画像関心領域の決定のスピードアップの代替えは、その位置が該測定テンプレート内に描かれる解剖体に対するアンカーとされる、２，３のユーザー規定された点に対する関心領域の半自動化された位置付け（semi-automated position of ROI's relative to a few user-defined points）である。アンカー点は、特定の解剖的意味を有し、容易に配置可能で、そして数は少ないがなお全関心領域の完全な配置を可能にする様な、テンプレート内の点の集合である。全下肢（full-leg）検査で、適当な点は、大転子（greater trochanter）に対応する骨の標識構造、大腿顆間切痕（femoral intercondylar notch）そして上部足関節中心である。各関心領域は充分な拡がりを有しそして画像内の測定点の付近でのその配置は或る位置的変化を有するので、アンカー点の緩やかな位置的変化も同様に許容される。それらの付随する関心領域内の前の測定点の位置が次の測定点の関心領域の位置を洗練させてもよい。
【０１１４】
又該描かれた解剖体に対する該点の関係をより良く見るためにその測定点付近のグラフイカル測定ステンシルの部分が拡大されてもよい。測定テンプレートはそれらの測定点（含む複数測定点）付近の全関心領域の精密な境界をエンコードする。
【０１１５】
該関心領域に対応する画像のズームされた部分はそのマウスカーソルの付近に中心を置く位置で、該画像内にか、又は代わりに別のズームされた画像データウィンドウ内にか、何れかに設置されてもよい。
【０１１６】
手動設置モードと同様に、測定オブジェクト及びエンティティのグラフイック及びマークアップを発生することは該測定テンプレートの従属性グラフの最底部層の全点の位置が該画像内で決定されるまで延期されてもよい。
３．変形可能な輪郭セグメント化に基づく自動設置（図４）
このモードでは、測定点の直接設置は要しない。代わりに、測定点の位置が患者の解剖的エンティティを表す輪郭モデルに対して規定される。従って、測定点及びオブジェクトの位置は、例示され次ぎに変形されるモデル輪郭上のそれらの付随する位置及び局所的特徴により、間接的に指定される。望ましい測定点の関係の例は（該輪郭上の測定点の）インシデンス（incidence）、（該輪郭上の特定の場所の対に関する）中点（midpoint）そして（該輪郭上の特定点の場所の構成に関しての）重心（barycenter）であってもよい。望ましい測定線の関係の例は（該輪郭上の特定場所に関する）当て填められた接線（fitted tangent line）、（輪郭画素の並べられたセグメントに関する）対称線（symmetry line）であってもよい。望ましい測定曲線の関係の例は（該輪郭の特定的円形に形作られたセグメントに関して）当て填められた円弧、そして輪郭のグループの端点（extremal points）に対し当て填められた放物線又はより高次の多項式曲線（fitted parabola's or higher order polynomials）であってもよい。該例示されたモデル輪郭（含む複数輪郭）の自動的設置及び変形は点分布モデル（Point Distribution Models）｛ピーデーエム（PDM）｝及び能動的形状モデル（Active Shape Models）｛エイエスエム（ASM）｝を基礎として骨の外形の自動的にセグメント化することに基づくことが出来る。このセグメント化原理は例えば脊柱の個別脊椎、手そして股（hip）に適用出来る。
【０１１７】
例示されたモデル輪郭の初期位置は、それに対し各例示された輪郭の初期ポーズ｛並進、回転、縮尺（scale）｝が決定されそしてアフイン又は射影変換（affine or projective transforms）に依って更に調整される、アンカー点の小集合に同様に基づくことが出来る。代わりに、物体認識技術（object recognition techniques）が該モデル輪郭に対応する解剖的サイトを標定する（locate）ため使用されてもよい。
・測定操作のチェーン化（Chaining of measurement operations）
測定オブジェクト及び測定エンティティの計算は従属グラフのノードを訪れる順序により決定される実行流れに従う。その最底部のレベルは、それらの位置の決定がユーザーから要求される点だけを含む。該最低部階層より上のレベルはこれらのユーザー点上に作られる測定オブジェクト及びエンティティを含む。
【０１１８】
従来技術は該測定従属性グラフを走査（traverse）するために使用される。親ノードを実行出来る前に全測定点が最初に決定されねばならないので、訪れる順序は、”左副木を訪れ、次いで右副木を訪れ、それから根を訪れる”、か又は等価的に、”子を訪れ、次いでそれらの親（含む複数親）”である。これは該ノードを記憶するためのスタックデータ構造（stack data structure）に基づく、後順グラフ走査（postorder graph traversal）である。計算の見地から、これは要求に駆動される（demand-driven）データ流れネットワークであり、何故ならばノードは、その計算で要求される、全データが入手可能な時にしか計算出来ないからである。
・メザランド及び測定マークアップの導出と描写（Derivation and drawing）
画像内の測定点の座標に基づき、測定オブジェクト（線、円、放物線他）は、コンピユータグラフイックスで広く知られた方法を使用して発生される。
・測定値及び不確実性の計算と表示
距離及び角度の様な、測定オペレーター値の計算は画像内の測定オブジェクトの幾何学的位置に基づき、幾何学の原理に従って計算される。
【０１１９】
この実施例では測定オブジェクトの画像ベースの位置から得られた原値（raw value）は校正係数（calibration factor）を使用して修正される。例えば、拡大率（magnification）及び画素寸法（pixel size）は画素距離を物理的距離に変換するための基本的校正係数である。原値、修正及び校正係数、そして物理的測定値は数表化され、測定値ウィンドウ内に表示される。
【０１２０】
直線的及び角度的寸法（linear and angular dimensions）の様な測定エンティティはグラフイカルマークアップを使用して透視画像内に表示される。寸法は寸法テキスト（demension text）、寸法線、延長線及び矢印（arrowhead）を含む。寸法の種類及び外観はユーザーの好みで誂えられてもよい。
【０１２１】
ユーザーが画像上で点の位置を動かすと測定値は不連続的（discretely）にか、又は連続的にか何れかで該測定値ウィンドウ内に表示されてもよい。該不連続モードでは、ユーザー制御が解除された後に該値が更新される（例えば、ユーザーがマウスカーソルのドラグを止めそして彼／彼女が測定点が画像内に巧く配置されたと信じる時該マウスボタンを解除する）。該連続モードでは、該値は該画像内で該測定点を動かしている間連続的に適合される。このモードは、結果で説明される、異常警報機構（abnormality alerting mechanism）が、或るメザランドが該測定点を繰り返し動かし回すことに応答してそれらの正常範囲外にあるかどうかを連続的に計算する利点を有する。メザランドが異常性のしきい上にある時、該異常性警報がトグリング（toggling）をスタートし、医師に配慮が行われねばならないことを警報し、そして最後に該マウスカーソル制御が該画像内の考慮された位置で解除されると該測定の結果に一層高い信頼が得られる。
【０１２２】
測定結果は或る固有の不確実性が有するがそれは該測定結果は”真の”又は”正しい”値の見積に過ぎないからである。該測定値（the measurement）と該メザランドの真の値との間のこの関係を確立するために、測定値内の不確実性への誘因（contributor）が確立される。大抵の場合メザランドＹは直接は測定されず、関数関係ｆを通して或る数Ｎの他の量Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_Nから決定される：Ｙ＝ｆ（Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_N）。出力Ｙが左右される入力量Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_Nは自身がメザランドと見られ、今度は測定従属グラフにより表される他の量に左右されてもよい。本発明の文脈では、該メザランドと従属メザランドとは画像内の点の決定に基づき、従って該測定不確実性は画素位置の不確実性の複雑な関係ｆである。ｙで表される、該メザランドＹの見積は該Ｎ個の量Ｘ₁，Ｘ₂．．．Ｘ_Nの値についての入力見積ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_Nを使って関数関係ｆから得られる。かくして測定の結果である出力見積ｙはｙ＝ｆ（ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_N）により与えられる。各入力見積ｘ_iとその付随する標準不確実性ｕ（ｘ_i）は入力量Ｘ_iの起こり得る値の分布から得られる。この確率分布は頻度ベース（frequency based）、すなわち、Ｘ_iのｋの観測のシリースから得られるか、又はそれが先験分布（priory distribution）であってもよいか何れかである。これらの種類はそれぞれ標準不確実性の種類Ａ又は種類Ｂ評価と呼ばれる。例えば、画像の線形解δｘを仮定して、与えられた位置Ｘを作る画素値決定過程は区間Ｘ−δｘからＸ＋δｘまでの中のどこにも同じ確率を有して存在し得て、該過程は、該画像内のどんな画素の直線位置についてもｕ＝０．２９δｘの標準不確実性を意味する分散ｕ²＝（δｘ）²／１２を有する幅δｘの方形確率分布（rectangular probability distribution）で記述される（標準不確実性の種類Ｂの評価と呼ばれる）。ｙがメザランドＹの見積でありかくして該測定の結果である場合の、ｙの標準不確実性は、入力見積ｘ₁，ｘ₂．．．ｘ_Nの標準不確実性を適当に組み合わせることにより得られる。この過程は誤差伝搬（error propagation）と呼ばれる。
【０１２３】
独立に仮定された入力量とｘ_iに於けるｆの充分な線形性とに対し組み合わせ不確実性ｕ_c（ｙ）の平方は
【０１２４】
【数１】

【０１２５】
により与えられ、ｘ_iで評価されるＸ_iに対する偏導関数は感度係数（sensitivity coefficients）と呼ばれる。相関的入力量については、測定結果に付随する組合せ分散ｕ² _c（ｙ）用の表現は
【０１２６】
【数２】

【０１２７】
であり、ここでｕ（ｘ_i，ｘ_j）＝ｕ（ｘ_i）ｕ（ｘ_j）ｒ（ｘ_i，ｘ_j）はｘ_i及びｘ_jと、見積相関係数ｒ（ｘ_i，ｘ_j）で特徴付けられるｘ_iとｘ_jの間の相関度と、に付随する見積共分散である。ｕ_c（ｙ）は測定結果の不確実性を表すために汎用的に使用され得るが、医学的応用の文脈では、該メザランドに合理的に帰属し得る値の分布の大きな部分を含むと期待される不確実性のメザー（measure）が与えられる。Ｕで表される該拡張された不確実性は該組合せ標準不確実性ｕ_c（ｙ）にカバレッジ係数（coverage factor）ｋを掛けることにより計算され：Ｕ＝ｋｕ_c（ｙ）、そして該測定の結果は該測定値ウィンドウでＹ＝ｙ±Ｕと表される。通常ｋは２に設定され、それは該不確実性が９５％（２ＳＤ）信頼レベルで表されることを意味する。
【０１２８】
又メザランドの不確実性境界は、その付随したグラフイカル層内の被測定量の測定マークアップ線の何れかの側に描かれた追加的線により該画像内にグラフイカルに描かれてもよい。
・正常値の検索と測定値との比較
測定ステンシル貯蔵部からの測定スキームの選択後、該測定スキーム用の付随した正常値表が正常値貯蔵部から検索される。該測定スキームの測定エンティティノードが測定従属性グラフ内で訪れられると、該測定エンティティの医学的命名法と患者固有データ（性、年齢、長さ．．．の様な）が該測定スキームの基準値表（normative values table）のセレクターとして使用される。基準値及び付随する比較機能が該基準値表から検索され、その後測定値と基準値が比較される。該測定値が正常範囲外にあれば異常合図機能が医師に警報する。この機能は即座であり、すなわち測定値計算の結果が分かると直ちにメザランドの正常性又は異常性が合図される。この能力は、測定値が後で適当なアトラスでルックアップされる必要がある従来技術では不可能である。
【０１２９】
正常値と、放射線医学で測定用に有用な他の数値的情報とは、計算され多種類の方法で提示され、例えば下記である。
【０１３０】
−固定カットオフ値（fixed cut-off value）。
【０１３１】
例：
−０°と異なる、骨端軸線（epiphyseal axis）の円筒形骨軸線との角度の如何なる値も骨幹端骨折（metaphyseal fracture）を示している。
【０１３２】
−４４より小さい掌骨（metacarpal）ＩＩ指数（index）｛それは幅で割り算した皮質厚さの和の１００倍であるが（which is 100 times the sum of cortical thickness divided by width）｝は骨粗しょう症を示している。
【０１３３】
−人口統計的及び患者固有カットオフ値。この場合は前のそれとは、該カットオフ又はしきい値が、例えば、患者の年齢及び性、エシックレース（ethic race）、体重、高さ、体表面他に依るようにされる点で、異なる。従って、該カットオフ値は１つ以上の変数の関数であり、それは適当な区間でその関数をサンプリングすることにより離散形式で記憶されてもよい。電子的計算が最終しきい値を検索するために内挿された関数を再サンプリングする。
【０１３４】
−統計的上下限を用いて示される基準、これらの限度は平均値プラス又はマイナス標準偏差｛エスデー（SD）｝数として規定される。この後者の許容範囲は普通−２ＳＤから＋２ＳＤに等しく、そして正常な母集団の約２％は被評価パラメーターに対し異常に大きいと評価されそして約２％は被評価パラメーターに対し異常に小さいと評価されることを意味する。前記の場合に於ける様に、該許容範囲は多数の変数の関数であってもよい。
【０１３５】
−標準偏差の倍数に基づくしきい値、該ＳＤは理想的な当て填められた幾何学的オブジェクト（当て填められた線、当て填められた放物線、当て填められた円、当て填められた放物線他）に対する偏差に基づいて計算される。例：脱臼（dislocations）による脊椎変位、そして脊椎のシーケンスの対応する解剖的標識構造を通して当て填められた解析的曲線に対する解剖的標識構造の垂直距離により診断される。
【０１３６】
−ノモグラム（nomogram）｛又はノモグラフ（nomograph）｝、該ノモグラムは種々の変数用に目盛付けされた幾つかの（通常は３本）平行尺度を含むグラフであり、そのため直線が何れか該２本の値を結ぶと、関連値が該線が交叉した点の第３の線から直接読み出される。それは普通複雑な計算を要するデータを見積もるのに役立つ。例えば、手根骨の長さ（carpal length）の関係は通常ノモグラムで決定され、そこでは特定の子供について平均からの偏差値の程度（grade of deviance）は該子供の手の透視写真内の特定のメザーに対応する尺度上の２点間に定規を置くことにより確立される。電子的実施例は離散形式で該軸線を記憶する。偏差値の程度を検索するために、該軸線に沿う位置は既知の入力変数の値から補間され、それに該入力変数に与えられる該必要偏差値を検索するためのグラフイカル構造のエミュレーションが続く。
【０１３７】
該測定テンプレートは基準データベース（normative reference database）内の記録へのリンクを通した個別エンティティとその基準値との間の結合を提供する。基準データベースは、１つの表内に各測定スキーム用の平均値と標準偏差とをグループ化する複数の表を巡って編成される。表は更に全部分の関係に依って階層制的に編成されてもよい（例えば、脊柱測定用基準表は個別脊椎用の表から成ってもよい）。該リンクは解剖的量用の一般に受け入れられた医学的名前を通してもよく、或いは該量が異なる翻訳又はユーザーの好みに依り複数の名前により参照される時は独特な識別子（unique identifier）に基づいてもよい。
【０１３８】
丁度測定値とそれらの不確実性境界がグラフイカルに表示される様に、正常値が適当なグラフイカルなマークアップにより同じく描かれてもよい。例えば、実際の測定値と共に、正常な母集団の角度の平均値と２シグマ範囲（two-sigma range）が３本の追加線を用いて画像内に描かれてもよい。参照は集中してか、又は構成測定オブジェクトの１つに関して（すなわち、距離測定用の点の対で該点の１つに関して、又は角度測定用の線の対の該線の１本に関して）行われてもよい。この表現は医者に、平均の母集団に対して実際の測定値をグラフイカルに評価することを可能にする。透視写真画像内の余りに多い線の混乱した重なりを避けるために、特定のメザランドに関する全てのグラフイカルなマークアップは別々の階層内にグループ化されてもよく、その表示はユーザーの要求時オン及びオフに切り替えられてもよい。
・測定セッション（measurement session）の結果の報告と保存（Reporting and saving）
測定セッションへのグラフイカルなそして数値的な入力と同様に、数値的及びグラフイカルの両結果は報告され保存されてもよい。測定結果とそれらの適用可能な正常値は適当なデータフオーマット（エックスエムエルの様な）で患者の人物調査書類（dossier）内に貯蔵される。更に、測定セッションのグラフイック表現が適当なグラフイックフオーマット｛エスブイジー（SVG）の様な｝で同様に保存され、そしてそれは該画像とリンクされるので、それは将来の照会（referral）の際該画像上に再描画されてもよい。代わりに、例えば患者のフオローアップ時新測定セッション内で使用されるために現実化したグラフイックがテンプレートとして記憶されてもよい。
総合システム概要
該測定システムの総合的概要が図１に示されている。ソフトウエア機能の見地から、該システムはエンジンとユーザーインターフエースとを具備する。
【０１３９】
該エンジン（Ｅ）は測定テンプレートの一般的実行を行うことにより検索（３）されそして表示（４）された放射線医学的画像上で実行される測定をガイドする。
【０１４０】
それは記憶されたデータベース（１）から選択された測定テンプレートをロードし、賦活するが、これは（ａ）該測定従属性グラフをメモリー内にロードし、（ｂ）該測定テンプレートのグラフイカル部分を表示（１８）し、（ｃ）各測定エンティティ及びオブジェクトにより指定された全ての入手可能な手続き（それぞれ該グラフイカル部分及びグラフノード部分に付随する’外部的’及び’内部的’両手続き）を登録することに依る。それは該測定テンプレートにより指定された又はユーザーにより選択された最頂部の測定エンティティでの測定の実行をスタートし、そしてその通路に沿うノードを連鎖（chaining）しながら測定従属グラフを走査（traverses）する。ユーザー規定の測定点に付随する葉ノード（a leave node）が点火すると、該エンジンは該画像内の点のグラフイカルな写像（５）を制御する。この目的で、該エンジンは（ａ）その後該点の位置は該測定計算モジュールへ渡される（７）該テンプレートに従って該測定オブジェクトを画像位置上へドラグ（６）するユーザーにより該点写像が行われる時、制御を該ユーザーに渡すか、又は（ｂ）適当な関心領域処理（例えば、コントラスト増強、ズーミングの様な幾何学的操作、又は望ましい解剖的標識構造を強調するための特徴固有のフイルター動作）を始動するか、又は（ｃ）能動的測定テンプレート用に変形可能な輪郭ベースのセグメント化（deformable contour-based segmentation）を実行するが、その場合該測定点の位置は前記輪郭と空間的関係で確立されそしてその位置は該測定計算モジュールに渡される（７）。該変形可能な輪郭の初期位置は少数の写像されたアンカー点（６）を使用して決定されてもよい。該グラフの内部的ノードが点火（fires）する（それは測定オブジェクトノードか又は測定オペレーターノードか何れかである）と、該測定計算モジュール（Ａ）は従属ノードの値に基づき該ノードのパラメーターの値を計算する。例えば、２本の線のインターセクション点の計算はこのカテゴリーに属する。該ノードが測定オペレーターである時は、該測定の値が計算され、該測定結果は放射線医学的画像（８）上へグラフイカルに描かれる。特定の実施例では該エンジンは更に選択モジュール（Ｂ）により基準値表内の基準値の選択（９）とアドレス作用（１０）とを制御するが、その基準値表は正常値貯蔵部から検索される（２）。基準値（１１）と実際の測定値（１２）の両者が異常判断デバイス（Ｃ）に供給され、該デバイスは該測定値の異常性の存在と程度とを計算する。正常性からの偏差は放射線医学的画像（１３）内にグラフイカルに描かれてもよい。該測定結果（１４）とそれらの異常性の程度（１５）はスプレッドシート及び医療データベース内で更新される。該測定セッションの全てのグラフイカルな結果は該画像と一緒に保存される（１６）。
【０１４１】
ユーザーインターフエース（Ｄ）は基本的にデータベース、制御器そしてグラフイックス部分から成る。測定オブジェクト（例えば、点、線、円．．．）及びグラフイカルな測定マークアップ（例えば、距離及び角度の両側矢印線セグメント）の様な該画像内に描かれるべき全てのグラフイカルオブジェクトが発生され運転時に創られそして保持されるデータベース内に記憶される。該制御器は、該ユーザーがマウスボタンを押すこと又は対話ボックスを走らせること、命令をスタートさせること、該データベースにオブジェクトを追加すること、基づいていた他のオブジェクトが変化したことをオブジェクトに通知し、修正すること、他の様なイベントに反応する。該ユーザーインターフエースの責任は全ての測定エンティティと測定結果を描写することである。特にそれは該テンプレートウィンドウ内に該測定テンプレートを描写し（１８）、そして例えばユーザーに写像すべき次の点を仄めかすために測定手順の経過中に該ウィンドウ内のエンティティの外観を変える。それは現在の該データベース内の全てのオブジェクトのグラフイカルな表現を発生又は更新し、そしてそれを該画像ウィンドウ内の該画像の表示上へ加える（４）。それは更に該測定値ウィンドウ内の測定値を描写し、更新する（１７）。特定の実施例では、該測定値ウィンドウ内に基準値が表示される（２０）が、それはそれらのそれぞれの基準値と測定値の比較結果と共に表示される（１９）。
【０１４２】
ソフトウエアアーキテクチャーの見地からは、該システムは階層に組織されている。該システムソフトウエア層、底部層、はオペレーテイングシステム、データベース、特定ハードウエアに対するインターフエース等々の様な部品を含む。ミドルウエア層（middle-ware layer）はジーユーアイビルダー（GUI builders）、データベース管理システムへのインターフエース、プラットフオームから独立のオペレーテイングシステムサービス、そしてスプレッドシート（spreadsheets）及びダイアグラムエデイター（diagram editors）の様なアクチブエックス部品（ActiveX-components）の様な部品を含む。ビジネス固有層（business-specific layer）は幾つかの応用品で使用されるビジネス固有の部品を含む。例えば、幾何学的オブジェクト上の計算のライブラリーはこの層に属する。応用層、頂部層は応用固有のサービスを含む。
【０１４３】
本発明の特徴及び態様を示せば以下の通りである。
【０１４４】
１．放射線医学的画像上で幾何学的測定を行う方法に於いて、
−前記放射線医学的画像のデジタル画像表現を取得する過程と、
−前記デジタル画像表現をコンピユータに接続されたデイスプレーデバイスに適用しそして前記画像を表示する過程と、
−前記コンピユータ内に記憶された測定スキームを賦活する過程とを具備しており、前記測定スキームは測定エンティティと前記放射線医学的画像内にある解剖体との間の関係を表現するグラフイカル部分と、前記測定エンティティ間の機能的従属性を表現する内部的部分と、を含んでおり、前記グラフイカル部分と前記内部的部分とは双方向性にリンクされており、前記方法は又、
−前記表示された画像上で測定を実行する過程を具備しており、前記測定は該賦活された測定スキームによりガイドされることを特徴とする該方法。
【０１４５】
２．前記測定が、前記測定スキームの前記グラフイカル部分を表示すること、そして該表示されたグラフイカル部分の測定オブジェクトを前記表示された放射線医学的画像内の対応する位置上に写像すること、そして該対応する位置を該賦活された測定スキーム内へ入れること、により実行されることを特徴とする上記１の方法。
【０１４６】
３．前記測定スキームが、種々の検査種類及び／又は種々の放射線医学的露光条件に適合された多数の測定スキームを有する測定スキーム貯蔵部から選択されることを特徴とする上記１の方法。
【０１４７】
４．前記測定スキームが受動的測定スキームであることを特徴とする上記１の方法。
【０１４８】
５．測定オブジェクトの構成点が前記画像内に手動的に設置されることを特徴とする上記２の方法。
【０１４９】
６．測定オブジェクトの構成点が前記画像内の及び／又は前記測定スキーム内の前記構成点の該位置を囲む関心領域を拡大する過程及び前記画像内に前記点を手動的に設置する過程により設置されることを特徴とする上記２の方法。
【０１５０】
７．メザランドの値が測定オペレーターを測定オブジェクトの幾何学的位置上に適用することにより計算されることを特徴とする上記２の方法。
【０１５１】
８．前記測定スキームが能動的測定スキームであることを特徴とする上記１の方法。
【０１５２】
９．前記グラフイカル部分が前記表示される画像上で検査されるべき身体部分の頂部上のオーバーレイとして表示されることを特徴とする上記１の方法。
【０１５３】
１０．前記測定スキームが測定されるエンティティ用の基準値を有しておりそして前記測定スキームの賦活時前記基準値が検索され異常の程度を評価するために対応する被測定エンティティと比較されることを特徴とする上記１の方法。
【０１５４】
１１．前記放射線医学的画像が関連する該オブジェクトと同時にそして同一露光条件下で露光された校正デバイスの画像に基づき測定用に校正係数が計算されており、そして前記表示された画像上で実行された該測定が前記校正係数により修正されることを特徴とする上記１の方法。
【０１５５】
１２．不確実性値が、前記測定スキームによりガイドされた測定と計算の誤差伝搬により計算されることを特徴とする上記１の方法。
【０１５６】
１３．前記校正された値、不確実性値、基準値そして異常性の程度の少なくとも１つが可視化されることを特徴とする上記１０，１１又は１２の何れかの方法。
【０１５７】
１４．コンピユータ上で運転された時上記１から１３の何れかの過程を実行するよう適合されたコンピユータプログラム製品。
【０１５８】
１５．上記１から１３の何れかの過程を実行するよう適合されたコンピユータ実行可能なプログラムコードを有するコンピユータ読み出し可能なキャリア媒体。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を一般的に図解する。
【図２】測定スキームの幾何学的仕様に依る測定オブジェクトの手動的写像を図解する。
【図３】測定スキームの幾何学的仕様に依る測定オブジェクトの関心領域を拡大された手動的写像を図解する。
【図４】変形可能な輪郭セグメント化に基づく自動化された設置を図解する。
【符号の説明】
Ａ 幾何学的写像＋測定値計算
Ｂ 基準値の選択
Ｃ 基準規格＋異常性評価
Ｄ ユーザーインターフエース
Ｅ エンジン
１，２ａ、２ｂ、９ａ、９ｂ、１２ａ、１２ｂ、１４ａ、１４ｂ、２０ａ、２０ｂ、２５ａ、２５ｂ、２７ａ、２７ｂ、２９ａ、２９ｂ、３５ 大腿骨他上の点

Claims (3)

1. 放射線画像のデジタル画像表現をコンピユータに接続されたデイスプレーデバイスに適用して該画像を表示する過程と、
   前記コンピユータ内に記憶された測定テンプレートをメモリーからローディングする過程と、を具備しており、
   前記測定テンプレートは、前記放射線画像内にある解剖体に対して決められる測定目的物を有する測定エンティティ間の関係を表現するグラフイカル部分と、測定手順の形に組まれた行われるべき測定を表現する内部部分とを有しており、手順、内部従属性及び測定の方法が決定され、前記グラフイカル部分と前記内部的部分とが双方向性にリンクされており、
   前記表示された画像上で測定を実行する過程を更に具備しており、前記測定は、前記測定テンプレートの前記グラフイカル部分の表示と、前記表示された放射線画像の対応する位置に前記表示されたグラフイカル部分の測定目的物のマッピングと、ロードされた測定テンプレートへの対応する位置のエンターリングとによって、ロードされた前記測定テンプレートに従って行われることを特徴とする放射線画像上で幾何学的測定を行う方法。
2. コンピユータに請求項１の各過程を実行させるためのコンピユータプログラム。
3. コンピュータに請求項１の各過程を実行させるためのコンピユータプログラムを記録したコンピユータ読み取り可能な記録媒体。

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