JP5024981B2 - 医用画像データ変換装置 - Google Patents

Description

本発明は、１画素分の複数ビットのうちの一部である有効ビットを使用して医用画像の１画素の状態を表すとともに、前記有効ビットとは異なる一部の余剰ビットを使用して前記医用画像以外の情報を表す医用画像データを対象としてデータ変換を行う医用画像データ変換装置に関する。

近年における医用画像データは、ＡＣＲ−ＮＥＭＡ（American college of radiology - national electrical manufactures association） V2.0やＤＩＣＯＭ（digital imaging and communications in medicine）などの規格に準拠したフォーマットが使用されている。このような医用画像データでは、被検者(patient)に関わる個人情報は、医用画像を表す実データとは別のtagデータとして表される。このため、tagデータを削除することによって、実データに影響なく個人情報を隠蔽することが可能である。

しかしながら、上記のような規格が制定されるより以前に作成された医用画像データでは、実データ中に個人情報が埋め込まれることが多かった。例えば、１画素分の複数ビット（例えば１２ビット）の一部（例えば下位８ビット）を医用画像の各画素のデータで使用し、残りのビット（例えば上位４ビット）を個人情報を表すテキスト画像の各画素のデータで使用する。このような医用画像データの場合には、tagデータを削除することによる個人情報の隠蔽を実現することができない。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、１画素分の複数ビットのうちの一部を使用して個人情報を表した医用画像データから個人情報を隠蔽することができる医用画像データ変換装置を提供することにある。

以上の目的を達成するために本発明は、１画素分の複数ビットのうちの一部である有効ビットを使用して医用画像の１画素の状態を表すとともに、前記有効ビットとは異なる一部の余剰ビットを使用して前記医用画像以外の情報を表すとともに、前記余剰ビットの有意性を表す有意性情報を含む医用画像データを対象としてデータ変換を行う医用画像データ変換装置であって、前記有意性情報を、無意味を表す情報でマスクすることにより、前記余剰ビットで表される情報を無効化する無効化手段を備えた。

本発明によれば、１画素分の複数ビットのうちの一部を使用して個人情報を表した医用画像データから個人情報を隠蔽することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係る医用画像データ変換装置（以下、変換装置と称する）１の構成を示すブロック図である。この変換装置１は、メディア読取装置２またはモダリティ３から旧フォーマットの医用画像データを取得して、これをＤＩＣＯＭに準拠したフォーマットに変換して画像サーバ４へ送る。

メディア読取装置２は、光ディスクのような記録メディアに記録された旧フォーマットの医用画像データを読み出す。変換装置１とメディア読取装置２とは、ＳＣＳＩ（small computer system interface）を利用して接続される。ＳＣＳＩに代えて、ＧＰＩＢ（general purpose interface bus）のような他のインタフェースを利用しても良い。

モダリティ３は、被検者についての医用画像を取得する、例えばＸ線コンピュータ断層診断装置（Ｘ線ＣＴ）、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ）、Ｘ線画像診断装置、あるいは超音波診断装置などの周知の機器である。モダリティ３は、ＤＩＣＯＭに準拠しない旧タイプであり、取得した医用画像を表す旧フォーマットの医用画像データを出力する。

画像サーバ４は、ＤＩＣＯＭに準拠したフォーマットの医用画像データを蓄積する。

変換装置１とモダリティ３および画像サーバ４とは、ＬＡＮ５を介して通信可能である。

なお、旧フォーマットとは、付加データを実データとは別のtagデータとして表すＡＣＲ−ＮＥＭＡ V2.0やＤＩＣＯＭなどのフォーマットとは異なり、１画素分の複数ビットを区分して実データと付加データとをそれぞれ表すフォーマットである。なお、実データとは、断層画像や透視画像などのような医用画像を表すデータである。実データは、２次元的または３次元的に配列される多数の画素の状態をそれぞれ複数ビットで表す。付加データとは、医用画像以外の付加情報を表すデータである。被検者に関わる個人情報は、付加情報に含まれる。付加データのデータ形式は任意であって良いが、以下においてはテキスト画像を表すデータであることとする。すなわち付加データは、付加情報を表したテキスト画像を構成する多数の画素の状態をそれぞれ１ビットまたは複数ビットで表す。

さて、変換装置１は、ＳＣＳＩインタフェース部１１、ＬＡＮインタフェース部１２、旧プロトコル処理部１３、フォーマット変換部１４、表示部１５、入力部１６、マスク処理部１７およびＤＩＣＯＭ処理部１８を含む。

ＳＣＳＩインタフェース部１１は、ＳＣＳＩを利用して外部機器との間での情報の授受を行う。メディア読取装置２を使用する場合には、メディア読取装置２はＳＣＳＩインタフェース部１１に接続される。ＳＣＳＩインタフェース部１１は、メディア読取装置２から送出される医用画像データを取り込む。ＳＣＳＩインタフェース部１１は、取り込んだ医用画像データをフォーマット変換部１４に与える。このＳＣＳＩインタフェース部１１は、例えば既存のＳＣＳＩインタフェース回路を利用して実現できる。

ＬＡＮインタフェース部１２は、ＬＡＮ５を介して到来する情報を受信し、旧プロトコル処理部１３およびＤＩＣＯＭ処理部１８に与える。ＬＡＮインタフェース部１２は、旧プロトコル処理部１３またはＤＩＣＯＭ処理部１８から出力された情報を、ＬＡＮ５へ送出する。このＬＡＮインタフェース部１２は、例えば周知のＬＡＮインタフェース回路を利用して実現できる。

旧プロトコル処理部１３は、モダリティ３が医用画像データを転送するために利用する通信プロトコルの処理を行って、モダリティ３から医用画像データを取り込む。旧プロトコル処理部１３は、取り込んだ医用画像データをフォーマット変換部１４へ与える。

フォーマット変換部１４は、ＳＣＳＩインタフェース部１１または旧プロトコル処理部１３から与えられた医用画像データを、旧フォーマットからＤＩＣＯＭフォーマットへ変換する。フォーマット変換部１４は、変換後の医用画像データをマスク処理部１７へ与える。

表示部１５は、マスク処理部１７からの要求の下に、医用画像データが表す画像を表示する。この表示部１５は、例えば液晶表示器などの既存の表示デバイスを利用して実現できる。

入力部１６は、ユーザによる各種の指定を入力する。この入力部１６は、例えばマウスなどの既存の入力デバイスを利用して実現できる。入力部１６により入力する指定には、マスク処理の対象領域に関する指定が含まれる。

マスク処理部１７は、医用画像データに含まれる付加データを無効化するための後述するマスク処理を行う。マスク処理部１７は、マスク処理後の医用画像データをＤＩＣＯＭ処理部１８へ与える。

ＤＩＣＯＭ処理部１８は、マスク処理部１７から与えられる医用画像データを、ＤＩＣＯＭに準拠したプロトコルで画像サーバ４へ転送する。

旧プロトコル処理部１３、フォーマット変換部１４、マスク処理部１７およびＤＩＣＯＭ処理部１８は、例えばプロセッサにプログラムを実行させることにより実現できる。またこれらの各部は、その一部または全てをロジック回路などのハードウェアにより実現することも可能である。また上記の各部のそれぞれは、ハードウェアとソフトウェア制御とを組合わせて実現することも可能である。

次に以上のように構成された変換装置１の動作について説明する。

過去に収集されて記録メディアに記録されている旧フォーマットの医用画像データを画像サーバ４に取り込む場合、メディア読取装置２が記録メディアから該当する医用画像データを読み出す。メディア読取装置２は、読み出した医用画像データを変換装置１へ送る。メディア読取装置２から送られた医用画像データは、ＳＣＳＩインタフェース部１１によって取り込まれ、フォーマット変換部１４に与えられる。

一方、モダリティ３で生成された旧フォーマットの医用画像データを画像サーバ４に取り込む場合、当該医用画像データをモダリティ３から変換装置１に送る。モダリティ３から送られた医用画像データは、ＬＡＮインタフェース部１２および旧プロトコル処理部１３によって取り込まれて、フォーマット変換部１４に与えられる。

フォーマット変換部１４は、上記のようにＳＣＳＩインタフェース部１１または旧プロトコル処理部１３から医用画像データが与えられたならば、この医用画像データを旧フォーマットからＤＩＣＯＭフォーマットへ変換する。なお、この変換に当たって、各画素のデータは何ら変更されない。従って、医用画像データに付加データが含まれる場合、フォーマット変換後の医用画像データでも付加データがそのまま含まれる。

フォーマット変換後の医用画像データは、フォーマット変換部１４からマスク処理部１７に与えられる。そうするとマスク処理部１７は、図２に示すような処理を実行する。

ステップＳａ１においてマスク処理部１７は、フォーマット変換部１４から与えられた医用画像データを読み込む。マスク処理部１７は、この読み込んだ医用画像データを一時的に保持しておく。

ステップＳａ２においてマスク処理部１７は、隠蔽機能がオンになっているか否かを確認する。マスク処理部１７は、隠蔽機能のオン／オフをユーザ指定に基づいて予め設定する。隠蔽機能がオンになっているならば、マスク処理部１７はステップＳａ２からステップＳａ３へ進む。ステップＳａ３においてマスク処理部１７は、医用画像データの付帯情報に含まれる画素ビットサイズデータを取得し、この画素ビットサイズデータが表す画素ビットサイズを変数Ｐbitに代入する。なお画素ビットサイズは、１画素分に割り当てられたビットサイズである。次にステップＳａ４においてマスク処理部１７は、上記の付帯情報から有効画素ビットサイズデータを取得し、この有効画素ビットサイズデータが表す有効画素ビットサイズを変数Ｖbitに代入する。なお有効画素ビットサイズは、実データにおける１画素のビットサイズである。

ステップＳａ５においてマスク処理部１７は、ＶbitがＰbitよりも小さいか否かを確認する。ＶbitがＰbitよりも小さいないならば、画素分のビットのうちの一部のビットのみが実データで使用されていて、余剰ビットが含まれている。この余剰ビットは、付加データである可能性がある。そこでＶbitがＰbitよりも小さいならば、ステップＳａ５からステップＳａ６へ進む。

ステップＳａ６においてマスク処理部１７は、第１のモードが設定されているか否かを確認する。なおマスク処理部１７は、第１乃至第３のモードのいずれかをユーザ指定に基づいて予め設定する。第１のモードが設定されているならば、マスク処理部１７はステップＳａ６からステップＳａ８へ進む。しかし第１のモードが設定されていないならば、マスク処理部１７はステップＳａ６からステップＳａ７へ進む。ステップＳａ７においてマスク処理部１７は、１画素分のビット列におけるＭＳＢ（most significant bit）が有意性情報であるか否かを付帯情報に基づいて確認する。有意性情報は、余剰ビットのビット列が有効な付加データであるか否かを示す情報である。ＭＳＢが有意性情報ではないならば、マスク処理部１７はステップＳａ７からステップＳａ８へ進む。ステップＳａ８においてマスク処理部１７は、余剰ビットを全て「０」でマスクする。こののちにマスク処理部１７は、ステップＳａ１３へ進む。

図３はこのときのマスク処理の様子を示す図である。図３では、画素ビットサイズが１６ビットであり、かつ有効画素ビットサイズが１２ビットである。このため、上位４ビットが余剰ビットである。マスク処理部１７は、図３に示すように上位４ビットの全てを「０」でマスクする。これにより、余剰ビットに付加データが埋め込まれていたならば、この付加データが無効化される。つまり、付加データが表す個人情報などが隠蔽される。

さて、ステップＳａ７にてＭＳＢが有意性情報であることを確認したならば、マスク処理部１７はステップＳａ９へ進む。ステップＳａ９においてマスク処理部１７は、第２のモードが設定されているか否かを確認する。第２のモードが設定されているならば、マスク処理部１７はステップＳａ９からステップＳａ１０へ進む。ステップＳａ１０においてマスク処理部１７は、ＭＳＢの状態に拘わらずにＭＳＢを「０」でマスクする。こののちにマスク処理部１７は、ステップＳａ１３へ進む。

図４はこのときのマスク処理の様子を示す図である。有意性情報は、「１」であるときに余剰ビットのビット列が有効な付加データであることを表す。このため、ＭＳＢを、すなわち有意性情報を図４に示すように「０」とすることにより、余剰ビットに埋め込まれた付加データが失効する。つまり、付加データが表す個人情報などが隠蔽される。

さて、第３のモードが設定されていたならば、マスク処理部１７はステップＳａ９からステップＳａ１１へ進む。ステップＳａ１１においてマスク処理部１７は、余剰ビットが有意であるか否かを有意性情報に基づいて確認する。余剰ビットが有意であるならば、マスク処理部１７はステップＳａ１１からステップＳａ１２へ進む。ステップＳａ１２においてマスク処理部１７は、余剰ビットを全て「０」でマスクする。こののちにマスク処理部１７は、ステップＳａ１３へ進む。

図５はこのときのマスク処理の様子を示す図である。有意性情報が「１」であったために、上位４ビットの全てを「０」でマスクする。これにより、余剰ビットに埋め込まれていた付加データが無効化される。つまり、付加データが表す個人情報などが隠蔽される。

ところで、マスク処理部１７がステップＳａ８，１０，１２の処理対象とするのは、ユーザにより予め指定された対象領域の中に位置する画素に関するデータである。対象領域が「全域」と指定されているならば、マスク処理部１７はステップＳａ８，１０，１２にて全画素のデータについて上述のようなマスクを行う。対象領域として医用画像の一部の領域が指定されているならば、マスク処理部１７はその指定された領域の中に位置する画素のデータについてのみステップＳａ８，１０，１２にて上述のようなマスクを行う。マスク処理部１７は、医用画像データが表す医用画像およびテキスト画像を表示部１５に表示させて、この表示画像上でユーザに対象領域を指定させる。対象領域が「自動」と指定されているならば、マスク処理部１７は付加データが表すテキスト画像を文字パターン認識して、予め定められた条件に合致する文字列が存在する領域を判定する。そしてマスク処理部１７は、このように判定した領域の中に位置する画素のデータについてのみステップＳａ８，１０，１２にて上述のようなマスクを行う。なお、条件に合致する文字列は、利用者により予め指定されたキーワードを含む文字列や、上記のキーワードから類推される字句を含む文字列などとすることができる。キーワードは典型的には、「患者名」「年齢」「性別」「生年月日」「患者ＩＤ」「身長」「体重」などの語である。

具体的には、図６に示すような画像を表す医用画像データを処理対象としているとする。そして図６において、「患者ＩＤ：６５５３２６１」「患者名：Jhon Smith」「撮影日：２０００年Ａ月Ｂ日」「ｋＶ：１２０」および「ｍＡ：５０」が付加データに基づいて表示される文字であるとする。このときに、図６に示す領域１００が対象領域として指定されているならば、図７に示すように領域１００内の「患者ＩＤ：６５５３２６１」「患者名：Jhon Smith」および「撮影日：２０００年Ａ月Ｂ日」がマスクされ、「ｋＶ：１２０」および「ｍＶ：５０」はマスクされない。これに対して、対象領域が「全域」と指定されているならば、図８に示すように「患者ＩＤ：６５５３２６１」「患者名：Jhon Smith」「撮影日：２０００年Ａ月Ｂ日」「ｋＶ：１２０」および「ｍＡ：５０」の全てがマスクされる。一方、対象領域が「自動」と指定され、かつキーワードとして「患者名」のみが指定されているならば、図９に示すように「患者名：Jhon Smith」のみがマスクされる。

ステップＳａ１３においてマスク処理部１７は、ステップＳａ８，１０，１２のいずれかでマスク処理した後の医用画像データをＤＩＣＯＭ処理部１８へ出力する。そしてマスク処理部１７は、図２に示す処理を終了する。

一方、ステップＳａ１１にて余剰ビットが有意ではないことを確認したならば、マスク処理部１７はステップＳａ１４へ進む。なお、隠蔽機能がオフに設定されている場合、あるいはＶbitがＰbitよりも小さくなく余剰ビットが無い場合には、マスク処理部１７はステップＳａ２またはステップＳａ５からステップＳａ１４へ進む。ステップＳａ１４においてマスク処理部１７は、ステップＳａ１で読み込んだ医用画像データをそのままＤＩＣＯＭ処理部１８へ出力する。そしてマスク処理部１７は、図２に示す処理を終了する。

マスク処理部１７から出力された医用画像データは、ＤＩＣＯＭ処理部１８およびＬＡＮインタフェース部１２によって画像サーバ４に転送される。

以上のように本実施形態によれば、隠蔽機能がオンに設定されており、かつ医用画像データに余剰ビットが含まれるならば、余剰ビットのデータを無効化が行われる。この無効化は、第１乃至第３のモードのいずれが設定されているかに応じてそれぞれ異なる手法で行われる。従って、余剰ビットのデータを無効化する手法をユーザが任意に選択することができる。第１のモードによれば、余剰ビットの全てを無条件にマスクするので、付加情報を完全に隠蔽することができる。第２のモードによれば、ＭＳＢのみをマスクするので、第１のモードに比べてマスクするビット数を大幅に少なくすることができ、処理時間を短縮することができる。第３のモードによれば、余剰ビットの全てをマスクするので、付加情報を完全に隠蔽することができる。しかも第３のモードによれば、余剰ビットに有意な付加情報が埋め込まれている場合にのみマスクを行うので、第１のモードに比べてマスクするビット数を少なくすることができ、処理時間を短縮することができる。なお、第２または第３のモードでは、ＭＳＢが有意性情報では無いときには付加情報を的確に無効化することができない。しかし本実施形態によれば、第２または第３のモードが設定されていても、ＭＳＢが有意性情報では無いならば余剰ビットの全てを無条件にマスクするので、付加情報を的確に隠蔽することができる。

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。

上述する３つのマスク方法のうちの２つのみ、あるいは１つのみを適用するようにしてもよい。

マスク処理を、フォーマット変換の前に行うようにしても良い。

フォーマット変換を行わずに、マスク処理のみを行うようにしても良い。

余剰ビットの一部のビットにのみ付加データが埋め込まれる医用画像データを処理対象とするならば、ステップＳａ８およびステップＳａ１２では付加データが埋め込まれ得るビットのみをマスクするようにしても良い。

フォーマット変換は、画像サーバ４への保存の時のみならず、他の様々な医用画像データの出力の際に行って良い。例えば、フォーマット変換後の医用画像データを直接にイメージャに転送し、このイメージャにてフォーマット変換後の医用画像データに応じた画像を表すフィルムを作成することができる。このようにすれば、付加情報を隠蔽したフィルムを容易に作成でき、フィルムを使用する際に便利である。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態に係る医用画像データ変換装置の構成を示すブロック図。 図１中のマスク処理部の処理手順を示すフローチャート。 図２中のステップＳａ８におけるマスク処理の様子を示す図。 図２中のステップＳａ１０におけるマスク処理の様子を示す図。 図２中のステップＳａ１２におけるマスク処理の様子を示す図。 マスク処理前の医用画像データが表す画像の一例を示す図。 マスク処理後の医用画像データが表す画像の第１例を示す図。 マスク処理後の医用画像データが表す画像の第２例を示す図。 マスク処理後の医用画像データが表す画像の第３例を示す図。

符号の説明

１…医用画像データ変換装置、２…メディア読取装置、３…モダリティ、４…画像サーバ、１１…ＳＣＳＩインタフェース部、１２…ＬＡＮインタフェース部、１３…旧プロトコル処理部、１４…フォーマット変換部、１５…表示部、１６…入力部、１７…マスク処理部、１８…ＤＩＣＯＭ処理部。

Claims (1)

1. １画素分の複数ビットのうちの一部である有効ビットを使用して医用画像の１画素の状態を表すとともに、前記有効ビットとは異なる一部の余剰ビットを使用して前記医用画像以外の情報を表すとともに、前記余剰ビットの有意性を表す有意性情報を含む医用画像データを対象としてデータ変換を行う医用画像データ変換装置であって、
   前記有意性情報を、無意味を表す情報でマスクすることにより、前記余剰ビットで表される情報を無効化する無効化手段を備えたことを特徴とする医用画像データ変換装置。

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