JP5252263B2 - 解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置を相互接続した医用画像解析システム - Google Patents
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Description
「解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置」において,X線CT装置などの画像診断装置による患者の検査が終了すると,画像診断装置は検査で得られた画像データを,前処理装置に転送する。前処理装置はX線CT検査などの検査を指示した病院情報システムや放射線部門情報システムの指示データなどを使用して検査の目的,検査部位,被検者の年齢,性別などを把握し,これをもとに検査で得られた画像データを解析する。この解析には前処理装置が持っている人体構造の立体図である人体アトラスや人体の部位ごとのCT値などの先見情報,また前処理装置が過去に行った解析データなどを集積した知識データベースを使用する。この解析により,検査部位や検査の目的を把握し,これらに基づいて複数の解析プロトコルを決定する。検査で得られた画像データに対して,解析プロトコルに基づいた画像処理パラメータで画像処理を実行し,各種のパラメータを抽出し,得られた各種パラメータを蓄積する。
医師などの医療従事者は,三次元画像処理装置を使用して,検査で得られた画像データに,前処理装置で得られた各種パラメータを適用して画像処理を施し,解析プロトコルが要求する処理結果を得る。
最新の三次元画像処理技術の成果を画像診断に適用する場合に,三次画像診断に要する時間が長大になってしまう問題に対応することが可能になった。
また、前処理装置で得られた各種パラメータを適用して画像処理を実行することによって,医師などの医療従事者が画像の読影に費やす時間を大幅に短縮することが可能になったので,多くの種類の解析プロトコルを検査データに適用することが現実的になった。これによって従来は医師などの医療従事者の読影時間の制約から実現が難しかった複数の解析プロトコルに基づいた画像の読影が容易になった。
101は,X線CT装置,MR装置などの画像診断装置の例示。
102は,PACSなどの画像データ保管システムの例示
103は,放射線部門情報システム(RIS)などの情報システムの例示。
104は,病院情報システム(HIS)などの情報システムの例示。
105は,病院内のネットワークなどの例示。
111は,X線CT装置,MR装置などの画像診断装置101が被検者を検査した画像データ。
112は,X線CT装置などの画像診断装置またはPACSなどの画像データ保管システムから三次元画像表示装置に送られる画像データ。
113は,放射線部門情報システム(RIS)などの情報システム,病院情報システム(HIS)などの情報システム,臨床検査情報システムなどの情報システムから三次元画像表示装置の前処理部へ供給される検査関連情報。
221は,前処理装置を示す。
222は,磁気ディスクなどで構成される画像データ蓄積装置。
223は,データ処理装置。
224は,パラメータ蓄積装置。
225は,データ解析装置。
226は,知識データベース。
231は,データ蓄積装置からデータ処理装置に送られる画像データ。
232は,データ蓄積装置からデータ解析装置へ送られる画像付帯情報。
233は,データ解析装置からデータ処理装置へ送られる信号。
234は,データ処理装置からデータ解析装置に送られる信号。
235は,データ処理装置からパラメータ蓄積装置に送られる信号。
241は,三次元画像表示装置を示す。
243は,画像処理装置を示す。
244は,画像表示装置を示す。
245は,操作器を示す。
246は,三次元画像表示装置を操作する操作者の例示である。
251は,パラメータ蓄積装置から操作器に送られる信号。
252は操作者が行う操作。
253は,操作器から画像処理装置に伝達される制御情報。
254はデータ蓄積装置から画像処理装置に送られる画像データ。
255は,画像処理装置が画像処理した画像データ。
256は,画像表示装置に表示された画像を操作者が観察するプロセス。
257は,操作者が画像表示装置に表示された画像を観察し,画像処理パラメータの指示を修正する過程を示す。
(1)X線CT装置などの画像診断装置101で患者を検査する。
(2)データ蓄積装置222はCT装置101で検査した画像データを蓄積する。
(3)データ解析装置225は検査した画像データをDICOM情報,RIS情報,アトラスなどから解析する。
(4)データ解析装置225は画像データの解析結果から,処理を行う複数の解析プロトコルを決定する。
(5)データ解析装置225は処理を実行する解析プロトコルを選択する。
(6)データ解析装置225は解析プロトコルを実現するために必要な画像処理の種類とパラメータをデータ処理装置に指示する。
(7)データ処理装置223は指定された画像処理を行い,結果をデータ解析装置225に送る。
(8)データ解析装置は処理結果を確認する。不満足の場合はパラメータを修正し再処理を指示する。
(9)処理結果はOK。NOの場合(7)へ。
(10)全ての画像処理を実施したか。NOの場合(6)へ。
(11)実行した解析プロトコルの結果をパラメータ蓄積装置224に蓄積する。
(12)全ての解析プロトコルを実施したか。YESの場合(END)へ。NOの場合(5)へ。
(1)操作者246は操作器245で患者・検査と解析プロトコルを選択する。
(2)操作器245は解析プロトコルに対応するパラメータを選択し,画像処理装置243に指示する。
(3)画像処理装置243は画像データをデータ蓄積装置222,パラメータをパラメータ蓄積装置224から取得する。
(4)画像処理装置243は指定された画像処理を行い,結果を画像表示装置244に表示する。
(5)操作者246は処理結果を確認する。不満足の場合はパラメータを修正し再処理を指示する。
(6)処理結果はOK。NOの場合(4)へ。
たとえば,同一の被検者の検査の画像データがこれらの複数の医療施設に存在する場合,それぞれの解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置で解析した解析パラメータおよび特性値などの解析結果を相互に比較する機能,およびこの比較結果に基づいて,必要な場合は画像データに対して解析を再度実行する機能を備えた医用画像解析システムを構築するものである。
しかしながら,人体の三次元画像は多くの臓器が重なった画像であるので,医師などの医療従事者が関心のある臓器を観察するためには,その関心臓器や関心空間領域を選択的に表示し,その他の臓器やその他の空間領域を表示しないようにする必要がある。例えば,肺野の観察を行いたい場合には,肺野の領域のみを抽出し,周囲の肋骨の影響を取り除くなどの操作を行う必要があるが,このような操作は特定CT値範囲のみを抽出する画像処理とか,特定空間領域を指定してその領域を抽出する画像処理など,かなり多くのステップの画像処理を必要とする。また,操作者の人体構造に対する医学的知識と経験が必要になる。
これらの画像処理は操作者が操作器から指示を順次発行し,画像処理装置がこの指示に基づいて画像処理を実行し,画像表示装置に表示される画像処理の結果を操作者が目で確認しながら,逐次的に実施している。これらの画像処理は処理時間がかかるため,操作者は最終的な結果が得られるまでかなりの長時間を費やすことになる。X線CT装置やMR装置の高速化が進み,検査に要する時間は短縮されていて,一日あたり多数の検査が実行されているが,医師などの医療従事者が三次元画像処理によって詳しい情報を得ようとしても,一検査あたりの三次元画像処理に長時間を費やすことになるので,医師などの医療従事者の効率が悪く,せっかく開発されてきた三次元画像処理を使用した診断が普及していない。
この発明は,三次元画像処理を使用した高度な診断を普及させるために,医師などの医療従事者が三次元画像処理装置を使用する時間を短縮する手段を提供する。
X線CT装置は,患者の検査が終了すると,検査で得られた画像データを,前処理装置に転送する。前処理装置はX線CT検査を指示した病院情報システムや放射線部門情報システムの指示データなどを使用して検査の目的,検査部位,被検者の年齢性別などを把握し,これをもとに検査で得られた画像データを解析する。この解析には前処理装置が持っている人体構造の立体図である人体アトラスや人体の部位ごとのCT値などの先見情報,また前処理装置が過去に行った解析データなどを集積した知識データベースを使用する。この解析により,検査部位や検査の目的を把握し,これらに基づいて複数の解析プロトコルを決定する。検査で得られた画像データに解析プロトコルに基づいた画像処理パラメータで画像処理を実行し,各種のパラメータを抽出し,得られた各種パラメータを蓄積する。
医師などの医療従事者は,三次元画像処理装置を使用して,検査で得られた画像データに,前処理装置で得られた各種パラメータを適用して画像処理を施し,解析プロトコルが要求する処理結果を得る。
前処理装置で得られた各種パラメータを適用して画像処理を実行することによって,医師などの医療従事者が行う操作を大幅に省略することが可能であり,医師などの医療従事者が画像の読影に費やす時間を大幅に短縮することができる。
最新の三次元画像処理技術の成果を画像診断に適用する場合に,三次画像診断に要する時間が長大になってしまう問題に対応することが可能になった。
また,前処理装置で得られた各種パラメータを適用して画像処理を実行することによって,医師などの医療従事者が画像の読影に費やす時間を大幅に短縮することが可能になったので,多くの種類の解析プロトコルを検査した画像データに適用することが現実的になった。これによって従来は医師などの医療従事者の読影時間の制約から実現が難しかった複数の解析プロトコルに基づいた画像の読影が容易になった。
複数の医療施設に設置された解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置を相互に接続し,
たとえば,同一の被検者の検査の画像データがこれらの複数の医療施設に存在する場合,それぞれの解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置で得られた解析パラメータおよび特性値などの解析結果を相互に比較する機能,およびこの比較結果に基づいて,再度画像データに対して解析を実行する機能を備えたシステムが有用であることが認識された。
(1)画像診断装置で実施した検査の検査関連情報を含む画像データを受信および/または蓄積する機能,
(2)人体アトラスを含む画像データを理解するために使用する知識データベースの機能,
(3)画像診断,画像読影のための画像解析の手順を決めた解析プロトコルを定義する機能,
(4)画像診断装置で実施した検査の検査関連情報を含む画像データおよび病院情報システム(HIS)および/または放射線部門情報システム(RIS)からの情報,人体アトラスを含む知識データベースからの情報,それまでに実施されている画像診断装置で実施した検査の情報から検査目的および検査部位などを解析する機能,
(5)解析プロトコルを実現するために必要な画像解析のシーケンスとその画像解析を実現する解析エンジンの機能,
(6)解析プロトコルに対応する画像解析アプリケーションソフトウェアの機能,
(7)画像診断装置で実施した検査の画像データに対して,検査目的および検査部位の解析を行い,それに対応する解析プロトコルを選択し,解析プロトコルに基づき画像解析のシーケンスを解析エンジンにより順次実施し,画像解析アプリケーションソフトウェアによって必要とする各種解析パラメータおよび特性値を自動的に求め,それらの解析結果を出力し,蓄積する機能,
(8)同時期および/または異なる時期に,同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値の解析結果を比較する機能,
(9)この比較結果に基づき,画像データに対して再度解析を実行する機能,
(10)装置内部および外部システムが発生する何らかのイベントに基づき,ネットワークに接続されている外部の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に必要な検査データの解析を依頼する機能と,その装置が実施した解析結果のデータを受信し,これらのデータを解析し,比較することを可能にする機能。
(1)画像データの画像読影または/および画像診断のために,当該画像データに対して前処理装置で求めた各種解析パラメータおよび特性値を使用して,解析プロトコルに対応する画像解析アプリケーションソフトウェアを作動させて,操作者の要求する解析画像を表示し,解析データ,特性値などを再現することを可能にする機能と,
(2)画像解析アプリケーションソフトウェアを構成する画像解析シーケンスの各ステップで前処理装置で求めた各種パラメータおよび特性値を操作者が修正することを可能とする機能。
(1)同一の被検者の検査の画像データが複数の医療施設に存在する場合,それぞれの解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置で得られた解析パラメータおよび特性値などの解析結果を相互に比較すること,およびこの比較結果に基づいて,再度画像データに対して解析を実行することを可能にした。
(2)同一の被検者の検査の画像データが他の医療施設のPACSに保存されている場合,その医療施設の解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置がその医療施設のPACSから当該検査データを取得して解析し,解析結果を送信することを依頼することが可能になった。
(3)解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置をネットワークを経由して複数台相互接続し,相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較を可能とする機能を備えたことにより,三次元画像を解析するために必要な大容量の画像データをネットワークを経由して送受信することを不要にした。
(4)解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置をネットワークを経由して複数台相互接続し,相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較を可能とする機能を備えたことにより,三次元画像を解析するために必要な大容量の画像データをネットワークを経由して送受信しなくても,被検者の検査と解析結果の履歴を時系列的に把握することを可能にした。
画像データには,三次元画像データのほか,二次元画像データ,四次元画像データ,Fusion画像データおよび/または解析データなどの複合・多時相・三次元・四次元データである多次元画像データなどを含む。検査データには,画像データ,臨床検査データ,生体検査データ,各種のバイタルデータなどを含む。
(1)画像データの画像読影,画像診断などの画像解析における操作者の負荷を,あらかじめ各種解析パラメータおよび特性値を求めておくことによって軽減する,
(2)従来の三次元画像表示装置では操作が煩雑なために操作者が省略する可能性がある解析プロトコルを,容易な操作で実施することを可能にしたため,適用可能なものは全て実施することを可能にする。
装置内部および外部システムが発生する何らかのイベントに基づき,
ネットワークに接続されている外部の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に必要な検査データの解析を依頼する機能と,その装置が実施した解析結果などのデータを受信し,これらのデータを解析し,比較することを可能にする機能を使用することによって,
相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較を可能とした。
ネットワークに接続されている複数の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,検査データの解析を分担して実行し,実施した解析結果を相互に交換および/または統合する機能を実現した。
また,基準画像データと考えられる同時期および/または異なる時期に,同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した検査の画像データに対して求めた解析パラメータおよび特性値と比較し,この比較結果に基づき,再度画像データに対して解析を実行することを可能にした。
また,複数の被検者に対して,同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値を比較する機能を備え,この比較した結果を加味して,知識データベースの性能の向上,および/または解析処理エンジンの機能向上を可能にした。
101は,X線CT装置,MR装置などの画像診断装置の例示;
102は,PACSなどの画像データ保管システムの例示;
103は,放射線部門情報システム(RIS)などの情報システムの例示;
104は,病院情報システム(HIS)などの情報システムの例示;
105は,医療施設内のネットワークなどの例示;
106は,臨床検査情報システムなどの情報システムの例示;
111は,X線CT装置,MR装置などの画像診断装置101が被検者を検査した画像データ;
112は,X線CT装置,MR装置などの画像診断装置101やPACSサーバーなどの画像データ保管システム102,502,放射線部門情報システム(RIS)などの情報システム103,病院情報システム(HIS)などの情報システム104,臨床検査情報システムなどの情報システム106から三次元画像表示装置へ供給される画像データで,データ蓄積装置222に保存する;
113は,放射線部門情報システム(RIS)などの情報システム103,病院情報システム(HIS)などの情報システム104,臨床検査情報システムなどの情報システム106から三次元画像表示装置へ供給される患者・検査関連情報で,データ蓄積装置222に保存する;
210は,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置;
221は,前処理装置;
222は,磁気ディスクなどで構成されるデータ蓄積装置;
223は,データ処理装置;
224は,パラメータ蓄積装置;
225は,データ解析装置;
226は,知識データベース;
227は,イベントトリガー装置;
228は,前処理装置および三次元画像表示装置の構成ユニット間の信号線;
231は,データ蓄積装置からデータ処理装置に送られる画像データ;
232は,データ蓄積装置からデータ解析装置へ送られる画像付帯情報および患者・検査関連情報;
233は,データ解析装置からデータ処理装置へ送られる信号;
234は,データ処理装置からデータ解析装置に送られる信号;
235は,データ処理装置からパラメータ蓄積装置に送られ信号;
236は,知識データベースからデータ処理装置に送られる信号;
237は,パラメータ蓄積装置とイベントトリガー装置の間の信号;
238は,イベントトリガー装置とデータ解析装置の間の信号;
241は,画像表示装置;
243は,画像処理装置;
244は,画像表示器;
245は,操作器;
246は,三次元画像表示装置を操作する操作者;
251は,パラメータ蓄積装置から操作器に送られる信号;
252は,操作者が行う操作;
253は,操作器から画像処理装置に伝達される制御情報;
254は,データ蓄積装置から画像処理装置に送られる画像データ;
255は,画像処理装置が画像処理した画像データ;
256は,画像表示器に表示された画像を操作者が観察するプロセス;
257は,操作者が画像表示器に表示された画像を観察し,画像処理パラメータを修正する過程;
258は,操作器からパラメータ蓄積装置に送られる信号;
259は,パラメータ蓄積装置から画像処理装置に送られる信号;
301は,イベントトリガー装置227からPACSサーバーなどの画像データ保管システム102,他の医療施設に設置されているPACSサーバーなどの画像データ保管システム502,放射線部門情報システムRISなどの情報システム103,病院情報システムHISなどの情報システム104に対して送られるトリガー信号;
310は,同一施設に設置されている解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置;
500は,複数の医療施設間を接続する通信ネットワークなどの例示;
502は,他の医療施設に設置されているPACSサーバーなどの画像データ保管システムの例示;
505は,他の医療施設に設置されている施設内ネットワークの例示;
510は,他の施設に設置されている解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置。
データ解析装置225は解析プロトコルを実現するために必要な画像処理の種類と画像処理パラメータ,画像解析パラメータを含む信号233をデータ処理装置223に送信する。データ処理装置223は指定された画像処理を行い,処理結果をデータ解析装置225に送信する。データ解析装置は処理結果を検討する。不満足の場合はパラメータを修正し再処理を指示する。このような処理を繰り返すことによって,画像データ231に適用する各種の画像処理パラメータおよび画像解析パラメータを抽出する。抽出したパラメータ235はパラメータ蓄積装置224に蓄積される。操作者246は操作器245に表示されるRISおよび/またはHIS情報113およびパラメータ蓄積装置224から送られる情報251から,画像診断,読影を行う検査を選択し,解析プロトコルを指定する操作252を行う。操作器から信号253が画像処理装置243に送られると,画像処理装置243はデータ蓄積装置222から該当する画像データ254を読みこむとともに,パラメータ蓄積装置224から該当する解析パラメータ258を読み込むことによって,画像処理を行い,画像処理された画像データ255を画像表示器244に送る。画像表示器244はこの画像データを表示する。操作者246は画像表示器244に表示された画像およびデータを観察し,パラメータを変更する必要を感じた場合は,パラメータの修正を行う。
X線CT装置などの画像診断装置で検査した画像データの解析:START_1から始める。
(1)X線CT装置などの画像診断装置101で患者を検査する。
(2)データ蓄積装置222はX線CT装置などの画像診断装置101で検査した画像データを蓄積する。
(3)データ解析装置225は検査した画像データを画像付帯情報,RIS情報,アトラスなどから解析し,処理を行う複数の解析プロトコルを決定する。
(4)データ解析装置225は処理を実行する解析プロトコルを選択する。
(5)データ解析装置225は解析プロトコルを実現するために必要な画像処理の種類とパラメータをデータ処理装置に指示する。
(6)データ処理装置223は指定された画像処理を行い,結果をデータ解析装置225に送る。
(7)データ解析装置は処理結果を確認する。不満足の場合はパラメータを修正し再処理を指示する。
(8)処理結果はOKか。NOの場合(6)へ。
(9)全ての画像処理を実施したか。NOの場合(5)へ。
(10)実行した解析プロトコルの結果をパラメータ蓄積装置224に蓄積する。
(11)全ての解析プロトコルを実施したか。YESの場合(12)へ。NOの場合(4)へ。
(12)他の検査の画像データの解析結果と比較したいか。YESの場合(15)へ。NOの場合は(13)へ。他の検査の解析結果と比較したい場合で,解析が行われていない場合は,該当する画像データを取得し,解析する。
(13)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置の解析結果と比較したいか。YESの場合(21)へ。NOの場合(END)へ。
(15)データ解析装置225は画像データの解析要求の内容を解析する。
(16)該当する検査の画像データは解析済みか。YESの場合(4)へ。NOの場合(17)へ。
(17)データ解析装置225は取得する画像データを決定する。過去の同種類の画像診断装置の検査データを取得する。または,他種類の画像診断装置検査データを取得する。
(18)イベントトリガー装置227はPACS等に取得を希望する画像データの探索と取得を要求する。
(19)PACS等は要求された画像データを探索し,該当する画像データが存在する場合はそれを取得し,前処理装置221に送信する。(2)へ。
(21)イベントトリガー装置227は他の施設の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に解析と解析結果の送信を依頼する。
(22)該当する検査の画像データは解析済みか。YESの場合(24)へ。NOの場合(23)へ。
(23)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,該当する解析結果が存在しない場合は,指定の検査の画像データの解析を行う。
(24)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,解析結果を依頼元の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に送信する。
(25)依頼元の,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置のデータ解析装置225は,受信した解析結果を評価する。
(26)依頼元の,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置が行っているデータ解析に,受信した解析結果を使用するか。YESの場合は(4)へ。使用しない場合は(10)へ。使用しない場合はパラメータ蓄積装置に保存する。
(14)臨床検査情報システムなどの情報システム106は,何らかの所見を検出した場合,画像データの解析を要求する。
(15)データ解析装置225は,臨床検査情報システムなどの情報システム106からの画像データの解析要求を解析する。
(16)該当する検査の画像データは解析済みか。YESの場合(4)へ。NOの場合(17)へ。
(17)データ解析装置225は取得する画像データを決定する。
(18)イベントトリガー装置227はPACS等に取得を希望する画像データの探索と取得を要求する。
(19)PACS等は要求された画像データを探索し,該当する画像データが存在する場合はそれを取得し,前処理装置221に送信する。(2)へ。
(20)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に,検査データの解析および/または解析結果の送信を要求する。
(21)イベントトリガー装置227は他の施設の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に解析と解析結果の送信を依頼する。
(22)該当する検査の画像データは解析済みか。YESの場合(24)へ。NOの場合(23)へ。
(23)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,該当する解析結果が存在しない場合は,指定の検査の画像データの解析を行う。
(24)他の施設または同一施設に設置されている,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,解析結果を依頼元の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に送信する。
(25)依頼元の,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置のデータ解析装置225は,受信した解析結果を評価する。
(26)依頼元の,解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置が行っているデータ解析に,受信した解析結果を使用するか。YESの場合は(4)へ。使用しない場合は(10)へ。使用しない場合はパラメータ蓄積装置に保存する。
(1)操作者246は操作器245で患者・検査と解析プロトコルを選択する。
(2)操作器245は解析プロトコルに対応するパラメータを選択し,画像処理装置243に指示する。
(3)画像処理装置243は画像データをデータ蓄積装置222,パラメータをパラメータ蓄積装置224から取得する。
(4)画像処理装置243は指定された画像処理を行い,結果を画像表示装置244に表示する。
(5)操作者246は処理結果を確認する。不満足の場合は操作器245でパラメータを修正し再処理を指示する。
(6)処理結果はOK。NOの場合(4)へ。
(7)操作器245は修正したパラメータをパラメータ蓄積装置224に登録する。
(1)病院情報システムHISから提供されるX線CT検査オーダーに含まれる患者情報,検査の目的,検査部位などの情報
(2)放射線部門情報システムRISから提供されるX線CT検査実施時の検査位置などの情報
(3)DICOM画像データのDICOMヘッダー情報に含まれる情報
(1)頭部―動脈
(2)頚部―頚動脈,脊椎
(3)胸部―心臓,左心室,肺,乳房,胸大動脈
(4)腹部―大動脈,胴,大腸,動脈
(5)骨盤―腰椎
(6)四肢―腕,脚
(7)一般―血管,組織
(1)CT患者テーブル削除
ターゲットモダリティ:CT
適用:画像データからCTの患者テーブルを除去する
出力:CT患者テーブルを識別するマスク
ターゲットモダリティ:CT
機能:データ中の骨格および血管を識別する。血管は中心線を見つける
出力:骨と血管を識別するマスク,血管中心線のリストなど
ターゲットモダリティ:CT
機能:1)肺データの小結節の位置を識別する。2)経時的データで結節の一致を求める
出力:結節の位置:
エンジン:CADベンダーによって提供されるエンジン
ターゲットモダリティ:CT
機能:大腸データ中のポリープの位置を識別する
出力:ポリープの位置
エンジン:CADベンダーによって提供されるエンジン
(5.1) CT/CTAサブトラクション
ターゲットモダリティ:CT
機能:1)患者のCTおよびCTAの空間的レジストレーション。2)CTAからCTデータをサブトラクション
出力:1)レジストレーションマトリックス。2)サブトラクション下DSA DICOMデータ
(5.2) CT/PET
ターゲットモダリティ:CTおよびPET
機能:同じ患者のCTおよびPETの空間的レジストレーション
出力:レジストレーションマトリックス
(5.3) MR
ターゲットモダリティ:四次元MR
機能:基準MRにMRの時間シリーズを空間的レジストレーションする
出力:レジストレーションマトリックス
ターゲットモダリティ:CT
機能:脳データの時間濃度分析を行う。入出力機能を自動的に識別する。結果の二次取得画像を作成する
出力:様々なマップの二次取得画像
(7.1)三次元/四次元胸郭削除
ターゲットモダリティ:三次元および四次元CT
機能:胸郭削除,あるいは四次元マスク
出力:胸郭を識別するマスク
(7.2) 冠状動脈
ターゲットモダリティ:三次元および四次元CT
機能:心臓症例からの冠状動脈を識別して分離する
出力:動脈および各動脈などのセンターラインを識別するマスク
(7.3) 壁運動
ターゲットモダリティ:四次元CT
機能:心臓の解析
出力:セグメント化したLV,時間ボリュームカーブ,極マップ
(7.4) カルシウムスコアリング
ターゲットモダリティ:三次元CT
機能:カルシウムスコアリングを実行
出力:識別されたカルシウムのマスク
これらの場合,解析エンジンの改良または追加のイベントをトリガーとして,前処理装置221はPACSサーバーなどの画像データ保管システム102,他の医療施設に設置されているPACSサーバーなどの画像データ保管システム121,放射線部門情報システムRIS103,病院情報システムHIS104などの情報システムに対してトリガー信号301を送信し,PACSなどに蓄積されている検査データを探索し,取得し,前処理装置221に取得した検査データ230を送信することを指示する。前処理装置221は検査データ230を改良または追加された解析エンジンによって再度解析する。
前処理装置221は検査データ230を改良または追加された解析エンジンによって再度解析する。
また,従来の解析エンジンでは解析することができなかった「画像診断装置からの検査データ」を解析することを可能にする解析エンジンが追加された場合には,解析エンジンの改良または追加のイベントをトリガーとして,PACSに蓄積されている該当する画像診断装置の検査データを検索,取得,解析することを意図している。
このPACSは「解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置」のネットワーク的に近傍に設置されている場合もあり,ネットワークで接続された病院内のPACSや病院情報システムのことがある。
このPACSは「解析プロトコルに基づいた前処理装置を備える三次元画像表示装置」や,病院内のPACSや病院情報システムと通信することができる他の医療施設のPACSや病院情報システムのことがある。
装置内部および外部システムが発生する何らかのイベントに基づき,
ネットワークに接続されている外部の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に必要な検査データの解析を依頼する機能と,その装置が実施した解析結果などのデータを受信し,これらのデータを解析し,比較することを可能にする機能を使用することによって,
相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較を可能とした。
ネットワークに接続されている複数の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,検査データの解析を分担して実行し,実施した解析結果を相互に交換および/または統合する機能を実現した。
また,三次元画像データだけでなく,二次元画像データ,四次元画像データ,Fusion画像データの四次元画像データや機能解析データなどの複合データである多次元画像データの解析も同様に含む。
102:PACSなどの画像データ保管システム
103:放射線部門情報システム(RIS)などの情報システム
104:病院情報システム(HIS)などの情報システム
105:医療施設内ネットワーク
106:臨床検査情報システムなどの情報システム
111:X線CT装置などが被検者を検査した画像データ
112:X線CT装置などの画像診断装置またはPACSなどの画像データ保管システムから三次元画像表示装置に送られる画像データ
113:放射線部門情報システム(RIS)などの情報システム,病院情報システム(HIS)などの情報システム,臨床検査情報システムなどの情報システムから三次元画像表示装置の前処理部へ供給される検査関連情報
210:解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置
221:前処理装置
222:磁気ディスクなどで構成される画像データ蓄積装置
223:データ処理装置
224:パラメータ蓄積装置
225:データ解析装置
226:知識データベース
227:イベントトリガー装置
228:前処理装置および三次元画像表示装置の構成ユニット間の信号線
231:データ蓄積装置からデータ処理装置に送られる画像データ
232:データ蓄積装置からデータ解析装置へ送られる画像付帯情報
233:データ解析装置からデータ処理装置へ送られる信号
234:データ処理装置からデータ解析装置に送られる信号
235:データ処理装置からパラメータ蓄積装置に送られ信号
236:知識データベースからデータ処理装置に送られる信号
237:パラメータ蓄積装置とイベントトリガー装置の間の信号
238:イベントトリガー装置とデータ解析装置の間の信号
241:画像表示装置
243:画像処理装置
244:画像表示器
245:操作器
246:三次元画像表示装置を操作する操作者
251:パラメータ蓄積装置から操作器に送られる信号
252:操作者が行う操作
253:操作器から画像処理装置に伝達される制御情報
254:データ蓄積装置から画像処理装置に送られる画像データ
255:画像処理装置が画像処理した画像データ
256:画像表示器に表示された画像を操作者が観察するプロセス
257:操作者が画像表示器に表示された画像を観察し,画像処理パラメータを修正する過程
258:操作器からパラメータ蓄積装置に送られる信号
259:パラメータ蓄積装置から画像処理装置に送られる信号
301:イベントトリガー装置227からPACSサーバーなどの画像データ保管システム102,他の医療施設に設置されているPACSサーバーなどの画像データ保管システム502,放射線部門情報システムRISなどの情報システム103,病院情報システムHISなどの情報システム104に対して送られるトリガー信号
310:同一施設に設置されている解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置
500:複数の医療施設間を接続する通信ネットワークなどの例示
502:他の医療施設に設置されているPACSサーバーなどの画像データ保管システムの例示
505:他の医療施設に設置されている施設内ネットワーク
510:他の施設に設置されている解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置
Claims (21)
- 画像診断装置で実施した検査の検査関連情報が含まれる画像データを受信および/または蓄積する機能と,人体アトラスが含まれる画像データを理解するために使用する知識データベースの機能と,画像診断,画像読影のための画像解析の手順を決めた解析プロトコルを定義する機能と,画像診断装置で実施した検査の検査関連情報を含む画像データおよび病院情報システム(HIS)および/または放射線部門情報システム(RIS)からの情報,人体アトラスを含む知識データベースからの情報,それまでに実施されている画像診断装置で実施した検査の情報から検査目的および検査部位を解析する機能と,解析プロトコルを実現するために必要な画像解析のシーケンスとその画像解析を実現する解析エンジンの機能と,解析プロトコルに対応する画像解析アプリケーションソフトウェアの機能と,画像診断装置で実施した検査の画像データに対して,検査目的および検査部位の解析を行い,それに対応する解析プロトコルを選択し,解析プロトコルに基づき画像解析のシーケンスを解析エンジンにより順次実施し,画像解析アプリケーションソフトウェアによって必要とする各種解析パラメータおよび特性値を自動的に求め,それらの解析結果を出力し,蓄積する機能と,同時期および/または異なる時期に,同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値の解析結果を比較する機能と,この比較結果に基づき,画像データに対して再度解析を実行する機能と,装置内部および外部システムが発生する何らかのイベントに基づき,ネットワークに接続されている外部の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に必要な検査データの解析を要求する機能と,その装置が実施した解析結果のデータを受信し,これらのデータを解析し,比較することを可能にする機能と,を備える前処理装置と;
画像データの画像読影および/または画像診断のために,当該画像データに対して前処理装置で求めた各種解析パラメータおよび特性値を使用して解析プロトコルに対応する画像解析アプリケーションソフトウェアを作動させて,操作者の要求する解析画像を表示し,解析データ,特性値を再現することを可能にする機能と,画像解析アプリケーションソフトウェアを構成する画像解析シーケンスの各ステップで前処理装置で求めた各種パラメータおよび特性値を操作者が修正することを可能とする機能とを備える画像表示装置と;を具備し、
解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置を、ネットワークを経由して複数台相互接続し,装置内部および外部システムが発生する何らかのイベントに基づき,ネットワークに接続されている外部の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置に必要な検査データの解析を依頼する機能と,その装置が実施した解析結果のデータを受信し,これらのデータを解析し,比較することを可能にする機能を使用することによって,相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較とを可能とする機能を備えることを特徴とする医用画像解析システム。 - 前記ネットワークに接続されている複数の解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置は,検査データの解析を分担して実行し,実施した解析結果を相互に交換および/または統合する機能を含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 画像データの画像読影,画像診断の画像解析における操作者の負荷を,あらかじめ各種解析パラメータおよび特性値を求めておくことによって軽減するとともに,操作が煩雑なために操作者が省略する可能性がある解析プロトコルを適用可能なものは全て実施することを可能とする機能を備えた請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記解析プロトコルとそれから得られる各種パラメータおよび/または特性値に対する臨床的なレビューと検証,妥当性確認とを可能とする請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前処理装置は,読影レポート作成に必要とする各種パラメータおよび特性値を出力する機能を備え,操作者がこれにレビューと再確認を行って,読影レポートを作成することを可能とする請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記前処理装置および画像表示装置を,同一のハードウェアに実装した請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記前処理装置および画像表示装置を,別のハードウェアに実装した請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記前処理装置および画像表示装置を,ネットワーク上に分散して配置した請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記画像診断装置はX線CT装置,MR装置,PET,超音波装置を含み、前記画像データは三次元画像データだけでなく,二次元画像データ,四次元画像データ,Fusion画像データおよび/または解析データの複合・多時相・三次元・四次元データである多次元画像データを含み、前記検査データは画像データ,臨床検査データ,生体検査データ,各種のバイタルデータを含む請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する三次元画像表示装置。
- 前記イベントは、検査データの解析による解析結果に基づくイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 前記イベントは、医師の画像診断による所見に基づくイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 前記イベントは、知識データベースの強化による解析プロトコルの性能向上に伴う再解析指示のイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 前記イベントは、解析プロトコルの新しい種類の画像診断装置の検査データへの対応に伴う解析指示のイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 請求項1において,前記同一施設内および同一施設外の画像診断装置,画像保管通信システム(PACS)からのイベントは,他の画像診断の診断所見に基づくイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 請求項1において,前記同一施設内および同一施設外の病院情報システム(HIS),放射線部門情報システム(RIS),臨床検査情報システムからのイベントは,臨床検査の検査データの所見に基づくイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 請求項1において,前記同一施設内および同一施設外の病院情報システム(HIS),放射線部門情報システム(RIS),臨床検査情報システムからのイベントは,家庭で収集した検査データの所見に基づくイベントを含む請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 同一の被検者に対して,同時期および/または異なる時期に実施した同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値を比較する機能と,この比較結果に基づき,再度画像データに対して解析を実行する機能とを備える請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する前処理装置。
- 基準画像データと考えられる,同時期および/または異なる時期に実施した同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値を比較する機能と,この比較結果に基づき,再度画像データに対して解析を実行する機能を備える請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する前処理装置。
- 複数の被検者に対して,同種類および/または異なる種類の画像診断装置で実施した複数の検査の画像データに対して求めた複数の解析パラメータおよび特性値を比較する機能を備え,この比較した結果を加味して,知識データベースの性能の向上,および/または解析処理エンジンの機能向上を可能にする機能を備える請求項1に記載の医用画像解析システムに使用する前処理装置。
- 前記解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置をネットワークを経由して複数台相互接続し,相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較を可能とする機能を備えたことにより,三次元画像を解析するために必要な大容量の画像データをネットワークを経由して送受信することを不要にした請求項1に記載の医用画像解析システム。
- 前記解析プロトコルに基づいた前処理装置を具備する三次元画像表示装置をネットワークを経由して複数台相互接続し,相互に解析要求の発行および解析結果の受信と比較とを可能とする機能を備えたことにより,三次元画像を解析するために必要な大容量の画像データをネットワークを経由して送受信しなくても,被検者の検査と解析結果の履歴を時系列的に把握することを可能にした請求項1に記載の医用画像解析システム。
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