JP5566506B2 - Ｘ線画像受信システム - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線撮像装置と表示制御装置とがパケット通信ネットワーク手段で接続されている場合におけるパケット欠落に対して、撮影部位、操作手法等の条件に基づいて再送設定に基づき、再送処理を行うＸ線画像受信システムに関するものである。

一般に、ＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ）等を目的としてリアルタイムで透視撮影を行うＸ線透視撮影装置は、Ｘ線撮像装置と表示制御装置とから構成されている。従来のＸ線撮像装置には、イメージインテンシファイアに連結されたアナログ撮像管又はＣＣＤが用いられ、アナログデータをビデオ信号経由で表示制御装置に伝達し、モニタ等にアナログ表示している。

しかし、最近ではＸ線撮像装置のデジタル化が進み、イメージインテンシファイアに連結されたアナログ撮像管又はＣＣＤの代りに、フラットパネルセンサ（ＦＰＤ）が用いられてきている。更に、モニタがＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）経由で高精能のモニタに表示されるようになってきており、撮影から表示に至るまでのフルデジタルシステムが構築されつつある。

このようなフルデジタルシステムの場合には、近年の伝送線のコンパクト化・汎用化・無線化等のためにパケット通信ネットワークが使用される場合がある。上記パケット通信とは、データを小さな単位に分割して一つ一つ送受信を行う通信のことをいい、上記分割されたデータをパケットと呼ぶ。そして、パケット通信ネットワークを使用した場合に、確実に表示制御装置にデータを送信するためには、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等の確実に再送を行うプロトコルを用いるが、再送ハンドリングのためにデータレートを大きくすることが困難である。ＴＣＰは送受信ホストのプロセス間に信頼性のあるコネクションを形成し、データ欠損時には再送等を行うインターネット用標準プロトコルの１つであり、信頼性は高いが転送効率は低い。また、パケットの到着遅延も大きく、リアルタイムで表示する要求に応えられない場合がある。

このため、低遅延化を実現するためにはＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が用いられるが、コネクションを作成せず確認応答も行わないため、高速伝送が可能であってもパケット欠落の危険性を有している。ＵＤＰはデータをアプリケーション間に送受信するだけのコネクションレス通信で，信頼性はアプリケーションに委ねるインターネット用標準プロトコルの１つであり、信頼性が低いが転送効率は高い。この問題を解決するためには、ＵＤＰの上位層であるＲＴＰ（リアルタイム伝送プロトコル）等を用いる方法が知られている。

Ｘ線透視撮影装置には、透視と呼ばれる低いＸ線量で動画撮影を行い、撮影した画像を保存しない撮影手法と、シネ撮影と呼ばれる或る程度高いＸ線量で動画撮影を行い、撮影した画像を保存する撮影手法がある。更には、１枚だけを高いＸ線量で撮影を行う静止画撮影、最初の数枚を平均化してマスク画像を作成し、以降の画像との差分を求めて撮影を行うＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ）や、ＲＯＡＤＭＡＰ等の撮影手法がある。また、これらの撮影手法が適用される撮影部位も、胸部、腹部、心血管、下肢等の多種に及んでいる。

また特許文献１には、撮影モードにより圧縮された画像復号方法の誤り訂正方法を、撮影モードに応じて切換えることが開示されている。

特開２００４−３５０３００号公報

しかし、上述したように多種に渡る撮影部位、撮影手法ごとに、撮影後の表示、保存、印刷、転送等の画像の扱い方が異なるため、送信された画像データのパケットが欠落した場合に、画像の再送処理を一意的に決定することができない。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、撮影部位、撮影手法ごとに画像の再送設定を行い得るＸ線画像受信システムを提供することにある。

上述目的を達成するための本発明に係るＸ線画像受信システムは、ＸＸ線画像送信システムを有するＸ線撮像装置とパケット通信のネットワークを介して接続されたＸ線画像受信システムにおいて、前記パケット通信により送信される画像及び当該画像に付随する付随情報を受信する受信部と、前記画像のパケット欠落の有無を判定するパケット欠落判定部と、前記パケット欠落判定部によりパケット欠落が有ると判定された場合、前記付随情報に含まれる前記画像の撮影部位と撮影手法との少なくともいずれか一つに基づき、前記Ｘ線画像送信システムに再送を要求する再送要求部と、を有することを特徴とする。

本発明に係るＸ線画像受信システムによれば、撮影部位、撮影手法ごとに、画像の再送設定を行うことが可能となり、撮影部位、撮影手法ごとに画像の精細さや重要性に応じて、ユーザが再送設定を行い、再送処理後の画像を出力することが可能となる。

実施例１のブロック回路構成図である。 パケット送信される画像及び画像に付随する付随情報の説明構成図である。 通常のパケット送受信シーケンスの説明図である。 パケット欠落シーケンスの説明図である。 再送実施回数を設定した場合の説明図である。 再送実施時間を設定した場合の説明図である。 動作フローチャート図である。 具体例１のデータベースの数値例である。 具体例２のデータベースの数値例である。 具体例３のデータベースの数値例である。 具体例４のデータベースの数値例である。 具体例５のデータベースの数値例である。 具体例６のデータベースの数値例である。 具体例７のデータベースの数値例である。 具体例８のデータベースの数値例である。 実施例２のブロック回路構成図である。 実施例３のブロック回路構成図である。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１に係るＸ線透視撮影装置を有するＸ線画像送信システム１とＸ線画像表示装置を含むＸ線画像受信システム２とを示すブロック回路構成図を示している。このＸ線画像送信システム１とＸ線画像受信システム２はイーサネット（登録商標）等のパケット通信ネットワークを介して接続されている。

Ｘ線画像送信システム１はＸ線発生装置とＸ線検出器とから成るＸ線撮像装置により画像を撮影し、Ｘ線画像受信システム２に撮像した画像及び画像の付随情報を送信する機能を有している。

Ｘ線画像受信システム２はＸ線画像送信システム１からの画像及び画像の付随情報を受信する受信部３を有している。そして、この受信部３には受信したパケットのパケット番号の連続性を監視することにより、パケットの欠落を判定するパケット欠落判定部４が接続されている。更に、受信部３には再送設定を判定する再送設定判定部５と再送要求部６が接続されている。

パケット欠落判定部４には、得られた情報を基に受信の完了を判定する受信完了判定部７が接続され、受信完了判定部７は再送要求部６に接続されている。また、再送設定判定部５はデータベース８に接続されていると共に、受信完了判定部７に接続され、更に再送要求部６はＸ線画像送信システム１に接続されている。

Ｘ線画像受信システム２における受信部３は、Ｘ線画像送信システム１から画像及び画像に付随する付随情報を受信すると、再送設定判定部５に受信した付随情報を送信する。
再送設定判定部５は受信部３が受信した付随情報と、データベース８から取得したシステム設定情報とを基に再送設定を判定し、その結果を受信完了判定部７に伝達する。

一方、パケット欠落判定部４は受信部３から受信したパケットのパケット番号の連続性、不連続性を監視することにより、パケット欠落を判定し、その結果を受信完了判定部７に伝達する。受信完了判定部７は再送設定判定部５及びパケット欠落判定部４の結果を基に、その結果を再送要求部６に送信する。そして、再送要求部６は受信完了判定部７により判定された結果及び受信部３の情報を基に、Ｘ線画像送信システム１に再送要求を行う。

図２はパケット送信される画像番号０〜４の画像及びこれらの画像の付随情報の説明図を示し、１つの画像は、画像の先頭を示す先頭パケットから、画像の終端を示す終端パケットに分割されたパケット群により送信される。

また、最初に撮影された画像番号０の先頭パケットには、撮影開始を示す撮影開始パケットが含まれて送信され、最後に撮影された画像番号４の先頭パケットには撮影終了を示す撮影終了パケットが含まれて送信される。

本実施例においては、図２に示すような構成例を示したが、撮影開始パケットが最初に撮影された画像番号０の先頭パケットの送信前に別途に送信してもよい。同様に、撮影終了パケットが最後に撮影された画像番号４の先頭パケットの送信前又は終端パケットの送信後に別途に送信しても、或いは最後に撮影された画像番号４の終端パケットに含めて送信してもよい。

図３はこの構成のシーケンスの一例を示している。Ｘ線画像受信システム２は受信待ちをしている際に、Ｘ線画像送信システム１からの連続したパケットを受信し、受信が完了すると再度受信待ちとなり、これを繰り返すことにより、画像及び画像に付随する付随情報を順次に受信する。

図４は送信中にパケットが欠落した場合のシーケンスを示している。状態Ａにおいては、画像番号１のパケットが欠落したため、Ｘ線画像受信システム２は画像番号１のパケットを受信できずに、次に送信された画像番号２のパケットを受信している。本来ならば画像番号は連続しており、画像番号１を受信するはずのところ、画像番号２を受信したため、画像番号１を欠落したと判定することができる。また、状態Ｂに示すように、パケット受信待ちタイムアウトとして設定した或る一定時間経過した場合にも、パケットが欠落したと判定することができる。本実施例においては、パケット受信待ちタイムアウトをＮ秒と設定したが、適宜に変更することもできる。

図５は送信中にパケットが欠落し、再送要求を行う場合のシーケンスの一例を示している。このシーケンスでは、再送要求をかける回数の再送実施回数は２回とした場合を示している。再送要求を行うためには、上述の再送設定判定部５において再送設定が行われるが、この再送設定とは再送実施回数、再送実施時間、再送要求タイミングの何れかのことである。

また、図６のシーケンスは再送要求を行うことが可能な時間の再送実施時間を設定した場合を示している。本再送実施時間は、次の先頭パケットが到着してしまうと再送は停止されるため、図３に示す撮影のフレームレートよりも小さく設定した方がよい。

上述のように、再送パケットを待つ場合においても、通常のパケット受信と同様に、再送パケット受信待ちタイムアウトを待つ。また、再送要求タイミングは複数の再送要求がパケットに蓄積されると再送要求を掛ける設定である。この再送要求タイミングは、上述の説明ではパケット数の例を挙げたが、時間で設定することも可能である。

図７はこのように構成されたＸ線画像受信システム２の動作フローチャート図である。
先ず、初期時において、パケット番号Ｐは−１番、画像番号Ｎ−１番を有し、ステップＳ１において受信部３でパケットを受信する。続いて、ステップＳ２において、受信したパケットが先頭パケットの情報を有するか否か判断する。

先頭パケットの情報を有していた場合にはステップＳ３に進み、先頭パケットの情報がない場合にはステップＳ５に進む。ステップＳ３においては画像番号がＮ番か否かを判断し、Ｎ番であれば次の画像の先頭パケットがきたと判断し、ステップＳ４に進む。ステップＳ４においては、先頭パケットには、多種の撮影部位、撮影手法を特定するＩＤ等の画像に付随する付随情報が格納されているので、これらの撮影部位、撮影手法を特定するＩＤを取得し、ステップＳ５に進みパケット番号を取得する。

ステップＳ６において、取得したパケット番号がＰ番以下か否かを判断し、パケット番号がＰ番以下でなく、再送パケットではない新規パケットであると判断された場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ７で、取得したパケット番号がＰ＋１番であるか否かを判断し、Ｐ＋１番であると判断された場合には、パケット落ちのない新規パケットであると判断する。

続いて、ステップＳ８において、この状態で既に終端パケットを受信していない、かつ再送要求中のパケットが存在するとステップＳ１０に進み、取得したパケット番号をＰとしステップＳ１に戻り、次のパケット受信に移行する。

再送パケットを受信した場合には、ステップＳ６でパケット番号がＰ番以下となるので、ステップＳ１１に移行し、既に終端パケットを受信していない又は再送要求中のパケットが存在すると、ステップＳ１のパケット受信に移行する。

上述の受信動作を繰り返し、終端パケットを既に受信し、かつ再送要求中のパケットがない状態になると、つまりステップＳ８又はＳ１１になると、現画像番号の受信を終了し、次の画像の受信に移行する。また、次の画像番号の先頭パケットを受信してしまうと、ステップＳ３で画像番号はＮ＋１になるため、現画像番号の受信を終了し、次の画像番号の受信に移行する。

また、ステップＳ７でパケット落ちがあると判断された場合には、ステップＳ９で欠落していることをパケット欠落判定部４に伝達する。これにより、先頭パケットを受信していない状態で、ステップＳ９の再送シーケンスに到達すると、再送設定がなされていないので、システムの初期設定を用いて再送が行われる。

上述の再送要求中のパケットがない状態とは、次の（１）〜（４）の場合がある。

（１）パケット欠落が元々なかった場合。

（２）パケット欠落発生後に再送が完了した場合。

（３）パケット欠落発生後に再送処理を行ったが、再送パケット受信待ちタイムアウト時間が経過し、設定された再送実施時間が経過した場合。

（４）パケット欠落発生後に再送処理を行ったが、再送パケット受信待ちタイムアウト時間が経過してしまい、設定された再送実施回数を超えてしまった場合。

図８は再送設定判定部５についてのデータベース８の具体例１である。再送実施回数や再送要求タイミングは、撮影部位の特長に基づき決定される。例えば、心血管は撮影のフレームレートが高いが、画像の精細さは求めないので再送は行わない。一方、骨等の撮影はフレームレートが遅く、精細な画像が求められるため、再送実施回数が多く（例えば５０回）設定され、再送要求タイミングも長い間隔、例えば５００パケットごとに行う。

図８のデータベース８から取得された再送実施回数、再送要求タイミングの再送設定は受信完了判定部７に伝達される。そして、受信した画像の撮影部位が仮に骨であるとすると、５００パケット分のパケットが蓄積されるか、パケット受信のタイムアウトが経過するか、パケット欠落が発生し終端パケットを受信した場合に、再送要求が再送要求部６から行われる。そして、再送が成功するまで５０回の再送が実施される。

図９はＸ線画像受信システム２についてのデータベース８の具体例２である。再送要求タイミングは撮影手法ＩＤに拘らず３００パケットで一定とし、受信部３において画像及び画像に付随する付随情報を受信すると、再送設定判定部５は画像の付随情報から撮影手法ＩＤを受け取り、データベース８から再送実施を取得する。

再送実施時間は再送が実施される時間、つまり再送要求を行ってから、再送パケットを受け付ける延べ時間のことであり、撮影手法の特長に基づいて決定される。例えば、透視は低いＸ線量で動画撮影を行う撮影手法であるため、即時性が優先され、保存等も行われないため再送は必要ない。また、静止画撮影については、高いＸ線量で撮影を行い、保存もされるため再送実施時間が長く設定される。

図９のデータベース８から取得された再送実施回数、再送要求タイミングの再送設定は受信完了判定部７に伝達される。受信した画像の撮影手法が仮にシネ撮影であれば、次の（５）〜（７）の場合に再送要求が再送要求部６にて行われ、再送が成功するまで１０００ｍｓ再送が実施される。

（５）５００パケット分のパケットが蓄積された場合。

（６）パケット受信のタイムアウトが経過した場合。

（７）終端パケットを受信した場合。

図１０はＸ線画像受信システム２についてのデータベース８の具体例３である。本例は先の具体例２を更に細分化し、パケット番号別に再送動作を設計したものである。例えば、パケットの先頭パケットは画像の付随情報を含んでおり、再送設定を判断するために必要なため、再送タイミングは即座に、そして再送実施は長く設定される。また、本例では先頭パケットを例に挙げたが、終端パケットやパケットによって動作が設定されることも勿論可能である。

図１１はＸ線画像受信システム２についてのデータベース８の具体例４である。本例は画像自動保存設定情報、画像自動印刷設定情報を用いて再送実施回数を判定している。例えば、透視は印刷・保存とも、０つまり不要であるので、再送実施回数は０回とし、静止画撮影は印刷も保存も実施されるため、重要度が高く再送は３０回実施される。

本例では、データベース８に撮影手法ＩＤをキーとして画像自動印刷設定等の情報を直接持つ例を挙げた。しかし、別途に画像自動印刷設定等の情報をシステム設定等で持ち、図１２に示す具体例５に示すように、撮影手法ＩＤと画像自動印刷設定を併せてキーとして再送設定を行うことも可能である。

また本例では、画像自動保存設定情報、画像自動印刷設定情報を例に示したが、画像自動転送設定情報を用いた場合も同様である。

図１３はＸ線画像受信システム２についてのデータベース８の具体例６である。本例は透視等の場合に、最後に撮影した画像はラストイメージホールドと呼ばれ診断等に用いられ、また保存されることもあることから、撮影の終了時に撮影終了パケットが送信されることで分かる撮影終端画像の再送実施回数を大きくしている。

図１４はＸ線画像受信システム２についてのデータベース８の具体例７である。本例はＤＳＡやＲＯＡＤＭＡＰ撮影の場合に、最初の例えば３枚をマスク画像として用いることから、マスク画像に使用される画像の再送実施回数を大きくしている。

また、更に具体例１〜７を組み合わせた図１５に示す具体例８のような再送設定も可能である。

図１６は実施例２のブロック回路構成図である。実施例１の図１に対して、Ｘ線画像受信システム２の受信完了判定部７の出力は、受信システム２内の撮影許可通知部９を経てＸ線画像送信システム１に接続されている。

上述の付随情報とデータベース８から取得した情報から、再送設定判定部５は再送設定を判定し、受信完了判定部７に伝達する。一方、受信部３から受信したパケット番号の連続性を監視することで、パケット欠落判定部４はパケット欠落を判定し、受信完了判定部７に伝達する。

再送設定判定部５とパケット欠落判定部４から情報を得た再送要求部６は、得られた情報を基にＸ線画像送信システム１に再送要求を行う。受信完了判定部７で受信完了と判定された場合には、撮影許可通知部９に受信完了情報が通知され、Ｘ線画像送信システム１に撮影許可情報が送信される。

図１７は実施例３のブロック回路構成図である。実施例１の図１に対して、Ｘ線画像受信システム２内において、受信完了判定部７の出力は画像出力制御部１０を介して受信部３に接続されている。

受信部３が終端パケットを受信すると画像出力制御部１０に伝達され、画像出力制御部１０は画像表示を行う。一方、受信完了判定部７によって受信完了が判定された場合は受信完了判定部７に受信完了情報が通知され、画像保存、画像転送、画像印刷を行う。

１ Ｘ線画像送信システム
２ Ｘ線画像受信システム
３ 受信部
４ パケット欠落判定部
５ 再送設定判定部
６ 再送要求部
７ 受信完了判定部
８ データベース
９ 撮影許可通知部
１０ 画像出力制御部

Claims (5)

1. Ｘ線画像送信システムを有するＸ線撮像装置とパケット通信のネットワークを介して接続されたＸ線画像受信システムにおいて、
   前記パケット通信により送信される画像及び当該画像に付随する付随情報を受信する受信部と、
   前記画像のパケット欠落の有無を判定するパケット欠落判定部と、
   前記パケット欠落判定部によりパケット欠落が有ると判定された場合、前記付随情報に含まれる前記画像の撮影部位と撮影手法との少なくともいずれか一つに基づき、前記Ｘ線画像送信システムに再送を要求する再送要求部と、を有することを特徴とするＸ線画像受信システム。
2. 前記再送要求部は、前記画像のシステム設定情報である画像自動保存設定情報と、画像自動印刷設定情報と、画像自動転送設定情報との少なくともいずれか一つの情報と前記付随情報とに基づき、前記再送要求を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像受信撮影システム。
3. 前記画像自動保存設定情報と、前記画像自動印刷設定情報と、前記画像自動転送設定情報とは、撮影部位および撮影手法ごとに設定された情報であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線画像受信撮影システム。
4. 前記パケット欠落判定部は、前記パケットごとに含まれる前記パケット番号の不連続もしくは、パケット受信待ちタイムアウトを監視することによって、前記画像のパケット欠落の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像受信システム。
5. 前記再送要求部は、所定数のパケットを受信するごと、終端パケットを受信するごと、もしくはパケット受信待ちがタイムアウトしたときに、前記再送要求を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線画像受信システム。

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