JP5670535B2 - 医用画像診断支援装置及び医用画像診断支援プログラム - Google Patents

Description

本発明は、レントゲン画像撮影装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等の医用画像撮影装置によって取得された医用画像を表示して、医師による診断を支援する医用画像診断支援装置に関する。詳細には、歯科医師による歯科医用画像を用いた診断を支援する医用画像診断支援装置に関する。

一般に、医用画像診断支援装置は、上記医用画像撮影装置から医用画像を取得し、この医用画像に対して画像処理を行って診断画像を表示する。
また、歯科医用画像に関しては、患者コードに基づいて画像データベースから患者の歯科医用画像を検索し、カルテ入力画面とは別画面で歯科医用画像画面を表示し、歯科医用画像画面を参照しながらカルテ入力画面に入力操作を行うカルテ作成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、カルテ入力システム上の口腔状態をイメージ図にしたもの、または部位入力専用の画面にて歯式イメージされたものの上に歯周治療状態が表示されており、デジタル画像とカルテ入力システム上の歯周治療状態を示した画面を並べて双方を見ながら歯周治療状態を参照していた。

特開２００５−１９６６６０号公報

しかしながら、従来のカルテ作成装置では、診療時に患者の歯周治療状態を確認する際、デジタル画像とカルテシステムの双方の用意が必要となり、カルテシステムとデジタル画像との目線の移動が多く、見誤る、歯周治療状態を把握するのに時間がかかるという問題点があった。

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、歯周治療状態をカルテなどを参照せずにデジタル画像上で一括して把握でき、歯周治療状態を視覚的に理解することができる医用画像診断支援装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するための第１の発明は、歯科医師による歯科医用画像を用いた診断を支援する医用画像診断支援装置において、前記歯科医用画像を取得する歯科医用画像取得手段と、前記歯科医用画像に含まれる歯牙の位置を前記歯牙毎に示す歯牙枠を決定し、前記歯牙枠の座標である歯牙枠座標情報を含む歯牙位置情報を取得する歯牙位置情報取得手段と、電子カルテ情報から各歯牙の歯周治療の治療段階を含む歯周治療状態についての情報を取得する歯周治療状態情報取得手段と、前記歯牙位置情報に基づいて、前記歯周治療状態についての情報を有する歯牙を、歯周治療の治療段階を示すように表示する歯周治療状態表示手段と、を具備することを特徴とする医用画像診断支援装置である。

第１の発明の医用画像診断支援装置は、歯科医用画像を取得し、歯科医用画像に含まれる歯牙の位置を歯牙毎に示す歯牙枠を決定し、歯牙枠の座標である歯牙枠座標決定情報を含む歯牙位置情報を取得し、電子カルテ情報から各歯牙の歯周治療の治療段階を含む歯周治療状態についての情報を取得し、歯牙位置情報に基づいて、歯周治療状態についての情報を有する歯牙を、歯周治療の治療段階を示すように表示する。

第１の発明の医用画像診断装置は、デジタル画像上に重ねて歯周治療の治療段階を示すように表示することができる。そのため、カルテなどを参照せずに、デジタル画像を参照するだけで、歯周検査のガイドラインを把握できる。また、歯周治療の診療履歴を視覚的に認識できる。

歯周治療状態表示手段については、前記歯科医用画像に対して前記治療段階に応じた色を重ねて彩色することにより歯周治療状態を表示することが望ましい。また前記治療段階に応じた色で、歯牙枠または歯牙輪郭の内部を彩色することにより歯周治療状態を表示してもよい。或いは前記歯科医用画像に重ねて歯式を表示し、前記治療段階に応じて歯番を彩色することにより歯周治療状態を表示してもよい。また、歯周治療状態情報取得手段は、電子カルテ情報の診療履歴から各歯牙の前記歯周治療状態についての情報を検索して取得する。治療段階は、検査回数に応じて設けられることが望ましい。或いは治療段階は、歯科医療保険で定められた診療内容に応じて設けられるようにしてもよい。

第２の発明は、歯科医用画像を取得する歯科医用画像取得ステップと、前記歯科医用画像に含まれる歯牙の位置を前記歯牙毎に示す歯牙枠を決定し、前記歯牙枠の座標である歯牙枠座標情報を含む歯牙位置情報を取得する歯牙位置情報取得ステップと、電子カルテ情報から各歯牙の歯周治療の治療段階を含む歯周治療状態についての情報を取得する歯周治療状態情報取得ステップと、前記歯牙位置情報に基づいて、前記歯周治療状態についての情報を有する歯牙を、歯周治療の治療段階を示すように表示する歯周治療状態表示ステップと、をコンピュータに実行させるための医用画像診断支援プログラムである。

上記の医用画像診断支援プログラムをネットワークを介して送受してもよいし、記録媒体に記録して流通させてもよい。

本発明によれば、デジタル画像上に重ねて歯周治療状態を表示することができ、カルテなどを参照せずにデジタル画像を参照するだけで、歯周検査のガイドラインを把握でき、歯周治療の診療履歴を視覚的に認識できる医用画像診断支援装置を提供することができる。

医用画像診断支援装置１のハードウェア構成図 歯牙位置情報の作成における医用画像診断支援装置１の動作を示すフローチャート 画像解析領域決定の説明図 歯端５５の算出を示す図 正中線５７の算出を示す図 歯外枠６０の決定を示す図 歯隙線６２の決定を示す図 歯科医用画像のサイズ変換を示す図 磁気ディスク１３に保存された情報を示す図 歯牙枠座標情報８０を示す図 歯牙輪郭座標情報８５を示す図 歯周治療彩色情報１１０を示す図 歯周治療状態情報１２０を示す図 歯科医用画像上での歯周治療状態表示における医用画像診断支援装置１の動作を示すフローチャート 歯科医用画像上での歯周治療状態表示における処理を説明する図

以下添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
以下の実施形態では、医用画像としてレントゲン画像若しくはＸ線ＣＴ画像を用いるものとして説明するがこれに限られない。医用画像としてＭＲＩ装置や超音波撮影装置により撮影された医用画像を用いてもよい。

（１．医用画像診断支援装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、医用画像診断支援装置１の構成について説明する。
図１は、医用画像診断支援装置１のハードウェア構成図である。
医用画像診断支援装置１は、ＣＰＵ１０、磁気ディスク１３、主メモリ１４、コントローラ１５に接続されたマウス１６やキーボード１７、表示メモリ１８、ディスプレイ１９、入力メモリ８、ペン型入力装置９を備える。医用画像診断支援装置１は、ＬＡＮ１２を介して医用画像撮影装置１１に接続される。

医用画像撮影装置１１は、被検体の断層画像等の医用画像を撮影する装置である。医用画像撮影装置１１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置や超音波撮影装置である。医用画像診断支援装置１は、被検体の医用画像を表示する。

ＣＰＵ１０は、接続される各構成要素の動作を制御する装置である。ＣＰＵ１０は、磁気ディスク１３に格納されるプログラムやプログラム実行に必要なデータを主メモリ１４にロードして実行する。磁気ディスク１３は、医用画像撮影装置１１により撮影された断層画像等の医用画像をＬＡＮ１２等のネットワークを介して取得して格納する装置である。また、磁気ディスク１３には、ＣＰＵ１０が実行するプログラムやプログラム実行に必要なデータが格納される。主メモリ１４は、ＣＰＵ１０が実行するプログラムや演算処理の途中経過を記憶するものである。マウス１６やキーボード１７やペン型入力装置９は、操作者が医用画像診断支援装置１に対して操作指示を行う操作デバイスである。入力メモリ８は、ペン型入力装置９によって指定された位置情報を保持するものである。表示メモリ１８は、液晶ディスプレイやＣＲＴなどのディスプレイ１９に表示するための表示データを格納するものである。

（２．歯牙位置情報の作成）
次に、図２〜図８を参照しながら、歯牙位置情報の作成について説明する。
医用画像診断支援装置１は、歯科医用画像に基づいて歯牙毎に位置を示す歯牙枠を作成する。
図２は、歯牙位置情報の作成における医用画像診断支援装置１の動作を示すフローチャートである。

（２−１．画像ファイル読込：ステップ１００１）
操作者は、マウス１６やキーボード１７を操作し、医用画像撮影装置１１によって撮影された歯科医用画像のうち、診断対象の歯科医用画像を選択する。医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、操作者によって選択された歯科医用画像を磁気ディスク１３から読み出して主メモリ１４に保持する（ステップ１００１）。尚、歯科医用画像は、ＪＰＥＧ形式やＢＩＴＭＡＰ形式の画像ファイルによって取り扱われる。

（２−２．画像解析領域決定：ステップ１００２）
図３は、画像解析領域決定の説明図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、主メモリ１４に保持された歯科医用画像２１から余白２２を取り除き、画像解析領域２３を決定する（ステップ１００２）。これにより、解析精度及び処理速度を向上させることができる。

（２−３．歯外枠決定：ステップ１００３）
図４は、歯端５５の算出を示す図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、画像解析領域２３の歯科医用画像２１である歯科医用画像４０に対してＹ方向にライン走査を行う。ＣＰＵ１０は、走査線５１及び走査線５３についてライン走査を行って、濃度分布５２及び濃度分布５４を測定する。濃度分布５２及び濃度分布５４の横軸は走査方向Ｙを示し、縦軸は濃度の標準偏差を示す。ＣＰＵ１０は、他の走査線についても同様に濃度分布を測定する。ＣＰＵ１０は、濃度分布５４のように濃度の標準偏差が急激に変化する位置を算出し、歯科医用画像４１において歯端５５（歯番７）の位置を決定する。

図５は、正中線５７の算出を示す図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、歯端５５の位置が決定された歯科医用画像４２において、両端の歯端５５を例えば１：１に内分する位置に正中線５７を設定する。ＣＰＵ１０は、歯端５５と正中線５７とを１：１に内分する位置に点５６を設定する。ＣＰＵ１０は、２つの歯端５５及び正中線５７及び２つの点５６の５点によって曲線５８の湾曲率を決定する。尚、湾曲率の算出に関しては、例えば、楕円を示す二次多項式が用いられる。ここでは、正中線５７の算出を例示したが、歯列を特定するための指標であれば正中線５７に限定されない。

図６は、歯外枠６０の決定を示す図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、曲線５９をＹ方向に平行移動させることにより、歯科医用画像４３において歯外枠６０を決定して主メモリ１４に保持する（ステップ１００３）。

（２−４．歯隙線決定：ステップ１００４）
図７は、歯隙線６２の決定を示す図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、歯科医用画像４４において正中線から両方の歯端に向かって、正中線から歯端への距離を１として標本化した比率で分割線を算出する。ＣＰＵ１０は、歯科医用画像４４において、歯端間の距離を例えば近似的に１：２：１に内分する位置で走査領域を分割する。これにより、歯牙列が湾曲していることに起因する露光不均一を改善することができる。ＣＰＵ１０は、歯科医用画像４４において曲線６１をＹ方向に移動させて走査して曲線６１上の濃度分布を測定する。ＣＰＵ１０は、歯科医用画像４５において、分割線のＸ方向両側の領域において測定された濃度分布に適合する位置に分割線の位置を移動させ、歯隙線６２を決定する（ステップ１００４）。これにより、歯牙が不均一に並んでいる場合についても歯隙線６２の位置を適正な位置に決定することができる。ＣＰＵ１０は、歯隙線６２に基づいて歯牙毎に位置を示す歯牙枠６３を決定する。

医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、歯端から口腔内の歯肉までの領域について走査を行って濃度分布を測定し、歯牙と隙間等の濃度差が顕著である位置を検出した場合には、当該位置に智歯の歯牙枠６４を決定する。ＣＰＵ１０は、走査した領域において歯牙が検出されない場合には、当該位置に歯牙枠６５を決定する。

また、操作者が、歯科医用画像４５の歯牙枠６３または歯牙枠６４に対して、歯牙枠内の歯牙画像の輪郭をたどるようにマウス１６のドラッグ操作を行い、歯牙枠６３内の歯牙について後述する歯牙輪郭座標情報８５を得てもよい。

（２−５．歯牙状態表示：ステップ１００５）
図８は、歯科医用画像のサイズ変換を示す図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、画像解析用サイズの歯科医用画像４６を表示用サイズの歯科医用画像４７に変換し、歯牙枠が直線状に並ぶように歯科医用画像４７を展開して歯科医用画像４８を作成する。歯科医用画像４７では、四角形の歯牙枠６６は湾曲状に配置されるが、歯科医用画像４８では長方形の歯牙枠６７に変換されて直線状に配置される。
ＣＰＵ１０は、歯科医用画像と歯牙枠とを重畳してディスプレイ１９に表示する。

（３．歯周治療状態表示）
次に、図９〜図１５を参照しながら、歯科医用画像上での歯周治療状態の表示について説明する。
図９に示すとおり、医用画像診断支援装置１の磁気ディスク１３には、歯科医用画像４９、歯牙位置情報５０、歯牙枠座標情報８０、歯牙輪郭座標情報８５、歯牙情報９０、電子カルテ情報１００、歯周治療彩色情報１１０及び歯周治療状態情報１２０が格納される。尚、これらの情報を磁気ディスク１３以外の記憶装置やデータベースシステムに格納してネットワークを介して取得するようにしてもよい。歯牙位置情報５０は、歯牙枠座標情報８０、歯牙輪郭座標情報８５を含み、図２の処理によって作成された歯牙枠等の歯牙位置情報である。

図１０は、歯牙枠座標情報８０を示す図である。
歯牙枠座標情報８０には、歯牙枠の歯番８１毎に４点座標８２が記録される。例えば、図１０の例では、歯番８１の「左上１」に対して、（１００、１００）、（１１０、１００）、（１００、１２０）、（１１０、１２０）が記録されている。これら４点座標８２は歯番８１の「左上１」を示す歯牙枠の４つの頂点座標である。

図１１は、歯牙輪郭座標情報８５を示す図である。
歯牙輪郭座標情報８５は、歯番８６、輪郭座標８７が対応付けられて記録される。なお、図１１の例では、歯番８６が「左上１」のデータは輪郭座標８７が「−」となっている。これは「左上１」は輪郭座標を有していないことを表している。

図１２は、歯周治療彩色情報１１０を示す図である。
歯周治療彩色情報１１０は、治療段階１１１と彩色１１２が対応付けられて記録される。例えば、図１２の例では、治療段階１１１の「治療段階１」に対して、彩色１１２の「オレンジ」で彩色することが示されている。

図１３は、歯周治療状態情報１２０を示す図である。
歯周治療状態情報１２０は、歯番１２１と歯周治療状態１２２が対応付けられて記録される。例えば、図１３の例では、歯番１２１の「左上１」に対して、歯周治療状態１２２の「治療段階２」であることが示されている。例えば、治療段階とは、１回目の検査を行った段階、スケーリングを行った段階、２回目の検査を行った段階、ＳＲＰを行った段階、ＰＣｕｒを行った段階などである。また、歯科医療保険で定められた診療内容に応じて、治療段階を設けてもよい。

（３−１．歯周治療状態表示処理）
図１４は、歯周治療状態表示処理における医用画像診断支援装置１の動作を示すフローチャートである。
図１５は、歯科医用画像上での歯周治療状態表示における処理を説明する図である。
医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、磁気ディスク１３から読み出した歯科医用画像４９及び歯牙位置情報５０をディスプレイ１９に重ねて表示する（ステップ２００１）。続いて、医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、磁気ディスク１３の電子カルテ情報１００などの診療履歴を読み出して主メモリ１４に保持し（ステップ２００２）、ステップ２００４からステップ２００８までを、歯牙の数だけ繰り返す（ステップ２００３）。医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、主メモリ１４上の診療履歴を検索して各歯牙の歯周治療状態情報１２０を取得し（ステップ２００４）、磁気ディスク１３から歯牙輪郭座標情報８５を読み出して主メモリ１４に保持し、歯周治療状態情報１２０を読み込んだ歯牙に対して、輪郭座標８７を有するか判断する（ステップ２００５）。医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、歯牙が輪郭座標８７を有していると判断した場合（ステップ２００５のＹｅｓ）には、歯牙輪郭座標情報８５より輪郭座標８７を取得し、彩色範囲とする（ステップ２００７）。一方、医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、歯牙が輪郭座標８７を有していないと判断した場合（ステップ２００５のＮｏ）には、歯牙枠座標情報８０より４点座標８２を取得し、彩色範囲とする（ステップ２００６）。次いで、医用画像診断支援装置１のＣＰＵ１０は、磁気ディスク１３より歯周治療彩色情報１１０を読み出し、ステップ２００６またはステップ２００７で設定した彩色範囲内を、歯周治療彩色情報１１０に指定された色で彩色を行う（ステップ２００８）。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の歯牙６８に対応する歯牙輪郭７０を彩色し、図１５（ａ）の歯牙６９に対応する歯牙枠７１を彩色したことを示している。

なお、彩色範囲内すべてを彩色するだけでなく、彩色範囲の輪郭を彩色してもよい。また、彩色する以外にも、歯牙枠や歯牙輪郭を点滅することによって識別可能にしてもよい。

（４．効果）
本実施の形態では、デジタル画像上に重ねて歯周治療状態を表示することができる。そのため、カルテなどを参照せずに、デジタル画像を参照するだけで、歯周検査のガイドラインを把握できる。また、歯周治療の診療履歴を視覚的に認識できる。

以上、本発明に係る医用画像診断支援装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１………医用画像診断支援装置
１０………ＣＰＵ
１１………医用画像撮影装置
１２………ＬＡＮ
１３………磁気ディスク
１４………主メモリ
１５………コントローラ
１６………マウス
１７………キーボード
１８………表示メモリ
１９………ディスプレイ
２１、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９………歯科医用画像
２２………余白
２３………画像解析領域
５０………歯牙位置情報
５１、５３………走査線
５２、５４………濃度分布
５５………歯端
５７………正中線
５８、５９、６１………曲線
６０………歯外枠
６２………歯隙線
６３、６４、６５、６６、６７………歯牙枠
６８………歯牙輪郭
６９………歯牙枠
７０………彩色後歯牙輪郭
７１………彩色後歯牙枠
８０………歯牙枠座標情報
８５………歯牙輪郭座標情報
９０………歯牙情報
１００………電子カルテ情報
１１０………歯周治療彩色情報
１２０………歯周治療状態情報

Claims (8)

1. 歯科医師による歯科医用画像を用いた診断を支援する医用画像診断支援装置において、
   前記歯科医用画像を取得する歯科医用画像取得手段と、
   前記歯科医用画像に含まれる歯牙の位置を前記歯牙毎に示す歯牙枠を決定し、前記歯牙枠の座標である歯牙枠座標情報を含む歯牙位置情報を取得する歯牙位置情報取得手段と、
   電子カルテ情報から各歯牙の歯周治療の治療段階を含む歯周治療状態についての情報を取得する歯周治療状態情報取得手段と、
   前記歯牙位置情報に基づいて、前記歯周治療状態についての情報を有する歯牙を、歯周治療の治療段階を示すように表示する歯周治療状態表示手段と、
   を具備することを特徴とする医用画像診断支援装置。
2. 前記歯周治療状態表示手段は、前記歯科医用画像に対して前記治療段階に応じた色を重ねて彩色することにより歯周治療状態を表示することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断支援装置。
3. 前記歯周治療状態情報取得手段は、前記電子カルテ情報の診療履歴から各歯牙の前記歯周治療状態についての情報を検索して取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断支援装置。
4. 前記歯周治療状態表示手段は、前記歯科医用画像に重ねて歯式を表示し、前記治療段階に応じて歯番を彩色することにより歯周治療状態を表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断支援装置。
5. 前記歯周治療状態表示手段は、前記治療段階に応じた色で、前記歯牙枠または歯牙輪郭の内部を彩色することにより歯周治療状態を表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載の医用画像診断装置。
6. 前記治療段階は、検査回数に応じて設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断支援装置。
7. 前記治療段階は、歯科医療保険で定められた診療内容に応じて設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断支援装置。
8. 歯科医用画像を取得する歯科医用画像取得ステップと、
   前記歯科医用画像に含まれる歯牙の位置を前記歯牙毎に示す歯牙枠を決定し、前記歯牙枠の座標である歯牙枠座標情報を含む歯牙位置情報を取得する歯牙位置情報取得ステップと、
   電子カルテ情報から各歯牙の歯周治療の治療段階を含む歯周治療状態についての情報を取得する歯周治療状態情報取得ステップと、
   前記歯牙位置情報に基づいて、前記歯周治療状態についての情報を有する歯牙を、歯周治療の治療段階を示すように表示する歯周治療状態表示ステップと、
   をコンピュータに実行させるための医用画像診断支援プログラム。

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