JP7551395B2 - 医用情報処理装置及び医用画像診断システム - Google Patents

医用情報処理装置及び医用画像診断システム Download PDF

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Description

本明細書等に開示の実施形態は、医用情報処理装置及び医用画像診断システムに関する。
X線コンピュータ断層撮像装置(X線CT(Computed Tomography)装置)、磁気共鳴イメージング装置(MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置)に代表される医用画像診断装置は、操作用のコンソールを備える。従来、医用画像診断装置が備えるコンソールは、当該医用画像診断装置だけを操作するためのものであり、他の医用画像診断装置を操作するためのものではない。従って、医用画像診断装置を操作するには装置毎のコンソールが必要である。
一方、撮像原理、機能、機種、製造メーカによって、医用画像診断装置の操作方法は異なる。このため、例えば一人の技師が複数の医用画像診断装置を操作する場合、各医用画像診断装置に合わせた操作方法を習得する必要があり、導入コストや作業負担は大きくなる。また、例えば一つの携帯型コンソール上で複数のアプリケーションを使用して、対応する複数の医用画像診断装置を操作する手法もある。しかしながら、各医用画像診断装置のアプリケーションに合わせた複数の操作方法を覚える必要があり、導入コストや作業負担が大きい点は変わらない。
特開2019-162445号公報
本明細書等に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、撮像原理、機能、機種、製造メーカ等が異なる複数の医用画像診断装置を使用する際の負担を軽減することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
実施形態に係る医用情報処理装置は、複数の医用画像診断装置の撮像条件を生成するための医用情報処理装置であって、生成部と、出力部とを備える。前記生成部は、操作者からの操作による入力情報に基づいて、第1の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第1の生成処理と、前記入力情報に基づいて、前記第1の医用画像診断装置とは機能、機種及び撮像原理の少なくともいずれかが異なる第2の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第2の生成処理とを実行する。前記出力部は、前記第1の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第1の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第1の出力処理と、前記第2の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第2の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第2の出力処理とを実行する。
図1は、第1の実施形態に係る医用画像診断システムの構成の一例を示した図である。 図2は、タブレット端末の構成の一例を示した図である。 図3は、共通パラメータを位置決め画像の取得とする場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。 図4は、共通パラメータが画質である場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。 図5は、共通パラメータが臨床アプリケーションである場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。 図6は、共通パラメータを選択するためのGUIの一例を示した図である。 図7は、共通パラメータを選択するためのGUIの他の例を示した図である。 図8は、実施形態に係るタブレット端末を用いた撮像条件設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る医用画像診断システムSの構成の一例を示した図である。医用画像診断システムSは、例えば、医用画像診断装置としての第1X線CT(Computed Tomography)装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置B1、第2MRI装置B2、第1PET(Positron Emission Tomography)装置C1、第2PET装置C2、医用情報処理装置としてのタブレット端末1を備える。
図1においては、X線CT装置、MRI装置、PET装置をそれぞれ2台ずつ備えた医用画像診断システムSを示した。しかしながら、これは単なる例示であり、各医用画像診断装置の設置台数に限定はない。また、第1X線CT装置A1と第2X線CT装置A2との間、第1MRI装置B1と第2MRI装置B2との間、第1PET装置C1と第2PET装置C2との間において、仕様、製造メーカ等は同一でも異なっていてもよい。
各医用画像診断装置は、それぞれ対応する検査室(撮像室)に設置される。タブレット端末1は、各医用画像診断装置を操作する技師によって所持される。タブレット端末1と各医用画像診断装置、及び医用画像診断装置間は、ネットワークNを介して通信可能である。
なお、ネットワークNは、無線通信によるネットワーク、有線通信によるネットワーク、無線通信及び有線通信の双方を用いたネットワークのいずれであってもよい。
また、本実施形態においては、タブレット端末1と各医用画像診断装置とはネットワークNを介して通信する形態を例示した。これに対し、タブレット端末1と各医用画像診断装置との間を有線又は無線で直接的に接続し通信する形態を採用することもできる。
第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2は、X線を患者(被検体)に照射し、当該患者を透過したX線を検出して投影データを取得する撮像を実行する。第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2は、撮像によって得られた投影データを用いた再構成処理を実行し、断層像、三次元画像等の医用画像を生成する。第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2が実行する撮像においては、撮像条件として、例えば管電圧、管電流、撮像範囲、スライス厚等が用いられる。
第1MRI装置B1、第2MRI装置B2は、検査室に設置され、磁気共鳴イメージングにより、患者を撮像する。磁気共鳴イメージングは、静磁場中に置かれた患者の原子核スピンを、そのラーモア(Larmor)周波数のRF(Radio Frequency)パルスで磁気的に励起し、励起に伴い発生する磁気共鳴信号のデータから画像を生成する撮像法である。第1MRI装置B1、第2MRI装置B2が実行する撮像においては、撮像条件として、例えば収集画像種(スキャンシーケンス)、スキャン範囲、補正条件等が用いられる。
第1PET装置C1、第2PET装置C2は、患者に放射性トレーサー含む薬剤を投与し、当該患者からの放射線を検出して投影データを取得する撮像を実行する。第1PET装置C1、第2PET装置C2は、撮像によって得られた投影データを用いた再構成処理を実行し、断層像、三次元画像等の医用画像を生成する。第1MRI装置B1、第2MRI装置B2が実行する撮像においては、撮像条件として、例えばデータ収集時間、薬剤投与量等が用いられる。
なお、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2のうちのいずれか一つは第1の医用画像診断装置の一例であり、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2のうちの他のいずれか一つは第2の医用画像診断装置の一例である。
タブレット端末1は、例えば、患者が医用画像診断装置による検査を受ける前に、問診、患者確認、撮像についての注意点の説明、各医用画像診断装置についての撮像条件等の各種情報の入力等のために、技師によって使用される。また、タブレット端末1は、ネットワークを介して、病院情報システム(HIS:Hospital Information System)、または放射線情報システム(RIS:Radiology Information System)等の医療機関内の情報処理システムと互いに通信可能である。
また、タブレット端末1は、各医用画像診断装置を遠隔操作することができる。例えば、タブレット端末1を用いて遠隔で各医用画像診断装置に対し撮像条件を設定し、検査室では撮像実行の操作を行うことも可能である。
なお、タブレット端末1は、複数の医用画像診断装置の一部であっても良いし、別個の装置であっても良い。タブレット端末1が複数の医用画像診断装置と別個の装置である場合、タブレット端末1は、例えば、汎用的なタブレット端末でも良い。
次に、タブレット端末1のハードウェア構成および機能について説明する。
図2は、タブレット端末1の構成の一例を示した図である。図2に示した様に、タブレット端末1は、記憶回路10、処理回路12、入力インタフェース回路14、通信インタフェース回路16、表示回路18を備える。
記憶回路10は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成される。記憶回路10は、USB、メモリ及びDVDなどの可搬型メディアによって構成されてもよい。
記憶回路10は、処理回路12において用いられる各種処理プログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(Operating System)等も含まれる)、プログラムの実行に必要なデータ、患者情報、患者問診に必要な情報、撮像についての注意点の説明に必要な情報等を記憶する。また、OSに、操作者に対する表示回路18への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インタフェース回路14によって行なうことができるGUIを含めることもできる。
また、記憶回路10は、共通パラメータの値を個別パラメータの値へと変換するためのパラメータ変換テーブルを記憶する。
ここで、個別パラメータとは、個別の医用画像診断装置において用いられる(設定される)少なくとも撮像条件に関するパラメータである。一般的に、複数の医用画像診断装置間においてモダリティ種別が異なる場合には、同程度の画質を有する画像を撮像するために必要とされる個別パラメータは、それぞれの医用画像診断装置で異なる種類となる。また、複数の医用画像診断装置のモダリティ種別が同じ場合であっても、製造メーカや仕様が異なる場合には、同程度の画質を持つ画像を撮像するために必要とされる個別パラメータは、異なる値となる場合が多い。なお、個別パラメータは、再構成条件、画像処理条件のうちの少なくともいずれかに関するパラメータを含むこともできる。
また、共通パラメータとは、複数の医用画像診断装置の間で共通化された(統一化された)パラメータである。共通パラメータは、モダリティ種別、製造メーカ、装置の仕様を問わず、複数の医用画像診断装置のそれぞれに対して同程度の画質を持つ画像や目的を達成するための画像を撮像するための個別パラメータを設定するために用いられる。本実施形態では、共通パラメータを用いることにより、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2において、同程度の画質を有する画像等を撮像するための個別パラメータを設定することができる。なお、共通パラメータは、入力情報の一例である。
図3は、共通パラメータが「位置決め画像の取得」である場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。図3に示したパラメータ変換テーブルは、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2のそれぞれについて、位置決め画像を取得するための撮像方法を個別パラメータとして定義するものである。
図4は、共通パラメータが画質である場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。図4に示したパラメータ変換テーブルは、例えば複数のモダリティによって撮像された各種画像に関して、画質の異なる画像毎に生成され、記憶回路10に記憶される。
図4において、例えば、画像a1に対応するパラメータ変換テーブルにおいては、共通パラメータとしての画像a1と同程度の画質を実現するために必要な各医用画像診断装置における個別パラメータの値が定義されている。各医用画像診断装置においては、対応する個別パラメータを用いた撮像等を実行することで、画像a1と同程度の画質を有する画像を取得することができる。
図5は、共通パラメータが臨床アプリケーション(以下、「臨床アプリ」と言う)である場合のパラメータ変換テーブルの一例を示した図である。図5に示した様に、パラメータ変換テーブルは、臨床アプリb1、臨床アプリb2・・・といった具体に、臨床アプリ毎に予め生成される。
図4において、例えば、臨床アプリb1に対応するパラメータ変換テーブルにおいては、共通パラメータとしての臨床アプリb1を適用する画像を取得するために、各医用画像診断装置において必要な個別パラメータの値が定義されている。各医用画像診断装置においては、対応する個別パラメータを用いた撮像等を実行することで、臨床アプリb1に適用可能な画像を取得することができる。
また、記憶回路10は、後述する撮像条件生成機能122が生成した撮像条件を、必要に応じて記憶する。
処理回路12は、プログラムを記憶回路10から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。処理回路12は、例えば、取得機能120、撮像条件生成機能122、表示制御機能124、通信制御機能126を有する。処理回路12は、記憶回路10に格納されている各種制御プログラムを読み出して取得機能120、撮像条件生成機能122、表示制御機能124、通信制御機能126を実現すると共に、記憶回路10、入力インタフェース回路14、通信インタフェース回路16、表示回路18における処理動作を統括的に制御する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路12は、図2の処理回路12内に示された各機能を有することとなる。
なお、本実施形態において、「プロセッサ」は、各機能に対応するプログラムを記憶回路から読み出して実行行する例に限定されない。「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。一方、プロセッサがASICである場合、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、当該機能がプロセッサの回路内に論理回路として直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図2における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。
取得機能120は、入力インタフェース回路14を介して入力された各種情報を取得する。例えば、取得機能120は、入力インタフェース回路14を介して選択された共通パラメータとしての画像及び画質、臨床アプリ等に関する情報を取得する。
撮像条件生成機能122は、操作者からの操作による入力情報に基づいて、第一の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第一の生成処理と、入力情報に基づいて、第一の医用画像診断装置とは撮像原理、機能、機種、製造メーカの少なくともいずれかが異なる第二の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第二の生成処理とを実行する。
すなわち、撮像条件生成機能122は、入力情報として取得機能120が取得した共通パラメータと、記憶回路10に記憶されたパラメータ変換テーブルとを用いて、共通パラメータを実現するための個別パラメータを含む撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する。なお、撮像条件生成機能122によって実行される、医用画像診断装置毎の撮像条件の生成については、後で詳細に説明する。
表示制御機能124は、患者情報、問診に必要な情報等を、各種のGUIを用いて表示回路18に表示させる。また、表示制御機能124は、共通パラメータを入力するためのGUIを表示回路18に表示させる。
なお、本実施形態では、表示制御機能124は、画像又は臨床アプリを選択することで共通パラメータとしての画像及び画質を入力するGUIを例として説明する。すなわち、ユーザは、複数の画像の中から、診断画像に臨む画質と同程度の画質を持つ画像を選択することで、選択画像と同程度の画像及び画質を実現する撮像条件を決定することができる。また、一般的に、使用する臨床アプリが決まっていれば、その臨床アプリに使用可能な、或いは使用に適した画像及びその画質をおおよそ決定することができる。従って、画像選択に替えて、使用する臨床アプリを選択することで、必要な画像とその画質を選択し、選択された画像及び画質を実現する撮像条件を決定することができる。すなわち、表示制御機能124によって実現されるGUIにより、複数の画像或いは複数の臨床アプリから所望するものを選択することは、共通パラメータとしての画像及び画質を入力することと等価である。
また、表示制御機能124は、複数の医用画像診断装置のそれぞれに撮像条件を入力するための共通のインタフェースを提供する。すなわち、表示制御機能124は、撮像原理、機能、機種、製造メーカ等に関わらず、操作性を共通にするためのインタフェースを提供する。このインタフェースは、例えば、検査フローにおいて、画像、画質を選択、或いは臨床アプリを選択するための項目の配列が複数の医用画像診断装置の間で共通化されたGUIである。
図6は、共通パラメータを入力するためのGUI30の一例を示した図である。図6に示した様に、GUI30においては、ある撮像部位について、おおよそ同程度の画質を有するCT画像31、PET画像32、MRI画像33が並べて表示されている。
また、CT画像31、PET画像32、MRI画像33の下には、ページを後方移動させるための後方移動ボタン35b、ページを前方移動させるための前方移動ボタン35fが表示されている。ユーザは、後方移動ボタン35b、前方移動ボタン35fを操作することで、現在表示されている画像の画質とは異なる画質を有するCT画像31、PET画像32、MRI画像33のページへ移動することができる。
ユーザは、GUI30を用いて表示される複数のCT画像31、PET画像32、MRI画像33のうち、任意の画像の選択操作(例えば、画像上の画面への指接触等)を行うことで、共通パラメータとしての画像及び画質を入力することができる。また、この画像の選択操作により、記憶回路10に記憶された複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像に対応するパラメータ変換テーブルが選択されることになる。
図7は、共通パラメータを選択するためのGUI30の他の例を示した図である。図7に示した様に、GUI40においては、肺について、CT画像410(SD値=18)、CT画像411(SD値=15)、CT画像412(SD値=12)が並べて表示されている。ここで、SD値とは、画質を示すパラメータの一つである。また、タブ41、42、43、44を選択することで、画質の異なる複数のCT画像について、異なる撮像部位に切り替えることができる。
また、CT画像410、CT画像411、CT画像412の下には、ページを後方移動させるための後方移動ボタン45b、ページを前方移動させるための前方移動ボタン45fが表示されている。ユーザは、後方移動ボタン45b、前方移動ボタン45fを操作することで、現在表示されている画像の画質(ここではSD値)とは異なる画質を有するCT画像のページへ移動することができる。
ユーザは、GUI40を用いて表示される複数のCT画像のうち、任意の画像の選択操作を行うことで、共通パラメータとしての画像及び画質を入力することができる。また、この画像画質の選択操作により、記憶回路10に記憶された複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像に対応するパラメータ変換テーブルが選択されることになる。
また、表示制御機能124は、臨床アプリの一覧から所望する臨床アプリを選択するためのGUIを表示回路18に表示させる。ユーザは、GUIを用いて表示される複数の臨床アプリのうち、任意の臨床アプリの選択操作を行うことで、所望する画像及びの画質を選択することができる。
なお、図6、図7に示したGUIは、あくまでも一例である。他のGUIとして、例えば図6に示したCT画像31、PET画像32、MRI画像を並べて表示するGUI30において、図7に示した様に、タブの選択により異なる撮像部位に切り替えることができる形態にしてもよい。また、図6、図7に示したGUIは、三枚の画像を並べて表示する形態としたが、画像間における画質の違いが一度に視認できるように、より多くの画像を並べて表示するようにしてもよい。
通信制御機能126は、ネットワークNおよび通信インタフェース回路16を介して、各医用画像診断装置との間で情報を送受信する。例えば、通信制御機能126は、通信インタフェース回路16を介して、撮像条件生成機能122が生成した撮像条件を各医用画像診断装置へ送信する。通信制御機能126は、通信インタフェース回路16を介して、RISサーバから患者情報、検査情報(例えば、患者情報、検査目的、対象の病変、検査部位に関する情報等)等を受信する。なお、通信制御機能126は、出力部の一例である。
なお、図2においては単一のプロセッサである処理回路12にて取得機能120、撮像条件生成機能122、表示制御機能124、通信制御機能126が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、図2においては単一の記憶回路10が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路10を分散して配置して、処理回路12は個別の記憶回路10から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。
入力インタフェース回路14は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイス(マウス、スタイラスペン等)やキーボード等の入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは、入力デバイス自体も入力インタフェース回路14に含まれるものとする。操作者により入力デバイスが操作されると、入力インタフェース回路14はその操作に応じた入力信号を生成して処理回路12に出力する。なお、入力インタフェース回路14は、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチパネルディスプレイを含んでもよい。
表示回路18は、画像を表示するディスプレイであり、LCD(Liquid Crystal Display)等によって構成される。表示回路18は、処理回路12からの指示に応じてLCD上に、各種操作画面や、画像データ等の各種表示情報を表示させる。また、表示回路18は、表示制御機能124の制御に従って、共通パラメータを選択するためのGUIを表示する。
(医用画像診断装置毎の撮像条件の生成)
次に、撮像条件生成機能122によって実行される、医用画像診断装置毎の撮像条件の生成について詳細に説明する。
医用画像診断装置を用いる検査は、例えば、「患者の準備→位置決め画像の撮像→本撮像条件の設定→本撮像→画像確認」といった処理の流れ(検査フロー)で実行されることが多い。従って、複数の医用画像診断装置において、撮像原理、機能、機種、製造メーカに関わらず、基本的な検査フローは共通化することができる。ここで、本撮像とは、診断対象を診断するための画像(診断画像)を取得するために、位置決め画像等に比して高画質となる撮像条件で実行される撮像を意味する。
検査フローは複数の医用画像診断装置間で共通化することができる一方、撮像条件として用いられるパラメータは、モダリティ毎に数多く存在する。また、撮像条件として用いられるパラメータは、同一モダリティであっても製造メーカ毎に、或いは機種の仕様毎に数多く存在する。従って、同程度の画質を持つ画像を撮像するために必要とされる撮像条件は各医用画像診断装置において異なる。
例えば、過去に撮像されたある診断画像と同程度の画質を持つ画像を撮像するために必要とされる撮像条件は、同一モダリティである第1X線CT装置A1と第2X線CT装置A2との間でも異なる。また、例えば、異なるモダリティである第1X線CT装置A1、第1MRI装置B1、第1PET装置C1との間でも異なる。
撮像条件生成機能122は、取得機能120が取得した共通パラメータと、記憶回路10に記憶されたパラメータ変換テーブルとを用いて、各医用画像診断装置において共通パラメータを実現するための個別パラメータを含む撮像条件を、医用画像診断装置毎に生成する。この撮像条件の生成は、例えば上記検査フローにおいて、位置決め画像の撮像、本撮像において採用することができる。
各医用画像診断装置においては、生成された撮像条件に含まれる個別パラメータに従って撮像が実行される。従って、位置決め画像の撮像、本撮像において、必要とされるユーザの操作を複数の医用画像診断装置間で共通化(統一化)することができる。
以下、撮像部位別に、医用画像診断装置毎の撮像条件の生成の具体例について説明する。
(具体例1:頭部撮像)
撮像部位が頭部である場合の医用画像診断装置毎の撮像条件の生成について説明する。
まず、位置決め画像の撮像に関する共通パラメータとして、「位置決め画像の取得」、「撮像範囲:400mm」が入力され、取得機能120が取得したとする。係る場合、撮像条件生成機能122は、図3に示したパラメータ変換テーブルを参照し、第1X線CT装置A1については「第1のデュアルスキャノ撮像:0-400mm」、第2X線CT装置A2については「第2のデュアルスキャノ撮像:0-400mm」を個別パラメータとする撮像条件を生成する。また、撮像条件生成機能122は、図3に示したパラメータ変換テーブルを参照し、第1MRI装置B1については「第1の三軸ローケータ撮像:0-400m」、第2MRI装置B2については「第2の三軸ローケータ撮像:0-400m」を個別パラメータとする撮像条件を生成する。さらに、撮像条件生成機能122は、図3に示したパラメータ変換テーブルを参照し、第1PET装置C1については「第3のデュアルスキャノ撮像:0-400mm」、第2PET装置C2については「第4のデュアルスキャノ撮像:0-400mm」を個別パラメータとする撮像条件を生成する。
次に、本撮像に関する共通パラメータを入力するために、例えば頭部のCT画像等、又は頭部に関する臨床アプリがGUIを介して選択された場合を想定する。係る場合、撮像条件生成機能122は、記憶回路10が記憶する複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像又は選択された臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルを特定する。
撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1X線CT装置A1について、例えばスキャン範囲、管電流(mA)、管電圧(kV)を個別パラメータとする撮像条件を生成する。また、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1PET装置C1、第2PET装置C2について、例えばスキャン範囲、収集時間、薬剤投与量を個別パラメータとする撮像条件を生成する。さらに、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2について、例えば画像種、スキャン範囲、補正条件を個別パラメータとする撮像条件を生成する。
(具体例2:腹部撮像)
撮像部位が腹部である場合の医用画像診断装置毎の撮像条件の生成について説明する。
位置決め画像の撮像に関する撮像条件の生成は、頭部撮像と同じであるため、その説明は省略する。
次に、本撮像に関する共通パラメータを選択するために、例えば造影剤を用いた腹部画像、或いは造影剤を用いてサブトラクション処理を行う臨床アプリが選択された場合を想定する。係る場合、撮像条件生成機能122は、記憶回路10が記憶する複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像又は選択された臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルを特定する。
撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1X線CT装置A1について、例えばスキャン範囲、管電流(mA)、管電圧(kV)、造影剤に関する情報を個別パラメータとする撮像条件を生成する。また、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1PET装置C1、第2PET装置C2について、例えばスキャン範囲、収集時間、薬剤投与量を個別パラメータとする撮像条件を生成する。さらに、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2について、例えば画像種、TOF(Time Of Fright)等のスキャンシーケンス、スキャン範囲、補正条件を個別パラメータとする撮像条件を生成する。
(具体例3:心臓撮像)
撮像部位が心臓である場合の医用画像診断装置毎の撮像条件の生成について説明する。
位置決め画像の撮像に関する撮像条件の生成は、頭部撮像と同じであるため、その説明は省略する。
次に、本撮像に関する共通パラメータを選択するために、例えば心電同期して取得された心臓画像、或いは心臓に関する臨床アプリが選択された場合を想定する。係る場合、撮像条件生成機能122は、記憶回路10が記憶する複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像又は選択された臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルを特定する。
撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1X線CT装置A1について、例えばスキャン範囲、管電流(mA)、管電圧(kV)、心電同期に関する情報(心電波形に基づく撮像タイミングに関する情報等)を個別パラメータとする撮像条件を生成する。また、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1PET装置C1、第2PET装置C2について、例えばスキャン範囲、収集時間、薬剤投与量を個別パラメータとする撮像条件を生成する。
なお、パラメータ変換テーブルに個別パラメータが定義されていない医用画像診断装置については、対応する医用画像診断装置の撮像条件は生成されない。例えば、心電同期を用いた心臓画像又は心臓に関する臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルにおいては、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2に関する個別パラメータは定義されていない。係る場合、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2の撮像条件は生成されない。
(具体例4:骨撮像)
撮像部位が骨である場合の医用画像診断装置毎の撮像条件の生成について説明する。
位置決め画像の撮像に関する撮像条件の生成は、頭部撮像と同じであるため、その説明は省略する。
次に、本撮像に関する共通パラメータを選択するために、例えば撮像部位である骨の画像、或いは使用する骨に関する臨床アプリが選択された場合を想定する。係る場合、撮像条件生成機能122は、記憶回路10が記憶する複数のパラメータ変換テーブルの中から、選択された画像又は選択された臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルを特定する。
撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1X線CT装置A1について、例えばスキャン範囲、管電流(mA)、管電圧(kV)を個別パラメータとする撮像条件を生成する。また、撮像条件生成機能122は、特定したパラメータ変換テーブルを用いて、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2について、例えば画像種、スキャン範囲、補正条件を個別パラメータとする撮像条件を生成する。
なお、本具体例においては、骨の画像又は骨に関する臨床アプリに対応するパラメータ変換テーブルにおいては、第1PET装置C1、第2PET装置C2に関する個別パラメータは定義されていない場合を想定している。従って、第1PET装置C1、第2PET装置C2の撮像条件は生成されない。
なお、タブレット端末1は、生成した医用画像診断装置毎の撮像条件を保持(記憶)、編集することも可能である。また、タブレット端末1は、各医用画像診断装置において設定されている撮像条件をネットワークNを介して取得し、保持、編集することも可能である。すなわち、タブレット端末1において保持、編集される医用画像診断装置毎の撮像条件は、各医用画像診断装置内の撮像条件等のデータには影響を与えない。
また、タブレット端末1で選択した共通パラメータを実現するようなプロトコルが対象とする医用画像診断装置に存在する場合、撮像条件の生成は必須ではない。例えば、タブレット端末1は、撮像条件の生成・送信に替えて、選択した共通パラメータを実現するようなプロトコルを使用した撮像を指示することもできる。選択した共通パラメータと対象とする医用画像診断装置に存在するプロトコルとが対応するか否かの判定は、専用の判定処理、或いはAIモデルを用いて最終的な画質を予測して同等であるかの判定処理を利用することができる。
(タブレット端末1を用いた撮像条件設定処理)
次に、タブレット端末1を用いた撮像条件設定処理について説明する。この撮像条件設定処理は、ユーザがタブレット端末1を共通のコンソールとして使用し、所望する画質を実現するための撮像条件を医用画像診断装置毎に設定するものである。
図8は、実施形態に係るタブレット端末1を用いた撮像条件設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図8において、左側のフローチャートはタブレット端末1での処理の流れを、右側のフローチャートはいずれかの医用画像診断装置での処理の流れを、それぞれ示している。
図8に示した様に、まず、タブレット端末1の取得機能120は、通信制御機能126の制御に従って、ネットワークNを介してRISサーバより検査情報を取得する。表示制御機能124は、取得した検査情報を表示回路18に表示させる(ステップS1)。ユーザは、表示された検査情報を用いて、これからの検査の内容を確認し、患者に対する問診等を実行する。
タブレット端末1の撮像条件生成機能122は、入力インタフェース回路14を介して取得機能120が取得する情報に基づいて、位置決め画像についての撮像条件を生成する(ステップS2)。
例えば、位置決め画像の撮像に関する共通パラメータとして、「位置決め画像の取得」、「撮像範囲」の具体的な内容が入力インタフェース回路14を介して入力される。取得機能120は、入力された共通パラメータを取得する。撮像条件生成機能122は、取得機能120が取得した共通パラメータと記憶回路10が記憶するパラメータ変換テーブルとを用いて、各医用画像診断装置についての「撮像方法」、「撮像範囲」を個別パラメータとして含む撮像条件を生成する。
タブレット端末1の通信制御機能126は、ネットワークNを介して、位置決め画像に関する撮像条件を各医用画像診断装置に送信する(ステップS3)。
各医用画像診断装置は、タブレット端末1が送信した位置決め画像に関する撮像条件を受信する(ステップS4)。各医用画像診断装置は、受信した撮像条件に従って位置決め画像の撮像を実行する(ステップS5)。
タブレット端末1の取得機能120は、表示制御機能124が表示回路18に表示させるGUIを介して、本撮像に関する共通パラメータとしての画像又は臨床アプリの選択を受け付ける(ステップS6)。
タブレット端末1の撮像条件生成機能122は、取得機能120が取得した選択画像又は選択臨床アプリと記憶回路10が記憶するパラメータ変換テーブルとを用いて、本撮像に関する個別パラメータを含む撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する(ステップS7)。
タブレット端末1の通信制御機能126は、ネットワークNを介して、本撮像に関する撮像条件を各医用画像診断装置に送信する(ステップS8)。
各医用画像診断装置は、タブレット端末1が送信した本撮像に関する撮像条件を受信する(ステップS9)。各医用画像診断装置は、受信した撮像条件に含まれる個別パラメータの値を用いて撮像条件を設定し(ステップS11)、本撮像を実行する(ステップS12)。
以上述べた様に、本実施形態に係る医用情報処理装置は、複数の医用画像診断装置の撮像条件を生成するためのタブレット端末1であって、生成部としての撮像条件生成機能122、出力部としての通信制御機能126を備える。撮像条件生成機能122は、操作者からの操作による入力情報としての共通パラメータに基づいて、第1の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第1の生成処理を実行する。また、撮像条件生成機能122は、入力情報としての共通パラメータに基づいて、第1の医用画像診断装置とは撮像原理、機能、機種、製造メーカの少なくともいずれかが異なる第2の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第2の生成処理を実行する。通信制御機能126は、第1の生成処理により生成される撮像条件による撮像を第1の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第1の出力処理と、第2の生成処理により生成される撮像条件による撮像を第2の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第2の出力処理とを実行する。
従って、ユーザは、タブレット端末1において、複数の医用画像診断装置に共通する入力情報としての共通パラメータを入力するだけで、入力された共通パラメータを実現するための個別パラメータを含む撮像条件を、医用画像診断装置毎に生成することができる。
タブレット端末1より対応する撮像条件を取得した各医用画像診断装置は、得られた撮像条件に従って、入力情報としての共通パラメータを実現するための撮像を実行する。
ユーザからすれば、操作性が統一されたタブレット端末1において、複数の医用画像診断装置に対して共通化された操作フローに従って共通パラメータを入力することで、所望の画質の画像を撮像するための撮像条件を自動的に設定することができる。従って、ユーザは、装置毎の撮像条件の設定等の操作方法を覚える必要がなく、使い慣れていない装置でも同じ操作感で使用することができる。その結果、撮像原理、機能、機種、製造メーカ等が異なる複数の医用画像診断装置を使用する際の負担を軽減することができ、導入コストを削減することができる。
また、本実施形態に係るタブレット端末1によれば、共通化されたGUI上において提示された画像、臨床アプリを選択することにより、入力情報としての共通パラメータを選択することができる。撮像条件生成機能122は、画像、臨床アプリを介して選択された共通パラメータを各医用画像診断装置で実現するための個別パラメータを含む撮像条件を生成する。従って、ユーザは、タブレット端末1において提示された複数の画像や複数の臨床アプリのうち、所望の画像や臨床アプリを選択することで、各医用画像診断装置に対して適切な撮像条件を簡単且つ迅速に生成することができる。
また、本実施形態に係るタブレット端末1は、複数の医用画像診断装置のそれぞれ対して撮像条件を設定する際に、統一されたインタフェースを用いている。従って、例えば、第1X線CT装置A1に対しタブレット端末1を用いて撮像条件を設定して最初の検査を実行し、そのまま同一の技師が同じタブレット端末1を用いて第1MRI装置B1に対して撮像条件を設定し次の検査を実行することが可能となる。すなわち、複数の医用画像診断装置を用いた検査を行う場合において、各装置に対し個別のコンソールやアプリケーションを用いた撮像条件の設定を行う必要がなく、従来に比してユーザの作業負担を軽減することができ、検査フローを改善することができる。
本実施形態に係るタブレット端末1を各技師に配布し個人用端末として使用した場合、各技師は、自身のタブレット端末1をそれぞれカスタマイズすることができる。例えば、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2を用いる検査であれば、被ばく低減を重視した撮像プロトコルを優先的に設定する、或いは画質を重視した撮像プロトコルを優先的に設定するといったカスタマイズも可能である。ユーザは、自身が望む設定を迅速に選択することができる。また、タブレット端末1は、ネットワークNに接続して使用されているのであれば、検査室の使用状況を遠隔で確認することも可能である。従って、ユーザは、患者が検査の準備をしている間において検査情報等を確認することができる。その結果、従来に比してユーザの作業負担を軽減することができ、検査フローを改善することができる。
また、本実施形態に係るタブレット端末1を個人用端末として使用した場合、各技師の検査履歴に関するデータ(例えば、装置毎の撮像条件の履歴データ)を自動的に蓄積することができる。従って、タブレット端末1は、各技師の作業時間や被ばく線量管理にも使用することが可能である。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る医用情報処理装置としてのタブレット端末1、及び医用画像診断システムについて説明する。第2の実施形態に係る医用情報処理装置等は、深層学習モデル等のAIモデルを用いて複数の医用画像診断装置のそれぞれに対応する撮像条件を生成する例である。
記憶回路10は、複数の医用画像診断装置のそれぞれに対応する(本実施形態では、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2のそれぞれに対応する)AIモデルを記憶する。このモデルは、取得機能120が取得した共通パラメータを入力し、個別パラメータを含む撮像条件を出力する。
なお、上述した各医用画像診断装置に対応するAIモデルは、共通パラメータを入力データとし、当該共通パラメータを実現するための個別パラメータを含む撮像条件を教師データとする複数のトレーニングデータを用いた訓練(学習)により生成することができる。
撮像条件生成機能122は、例えば、入力情報として取得機能120が取得した共通パラメータと、記憶回路10に記憶された各医用画像診断装置に対応するAIモデルとを用いて、共通パラメータを実現するための撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する。
以上述べた構成によっても、第1の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
次に、第3の実施形態に係る医用情報処理装置としてのタブレット端末1、及び医用画像診断システムについて説明する。第の実施形態に係る医用情報処理装置等は、深層学習モデル等のAIモデルを用いて複数の医用画像診断装置のそれぞれに対応する撮像条件を生成する他の例である。
記憶回路10は、取得機能120が取得した共通パラメータと、医用画像診断装置に関する情報を入力し、当該医用画像診断装置において使用される個別パラメータを含む撮像条件を出力するAIモデルを記憶する。ここで、医用画像診断装置に関する情報とは、当該装置の仕様、設定可能なパラメータ等の情報であり、医用画像診断装置毎に管理され記憶回路10に記憶される。
例えば、上記AIモデルは、取得機能120が取得した共通パラメータと、第1X線CT装置A1に関する情報を入力し、当該第1X線CT装置A1において使用される個別パラメータを含む撮像条件を出力する。また、例えば、上記AIモデルは、取得機能120が取得した共通パラメータと、第1MRI装置B1に関する情報を入力し、当該第1MRI装置B1において使用される個別パラメータを含む撮像条件を出力する。
なお、上述した各医用画像診断装置に対応するAIモデルは、共通パラメータと医用画像診断装置に関する情報とを入力データとし、当該医用画像診断装置において使用される個別パラメータを含む撮像条件を教師データとする複数のトレーニングデータを用いた訓練により生成することができる。
撮像条件生成機能122は、例えば、入力情報として取得機能120が取得した共通パラメータと、医用画像診断装置に関する情報を入力し、記憶回路10に記憶されたAIモデルとを用いて、共通パラメータを実現するための撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する。
以上述べた構成によっても、第1の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る医用情報処理装置としてのタブレット端末1、及び医用画像診断システムについて説明する。第の実施形態に係る医用情報処理装置等は、深層学習モデル等のAIモデルを用いて複数の医用画像診断装置のそれぞれに対応する撮像条件を生成する他の例である。
記憶回路10は、複数の医用画像診断装置のそれぞれに対応する(本実施形態では、第1X線CT装置A1、第2X線CT装置A2、第1MRI装置B1、第2MRI装置B2、第1PET装置C1、第2PET装置C2のそれぞれに対応する)AIモデルを記憶する。このモデルは、取得機能120がRISサーバから取得した検査情報(すなわち、患者情報、検査目的、対象の病変、検査部位に関する情報等)を入力し、撮像条件としての個別パラメータを出力する。
なお、上述した各医用画像診断装置に対応するAIモデルは、検査情報を入力データとし、当該検査情報を用いる検査に必要が画像を取得するための個別パラメータを教師データとする複数のトレーニングデータを用いた訓練により生成することができる。
撮像条件生成機能122は、例えば、入力情報として取得機能120が取得した検査情報と、記憶回路10に記憶された各医用画像診断装置に対応するAIモデルとを用いて、個別パラメータを含む撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する。
以上述べた構成によっても、第1の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
(変形例1)
上記各実施形態においては、対象物がタブレット端末1である場合を例として説明した。これに対し、対象物は、タブレット端末1に限定されるものではなく、持ち運び可能で無線通信機能を有するコンピュータであれば良い。例えば、モバイル端末は、スマートフォン等であっても良い。
(変形例2)
上記各実施形態においては、撮像原理、機能、機種、製造メーカ等が異なる複数の医用画像診断装置がX線CT装置、MRI装置、PET装置である場合を例として説明した。これに対し、上記複数の医用画像診断装置は、例えばX線診断装置、PET-CT装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)等のうちの少なくともいずれかを含む構成であってもよい。
(変形例3)
上記各実施形態においては、画像や画質を共通パラメータとし、当該共通パラメータに基づいて個別パラメータを含む撮像条件を医用画像診断装置毎に生成する場合を例示した。これに対し、医用画像診断装置を用いた検査においては、造影剤やその他薬剤など、画像や画質からでは決定できない個別パラメータとしての条件も存在する。
係る個別パラメータとしての条件を設定するために、タブレット端末1は、例えば、検査に使用する医用画像診断装置と同期させる造影剤注入装置(インジェクタ)、心電波形計測器等の外部装置からデータを取得し、共通化されたGUIに表示させる。共通化されたGUIにおいては、外部装置から取得したデータに基づいて、表示される項目(薬剤名、時間等)が制御される。また、注射による薬剤の注入等の外部装置から取得できない個別パラメータについても、共通化されたGUIに表示するようにしてもよい。
この様な構成によれば、画像や画質からでは決定できない個別パラメータについても、共通化されたGUIを用いて統一的に設定することが可能となる。
(変形例4)
上記各実施形態においては、タブレット端末1が撮像条件の生成を実行し、生成された撮像条件を各医用画像診断装置に送信する場合を例とした。これに対し、ネットワーク上にサーバを設け、当該サーバがタブレット端末1が受け付けた入力情報に基づいて撮像条件の生成を実行し、生成された撮像条件を各医用画像診断装置に送信するようにしてもよい。
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、撮像原理、機能、機種、製造メーカ等が異なる複数の医用画像診断装置を使用する際の負担を軽減することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1 タブレット端末
10 記憶回路
12 処理回路
14 入力インタフェース回路
16 通信インタフェース回路
18表示回路
31 CT画像
32 PET画像
33 MRI画像
35b、45b 後方移動ボタン
35f、45f 前方移動ボタン
41、42、43、44 タブ
410、411、412 CT画像
A1 第1X線CT装置
A2 第2X線CT装置
B1 第1MRI装置
B2 第2MRI装置
C1 第1PET装置
C2 第2PET装置

Claims (8)

  1. 複数の医用画像診断装置の撮像条件を生成するための医用情報処理装置であって、
    操作者からの操作による入力情報であって、第1の医用画像診断装置と前記第1の医用画像診断装置とは機能、機種及び撮像原理の少なくともいずれかが異なる第2の医用画像診断装置との間で共通化されたパラメータである共通パラメータを含む前記入力情報に基づいて、前記第1の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第1の生成処理と、前記入力情報に基づいて、前記第2の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第2の生成処理とを実行する生成部と、
    前記第1の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第1の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第1の出力処理と、前記第2の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第2の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第2の出力処理とを実行する出力部と、
    を備える医用情報処理装置。
  2. 前記第1の医用画像診断装置と前記第2の医用画像診断装置とは、撮像原理が少なくとも異なる、請求項1に記載の医用情報処理装置。
  3. 前記入力情報として、少なくとも画像及び画質の入力操作を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記生成部は、入力された前記画像及び画質を含む前記入力情報に基づいて、前記第1の生成処理及び前記第2の生成処理を実行する、
    請求項1又は2に記載の医用情報処理装置。
  4. 表示部に複数の画像又は複数の臨床アプリケーションの一覧を表示させる表示制御部をさらに備え、
    前記入力部は、前記複数の画像の中から選択された画像、又は前記複数の臨床アプリケーションの一覧の中からの選択された臨床アプリケーションに基づいて、前記入力情報としての画像及び画質の入力操作を受け付ける、
    請求項3に記載の医用情報処理装置。
  5. 前記入力情報として、位置決め画像の取得指示を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記生成部は、入力された前記位置決め画像の取得指示に基づいて、前記第1の生成処理及び前記第2の生成処理を実行する、
    請求項1又は2に記載の医用情報処理装置。
  6. 前記生成部は、前記入力情報に含まれる前記共通パラメータを前記第1の医用画像診断装置及び前記第2の医用画像診断装置のそれぞれの個別パラメータに変換する変換テーブルを用いて、前記第1の生成処理及び前記第2の生成処理を実行する、
    請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。
  7. 前記生成部は、少なくとも前記入力情報を入力データとし、前記第1の医用画像診断装置での撮像条件又は前記第2の医用画像診断装置での撮像条件を出力データとするAIモデルを用いて、前記第1の生成処理及び前記第2の生成処理を実行する、
    請求項1乃至5のうちいずれか一項に記載の医用情報処理装置。
  8. 複数の医用画像診断装置と、前記複数の医用画像診断装置の撮像条件を生成するための医用情報処理装置とを備えた医用画像診断システムであって、
    前記医用情報処理装置は、
    操作者からの操作による入力情報であって、第1の医用画像診断装置と前記第1の医用画像診断装置とは機能、機種及び撮像原理の少なくともいずれかが異なる第2の医用画像診断装置との間で共通化されたパラメータである共通パラメータを含む前記入力情報に基づいて、前記第1の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第1の生成処理と、前記入力情報に基づいて、前記第2の医用画像診断装置での撮像条件を生成する第2の生成処理とを実行する生成部と、
    前記第1の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第1の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第1の出力処理と、前記第2の生成処理により生成される撮像条件による撮像を前記第2の医用画像診断装置で実行するために外部に出力する第2の出力処理とを実行する出力部と、を有し、
    前記第1の医用画像診断装置は、前記第1の生成処理により生成される撮像条件による撮像を実行し、
    前記第2の医用画像診断装置は、前記第2の生成処理により生成される撮像条件による撮像を実行する、
    を備える医用画像診断システム。
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