WO2012005023A1 - 医用画像表示システム及びプログラム - Google Patents
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Abstract
異常陰影候補検出装置の検出性能の評価結果を即時に開発側にフィードバックすることにより異常陰影候補検出装置に期待される検出性能の維持を図る。 画像表示装置4の制御部41によれば、操作部42から読影医が病巣領域と判定した領域の位置を含む読影結果情報が入力されると、読影結果情報を画像サーバ3に送信し、読影結果情報及び異常陰影候補検出装置2により検出されたCAD情報に基づいて異常陰影候補検出装置2における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を画像サーバ3に算出させる。そして、算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断し、定められた基準値を満たさないと判断した場合に、異常陰影候補検出装置2の検出性能についての警告情報を通信部44によりまたは表示部43により出力させる。
Description
本発明は、医用画像表示システム及びプログラムに関する。
近年、女性の乳癌の罹患率の上昇に伴い、乳癌検診への関心が高まっている。乳癌検診では、乳房を撮影した医用画像を医師が読影し、異常の有無を診断している。しかしながら、診断を行う読影医の数は不足しており、診断が滞る問題が発生している。
このような問題を改善すべく、診断作業の支援を目的として、医用画像から乳癌等の病変の特徴を示す異常陰影候補を自動的に検出する異常陰影候補検出装置(CAD(Computer-Aided Detection))が開発されている。
また、例えば、特許文献1には、異常陰影候補検出装置の検出性能の定量評価を測定する技術が記載されている。
しかしながら、異常陰影候補検出装置の検出性能の測定結果の利用は学会発表等限定的であり、即時有効活用はできていない。
本発明の課題は、異常陰影候補検出装置の検出性能の評価結果を即時に開発側にフィードバックすることにより異常陰影候補検出装置に期待される検出性能の維持を図ることである。
上記課題を解決するため、本発明の第1の側面によると、
医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示システムであって、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段と、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段と、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段と、
を備える。
医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示システムであって、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段と、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段と、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段と、
を備える。
前記警告出力手段は、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能についての警告情報を通信手段を介して前記異常陰影候補検出装置の開発元のサーバ装置に出力することが好ましい。
前記警告出力手段は、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を前記表示手段により表示出力することが好ましい。
前記算出手段は、前記異常陰影候補検出装置において検出される異常陰影候補の種類毎に検出性能を示す指標値を算出し、
前記判断手段は、前記異常陰影候補の種類毎に前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断し、
前記警告出力手段は、前記異常陰影候補の種類毎に、その検出性能についての警告情報を出力することが好ましい。
前記判断手段は、前記異常陰影候補の種類毎に前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断し、
前記警告出力手段は、前記異常陰影候補の種類毎に、その検出性能についての警告情報を出力することが好ましい。
本発明の第2の側面によると、
プログラムは、
医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示装置に用いられるコンピュータを、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段、
として機能させる。
プログラムは、
医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示装置に用いられるコンピュータを、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段、
として機能させる。
本発明によれば、異常陰影候補検出装置の検出性能の評価結果を即時に開発側にフィードバックすることにより異常陰影候補検出装置に期待される検出性能の維持を図ることができる。
(検出性能評価システム100の構成)
まず、本発明の実施の形態について説明する。
まず、構成を説明する。
図1に、検出性能評価システム100のシステム構成を示す。
検出性能評価システム100は、撮影された医用画像から異常陰影候補を検出し、医用画像とともにその検出結果情報を読影医に提供するとともに、異常陰影候補検出装置の検出性能の評価し、予め定められた基準を満たさない場合に開発元等に警告を行うシステムである。
まず、本発明の実施の形態について説明する。
まず、構成を説明する。
図1に、検出性能評価システム100のシステム構成を示す。
検出性能評価システム100は、撮影された医用画像から異常陰影候補を検出し、医用画像とともにその検出結果情報を読影医に提供するとともに、異常陰影候補検出装置の検出性能の評価し、予め定められた基準を満たさない場合に開発元等に警告を行うシステムである。
図1に示すように、検出性能評価システム100は、医療施設に設置されている施設内システム6と、異常陰影候補検出装置2の開発元のメーカ等に設置されているセンタサーバ7と、を備えて構成されている。
施設内システム6は、画像生成装置1、異常陰影候補検出装置2、画像サーバ3、画像表示装置4、ルータ5がLAN(Local Area Network)等の施設内ネットワークN1により相互にデータ送受信可能に接続されて構成されている。施設内ネットワークN1は、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)規格が適用されている。
なお、各装置の台数は特に限定されない。また、施設内システム6を構成する各装置は、ルータ5を介してインターネットN2に接続される。施設内システム6を構成する装置のうち、少なくとも画像表示装置4は、ルータ5によりインターネットN2を介してセンタサーバ7とデータ送受信可能に接続されている。
施設内システム6は、画像生成装置1、異常陰影候補検出装置2、画像サーバ3、画像表示装置4、ルータ5がLAN(Local Area Network)等の施設内ネットワークN1により相互にデータ送受信可能に接続されて構成されている。施設内ネットワークN1は、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)規格が適用されている。
なお、各装置の台数は特に限定されない。また、施設内システム6を構成する各装置は、ルータ5を介してインターネットN2に接続される。施設内システム6を構成する装置のうち、少なくとも画像表示装置4は、ルータ5によりインターネットN2を介してセンタサーバ7とデータ送受信可能に接続されている。
以下、検出性能評価システム100を構成する各装置について説明する。
画像生成装置1は、人体を撮影し、その撮影画像(医用画像)のデジタルデータを生成するものであり、例えばCR(Computed Radiography)、FPD(Flat Panel Detector)、CT(Computed Tomography)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、カセッテ専用の読取装置、フィルムディジタイザ等のモダリティを適用可能である。本実施形態では、画像生成装置1として、左右乳房のX線撮影を行う乳房専用のCRを適用し、乳房画像のデータが生成されるものとする。
画像生成装置1は、人体を撮影し、その撮影画像(医用画像)のデジタルデータを生成するものであり、例えばCR(Computed Radiography)、FPD(Flat Panel Detector)、CT(Computed Tomography)、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、カセッテ専用の読取装置、フィルムディジタイザ等のモダリティを適用可能である。本実施形態では、画像生成装置1として、左右乳房のX線撮影を行う乳房専用のCRを適用し、乳房画像のデータが生成されるものとする。
なお、画像生成装置1は、上述したDICOM規格に準拠した装置であり、生成した医用画像に付帯させる各種情報、例えば、患者情報や検査情報を外部から入力可能であるとともに、自動生成することもできる。患者情報には、患者を識別するための患者識別情報(例えば、患者ID)、患者の名前、性別、生年月日等の情報が含まれる。検査情報は、検査を識別するための検査識別情報(例えば、検査ID)、検査日、検査条件(検査部位、側性(左、右)、方向(例えば、上下方向(CC)、斜位方向(MLO))、モダリティ種等の情報が含まれる。画像生成装置1は、生成された医用画像に上記患者情報や検査情報、画像を識別するためのUID(Unique ID)等をヘッダ情報として付加して施設内ネットワークN1を介して異常陰影候補検出装置2及び画像サーバ3へ送信する。なお、画像生成装置1がDICOM規格に準拠していない場合には、図示しないDICOM変換装置を用いて付帯情報を画像生成装置1に入力させることも可能である。
異常陰影候補検出装置(CAD)2は、画像生成装置1から供給される医用画像の画像解析を行って異常陰影候補の検出処理を行うコンピュータである。異常陰影候補検出装置2は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶部、LANカード等の通信部を備える。異常陰影候補検出装置2の記憶部には、異常陰影の種類に応じた検出アルゴリズムの検出プログラムが記憶されている。例えば、腫瘤陰影候補の検出プログラム、微小石灰化クラスタ陰影候補の検出プログラム等が記憶されている。異常陰影候補検出装置2のCPUは、記憶部に記憶された検出プログラムとの協働により、通信部を介して入力された各医用画像から乳房画像における腫瘤、微小石灰化クラスタ等の異常陰影候補の領域を検出する。
異常陰影候補の検出アルゴリズムとしては、公知のものを適用可能である。例えば、乳房画像における腫瘤陰影候補のアルゴリズムとしては、特開平10-91758号公報に開示されているアイリスフィルタを用いた手法や、ラプラシアンフィルタを用いた手法(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J76-D-II,no.2,pp.241-249,1993)等が適用可能である。また、微小石灰化クラスタ陰影候補の検出アルゴリズムとしては、例えばモルフォルジーフィルタ(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J71-D-II,no.7,pp.1170-1176,1992)、ラプラシアンフィルタ(電気情報通信学会論文誌(D-II),Vol.J71-D-II,no.10,pp.1994-2001,1998)、3重リングフィルタ等を用いた方法等を適用可能である。
異常陰影候補検出装置2は、上記検出アルゴリズムによる異常陰影候補の検出処理が終了すると、異常陰影候補の種類毎に、異常陰影候補の検出結果情報(以下、CAD情報と呼ぶ)を生成する。CAD情報は、検出対象の異常陰影候補の種類の情報、異常陰影候補の検出の有無、検出された異常陰影候補の数、検出された各異常陰影候補の領域(輪郭)の位置情報等が含まれる。そして、異常陰影候補検出装置2は、生成されたCAD情報に検出元の医用画像のヘッダ情報を付加して通信部により画像サーバ3に送信する。
画像サーバ3は、CPU、RAM、HDD等の記憶部、LANカード等の通信部を備えたコンピュータである。画像サーバ3の記憶部には、画像DB(Data Base)351が備えられている。画像サーバ3は、画像生成装置1から受信された医用画像と、異常陰影候補検出装置2から受信された当該医用画像についてのCAD情報と、画像表示装置4から受信された当該医用画像についての読影結果情報とを対応付けて記憶し、その入出力を管理する。
例えば、画像DB351は、画像DB351に記憶されている各医用画像に関する管理情報を格納する画像管理テーブルを有している。画像管理テーブルには、各医用画像についての管理情報が1レコードとして格納される。管理情報には、UID、患者情報、検査情報、異常陰影候補の種類毎のCAD情報、病巣の種類毎の読影結果情報、ファイル情報(医用画像のファイル名、ファイル格納場所、更新日付、ファイルサイズ等)が含まれる。
画像サーバ3において、画像生成装置1からの医用画像が受信されると、受信された医用画像が画像DB351に格納されるとともに、受信された医用画像のヘッダ情報に基づいて管理情報が作成され、画像管理テーブルに格納される。また、異常陰影候補検出装置2からのCAD情報又は画像表示装置4からの読影結果情報が受信されると、画像管理テーブルからCAD情報又は読影結果情報とUIDが一致するレコードが検索され、検索されたレコードにCAD情報又は読影結果情報が追加書き込みされる。このようにして、画像DB351には、医用画像と、当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報と、当該医用画像についての読影結果情報とが対応付けて検索可能に記憶される。
画像サーバ3において、画像生成装置1からの医用画像が受信されると、受信された医用画像が画像DB351に格納されるとともに、受信された医用画像のヘッダ情報に基づいて管理情報が作成され、画像管理テーブルに格納される。また、異常陰影候補検出装置2からのCAD情報又は画像表示装置4からの読影結果情報が受信されると、画像管理テーブルからCAD情報又は読影結果情報とUIDが一致するレコードが検索され、検索されたレコードにCAD情報又は読影結果情報が追加書き込みされる。このようにして、画像DB351には、医用画像と、当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報と、当該医用画像についての読影結果情報とが対応付けて検索可能に記憶される。
また、画像サーバ3は、算出手段として、画像表示装置4からの要求に応じて画像DB351に格納されている情報に基づき異常陰影候補検出装置2の検出性能を示す指標値を算出する。
画像表示装置4は、読影医の操作により選択された読影対象の医用画像及びこれに対応するCAD情報を画像サーバ3から取得して表示する。また、画像サーバ3とともに、異常陰影候補検出装置2の検出性能の評価を行う医用画像表示システムを構成する。
図2に、画像表示装置4の機能構成例を示す。
図2に示すように、画像表示装置4は、制御部41、操作部42、表示部43、通信部44、記憶部45を備えて構成され、各部はバス46により接続されている。
図2に示すように、画像表示装置4は、制御部41、操作部42、表示部43、通信部44、記憶部45を備えて構成され、各部はバス46により接続されている。
制御部41は、CPU、RAM等により構成される。制御部41のCPUは、記憶部45に記憶されているシステムプログラムや処理プログラム等の各種プログラムを読み出してRAMに展開し、展開されたプログラムに従って各種処理を実行する。
例えば、制御部41は、後述する医用画像表示処理を実行する。
例えば、制御部41は、後述する医用画像表示処理を実行する。
操作部42は、文字入力キー、数字入力キー、及び各種機能キー等を備えたキーボードと、マウス等のポインティングデバイスを備えて構成され、キーボードで押下操作されたキーの押下信号とマウスによる操作信号とを、入力信号として制御部41に出力する。
表示部43は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等のモニタを備えて構成されており、制御部41から入力される表示信号の指示に従って、各種画面を表示する。
通信部44は、ネットワークカード等により構成され、施設内ネットワークN1やインターネットN2を介して外部機器との間でデータの送受信を行う。
記憶部45は、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体の不揮発性メモリ等で構成されている。記憶部45には、前述のように各種プログラムが記憶されている。また、記憶部45には、医用画像を診断に適した画質に調整するための画像処理パラメータ(階調処理に用いる階調曲線を定義したルックアップテーブル、周波数処理の強調度等)等を記憶している。
また、記憶部45には、検出感度評価テーブル451、FP数(偽陽性数)評価テーブル452、警告情報テーブル453が記憶されている。
検出感度評価テーブル451には、図3に示すように、異常陰影候補検出装置2で検出される異常陰影候補(病変)の種類毎に、期待される検出感度の基準値の範囲(図3において○が対応付けられた範囲)が格納されているとともに、基準値を満たさない場合の検出感度に応じた警告先及び警告内容を識別するための警告番号が格納されている。
FP数評価テーブル452には、図4に示すように、異常陰影候補検出装置2で検出される異常陰影候補(病変)の種類毎に、期待されるFP数(1画像当たりのFP数)の基準値の範囲(図4において○が対応付けられた範囲)が格納されているとともに、基準値を満たさない場合のFP数に応じた警告先及び警告内容を識別するための警告番号が格納されている。
警告情報テーブル453には、図5に示すように、警告番号と、警告情報とが対応付けて格納されている。
検出感度評価テーブル451には、図3に示すように、異常陰影候補検出装置2で検出される異常陰影候補(病変)の種類毎に、期待される検出感度の基準値の範囲(図3において○が対応付けられた範囲)が格納されているとともに、基準値を満たさない場合の検出感度に応じた警告先及び警告内容を識別するための警告番号が格納されている。
FP数評価テーブル452には、図4に示すように、異常陰影候補検出装置2で検出される異常陰影候補(病変)の種類毎に、期待されるFP数(1画像当たりのFP数)の基準値の範囲(図4において○が対応付けられた範囲)が格納されているとともに、基準値を満たさない場合のFP数に応じた警告先及び警告内容を識別するための警告番号が格納されている。
警告情報テーブル453には、図5に示すように、警告番号と、警告情報とが対応付けて格納されている。
図1に戻り、ルータ5は、院内ネットワークN1とインターネットN2をはじめとする外部ネットワークとを接続する。
センタサーバ7は、CPU、RAM、HDD等の記憶部、ネットワークカード等の通信部を備えたコンピュータである。センタサーバ7は、異常陰影候補検出装置2の開発元に設けられたサーバ装置である。センタサーバ7は、インターネットN2を介して医療施設に設置されている画像表示装置4とデータ送受信可能であり、画像表示装置4から送信された、異常陰影候補検出装置2に関する警告情報のログをHDDに記憶する。
(検出性能評価システム100の動作)
次に、検出性能評価システム100の動作について説明する。
図6に、画像表示装置4により実行される医用画像表示処理のフローチャートを示す。医用画像表示処理は、制御部41と記憶部45に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
次に、検出性能評価システム100の動作について説明する。
図6に、画像表示装置4により実行される医用画像表示処理のフローチャートを示す。医用画像表示処理は、制御部41と記憶部45に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
まず、操作部42の操作により読影対象の医用画像の選択が行われる(ステップS1)。具体的には、操作部42による操作に応じて、表示部43に、医用画像の検索画面が表示される。検索画面において操作部42により検索条件(患者ID、検査部位、側性等)が入力されると、入力された検索条件及び検索要求が通信部44により画像サーバ3に送信される。画像サーバ3においては、画像DB351の画像管理テーブルから検索条件に合致した医用画像の管理情報が検索され、検索条件に合致した医用画像のリストデータが作成されて画像表示装置4に送信される。画像表示装置4においては、通信部44によりリストデータが受信されると、当該リストデータに基づく画像選択画面が表示部43に表示される。画像選択画面は、例えば、検査ID、患者ID、患者氏名、検査日、モダリティ種、検査部位、側性、方向等の項目を有するリストが検査単位で表示され、表示部43への表示対象とする医用画像を操作部42を介して選択可能な構成となっている。読影医は、操作部42の操作により読影対象の医用画像を選択する。
読影対象の医用画像が選択されると、選択された読影対象の医用画像の取得要求が通信部44により画像サーバ3に送信され、読影対象の医用画像及び当該医用画像のCAD情報が画像サーバ3から取得される(ステップS2)。画像サーバ3においては、読影対象の医用画像の取得要求が受信されると、要求された読影対象の医用画像及び当該医用画像に対応するCAD情報が医用画像DB351から検索されて読み出され、画像表示装置4に送信される。
読影対象の医用画像及びCAD情報が取得されると、取得された医用画像が表示されたビューア画面431が表示部43に表示される(ステップS3)。ビューア画面431には、読影対象の医用画像が表示されるとともに、CAD結果の表示、即ち、異常陰影候補検出装置2により検出された異常陰影候補の領域の表示を指示するためのCAD結果ボタン等が表示される。
操作部42によりCAD結果ボタンが押下されると、ステップS2で受信されたCAD情報に含まれる異常陰影候補領域の位置情報に基づいて、表示部43のビューア画面431に表示されている医用画像上に異常陰影候補領域を示すマークM1(図示せず)が表示される(ステップS4)。
マークM1は、CADにより検出された異常陰影候補領域を示す情報であり、異常陰影候補領域の代表点(例えば、重心等)を示す○や矢印等の記号や、異常陰影候補領域を線で表した描画情報等が含まれる。
マークM1は、CADにより検出された異常陰影候補領域を示す情報であり、異常陰影候補領域の代表点(例えば、重心等)を示す○や矢印等の記号や、異常陰影候補領域を線で表した描画情報等が含まれる。
次いで、操作部42の操作に応じて読影医による読影結果情報の入力が行われ、RAMに記憶される(ステップS5)。
ステップS5において、読影結果の入力は、例えば以下のようにして行われる。
操作部42によりビューア画面431に表示されている医用画像上から読影医が病巣の疑いがあると判定した病巣領域が指定されると、図7Aに示すように、表示された医用画像上に、病巣領域であることを示すマークM2が表示される。病巣領域は、操作部42のマウス等によりクリックする等により指定することができる。マークM2は、読影医が指定した病巣領域を示す情報であり、病巣領域の代表点(例えば、重心等)を示す○や矢印等の記号や、指定された病巣領域を線で表した描画情報等が含まれる。また、ビューア画面431には、指定された病巣領域に関する所見を入力するための入力欄432が表示される。入力欄432には、まず、図7Aに示すように、指定された領域の病巣の種類(例えば、微小石灰化クラスタ、腫瘤(腫瘤については、さらに、FAD、ディストーション))を選択するためのチェックボックスが表示され、操作部42により病巣の種類にチェックが入力されると、図7Bに示すように、チェックされた病巣の種類に応じて、病巣領域の所見(特徴(微小円形、淡く不明瞭、多形性、・・・)、カテゴリー等)を選択するためのチェックボックスが表示される。図7A、図7Bは、微小石灰化クラスタの所見を入力するための入力欄432を一例として示している。
入力された読影結果情報は、病巣の種類毎にまとめられ、病巣の種類毎の読影結果情報が生成される。読影結果情報には、病巣の種類の情報、その病巣と判定された病巣領域の数、各病巣領域の位置情報及び所見等が含まれる。
ステップS5において、読影結果の入力は、例えば以下のようにして行われる。
操作部42によりビューア画面431に表示されている医用画像上から読影医が病巣の疑いがあると判定した病巣領域が指定されると、図7Aに示すように、表示された医用画像上に、病巣領域であることを示すマークM2が表示される。病巣領域は、操作部42のマウス等によりクリックする等により指定することができる。マークM2は、読影医が指定した病巣領域を示す情報であり、病巣領域の代表点(例えば、重心等)を示す○や矢印等の記号や、指定された病巣領域を線で表した描画情報等が含まれる。また、ビューア画面431には、指定された病巣領域に関する所見を入力するための入力欄432が表示される。入力欄432には、まず、図7Aに示すように、指定された領域の病巣の種類(例えば、微小石灰化クラスタ、腫瘤(腫瘤については、さらに、FAD、ディストーション))を選択するためのチェックボックスが表示され、操作部42により病巣の種類にチェックが入力されると、図7Bに示すように、チェックされた病巣の種類に応じて、病巣領域の所見(特徴(微小円形、淡く不明瞭、多形性、・・・)、カテゴリー等)を選択するためのチェックボックスが表示される。図7A、図7Bは、微小石灰化クラスタの所見を入力するための入力欄432を一例として示している。
入力された読影結果情報は、病巣の種類毎にまとめられ、病巣の種類毎の読影結果情報が生成される。読影結果情報には、病巣の種類の情報、その病巣と判定された病巣領域の数、各病巣領域の位置情報及び所見等が含まれる。
読影結果情報が入力されると、通信部44により画像サーバ3に読影結果情報が送信され、画像サーバ3に対し、異常陰影候補検出装置2における異常陰影候補の検出性能を示す指標値の算出が要求される(ステップS6)。
ステップS6においては、まず、ステップS5で入力された読影結果情報に医用画像(読影対象の医用画像)のヘッダ情報が付加されて通信部44により画像サーバ3に送信される。そして、画像サーバ3に対し、検出性能を示す指標値の算出が要求される。
画像サーバ3においては、画像表示装置4から読影結果情報及び検出性能を示す指標値の算出要求が受信されると、CPUとプログラムとの協働により、受信された読影結果情報が医用画像に対応付けて画像DB351に格納される。そして、画像DB351に格納されている情報に基づいて、異常陰影候補検出装置2の検出性能を評価するための指標値が算出される。異常陰影候補検出装置2の検出性能を示す指標値としては、検出感度、FP数(FP数/画像;1画像当たりのFP数)を用いることができる。検出感度としては、例えば、以下の(式1)に示す症例単位(検査単位)の検出感度、(式2)に示す画像単位の検出感度、(式3)に示す病巣単位の検出感度の何れかを用いることができる。また、FP数としては、(式4)に示す式の値を用いることができる。
(式1) 検出感度=(症例内の病巣領域のうち少なくとも1箇所、CADが検出できた症例数)÷(病巣領域が存在する症例数)
(式2) 検出感度=(画像内の病巣領域のうち少なくとも1箇所、CADが検出できた画像数)÷(病巣領域が存在する画像数)
(式3) 検出感度=(CADが検出できた病巣領域数)÷(存在する病巣領域数)
(式4) FP数/画像=(読影医が1箇所も指定しなかった症例群に発生したCAD検出候補数)÷(読影医が1箇所も指定しなかった症例群の画像枚数)
ステップS6においては、まず、ステップS5で入力された読影結果情報に医用画像(読影対象の医用画像)のヘッダ情報が付加されて通信部44により画像サーバ3に送信される。そして、画像サーバ3に対し、検出性能を示す指標値の算出が要求される。
画像サーバ3においては、画像表示装置4から読影結果情報及び検出性能を示す指標値の算出要求が受信されると、CPUとプログラムとの協働により、受信された読影結果情報が医用画像に対応付けて画像DB351に格納される。そして、画像DB351に格納されている情報に基づいて、異常陰影候補検出装置2の検出性能を評価するための指標値が算出される。異常陰影候補検出装置2の検出性能を示す指標値としては、検出感度、FP数(FP数/画像;1画像当たりのFP数)を用いることができる。検出感度としては、例えば、以下の(式1)に示す症例単位(検査単位)の検出感度、(式2)に示す画像単位の検出感度、(式3)に示す病巣単位の検出感度の何れかを用いることができる。また、FP数としては、(式4)に示す式の値を用いることができる。
(式1) 検出感度=(症例内の病巣領域のうち少なくとも1箇所、CADが検出できた症例数)÷(病巣領域が存在する症例数)
(式2) 検出感度=(画像内の病巣領域のうち少なくとも1箇所、CADが検出できた画像数)÷(病巣領域が存在する画像数)
(式3) 検出感度=(CADが検出できた病巣領域数)÷(存在する病巣領域数)
(式4) FP数/画像=(読影医が1箇所も指定しなかった症例群に発生したCAD検出候補数)÷(読影医が1箇所も指定しなかった症例群の画像枚数)
上記(式1)~(式4)は、異常陰影候補領域の種類別(ここでは、微小石灰化クラスタと腫瘤)に算出される。
微小石灰化クラスタの検出感度として(式1)を用いる場合、画像サーバ3は、具体的には、まず画像DB351から、撮影部位が乳房であって、病巣の種類が微小石灰化クラスタの読影結果情報が対応付けられている画像(読影医により微小石灰化クラスタと判定された病巣領域が存在する画像)を含む検査を抽出し、その数をカウントする。このカウント数をAとする。次いで、画像サーバ3は、抽出された検査群のうち、異常陰影候補の種類が微小石灰化クラスタであって少なくとも一つの位置情報が読影結果情報に含まれる位置情報と一致するCAD情報が対応付けられている画像(読影医の指定した病巣領域のうち少なくとも1箇所はCADで検出できた画像)を抽出し、その検査数をカウントする。このカウント数をBとする。そして、B/Aを異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタの検出感度として出力する。腫瘤陰影の検出感度についても同様に算出することができる。
微小石灰化クラスタの検出感度として(式1)を用いる場合、画像サーバ3は、具体的には、まず画像DB351から、撮影部位が乳房であって、病巣の種類が微小石灰化クラスタの読影結果情報が対応付けられている画像(読影医により微小石灰化クラスタと判定された病巣領域が存在する画像)を含む検査を抽出し、その数をカウントする。このカウント数をAとする。次いで、画像サーバ3は、抽出された検査群のうち、異常陰影候補の種類が微小石灰化クラスタであって少なくとも一つの位置情報が読影結果情報に含まれる位置情報と一致するCAD情報が対応付けられている画像(読影医の指定した病巣領域のうち少なくとも1箇所はCADで検出できた画像)を抽出し、その検査数をカウントする。このカウント数をBとする。そして、B/Aを異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタの検出感度として出力する。腫瘤陰影の検出感度についても同様に算出することができる。
微小石灰化クラスタの検出感度として(式2)を用いる場合、画像サーバ3は、具体的には、まず画像DB351から、撮影部位が乳房であって、病巣の種類が微小石灰化クラスタの読影結果情報が対応付けられている画像(読影医により微小石灰化クラスタと指定された病巣領域が存在する画像)を抽出し、その数をカウントする。このカウント数をCとする。次いで、画像サーバ3は、抽出された画像群のうち、異常陰影候補の種類が微小石灰化クラスタであって、少なくとも一つの位置情報が読影結果情報と一致するCAD情報が対応付けられている画像(読影医の指定した注目領域のうち少なくとも1箇所はCADで検出できた画像)を抽出し、その数をカウントする。このカウント数をDとする。そして、D/Cを異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタの検出感度として出力する。腫瘤陰影の検出感度についても同様に算出することができる。
微小石灰化クラスタの検出感度として(式3)を用いる場合、画像サーバ3は、具体的には、まず画像DB351から、撮影部位が乳房であって、病巣の種類が微小石灰化クラスタの読影結果情報が対応付けられている画像を抽出し、抽出された各画像において、対応する読影結果情報に含まれる位置情報の数をカウントし、その合計数をEとする。次いで、画像サーバ3は、抽出された各画像に対応するCAD情報において、異常陰影候補の種類が微小石灰化クラスタであってその位置情報がその画像の読影結果情報に含まれる位置情報と一致する数(CADにより検出された異常陰影候補領域であって読影医により病巣領域と判定された領域と一致した領域の数)をカウントし、その合計数をFとする。そして、F/Eを異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタの検出感度として出力する。腫瘤陰影の検出感度についても同様に算出することができる。
また、検出アルゴリズムの1画像当たりのFP数を算出(式4)する場合、画像サーバ3は、具体的には、まず画像DB351から、撮影部位が乳房であって、異常所見を意味する読影結果情報が対応付けられている画像を含まない検査(症例)を抽出し、抽出された各検査に含まれる画像数の合計を算出する。これをGとする。次いで、画像サーバ3は、抽出された検査群に含まれる各画像に対応する、異常陰影候補の種類が微小石灰化クラスタであるCAD情報に含まれる位置情報の数をカウントし、各画像のカウント数を合計する。これをHとする。そしてH/Gを異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタのFP数として出力する。腫瘤のFP数についても同様に算出することができる。
微小石灰化クラスタ、腫瘤のそれぞれについての検出性能を示す指標値(検出感度及びFP数)の算出が終了すると、画像サーバ3は、算出結果を通信部により画像表示装置4に送信する。
画像表示装置4においては、通信部44により画像サーバ3から異常陰影候補検出装置2における微小石灰化クラスタ及び腫瘤についての検出性能を示す指標値(検出感度及びFP数)が受信されると、受信された指標値に基づいて異常陰影候補検出装置2の各検出アルゴリズムについての性能評価が行われる(ステップS7)。性能評価は、検出感度とFP数のそれぞれに基づいて行われる。検出感度に基づく評価においては、記憶部45に記憶されている検出感度評価テーブル451が参照され、受信された指標値が、その異常陰影候補の検出について期待される基準を満たすか否かの評価が行われる。FP数に基づく評価においては、記憶部45に記憶されているFP数評価テーブル452が参照され、受信された指標値が、その異常陰影候補の検出について期待される基準を満たすか否かの評価が行われる。
性能評価の結果、検出感度とFP数の双方について期待されている基準を満たしていると判断されると(ステップS8;YES)、処理はステップS12に移行する。
性能評価の結果、検出感度とFP数の少なくとも何れかが期待されている基準を満たしていないと判断されると(ステップS8;NO)、開発元に異常陰影候補検出装置2の性能が基準を満たしていないことを通知するための警告情報が作成され、通信部44によりセンタサーバ7へ送信(出力)される(ステップS9)。
警告情報としては、FP数評価テーブル452に示すように、指標値の大小にかかわらず一律に同じ警告情報としてもよいし、検出感度評価テーブル451に示すように、指標値に応じた複数のパターンを用意しておくこととしてもよい。 FP数についての警告が必要である場合には、CADの検出性能が期待通りに発揮できていない旨を警告するメッセージ、該当する検出アルゴリズム名(異常陰影候補の種類)、FP数等が警告情報として送信(出力)される。例えば、「CADのFP数が想定値から大幅に外れています。アルゴリズム=石灰化、1画像あたりのFP数=a個です。速やかに現地の状況を確認してください」等のメッセージが送信される。
検出感度について警告1が必要である場合には、CADの検出性能が期待値を大幅に下回る旨を警告するメッセージ、該当する検出アルゴリズム名(異常陰影候補の種類)、検出感度等が警告情報として送信される。例えば、「CADの検出感度が想定値を大幅に下回ります。アルゴリズム=石灰化、検出感度=b%です。速やかに現地の状況を確認してください」等のメッセージが送信される。
検出感度について警告2が必要である場合には、CADの検出性能が期待どおりに発揮できていない旨を警告するメッセージ、該当する検出アルゴリズム名(異常陰影候補の種類)、検出感度等が警告情報として送信される。例えば、「CAD感度が想定値を若干下回ります。アルゴリズム=石灰化、検出感度=b%です。現地の状況確認を推奨します」等のメッセージが送信される。
検出感度について警告1が必要である場合には、CADの検出性能が期待値を大幅に下回る旨を警告するメッセージ、該当する検出アルゴリズム名(異常陰影候補の種類)、検出感度等が警告情報として送信される。例えば、「CADの検出感度が想定値を大幅に下回ります。アルゴリズム=石灰化、検出感度=b%です。速やかに現地の状況を確認してください」等のメッセージが送信される。
検出感度について警告2が必要である場合には、CADの検出性能が期待どおりに発揮できていない旨を警告するメッセージ、該当する検出アルゴリズム名(異常陰影候補の種類)、検出感度等が警告情報として送信される。例えば、「CAD感度が想定値を若干下回ります。アルゴリズム=石灰化、検出感度=b%です。現地の状況確認を推奨します」等のメッセージが送信される。
なお、警告情報としては、例えば、警告の内容を示す電子メールを作成し、予め定められた所定の電子メールアドレス(例えば、センタサーバ7の管理下にある開発者の電子メールアドレス)に作成された電子メールを送信することとしてもよい。
次いで、性能評価の結果に基づいて、読影医への警告が必要であるか否かが判断される(ステップS10)。具体的には、検出感度評価テーブル451が参照され、検出感度の指標値に読影医への警告が対応付けられているか否かにより判断される。読影医への警告が必要ではないと判断されると(ステップS10;NO)、処理はステップS12に移行する。読影医への警告が必要であると判断されると(ステップS10;YES)、読影医への警告情報が表示部43に警告情報が表示され(ステップS11)、処理はステップS12に移行する。読影医への警告情報は、図3の検出感度評価テーブル451に示すように、指標値が基準を大幅に下回っている場合に表示される。指標値が基準より極端に低い場合、CADの検出不足が考えられるとともに、病巣と判定する必要のない領域を読影医が病巣として指定しすぎているという他の原因も考えられる。そこで、どのような原因によりこのような指標値となっているかを調査する必要があるので、その旨を読影医に通知する。例えば、「CAD検出性能が弊社想定値を下回っております。弊社担当による調査をさせていただきます。ご面談をお願いすることがあるかと思います。」等のメッセージが表示部43に表示される。例えば、ビューア画面431にポップアップ表示される。
ステップS12においては、カテゴリー5の異常陰影候補の検出漏れが発生したか否かが判断される(ステップS12)。ステップS12においては、具体的には、操作部42から入力された読影結果情報にカテゴリー5と入力された病巣領域が存在し、かつ、ステップS2において取得されたCAD情報にこのカテゴリー5の病巣領域と位置情報が一致するCAD情報が存在しなかった場合、カテゴリー5の検出漏れが発生したと判断される。
ここで、カテゴリー1は異常なし、カテゴリー2は良性、カテゴリー3は良性(しかし悪性を否定できず)、カテゴリー4は悪性の疑いあり、カテゴリー5は悪性、を示す指標である。即ち、カテゴリー5は、読影医がほぼ間違いなく悪性であると断定した領域であり、この領域を異常陰影候補として検出できないことは、異常陰影候補検出装置2がほとんどその機能を発揮できていない可能性が大きく、早期に異常陰影候補検出装置2の検出アルゴリズムや動作を見直す必要がある。
ここで、カテゴリー1は異常なし、カテゴリー2は良性、カテゴリー3は良性(しかし悪性を否定できず)、カテゴリー4は悪性の疑いあり、カテゴリー5は悪性、を示す指標である。即ち、カテゴリー5は、読影医がほぼ間違いなく悪性であると断定した領域であり、この領域を異常陰影候補として検出できないことは、異常陰影候補検出装置2がほとんどその機能を発揮できていない可能性が大きく、早期に異常陰影候補検出装置2の検出アルゴリズムや動作を見直す必要がある。
カテゴリー5の異常陰影候補の検出漏れが発生していないと判断されると(ステップS12;NO)、医用画像表示処理は終了する。カテゴリー5の異常陰影候補の検出漏れが発生したと判断されると(ステップS12;YES)、開発元に異常陰影候補検出装置2でカテゴリー5の検出漏れが発生した旨を通知するための警告情報が作成され、通信部44によりセンタサーバ7へ送信される(ステップS13)。警告情報としては、例えば、「カテゴリー5の検出漏れが発生しました。アルゴリズム=石灰化。信頼を失いかねない結果であるため直ちに調査してください」等のメッセージが送信される。なお、警告情報としては、例えば、警告の内容を示す電子メールを作成し、予め設定されている所定のメールアドレス(例えば、センタサーバ7の管理下にある開発者の電子メールアドレス)に作成された電子メールを送信することとしてもよい。警告情報の送信が終了すると、医用画像表示処理は終了する。
センタサーバ7においては、画像表示装置4から警告情報が受信されると、警告情報の受信日時、警告情報の内容等の警告情報のログが記憶部45に記憶される。開発元は、定期的にログを確認することで、新たなログが追加された場合に、直ちに警告情報の内容に応じた対処を行うことが可能となる。
センタサーバ7において、警告の内容を示す電子メールが受信されると、受信された電子メールが受信日時、電子メールアドレス等に対応付けて記憶されるとともに、電子メールアドレス宛に配信される。開発元は、配信された電子メール確認することで、直ちに警告情報の内容に応じた対処を行うことが可能となる。
センタサーバ7において、警告の内容を示す電子メールが受信されると、受信された電子メールが受信日時、電子メールアドレス等に対応付けて記憶されるとともに、電子メールアドレス宛に配信される。開発元は、配信された電子メール確認することで、直ちに警告情報の内容に応じた対処を行うことが可能となる。
以上説明したように、画像表示装置4の制御部41によれば、操作部42から読影医が病巣領域と判定した領域の位置を含む読影結果情報が入力されると、読影結果情報を画像サーバ3に送信し、読影結果情報及び異常陰影候補検出装置2により検出されたCAD情報に基づいて異常陰影候補検出装置2における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を画像サーバ3に算出させる。そして、算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断し、定められた基準値を満たさないと判断した場合に、異常陰影候補検出装置2の検出性能についての警告情報を通信部44によりまたは表示部43により出力させる。
従って、異常陰影候補検出装置2に対して期待される検出性能を満たしていない場合に警告が出力されるので、異常陰影候補検出装置2の検出性能の評価結果を即時に開発元にフィードバックし、開発元が警告の内容に応じた対処を行うことが可能となる。その結果、異常陰影候補検出装置2に対して期待される検出性能の維持を図ることが可能となる。
また、警告情報を通信部44を介して異常陰影候補検出装置2の開発元のサーバ装置に出力することで、開発元が警告の内容に応じた対処を直ちに行うことが可能となる。また、警告情報を表示部43にも表示することで、読影医に異常陰影候補検出装置2が期待される検出性能を満たしていないことを認識させることができる。
また、異常陰影候補の種類毎に検出性能についての警告情報を出力することで、開発元が、異常陰影候補検出装置2において検出可能な異常陰影候補のうち、どの種類の異常陰影候補についての検出性能が期待される基準値を満たしていないかを容易に特定することが可能となる。
なお、上記実施の形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態においては、医用画像表示システムを構成する各機能のうち、医用画像、CAD情報及び読影結果情報を対応付けて記憶するとともに異常陰影候補検出装置2の検出性能を示す指標値を算出する機能を画像サーバ3に設け、医用画像を表示するとともに、指標値に基づいて検出性能を評価し、基準を満たさない場合に警告を出力する機能を画像表示装置4に設けることとしたが、これに限定されない。例えば、一つのコンピュータ装置に双方の装置の機能を実行するためのプログラム(異常陰影候補検出装置2の検出性能の算出プログラム、医用画像表示処理の実行プログラム)を搭載(ROMやHDD等に記憶)し、この一つのコンピュータ装置により医用画像表示システムの機能を実現することとしてもよい。また、医用画像表示システムとしての機能の他、異常陰影候補を検出する異常陰影候補検出装置2の機能を一つの装置に一体的に備える構成としてもよい。
また、例えば、上記実施の形態においては、読影が行われて読影結果が入力される毎に異常陰影候補検出装置2の検出性能の評価を行い、基準を満たしていない場合は警告を行うこととして説明したが、検出性能の評価を行うタイミングは、これに限定されない。例えば、所定時刻の到来時に行う等、定期的に行うこととしてもよい。
また、上記の検出性能の評価方法は、一例であり、他の手法により評価を行うこととしてもよい。
また、上記実施の形態においては、乳房画像を例として説明したが、部位は乳房に限定されない。
また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としてハードディスクや半導体の不揮発性メモリ等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。
その他、検出性能評価システムを構成する各装置の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
なお、明細書、請求の範囲、図面及び要約を含む2010年7月7日に出願された日本特許出願No.2010-154455号の全ての開示は、そのまま本出願の一部に組み込まれる。
医療の分野で使用されるシステムであって、異常陰影候補検出装置を備えるシステムにおいて利用可能性がある。
100 検出性能評価システム
1 画像生成装置
2 異常陰影候補検出装置
3 画像サーバ
351 画像DB
4 画像表示装置
41 制御部
42 操作部
43 表示部
44 通信部
45 記憶部
46 バス
1 画像生成装置
2 異常陰影候補検出装置
3 画像サーバ
351 画像DB
4 画像表示装置
41 制御部
42 操作部
43 表示部
44 通信部
45 記憶部
46 バス
Claims (5)
- 医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示システムであって、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段と、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段と、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段と、
を備える医用画像表示システム。 - 前記警告出力手段は、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能についての警告情報を通信手段を介して前記異常陰影候補検出装置の開発元のサーバ装置に出力する請求項1に記載の医用画像表示システム。
- 前記警告出力手段は、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を前記表示手段により表示出力する請求項1又は2に記載の医用画像表示システム。
- 前記算出手段は、前記異常陰影候補検出装置において検出される異常陰影候補の種類毎に検出性能を示す指標値を算出し、
前記判断手段は、前記異常陰影候補の種類毎に前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断し、
前記警告出力手段は、前記異常陰影候補検出装置の異常陰影候補の種類毎に、その検出性能についての警告情報を出力する請求項1~3の何れか一項に記載の医用画像表示システム。 - 医用画像及び異常陰影候補検出装置により当該医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報を表示手段に表示する医用画像表示装置に用いられるコンピュータを、
前記表示手段に表示された医用画像の読影結果情報を入力するための操作手段、
前記操作手段から入力された読影結果情報を前記医用画像及び前記医用画像から検出された異常陰影候補の検出結果情報に対応付けて記憶する記憶手段、
前記記憶手段に記憶されている医用画像の検出結果情報及び読影結果情報に基づいて、前記異常陰影候補検出装置における異常陰影候補の検出性能を示す指標値を算出する算出手段、
前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たすか否かを判断する判断手段、
前記判断手段により前記算出された指標値が予め定められた基準値を満たさないと判断された場合に、前記異常陰影候補検出装置の検出性能についての警告情報を出力する警告出力手段、
として機能させるためのプログラム。
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