JP2021047899A - 画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示システムにおいて、低コストで導入でき、かつ導入後の維持管理を容易にする。【解決手段】サーバーは、画像データをレンダリングして初期表示用画像を生成し初期表示画像をクライアント端末へ送信しクライアント端末へ画像データを送信するサーバー側ハードウェアプロセッサーを備え、画像データをレンダリングして初期表示用画像を生成する場合には画像データの送信を実行し、クライアント端末は、サーバーから受信した初期表示用画像を表示しサーバーから受信した画像データをレンダリングしてクライアント表示用画像を生成し表示するクライアント側ハードウェアプロセッサーを備え、初期表示用画像のデータ量はクライアント表示用画像のデータ量より少ない。【選択図】図４

Description

本発明は、画像データを記憶するサーバーと、サーバーに接続され画像データに基づく画像を表示するクライアント端末と、を備える画像表示システムに関する。

従来、ＣＲ（Computed Radiography）やＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の撮影装置に接続され、これらを用いて撮影された医用画像の画像データを保存・管理するサーバーと、ネットワークを介してサーバーと接続され、必要に応じて画像データに基づく医用画像を表示することが可能なクライアント端末と、を備えた画像表示システムが知られている。
サーバーに記憶された医用画像データに基づく医用画像をクライアント端末で閲覧するには、サーバー又はクライアント端末でレンダリングを行う必要がある。かつては、レンダリングをサーバーとクライアント端末のいずれかで行うものが多かったが、近年では、サーバーによるレンダリングとクライアント端末によるレンダリングとを必要に応じて切り替えて実行する画像表示システムが提案されている（特許文献１参照）。

特表２０１５−５３４１６０号公報

しかしながら、上述したサーバーによるレンダリングとクライアント端末によるレンダリングとを必要に応じて切り替えて実行する画像表示システムでは、クライアント端末にも相応の処理能力が要求されるため、クライアント端末にＰＣ等の高価なデバイスを用いなければならず、システムの導入コストが高くついてしまうという問題があった。
また、サーバーだけでなく、個々のクライアント端末にもセキュリティ対策や各種メンテナンスが継続して必要となり、維持管理に手間がかかってしまうという問題もあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、サーバーによるレンダリングとクライアント端末によるレンダリングとを切り替え可能に実行する画像表示システムにおいて、低コストで導入でき、かつ導入後の維持管理を容易にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、
画像データを記憶するサーバーと、前記サーバーとネットワークで接続され前記画像データに基づく画像を表示する表示部を有するクライアント端末と、を備える画像表示システムであって、
前記サーバーは、
前記画像データをレンダリングして初期表示用画像を生成し、前記初期表示用画像を前記クライアント端末へ送信し、前記クライアント端末へ前記画像データを送信するサーバー側制御部を備え、
前記クライアント端末は、
前記サーバーから受信した前記初期表示用画像を前記表示部に表示し、前記サーバーから受信した前記画像データをレンダリングしてクライアント表示用画像を生成し、前記表示部に表示するクライアント側制御部を備え、
前記初期表示用画像のデータ量は前記クライアント表示用画像のデータ量より少ないことを特徴とする。

本発明によれば、低コストで導入でき、かつ導入後の維持管理を容易にすることができる。

本発明の実施形態に係る画像表示システムの概略構成図である。 図１の画像表示システムを構成するサーバーの機能構成例を示すブロック図である。 図１の画像表示システムを構成するクライアント端末の機能構成例を示すブロック図である。 本実施の形態の画像表示処理を示すラダーチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、図を参照して本発明の第１実施形態について詳細に説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されるものではない。

〔画像表示ステムの構成〕
まず、本実施形態における画像表示システム１の構成について説明する。
図１は、本実施の形態における画像表示システム１の概略構成図である。
本実施形態の画像表示システム１は、図１に示すように、サーバー２と、クライアント端末３と、を備えて構成されている。

サーバー２は、医療用画像管理システム（Picture Archiving and Communication System：ＰＡＣＳ）を構成するものである。サーバー２は、図示しないモダリティー（例えば、ＣＲ（Computed Radiography）やＣＴ（Computed Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等）と接続され、モダリティーで患者を撮影することにより得られた医用画像の画像データをモダリティーから受信可能となっている。そして、サーバー２は、受信した画像データを、記憶して患者ごとに管理することが可能となっている。
なお、サーバー２の詳細については後述する。

クライアント端末３は、医用画像を表示するためのものであり、病院や診療所、訪問介護事業所、在宅療養中の患者宅等などの施設において、医師、看護師、訪問介護員等のユーザーによって使用される。クライアント端末３は、通信ネットワークＮを介してサーバー２と接続され、互いに通信可能となっている。図１には、クライアント端末３が一つだけ接続された画像表示システム１を示したが、複数のクライアント端末３が接続されたものであってもよい。
なお、クライアント端末３の詳細についても後述する。

〔サーバーの構成〕
次に、サーバー２の詳細について説明する。
図２は、サーバー２の機能的構成の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、サーバー２は、制御部２１や通信部２２、ＲＡＭ２３、記憶部２４等を備えて構成されており、各部２１〜２４はバス２５によって接続されている。
なお、サーバー２は、クラウド環境に設けられたクラウドサーバーであってもよい。
また、サーバー２に、図示しない表示部や操作部を備えることで、サーバー２の近傍においても医用画像の表示や各種画像処理を行うことが可能な画像管理装置を構成するようにしてもよい。

制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、サーバー２の各部の処理動作を統括的に制御する。具体的には、ＣＰＵは、通信部２２により受信されるクライアント端末３からの各種信号（例えば、画像やデータの送信要求信号等）に応じて、記憶部２４に記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭ２３に展開し、当該プログラムとの協働により各種処理を行う。

通信部２２は、ネットワークインターフェース等により構成され、ＬＡＮ（Local AreaNetwork）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット等の通信ネットワークＮを介して接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。

ＲＡＭ２３は、制御部２１により実行制御される各種処理において、記憶部２４から読み出された各種プログラム、入力若しくは出力データ及びパラメーター等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。

記憶部２４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体の不揮発性メモリー等により構成され、各種処理プログラム、当該プログラムの実行に必要なパラメーターやファイル等を記憶している。具体的には、ウェブブラウザーに各種ウェブ画面を提供するウェブサーバーとしての機能を実現させるためのウェブサーバープログラムや、ウェブサーバー上で動作し、ウェブブラウザーを介してクライアント端末３のユーザーに医用画像を提供するためのウェブアプリケーションプログラム等が記憶されている。

また、記憶部２４は、図示しないモダリティーから送信されてきた医用画像のローデータ（ＲＡＷデータ、画像データ）を管理するためのデータベースを有している。ローデータには、例えば、患者名、検査種類、日付等の所定の付帯情報が付帯され、各ローデータの識別を行うことが可能となっている。
なお、本実施形態に係る画像表示システム１が扱うローデータには、一枚の画像となる単一の画像データからなるものと、動態画像（連続して表示することで一連の動画として見える複数の画像）となる複数の画像データからなるものと、がある。

このように構成されたサーバー２は、制御部２１と記憶部２４に記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって以下のような動作をする。
例えば、制御部２１は、記憶部２４に記憶された医用画像のローデータをレンダリングして初期表示用画像を生成し、クライアント端末３へ送信する機能を有する。なお、初期表示用画像とは、モダリティーで撮影して得られたローデータを、素早く送信、閲覧できるようにするため、データ量の小さい形式に変換した画像のことである。

また、制御部２１は、クライアント端末３から受信した画像送信条件に基づいて医用画像のローデータを圧縮する機能を有するとともに、圧縮した又はそのままの状態のローデータをバックグラウンドでクライアント端末３へ送信する機能を有する。なお、データの圧縮形式は、ＺＩＰやＪＰＥＧ２０００等、元のデータと、圧縮・展開を経た後のデータが完全に一致する可逆圧縮形式とするのが好ましい。

ローデータの送信及びローデータのレンダリングは、並行して実行されることが、クライアント端末３で画像を表示するまでの時間短縮の観点から好ましいが、ローデータが単一のデータからなるものである場合には、それぞれの実行期間に特に規定は無く、それぞれの実行期間の少なくとも一部が重なるように実行されるものであってもよいし、ローデータのレンダリングが実行された後にローデータの送信が実行されるものとしてもよい。
一方、複数のデータからなるローデータの場合には、それぞれの実行期間の少なくとも一部が重なるように実行されていればよい。例えば、ローデータに含まれる複数のデータのうち一つ目のデータのレンダリングを実行した後、二つ目以降のデータのレンダリングを行う際に、一つ目のデータの送信を実行するといった形である。

〔クライアント端末の構成〕
次に、クライアント端末３の詳細について説明する。
図３は、クライアント端末３の機能的構成の一例を示すブロック図である。
図３に示すように、クライアント端末３は、制御部３１や表示部３２、操作部３３、通信部３４、ＲＡＭ３５等を備えて構成されており、各部３１〜３５はバス３６により接続されている。

本実施形態では、クライアント端末３として、ゼロクライアント端末を用いている。ゼロクライアントとは、ＯＳやローカルストレージを備えない端末を用い、サーバーからクライアントへと配信されるアプリケーションにおいて、クライアント端末に一切のデータ（足跡）を残さないものをいう。ゼロクライアントの一般的な実現手段としては、ＨＴＭＬ５＋JavaScript(登録商標)によりブラウザ上で実現されるアプリケーションが挙げられる。
なお、クライアント端末３には、携帯可能なモバイル端末を用いるのが好ましい。

制御部３１は、ゼロクライアント用のＣＰＵ等から構成され、クライアント端末３の各部の処理動作を統括的に制御する。具体的には、操作部３３から入力される操作信号に応じて、サーバー２の記憶部２４に記憶されているウェブアプリケーションプログラムを読み出して実行することにより、表示部３２に各種表示信号を送信する。

表示部３２は、ＬＣＤ等のモニターを備えて構成されており、制御部３１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。表示部３２は、サーバー２から受信した各種ウェブ画面の表示用データに基づいて、例えば、サーバー２に記憶されている医用画像のローデータの一覧や、選択されたローデータに基づく医用画像（初期表示用画像、クライアント表示用画像）を表示する。

操作部３３は、各種キーを備えたキーボードやマウス等のポインティングデバイス、あるいは表示部３２に積層されたタッチパネルを備えて構成され、キーボードに対するキー操作やマウス操作、あるいはタッチパネルに対するタッチ操作の位置に応じて入力された操作信号を制御部３１に出力する。

通信部３４は、ネットワークインターフェース等により構成され、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット等の通信ネットワークＮを介して接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。なお、通信部３４は、携帯電話回線等を用いて無線通信を行い、通信ネットワークＮを介して接続された外部機器との間でデータの送受信を行うものであってもよい。

このように構成されたクライアント端末３は、制御部３１での処理によって以下のような動作をする。
例えば、クライアント端末３の制御部３１は、サーバー２から受信した初期表示用画像を表示部３２に表示する機能を有する。
また、制御部３１は、受信したローデータを、ブラウザのメモリーにプールする機能を有する。
また、クライアント端末３は、プールされたローデータをレンダリングしてクライアント表示用画像を生成し、表示部３２に表示する機能を有する。

〔画像表示システムにおける動作〕
次に、画像表示システム１の動作について説明する。
図４は、画像表示システム１において、クライアント端末３に医用画像を表示する際に実行される画像表示処理を示すラダーチャートである。

まず、ユーザーにより、クライアント端末３の操作部３３を介して表示部３２に所定の医用画像を表示させる指示が入力されると、クライアント端末３は、入力された指示に対応する初期表示用画像の送信要求信号をサーバー２に送信する（ステップＳ１）。
なお、ここでいう「医用画像を表示させる指示」とは、具体的には、表示部３２に表示された患者名や検査種類等が一覧表示されたリスト画面から、ユーザーが所望の患者名及び／又は検査種類を指定することである。これにより、サーバー２において記憶部２４に格納された複数のローデータの中から一のローデータが特定される。

サーバー２は、クライアント端末３からの初期表示用画像の送信要求信号を受信すると、記憶部２４から対応するローデータを呼び出し、そのローデータをレンダリングして初期表示用画像を生成する（ステップＳ２）。
レンダリングを終えると、サーバー２は、初期表示用画像をクライアント端末３へ送信する（ステップＳ３）。

クライアント端末３は、サーバー２からの初期表示用画像を受信すると、それを表示部３２に表示する（ステップＳ４）。上述したように、初期表示画像は元のローデータに比べてデータ量が小さくなっており、ローデータよりも速く送信することができるので、クライアント端末３での初期表示を素早く行うことができる。
クライアント端末３は、初期表示用画像を表示したら、サーバー２にローデータの送信要求信号をサーバー２に送信する（ステップＳ７）。

なお、クライアント端末３は、ステップＳ１の処理を行ってからステップＳ４の処理を行うまでの間に、自身のブラウザ環境を確認し（ステップＳ５）、確認した内容に基づいて、ローデータの送信条件及びクライアント端末３でのプール条件を決定する（ステップＳ６）。
ブラウザ環境として具体的に確認するのは、例えば、ブラウザで使用可能なメモリーの容量や、制御部３１のＣＰＵの処理速度、ネットワークＮの通信速度等である。
また、送信条件は、例えば、ローデータの圧縮を行うか否かや、圧縮を行う場合の圧縮形式、サーバー２からクライアント端末３への送信速度等である。

例えば、クライアント端末３の画像処理能力が比較的高いと判断した場合には、ローデータの圧縮を行い、クライアント端末３の画像処理能力は低いが、通信ネットワークＮの通信速度が早ければ、ローデータを圧縮せずにそのまま送る、といった決定を行う。このように、ブラウザ環境を考慮したローデータの送信を行うので、ゼロクライアントの採用が可能となる。
なお、決定した送信条件は、決定し次第サーバー２へ送信するようにしてもよいし、ローデータの送信要求と一緒に送信するようにしてもよい。
また、ここでは、ステップＳ５及びステップＳ６の処理をクライアント端末３で行うこととしたが、これらの処理はサーバー２が行うようにしてもよい。

サーバー２は、ローデータの送信要求信号を受信すると、クライアント端末３から受信した送信条件やプール条件を確認し、必要に応じてローデータの圧縮を行う（ステップＳ８）。ローデータは、バックグラウンドでクライアント端末３へ送信する（ステップＳ９）。こうすることで、クライアント端末３での初期表示と並行してローデータの送信が行われる。このため、初期表示からローデータの送信完了までの時間を短縮することができる。
なお、送信途中の（送信が完了していない）ローデータについては、サーバー２がレンダリングを行う。
クライアント端末３は、ローデータを受信している間、表示部３２に例えばプログレスバーのように、データの受信がどの程度進んでいるのか、或いはデータの受信が完了したことをユーザーに報知する表示を行う。

また、クライアント端末３は、サーバー２から送信されてきたローデータが圧縮されたものである場合には順次展開し、メモリーにプールする（ステップＳ１０）。そして、ローデータの受信及び展開を完了したら、そのローデータをレンダリングしてクライアント表示用画像を生成する（ステップＳ１１）。このとき、サーバー２が行っていたレンダリングは停止される。こうすることで、サーバー２にかかる負荷を低減することができる。
ローデータのレンダリングを終えたら、生成されたクライアント表示用画像を表示部３２に表示する。クライアント表示用画像の元となるローデータをクライアント端末３へ送信し終えた後は、クライアント端末３において、その都度サーバー２へ送り返すことなく、例えば、拡大、縮小、諧調等の画像処理を行うことが可能となる。

以上のように、本実施形態の画像表示システム１では、クライアント端末３がゼロクライアントを用いたものとなっている。ゼロクライアントは、ＣＰＵやローカルストレージを備えておらず、ＯＳも搭載していないので、低コストで導入することができる。また、高いセキュリティを維持することができるし、メンテナンスも容易である。
また、画像表示システム１は、初めにサーバー２でレンダリングした初期表示用画像を素早く表示し、その後、クライアント端末３でローデータをレンダリングして得たクライアント表示用画像を表示するので、クライアント端末３で画像の表示指示の後、画像を長時間見ることができないという事態になるのを防ぐことができる。

また、ＰＣ等をクライアント端末として用いた場合に比べ、ゼロクライアントでは、使用できるメモリーが制限される場合があるが、画像表示システム１では、サーバー２又はクライアント端末３がクライアント端末３のブラウザ環境を確認し、サーバー２はその確認結果に基づいてクライアント端末への画像データの送信条件及びクライアント端末３での画像データのプール条件を決定するようになっているので、制限のあるクライアント端末３に対してもローデータを送信することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成・動作については、説明を省略する。

第１実施形態の画像表示システム１は、サーバー２からクライアント端末３へローデータを送信し終えたことに基づいて、ローデータのレンダリングをサーバー２からクライアント端末３へ自動的に切り替えて実行するようにしていたが、本実施形態の画像表示システム１は、この切り替えを手動で行うようになっている。このため、本実施形態のサーバー２及びクライアント端末３は、機能の一部が第１実施形態と異なっている。

具体的には、本実施形態のクライアント端末３は、ローデータの受信が完了した後の、当該ローデータのレンダリングを、サーバー２とクライアント端末２のどちらで行うのかを操作部３３の操作に基づいて選択し、その結果をサーバー２へ送信することが可能となっている。なお、選択を行うタイミングは任意である。
このため、クライアント端末３は、クライアント端末によるレンダリングが選択された場合にのみ、受信したローデータのレンダリングを実行することとなる。

一方、サーバー２は、クライアント端末３から受信した選択結果がサーバー２によるレンダリングであった場合には、引き続きサーバー２でのレンダリングを実行し、選択結果がクライアント端末３によるレンダリングであった場合には、それまで行っていたレンダリングを終了する。

１ 画像表示システム
２ サーバー
２１ 制御部
２２ 通信部
２３ ＲＡＭ
２４ 記憶部
２５ バス
３ クライアント端末
３１ 制御部
３２ 表示部
３３ 操作部
３４ 通信部
３５ ＲＡＭ
３６ バス
Ｎ 通信ネットワーク

Claims (12)

1. 画像データを記憶するサーバーと、前記サーバーとネットワークで接続され前記画像データに基づく画像を表示する表示部を有するクライアント端末と、を備える画像表示システムであって、
   前記サーバーは、
   前記画像データをレンダリングして初期表示用画像を生成し、前記初期表示用画像を前記クライアント端末へ送信し、前記クライアント端末へ前記画像データを送信するサーバー側制御部を備え、
   前記クライアント端末は、
   前記サーバーから受信した前記初期表示用画像を前記表示部に表示し、前記サーバーから受信した前記画像データをレンダリングしてクライアント表示用画像を生成し、前記表示部に表示するクライアント側制御部を備え、
   前記初期表示用画像のデータ量は前記クライアント表示用画像のデータ量より少ないことを特徴とする画像表示システム。
2. 前記サーバーは、前記画像データのレンダリングと前記画像データの送信を、それぞれの実行期間の少なくとも一部が重なるように実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
3. 前記クライアント端末は、前記クライアント側制御部による前記画像データのレンダリングの実行中に前記初期表示用画像を表示することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
4. 前記サーバー側制御部は、前記送信を終えるまでの間、前記画像データのレンダリングを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
5. 前記クライアント端末は、前記サーバー側制御部による送信の後にレンダリングを前記サーバー側制御部から前記クライアント側制御部に切り替えることによって、前記画像データのレンダリングを実行することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
6. 前記クライアント端末はゼロクライアント端末であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
7. 前記クライアント端末は、前記画像データをバックグラウンドで受信することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
8. 前記クライアント端末は、前記サーバー側制御部が前記画像データを送信し終えたことに基づいて、当該画像データのレンダリングを前記サーバー側制御部から前記クライアント側制御部へ自動的に切り替えることを特徴とする請求項５に記載の画像表示システム。
9. 前記クライアント側制御部は、前記サーバー側制御部が前記画像データを送信し終えたことに基づいて、前記クライアント側制御部と前記サーバー側制御部の切り替えを、ユーザーの操作に基づいて選択することを特徴とする請求項５に記載の画像表示システム。
10. 前記クライアント側制御部は、自身のブラウザ環境を確認し、
    確認結果に基づいて、前記サーバーから前記クライアント端末への前記画像データの送信条件を決定し、その決定結果を前記サーバーへ送信し、
    前記サーバー側制御部は、前記クライアント側制御部から受信した決定結果に応じた態様で前記画像データを送信することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
11. 前記サーバー側制御部は、前記クライアント側制御部から受信した決定結果に応じて、前記画像データを送信する前に当該画像データを圧縮し、
    前記クライアント側制御部は、圧縮された前記画像データを受信時に展開することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
12. 前記クライアント側制御部は、前記サーバーからの前記画像データの受信状況を報知することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。

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