JP5403928B2 - 医用画像表示システム - Google Patents
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Description
医用デジタル画像の通信については、DICOM(Digital Imaging and COmmunications in Medicine)と呼ばれる規格が定められて、広く利用されている。ここでも、対象とする画像がDICOM画像である場合を例として説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
そして、センタサーバ装置1は指定された医用画像利用者端末に医用画像を送信し、利用者端末は、送信された医用画像をすべて記憶し、ユーザ(医師)の操作に応じて変化される画像処理条件に基づいて医用画像を処理し、モニタに表示する。画像処理としては、医用画像の画素値とモニタ表示輝度との関係である階調表示特性を変化させてモニタに表示可能とする処理、コントラストを変化させる処理、フィルタ処理などが行われる。
WLとWWを変化させる操作は、マウス等のポインティングデバイスによりモニタに表示されたカーソルなどを操作して行うのが一般的である。
特許文献1は、医用画像を医師の持つ携帯端末に送信して医師に診断依頼を行うシステムにおいて、送信された医用画像を携帯端末において携帯端末の表示機能に適した画像に変換して表示するか、または医用画像を携帯端末において携帯端末の表示機能に適した画像に変換した後医師の持つ携帯端末に送信する構成を記載している。
しかしながら、携帯端末を用いて診断を行う場合には、携帯端末の処理能力が不十分であるため、大きな画素値範囲を持つ医用画像を扱ったり細かな画像調整の処理を迅速に行ったりするのが困難である。このため、携帯端末を使用する場合は、医師が診断部位の観察に適した画像を得るのに時間がかかり、さらに携帯端末はキーや画面が小さいため操作がし難く煩雑となり、使い勝手が良くないという問題があった。
かかる構成により、非常に大きな画素値範囲を持つ医用画像から病変対象に応じた基準画素値を含んだ基準画素値範囲の調整画像を医用画像管理装置において生成するので、処理能力が十分でない利用者端末を使用しても、利用者が診断しようとする病変に応じた調整画像を表示することが可能となる。更に、調整画像とその近辺のサンプル調整画像を利用者端末にて確認できるので、調整画像の周辺の画素値のサンプル調整画像をも確認でき診断精度の向上を図ることができる。
かかる構成により、利用者は、利用者端末にてサンプル調整画像を選択すれば、解像度の高い調整画像を利用者が確認できるので、使い勝手が向上する。
かかる構成により、利用者が過去に選択した調整画像と同じ、基準画素値および基準画素値範囲にて医用画像のサンプル調整画像を表示できるので、利用者の使い勝手が向上する。
かかる構成により、履歴情報として記憶していなくても、前回の調整画像と同じ基準画素値および基準画素値範囲にて医用画像の調整画像を表示できるので、利用者の使い勝手が向上する。
図3は、本発明の実施形態の医用画像通信表示システムの構成を示す図である。図示のように、本システムは、センタサーバ装置(医用画像管理装置)1と、公衆回線網3によりセンタサーバ装置1に接続される携帯端末装置2と、LAN5を介してセンタサーバ装置1に接続される固定端末装置4と、から構成される。図示していないが、携帯端末装置2は複数存在してもよい。
センタサーバ装置1は、1台又は複数台のコンピュータ上で実現され、携帯端末装置2はWebブラウザ機能を有する携帯電話等を用いることができる。固定端末装置4およびLAN5は、図1で説明した従来例と類似の構成を有する。ただし、固定端末装置4として処理能力の低い端末装置が含まれ、それとセンタサーバ装置1の間で後述する携帯端末装置2と同様の形で医用画像を通信することも可能である。
携帯端末装置2は固定端末装置4に比べて操作環境や処理能力が制限され、さらに公衆回線網3はLAN5に比べてデータ伝送速度が低い。そのため、携帯端末装置2で固定端末装置4と同様の診断を行うのは難しい。そこで、本実施形態では、センタサーバ装置1において、医用画像から、診断に適しており且つ携帯端末装置2でそのまま表示可能な「調整画像」および「サンプル調整画像」(以下、「サンプル画像」と省略して示す。)を生成して、携帯端末装置2に供給する。調整画像は、医用画像を診断に適したWLおよびWWで表示する画像である。サンプル画像は、調整画像のWLおよび/またはWWを少し(後述する刻み幅)ずらした画像であり、調整画像より解像度が低くてもよい。
緊急の診断を依頼する医師が、固定端末装置4を利用できず、携帯端末装置2のみを利用可能な場合、医師に電話やメール等で携帯端末装置2での診断を依頼する。依頼を受けた医師は、携帯端末装置2でセンタサーバ装置1に必要な医用画像の送信を要求する。これに対して、センタサーバ装置1は、調整画像、および必要に応じてサンプル画像を生成して携帯端末装置2に送信する。携帯端末装置2は、送信された調整画像およびサンプル画像をそのまま表示する。医師は、携帯端末装置2に表示された調整画像で診断を行う。もし、表示された調整画像が診断に適していないと判断した場合には、サンプル画像を表示させ、より診断に適した条件をサンプル画像の選択により指示して、再度調整画像を生成して表示させる。
以下、実施形態の医用画像通信表示システムを構成する各部について説明する。
図4は、画像保管データベース11に保管された画像データのヘッダ情報の例を示す図である。図示のように、ヘッダ情報には、画像ID、検査ID、患者ID、検査機器、画素値範囲などが含まれ、画像データと対応付けて記憶される。一つの検査でCT、MRIなど複数の検査を行う場合があるので、異なる画像IDに同一検査IDが付される場合もある。
検査情報には、医師ID、検査IDなどが含まれ、画像保管データベース11に保管された画像データを検索するのに使用される。検索に便利なように、検査情報に、検査日時、検査機器、患者情報などを含ませることも可能であるが、検査IDが特定できれば、画像保管データベース11に保管された画像データのヘッダからこれらの情報を得ることが可能である。検査情報は、例えば、携帯端末装置2からの要求により、携帯端末にウェブページを提示するときに参照される。しかし、携帯端末装置2からの要求だけでなく、固定端末装置4からの要求に応じて参照することも可能である。
図5は、調整画像生成テーブルの例を示す図である。図5に示すように、調整画像生成テーブルには、病変対象、検査機器、基準画素値、基準画素値範囲、刻み値などが含まれる。
病変対象は、診断対象となる病変を示す。疑わしい病変が明確な場合には「肺腫瘍」、「胃潰瘍」などと具体的に指定してあり、病変が不確定の場合には「頭部」のように部位が指定される。
基準画素値および基準画素値範囲は、「調整画像」を生成する際に用いられ、病変対象ごとに病変対象が明瞭になるようなWL、WWの推奨値が決められており、その値が記憶されている。例えば、頭部であれば、白質と灰白質のコントラストが明瞭になるような値である。
CTとMRIでは画素値範囲が異なるように、検査機器によって画像データが異なるので、検査機器の情報も含めることが好ましい。
刻み幅は、サンプル画像を生成する時に用いる。調整画像のWL、WWから設定された刻み値だけWL、WWの値をずらしてサンプル画像を生成する。WL、WWをそれぞれ異なる数値に設定してもよい。病変対象ごとに、患者の年齢、体格などの個人差に応じて変動幅(過去の知見による)がある。医師が診断のために用いた基準画素値および基準画素値範囲、および調整時の変化ステップ量および変化範囲のデータを収集して、病変対象ごとにその変化範囲を変化ステップ量で均等分割して刻み幅が設定される。
いずれにしろ、基準画素値、基準画素値範囲、刻み値は、初期的にはそれまでの経験値などに基づいて決定され、それ以後は固定端末装置4や携帯端末装置2などでの診断時のデータを収集して随時更新される。
図6に示すように、設定履歴情報テーブルには、同一医師ID、同一機器、同一病変対象のWL、WWのうち、最新の所定数(例えば、図6の例では同じ設定を除く9個)分が記憶される。さらに患者IDごとに設定履歴情報を記憶できるようにしてもよい。後述する履歴利用モード、特定医師対応モードでは、設定履歴を利用して9個までのサンプル画像が生成される。
調整画像生成手段121は、携帯端末装置2からの画像要求に対し、要求された条件に基づき画像保管データベース11に保管されたDICOM画像から、調整画像を生成する。前述のように、調整画像は、病変対象ごとに病変対象が明瞭になるように決められたWL、WWで、医用画像を表示する画像である。調整画像生成手段121は、設定記憶部13内の調整画像生成テーブルから、要求された医用画像に対応する基準画素値(WL)および基準画素値範囲(WW)を読み出し、それに基づいてDICOM画像から調整画像を生成する。調整画像の生成方法は、固定端末装置4において医師が調整したWLおよびWWに応じて表示画像を生成する方法と同じである。
調整画像は、携帯端末装置2に表示部21に、特定の患部を画面上に大きく表示する診断用の画像であり、図7にその例が示される。図7に示すように、表示画面には、調整画像と共に、WL、WW、Zoom値などが表示され、さらにサンプル画像の表示、履歴利用、診断部位の変更などを要求するためのプルダウンメニューが表示される。
携帯端末装置2におけるサンプル画像の表示例が、図8の(A)の画面の右下、および図8の(B)の画面に示される。
図8の(A)では、調整画像が大きく表示された画面の端部に、小さなサンプル画像が1個表示され、操作部22の操作(例えば十字キーの操作)により、表示するサンプル画像を1枚ずつ切り換えて表示し、表示された画像の中から所望の画像を選択する。図8の(A)の表示では、医師は、調整画像とサンプル画像を比較しながら最適なWLおよびWWのサンプル画像を探すことができる。
図8の(B)では、調整画像を表示せずに、画面に複数のサンプル画像をタイル状に表示する。この際に、調整画像をサンプル画像と同じ大きさで、例えば中央に表示することが望ましい。医師は、操作部22で十字キーを操作することにより、表示された画像上をカーソルが移動するようにして、表示された複数のサンプル画像および調整画像から最適なWLおよびWWの画像を選択する。
上記のような調整画像のWLおよびWWの変更があった場合には、演算制御部12は、その情報を設定履歴情報として設定記憶部13に記憶する。また、ある検査機器で生成されたある病変対象について、調整画像のWLおよびWWとしてある値の組が頻繁に使用される場合には、演算制御部12は、調整画像生成テーブルの基準画素値および基準画素値範囲をこの値の組に変更する。これは、携帯端末装置2での調整画像のWLおよびWWの変更に限らず、固定端末装置4での診断時に、基準画素値および基準画素値範囲と異なるWLおよびWWの値の組が頻繁に使用される場合も同様である。
表示部21はセンタサーバ装置1よりダウンロードした検査リスト、調整画像、サンプル画像等をウェブページとして表示する。
操作部22は、テンキー、カーソルキー、十字キー、タッチパネルなどの入力デバイスからなる。
ステップS2では、演算制御部12は、表示部21に表示する検査リストを携帯端末装置2に送信し、図9に示すような検査リストが表示部21に表示される。医師が表示された検査リストで検査IDなどを選択した時には、それに関連付けられる画像IDのリストを更に表示して選択させるなど、複数ステップで選択を行うような表示を行うことも可能である。
ステップS3では、携帯端末装置2の操作部22において調整画像の生成を要求する操作が行われ、それに応じた指定信号が携帯端末装置2から送信されたかを判定する。指定信号には、病変対象を指定する情報が含まれている。指定信号が、送信されていなければステップS8に進み、送信されていればステップS4に進む。
ステップS4では、演算制御部12は、指定信号で要求された病変対象の画像IDを取得する。
ステップS5では、設定記憶部13の調整画像生成テーブルから、画像IDに対応する基準画素値(WL)および基準画素値範囲(WW)を読み出す。
ステップS6では、画像IDで示される医用画像(DICOM画像)から読み出したWLおよびWWに基づいて高解像度の調整画像を生成する。
ステップS7では、生成した調整画像を携帯端末装置2に送信する。送信された調整画像は、携帯端末装置2の表示部21に表示される。
ステップS9では、調整画像より低解像度のサンプル画像の生成処理を行う。これについては後述する。
ステップS10では、生成したサンプル画像を携帯端末装置2に送信する。送信されたサンプル画像は、携帯端末装置2の表示部21に表示される。
ステップS12では、調整画像に変更するサンプル画像の画像IDを取得する。サンプル画像の画像IDが調整画像の画像IDと同一であればこのステップは不要である。
ステップS13では、サンプル画像のWLおよびWWを、新しい調整画像のWLおよびWWとして調整画像を生成する。
本実施形態では、設定記憶部13の調整画像生成テーブルに記憶されている基準画素値WL、基準画素値範囲WWを更新しなかったが、調整画像変更信号に含まれるWLおよびWWの値で調整画像生成テーブルの値を更新し、更新されたWLおよびWWの値で調整画像を生成するようにしても良い。
ステップS14では、サンプル画像が調整画像に変更されたという履歴、すなわちサンプル画像のWLおよびWWを設定記憶部13の設定履歴情報として記憶する。
ステップS15では、新たに生成した調整画像を携帯端末装置2に送信する。
ステップS16では、再び医師が調整画像をいずれかのサンプル画像に変更する操作がなされたことを示す信号が携帯端末装置2から受信したかを判定する。受信していなければステップS17に進み、受信していればステップS12に戻る。
ステップS17では、医師による携帯端末装置2からのアクセスが終了したか、すなわちログアウトされたかを判定し、ログアウトされない場合はステップS8に戻り、ログアウトの場合は終了する。
サンプル画像の生成は4つの方法があり、携帯端末装置2の表示画面上でサンプル画像生成モードを選択可能とする。具体的には、図7および図8の(A)、(B)の画面左下プルダウンメニューにより選択を可能にする。
・病変対応モード:病変対象ごとに設定された値を利用する。
・履歴利用モード:ユーザ(医師)の画像調整履歴を利用する。
・特定医師対応モード:予め指定された特定ユーザの画像調整履歴を利用する。
・指定値モード:ユーザが入力した値を利用する。
ステップS21で、画像IDを取得する。
ステップS22では、サンプル画像の生成が要求されたときに、ユーザが携帯端末装置2で入力したWL/WWの値が含まれるか判別し、含まれていれば指定値モードを選択してステップS23に進み、含まれていなければステップS31に進む。
ステップS23では、ユーザ(医師)の入力したWL/WWの値を取得する。
ステップS24では、取得したWL/WWの値にてDICOM画像を調整してサンプル画像を生成する。
同様に画像IDから検査機器を判別する。病変対象の入力がない場合にはDICOM画像の撮影部位を病変対象としてそのまま使用する。
ステップS32では、ログイン中のユーザIDを取得する。
ステップS33では、予め設定された特定医師の画像調整履歴を用いて、過去に同じ画像検査(取得)機器、診断部位で診断したときの画像調整履歴(調整画像の生成に用いられたWL/WWの設定値)が記憶されているか判別し、記憶されていればステップS34(特定医師対応モード)に進み、記憶されていなければステップS41に進む。
ステップS34では、この履歴として記憶されたWL/WWの設定値にてDICOM画像を調整してサンプル画像を生成する。
ステップS34の特定医師対応モードでは、ユーザIDを熟練した医師のユーザIDとリンクさせておけば、WL/WWの値をどのように変化させて観察すべきか分からない経験値の低い医師に対しては、熟練した医師の操作履歴を参考にして、所望すると予測される画像調整結果を提示することが可能となる。
ステップS42では、この履歴として記憶されたWL/WWの設定値にてDICOM画像を調整してサンプル画像を生成する。
なお、WL/WWの設定値が複数記憶されていれば、この複数の設定値で複数のサンプル画像を生成し、携帯端末装置2に送信する。
画像調整履歴としては、調整画像の生成に用いられたWLとWWの値が、ユーザID及び画像検査機器、診断部位に対応して最新の所定数(例えば9)だけ設定記憶部13に保持される。
ステップS42の履歴利用モードでは、自分がよく使う値によりサンプル画像を生成することができ、医師が所望すると予測される画像調整結果を提示することが可能となり、サンプル画像から画像調整の設定値を指定することで病変対象の観察し易い画像を容易に得ることができる。
なお、既に保存されているWL/WWの値に対して差分が大きいときにだけ、画像調整履歴を更新する(新しい値を保持する)ようにしてもよい。例えば、WLについては、画像調整履歴として保持されている値に対して±80以上の変化があったときだけこの調整履歴を記憶し、WWについては±50以上の変化があったときだけこの調整履歴を記憶するよう設定してもよい。
ステップS52では、この設定値にてDICOM画像を調整してサンプル画像を生成する。
ステップS51およびS52の病変対象モードでは、病変対象ごとに所望すると予測される画像調整結果を提示することが可能となり、サンプル画像から画像調整の設定値を指定することで診断部位を観察し易い画像を容易に得ることができる。
・頭部(頭部条件)WL:30−40(刻み幅=1)/WW:80−100(刻み幅=2)。この場合に記憶されている設定値WL/WW=(35/90)
・頭部(眼窩)WL:30−50(刻み幅=2)/WW:300−350(刻み幅=5)。この場合に記憶されている設定値WL/WW=(40/325)
・胸部(縦隔)WL:30−50(刻み幅=2)/WW:300−400(刻み幅=10)。この場合に記憶されている設定値WL/WW=(40/350)
例えば、WL=300およびWW=1500で調整画像を生成した場合、WL=350およびWW=1520と、WL=350およびWW=1500と、WL=350およびWW=1480と、WL=300およびWW=1520と、WL=300およびWW=1480と、WL=250およびWW=1520と、WL=250およびWW=1500と、WL=250およびWW=1480の8組の設定値でサンプル画像を生成して複数のサンプル画像を携帯端末装置2に送信する。
図12は、上記の頭部(眼窩)の場合のサンプル画像の作成例を説明する図である。図12において”0”で示す点が、基点となる設定値または入力された値WL=40/WW=325の点である。”0”以外の1から3の数字で示す点が、WWの刻み幅を5、WLの刻み幅を2とした時の距離3以内のサンプル画像のWL/WWの点を示す。ここで距離は、”0”で示す基点からWWまたはWLを1刻み幅分だけ増減した回数であり、距離が大きいほど基点から離れた点である。距離1のサンプル画像であれば4個のサンプル画像が生成され、距離2以下のサンプル画像であれば12個のサンプル画像が生成され、距離3以下のサンプル画像であれば24個のサンプル画像が生成されることになる。
携帯端末装置2では、距離2以下の12個のサンプル画像を表示する時には、4×4のタイル状にサンプル画像を表示する。また、5×5のタイル状の表示で、図12に示すような配置で12個のサンプル画像を表示してもよい。また、本実施形態では、センタサーバ装置1は携帯端末装置2から調整画像とサンプル画像を要求する指定信号を各々受信し、各画像を生成して携帯端末装置2に送信するようにしていたが、携帯端末装置2から調整画像を要求する指定信号を受信すると、センタサーバ装置1は、調整画像を生成すると共にサンプル画像を生成して、携帯端末装置2に送信するようにしてもよい。
なお、上記の実施形態では、例として、WL/WWを変更したサンプル画像を生成する例を示したが、応用例として、画像にローパスフィルタ、ハイパスフィルタ等の処理を行った画像を複数生成するようにしてもよい。フィルタ処理も、WL/WWの調整同様、周波数の設定により変化がどの程度になるかが直感的に分からない場合が多く、医師がよく使用する設定などを記憶しておき、その履歴を利用してサンプル画像を生成することにより、WL/WW同様の効果が得られる。
また、説明した実施形態は発明の説明するための例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものでないことは、当業者には明らかである。
2 携帯端末装置
3 公衆回線網
4 固定利用者端末
5 LAN
11 画像保管データベース
12 演算制御部
13 設定記憶部
14 通信部
21 表示部
22 操作部
121 調整画像生成手段
122 サンプル画像生成手段
123 ウェブサーバ部
141 公衆回線通信部
142 LAN通信部
Claims (5)
- 医用画像管理装置に調整画像を要求するとともに受信した前記調整画像を表示する携帯端末と、前記携帯端末からの要求に応じて医用画像から表示に適した前記調整画像を生成し送信する医用画像管理装置と、から構成される医用画像表示システムであって、
前記携帯端末は、
前記医用画像管理装置と通信網を介して通信する端末通信部と、
利用者が病変対象を指定し前記調整画像を要求する指定信号を送信させる操作部と、
前記医用画像管理装置から前記端末通信部を介して受信した調整画像およびサンプル調整画像を表示する表示部と、を具備し、
前記医用画像管理装置は、
被検体を撮影した広い画素値範囲を持つ医用画像を記憶している画像保管データベースと、
前記病変対象に対応して基準画素値と基準画素値範囲および刻み幅を記憶している設定記憶部と、
演算制御部と、
前記携帯端末と通信網を介して通信する通信部と、を具備し、
前記演算制御部は、
受信した指定信号に含まれる病変対象に対応する前記基準画素値および前記基準画素値範囲にて、前記医用画像から前記調整画像を生成する調整画像生成手段と、
前記調整画像生成手段が生成した調整画像の前記基準画素値を前記刻み幅分ずらして、前記医用画像から前記サンプル調整画像を生成するサンプル画像生成手段と、を有し、
前記医用画像管理装置は、前記通信部を介して、前記携帯端末から前記指定信号を受信するとともに、前記調整画像および前記サンプル調整画像を前記携帯端末に送信することを特徴とする医用画像表示システム。 - 前記調整画像生成手段は、第1の解像度にて前記調整画像を生成し、前記サンプル画像生成手段は、前記サンプル調整画像を前記第1の解像度より低い第2の解像度にて生成する請求項1に記載の医用画像表示システム。
- 前記携帯端末は、前記操作部にて前記表示部に表示されたサンプル調整画像の選択操作が可能であり、前記操作部にてサンプル調整画像を選択すると、当該選択されたサンプル調整画像の基準画素値および基準画素値範囲が特定できる情報を含む調整画像変更信号を送信し、
前記医用画像管理装置は、前記演算制御部が当該調整画像変更信号を受信すると、前記調整画像生成手段は、当該基準画素値および基準画素値範囲にて調整画像を生成し、前記携帯端末へ送信する請求項1または2に記載の医用画像表示システム。 - 前記携帯端末は、前記操作部にて履歴要求する選択操作が可能であり、前記操作部にて履歴要求の選択があると、履歴要求の旨を送信し、
前記演算制御部は、当該履歴要求の旨を受信すると、前記設定記憶部に記憶された履歴情報にある基準画素値および基準画素値範囲にて前記サンプル調整画像を生成し、前記携帯端末へ送信する請求項3に記載の医用画像表示システム。 - 前記携帯端末は、前記操作部にて前記表示部に表示された複数のサンプル調整画像のうち一つを選択可能であり、前記操作部にてサンプル調整画像を選択すると、当該選択されたサンプル調整画像の基準画素値および基準画素値範囲を含む調整画像変更信号を送信し、
前記医用画像管理装置の演算制御部は、当該調整画像変更信号を受信すると、受信した基準画素値および基準画素値範囲にて前記設定記憶部の基準画素値および基準画素値範囲を更新するとともに、当該基準画素値および基準画素値範囲にて調整画像を生成し、調整画像を前記携帯端末へ送信する請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の医用画像表示システム。
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