JP6979347B2 - 読影支援装置とその作動方法および作動プログラム - Google Patents

読影支援装置とその作動方法および作動プログラム Download PDF

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Description

本発明は、読影支援装置とその作動方法および作動プログラムに関する。
医療施設では、臓器の三次元情報をもつ医用画像を医師が観察して所見を記録する読影が盛んに行われている。臓器の三次元情報をもつ医用画像は、例えばMRI(Magnetic Resonance Imaging;核磁気共鳴画像法)画像やCT(Computed Tomography;コンピュータ断層撮影)画像である。従来、こうした読影を支援するために、医用画像を解析して、その解析結果を加工したものを医師の閲覧に供する読影支援装置が提案されている(特許文献1および特許文献2参照)。
特許文献1および特許文献2では、肺のCT画像を解析して、CT画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断している。組織は、特許文献1では肺気腫(Emphysema)、すりガラス影(Ground Glass)、蜂窩肺(Honeycombing)、正常組織(Normal)、網状影(Reticular)が例示されている。特許文献2では間質性肺炎の病変部(高吸収域)と肺気腫の病変部(低吸収域)が例示されている。
特許文献1では、右上葉、左下葉等の肺の複数の部位毎の組織の割合がどの程度かを示す円グラフを出力している。円グラフは、円を部位の数分の扇形に分割して、各扇形に各部位を割り当て、かつ扇形を同心円で区画した組織の数分のセグメントに分割して、各セグメントに各組織を割り当てたものである。セグメントは、各組織に属するボクセルの数、すなわち各組織の体積に応じて、その大きさが変更される。特許文献1では、各セグメントにどの組織が割り当てられているかを示す凡例(特許文献1ではcolor codesと表記)が出力される。
特許文献2では、肺を均等に分割した単位ブロック(肺の複数の部位)毎の組織の割合がどの程度かを示す棒グラフを出力している。棒グラフは、肺の輪郭のイラストと対応した各単位ブロックの位置に配されている。棒グラフは、例えば右肺に対応するものはイラストの中央から左側、左肺に対応するものは右側にそれぞれ配されている。そして、例えば間質性肺炎の病変部の割合を示す棒グラフは中央に原点があり、肺気腫の病変部の割合を示す棒グラフは左右両端に原点がある。棒グラフは、各組織に属するボクセルの数、すなわち各組織の体積に応じて、その長さが変更される。特許文献2では、中央に原点がある棒グラフと、左右両端に原点がある棒グラフとが、それぞれどの組織の割合を表しているかを示す凡例が出力される。
米国特許出願公開第2014/0184608号明細書 特開2016−174773号公報
医師は、組織の分布、具体的にはどの部位にどういった組織がどの程度存在するかに注目して読影を行う。このため、読影支援装置には、組織の分布を医師が一見して理解することが可能なものを出力することが求められている。しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載の読影支援装置では、円グラフまたは棒グラフを見ただけでは、組織の分布を医師が一見して理解することが可能とは言い難かった。
というのは、特許文献1および特許文献2では、凡例を一々確認しなければ、各セグメントにどの組織が割り当てられているか、または各棒グラフがどの組織の割合を表しているかを知ることができなかった。このため、各セグメントと各組織の対応関係、または各棒グラフと各組織の対応関係を、医師が頭の中で整理する必要があった。
また、特許文献1では、セグメントの大きさで組織の体積を表している。この表示は、各扇形の中心角が同じ(各扇形が円を等分割したもの)であれば、各扇形のセグメント同士の大小が判別しやすいため、比較的分かりやすい。しかしながら、特許文献1においては各扇形の中心角は必ずしも同じではない。このため、各扇形のセグメント同士の大小が判別しにくく、かえって分かりにくい表示となっている。
さらに、特許文献2では、間質性肺炎の病変部の割合を示す棒グラフと、肺気腫の病変部の割合を示す棒グラフで挟まれた、棒グラフが何も存在しない領域が、一体どういった組織に該当するのかの説明が一切ない。このため、医師が戸惑うおそれがある。
本発明は、組織の分布を医師が一見して理解することが可能な読影支援装置とその作動方法および作動プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の読影支援装置は、臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付部と、医用画像を解析して、医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析部と、臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、第1軸に直交し、組織が並べられた第2軸と、第1軸および第2軸で囲まれる領域に配され、解析部の解析結果に応じた組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、部位と組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御部とを備える。マークは、体積を大きさで表す丸マーク、体積を第1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または体積を第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである。また、マークは、体積を第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、出力制御部は、離散組織分布表と、第1軸に沿って第1棒マークを結合した、組織別の体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する。
出力制御部は、組織分布表と同時に、臓器全体における組織の割合を第1棒マークで表現する全体組織割合表示ブロックを出力することが好ましい。
出力制御部は、組織別の体積の集計値に基づいて、第2軸における組織の並び順を変更することが好ましい。また、出力制御部は、集計値に基づいて、全体組織割合表示ブロックにおける第1棒マークの並び順も変更することが好ましい。
出力制御部は、解析元の医用画像が異なる複数系統のマークが並べられた比較組織分布表を出力することが好ましい。この場合、複数系統のマークの解析元となる医用画像は、同一の患者の臓器を異なる日時で撮影したものであることが好ましい。
出力制御部は、組織分布表と同時に医用画像も出力することが好ましい。この場合、出力制御部は、医用画像内の臓器の表示向きに沿って、第1軸の部位を並べることが好ましい。
また、出力制御部は、第1軸を横軸、第2軸を縦軸とすることが好ましい。この場合、臓器は肺であることが好ましい。
出力制御部は、組織毎にマークを識別可能な形態で出力することが好ましい。この場合、出力制御部は、医用画像上における組織を、マークと同じ形態で出力することが好ましい。
組織には、ボクセルの画素値の高低に応じて分けられた複数のグループがあり、出力制御部は、グループ毎にマークを識別可能な形態で出力することが好ましい。
組織には、正常組織と病変組織があり、出力制御部は、正常組織に配されるマークと、病変組織に配されるマークとを、識別可能な形態で出力することが好ましい。
本発明の読影支援装置の作動方法は、臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付ステップと、医用画像を解析して、医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析ステップと、臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、第1軸に直交し、組織が並べられた第2軸と、第1軸および第2軸で囲まれる領域に配され、解析ステップの解析結果に応じた組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、部位と組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御ステップとを備える。マークは、体積を大きさで表す丸マーク、体積を第1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または体積を第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである。また、マークは、体積を第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、出力制御ステップは、離散組織分布表と、第1軸に沿って第1棒マークを結合した、組織別の体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する。
本発明の読影支援装置の作動プログラムは、臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付機能と、医用画像を解析して、医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析機能と、臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、第1軸に直交し、組織が並べられた第2軸と、第1軸および第2軸で囲まれる領域に配され、解析機能の解析結果に応じた組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、部位と組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御機能とを、コンピュータに実行させる。マークは、体積を大きさで表す丸マーク、体積を前1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または体積を第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである。また、マークは、体積を第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、出力制御機能は、離散組織分布表と、第1軸に沿って第1棒マークを結合した、組織別の体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する。
本発明は、臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、複数種類の組織が並べられた第2軸と、組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表を出力するので、組織の分布を医師が一見して理解することが可能な読影支援装置とその作動方法および作動プログラムを提供することができる。
読影支援サーバを含む医療情報システムを示す図である。 検査開始から読影終了までの流れを示す説明図である。 診療科端末および読影支援サーバを構成するコンピュータを示すブロック図である。 診療科端末のCPUに構築される処理部を示すブロック図である。 読影支援サーバのCPUに構築される処理部を示すブロック図である。 組織判断用データを示す図である。 ビューア画面用表示データを示す図である。 対象画像の解析指示をする前のビューア画面を示す図である。 対象画像の解析指示をした後のビューア画面を示す図である。 組織分布表および全体組織割合表示ブロックを示す図である。 結合指示アイコンが選択された場合の組織分布表および全体組織割合表示ブロックを示す図である。 ソート指示アイコンが選択された場合の組織分布表および全体組織割合表示ブロックを示す図である。 結合指示アイコンおよびソート指示アイコンが選択された場合の組織分布表および全体組織割合表示ブロックを示す図である 読影支援サーバの処理手順を示すフローチャートである。 読影支援サーバの処理手順を示すフローチャートである。 解析部で比較画像も解析し、その解析結果に基づいて、画面出力制御部で比較組織分布表を表示したビューア画面を生成、出力する様子を示す図である。 比較組織分布表を示す図である。 丸マークを用いた組織分布表を示す図である。 第2棒マークを用いた組織分布表を示す図である。 部位別組織割合表示ブロックを示す図である。
[第1実施形態]
図1において、医療情報システム2は、診療科10や検査科11を有する医療施設に構築される。医療情報システム2は、診療科10に設置された診療科端末12と、検査科11に設置されたモダリティ13およびオーダ管理端末14と、医用画像データベース(以下、DB(Data Base)と略す)サーバ15と、読影支援サーバ16とで構成される。読影支援サーバ16は、モダリティ13で撮影された医用画像17を、操作者である診療科10の医師DR(図2参照)が観察して所見を記録する読影を支援する読影支援装置に相当する。これら診療科端末12、モダリティ13、オーダ管理端末14、医用画像DBサーバ15、および読影支援サーバ16は、医療施設内に敷設されたLAN(Local Area Network)等のネットワーク18を介して相互接続されている。
診療科端末12は、医師DRが電子カルテを入力したり閲覧する他、医師DRが検査科11に対して各種医療検査を依頼するための検査オーダを発行する際に利用される。また、診療科端末12は読影の際にも利用される。
モダリティ13は、臓器の三次元情報をもつ画像を医用画像17として撮影する装置、例えばCT装置やMRI装置等である。なお、以下では、臓器として肺を例示する。
オーダ管理端末14は、診療科端末12で発行された検査オーダを受け付けて、受け付けた検査オーダを管理する。検査オーダは、例えば、個々の検査オーダを識別するためのオーダID(Identification data)、当該検査オーダを発行した診療科端末12のIDまたは医師DRの医師ID、当該検査オーダによる撮影の対象の患者(以下、対象患者)の患者ID、経過観察等の検査目的、頭部、胸部等の撮影部位、仰向け、うつ伏せ等の向きといった各種項目を有する。検査科11の検査技師は、オーダ管理端末14で検査オーダの内容を確認し、確認した検査オーダに応じた撮影条件をモダリティ13に設定して医用画像17の撮影を行う。
モダリティ13で医用画像17の撮影を行う場合には、対象患者の患者ID、撮影を担当する検査技師の検査技師IDといった情報が検査技師により入力される。入力された情報は、医用画像17に付帯情報として関連付けられる。
医用画像17は、例えばDICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)規格のデータファイル形式で作成される。DICOM規格のデータファイルには、医用画像17本体のデータを格納する領域の他に、付帯情報を格納する領域が設けられている。付帯情報には、対象患者の患者ID、患者名、患者の性別、年齢、身長、体重といった患者情報や、オーダID、医師ID、検査日時、検査目的、撮影部位および向き、撮影条件、検査技師ID、医療検査の種類(CT、MRI等のモダリティ13の種類)といった検査情報、並びに個々の医用画像17を識別するための画像IDが含まれる。画像IDは、医用画像17の撮影時にモダリティ13により自動的に付される。モダリティ13は、医用画像17を医用画像DBサーバ15に送信する。
CT装置やMRI装置の場合、1つの検査オーダで複数枚の医用画像17が撮影される。この複数枚の医用画像17には、複数枚に共通する数字または記号と、通し番号とで構成される画像IDが付される。これにより、複数枚の医用画像17が、1つの検査オーダで撮影した1セットとして扱われる。
医用画像DBサーバ15は、いわゆるPACS(Picture Archiving and Communication System)サーバであり、モダリティ13からの医用画像17を複数格納する医用画像DB19を有する。医用画像DBサーバ15は、医用画像17を診療科端末12に送信する。
検査開始から読影終了までの流れを図2に示す。まず、検査オーダにしたがってモダリティ13による撮影が行われ、これにより医用画像17がモダリティ13から出力される(ステップST1)。医用画像17はモダリティ13から医用画像DBサーバ15に送信され、医用画像DBサーバ15により医用画像DB19に格納される(ステップST2)。
医用画像DBサーバ15は、医用画像17が医用画像DB19に格納された旨の画像格納通知をオーダ管理端末14に送信する(ステップST3)。この画像格納通知を受け取ると、オーダ管理端末14は、検査オーダを発行した診療科端末12に検査終了通知を送信する(ステップST4)。画像格納通知および検査終了通知には、医用画像17の画像IDやオーダIDが付されている。
医師DRは、診療科端末12を通じて検査終了通知を確認し、検査終了通知に付された画像IDやオーダIDを含む医用画像17の読影を開始する。以下、読影の対象となっている医用画像17を対象画像17Aと表現する。
医師DRは、診療科端末12を通じて、対象画像17Aの送信要求を医用画像DBサーバ15に送信する(ステップST5)。医用画像DBサーバ15は、対象画像17Aの送信要求を受け付け、これに対応した対象画像17Aを医用画像DB19の医用画像17の中から検索する。そして、検索した対象画像17Aを、送信要求を送信した診療科端末12に送信する(ステップST6)。対象画像17Aの送信要求は、医用画像17の付帯情報の各種項目、例えばオーダIDや画像IDを含む。医用画像DBサーバ15は、送信要求のオーダIDや画像IDと一致する医用画像17を対象画像17Aとして検索する。
診療科端末12は、医用画像DBサーバ15からの対象画像17Aを表示する。医師DRは、診療科端末12を通じて対象画像17Aを観察する。対象患者が何らかの疾患に罹っている場合、対象画像17A内には、正常組織に加えて疾患の症状を現す病変組織が映っている。この正常組織および病変組織を含む複数種類の組織の分布を知るために、医師DRは、診療科端末12を通じて、対象画像17Aの解析要求を読影支援サーバ16に送信する(ステップST7)。
読影支援サーバ16は、対象画像17Aの解析要求を受け付ける。読影支援サーバ16は、対象画像17Aを解析する。そして、その解析結果に応じて、対象画像17Aに映る組織の分布を表した組織分布表75(図10等参照)を出力する。読影支援サーバ16は、組織分布表75を、解析要求を送信した診療科端末12に送信する(ステップST8)。
医師DRは、診療科端末12を通じて組織分布表75を閲覧する。医師DRは、組織分布表75や自らの医学的知識および経験等に基づき、対象画像17Aに対する所見を記録する(ステップST9)。所見は、具体的には対象画像17A内に存在する病変組織の名称、大きさ(径、体積等)、発生部位、病変組織から類推される疾患名等を含む文章である。所見は対象画像17Aとともに読影レポートとして纏められる。読影レポートは図示しないレポートDBに記録される。
読影支援サーバ16は、対象画像17Aおよび組織分布表75を表示したビューア画面60(図8および図9参照)を生成する。そして、生成したビューア画面60を診療科端末12に配信する。医師DRは、このビューア画面60を通じて、対象画像17Aを観察し、かつ組織分布表75を閲覧する。
読影支援サーバ16は、ウェブブラウザ上で閲覧可能なビューア画面60を配信する。より具体的には、読影支援サーバ16は、ビューア画面60を、例えば、XML(Extensible Markup Language)等のマークアップ言語によって作成されるウェブ配信用の画面データの形式で配信する。診療科端末12は、画面データに基づきビューア画面60をウェブブラウザ上に再現して表示する。XMLに代えて、JSON(JavaScript(登録商標) Object Notation)等の他のデータ記述言語を利用してもよい。
図3において、診療科端末12および読影支援サーバ16を構成するコンピュータは、基本的な構成は同じであり、それぞれ、ストレージデバイス30、メモリ31、CPU(Central Processing Unit)32、ディスプレイ33、入力デバイス34、および通信部35を備えている。これらはデータバス36を介して相互接続されている。
ストレージデバイス30は、診療科端末12等を構成するコンピュータに内蔵、またはケーブルあるいはネットワークを通じて接続されたハードディスクドライブ、もしくはハードディスクドライブを複数台連装したディスクアレイである。ストレージデバイス30には、オペレーティングシステム等の制御プログラム、各種アプリケーションプログラム、およびこれらのプログラムに付随する各種画面の表示データ等が記憶されている。
メモリ31は、CPU32が処理を実施するためのワークメモリである。CPU32は、ストレージデバイス30に記憶されたプログラムをメモリ31へロードして、プログラムにしたがった処理を実施することにより、コンピュータの各部を統括的に制御する。
ディスプレイ33は、入力デバイス34の操作に応じた各種画面を表示する。画面にはGUI(Graphical User Interface)による操作機能が備えられる。診療科端末12等を構成するコンピュータは、画面を通じて入力デバイス34からの操作指示の入力を受け付ける。通信部35は、ネットワーク18を介した各種情報の伝送制御を行うネットワークインターフェースである。
以下の説明では、診療科端末12を構成するコンピュータの各部には添え字の「A」を、読影支援サーバ16を構成するコンピュータの各部には添え字の「B」をそれぞれ符号に付して区別する。
図4において、ウェブブラウザが起動されると、診療科端末12のCPU32Aは、メモリ31等と協働して、GUI制御部40、およびブラウザ制御部41として機能する。
GUI制御部40は、ビューア画面60をディスプレイ33Aに表示し、かつビューア画面60を通じて入力デバイス34Aから入力される様々な操作指示を受け付ける。操作指示には、読影支援サーバ16へのビューア画面60の配信指示、対象画像17Aの解析指示等がある。GUI制御部40は、受け付けた操作指示をブラウザ制御部41に出力する。
ブラウザ制御部41は、ウェブブラウザの動作を制御する。ブラウザ制御部41は、GUI制御部40からの操作指示に応じた要求、具体的にはビューア画面60の配信指示に応じたビューア画面60の配信要求、対象画像17Aの解析指示に応じた対象画像17Aの解析要求等を読影支援サーバ16に対して発行する。ビューア画面60の配信要求は対象画像17Aを含む。また、ビューア画面60の配信要求と対象画像17Aの解析要求は、ともに要求元の診療科端末12の情報を含む。
また、ブラウザ制御部41は、読影支援サーバ16からのビューア画面60の画面データを受け取る。ブラウザ制御部41は、画面データに基づきウェブブラウザ上に表示するビューア画面60を再現し、これをGUI制御部40に出力する。GUI制御部40は、ビューア画面60をディスプレイ33Aに表示する。
図5において、読影支援サーバ16のストレージデバイス30Bには、作動プログラム45が格納されている。作動プログラム45は、読影支援サーバ16を構成するコンピュータを、読影支援装置として機能させるためのアプリケーションプログラムである。ストレージデバイス30Bには、組織判断用データ46(図6参照)とビューア画面用表示データ47(図7参照)も格納されている。
作動プログラム45が起動されると、読影支援サーバ16のCPU32Bは、メモリ31等と協働して、受付部50、解析部51、および画面出力制御部52として機能する。
受付部50は、診療科端末12からのビューア画面60の配信要求および対象画像17Aの解析要求を受け付ける。前述のように、ビューア画面60の配信要求は対象画像17Aを含む。したがって、受付部50は、対象画像17A(医用画像17)を受け付ける受付機能を担う。受付部50は、ビューア画面60の配信要求を画面出力制御部52に、対象画像17Aの解析要求を解析部51に、それぞれ出力する。
受付部50から対象画像17Aの解析要求が入力された場合、解析部51は、組織判断用データ46を参照して、対象画像17Aを解析する。より具体的には、解析部51は、対象画像17Aを構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析機能を担う。解析部51は、解析結果を画面出力制御部52に出力する。
受付部50からビューア画面60の配信要求が入力された場合、画面出力制御部52は、ビューア画面用表示データ47に基づいて、配信要求に含まれる対象画像17Aを表示したビューア画面60(図8参照)を生成する。また、解析部51から解析結果が入力された場合、画面出力制御部52は、ビューア画面用表示データ47に基づいて、解析結果に応じた組織分布表75を表示したビューア画面60(図9参照)を生成する。そして、生成したビューア画面60を、ビューア画面60の配信要求、または対象画像17Aの解析要求の要求元の診療科端末12に配信する。つまり、画面出力制御部52は、組織分布表75の出力を制御する出力制御機能を担う。
図6において、組織判断用データ46は、各組織に対応する判断基準を登録したものである。組織は、正常肺、気管支、血管影、すりガラス影、コンソリデーション、気腫、嚢胞、蜂窩肺、網状影の計9種である。このうち正常肺、気管支、血管影の3種は正常組織で、残りの6種のすりガラス影、コンソリデーション、気腫、嚢胞、蜂窩肺、網状影は病変組織である。
6種の病変組織は、さらにボクセルの画素値の高低に応じて第1〜第3グループに分けられている。具体的には、すりガラス影、コンソリデーションは、ボクセルの画素値が比較的高い第1グループである。気腫、嚢胞は、ボクセルの画素値が比較的低い第2グループである。蜂窩肺、網状影は、ボクセルの画素値が中間の第3グループである。
判断基準には、例えば、「特徴量Z1が閾値T1以上」、「特徴量Z3が閾値T3以上T4未満」等、特徴量Zに基づく条件が登録されている。特徴量Zは、Z1、Z2等と示したように複数種類ある。特徴量Zは、例えば、ボクセル1個〜数個分の単位立方体の小領域の画素値、またはその平均値、最大値、最小値、最頻値、標準偏差等である。
解析部51は、まず、対象画像17Aから肺の部分を認識する。そして、認識した肺の部分の各小領域の特徴量Zを算出する。続いて、算出した特徴量Zと組織判断用データ46に基づき、各小領域が属する組織を判断する。解析部51は、認識した肺の部分の座標情報、および各小領域の座標情報と各小領域が属する組織を関連付けた情報を、解析結果として画面出力制御部52に出力する。
ここで、小領域の中には、複数の組織が混在していると判断されるところもある。この場合は、各小領域の座標情報と各小領域が属する組織を関連付けた情報には、複数の組織が併記される。
なお、組織の判断に、AdaBoost(Adaptive Boosting)や深層学習(Deep Learning)といった機械学習アルゴリズムを用いてもよい。例えば、組織が確定しているボクセルとその特徴量Zの組、あるいは医用画像17自体をサンプルデータとして複数入力して、機械学習アルゴリズムに組織と特徴量Zとの関係性を学習させておく。そして、算出した特徴量Zに応じた組織を機械学習アルゴリズムに返答させる。
図7において、ビューア画面用表示データ47には、レイアウトデータ47A、GUIデータ47B、表示色データ47C等がある。レイアウトデータ47Aは、文字通りビューア画面60のレイアウトを規定するためのデータである。対象画像17Aおよび組織分布表75は、このレイアウトデータ47Aにしたがってビューア画面60上にレイアウトされる。GUIデータ47Bは、ビューア画面60に配される各アイコン68〜70(図8参照)等のGUIのデータである。
表示色データ47Cは、組織分布表75および対象画像17Aにおける各組織の表示色が登録されたデータである。各組織は、組織分布表75および対象画像17Aにおいてこれらを識別可能とするため、異なる色が表示色として割り当てられている。例えば、正常組織と病変組織は、組織分布表75および対象画像17Aにおいてこれらを識別可能とするため、正常組織には無彩色、病変組織には有彩色が表示色として割り当てられている。より詳しくは、正常組織には、灰色1(白に近い灰色、正常肺)、灰色2(灰色1と灰色3の中間色、気管支)、灰色3(黒に近い灰色、血管影)といった無彩色がそれぞれ割り当てられている。一方、病変組織には、赤色(すりガラス影)、青色(気腫)、黄色(網状影)といった有彩色がそれぞれ割り当てられている。
また、第1〜第3グループは、組織分布表75および対象画像17Aにおいてこれらを識別可能とするため、第1グループには暖色、第2グループには寒色、第3グループには中性色が表示色として割り当てられている。より詳しくは、第1グループには、赤色(すりガラス影)、橙色(コンソリデーション)といった暖色がそれぞれ割り当てられている。第2グループには、青色(気腫)、青緑色(嚢胞)といった寒色がそれぞれ割り当てられている。第3グループには、緑色(蜂窩肺)、黄色(網状影)といった中性色がそれぞれ割り当てられている。
画面出力制御部52は、ビューア画面60の配信要求に応じて、まず、図8に示すビューア画面60を出力する。
図8において、ビューア画面60は、アキシャル画像表示領域61、サジタル画像表示領域62、コロナル画像表示領域63、第1解析結果表示領域64、第2解析結果表示領域65、およびツールバー66を有している。
アキシャル画像表示領域61には、体を水平に切った断面であるアキシャル断面の対象画像17A、すなわちアキシャル画像17A_Aが配される。サジタル画像表示領域62には、体を縦切りにした断面であるサジタル断面の対象画像17A、すなわちサジタル画像17A_Sが配される。コロナル画像表示領域63には、体を横切りにした断面であるコロナル断面の対象画像17A、すなわちコロナル画像17A_Cが配される。
アキシャル画像17A_A、サジタル画像17A_S、コロナル画像17A_Cはそれぞれ、対象患者を仰向けにした状態で、胸部を撮影部位として映したものである。アキシャル画像17A_Aおよびコロナル画像17A_Cの右側には左肺PS(Pulmo Sinister)が、左側には右肺PD(Pulmo Dexter)がそれぞれ映っている。そして、サジタル画像17A_Sには右肺PDが映っている。これらアキシャル画像17A_A、サジタル画像17A_S、コロナル画像17A_Cはそれぞれ、断面の位置を変更したり、表示向きを変更したりすることが可能である。
第1解析結果表示領域64および第2解析結果表示領域65には、図8に示すビューア画面60の表示初期段階では、何も表示されない。
ツールバー66には、GUIデータ47Bに基づいた、解析指示アイコン68、結合指示アイコン69、およびソート指示アイコン70といった様々なアイコンが配されている。これらはカーソル67で選択することが可能である。
解析指示アイコン68は、対象画像17Aの解析指示を行うためのGUIである。解析指示アイコン68がカーソル67で選択された場合、診療科端末12のブラウザ制御部41から読影支援サーバ16の受付部50に、対象画像17Aの解析要求が発行される。画面出力制御部52は、対象画像17Aの解析要求に応じて、図9に示すビューア画面60を出力する。
図9において、第1解析結果表示領域64には、対象画像17Aの肺の部分を抜き出して三次元表示した三次元画像17A_3Dが配される。画面出力制御部52は、解析部51が認識した肺の部分の座標情報に基づいて、三次元画像17A_3Dを生成する。アキシャル画像17A_Aおよびコロナル画像17A_Cと同じく、三次元画像17A_3Dの右側には左肺PSが、左側には右肺PDがそれぞれ映っている。
ハッチングで示すように、画面出力制御部52は、各画像表示領域61〜63に配された各画像17A_A、17A_S、17A_Cの肺の部分、および第1解析結果表示領域64に配された三次元画像17A_3Dを、図7で示した表示色データ47Cに基づいて、組織毎に色付けする。なお、解析部51で複数の組織が混在していると判断された小領域については、複数の組織のうちの1つの代表的な組織に応じた色付けがなされる。
図9では、組織毎の色付けをだいぶ大雑把に描いている。しかし、色付けは特徴量Zを算出した小領域単位で行われる。このため、実際にはより微細に色付けされる。
第2解析結果表示領域65には、組織分布表75および全体組織割合表示ブロック76が配される。画面出力制御部52は、解析部51からの各小領域の座標情報と各小領域が属する組織を関連付けた情報に基づいて、組織分布表75および全体組織割合表示ブロック76を生成する。
解析指示アイコン68は、ハッチングで示すように、カーソル67で選択されたことが分かるよう、図8の非選択の場合と識別可能に表示される。解析指示アイコン68は、図9の選択状態において再度カーソル67で選択された場合、選択が解除される。他のアイコン69、70も同じく、選択、非選択が識別可能に表示され、かつ再度の選択で選択が解除される。図9において解析指示アイコン68の選択が解除された場合、画面出力制御部52は、ビューア画面60を図8の状態に戻す。
図10において、組織分布表75は、横軸である第1軸80と、第1軸80に直交する、縦軸である第2軸81と、これら第1軸80および第2軸81で囲まれる領域に配された第1棒マーク82とを有する。
第1軸80には、右上葉、右中葉、右下葉、左上葉、左下葉の計5つの肺の部位がこの順に並べられている。右上葉、右中葉、右下葉は、文字通り右肺PDの上部、中央部、下部であり、左上葉、左下葉は、これも文字通り左肺PSの上部、下部である。
画面出力制御部52は、対象画像17A内の肺の表示向きに沿って、第1軸の部位を並べる。本例では、アキシャル画像17A_Aおよびコロナル画像17A_Cの右側に左肺PSが、左側に右肺PDがそれぞれ映っている。このため、画面出力制御部52は、第1軸80の右側に左上葉、左下葉を、左側に右上葉、右中葉、右下葉をそれぞれ並べる。
第2軸81には、図6および図7で示した、正常肺、すりガラス影等の計9種の組織が並べられている。並び順は、正常肺等の正常組織が上、すりガラス影等の病変組織が下である。また、グループの並び順は、すりガラス影等の第1グループが上、気腫等の第2グループが中、蜂窩肺等の第3グループが下である。
画面出力制御部52は、解析部51からの各小領域の座標情報と各小領域が属する組織を関連付けた情報に基づいて、各部位における各組織に属するボクセルの数を計数する。各部位における各組織に属するボクセルの数は、各部位における各組織の体積を表す。第1棒マーク82は、この解析部51の解析結果に応じた組織の体積の大小を表現するマークである。具体的には、第1棒マーク82は、各部位における各組織に属するボクセルの数を、各部位における各組織の体積として第1軸80に沿った長さで表すものである。つまり、第1軸80に沿った長さが長ければ組織に属するボクセルの数が多く(組織の体積が大きく)、短ければ組織に属するボクセルの数が少ない(組織の体積が小さい)ということである。
なお、解析部51で複数の組織が混在していると判断された小領域については、画面出力制御部52は、判断された複数の組織の各々に、当該小領域のボクセルの数を計数する。
ハッチングで示すように、画面出力制御部52は、第1棒マーク82を、図7で示した表示色データ47Cに基づいて、組織毎に色付けする。表示色データ47Cにおいて、各組織には異なる色が表示色として割り当てられている。このため、画面出力制御部52は、組織毎に第1棒マーク82を識別可能な形態で出力していると言える。また、表示色データ47Cにおいて、正常組織には無彩色、病変組織には有彩色が表示色として割り当てられている。このため、画面出力制御部52は、正常組織に配される第1棒マーク82と、病変組織に配される第1棒マーク82とを、識別可能な形態で出力していると言える。さらに、表示色データ47Cにおいて、第1グループには暖色、第2グループには寒色、第3グループには中性色が表示色として割り当てられている。このため、画面出力制御部52は、グループ毎に第1棒マーク82を識別可能な形態で出力していると言える。
さらにまた、図9で示したように、画面出力制御部52は、各画像17A_A、17A_S、17A_Cの肺の部分も組織毎に色付けする。このため、画面出力制御部52は、対象画像17A(医用画像17)上における組織を、第1棒マーク82と同じ形態で出力していると言える。
図10に示す組織分布表75は、第1軸80の部位と第2軸81の組織の交点に第1棒マーク82が配されている。このため、図10に示す組織分布表75は、離散組織分布表に相当する。以下、離散組織分布表には符号75Aを付す。
全体組織割合表示ブロック76は、肺全体における各組織の割合を第1棒マーク82で表現したものである。全体組織割合表示ブロック76の各組織の第1棒マーク82は、各組織の割合の大小を、第1軸80に沿った長さで表すものである。例えば肺全体のボクセルの数が1000で、正常肺のボクセルの数が500であった場合、正常肺の第1棒マーク82は、全体組織割合表示ブロック76の50%を占める長さとされる。
全体組織割合表示ブロック76の各組織の第1棒マーク82は、左から右に第2軸81と同じ並び順で並べられている。具体的には、正常肺の第1棒マーク82が左端で、気管支、血管影、すりガラス影、・・・と続き、最後に網状影の第1棒マーク82が右端に配されている。
結合指示アイコン69がカーソル67で選択された場合、画面出力制御部52は、図11に示すように組織分布表75の表示を変更する。具体的には、画面出力制御部52は、第1軸80の部位と第2軸81の組織の交点に配されていた第1棒マーク82を、第1軸80に沿って左詰めにして結合し、1本の結合棒マーク85とする。第1軸80の各部位の表示はそのままとする。この結合棒マーク85は、組織別の体積の集計値を表現するものである。図11に示す組織分布表75は、結合組織分布表に相当する。以下、結合組織分布表に符号75Bを付す。
図11において結合指示アイコン69の選択が解除された場合、画面出力制御部52は、図10の離散組織分布表75Aの状態に戻す。つまり、画面出力制御部52は、図10の離散組織分布表75Aと、図11の結合組織分布表75Bとを、医師DRの指示に応じて切替出力する。
ソート指示アイコン70がカーソル67で選択された場合、画面出力制御部52は、図12に示すように組織分布表75の表示を変更する。具体的には、画面出力制御部52は、組織別の体積の集計値に基づいて、第2軸81における組織の並び順を変更する。また、画面出力制御部52は、組織別の体積の集計値に基づいて、全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82の並び順も変更する。
図12では、集計値が大きい順に、第2軸81の組織および全体組織割合表示ブロック76の第1棒マーク82を並べた例を示している。詳しくは、集計値が一番大きい正常肺が第2軸81の最上部に配され、かつ正常肺の第1棒マーク82が全体組織割合表示ブロック76の左端に配されている。そして、気管支、蜂窩肺、気腫、・・・と続き、集計値が一番小さい網状影が第2軸81の最下部に配され、かつ網状影の第1棒マーク82が全体組織割合表示ブロック76の右端に配されている。なお、図12の例とは逆に、集計値が小さい順に、第2軸81の組織および全体組織割合表示ブロック76の第1棒マーク82を並べてもよい。
図12においてソート指示アイコン70の選択が解除された場合、画面出力制御部52は、組織分布表75を図10の状態に戻す。
図13は、結合指示アイコン69とソート指示アイコン70の両方がカーソル67で選択された場合の組織分布表75を示す。この場合、画面出力制御部52は、各組織の第1棒マーク82を結合して結合棒マーク85とし、かつ、第2軸81の組織および全体組織割合表示ブロック76の第1棒マーク82の並び順を変更する。
以下、上記構成による読影支援サーバ16の作用について、図14および図15のフローチャートを参照して説明する。まず、読影支援サーバ16において作動プログラム45が起動される。これにより、読影支援サーバ16のCPU32Bに、受付部50、解析部51、および画面出力制御部52が構築される。読影支援サーバ16を構成するコンピュータは、読影支援装置として機能する。
対象画像17Aの読影を行う場合、医師DRは、診療科端末12でウェブブラウザを起動し、読影支援サーバ16にアクセスする。読影支援サーバ16にアクセスした後のウェブブラウザには、ビューア画面60の配信指示を行うための配信指示画面が表示される。この配信指示画面には、対象画像17Aを指定するためのGUIと配信指示を行うためのGUIが設けられている。医師DRは、配信指示画面を通じてビューア画面60の配信指示を行う。これにより、診療科端末12のブラウザ制御部41から読影支援サーバ16の受付部50に、ビューア画面60の配信要求が発行される。
図14において、読影支援サーバ16では、診療科端末12からのビューア画面60の配信要求が受付部50で受け付けられる(ステップST100でYES、ステップST101)。ビューア画面60の配信要求には対象画像17Aが含まれている。このためステップST101は、対象画像17A(医用画像17)を受け付ける受付ステップに相当する。
ビューア画面60の配信要求は、受付部50から画面出力制御部52に出力される。画面出力制御部52では、ビューア画面用表示データ47に基づいて、配信要求に含まれる対象画像17Aを表示した、図8で示したビューア画面60が生成される。このビューア画面60は、画面出力制御部52からビューア画面60の配信要求の要求元の診療科端末12に配信される(ステップST102)。
医師DRは、ビューア画面60の各画像17A_A、17A_S、17A_Cを観察する。対象画像17A内に病変組織が認められた場合、医師DRは、各組織の分布を知るために、解析指示アイコン68をカーソル67で選択する。これにより、診療科端末12のブラウザ制御部41から読影支援サーバ16の受付部50に、対象画像17Aの解析要求が発行される。
図15において、読影支援サーバ16では、診療科端末12からの対象画像17Aの解析要求が受付部50で受け付けられる(ステップST110でYES、ステップST111)。対象画像17Aの解析要求は、受付部50から解析部51に出力される。解析部51では、図6で示した組織判断用データ46に基づいて、対象画像17Aを構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかが判断される(ステップST112、解析ステップ)。この解析結果は、解析部51から画面出力制御部52に出力される。
画面出力制御部52では、ビューア画面用表示データ47に基づいて、解析結果に応じた組織分布表75を表示した、図9で示したビューア画面60が生成される。このビューア画面60は、画面出力制御部52から対象画像17Aの解析要求の要求元の診療科端末12に配信される(ステップST113、出力制御ステップ)。
医師DRは、診療科端末12で組織分布表75を閲覧し、どの部位にどういった組織がどの程度存在するかという組織の分布を知る。そして、必要に応じて結合指示アイコン69やソート指示アイコン70をカーソル67で選択する。これらの操作指示に応じて、画面出力制御部52からは、図11および図13で示した結合組織分布表75Bを表示したビューア画面60や、図12および図13で示した第2軸81における組織の並び順を変更した組織分布表75を表示したビューア画面60が配信される。医師DRは、こうした組織分布表75で把握した組織の分布を踏まえて、対象画像17Aに対する所見を記録する。
組織分布表75は、肺の複数の部位が並べられた第1軸80と、複数種類の組織が並べられた第2軸81とを有し、これら第1軸80および第2軸81で囲まれる領域に、組織の体積の大小を表現する第1棒マーク82を配した構成である。このため、医師DRは、組織分布表75を一見しただけで、どの第1棒マーク82がどの部位のどの組織の体積の大小を表しているのかを、すぐに理解することができる。
特に図10および図12に示した、第1軸80の部位と第2軸81の組織の交点に第1棒マーク82を配した離散組織分布表75Aにおいては、医師DRは、どの第1棒マーク82がどの部位のどの組織の体積の大小を表しているのかを、少しの疑念を差し挟む余地もなく瞬時に理解することができる。
図11および図13で示した、第1棒マーク82を1本の結合棒マーク85とした結合組織分布表75Bにおいても、第1軸80の表示はそのままであり、しかも第1棒マーク82の位置が第1軸80に沿って多少移動するだけである。このため、医師DRは、どの第1棒マーク82がどの部位のどの組織の体積の大小を表しているのかを十分に理解することができる。なお、どの第1棒マーク82がどの部位のどの組織の体積の大小を表しているのかをより理解しやすくするため、離散組織分布表から結合組織分布表に切り替える際に、第1棒マーク82が第1軸80に沿って左詰めで結合する様子をアニメーションで見せてもよい。また、第1軸80の部位を、第1棒マーク82を詰めた方向に多少移動させてもよい。
第1軸80の部位を固定して、第2軸81に沿って第1棒マーク82を見ていくと、当該部位における各組織の体積の分布が分かる。例えば図10において、左下葉は、正常組織の正常肺の体積が小さく、反対に病変組織の蜂窩肺、気腫、嚢胞の体積が大きいことが分かる。逆に、第2軸81の組織を固定して、第1軸80に沿って第1棒マーク82を見ていくと、当該組織における各部位の体積の分布が分かる。例えば図10において、気腫は、右上葉、右中葉よりも、右下葉、左上葉、左下葉の体積が大きいことが分かる。
画面出力制御部52は、図10および図12で示した離散組織分布表75Aと、図11および図13で示した結合組織分布表75Bとを、医師DRの指示に応じて切替出力する。このため、医師DRは、離散組織分布表75Aでは詳細な各組織の分布を確認し、結合組織分布表75Bでは結合棒マーク85で表現される組織別の体積の集計値を確認する等、自分の観察目的に応じた視点で組織の分布を把握することができる。
最初に結合組織分布表75Bを出力し、医師DRの指示に応じて、離散組織分布表75Aに切り替えてもよい。読影の際、医師DRは、まず、どの組織がどの程度の体積があるかを見極めてから、各部位における各組織の分布を見ていく。このため、最初に結合組織分布表75Aを出力して、離散組織分布表75Aに切り替えれば、医師DRの思考順に合致しているので読影作業が捗る。
組織別の体積の集計値は、全体組織割合表示ブロック76でも一応確認することはできるが、結合組織分布表75Bでは、組織別の体積の集計値に加えて、各結合棒マーク85を構成する第1棒マーク82によって各部位の体積の分布も分かる。したがって、全体組織割合表示ブロック76は、組織別の体積の集計値の大まかな把握に用いるのが好適である。
図12および図13で示したように、画面出力制御部52は、組織別の体積の集計値に基づいて、第2軸81における組織の並び順を変更し、かつ全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82の並び順も変更する。このため、医師DRは、どの組織の体積が最も大きいのか、あるいは最も小さいのかを一目で把握することができる。また、例えば蜂窩肺がすりガラス影よりも体積が大きいか否か等、医師DRは、注目している組織同士の体積の大小も一目で把握することができる。
なお、ここでは、ソート指示アイコン70がカーソル67で選択された場合に、組織別の体積の集計値に基づいて、第2軸81における組織の並び順、および全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82の並び順を変更する、とした。しかしながら本発明はこれに限定されない。ソート指示アイコン70を廃して、ソート指示がなくとも、常時、組織別の体積の集計値に基づいて、第2軸81における組織の並び順、および全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82の並び順を変更し、そのうえで組織分布表75を出力してもよい。
画面出力制御部52は、組織分布表75と同時に対象画像17Aも出力するので、医師DRは読影作業が捗る。対象画像17Aと組織分布表75を別々の画面に表示した場合は、画面を切り替える等の面倒な操作が必要であるが、そうした懸念はない。
画面出力制御部52は、対象画像17A内の肺の表示向きに沿って、第1軸80の部位を並べるので、医師DRは、対象画像17A内の肺の部位と組織分布表75の第1軸80の部位との対応がとりやすい。第1軸80の部位が対象画像17A内の肺の表示向きに沿っていない場合は、医師DRは、対象画像17A内の肺の部位と組織分布表75の第1軸80の部位との対応関係を一旦頭の中で整理する必要があるが、そうした懸念はない。
画面出力制御部52は、第1軸80を横軸、第2軸81を縦軸とするので、特に臓器が本例の肺のように部位が左右に分かれているものであった場合、第1軸80を横軸として、かつ対象画像17A内の肺の表示向きに沿って、第1軸80の部位を並べれば、医師DRは、対象画像17A内の肺の部位と組織分布表75の第1軸80の部位との対応がとりやすい。なお、部位が左右に分かれている臓器としては、本例の肺の他に、脳、腎臓等が挙げられる。
臓器は、部位が左右に分かれているものに限らない。胃、肝臓、大腸等の他の臓器であってもよい。こうした部位が左右に分かれていない臓器の場合は、第1軸80を縦軸、第2軸81を横軸としてもよい。ただし、この場合も、対象画像17A内の臓器の表示向きに沿って、第1軸80の部位を並べることが好ましい。例えば対象画像17A内に胃が上下逆さまに映っていた場合は、第1軸80の胃の各部位を下から順に並べる。
ビューア画面60上で対象画像17Aの臓器の表示向きを変更した場合、画面出力制御部52は、対象画像17Aの臓器の表示向きの変更と連動して第1軸80の部位を並べ替えることが好ましい。例えば図9において、アキシャル画像17A_A、コロナル画像17A_Cのそれぞれの表示向きの左右を反転させた場合は、画面出力制御部52は、第1軸80の右側にあった左上葉、左下葉を左側に、左側にあった右上葉、右中葉、右下葉を右側に、それぞれ並べ替える。
画面出力制御部52は、組織毎に第1棒マーク82の表示色を変更することで、組織毎に第1棒マーク82を識別可能な形態で出力する。このため、医師DRは、第1棒マーク82を見ただけで、当該第1棒マーク82がどの組織の体積の大小を表しているのかを大凡理解することができる。また、画面出力制御部52は、対象画像17A上における組織を、第1棒マーク82と同じ形態で出力する。このため、医師DRは、対象画像17Aと組織分布表75の対応がとりやすい。
また、画面出力制御部52は、ボクセルの画素値の高低に応じて分けられた複数のグループ毎に第1棒マーク82の表示色を変更することで、複数のグループ毎に第1棒マーク82を識別可能な形態で出力する。このため、医師DRは、各グループの組織の分布に注目して読影を行う場合に、各グループの組織の分布がどうなっているかを一目で把握することができる。
さらに、画面出力制御部52は、正常組織に配される第1棒マーク82と、病変組織に配される第1棒マーク82の表示色を変更することで、これらを識別可能な形態で出力する。このため、医師DRは、正常組織に比して病変組織がどの程度の割合であるかといった、正常組織と病変組織の大凡の分布を一目で把握することができる。
なお、各第1棒マーク82を識別可能な形態で出力する方法としては、表示色を変更することに代えて、あるいは加えて、模様を変更する、棒の枠の太さを変更する、第1軸80に平行な境界線で、各組織、各グループ、正常組織と病変組織を区切る、といった様々な方法を採用してもよい。
[第2実施形態]
図16および図17に示す第2実施形態では、画面出力制御部52は、解析元の医用画像17が異なる複数系統の第1棒マーク82が並べられた組織分布表75である比較組織分布表75Cを出力する。
図16において、本第2実施形態では、解析部51は、対象画像17Aだけでなく、比較画像17Bも解析して、比較画像17Bの各ボクセルが各組織のうちのいずれに属するかを判断する。解析部51は、対象画像17Aの解析結果Aに加えて、比較画像17Bの解析結果Bを画面出力制御部52に出力する。画面出力制御部52は、解析結果A、Bに基づいて、比較組織分布表75Cを表示したビューア画面60を生成し、これを診療科端末12に配信する。
比較画像17Bは、対象画像17Aと同一の患者(患者ID:P001)の臓器、ここでは肺を、対象画像17Aとは異なる日時(対象画像17Aは2017.12.21、比較画像17Bは2017.12.14)で撮影したものである。比較画像17Bは、例えばツールバー66に設けられた専用のアイコンをカーソル67で選択することで現れるダイアログに、画像IDを入力する等して指定する。
図17において、比較組織分布表75Cは、対象画像17Aの解析結果Aに基づく第1棒マーク82Aと、比較画像17Bの解析結果Bに基づく第1棒マーク82Bとが、各組織において上下に並べられたものである。第1棒マーク82A、82Bは、解析元の医用画像17が異なる複数系統のマークに相当する。第1棒マーク82A、82Bは、表示位置こそ上下に分かれているが、各組織における表示色は同じである。
図17では、スペースの関係上、蜂窩肺および網状影は図示省略している。また、全体組織割合表示ブロック76も図示省略している。なお、この場合の全体組織割合表示ブロック76は、第1棒マーク82A、82Bと同じく、対象画像17A用と比較画像17B用の2つが表示される。
このように、画面出力制御部52は、解析元の医用画像17が異なる複数系統の第1棒マーク82A、82Bが並べられた比較組織分布表75Cを出力するので、対象画像17Aと比較画像17Bの組織の分布を容易に比較することができる。
第1棒マーク82A、82Bの解析元となる対象画像17Aおよび比較画像17Bは、同一の患者の肺を異なる日時で撮影したものである。このため、第1棒マーク82A、82Bは、各組織の体積の時間的な推移を表したものとなる。したがって、医師DRは、例えば検査目的が経過観察の場合に、手術や投薬等の医学的な処置を施す前後で、各組織の体積がどう変化しているか等を瞬時に見極めることができる。
上記第1実施形態では、各部位における各組織に属するボクセルの数を、第1棒マーク82の第1軸80に沿った長さで表している。対して本第2実施形態では、各部位における各組織に属するボクセルの数の割合、あるいは各組織における各部位に属するボクセルの数の割合を、第1棒マーク82A、82Bの第1軸80に沿った長さで表すことが好ましい。
各部位における各組織に属するボクセルの数の割合とは、各部位に属する全ボクセルの数で、各組織に属するボクセルの数を除算した値である。例えば肺の右上葉の部位に属する全ボクセルの数が1000で、そのうちの正常肺に属するボクセルの数が800であった場合、右上葉の部位における正常肺に属するボクセルの数の割合は、800/1000=0.8となる。
各組織における各部位に属するボクセルの数の割合も同様に、各組織に属する全ボクセルの数で、各部位に属するボクセルの数を除算した値である。例えば蜂窩肺に属する全ボクセルの数が500で、そのうちの左下葉に属するボクセルの数が150であった場合、蜂窩肺における左下の部位に属するボクセルの数の割合は、150/500=0.3となる。
このように、各部位における各組織に属するボクセルの数の割合、あるいは各組織における各部位に属するボクセルの数の割合を、第1棒マーク82A、82Bの第1軸80に沿った長さで表せば、以下の効果がある。すなわち、第1棒マーク82A、82Bの第1軸80に沿った長さの違いが、そのまま対象画像17Aと比較画像17Bの各組織の体積が何割増減したかを表すため、特に各組織の体積の割合の時間的な推移に注目する経過観察に好適である。
なお、図示は省略するが、比較組織分布表75Cも上記第1実施形態と同じく、結合指示アイコン69の選択により、図17に示す離散組織分布表の状態から結合組織分布表に切り替えられる。また、ソート指示アイコン70の選択により、第2軸81における組織の並び順、および全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82A、82Bの並び順が変更される。
比較画像17Bを1つとし、複数系統のマークを第1棒マーク82A、82Bの2系統としたが、比較画像17Bを2つ以上とし、これに伴い複数系統のマークも3つ以上としてもよい。
複数系統のマークの解析元となる医用画像17は、上記のように同一の患者の臓器を異なる日時で撮影したものに限らない。例えば、対象患者と性別や年齢等の属性が同じで、かつ対象画像17Aと医用画像17が類似している類似患者を検索する。そして、当該類似患者の医用画像17の解析結果に基づくマークを、対象画像17Aの解析結果に基づくマークと並べて表示してもよい。
組織の体積の大小を表現するマークとしては、上記各実施形態の第1棒マーク82に限らない。例えば図18および図19に示す態様としてもよい。
図18に示す組織分布表90は、組織の体積の大小を表現するマークとして、丸マーク91を用いている。丸マーク91は、組織の体積を大きさで表すものである。つまり、丸マーク91が大きければ組織の体積が大きく、小さければ組織の体積が小さいということである。
図19に示す組織分布表95は、組織の体積の大小を表現するマークとして、第2棒マーク96を用いている。第2棒マーク96は、組織の体積を第2軸81に沿った長さで表すものである。つまり、第2軸81に沿った長さが長ければ組織の体積が大きく、短ければ組織の体積が小さいということである。なお、図18および図19では、正常肺と気管支以外の組織の図示を省略している。
丸マーク91および第2棒マーク96は、第1棒マーク82と比べて第1軸80に沿った方向のサイズが小さい。このため、第1軸80に沿った方向の組織分布表90、95のサイズを、組織分布表75よりも縮小することができる。なお、丸マーク91および第2棒マーク96の場合は、離散組織分布表のみで結合組織分布表は出力されない。
マークを第1棒マーク82、丸マーク91、および第2棒マーク96のいずれとするかを、医師DRが選択可能に構成してもよい。
なお、画面出力制御部52は、図20に示す部位別組織割合表示ブロック100を出力してもよい。部位別組織割合表示ブロック100は、右上葉ブロック100A、右中葉ブロック100B、右下葉ブロック100C、左上葉ブロック100D、および左下葉ブロック100Eで構成される。各ブロック100A〜100Eは、組織の数分に分割されたセグメント101を有している。セグメント101は、各部位に占める各組織の体積の割合を横方向に沿った長さで表現したものである。
各ブロック100A〜100Eの縦方向の長さは、各部位の体積に比例している。そのため、体積が略同じ右下葉と左下葉の各ブロック100C、100Eは縦方向の長さが略一致している。また、体積が最も小さい右中葉ブロック100Bは、縦方向の長さが最も短い。各部位において、セグメント101は、端から中心にかけて、血管影、蜂窩肺、気管支、正常肺、嚢胞、網状影、気腫、コンソリデーション、すりガラス影の順に並べられている。
部位別組織割合表示ブロック100は、各ブロック100A〜100Eの縦方向の長さが、各部位の体積に比例して変わっているため、セグメント101同士の大小が判別しにくいという欠点がある。しかしながら、部位別組織割合表示ブロック100は、医師DRが組織の分布の概略を掴むには好適である。
組織分布表75と部位別組織割合表示ブロック100を、医師DRの指示に応じて切替出力してもよい。
部位および組織は、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば臓器が胃の場合の部位は、噴門、胃底部、胃体部、前庭部、幽門等である。また、組織は、上記各実施形態で挙げた9種に代えて、あるいは加えて、浸潤影、腫瘤影、小結節影、線状影、点状影、気胸、ブラ、空洞、気管支壁肥厚、気管支拡張、牽引性気管支拡張、気管支透亮像、胸膜肥厚、胸水等を採用してもよい。
ソート指示アイコン70の選択に応じて並び順を変更する前の第2軸81における組織の並び順は、適宜変更することが可能である。例えば上記第1実施形態では正常組織、病変組織の順に表示しているが、反対に病変組織、正常組織の順に表示してもよい。読影に際しては、医師DRは病変組織を注目するので、病変組織、正常組織の順に表示すれば、医師DRがあまり注目しない正常組織が第2軸81の下部に追いやられる。全体組織割合表示ブロック76における第1棒マーク82の並び順も同様に、病変組織を左側とし、正常組織を右側に追いやってもよい。
また、上記第1実施形態では、ソート指示アイコン70の選択に応じて並び順を変更する対象を全組織としているが、対象から正常組織を除外し、病変組織のみ並び順を変更してもよい。これも上記と同様の理由で、医師DRがあまり注目しない正常組織を、並び順を変更する対象から除外しても、大勢に影響はないと考えられるからである。
上記第1実施形態では、解析指示アイコン68の選択により対象画像17Aの解析要求を受付部50で受け付けてから、解析部51による対象画像17Aの解析を開始しているが、本発明はこれに限定されない。ビューア画面60の配信要求を受付部50で受け付けたときに、解析部51で対象画像17Aの解析を開始してもよい。この場合は解析指示アイコン68は不要である。
上記各実施形態では、本発明の読影支援装置を、診療科端末12からの各種要求に基づいて処理を行う読影支援サーバ16の形態で説明したが、診療科端末12に読影支援装置の機能を担わせてもよい。この場合、診療科端末12のCPUに解析部51等の各処理部が構築される。
医用画像DBサーバ15および読影支援サーバ16は、図1で示したように別々のサーバで構成してもよいし、1つのサーバに統合してもよい。
読影支援サーバ16を、処理能力や信頼性の向上を目的として、ハードウェアとして分離された複数台のサーバコンピュータで構成することも可能である。例えば、受付部50と解析部51の機能を担うサーバコンピュータ、画面出力制御部52の機能を担うサーバコンピュータというように、各処理部を複数台のサーバコンピュータに分散して担わせる。この場合、複数台のサーバコンピュータが読影支援装置に相当する。
このように、コンピュータシステムのハードウェア構成は、処理能力、安全性、信頼性等の要求される性能に応じて適宜変更することができる。さらに、ハードウェアに限らず、作動プログラム45等のアプリケーションプログラムについても、安全性や信頼性の確保を目的として、二重化したり、あるいは、複数のストレージデバイスに分散して格納することももちろん可能である。
上記各実施形態では、医療施設に構築された医療情報システム2を例示し、読影支援サーバ16を1つの医療施設内で利用する形態で説明したが、読影支援サーバ16を複数の医療施設が利用可能な形態としてもよい。
上記各実施形態では、読影支援サーバ16は、1つの医療施設内に設置される診療科端末12等のクライアント端末がLAN等のネットワーク18を介して通信可能に接続され、クライアント端末からの要求に応じてビューア画面60の配信というアプリケーションサービスを提供する形態である。これを複数の医療施設で利用可能とするためには、読影支援サーバ16を、例えば、インターネットや公衆通信網等のWAN(Wide Area Network)を介して、複数の医療施設に設置される各クライアント端末と通信可能に接続する。そして、複数の医療施設の各クライアント端末からの要求を、インターネットや公衆通信網等のWANを介して読影支援サーバ16で受け付けて、各クライアント端末に対してビューア画面60を配信するアプリケーションサービスを提供する。なお、WANを利用する場合には、情報セキュリティを考慮して、VPN(Virtual Private Network)を構築したり、HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)等のセキュリティレベルの高い通信プロトコルを使用することが好ましい。
この場合の読影支援サーバ16の設置場所および運営主体は、例えば医療施設とは別の会社が運営するデータセンタでもよいし、複数の医療施設のうちの1つでもよい。
本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。
組織分布表の出力形態は、上記各実施形態で例示したビューア画面60に限らず、紙媒体への印刷出力、もしくは電子メール等によるファイル出力も含む。このため、出力制御部は、印刷出力制御部、ファイル出力制御部でもよい。
上記各実施形態において、受付部50、解析部51、画面出力制御部52といった各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造は、例えば、上述したように、ソフトウエア(作動プログラム45)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU32Bである。
また、CPU32Bが実現する機能の全部または一部に代えて、次のような各種のプロセッサを使用してもよい。各種のプロセッサとしては、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。
以上の説明から、以下の付記項に示す発明を把握することができる。
[付記項1]
臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付プロセッサと、
前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析プロセッサと、
前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析プロセッサの解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御する出力制御プロセッサとを備える読影支援装置。
上述の種々の実施形態や種々の変形例を適宜組み合わせることも可能である。また、本発明は、プログラムに加えて、プログラムを記憶する記憶媒体にも及ぶ。
2 医療情報システム
10 診療科
11 検査科
12 診療科端末
13 モダリティ
14 オーダ管理端末
15 医用画像データベース(DB)サーバ
16 読影支援サーバ(読影支援装置)
17 医用画像
17A 対象画像
17A_A アキシャル画像
17A_S サジタル画像
17A_C コロナル画像
17A_3D 三次元画像
17B 比較画像
18 ネットワーク
19 医用画像データベース(DB)
30 ストレージデバイス
31 メモリ
32、32A、32B CPU
33、33A ディスプレイ
34、34A 入力デバイス
35 通信部
36 データバス
40 GUI制御部
41 ブラウザ制御部
45 作動プログラム
46 組織判断用データ
47 ビューア画面用表示データ
47A レイアウトデータ
47B GUIデータ
47C 表示色データ
50 受付部
51 解析部
52 画面出力制御部
60 ビューア画面
61 アキシャル画像表示領域
62 サジタル画像表示領域
63 コロナル画像表示領域
64 第1解析結果表示領域
65 第2解析結果表示領域
66 ツールバー
67 カーソル
68 解析指示アイコン
69 結合指示アイコン
70 ソート指示アイコン
75、90、95 組織分布表
75A 離散組織分布表
75B 結合組織分布表
75C 比較組織分布表
76 全体組織割合表示ブロック
80 第1軸
81 第2軸
82、82A、82B 第1棒マーク
85 結合棒マーク
91 丸マーク
96 第2棒マーク
100 部位別組織割合表示ブロック
100A 右上葉ブロック
100B 右中葉ブロック
100C 右下葉ブロック
100D 左上葉ブロック
100E 左下葉ブロック
101 セグメント
DR 医師
PD 右肺
PS 左肺
ST1〜ST9、ST100〜ST102、ST110〜ST113 ステップ

Claims (19)

  1. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付部と、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析部と、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析部の解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御部とを備え
    前記マークは、前記体積を大きさで表す丸マーク、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または前記体積を前記第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである読影支援装置。
  2. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付部と、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析部と、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析部の解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力し、
    前記マークは、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、
    前記離散組織分布表と、前記第1軸に沿って前記第1棒マークを結合した、前記組織別の前記体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する出力制御部とを備える読影支援装置。
  3. 前記出力制御部は、前記組織分布表と同時に、前記臓器全体における前記組織の割合を前記第1棒マークで表現する全体組織割合表示ブロックを出力する請求項1または2に記載の読影支援装置。
  4. 前記出力制御部は、前記組織別の前記体積の集計値に基づいて、前記第2軸における前記組織の並び順を変更する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の読影支援装置。
  5. 請求項3を引用する請求項4に記載の読影支援装置において、
    前記出力制御部は、前記集計値に基づいて、前記全体組織割合表示ブロックにおける前記第1棒マークの並び順も変更する読影支援装置。
  6. 前記出力制御部は、解析元の前記医用画像が異なる複数系統のマークが並べられた比較組織分布表を出力する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の読影支援装置。
  7. 前記複数系統のマークの前記解析元となる前記医用画像は、同一の患者の前記臓器を異なる日時で撮影したものである請求項6に記載の読影支援装置。
  8. 前記出力制御部は、前記組織分布表と同時に前記医用画像も出力する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の読影支援装置。
  9. 前記出力制御部は、前記医用画像内の前記臓器の表示向きに沿って、前記第1軸の前記部位を並べる請求項8に記載の読影支援装置。
  10. 前記出力制御部は、前記第1軸を横軸、前記第2軸を縦軸とする請求項8または9に記載の読影支援装置。
  11. 前記臓器は肺である請求項10に記載の読影支援装置。
  12. 前記出力制御部は、前記組織毎に前記マークを識別可能な形態で出力する請求項1ないし11のいずれか1項に記載の読影支援装置。
  13. 請求項8ないし11のいずれか1項を引用する請求項12に記載の読影支援装置において、
    前記出力制御部は、前記医用画像上における前記組織を、前記マークと同じ形態で出力する読影支援装置。
  14. 前記組織には、前記ボクセルの画素値の高低に応じて分けられた複数のグループがあり、
    前記出力制御部は、前記グループ毎に前記マークを識別可能な形態で出力する請求項12または13に記載の読影支援装置。
  15. 前記組織には、正常組織と病変組織があり、
    前記出力制御部は、前記正常組織に配される前記マークと、前記病変組織に配される前記マークとを、識別可能な形態で出力する請求項12ないし14のいずれか1項に記載の読影支援装置。
  16. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付ステップと、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析ステップと、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析ステップの解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御ステップとを備え
    前記マークは、前記体積を大きさで表す丸マーク、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または前記体積を前記第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである読影支援装置の作動方法。
  17. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付ステップと、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析ステップと、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析ステップの解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力し、
    前記マークは、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、
    前記離散組織分布表と、前記第1軸に沿って前記第1棒マークを結合した、前記組織別の前記体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する出力制御ステップとを備える読影支援装置の作動方法。
  18. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付機能と、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析機能と、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析機能の解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力する出力制御機能とを、コンピュータに実行させ
    前記マークは、前記体積を大きさで表す丸マーク、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マーク、または前記体積を前記第2軸に沿った長さで表す第2棒マークのいずれかである読影支援装置の作動プログラム。
  19. 臓器の三次元情報をもつ医用画像を受け付ける受付機能と、
    前記医用画像を解析して、前記医用画像を構成する各ボクセルが、複数種類の組織のうちのいずれに属するかを判断する解析機能と、
    前記臓器の複数の部位が並べられた第1軸と、前記第1軸に直交し、前記組織が並べられた第2軸と、前記第1軸および前記第2軸で囲まれる領域に配され、前記解析機能の解析結果に応じた前記組織の体積の大小を表現するマークとを有する組織分布表の出力を制御し、
    前記部位と前記組織の交点に前記マークを配した離散組織分布表を出力し、
    前記マークは、前記体積を前記第1軸に沿った長さで表す第1棒マークであり、
    前記離散組織分布表と、前記第1軸に沿って前記第1棒マークを結合した、前記組織別の前記体積の集計値を表現する結合棒マークを配した結合組織分布表とを、操作者の指示に応じて切替出力する出力制御機能とを、コンピュータに実行させる読影支援装置の作動プログラム。
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