JPH0757083A - 放射線検査ワークステーションにおけるリアルタイムなウィンドウ／レベル化システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示された放射線検査画像に対してリアルタ
イムなウィンドウ／レベル化を行う特性制御ワークステ
ーションを提供する。 【構成】 放射線検査画像ワークステーションは、デジ
タル医用画像及び画像処理ルックアップテーブルを記憶
するためのメモリ（３０２）と、画像ディスプレイ領域
と非線形ディスプレイ領域を有する画像ディスプレイ装
置（３００）と、メモリ（３０２）と画像ディスプレイ
装置（３００）の間に接続されたハードウェアカラー・
ルックアップテーブルメモリと、メモリ（３０２），画
像ディスプレイ装置（３００）及びハードウェアカラー
・ルックアップテーブルメモリ（３１２）を制御するた
めのデジタル制御装置（３０４）と、デジタル制御装置
に命令を入力するための使用者入力装置（３０６），
（３０８）と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、概して放射線検査画
像システム、特に放射線検査画像を表示するための放射
線検査画像ワークステーションと、リアルタイムなウィ
ンドウ／レベル化により、表示された画像の階調特性を
変更するための技術とに関する。

【０００２】

【従来の技術】アメリカ合衆国においては、重病患者の
病理的変化及び／又は管状器官／線状器官の配置を見極
めるために移動式Ｘ線画像装置が使用されている。移動
式検査の５０％以上は、臨界治療室（集中強化治療及び
冠動脈治療）にて行われる。その他の移動式検査は、治
療もしくは手術フロア或いは救急処置室にて行われる。
臨界治療室における患者の多くは、少なくとも日に１
回、Ｘ線治療を受ける。初期の移動式検査形式は、腹部
及び骨格を伴う（移動式治療の８０％を占める）ＡＰ
（前後部）胸部のものである。アメリカ合衆国における
移動式胸部放射線検査装置の市場は、今後５年間のうち
に２０％の成長が見込まれている。

【０００３】移動式放射線検査における技術者の問題は
周知であり、即ち移動式Ｘ線発生器の移動性、極めて多
数のカセットの搬送、Ｘ線管の配置及び適切なテクニッ
クの確定等である。Ｘ線管の配置の際の可変性のため
に、結果的には検査毎に異なるテクニックが必要にな
る。そして往々にして、過度な露光もしくは露光不足を
もたらし、このためＸ線技師は、検査をやり直さざるを
得ない。この平均的なやり直しの度合は、５％乃至１０
％程度に達する。

【０００４】患者が臨界治療室にいる間に形成されるフ
ィルムは、放射線写真部署又はその治療室に保管され
る。典型的には、最も新しいフィルムは、容易に利用し
調べることができるようにオルタネータ上に置かれる。
そして、そのフィルムが置かれた場所で治療についての
談義が行われるが、この場合、放射線技師又は臨床医が
そのフィルムの場所まで行く必要がある。ある病院で
は、放射線技師及び臨床医双方がその画像を容易に利用
し得るようにするために、２セットのフィルムを用意す
る方法が用いられる場合がある。

【０００５】放射線技師が移動式検査を分析するとき、
最も新しいフィルムは、患者の容態を判断するために、
その前に撮影されたフィルムと比較される。現在のフィ
ルム／スクリーンの組合わせでは、露光レベルの変わり
易さが、病気に起因する容態変化の判断を益々困難なも
のにしている。

【０００６】臨界治療部署での臨床医はしばしば、適切
な管状器官の配置をチェックするために、移動式フィル
ムを急いで見る必要が生じる。そして彼らは時折、放射
線技師がフィルムを解読しようとする前に、放射線写真
部署からそのフィルムを「借用」する。これらのフィル
ムは往々にして返却されず、また報告書が作成されるこ
ともなく、このためその病院では、かかる検査に対する
収益損失が生じる。

【０００７】世代が高齢化するほど、より多くの人々が
入院し、手術や臨界治療を余儀なくされる。従って移動
式検査の回数も増大し、即ち、より高い質と手際の良い
移動に対する要請が高まり、病院側は、特に移動式処置
のための新たなシステムや追加要員に対する資金繰りを
正当化せざるを得ない状況に置かれることになる。

【０００８】第二次世界大戦の終結後、数十年間で、蛍
光体材料は著しい進歩を遂げた。これらの進歩は、高速
電子画像処理を可能にする。ニューヨーク州ロチェスタ
のイーストマンコダック社の研究によって、走査・記憶
蛍光板放射線検査システムの最初の立証を行った。この
システムは先ず、１９７５年に特許され、そして１９８
５年３月１２日付けで米国再発行特許第３１，８４７号
として再特許された。これに開示された記憶蛍光板シス
テムにおいて、記憶蛍光板は、患者の身体部のような被
写体のＸ線画像に対して露光され、その記憶蛍光板にＸ
線潜像を記録する。このＸ線潜像は、ヘリウム・ネオン
ガスレーザもしくはダイオードレーザによって生成され
た赤色光又は赤外光のような比較的長波長の励起放射光
線で、その記憶蛍光板を励起することにより読み出され
る。励起されると、記憶蛍光板は、受けたＸ線量に比例
して青色光のような中間波長の放射光線を放射する。電
子画像処理に使用可能な信号を生成するために、記憶蛍
光板は、レーザビームによってラスタパターンにて走査
され、振動もしくは回転走査ミラー又はホロゴン等によ
って偏向される。記憶蛍光板からの放射光線は、ミラー
光収集器によって反射され、そして光増倍管のような光
検出器によって検出され、電子的Ｘ線画像信号を形成す
る。典型的には、記憶蛍光板は、そのページ走査運動に
直交するライン走査方向に反復的に偏向されるレーザビ
ーム下を通って、ページ走査方向に移送され、これによ
り画素マトリクスの走査ラスターパターンを成形する。

【０００９】Ｘ線画像信号はそれから、ビデオディスプ
レイ（ＣＲＴ，ＬＣＤ）のようなソフトコピーディスプ
レイ装置又はＸ線フィルムプリンタ（レーザプリンタ，
ＣＲＴプリンタ，サーマルプリンタ）のようなハードコ
ピー・ディスプレイ装置によって形成された可視画像と
して、視覚され得る。

【００１０】記憶蛍光板読取装置とリンクした特性制御
ワークステーション（ＱＣＷ）が提案されている。この
特性制御ワークステーションは、放射線技師に対して幾
つかの機能、即ち、記憶蛍光板読取装置（或いは他のデ
ジタル放射線検査画像ソース）から得られた画像のチェ
ック、患者情報及びＸ線検査情報の補正、画像方向やウ
ィンドウの幅及びレベル化のような画像パラメータの調
整、（離隔している高解像度ワークステーション，磁気
もしくは光学記録式の画像記憶装置，放射線レーザ，Ｃ
ＲＴ，サーマルプリンタのような）指定された送付先に
対する許容可能な検査及び画像のルーチング等の機能を
提供する。

【００１１】このＱＣＷの画像処理ソフトウェアは、
（デジタル形式となっている）画像データを変換し、そ
れをビデオディスプレイ上に表示するために４つのルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）を用いる。これらの４つの
ルックアップテーブルは、次のものである。

【００１２】ガンマ・ルックアップテーブル（１２ビッ
ト イン，８ビット アウト） ウィンドウ／レベル・ルックアップテーブル（１２ビッ
ト イン，１２ビット アウト） 選択・ルックアップテーブル （１２ビット イン，１
２ビット アウト） ディスプレイ・ルックアップテーブル（１２ビット イ
ン／８ビット アウト） 選択・ルックアップテーブルは、画像に総合的な外観、
即ち「通常」表現（ホワイトボーン），ブラックボーン
及び高コントラストを付与するために用いられる。ガン
マ・ルックアップテーブルは、ディスプレイ装置（即
ち、ビデオディスプレイ管）の非線形的な応答特性を補
正するために用いられる。ウィンドウ／レベル・ルック
アップテーブルは、画像内の関係領域を選択するために
用いられ、その領域ではレベルが画像の輝度を調節し、
またウィンドウが画像のコントラストを調節する。

【００１３】ＱＣＷ画像処理ソフトウェアは予め、次の
ようにウィンドウ／レベル化機能を実行したものとす
る。

【００１４】即ち、使用者は、画像特性を確認するため
に特定の画像が表示される、つまり劣等な画像がウィン
ドウ化され、またレベル化されるのを要求した。

【００１５】その使用者は、表示された画像のウィンド
ウ幅及びレベル値を変更するために左側のマウスボタン
を押し、それと同時にそのマウスを動かす（マウスカー
ソルの位置は、ウィンドウ及びレベル値を得るために、
レベルを表すＸ軸とウィンドウを表すＹ軸とで検出され
る）。このサイクルには、最も新しく検出されたウィン
ドウ及びレベル値を有する画像の再表示につき、ほぼ１
秒から２秒かかった。このようなサイクルを行うため
に、画像処理ソフトウェアは、階調調整，ウィンドウ／
レベル及びガンマそれぞれのルックアップテーブルをカ
スケード接続し、ディスプレイ・ルックアップテーブル
を形成した。現に表示された画像を表すデータはそれか
ら、そのディスプレイ・ルックアップテーブルによって
ウィンドウ及びレベル値を表示するためにマップ化され
る。そしてこの時点で、再処理された画像がビデオディ
スプレイ管にて表示された。これら３つのルックアップ
テーブルは、結果的にビデオディスプレイ管で所望の特
性を得るために、画素がマップ化されるべきディスプレ
イ・ルックアップテーブルを形成するためにカスケード
接続される。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】かかるソフトウェア集
中型のウィンドウ／レベル化技術では、ワークステーシ
ョンの使用者に対してフィードバックが遅くなることが
判明した。そのため往々にして、使用者が要求するウィ
ンドウ及びレベル値にはなり難かった。このような応答
の遅延性の一因として、ソフトウェアが制御コンピュー
タ上で実行し、そしてそのコンピュータ上で実行する他
のすべてのアプリケーションと共に、演算時間を占有す
るという事実が考えられる。これら他のアプリケーショ
ンは、例えばキーボード入力のトラックを保持したり、
或いはディスクからデータを読み出す等、そのコンピュ
ータが維持する必要がある言わば、厄介な雑用である。

【００１７】このためワークステーションにおいて放射
線検査画像を表示する際、そのワークステーションの使
用者によるウィンドウ／レベル化入力によって画像の階
調変更を如何にして迅速に行うかが問題となる。

【００１８】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、従来技術におけるかかる問題を解決する。本発明の
１つの態様によれば、表示された放射線検査画像に対し
てリアルタイムなウィンドウ／レベル化を行う特性制御
ワークステーションを提供するが、このワークステーシ
ョンは、デジタル放射線検査画像を記憶するためのメモ
リと、ビデオディスプレイと、ハードウェアカラー・ル
ックアップテーブルメモリと、使用者入力装置と、デジ
タルコンピュータと、を備えている。使用者が、（ａ）
メモリからの選択された放射線検査画像を表示するため
に使用者入力装置を使用し、（ｂ）その使用者入力装置
を使用して、所望の画像が得られるまで表示された画像
のウィンドウ幅及びレベルを変更することによって、リ
アルタイムなウィンドウ／レベル化が行われる。その場
合、ウィンドウ幅及びレベルの変更は、デジタルコンピ
ュータのソフトウェアルーチンによって、選択・ルック
アップテーブル，ウィンドウ／レベル・ルックアップテ
ーブル及びガンマ・ルックアップテーブルをｃｒｔルッ
クアップテーブルにカスケード接続することにより行わ
れ、その後、そのｃｒｔルックアップテーブルは、ハー
ドウェアカラー・ルックアップテーブルメモリにロード
され、これと同時にディスプレイ境界部，スクロールバ
ー及び他の非ディスプレイ領域で用いられたカラーセル
を保持し、メモリからの放射線検査画像は、前記ディス
プレイ装置で表示するためにハードウェアカラー・ルッ
クアップテーブルメモリによって処理される。

【００１９】

【実施例】図１を参照すると、記憶蛍光板読取装置１０
が示されている。この読取装置１０は、放射線環境にお
ける移動性を容易化するために、キャスタ１１上に搭載
されている。記憶蛍光板読取装置１０は、その構成部材
を収納する複合ユニットハウジング１２と、このハウジ
ング１２に支持されたタッチスクリーン１６を有するビ
デオモニタ１４とを含んでいる。ハウジング１２はま
た、手持ち式バーコード読取装置を連結して、その手持
ち式バーコード読取装置からのデータを記憶蛍光板読取
装置１０に転送可能なバーコード読取装置連結部１８を
含んでいる。読取装置１０は、記憶蛍光板カセット装填
台２０を含んでおり、このカセット装填台２０は、読取
装置１０によって読み取られ、又は消去されるべき記憶
蛍光板プレートを有するカセットを受け入れる。

【００２０】概して、記憶蛍光板読取装置１０は、通常
の放射線検査装置を使用して記憶蛍光板プレート上に取
り込まれた画像を処理する。読取装置１０はそれから、
その記憶蛍光板プレートを走査して、そこにあるＸ線潜
像を、モニタ１４上で可視化され得る電子Ｘ線画像信号
に変換する。走査された画像はそれから、画像処理，画
像強調，可視化，複写及び／又は記憶等のために、（画
像特性制御部，レーザプリンタもしくは記録保管装置の
ような）受信装置に配送される。記憶蛍光板読取装置１
０は、画像をも表示するタッチスクリーン１６を用いて
操作される。非露光Ｘ線画像を保持するために使用され
る記憶蛍光板プレートは、サイズが異なる規格サイズの
Ｘ線カセットに装着される。これらの記憶蛍光板プレー
トは、消去可能であり、反復的に使用され得る。付属の
手持ち式バーコード読取装置は、連結部１８に装着され
ることにより、記憶蛍光体読取装置１０に転送される検
査情報を収集するために使用される。この検査情報はそ
れから、上記走査された画像と結合される。

【００２１】記憶蛍光板読取装置は概して、次のような
記憶蛍光板患者認識システムにおいて有用である。

【００２２】放射線検査技師が、患者のＸ線検査を要請
されると、その技師は患者の身体部を露光させ、これに
より記憶蛍光板カセットの記憶蛍光板プレートにＸ線潜
像が記憶され。この時に幾つかの画像が撮影される。付
属の移動式バーコード読取装置を使用して、技師は、患
者認識バーコードラベルと記憶蛍光板カセット上のラベ
ルを走査する。検査に関する情報は、通常その移動式Ｘ
線発生器に付帯しているバーコード表から走査される。
かかる情報には、身体部のタイプ，Ｘ線露光条件，患者
の位置等が含まれる。

【００２３】ここに、そのバーコードラベルが走査され
た記憶蛍光板プレートが入ったカセットを使用して、技
師がＸ線検査を行うことによって画像が採取される。Ｘ
線検査が完了すると、その技師は、記憶蛍光板カセット
を、処理が行われる記憶蛍光板読取装置１０へ搬入す
る。付属のバーコード読取装置が用いられる場合、技師
は、そのバーコード読取装置を読取装置１０の前部にあ
る連結部１８に挿入することによって、患者認識及び検
査情報を転送する。走査された情報はそれから、記憶蛍
光板読取装置１０の制御システムに転送される。技師は
次に、露出した記憶蛍光板プレートを有するカセットを
読取装置１０の装填台２０に装填する。そして技師がタ
ッチスクリーン１６のスタートボタンを押すと、走査が
開始される。

【００２４】記憶蛍光板読取装置１０の内部において、
記憶蛍光板プレートは、カセットから取り出され、レー
ザ光によって走査される。そのプレートが走査されると
き、タッチスクリーン１６上には、走査されている通り
の画像が映し出される。この走査が完了後、画像は受信
装置に送られ、そこで階調調整され、強調され、可視化
され、複写及び／又は記憶される。記憶蛍光板プレート
が完全に走査された後、そのプレートは、画像を一掃・
除去する光線に対して露光されることによって消去され
る。記憶蛍光板読取装置１０はそれから、記憶蛍光板プ
レートをそのカセットに戻す。かくして技師は、そのカ
セットを読取装置１０から取り出し、これによりそのカ
セットは別の検査のために再使用可能となる。

【００２５】ここで、図２及び図３を参照して、記憶蛍
光板読取装置１０の好適実施例を更に詳細に記述する。
図示のように、記憶蛍光板プレート２４を有する記憶蛍
光板カセット２２は、カセット装填台２０に装填され
る。カセット２２を所定位置に固定し、そのカセット２
２を掛止するように装填レバー２６が回転され、これに
よりそこから記憶蛍光板プレート２４の取出しが可能に
なる。記憶蛍光板プレート２４は、制御装置３２による
ソフトウェア制御下にある取出モータ３０によって作動
する取出装置２８（図３）によってカセット２２から取
り出される。制御装置３２は、マイクロプロセッサのよ
うな標準的な演算素子，画像を記憶するための磁気ディ
スクドライブ，ソフトウェア・アプリケーション及びコ
ンピュータオペレーティングシステム等のコンピュータ
構成部材や、読取装置１０の構成部材と接続するための
入出力装置を含んでいる。かかるマイクロコンピュータ
システムは、この種技術において周知であり、ここでは
その詳細な記述は省略するものとする。

【００２６】取出装置２８は、移送ステージ３４上にス
ライド可能に装着されており、記憶蛍光板プレート２４
と係合するフック３６を含んでいる。この取出装置２８
は、カセット２２から記憶蛍光板プレート２４を移送ス
テージ３４上に取り出す。記憶蛍光板プレート２４は、
移送ステージ３４上に装荷されると、そのプレートサイ
ズを検出して、この情報を制御装置３２へ伝達するプレ
ートサイズ検出スイッチ３６を通過する。読取装置１０
によって処理可能な異なるプレートサイズを検出するた
めに、十分な数のプレートサイズ検出器３６が設けられ
ている。取出機構２８の移動開始と終了は、制御装置３
２に連結された取出開始・終了移動検出スイッチ３８に
よって感知される。

【００２７】移送ステージ３４は、これに対してプレー
ト２４を装脱する方向４６に直交する両方向４４に移動
し得るように、レイル４０及び４２にスライド可能に装
着されている。移送ステージ３４は、ブロック５２に装
着されたステップモータ５０によって作動するネジ駆動
機構４８により駆動される。レイル４０及び４２は、読
取装置１０のフレーム部材５４によって支持されてい
る。

【００２８】レーザ走査構成部材について次に説明す
る。読取装置１０は、記憶蛍光板プレート２４を励起す
るための（ヘリウム・ネオンガスレーザのような）レー
ザ５６を含んでいる。レーザ５６はレーザビーム５８を
形成し、このビームはシャッタ６０を通過する。シャッ
タ６０は、制御装置３２から受信されたデジタル信号に
よって制御される。シャッタ６０は、ハウジング１２の
カバーの閉鎖を検出するカバー連動スイッチ６２の動作
で閉じる。

【００２９】ビーム５８は、ミラー６４で反射した後、
そのレーザビーム５８の一部を基準光検出器６８に指向
させるビームスプリッタ６６を通過する。ビームスプリ
ッタ６６の次に、レーザビーム５８はコリメータ７０を
通過する。平行化されたレーザビームは、制御装置３２
によって制御されるガルバノメータ７４によって駆動さ
れる振動走査ミラー７２によって偏向される。走査ミラ
ー７２は、レーザビーム５８のライン走査ラスター運動
を形成する。

【００３０】ｆ−シータレンズ（f-theta lens）７６
は、記憶蛍光板プレート２４面における合焦平面領域及
び一定直線速度を形成する。屈曲ミラー７８は、光収集
器８０を通ったレーザビームを記憶蛍光板プレート２４
上に指向させる。収集器８０としては、１９９２年９月
２９に付与された米国特許第５，１５１，５９２号に開
示されている形式のものであってよい。レーザビーム５
８の励起光線は、プレート２４の記憶蛍光板に対してそ
のプレート２４に記憶されたＸ線画像の作用である光線
（青）を放射させる。収集器８０は、この放射光線を光
増倍管（ＰＭＴ）８２に指向させる。ＰＭＴ８２の前面
のフィルタ８４は、散乱励起レーザ光線を阻止すると共
に、記憶蛍光板プレート２４から放射された光線を通過
させる。記憶蛍光板プレート２４が移送ステージ３４上
にくると、走査が開始される。矢印４４方向における移
送ステージ３４の移動は、制御装置３２のソフトウェア
制御下で行われる。制御装置３２は、ステップモータ５
０に対して走査を開始するための命令を送出し、移送ス
テージ３４をスタートさせ、またガルバノメータ７４を
スタートさせ、そしてＰＭＴ８２をＯＮに切り替える。
制御装置３２は、ステージ３４の原点位置から始めて、
記憶蛍光板プレート２４が収集器８０の下方にくる位置
までのステップモータ５０のステップ数を計数する。こ
の位置にて、記憶蛍光板プレート２４上のＸ線潜像の読
み取りが開始される。（適正な記憶蛍光板プレートサイ
ズに対する走査ライン数によって決定される）走査の終
端において、ＰＭＴ８２及びガルバノメータ７４は、Ｏ
ＦＦに切り替えられ、移送ステージ３４は、ステージ位
置光学センサ８５のうちの１つによって決定される原点
位置に復帰する。移動スイッチ８６によるステージ終端
は、光学センサ８５を越えた位置に設定され、これによ
り光学センサ８５の作動不良の場合の損傷を抑止するこ
とができる。

【００３１】移送ステージ３４が原点位置に復帰する直
後、制御装置３２のソフトウェア制御により消去電源９
０が作動し、消去ランプ８８がＯＮに切り替えられる。
所定の消去時間（例えば３０秒）が経過して、消去ラン
プ８８はＯＦＦに切り替えられ、取出機構２８は、記憶
蛍光板プレート２４を矢印４６方向に記憶蛍光板カセッ
ト２２へ戻す。取出機構２８が、移動スイッチ３８の取
出端まで移動すると、装填レバー２６に対するロックが
解除される。こうして記憶蛍光板読取装置の使用者は、
装填レバー２６を回転させ、装填台２０からカセット２
２を取り出すことができる。

【００３２】記憶蛍光板プレート２４の走査の際、放射
Ｘ線画像は、ＰＭＴ８２によってＸ線電子電流信号に変
換される。この信号は、増幅器９２によって電圧に変換
される。ＰＭＴ８２によって形成されたＸ線画像信号に
存在するレーザ雑音は、基準光検出器６８によって検出
された基準信号を減算することによって補正される。補
正されたデジタル信号は、制御装置３２における補正ル
ックアップテーブルによって、光収集器８０の光線補正
記号に対して補正される。この補正ルックアップテーブ
ルは、それが最初にセットアップされる読取装置１０の
校正の際にロードされる。

【００３３】患者認識及びＸ線検査情報は、読取装置１
０の連結部１８に配置された手持ち式バーコードスキャ
ナ９４から読取装置１０へダウンロードされる。各記憶
蛍光板プレート２４が、そのカセット２２から取り出さ
れると、カセットバーコード読取装置９６は、そのプレ
ート２４上のバーコードを読み取る。画像データとこれ
に対応する患者及び検査情報とは、制御装置３２によっ
て相互に関連付けされる。

【００３４】図１の記憶蛍光板読取装置１０は、ハード
ウェアと放射線技師において次のことを可能にするソフ
トウェアとから成る臨界治療システムの一部である。即
ち、その放射線技師は、（１）通常型のＸ線撮影法を使
用して、記憶蛍光板プレートを含む標準型カセット上に
画像を取り込み、（２）記憶蛍光板読取装置１０を使用
してそれらの画像を電子画像に変換し、（３）特性制御
ワークステーションを使用して、誤った患者情報，検査
情報、そして必要によってはそのＸ線画像表現を補正
し、（４）Ｘ線レーザプリンタによって画像とそのテキ
ストラベルとを印刷し、そして（５）患者情報を患者デ
ータベースに入力し、患者認識のためにバーコードラベ
ルを生成することが可能になる。更にまた、この臨界治
療システムによれば、医者又は放射線検査技師の要求に
応じて、テキサスのリチャードソンのボルテックによっ
て提供されるパーソナルディスプレイシステムのような
高解像度ワークステーション上で、その画像を見うるよ
うにすることができる。このシステムはまた、オプショ
ンとして光ディスク上にＸ線検査の永久的記録保管を行
い得るように拡張可能であり、そのディスクは、後の観
察もしくは再印刷のために再生可能となる。

【００３５】図４には、本発明の実施例による臨界治療
システムが図示されている。図示のように、臨界治療シ
ステム２００は、制御及び観察モニタ１４を有する記憶
蛍光板読取装置１０を含んでいる。読取装置１０は、カ
セット記憶蛍光板のＸ線画像をデジタルＸ線画像に変換
するための記憶蛍光板Ｘ線カセット２２を受け入れる。
患者のＩＤ及び検査情報を読取装置１０にダウンロード
するために、手持ち式バーコードスキャナ９４が提供さ
れる。システム２００はまた、高解像度モニタ２０４，
データ入力キーボード２０６及びマウス２０８を含む特
性制御・データ入力ワークステーション２０２を含んで
いる。附属のバーコードプリンタ２１０は、特性制御ワ
ークステーション２０２に接続されている。記憶蛍光板
読取装置１０は、ＳＣＳＩ通信リンク２１２のような通
信チャネルによってワークステーション２０２と接続さ
れる。

【００３６】リンク２１２は、未処理のＸ線画像を、記
憶蛍光板読取装置１０から特性制御ワークステーション
２０２へと伝達する。放射線技師は、ワークステーショ
ン２０２によりそのＸ線画像を観察することができる。
それはまた、データベースサーバとして機能する。そこ
には、デモグラフィック・データベースが常駐してい
る。ワークステーション２０２は、以下に更に詳細に記
述されるが、概して、技師のための相互・データ入力イ
ンターフェースを形成し、バーコードプリンタ２１０で
患者ＩＤバーコードラベルを印刷する。特性制御ワーク
ステーション２０２を使用することにより、放射線技師
は画像を確認し、それを次の送付先に送る前に、画像表
現形態（向き，階調調整，エッジ強調）や患者もしくは
検査情報を修正することができる。技師は、ある１つの
画像に対して、患者に関するルーチン的な情報の修正も
しくは付加を行うこともできる。

【００３７】特性制御ワークステーション２０２は、パ
ス・スルーモード（pass-throughmode）又は手動モード
で用いることができる。パス・スルーモードにおいて
は、Ｘ線検査情報はワークステーション２０２にて処理
され、それから他の送付先、即ち高解像度ＰＤＳ２１４
或いはレーザプリンタ２１６（例えば、コダック社のイ
クタスキャンレーザプリンタ）へ送られる。手動モード
においては、使用者は、Ｘ線画像をその送付先に送る前
に、読取装置１０からのＸ線情報と患者及び検査情報を
確認する必要がある。診断目的のために適切な画像表示
を可能にする画像強調は、適応性非鮮鋭マスク処理及び
階調調整によって行われる。

【００３８】特性制御ワークステーション２０２は、例
えばイーサネットリンク（ethernetlink）のような通信
リンクによって、高解像度パーソナルディスプレイシス
テム２１４及びレーザプリンタ２１６と接続される。こ
のリンクは、ハードワイヤもしくは光学的ラインリンク
又はワイヤレスリンク或いはサテライトリンク等であっ
てよい。

【００３９】概して、特性制御ワークステーション２０
２は、十分な常設メモリ及び固定ディスク記憶装置を有
しており、次のような要求、即ち（１）所定数のＸ線検
査情報の記憶、（２）患者データベース、（３）検査情
報（露光条件，身体部位，患者位置等）、（４）選択情
報、即ち検査形式に応じた画像処理パラメータ、（５）
誤差及び処理ログ、（６）オペレーティングシステム、
（７）アプリケーションソフトウェアに適合する。図１
５のブロック図に示されるように、ＱＣＷ２０２は、放
射線検査画像，患者・検査情報，制御バー及びメニュー
等を表示するためのディスプレイ３００を含み、また
（磁気もしくは光ディスクドライブのような）放射線検
査画像メモリ３０２，（マイクロプロセッサのような）
デジタルコンピュータ３０４，キーボード３０６，（マ
ウスもしくはトラックボールのような）使用者入力装置
３０８，（ＲＡＭのような）一時的メモリ３１０及び
（ビデオＲＡＭのような）カラーＬＵＴを含んでいる。

【００４０】特性制御ワークステーション２０２は概し
て、放射線技師に対して次のような機能を提供する。

【００４１】１．記憶蛍光板読取装置１０から得られた
画像をチェックする。

【００４２】２．患者情報及びＸ線検査情報を補正す
る。

【００４３】３．画像向きやウィンドウ幅及びレベル等
の画像パラメータを（それらが、ワークステーション２
０２において階調調整及び非鮮鋭マスク技術を用いて自
動的に強調された後に）調節する。

【００４４】４．許容可能な検査情報もしくは画像を自
動的に或いは指定に従って、Ｘ線レーザプリンタ，観察
ステーション（ＰＤＳ）又は画像記録保管部のような１
又は複数の送付先に送る。手動モードにおいては、検査
情報は、特定の或いはデフォルトの送付先に自動的に送
られる前に、その技師によって確認（リリース）される
必要がある。好適には、画像データは、ＡＣＲ−ＮＥＭ
Ａ（米国放射線会−ナショナル・エレクトリカル・マニ
ュファクチャラー協会）ファイル形式で送付先に伝送さ
れるが、このファイルには、処理された画像データ及び
（患者情報及び検査情報を含んでいる）ＡＣＲ−ＮＥＭ
Ａヘッダや適用可能なルックアップテーブルが含まれ
る。

【００４５】５．検査情報を自動的に処理すると共に送
付する。これは、パス・スルーモードと呼ばれる。

【００４６】６．患者情報（デモグラフィックス）をロ
ーカル（即ち、臨界治療システム）患者データベースに
入力し、又はそのシステムの患者データベースにアクセ
スする。

【００４７】７．各々の新たに取得された患者認識番号
に対してバーコードラベルを生成し、必要ならば検査デ
ータ収集カードや、加えて放射線技師の識別のために必
要な新たなバーコードラベルを生成する。

【００４８】ここで図５〜図７を参照して、特性制御ワ
ークステーション２０２の特定機能について更に詳細に
説明する。これらの図は、マウスによって制御される画
面上のポインタにより操作可能なメニュー及びオペレー
ションを表示する画面を表している。図５に示されるよ
うに、メインメニューは、使用されるべき特性制御機能
を選定するために用いられる。図５に示されるメインメ
ニューは、選択可能な機能として、ＱＣ検査，患者デー
タ入力，システム設定，観察ログ，終了を含んでいる。

【００４９】図６は、最初の特性制御処理が可能な検査
情報（画像）のＱＣ検査画面を示している。ロビン及び
ヒスに関する２つの検査情報がリスト表示されている。
この画面はまた、（キーボード３０６又はユーザ入力装
置３０８によって）選択可能なその他の数種の機能ボタ
ン、即ち再処理リスト，患者情報，検査情報，画像の向
き，画像処理，検査情報送付，検査情報廃棄，検査リス
ト及びメインメニュー等を表している。

【００５０】図７には、画像処理ウィンドウが表示され
たＱＣ検査画面を示されており、使用者は、現在表示さ
れたバージョンに対する画像処理パラメータを変更する
ことができる。このウィンドウは、検査が再処理のため
に選択され、又は画像処理ボタンが選択された場合に表
示される。

【００５１】左側の画像処理ウィンドウに示されるよう
に、画像処理パラメータは、非鮮鋭マスク処理パラメー
タ及び階調調整パラメータを含んでいる。概して、画像
に対する非鮮鋭マスク処理もしくはエッジ強調は、より
明瞭に判別されるライン又はエッジを持った画像を形成
するために適用される。これは、画像のコピーをコンボ
リュージョンによって先ず「ぼんやりさせる（ブルーリ
ング；ｂlurring ）」ことによって行われる。コンボリ
ュージョンは、その画像と中核部（kernel）とを掛け合
わす数学的処理である。中核部のサイズは、重み因子の
数と画像がブルーリングされる範囲を決定する。ブルー
リングされた画像は次に、「エッジのみ」画像を生成す
るために、オリジナル画像から除去される。高・低ブー
スト因子は、「エッジのみ」画像に選択的に適用され、
非鮮鋭マスク処理画像を形成するオリジナル画像に付加
される。

【００５２】図７を再び参照する。画像処理ウィンドウ
において、使用者は、低，中間，高もしくは標準的非鮮
鋭マスキング処理，低ブースト，高ブースト及び中核部
サイズを選択することができる。図示されるように、標
準的非鮮鋭マスキング処理に対しては、低ブースト因子
は０．３７５として、また高ブースト因子は１．２５と
して、そして中核部サイズは７５（７５×７５マトリク
ス）としてそれぞれ選定される。

【００５３】使用者にとって有用な階調調整の選択は、
階調調整の見出しの下に、通常，ブラックボーン，高コ
ントラスト又は線形として示される。これらの階調調整
ルックアップテーブルは、図７の画面の表示領域に表示
されるように選択されたバージョンに対して適用可能で
ある。未処理の画像データが、特性制御ワークステーシ
ョン２０２によって記憶蛍光板読取装置１０から受信さ
れると、階調調整変換ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
が生成される。この変換ルックアップテーブル（ＬＵ
Ｔ）は、検査形式，ヒストグラム等の情報を用いて、フ
ィルムに対して未処理画像データの最適なマッピングを
形成する。オリジナルＬＵＴが最適な画像表現を形成し
損じた場合には、使用者は、ワークステーション２０２
にて変換ＬＵＴを修正することができる。上記のように
形成された階調調整変換ＬＵＴの典型的な図示表現が図
８に示されている。

【００５４】図７の画像処理ウィンドウに示される階調
調整ボタンにより、使用者は、変換ＬＵＴで次の階調調
整オペレーションを行うことができる。

【００５５】１．図８の変換ＬＵＴを、図９に示される
線形ＬＵＴによって置換する。

【００５６】２．図８の変換ＬＵＴを、図１０に示され
る高コントラストＬＵＴによって置換する。

【００５７】３．図８の変換ＬＵＴを、図１１に示され
るブラックボーンＬＵＴによって置換する。

【００５８】４．ウィンドウ幅又は／及びウィンドウレ
ベルを変更する。ウィンドウ幅及びレベルの変更は、実
際には変換ＬＵＴに対する乗算及び加算である。これら
の変更（またデルタ（deltas）と呼ばれるが）は、画像
（バージョン）ヘッダに記憶され、これにより使用者
は、これらの値及びパラメータに基づいてオリジナルＬ
ＵＴに対して如何なる変更がなされたかを知ることがで
きる。図１２及び図１３は、変換ＬＵＴにおけるウィン
ドウ幅及びウィンドウレベルの変更の効果を示してい
る。図７には、垂直及び水平スクロール・バー（scroll
bar）が設定されており、カーソルを垂直スクロール・
バーの上下に移動させることによって、ウィンドウ幅を
変更することができる。また水平スクロール・バー上で
カーソルを左右に移動させることによって、ウィンドウ
レベルを変更することができる。マウス又はトラックボ
ール（３０８）をＸ方向（左右）及びＹ方向（上下）に
動かすことにより、ウィンドウ幅及びウィンドウレベル
を同時に変更することが可能である。

【００５９】５．復帰ボタンを選択することによって、
検査形式で定まるオリジナルＬＵＴに復帰する。

【００６０】６．その検査形式のＬＵＴが適用されるよ
うに、検査形式を変更する。

【００６１】ルックアップテーブルに対する如何なる変
更も、現在選択されたバージョンに対してのみ適用され
る。

【００６２】本発明によれば、ＱＣＷ２０２は、表示さ
れた放射線検査画像のリアルタイムなウィンドウ／レベ
ル化を行うことができる。この機能により、使用者は、
ウィンドウ及びレベルパラメータを変更することがで
き、また現に表示され演算された放射線検査画像でその
結果を即座に観察することができる。従来、画像をウィ
ンドウ／レベル化するための方法を用いるＱＣＷ２０２
では、使用者に対して劣等な（遅い）フィードバックを
形成していた。その結果、往々にして使用者が要求する
ウィンドウ及びレベル値を得るのが困難であった。本発
明の技術によれば、使用者が（マウス又はトラックボー
ルの）入力装置を操作しながら、連続的な視覚的応答を
得ることができる。スピードの増加に伴い、ＱＣＷ２０
２は、アプリケーションによって既に使用されている表
示カラーの変更を避けるための処理手順を用いる。

【００６３】画像のリアルタイムなウィンドウ／レベル
化処理には、ハードウェアに存在するカラーＬＵＴに加
えて、ソフトウェアでカスケード接続された次の４つの
ＬＵＴが必要である。即ち、 ガンマ・ルックアップテーブル（１２ビット イン，８
ビット アウト） ウィンドウ／レベル・ルックアップテーブル（１２ビッ
ト イン，１２ビット アウト） 選択・ルックアップテーブル （１２ビット イン，１
２ビット アウト） ディスプレイ・ルックアップテーブル（１２ビット イ
ン／８ビット アウト） カラー・ルックアップテーブル（８ビット イン／８ビ
ット アウト） 選択・ルックアップテーブルは、画像に総合的な外観、
即ち「通常」表現（変換ルックアップテーブル又はホワ
イトボーン），ブラックボーン及び高コントラストを付
与するために用いられる。ガンマ・ルックアップテーブ
ルは、ＱＣＷ２０２のビデオディスプレイ画面の非線形
的な応答特性を補正するために用いられる。ウィンドウ
／レベル・ルックアップテーブルは、表示された放射線
検査画像内の関係領域を選択するために用いられ、その
領域ではレベルが画像の輝度を調節し、またウィンドウ
が画像のコントラストを調節する。

【００６４】これらのＬＵＴと共に、追加のパラメー
タ、即ちアプリケーションプログラムによって用いられ
たカラーセルの数が必要である。パラメータとして用い
られるこのカラーセルの数は、カラーＬＵＴにどれだけ
エントリーして、既に用いられているかについての情報
を、画像処理ソフトウェアに与える。ＱＣＷアプリケー
ションにおいては、この値は通常、１０以下である。

【００６５】ディスプレイハードウェアに記憶されるべ
き別のルックアップテーブル、即ちカラー・ルックアッ
プテーブルも必要である。ディスプレイ・ルックアップ
テーブルの場合のように、それは、８ビット幅，２５６
バイト長であり、そしてビデオディスプレイ管における
出力画素に対して画素入力値をマップ化するために、デ
ィスプレイハードウェアによって使用される。装置の例
としては、カリフォルニア州サンディエゴのブルックツ
リー社製のＢｔ４５９ＲＡＭ ＤＡＣａが知られてい
る。この装置は、高速ＲＡＭをＤＡＣｓ（デジタル・ア
ナログ変換器）と結合する。

【００６６】パラメータとして用いられるカラーセルの
数は、ハードウェアカラーマップにおける画素（及びそ
れらの位置）ついての情報を、画像処理ソフトウェアに
与える。ＱＣＷのウィンドウ境界部，スクロールバー等
（例えば図７参照）のカラー及び／又は輝度の変化を避
けるために、これらのカラーマップ配置は変更されるべ
きではない。スクロールバー等と共に、表示された画像
のウィンドウ／レベル化は、使用者に対してデストラク
トしている。

【００６７】本発明によれば、使用者は、表示された放
射線検査画像のリアルタイムなウィンドウ／レベル化を
次のように行う。

【００６８】使用者の要求により、画像特性を確認する
ために放射線検査画像メモリ３０２からの特定の画像が
ディスプレイ３００に表示される。劣等な画像がウィン
ドウ化され、またレベル化される。

【００６９】ＱＣＷ２０２の使用者は、入力装置３０８
の左側のマウスボタンを押すことにより、ウィンドウ幅
及びレベルの変更を行い、これと同時にマウスを動か
す。使用者は次に、新たに適用されたウィンドウ／レベ
ル値を持ったディスプレイ３００上の画像を観察する。
ハードウェア側のカラーＬＵＴの使用によって、使用者
がマウスを動かしてから、新たなウィンドウ／レベル値
を持った画像を処理／表示するまでの時間はかなり短
い。その時間間隔は、使用者のマウス操作と一体化して
いる程極めて短いものである。この結果、ＱＣＷシステ
ムにおいて画像のウィンドウ／レベル化を迅速且つ容易
に行うことができる。

【００７０】使用者において、適正なウィンドウ／レベ
ル値が得られ、その表示された画像が満足したものとな
れば、その使用者は左側のマウスボタンを押すのをやめ
る。この時、図１４に示されるようにデジタルコンピュ
ータ３０４の画像処理ソフトウェアは、ウィンドウ／レ
ベル・ルックアップテーブルを再確認し、次にガンマ・
ルックアップテーブル，階調調整ルックアップテーブル
及びウィンドウ／レベル・ルックアップテーブルをディ
スプレイ・ルックアップテーブルにカスケード接続す
る。尚ここで、ＬＵＴによるメモリ３０２からの放射線
検査画像データをマップ化する代わりに、ハードウェア
のＬＵＴ３１２に記憶されているカラー・ルックアップ
テーブルへディスプレイ・ルックアップテーブルがロー
ドされる。この方法では、現在の画像に対して表示され
た画素は、ソフトウェアで同一オペレーションを行うの
とは反対に、ディスプレイハードウェア３１２を介して
処理される。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、医
用画像処理システム、特に放射線画像処理システムにお
いて、表示された医用画像に対してリアルタイムなウィ
ンドウ／レベル値の変更を行うワークステーションを実
現することができる等の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記憶蛍光板読取装置の斜視図である。

【図２】図１の記憶蛍光板読取装置の構成部材の部分的
な概略図である。

【図３】図１の記憶蛍光板読取装置の構成部材の斜視図
である。

【図４】本発明に係る臨界治療システムの概略図であ
る。

【図５】図４のシステムの特性制御部の機能を示す画面
の図である。

【図６】図４のシステムの特性制御部の機能を示す画面
の図である。

【図７】図４のシステムの特性制御部の機能を示す画面
の図である。

【図８】階調調整画像処理を有効に図示するグラフであ
る。

【図９】階調調整画像処理を有効に図示するグラフであ
る。

【図１０】階調調整画像処理を有効に図示するグラフで
ある。

【図１１】階調調整画像処理を有効に図示するグラフで
ある。

【図１２】ウィンドウ幅及びレベル画像処理を有効に示
す図である。

【図１３】ウィンドウ幅及びレベル画像処理を有効に示
す図である。

【図１４】ＱＣＷシステムにおける画像のウィンドウ／
レベル化処理を有効に示すグラフである。

【図１５】図４のディスプレイ部の機能部材のブロック
図である。

【符号の説明】

１０ 読取装置 １１ キャスタ １２ 複合ユニットハウジング １４ ビデオモニタ １６ スクリーン １８ バーコード読取装置結合部署 ２０ 記憶蛍光板カセット装填台 ２２ 記憶蛍光板カセット ２４ 記憶蛍光板プレート ２６ 装填レバー ２８ 取出装置 ３０ 取出モータ ３２ 制御装置 ３４ 移送ステージ ４０，４２ レイル ４８ ネジ駆動機構 ５０ ステップモータ ５６ レーザ ５８ レーザビーム ６０ シャッタ ６４ ミラー ６６ ビームスプリッタ ７０ コリメータ ７２ 走査ミラー ７８ 屈曲ミラー ８０ 光収集器 ８４ フィルタ ８５ 光学センサ ２００ 臨界治療システム ２０２ 特性制御ワークステーション ２０４ 高解像度モニタ ２０６ データ入力キーボード ２０８ マウス ２１０ バーコードプリンタ ２１２ ＳＣＳＩ通信リンク ２１４ 高解像度ＰＤＳ ２１６ レーザプリンタ ３００ ディスプレイ ３０２ 放射線検査画像メモリ ３０４ デジタルコンピュータ ３０６ キーボード ３０８ 使用者入力装置 ３１０ 一時的メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｇ 5/06 9471−5Ｇ 9287−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０ Ａ 8420−5Ｌ 15/66 Ｎ (72)発明者 ゲーリー エム ダイアナ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ヘンリ エッタ ペーサー ドライブ 65 (72)発明者 スティーブン パトリック ヒス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 フェア ポート キングス レーシー ウェイ 58

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デジタル画像処理装置（２０２）であっ
   て、 選択的に変更可能なパラメータを有するウィンドウ／レ
   ベル・ルックアップテーブルとガンマ・ルックアップテ
   ーブルを含んでいて、デジタル医用画像及び画像処理ル
   ックアップテーブルを記憶するためのメモリ（３０２）
   と、 画像ディスプレイ領域と非線形ディスプレイ領域を有す
   る画像ディスプレイ装置（３００）と、 メモリ（３０２）と画像ディスプレイ装置（３００）の
   間に接続されたハードウェアカラー・ルックアップテー
   ブルメモリと、 メモリ（３０２），画像ディスプレイ装置（３００）及
   びハードウェアカラー・ルックアップテーブルメモリ
   （３１２）を制御するためのデジタル制御装置（３０
   ４）と、 デジタル制御装置に命令を入力するための使用者入力装
   置（３０６），（３０８）と、を備え、 第１モードにおいて、使用者は、メモリ（３０２）から
   の医用画像を画像ディスプレイ装置（３００）にて表示
   するために、使用者入力装置（３０６），（３０８）に
   よって命令を入力し、デジタル制御装置（３０４）は、
   ウィンドウ／レベル・ルックアップテーブル及びガンマ
   ・ルックアップテーブルを画像ディスプレイ・ルックア
   ップテーブルにカスケード接続すると共に、その画像デ
   ィスプレイ・ルックアップテーブルをハードウェアカラ
   ー・ルックアップテーブルメモリ（３１２）に記憶し、
   これと同時に、画像ディスプレイ装置（３００）の非画
   像領域で用いられたカラーセルを保持し、そして、画像
   がハードウェアカラー・ルックアップテーブルメモリ
   （３１２）を通過した後、メモリ（３０２）からの医用
   画像を画像ディスプレイ装置（３００）の画像領域で表
   示し、 また、第２モードにおいて、使用者は、ウィンドウ／レ
   ベル・ルックアップテーブルのパラメータを選択的に変
   更するために、使用者入力装置（３０６），（３０８）
   によって命令を入力し、デジタル制御装置（３０４）
   は、変更されたパラメータの作用としてウィンドウ／レ
   ベル・ルックアップテーブルを変更し、その変更された
   ウィンドウ／レベル・ルックアップテーブルをガンマ・
   ルックアップテーブルと共に、変更された画像ディスプ
   レイ・ルックアップテーブルにカスケード接続すると共
   に、その変更された画像ディスプレイ・ルックアップテ
   ーブルをハードウェアカラー・ルックアップテーブルメ
   モリ（３１２）に記憶し、そして、非画像ディスプレイ
   領域の表示された値を変更することなく、変更されたウ
   ィンドウ／レベルパラメータで、医用画像を画像ディス
   プレイ装置（３００）の画像ディスプレイ領域で表示す
   ることを特徴とする放射線検査ワークステーションにお
   けるリアルタイムなウィンドウ／レベル化システム。