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技術 放射線画像処理装置

出願人 コニカミノルタ株式会社
発明者 村岡慎太郎
出願日 2016年8月19日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2016-160944
公開日 2018年2月22日 (3年8ヶ月経過) 公開番号 2018-027244
状態 特許登録済
技術分野 放射線診断機器
主要キーワード 画像解析処理結果 ストレージサーバー 食道内圧 設定パラメーター 汎用コンピューター オブジェクトアイコン 解析パラメータ 濃度変化量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月22日)のものです。
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図面 (8)

課題

医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期に撮影された複数の動画像のデータに対応付けるべき各情報を自動的に且つ的確に収集して動画像の各データに的確に対応付けることが可能な放射線画像処理装置を提供する。

解決手段

放射線画像処理装置1は、異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…が指定されると、各動画像P1、P2、…について、撮影された動画像P1、P2、…に基づいて得られた情報以外の、当該撮影から所定時間内に得られた情報pをそれぞれ取得する取得手段10と、取得手段10が取得した情報pを、対応する動画像P1、P2、…のデータに対応付けて記憶手段16に保存する処理を、指定された各動画像P1、P2、…についてそれぞれ行う対応付け手段10とを備える。

概要

背景

従来のフィルムスクリーン輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線X線)の静止画撮影及び診断に対し、FPD(flat panel detector)等の半導体イメージセンサーを利用して診断対象の部位(以下、対象部位という。)を動態撮影して、診断に応用する試みがなされるようになってきている。

具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続的に照射し、1秒間に複数回の撮影を行って、対象部位の動態を撮影する。そして、動態撮影により取得された一連複数枚フレーム画像画面上に順次表示することによって医師は対象部位の一連の動きを観察することが可能となる。

そして、例えば対象部位が心臓である場合には、医師は、画面上に再生された肺や心臓が動いている様子、すなわち肺や心臓を動態撮影した各フレーム画像(例えば図7参照)を見て、肺の機能(換気機能肺血流機能等)が低下している個所や心臓の心拍が異常な個所がないか等を観察して診断することが可能となる。

一方、上記のような動態撮影(より広い言い方をすれば動画撮影)で得られた各フレーム画像のデータは、電子データとして取得されるため、記憶手段に保存することができる。そのため、例えば、医師が、ある患者に対して今回撮影された動画像と、過去に行った動態撮影等で得られた過去の動画像とを見比べることで、以前に見出された異常が改善したか進行したかを診断したり、新たに異常な個所が生じていないか等を観察して診断することもできる。

その際、例えば特許文献1では、放射線技師等の操作者が撮影の際に用いるX線撮影装置の発明であるが、操作者が撮影オーダー情報を選択するとPACS(Picture Archiving and Communication System)等の外部システムから今回の撮影対象の患者を撮影した過去の撮影画像を自動的に取得するX線撮影装置等の発明が開示されている。

また、特許文献2には、ある患者についてCR(Computed Radiography)装置や超音波診断装置内視鏡装置、CT(Computed Tomography)スキャン等の各撮影装置で撮影された画像や、心電図や血液検査生理検査薬歴傷病名等の検査情報等を、時間軸横軸にとってサムネイル画像や検査情報等を簡略化して示すオブジェクトアイコン一覧表示することで、当該患者に対していつどのような撮影を行ったり検査を行う等したかを時系列的に把握することができるようにすることが記載されている。

概要

医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期に撮影された複数の動画像のデータに対応付けるべき各情報を自動的に且つ的確に収集して動画像の各データに的確に対応付けることが可能な放射線画像処理装置を提供する。放射線画像処理装置1は、異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…が指定されると、各動画像P1、P2、…について、撮影された動画像P1、P2、…に基づいて得られた情報以外の、当該撮影から所定時間内に得られた情報pをそれぞれ取得する取得手段10と、取得手段10が取得した情報pを、対応する動画像P1、P2、…のデータに対応付けて記憶手段16に保存する処理を、指定された各動画像P1、P2、…についてそれぞれ行う対応付け手段10とを備える。

目的

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期に撮影された複数の動画像のデータに対応付けるべき各情報を自動的に且つ的確に収集して動画像の各データに的確に対応付けることが可能な放射線画像処理装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

異なる時期に撮影された複数の動画像が指定されると、前記各動画像について、撮影された前記各動画像に基づいて得られた情報以外の、当該撮影から所定時間内に得られた情報をそれぞれ取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記情報を、対応する前記動画像のデータに対応付けて記憶手段に保存する処理を、指定された前記各動画像についてそれぞれ行う対応付け手段と、を備えることを特徴とする放射線画像処理装置

請求項2

前記対応付け手段は、異なる時期に撮影された前記複数の動画像の一部または全部に対して画像解析処理を施し、算出した解析結果を、前記情報である検査情報として、前記画像解析処理の対象となった前記動画像に対応付けて保存することを特徴とする請求項1に記載の放射線画像処理装置。

請求項3

前記情報には、患者に対する検査情報、患者に取り付けられた医療機器に対する設定パラメーター、または、前記動画像を撮影した撮影装置に対して設定した撮影パラメーターのいずれが含まれることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の放射線画像処理装置。

請求項4

異なる時期に撮影された前記複数の動画像を表示する表示手段と、前記表示手段に前記複数の動画像を表示する際に、取得した前記情報を、対応付けられている前記動画像に対応付けて同一画面内に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。

請求項5

前記表示制御手段は、異なる時期に撮影された前記複数の動画像にそれぞれ対応付けられて表示される前記情報のうち、対応する前記情報同士が異なっている場合に、前記表示手段上で当該各情報を強調表示させることを特徴とする請求項4に記載の放射線画像処理装置。

請求項6

前記表示制御手段は、前記情報の時間的変化グラフ、および/または前記動画像に対して画像解析処理を施して算出した解析結果の時間的変化のグラフを前記表示手段上に表示させることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の放射線画像処理装置。

請求項7

前記表示制御手段は、前記情報と、前記動画像に対して画像解析処理を施して算出した解析結果との関係を表すグラフを前記表示手段上に表示させることを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。

請求項8

前記動画像に対して画像解析処理を施して算出した解析結果に基づいて、患者に対する検査情報および/または患者に取り付けられた医療機器に対する設定パラメーターの推定値を算出する推定手段を備えることを特徴とする請求項4から請求項7のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。

請求項9

異なる時期に撮影された前記複数の動画像の一部または全部は、回診車に搭載された撮影装置で撮影された動画像であることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の放射線画像処理装置。

技術分野

0001

本発明は、放射線画像処理装置に関する。

背景技術

0002

従来のフィルムスクリーン輝尽性蛍光体プレートを用いた放射線X線)の静止画撮影及び診断に対し、FPD(flat panel detector)等の半導体イメージセンサーを利用して診断対象の部位(以下、対象部位という。)を動態撮影して、診断に応用する試みがなされるようになってきている。

0003

具体的には、半導体イメージセンサーの画像データの読取・消去応答性の早さを利用し、半導体イメージセンサーの読取・消去のタイミングと合わせて放射源からパルス状の放射線を連続的に照射し、1秒間に複数回の撮影を行って、対象部位の動態を撮影する。そして、動態撮影により取得された一連複数枚フレーム画像画面上に順次表示することによって医師は対象部位の一連の動きを観察することが可能となる。

0004

そして、例えば対象部位が心臓である場合には、医師は、画面上に再生された肺や心臓が動いている様子、すなわち肺や心臓を動態撮影した各フレーム画像(例えば図7参照)を見て、肺の機能(換気機能肺血流機能等)が低下している個所や心臓の心拍が異常な個所がないか等を観察して診断することが可能となる。

0005

一方、上記のような動態撮影(より広い言い方をすれば動画撮影)で得られた各フレーム画像のデータは、電子データとして取得されるため、記憶手段に保存することができる。そのため、例えば、医師が、ある患者に対して今回撮影された動画像と、過去に行った動態撮影等で得られた過去の動画像とを見比べることで、以前に見出された異常が改善したか進行したかを診断したり、新たに異常な個所が生じていないか等を観察して診断することもできる。

0006

その際、例えば特許文献1では、放射線技師等の操作者が撮影の際に用いるX線撮影装置の発明であるが、操作者が撮影オーダー情報を選択するとPACS(Picture Archiving and Communication System)等の外部システムから今回の撮影対象の患者を撮影した過去の撮影画像を自動的に取得するX線撮影装置等の発明が開示されている。

0007

また、特許文献2には、ある患者についてCR(Computed Radiography)装置や超音波診断装置内視鏡装置、CT(Computed Tomography)スキャン等の各撮影装置で撮影された画像や、心電図や血液検査生理検査薬歴傷病名等の検査情報等を、時間軸横軸にとってサムネイル画像や検査情報等を簡略化して示すオブジェクトアイコン一覧表示することで、当該患者に対していつどのような撮影を行ったり検査を行う等したかを時系列的に把握することができるようにすることが記載されている。

先行技術

0008

特開2015−196073号公報
特開2007−233841号公報

発明が解決しようとする課題

0009

ところで、例えば上記のように、医師が、ある患者の、異なる時期に撮影された複数の動画像を見比べる際に、各動画像が撮影された各時点での当該患者に対して行われた検査の検査情報や、患者に取り付けられた医療機器に対する設定パラメーター(すなわち例えば人工呼吸器人工心肺装置麻酔装置輸液装置等のような医療機器にどのようなパラメーターを設定していたか)、撮影装置にどのようなパラメーターを設定して動画像を撮影したか等々の情報を、各動画像のデータに対応付けて表示するように構成すれば、医師がそれらの動画像を見比べる際にそれらの情報を参照することができ、診断を行い易くなると考えられる。

0010

しかし、例えば、当該患者に対して動画像が撮影された時期に(或いはそれに近い時期に)検査された検査情報や、医療機器に設定したパラメーター等を、医師が種々の装置やシステム等を検索して探し出して対応付けるとすると、非常に面倒な作業になる。探し出すべき情報等に漏れがあったり、或いは、検査情報等と動画像のデータとの対応付けを誤ったりする等して、診断を適切に行えなくなる可能性もある。

0011

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期に撮影された複数の動画像のデータに対応付けるべき各情報を自動的に且つ的確に収集して動画像の各データに的確に対応付けることが可能な放射線画像処理装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

前記の問題を解決するために、本発明の放射線画像処理装置は、
異なる時期に撮影された複数の動画像が指定されると、前記各動画像について、撮影された前記各動画像に基づいて得られた情報以外の、当該撮影から所定時間内に得られた情報をそれぞれ取得する取得手段と、
前記取得手段が取得した前記情報を、対応する前記動画像のデータに対応付けて記憶手段に保存する処理を、指定された前記各動画像についてそれぞれ行う対応付け手段と、
を備えることを特徴とする。

発明の効果

0013

本発明のような方式の放射線画像処理装置によれば、医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期に撮影された複数の動画像のデータに対応付けるべき各情報を自動的に且つ的確に収集して動画像の各データに的確に対応付けることが可能となる。

図面の簡単な説明

0014

本実施形態に係る放射線画像処理装置の全体構成を表すブロック図である。
表示手段上に表示された患者に関する撮影記録の一覧の例を表す図である。
表示手段の同一画面内に表示された複数の動画像や取得された情報等を表す図である。
情報の時間的変化の例を表すグラフである。
情報(肺における換気血流比不均等の度合い)を横軸にとり検査情報(動脈血液ガス分析検査で得られたA-aDO2)を縦軸にとってプロットしたグラフである。
ポータブル放射線照射装置コンソール等を搭載した回診車手術室集中治療室に運び込んで撮影を行う状態を表す図である。
被写体の胸部を動画撮影して得られた動画像の例を表す図である。

実施例

0015

以下、本発明に係る放射線画像処理装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。

0016

[放射線画像処理装置の全体構成]
本実施形態に係る放射線画像処理装置1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る放射線画像処理装置の全体構成を表すブロック図である。本実施形態では、放射線画像処理装置1は、図1に示すように、CPU(Central Processing Unit)10やROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12、入出力インターフェース13等がバスに接続された汎用コンピューターで構成されている。そして、入出力インターフェース13を介してネットワークNに接続されている。

0017

また、CPU10は、さらに、キーボードマウスタッチパネル等で構成される入力手段14や、CRT(Cathode Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)等で構成される表示手段15等が接続されている。また、CPU10には、不揮発性半導体メモリーやHDD(Hard Disk Drive)等で構成される記憶手段16が接続されている。

0018

なお、放射線画像処理装置1を、上記のような汎用コンピューターではなく専用の装置として構成することも可能である。また、例えば表示手段15が放射線画像処理装置1の本体とは別体の表示装置等として構成される場合もあるが、本発明では、表示手段15が別体の装置等として構成される場合も含めて放射線画像処理装置1として説明する。

0019

また、図1に示すように、本実施形態では、放射線画像処理装置1には、ネットワークNを介して、前述したPACS20やHIS(Hospital Information System;病院情報システム)21、RIS(Radiology Information System;放射線科情報システム)22等の外部システムや、撮影室等での動画の撮影を制御する各コンソール23等が接続されている。なお、ネットワークNには、それ以外の必要なシステムや機器等が適宜接続される。

0020

さらに、以下では、放射線画像処理装置1の記憶手段16に、対象となる複数の動画像のデータ等がすでに保存されていることを前提として説明するが、例えばネットワークNを介して撮影した画像や動画像等を保存する図示しない画像保存用のデータベースもしくはPACS20やコンソール23等から動画像のデータ等を入手するように構成することも可能である。

0021

また、本実施形態では、動画像を撮影した際に放射線照射装置等の撮影装置に対して設定した管電圧管電流、照射時間(或いは1フレームあたりmAs値)、FPDの感度等の撮影パラメーターは、生成された動画像に対応付けられてPACS20に保存されているが、それらの情報をコンソール23や図示しないデータベース等に保存するように構成することも可能である。また、放射線画像処理装置1はそれらの情報をHIS21やRIS22等から入手するように構成することも可能である。

0022

また、本実施形態では、パルスオキシメーター心電計等の検査機器を用いた患者に対する検査情報や、人工呼吸器等の患者に取り付けられた医療機器に対して設定した設定パラメーター等の情報はHIS21に保存されているが、それらの情報を保存する図示しないデータベースや管理するサーバー等を備えるように構成することも可能である。これらの情報は図示しないクラウド上のストレージサーバーに保存する構成とすることも可能である。また、これらの検査機器や医療機器が、ネットワークNに接続され、放射線画像処理装置1は検査情報や設定パラメーター等の情報を、検査機器や医療機器から直接入手することも可能である。

0023

また、本実施形態では、放射線画像処理装置1は、撮影された動画像に対して画像解析処理を施すことができるようになっており、画像解析処理により得られた特徴量等も上記の検査情報として用いられるようになっている。そして、これらの検査情報としての特徴量等は、放射線画像処理装置1の記憶手段16に保存される。また、それとともに、動画像に対して画像解析処理を施した際の解析パラメーター(例えばローパスフィルター低周波数カットオフ周波数等)も検査情報に対応付けて記憶手段16に保存するようになっている。

0024

また、本実施形態では、上記のように検査機器を用いた患者に対する検査情報だけでなく、他の放射線画像処理装置が行った画像解析処理により得られた特徴量等や、上記の放射線画像処理装置1が過去に行った画像解析処理により得られた特徴量等も検査情報として用いられ、PACS20やHIS21(或いは図示しないデータベース)等に保存されている。そして、上記と同様に、検査情報である各特徴量等には、動画像に対して画像解析処理を施した際に用いられた解析パラメーターが対応付けられてPACS20やHIS21等に保存されている。

0025

なお、特徴量としては、例えば、図7に示したように左右の肺を含む被写体の胸部を動態撮影することにより得られた動画像に対して画像解析処理を施して算出された換気機能や肺血流機能に関する特徴量(すなわち振幅周期絶対換気量推定換気量等)を上げることが可能である。それらの特徴量の算出方法等については、例えば国際公開第2009/090894号や特開2009−273671号公報、特開2009−153678号公報等を参照されたい。

0026

また、特徴量として、肺野内の局所領域R(図7参照)の濃度変化量や、肺野面積の変化量(肺野輪郭の動き量)、横隔膜の移動量(横隔膜の動き量)、外胸郭の移動量(外胸郭の動き量)、肺野の濃度変化に係る速度、肺野面積の変化に係る速度、横隔膜の動きに係る速度、外胸郭の動きに係る速度、肺コンプライアンス(肺の柔らかさを表す指標)、心臓領域の濃度変化量や、心壁の変化量(心臓輪郭の動き量)等を用いることも可能である。さらに、特徴量は上記のようなものだけでなく適宜の量として算出するように構成することが可能である。

0027

[情報の取得や動画像のデータに対する情報の対応付けについて]
本実施形態では、放射線画像処理装置1のCPU10が後述する本発明の取得手段や対応付け手段として機能するように構成されている。そして、CPU10が取得手段や対応付け手段として機能する場合、取得手段10や対応付け手段10として説明する。

0028

取得手段10は、医師等のユーザーにより、例えば図2に示すように、表示手段15上に表示された患者Aに関する撮影記録の一覧の中から選択される等して、ある患者Aの同じ対象部位(例えば胸部正面等)について、異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…が指定されると、各動画像P1、P2、…について、撮影から所定時間内に得られた情報pを、自らの記憶手段16やネットワークNを介して接続されているPACS10やHIS21、RIS22、コンソール23等を検索する等してそれぞれ取得するようになっている。

0029

なお、以下では、医師等のユーザーによる選択があった時点で(すなわち医師による読影時等に)取得手段10が必要な動画像Pのデータや情報pを取得する処理を行うように構成されている場合について説明するが、例えば、取得手段10が定期的に(或いは任意のタイミングで)取得処理を行ってまだ取得されていない動画像Pのデータや情報pを取得するように構成することも可能である。或いは、動画像の撮影が行われた際に(或いは動画撮影前に)取得処理を行うように構成することも可能である。

0030

本実施形態では、その際取得される情報pには、前述した、患者に対する検査情報pc(上記のように画像解析処理により得られた特徴量等を含む。)や、患者に取り付けられた人工呼吸器等の医療機器に対する設定パラメーターps、動画像を撮影した撮影装置に対して設定した撮影パラメーターpx等が含まれている。なお、動画像に対して画像解析処理を施した際の解析パラメーターpaを情報pに含めるように構成することも可能である。

0031

その際、取得手段10は、指定された動画像Pが撮影から所定時間内に得られた情報pを取得する。この場合、所定時間は、上記の情報pごとに決められている。

0032

一方、同じ検査情報pcであっても、例えば、パルスオキシメーターや心電計、体温呼吸数心拍数/脈拍数等のバイタルモニターカプノメーター観血的血圧測定計、尿量測定装置等の検査機器を用いた患者に対する検査情報pcである場合には、動画撮影と同時に検査が行われる場合や検査がリアルタイムで継続的に行われる場合もあるが(この場合は上記の所定時間は0)、動画撮影の前後に行われる検査も少なくない。そして、検査の種別に応じて、検査をすぐに行うことができる場合とできない場合がある。

0033

そのため、このように検査機器を用いて患者の検査を行って得られた検査情報pcについては、検査の種別ごとに予め上記の所定時間が決められている。例えば、比較的検査を容易に行うことができるパルスオキシメーターや心電計等の検査機器を用いた検査については指定された動画像Pの撮影の前後数分から10分以内等と決められる。また、例えば、比較的時間がかかる血液生化学的検査等の検査や、検査の準備等に時間がかかる動脈血液を採取してガス分析する検査、食道内圧胸膜圧)測定等のカテーテル等の検査機器を用いた検査については指定された動画像Pの撮影の前後10分から30分以内等と決められる。

0034

そして、この場合、取得手段10は、図示を省略するが、例えば検査種別と所定時間との関係を例えばテーブル等の形で有しており、医師等のユーザーにより動画像Pが指定されると、その動画像Pの撮影前後、所定時間内に行われた検査で得られた検査データを検査情報pcとして取得するように構成される。

0035

また、患者に医療機器を取り付けたり、医療機器に対する設定パラメーターpsを変更する等する場合も、動画撮影が行われている最中に取り付けることができる場合と、動画撮影中には取り付けられないため、その前後に取り付ける等する場合とがある。そのため、医療機器に対する設定パラメーターpsの場合も、医療機器ごとに予め上記の所定時間が決められている。例えば、人工呼吸器の場合には、指定された動画像Pの撮影の前後数分から10分以内等と予め決められる。

0036

そして、この場合も、取得手段10は、図示を省略するが、例えば医療機器と所定時間との関係を例えばテーブル等の形で有しており、医師等のユーザーにより動画像Pが指定されると、その動画像Pの撮影前後、所定時間内に患者に医療機器が取り付けられる等した場合には、その際医療機器に対して設定した設定パラメーターpsを取得するように構成される。

0037

本実施形態では、上記のようにして取得手段10が医師等のユーザーにより指定された、異なる時期に撮影された複数の動画像についてそれぞれ情報p、すなわち検査情報pc(特徴量等を含む。)や設定パラメーターps、撮影パラメーターpx等を取得すると、対応付け手段10が、それらの情報pを、対応する動画像Pのデータに対応付けて記憶手段16に保存する処理を、指定された各動画像P1、P2、…についてそれぞれ行うようになっている。対応付けの方法としては、例えば、動画像Pのデータのヘッダーに情報pを書き込む等して行われる。

0038

[特徴量等としての検査情報pcを取得できない場合の処理について]
なお、例えば、指定された複数の動画像P1、P2、…のうちの一部或いは全部が撮影されたばかりで、まだ画像解析処理が行われていなかったり、動画像はすでに撮影されているが、所定の検査情報pcについて画像解析処理を行っていなかったり、或いは全く画像解析処理が行われていないような場合には、取得手段10は、特徴量等としての検査情報pcを取得することができない。しかし、この場合、特徴量等としての検査情報pcを取得することができなくても、動画像Pに対して画像解析処理を行えば、必要な検査情報pcを算出することができる。

0039

そこで、本実施形態では、対応付け手段10は、異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…のうち、特徴量等としての必要な検査情報pcが算出されていない場合には、それらの一部或いは全部に対して画像解析処理を施し、算出した解析結果を上記の検査情報pcとして算出し、画像解析処理の対象となった動画像Pに対応付けて記憶手段16に保存するようになっている。

0040

このように構成すれば、仮に指定された動画像Pについて特徴量等が算出されておらず必要な検査情報pcがない場合であっても、動画像Pさえあれば、それを画像解析して必要な検査情報pcを算出することが可能となり、画像解析処理の対象となった動画像Pに的確に対応付けることが可能となる。

0041

[効果]
以上のように、本実施形態係る放射線画像処理装置1によれば、医師等のユーザーにより異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…が指定されると、取得手段10が、各動画像P1、P2、…について、撮影から所定時間内に得られた検査情報pc(特徴量等を含む。)や設定パラメーターps、撮影パラメーターpx等の情報pをそれぞれ自動的に取得する。そして、取得手段10が取得した情報pを、対応付け手段10が、対応する動画像Pのデータに対応付けて記憶手段16に保存する処理を、指定された各動画像P1、P2、…についてそれぞれ自動的に行うように構成した。

0042

そのため、医師が見比べて診断を行う対象となる、異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…のデータに対応付けるべき各情報p(検査情報pc、設定パラメーターps、撮影パラメーターpx等)を自動的に且つ的確に収集して動画像P1、P2、…の各データに的確に対応付けることが可能となる。

0043

そのため、医師等のユーザーは、複数の動画像P1、P2、…を指定するだけでよいため、情報pの動画像P1、P2、…の各データへの対応付けの作業を非常に容易に行うことが可能となる。また、取得すべき情報pを漏れなく収集して取得することが可能となるとともに、検査情報pc等の情報pと動画像P1、P2、…のデータとの対応付けを誤ることを的確に防止することが可能となり、医師が診断を適切に行うことが可能となる。

0044

[複数の動画像の表示手段上での表示について]
次に、本実施形態に係る放射線画像処理装置1において、上記のようにして取得された情報pが対応付けられた各動画像P1、P2、…を表示手段15上に表示することについて説明する。

0045

なお、以下では、異なる時期t1、t2に撮影された2つの動画像P1、P2が指定されて表示される場合について説明するが、3つ以上の動画像Pが表示される場合も同様に構成することが可能である。また、本実施形態では、放射線画像処理装置1のCPU10が後述する本発明の表示制御手段として機能するように構成されている。そして、CPU10が表示制御手段として機能する場合、表示制御手段10として説明する。

0046

本実施形態では、図3に示すように、異なる時期t1、t2に撮影された複数の動画像P1、P2が表示手段15上に表示されるが、その際、表示制御手段10は、取得した情報pを、対応付けられている動画像P1、P2にそれぞれ対応付けて同一画面内に表示させるようになっている。

0047

図3に示した例では、各動画像P1、P2にそれぞれ、検査情報pc(特徴量等を含む。)としてパルスオキシメーター出力値のSpO2や動脈血液ガス分析の検査結果のPaO2、人工呼吸器出力値の一回換気量等が、設定パラメーターpsとして人工呼吸器の吸気圧設定値が、また、撮影パラメーターpxとして管電圧や1フレームあたりのmAs値が対応付けられて表示されている場合が示されている。なお、SpO2とは血中酸素飽和度のことであり、血中のヘモグロビン酸素と結合している割合を表す。また、PaO2は動脈血酸素分圧のことであり、肺における血液中酸素化能力の指標(血液中の酸素量)である。さらに、図3に示したように、各動画像P1、P2にそれぞれ、解析パラメーターpaとしてローパスフィルター低周波数カットオフ周波数を対応付けて表示するように構成することも可能である。

0048

このように構成することで、医師が複数の動画像P1、P2を見る際に、その動画像P1、P2がそれぞれ撮影された時期t1、t2(或いはそれに近い時期)に得られた情報p、すなわち検査情報pc(特徴量等を含む。)や設定パラメーターps、撮影パラメーターpx等を同じ画面上で見ることが可能となり、しかも、それらの情報pを非常に見やすく、且つ分かり易く表示させることが可能となる。そのため、医師は、それを見て容易且つ的確に診断を行うことが可能となる。

0049

また、動画像P1、P2やそれらに対応する情報pを同一画面内に表示させることで、医師が患者の対象部位(この場合は肺や心臓等)の経時的な変化を的確に観察することも可能となる。

0050

その際、表示制御手段10は、異なる時期t1、t2に撮影された複数の動画像P1、P2にそれぞれ対応付けられて表示される情報pのうち、対応する情報p同士が異なっている場合に、表示手段15上で当該各情報pを強調表示させるように構成することが可能である。

0051

具体的には、例えば情報pが動画像P1を撮影した際と動画像P2を撮影した際で異なる場合に、それらを表示する部分の色を他の部分の地の色(例えば白)とは異なる色(例えば黄色)で表示して強調表示させることが可能である(例えば図3における設定パラメーターpsすなわち人工呼吸器の吸気圧設定値の「20」と「15」の表示部分参照)。

0052

また、互いに異なる情報p自体を、他の情報pとは異なる色で表示して強調表示させることが可能である。例えば、図3の例では、検査情報pcであるSpO2やPaO2、一回換気量が動画像P1の場合と動画像P2の場合で互いに異なるため、それらを例えば赤等の色で強調表示させるように構成することが可能である(この場合他の数値は例えば黒等で表示される。)。

0053

このように構成すれば、動画像P1を撮影した際と動画像P2を撮影した際とで変わっている情報pを、医師に的確に認識させることが可能となる。そして、例えば図3の場合、医師が画面表示を見て、人工呼吸器の吸気圧設定値を変える(20→15)と、肺野内の換気量が悪くなる(200ml→100ml)ため、人工呼吸器の吸気圧設定値を元に戻す(15→20)方がよい等の判断を的確に行うことが可能となる。

0054

このように、上記のように構成すれば、医師等が、医療機器に対する設定の良し悪し(設定パラメーターpsの場合)や撮影装置に対する設定の良し悪し(撮影パラメーターpxの場合)等を適切に判断して、より良いパラメーターを設定することが可能となる。また、図3に示したように、各動画像P1、P2にそれぞれ、解析パラメーターpaを対応付けて表示するように構成すれば、医師等が、動画像に対する画像解析処理の良し悪しを適切に判断して、より良いパラメーターを設定することが可能となる。

0055

また、情報pの種別ごとに閾値を設定し、設定した閾値を越えた変化があった場合に当該情報の色を強調表示してもよい。このようにすることで、医師等は変化が大きく確認が必要な情報pを容易に把握できるようになる。また、撮影パラメーターpxに変化があった場合は、それらの変化を補償するように、動画像に対する画像解析処理結果補正するか、もしくは、動画像に補正処理を適用してから画像解析処理を行ってもよい。例えば、動画像P2が動画像P1に比べ管電圧が高ければ、管電圧が高い分、画像のコントラストすなわち濃度変化量が小さくなるので、動画像P2における肺野内の局所領域の濃度変化量の画像解析処理結果に対して、係数(>1)を乗じる補正を行う。また、例えば、動画像P2が動画像P1に比べFPDの感度が2/3倍された低い状態で撮影されていれば、動画像P2の各画素値を3/2倍する補正を行ってから、画像解析処理を行う。このようにすることで、医師等は、撮影パラメーターの差異が補償された画像解析処理結果を確認することができ、経時的な変化(差異)のみを把握することが容易となる。

0056

一方、表示制御手段10は、図4に示すように、上記の情報p(なお上記のように対応付け手段10が自ら動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果すなわち特徴量等としての検査情報pcを含む。)の時間的変化のグラフg1を表示手段15上に表示させるように構成することが可能である。

0057

なお、図4では、例えば情報p(検査情報pc)としてSpO2(図中のα参照)やPaO2(図中のβ参照)、一回換気量(図中のγ参照)の時間的変化を表すグラフg1の例が示されている。そして、このように構成すれば、どのような情報pが、時間的にどのように変化しているかを、グラフg1を見ることで明瞭に認識することが可能となる。

0058

また、表示制御手段10は、情報pと、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果すなわち特徴量等としての検査情報pcとの関係を表すグラフg2を表示手段15上に表示させるように構成することも可能である。

0059

例えば、動脈血液ガス分析の検査結果のA-aDO2(肺胞気-動脈血酸素分圧較差)を検査情報pcの一例とする。A-aDO2は、肺胞内ガス交換の指標であり、PaO2及び、PaO2と同じく動脈血液ガス分析で測定されるPaCO2(動脈血二酸化炭素分圧)から算出することができる測定値で、I型呼吸不全(ガス交換不全)では高値を示す。

0060

また、例えば、動画像Pを画像解析すると、解析結果として例えば肺におけるガス交換不全の指標として換気血流比不均等の度合いを算出することができる。そして、これを、上記の情報p(すなわち特徴量等としての検査情報pc)の一例とする。換気血流比不均等の度合いは、例えば、肺野内の局所領域の濃度変化から時間軸方向周波数フィルタにより呼吸周期の濃度変化成分と心拍周期の濃度変化成分とを算出し、それぞれを換気の濃度変化、血流の濃度変化とみなして、肺野内の局所毎に換気、血流の濃度変化量をそれぞれ算出する。すると肺野内の換気、血流の濃度変化量の分布画像が得られるので、例えば各局所の値を肺野内の平均値で除する等により換気、血流の両分布画像を比較しやすいよう規格化した上で、例えば両画像の局所毎の差の2乗和や差の絶対値和を算出し、換気、血流の分布画像の相違度を算出することで、換気血流比不均等の度合いを算出することができる。

0061

そして、動脈血液ガス分析検査を行いながら肺の動画撮影(図7参照)を行い、動脈血液ガス分析検査でガス交換不全の指標であるA-aDO2を検査情報pcとして算出するとともに、動画像を画像解析して肺における換気血流比不均等の度合いを情報pとして算出する。そして、これを複数回行う。そして、情報p(上記の場合は肺における換気血流比不均等の度合い)を横軸にとり、検査情報pc(上記の場合は動脈血液ガス分析検査で得られたA-aDO2)を縦軸にとってプロットすると、例えば図5に示すようなグラフg2が得られる。

0062

そして、このようなグラフg2を表示手段15上に表示させるように構成すれば、情報pと検査情報pcとの関係(例えば肺における換気血流比不均等の度合いとガス交換不全の指標であるA-aDO2との関係)を一目瞭然に認識することが可能となる。

0063

[解析結果(情報p)に基づく検査情報pcや設定パラメーターpsの推定について]
一方、例えば図5に示したような関係が予め分かっていれば、例えば動画像を画像解析して得られた情報p(図5の場合は肺における換気血流比不均等の度合い)を用いて検査情報pc(図5の場合は動脈血液ガス分析検査で得られるガス交換不全の指標であるA-aDO2)を推定することが可能となる。

0064

そこで、本実施形態に係る放射線画像処理装置1において、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果pすなわち上記の情報pに基づいて、患者に対する検査情報pcの推定値peを算出する推定手段を備えるように構成することが可能である。例えば、放射線画像処理装置1のCPU10が推定手段として機能するように構成することが可能である。

0065

例えば、動脈血液ガス分析検査は患者に対する侵襲性が高く、都度注射を用いた動脈穿刺により頻繁に動脈血液を採取することは患者の苦痛を伴い、長時間にわたり動脈にカテーテルを留置持続的に動脈血液を採取することも感染症血栓塞栓リスクがあるため、図7に示したような動画撮影(動態撮影)を行う際に、毎回、動脈血液ガス分析検査を行いながら動画撮影を行うことはできず、動脈血液ガス分析検査を行わない状態で動画撮影のみを行わなければならない場合も少なくない。

0066

そして、そのような場合に、動画撮影で得られた動画像に画像処理を施して得られる上記の情報p(特に特徴量等としての検査情報pc)に基づいて、仮に動画撮影と同時に動脈血液ガス分析検査を行った場合に計測されるであろう肺野内のガス交換不全の指標であるA-aDO2を推定できれば、医師が診断を行う上で役立つものと考えられる。

0067

そこで、上記のように構成して、例えば図5に示したような関係(グラフg2)を予め求めておき、そのような関係を用い、例えば回帰式内挿外挿により、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果pすなわち上記の情報pに基づいて、患者に対する検査情報pcの推定値peを算出するように構成すれば、患者に対する検査情報pc(例えば動脈血液ガス分析検査で得られるA-aDO2)が得られない場合でもそれを的確に推定して推定値peを算出することが可能となる。

0068

そして、動脈血液ガス分析検査等を行うことができないような場合でも、動脈血液ガス分析検査を行った場合に得られるであろうA-aDO2の値(すなわち検査情報pc)を的確に推定することができるため、そのような場合でも、医師はその推定値peに基づいて、動脈血液ガス分析検査を行ったのと同じような状態で的確に診断を行うことが可能となる。

0069

なお、算出した推定値peを、例えば図3に示したように他の情報pとともに動画像Pと同じ画面内に表示する場合、推定値peを単に表示すると、実際に計測したり算出したりした情報pであるのか推定値peであるのかが分からない可能性がある。そこで、推定値peを表示する際に、例えば数値の前や後に「推定」の文字を表示する等して、表示されている値が推定値peであることが分かるように表示するように構成することが可能である。

0070

また、上記の関係(グラフg2)は、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果pすなわち上記の情報pと、患者に対する検査情報pc(例えば動脈血液ガス分析検査で得られるA-aDO2)との関係だけでなく、例えば、上記の情報pと、患者に取り付けられた人工呼吸器等の医療機器に対する設定パラメーターpsとの間にも成り立つ。

0071

そのため、推定手段は、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果pすなわち上記の情報pと、医療機器に対する設定パラメーターpsとの関係(図示省略)を予め求めておき、そのような関係を用い、動画像Pに対して画像解析処理を施して算出した解析結果p(すなわち上記の情報p)に基づいて、実際には患者には取り付けないが仮に患者に医療機器に取り付けた場合に医療機器に対して設定する設定パラメーターpsの推定値peを算出するように構成することも可能である。

0072

このように構成すれば、医師は、患者に医療機器を取り付けることができない場合であっても、その推定値peに基づいて、患者に医療機器を取り付けたのと同じような状態で的確に診断を行うことが可能となる。

0073

[動画像の撮影状況等について]
なお、上記のように異なる時期t1、t2、…に撮影された複数の動画像P1、P2、…の一部または全部は、例えば図示しない放射線画像撮影装置や放射線照射装置(据え付け型)等が設置された撮影室で撮影されたものであってもよいが、例えば図6に示すように、撮影装置であるポータブルの放射線照射装置51やコンソール52等を搭載した回診車50を例えば手術室や集中治療室(ICU)等R1に運び込んで撮影されたものであってもよい。

0074

この場合、例えば、可搬型の放射線画像撮影装置53を被写体Hである患者の身体とベッドBeとの間に差し込んだり患者の身体にあてがったりした状態に配置し、放射線技師等の操作者が、放射線照射装置51の曝射スイッチ54を操作することで、放射線照射装置51から被写体Hに対して放射線が照射されて撮影が行われる。また、この場合、図示を省略するが、患者にドレーンやカテーテル、人工呼吸器等が取り付けられた状態で撮影が行われる場合も少なくない。

0075

このような状況で患者の対象部位(例えば肺や心臓等)の動画撮影を行い、撮影された動画像を医師等が見て対象部位の状態(動態等)を把握するが、その際、例えば過去に撮影された同じ対象部位の動画像と比較して見たくても、医師は、手術を行っていたり患者の治療にあたっており、過去の動画像や検査情報pc等の情報pを自分で用意することはできない。

0076

しかし、本実施形態に係る放射線画像処理装置1では、例えば医師等が図2に示したような当該患者に関する撮影記録の一覧の中から今回撮影した動画像Pと過去の動画像Pとを選択すれば、後は放射線画像処理装置1が上記のようにして今回撮影した動画像Pは勿論、それから所定時間内に得られている全ての情報pを自動的に取得し、また、選択された過去の動画像Pと当該動画像Pの撮影から所定時間内に得られた全ての情報pも自動的に取得して、表示手段15上にそれぞれ表示させる。

0077

また、取得できない情報pのうち、推定できる情報pについては上記の推定処理を行って推定値peを表示手段15上に表示させる。放射線画像処理装置1は、情報pを取得するごとに或いは推定値peを推定するごとに次々と表示手段15上に表示していく。そして、複数の動画像Pや必要な情報p(推定値peを含む。)が短時間のうちに表示手段15上に表示される。

0078

そのため、医師が手術を行っていたり患者の治療にあたっていて自ら過去の動画像や検査情報pc等の情報pを用意(取得)することができない状況であっても、本実施形態に係る放射線画像処理装置1を用いれば、装置が必要な動画像Pのデータや情報pを自動的に取得し、また、必要な情報pがない場合には推定可能な種類の情報pであれば自動的に推定して推定値peを算出する。

0079

そのため、上記のような状況であっても、医師は表示手段15上に表示された複数の動画像P1、P2、…を見比べたり情報pを比較したりして、患者の現状を的確に判断して患者に対する手術や治療等を的確に行うことが可能となる。そして、このように、いわば医師等が忙しく手が離せない状態であるような場合にこそ、自動的に必要な動画像Pのデータや情報pを取得することができる本願の放射線画像処理装置1の作用効果が有益に発揮される。

0080

なお、本発明が上記の実施形態等に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜変更可能であることは言うまでもない。

0081

1放射線画像処理装置
10 CPU(取得手段、対応付け手段、表示制御手段、推定手段)
15 表示手段
16 記憶手段
50回診車
51放射線照射装置(撮影装置)
g1、g2グラフ
p 情報
P1、P2 複数の動画像
pc検査情報
pe推定値
ps設定パラメーター
px撮影パラメーター
t1、t2 異なる時期

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