遠隔診断装置
【課題】安定な通信が可能であって、遠隔地の診断医師等に、常に診断し易い連続画像を送ることができる遠隔診断装置を提供する。
【解決手段】被検査体を光学顕微鏡２０で観察し、カメラ２２を介して画像データを出力する観察機器１２を有する。観察機器側端末１４の画像通信部３４は、動作状態情報Ｂｎに基づいて符号化データの転送レートＣｎを決定する転送レート決定部３６と、動作状態情報Ｂｎに基づいて符号化データＦｎの画質を決定する画質決定部３７とを備える。画像データＡｎを、画質決定部３７が決定したデータ量に圧縮して、符号化データＦｎに変換する符号化部３８と、転送レート決定部３６が決定した転送レートＣｎに基づき、符号化データＦｎを診断側端末１６へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部４２とを備える。
【解決手段】被検査体を光学顕微鏡２０で観察し、カメラ２２を介して画像データを出力する観察機器１２を有する。観察機器側端末１４の画像通信部３４は、動作状態情報Ｂｎに基づいて符号化データの転送レートＣｎを決定する転送レート決定部３６と、動作状態情報Ｂｎに基づいて符号化データＦｎの画質を決定する画質決定部３７とを備える。画像データＡｎを、画質決定部３７が決定したデータ量に圧縮して、符号化データＦｎに変換する符号化部３８と、転送レート決定部３６が決定した転送レートＣｎに基づき、符号化データＦｎを診断側端末１６へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部４２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遠隔の観察機器から通信回線を通して取得した被検査体の画像情報に対して、診断を行うために画像情報の通信制御を行う遠隔診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、疾患の診断や原因（病因）の究明を目的として、手術または検査のために採取された臓器、組織、細胞などの被検査体を、光学顕微鏡等の観察機器を用いて観察し診断する病理診断が、医療の現場で重要な役割を果たしている。そして近年、病理専門医師が遠隔の地にあっても迅速に診断できるように、インターネット等の通信回線を用いた遠隔診断システムが種々提案され、実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているように、被検体を観測する顕微鏡を有する観測装置と、この観測装置に通信回線を介して接続された遠隔装置とを備え、顕微鏡は遠隔地の観測者が通信回線を通じて操作し、顕微鏡の観測像を撮像した撮像画像を符号化して通信回線を通じて遠隔装置に伝送し、観測者側で受信した符号化データを復号化し、表示装置に復号化画像を表示する被検体遠隔観測システムがある。この被検体遠隔観測システムは、撮像要素（顕微鏡各部の設定）が調整中であるか否かを判定する判定手段が設けられ、調整中と判定されている期間では上記観測像を動画として符号化し、非調整中と判定されている期間では上記観測像を高精細の静止画像として符号化するものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、半導体集積回路等に電子ビームを照射して電位コントラスト分布を観測する電子ビームテスタの遠隔制御システムがある。この遠隔制御システムでは、遠隔地の解析者が通信回線を通じて電子ビームテスタを操作し、解析装置で観測された画像データを、所定のデータ量に圧縮して符号化し、通信回線を通じて所定のフレームレートで連続的に解析者側に転送し、解析者側で受信した符号化データを復号化し、表示装置に画像を表示する。このとき、符号化データの圧縮／転送条件は、操作目的と画像内容に応じて、あらかじめ設けられた圧縮／転送モード判定テーブルを用いて決定される。すなわち、符号化データの圧縮／転送条件は、電子ビームテスタの操作応答情報に基づき、符号化するときの操作応答状態に対応する圧縮／転送モードを判定テーブルの中からその都度選択し、圧縮／転送条件を自動的に切り替える動作が行われる。
【特許文献１】特開平１０−２７４７４１号公報
【特許文献２】特開平８−３３１５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている被検体遠隔観測システムにあっては、顕微鏡の観測像を撮像した撮像画像は、動画符号化部または静止画符号化部によって各々異なる符号化方式で符号化されるので、符号化データを復号化して連続表示する際に、自然で滑らかな画像に再生するため、再生モードの切り換えを複雑に制御する必要があった。また、通信回線が有する通信容量に対して、当該システムの単位時間あたりのデータ転送量であるデータ転送レートは経時的に変動するため、同一の通信回線を使用する他の者の使用状況によっては、回線の容量オーバーによる通信効率の低下やその他障害が発生し、複雑に通信制御する必要があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている遠隔制御システムにあっては、圧縮／転送モードを判定する判定テーブルは、操作応答情報に基づいて画質とフレームレートを決定しているので、同じ画質とフレームレートに決定したとしても、解析装置から出力された画像データの内容によって、符号化データのデータ量が異なるものであった。例えば、単純な画像の場合には、同様の画質に符号化してもデータ量は比較的小さくて済むが、色の種類の多い複雑な画像の場合には高画質に符号化すると１フレームのデータ量は大きくなってしまう。従って、１フレームのデータ量とフレームレートの積で定まるその画像のデータ転送レートは、解析装置で観測された画像データの内容によって変動するため、同一の通信回線を使用する他の者の使用状況によっては、回線の容量オーバーによる通信効率の低下やその他障害が発生し、安定な通信が行われにくいものであった。
【０００７】
この発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、一般的な公衆回線等の通信インフラを利用しながらも安定な通信が可能であって、遠隔地の診断医師等に、常に診断し易い連続画像を送ることができる遠隔診断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】
【０００８】
この発明は、被検査体を顕微鏡で観察し、カメラを介して画像データを出力する観察機器と、通信回線を通じて送られた前記顕微鏡の駆動命令を受信する駆動命令受信部と、その駆動命令に基づいて前記顕微鏡の各調整機構に駆動信号を出力する駆動制御部と、前記顕微鏡の動作を監視して動作状態情報を出力する動作状態監視部と、前記カメラが出力する前記画像データを所定の符号化データに変換し前記通信回線を通じて出力する画像通信部とが設けられた観察機器側端末と、前記顕微鏡の前記駆動命令を前記通信回線を通じて出力する駆動命令送信部と、前記符号化データを前記通信回線を通じて受信する符号化データ受信部と、受信した前記符号データを元の画像データに戻して出力する復号化部と、前記復号化した前記画像データに基づいて画像を表示する表示装置とが設けられた診断側端末とを備えた遠隔診断装置であって、前記観察機器側端末の前記画像通信部は、前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの転送レートを決定する転送レート決定部と、前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの画質を決定する画質決定部と、前記観察機器から出力された前記画像データを、前記画質決定部が決定した画質に基づいてデータ量に圧縮して符号化データに変換する符号化部と、決定された前記転送レートに基づき、前記符号化データを前記診断側端末へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部とを備えた遠隔診断装置である。
【０００９】
前記画質決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定途中か観察中かを検出し、顕微鏡設定中は相対的に画質を落として画像送信間隔を短くし、設定終了後観察中であると判断されたときは、相対的に前記画質を上げて送信間隔を長くする制御を行うものである。
【００１０】
前記転送レート決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定が完了し一定時間以上前記顕微鏡の操作がない場合は、前記転送レートを所定の低い値に低下させるものである。
【００１１】
また、前記転送レート決定部が決定した転送レートと、前記符号化した前記画像データのデータ量とに基づいて、前記符号化データを、前記通信回線に出力する間隔を算出する次データ送信間隔算出部を備えたものである。
【００１２】
さらに、前記観察機器は、前記被検査体である病理組織を光学顕微鏡で観察して、前記観察機器側端末へ観察画像を送り、前記診断側端末は、前記病理組織の観察画像を前記表示装置により表示して、病理診断可能とする遠隔診断装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の遠隔診断装置によれば、観察機器側端末と診断側端末との通信は、転送するデータの大小にかかわらず、所定の範囲内の転送レートで行われるよう制御されるため、同じ通信回線を使用する他の者のデータ通信状態との関係による通信障害が発生しにくく、安定度の高い通信が可能であり、通信制御も容易である。また、所定の転送レートで、フレームレートが高く、顕微鏡を操作するのに適した符号化条件と、詳細な診断に適した精細な画質を得る符号化条件の切り換えが自動的に行われるので、診断医師側の表示装置には、所望の品質の画像が滑らかに連続再生され、診断医師等は、意図通りの診断を苛立ちなく行うことができる。
【００１４】
また、顕微鏡の動作状態に基づいて顕微鏡の操作が完了したと認識したときには、システムの転送レートを大幅に低下させるので、診断に支障のない範囲で、使用している通信回線の負担を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。遠隔診断装置１０は、診断医師が光学顕微鏡を遠隔操作し、光学顕微鏡を介して取得した被検査体の画像情報を所定の通信回線を通じて受信し、診断を行う遠隔診断装置である。図１に示すように遠隔診断装置１０は、被検査体を観察して画像データＡｎを出力する観察機器１２と、観察機器１２に接続され、観察機器１２の入出力を制御する観察機器側端末１４とを備え、例えば臨床医師がいる病院等に設置されている。一方、診断側端末１６は、例えば診断側医師のいる特定の研究施設等に設置され、観察機器側端末１４と診断側端末１６の間は、通信回線網１８を介して接続されている。図１のブロック図中の矢印は、以下に説明する情報やデータが送られる向きを示している。
【００１６】
観察機器１２は、光学顕微鏡２０とカメラ２２とで構成されている。光学顕微鏡２０は、後述する観察機器側端末１４の駆動制御部２４から出力される駆動信号によって、被検査体のステージ上の位置、レンズの倍率、フォーカス等の調整機構が駆動され、被検査体の観測像の構図などが調整される。カメラ２２は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラであって、光学顕微鏡２０の観測像を撮像し、その撮像画像を所定のデジタル形式の画像データＡｎとして出力するものである。
【００１７】
観察機器側端末１４は、診断側端末１６から送信された光学顕微鏡２０に対する駆動命令を受信して駆動制御部２４に送る駆動命令受信部２６と、その駆動命令を光学顕微鏡２０の各調整機構を駆動する駆動信号に変換して出力する駆動制御部２４を備えている。駆動制御部２４は、光学顕微鏡１２の動作状態を監視して、後述する動作状態監視部２８に出力する。
【００１８】
また、光学顕微鏡２０の動作状態を監視する動作状態監視部２８が設けられ、動作状態監視部２８が取得した動作状態情報Ｂｎは、動作状態送信部３０、モニタ３２、画像通信部３４に向けて随時送られている。動作状態送信部３０は、動作状態情報Ｂｎを通信回線網１８を通じて診断側端末１６に送信するものである。モニタ３２は、カメラ２２が出力する画像データＡｎを画像表示するほか、動作状態情報Ｂｎの表示等も行い、診断中に臨床医師が使用する。
【００１９】
画像通信部３４は、転送レート決定部３６、画質決定部３７、符号化部３８、次データ送信間隔算出部４０、および符号化データ送信部４２により構成されている。画像通信部３４は、画像データＡｎと動作状態情報Ｂｎを取得し、画像データＡｎの符号化条件と通信条件を決定し、各条件に基づいて符号化データＦｎを作成し、診断側端末１６に向けて送信する動作を行うものである。各部の個別の機能については、後述する動作説明の中で詳しく述べる。
【００２０】
診断側端末１６は、診断医師が出した光学顕微鏡２０に対する駆動命令を駆動命令受信部２６に向けて送信する駆動命令送信部４６と、動作状態送信部３０から送信された動作状態情報Ｂｎを受信する動作状態受信部４８を備えている。また、画像通信部３４から送信された符号化データＦｎを受信する符号データ受信部５０と、符号化データＦｎを元の画像データである復号化データＨｎに変換する復号化部５２を備えている。そして、モニタ５４は、その復号化データＨｎに基づいた画像を表示するほか、動作状態情報Ｂｎの表示等も行い、診断中に診断医師が使用する。上記符号化データＦｎの送受信は所定のフレームレートで連続して行われ、モニタ５２には、静止画が連続した動的画像が表示されることとなる。
【００２１】
また、観察機器側端末１４と診断側端末１６には、図示しない入出力インターフェースが接続されている。さらに、臨床医師および診断医師が操作して画像データ通信の最大通信容量を設定できるようにしても良い。
【００２２】
次に、遠隔診断装置１０の動作について説明する。まず臨床医師は、被検査体を光学顕微鏡２０のステージにセットし、観察機器側端末１４を適宜調整し、診断環境を整える。この段階でモニタ３２，５４には、臨床医師の調整による画像が表示される。
【００２３】
診断医師による診断が始まると、診断医師は、モニタ５４の画像表示を見て被検査体を観察する。そして、画像表示の構図等を調整するため、診断側端末１６を操作して光学顕微鏡２０のステージ位置調整、レンズ倍率調整、フォーカス調整などを行う駆動命令を出す。すると、この駆動命令は、駆動命令送信部４６から通信回線網１８を通じて、観察機器側端末１４で受信され、駆動命令受信部２６を経て、駆動制御部２４に伝えられる。そして駆動制御部２４は、駆動命令を駆動信号に変換し、光学顕微鏡２０の各調整機構を動作させる。
【００２４】
光学顕微鏡２０の各調整機構は、駆動制御部２４の駆動信号に基づいて動作し、被検査体の観測像が変化する。カメラ２２は観測像を撮像し、撮像画像を所定のデジタル形式の画像データＡｎとして出力する。そして画像データＡｎは、モニタ３２に送られて画像表示され、同時に画像通信部３４にも送られる。
【００２５】
診断医師の駆動命令に従って光学顕微鏡２０の各調整機構が動作する様子は、駆動制御部２４を介して動作状態監視部２８によって随時監視される。例えば、光学顕微鏡２０のステージ調整機構の動作状態、フォーカス調整機構の動作状態、それらの動作が継続または停止している時間等が検出される。これらの動作状態情報Ｂｎは、動作状態送信部３０、通信回線網１８、動作状態受信部４８を介して、診断側端末１６のモニタ５４に表示され、診断医師に認識される。また、これらの動作状態情報Ｂｎは、同時に画像通信部３４にも送られる。
【００２６】
画像通信部３４は、上述のようにカメラ２２の画像データＡｎと動作状態監視部２８の動作状態情報Ｂｎを取得し、観測像の符号化データＦｎを作成し、診断側端末１６に向けて送信する機能を備えている。以下にその動作・機能を、図２のフローチャートに基づいて詳しく説明する。図２において、ステップＳＰ１０からステップＳＰ１２、及びステップ１３，１４の流れは、画像１フレーム［Ｆｒａｍｅ］の符号化データＦｎを処理する動作を示している。
【００２７】
まず、図２（ａ）ステップＳＰ１０では、転送レート決定部３６が、動作状態情報Ｂｎに基づき、診断医師による光学顕微鏡２０の操作が途中であるか、操作が完了したかを判定する。診断医師は、モニタ５４を見ながら駆動命令によって光学顕微鏡２０を操作し、所望の構図の画像が表示されると、その状態で光学顕微鏡２０の状態を固定し、その画像を注視して診断を行うのが一般的である。そこで、転送レート決定部３６は、光学顕微鏡２０の各調整機構の動作が停止し、その停止状態が一定の時間以下であれば操作が途中であると判定し、停止状態が一定の長時間を超えると、顕微鏡の設定操作が完了したものと判定する。
【００２８】
そして、転送レート決定部３６は、操作が途中であると判定したときは、図３、図４に示すように、転送レートＣｎ［Ｂｙｔｅ／ｓｅｃ］を、通信回線網１８の通信容量に対して余裕のある所定の値に決定する。一方、顕微鏡走査が一定の長時間行われず、操作が完了したと判定したときは、転送レートＣｎの値を大きく低下させ、通信条件をいわゆるスリープモードに切り換える。スリープモードの転送レートＣｎの値は、操作が途中であるときに設定された転送レートＣｎの値に対して、例えば１０分の１程度に設定されている。
【００２９】
ステップＳＰ１１では、画質決定部３７が、動作状態情報Ｂｎに基づき、光学顕微鏡２０の各調整機構が動作中であるか、動作が完了した停止中であるかを判定する。判定は操作間隔が所定時間内か否か、または顕微鏡の操作部分により操作の初期か終期か等、種々の条件により判断することができる。そして、停止中であると判定したときは、診断医師が画像を注視して診断を行っている可能性があると考えられるので、画質Ｄｎを相対的に精細な画質に決定する。一方、動作中であると判定したときは、診断医師はまだ診断前の調整を行っているものと考えられるので、画質Ｄｎを相対的に粗めの画質に決定する。
【００３０】
ステップＳＰ１２では、符号化部３８が、カメラ２２から送られた画像データＡｎを、画質決定部３７により決定された画質Ｄｎに基づいて圧縮し、符号化データＦｎを作成する。ここでの符号化処理は、一定のフレーム間隔で行われ、例えば静止画像の圧縮処理方式として周知のＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式を使用して行っている。そして符号化データＦｎは、次の処理を行う次データ送信間隔決定部４０と符号化データ送信部４２に出力される。
【００３１】
また、図２（ｂ）ステップＳＰ１３では、次データ送信間隔決定部４０が、転送レート決定部３６で決定された転送レートＣｎ［Ｂｙｔｅ／ｓｅｃ］と符号化部３８で作成された最新の符号化データＦｎのデータ量Ｅｎ［Ｂｙｔｅ］に基づいて、所定の演算処理を行い、次の画像データ送信間隔を決定する。この処理により、通信回線網１８を通じて送信されるフレームレート［Ｆｒａｍｅ／ｓｅｃ］が決まる。
【００３２】
そして、ステップＳＰ１４に移行し、符号化データ送信部４２は、符号化部３８から一定のフレームレートで出力されてくる符号化データＦｎを順次取得し、決定された画像データ送信間隔に基づいて、次の画像の送信時期まで待機した後、最新の画像フレームの符号化データＦｎを送信し、次の画像取得に戻る。
【００３３】
ここで、ステップＳＰ１０で決定された転送レートＣｎが一定の値であるため、データ量Ｅｎとフレームレートは、図４（ａ）のグラフに示すように負の相関関係となる。例えば、複雑な内容の画像データＡｎはデータ量Ｅｎが比較的大きいのでフレームレートは小さくなり、反対に、単純な内容の画像データＡｎはデータ量Ｅｎが比較的小さいのでフレームレートは大きくなる。即ち、符号化部３８から送られた符号化データＦｎは、符号化データ送信部４２により所定の転送レートＣｎという通信条件に従い、通信回線網１８を介して診断側端末１６に向けて送信される。
【００３４】
このように、画像通信部３４は、画像１フレーム分の処理をステップＳＰ１０〜ＳＰ１２、及びステップ１３，１４の流れで行い、それが繰り返される。
【００３５】
診断側端末１６の符号化データ受信部５０は、所定の間隔で連続送信されてくる符号化データＦｎを受信し、順次復号化部５２に出力する。復号化部５２に送られた符号化データＦｎは、復号化部５２により復号化データＨｎに復号化され、さらにＤ／Ａ変換等の処理が行われてモニタ５４により画像表示される。モニタ５４は復号化データＨｎに基づく画像を順次表示するので、診断医師は、実質的に動画像を見ている感覚で光学顕微鏡２０の操作と診断を行うことができる。
【００３６】
次に、診断医師が光学顕微鏡２０の操作と診断を行っているときの、通信回線網１８における転送レートＣｎの変化を、図３、図４（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、診断画像の画像データＡｎを精細な画質に符号化すると、相対的にデータ量は大きくなるが、粗い画質に圧縮するとデータ量は小さくなる。この実施形態のデータ通信においては、一定の転送レートの範囲内で、画質優先の場合とフレームレートが優先する場合を、光学顕微鏡２０の動作状態により、上述の処理に従って自動的に切り換えて制御される。
【００３７】
観察機器側端末１４では、光学顕微鏡２０を操作して表示画像を所望の構図にするまでの期間Ｔ１と、光学顕微鏡２０の動作が停止して操作が完了したと判定されるまでの一定の期間Ｔ２は、転送レートＣｎは一定の値に推移するように設定される。観察機器側端末１４により顕微鏡操作中と判断される期間Ｔ１は、画質を落として、フレームレートを上げて、画像の動きを滑らかなものにする。また、顕微鏡動作により診断中と判断された期間Ｔ２は、転送レートＣｎを一定のまま、画質を優先的に高くして、フレームレートは低くなるようにする。
【００３８】
さらに、一定の長期間顕微鏡操作が行われない期間Ｔ３は、スリープモードにして転送レートＣｎを低下させ、画質を維持しつつフレームレートを下げて、通信回線網１８の負担を軽減する。なお、転送レートＣｎが低下しても、画質決定部３７が決定する画質Ｄｎは確保されるため、診断には全く支障がない。また、診断医師が表示画像の構図を変更しようと光学顕微鏡２０を操作すると、転送レートＣｎはもう一度期間Ｔ１の状態に戻ることになる。
【００３９】
以上説明した遠隔診断装置１０によれば、観察機器側端末１４と診断側端末１６との通信は、一定の転送レートＣｎの範囲内で行われるよう制御されるため、同じ通信回線網１８を使用する他の者のデータ通信状態との関係による通信効率の低下や、その他の障害が発生しにくく、通信制御が容易であり、安定度の高い通信が可能である。また、一定の転送レートＣｎを最大限に有効利用し、かつ、フレームレートが高く光学顕微鏡２０を操作するのに適した符号化条件と、詳細な診断に適した精細な画質を得る符号化条件との切り換えが自動的に行われるので、モニタ５４には診断医師が所望する品質の画像が滑らかに連続再生され、診断医師は、意図通りの診断を苛立ちなく行うことができる。
【００４０】
また、光学顕微鏡２０の動作状態に基づいて顕微鏡の操作が完了したと認識したときには、転送レートを大幅に低下させる（スリープモード）ので、診断に支障のない範囲で、通信回線網１８の負担を大幅に低減することができる。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、画像データＡｎが単純な場合または複雑な場合によってもデータ量Ｅｎは変化するが、転送レートＣｎを一定の範囲内で設定するように制御し、フレームレートを変化させることで、通信効率を低下させること無く、診断医師が所望する品質の画像を滑らかに連続再生することが可能である。
【００４２】
また、図５に示す遠隔診断装置６０ように、一の診断側端末１６と、複数の観察機器１２及び観察機器側端末１４とを通信回線網１８を介して接続する構成にしても良い。遠隔診断装置６０においても、遠隔診断装置１０と同様に安定度の高い通信を行うことができるので、一般公衆回線を利用したインターネット等の通信ネットワークでも通信障害等が発生しにくい。従って、全国各地の病院等に観察機器１２及び観察機器側端末１４を設置し、一人の診断医師が使用する診断側端末１６との間を既存のインターネットを介して接続することによって、大がかりな通信設備を整備することなく、信頼性の高い遠隔診断システム網を容易に構築することができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、観察機器は、被検査体の観測像を撮像し、撮像画像を画像データとして出力できるものであればよく、一般的な光学顕微鏡、電子顕微鏡等の各種顕微鏡、内視鏡、その他画像情報を取得可能な装置とカメラ等を適宜組み合わせて構成することができる。さらに、観察機器側端末及び診断側端末に設けられた各機能部は、各々ソフトウエア的に設けられたものであるが、各々個別にハードウエアを備えているものでも良く、これらを組み合わせたものでも良い。
【００４４】
また、動作状態監視部が出力する動作状態情報Ｂｎは、顕微鏡等のステージ位置やレンズ倍率等に限定するものではない。動作状態情報Ｂｎの内容は、常に診断医師が診断をしやすい画質の画像を提供するために設定されるものであって、画質の切り換えを行うべき動作状態にあるか否かを判定するために必要な情報が得られるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施形態の遠隔診断装置を示すブロック図である。
【図２】この実施形態の画像通信部における画像データの符号化までの動作を説明するフローチャート（ａ）と、符号化データの送信動作を示すフローチャート（ｂ）である。
【図３】この実施形態の動作中の転送レートの変化を説明するタイムチャートである。
【図４】この実施形態の画像通信部のデータ制御におけるデータ量とフレームレートの関係を示すグラフ（ａ）と、データ量と画質の関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図５】この実施形態の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，６０ 遠隔診断装置
１２ 観察機器
１４ 観察機器側端末
１６ 診断側端末
１８ 通信回線網
２０ 光学顕微鏡
２２ カメラ
２４ 駆動制御部
２８ 動作状態監視部
３２，５４ モニタ
３４ 画像通信部
３６ 転送レート決定部
３７ 画質決定部
３８ 符号化部
４０ 次データ送信間隔算出部
４２ 符号化データ送信部
５０ 符号データ受信部
５２ 復号化部
Ａｎ 画像データ
Ｂｎ 動作状態情報
Ｃｎ 転送レート
Ｄｎ 画質
Ｅｎ データ量
Ｆｎ 符号化データ
Ｈｎ 復号化データ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遠隔の観察機器から通信回線を通して取得した被検査体の画像情報に対して、診断を行うために画像情報の通信制御を行う遠隔診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、疾患の診断や原因（病因）の究明を目的として、手術または検査のために採取された臓器、組織、細胞などの被検査体を、光学顕微鏡等の観察機器を用いて観察し診断する病理診断が、医療の現場で重要な役割を果たしている。そして近年、病理専門医師が遠隔の地にあっても迅速に診断できるように、インターネット等の通信回線を用いた遠隔診断システムが種々提案され、実用化されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されているように、被検体を観測する顕微鏡を有する観測装置と、この観測装置に通信回線を介して接続された遠隔装置とを備え、顕微鏡は遠隔地の観測者が通信回線を通じて操作し、顕微鏡の観測像を撮像した撮像画像を符号化して通信回線を通じて遠隔装置に伝送し、観測者側で受信した符号化データを復号化し、表示装置に復号化画像を表示する被検体遠隔観測システムがある。この被検体遠隔観測システムは、撮像要素（顕微鏡各部の設定）が調整中であるか否かを判定する判定手段が設けられ、調整中と判定されている期間では上記観測像を動画として符号化し、非調整中と判定されている期間では上記観測像を高精細の静止画像として符号化するものである。
【０００４】
また、特許文献２に開示されているように、半導体集積回路等に電子ビームを照射して電位コントラスト分布を観測する電子ビームテスタの遠隔制御システムがある。この遠隔制御システムでは、遠隔地の解析者が通信回線を通じて電子ビームテスタを操作し、解析装置で観測された画像データを、所定のデータ量に圧縮して符号化し、通信回線を通じて所定のフレームレートで連続的に解析者側に転送し、解析者側で受信した符号化データを復号化し、表示装置に画像を表示する。このとき、符号化データの圧縮／転送条件は、操作目的と画像内容に応じて、あらかじめ設けられた圧縮／転送モード判定テーブルを用いて決定される。すなわち、符号化データの圧縮／転送条件は、電子ビームテスタの操作応答情報に基づき、符号化するときの操作応答状態に対応する圧縮／転送モードを判定テーブルの中からその都度選択し、圧縮／転送条件を自動的に切り替える動作が行われる。
【特許文献１】特開平１０−２７４７４１号公報
【特許文献２】特開平８−３３１５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている被検体遠隔観測システムにあっては、顕微鏡の観測像を撮像した撮像画像は、動画符号化部または静止画符号化部によって各々異なる符号化方式で符号化されるので、符号化データを復号化して連続表示する際に、自然で滑らかな画像に再生するため、再生モードの切り換えを複雑に制御する必要があった。また、通信回線が有する通信容量に対して、当該システムの単位時間あたりのデータ転送量であるデータ転送レートは経時的に変動するため、同一の通信回線を使用する他の者の使用状況によっては、回線の容量オーバーによる通信効率の低下やその他障害が発生し、複雑に通信制御する必要があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている遠隔制御システムにあっては、圧縮／転送モードを判定する判定テーブルは、操作応答情報に基づいて画質とフレームレートを決定しているので、同じ画質とフレームレートに決定したとしても、解析装置から出力された画像データの内容によって、符号化データのデータ量が異なるものであった。例えば、単純な画像の場合には、同様の画質に符号化してもデータ量は比較的小さくて済むが、色の種類の多い複雑な画像の場合には高画質に符号化すると１フレームのデータ量は大きくなってしまう。従って、１フレームのデータ量とフレームレートの積で定まるその画像のデータ転送レートは、解析装置で観測された画像データの内容によって変動するため、同一の通信回線を使用する他の者の使用状況によっては、回線の容量オーバーによる通信効率の低下やその他障害が発生し、安定な通信が行われにくいものであった。
【０００７】
この発明は、上記背景技術に鑑みてなされたもので、一般的な公衆回線等の通信インフラを利用しながらも安定な通信が可能であって、遠隔地の診断医師等に、常に診断し易い連続画像を送ることができる遠隔診断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】
【０００８】
この発明は、被検査体を顕微鏡で観察し、カメラを介して画像データを出力する観察機器と、通信回線を通じて送られた前記顕微鏡の駆動命令を受信する駆動命令受信部と、その駆動命令に基づいて前記顕微鏡の各調整機構に駆動信号を出力する駆動制御部と、前記顕微鏡の動作を監視して動作状態情報を出力する動作状態監視部と、前記カメラが出力する前記画像データを所定の符号化データに変換し前記通信回線を通じて出力する画像通信部とが設けられた観察機器側端末と、前記顕微鏡の前記駆動命令を前記通信回線を通じて出力する駆動命令送信部と、前記符号化データを前記通信回線を通じて受信する符号化データ受信部と、受信した前記符号データを元の画像データに戻して出力する復号化部と、前記復号化した前記画像データに基づいて画像を表示する表示装置とが設けられた診断側端末とを備えた遠隔診断装置であって、前記観察機器側端末の前記画像通信部は、前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの転送レートを決定する転送レート決定部と、前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの画質を決定する画質決定部と、前記観察機器から出力された前記画像データを、前記画質決定部が決定した画質に基づいてデータ量に圧縮して符号化データに変換する符号化部と、決定された前記転送レートに基づき、前記符号化データを前記診断側端末へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部とを備えた遠隔診断装置である。
【０００９】
前記画質決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定途中か観察中かを検出し、顕微鏡設定中は相対的に画質を落として画像送信間隔を短くし、設定終了後観察中であると判断されたときは、相対的に前記画質を上げて送信間隔を長くする制御を行うものである。
【００１０】
前記転送レート決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定が完了し一定時間以上前記顕微鏡の操作がない場合は、前記転送レートを所定の低い値に低下させるものである。
【００１１】
また、前記転送レート決定部が決定した転送レートと、前記符号化した前記画像データのデータ量とに基づいて、前記符号化データを、前記通信回線に出力する間隔を算出する次データ送信間隔算出部を備えたものである。
【００１２】
さらに、前記観察機器は、前記被検査体である病理組織を光学顕微鏡で観察して、前記観察機器側端末へ観察画像を送り、前記診断側端末は、前記病理組織の観察画像を前記表示装置により表示して、病理診断可能とする遠隔診断装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の遠隔診断装置によれば、観察機器側端末と診断側端末との通信は、転送するデータの大小にかかわらず、所定の範囲内の転送レートで行われるよう制御されるため、同じ通信回線を使用する他の者のデータ通信状態との関係による通信障害が発生しにくく、安定度の高い通信が可能であり、通信制御も容易である。また、所定の転送レートで、フレームレートが高く、顕微鏡を操作するのに適した符号化条件と、詳細な診断に適した精細な画質を得る符号化条件の切り換えが自動的に行われるので、診断医師側の表示装置には、所望の品質の画像が滑らかに連続再生され、診断医師等は、意図通りの診断を苛立ちなく行うことができる。
【００１４】
また、顕微鏡の動作状態に基づいて顕微鏡の操作が完了したと認識したときには、システムの転送レートを大幅に低下させるので、診断に支障のない範囲で、使用している通信回線の負担を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。遠隔診断装置１０は、診断医師が光学顕微鏡を遠隔操作し、光学顕微鏡を介して取得した被検査体の画像情報を所定の通信回線を通じて受信し、診断を行う遠隔診断装置である。図１に示すように遠隔診断装置１０は、被検査体を観察して画像データＡｎを出力する観察機器１２と、観察機器１２に接続され、観察機器１２の入出力を制御する観察機器側端末１４とを備え、例えば臨床医師がいる病院等に設置されている。一方、診断側端末１６は、例えば診断側医師のいる特定の研究施設等に設置され、観察機器側端末１４と診断側端末１６の間は、通信回線網１８を介して接続されている。図１のブロック図中の矢印は、以下に説明する情報やデータが送られる向きを示している。
【００１６】
観察機器１２は、光学顕微鏡２０とカメラ２２とで構成されている。光学顕微鏡２０は、後述する観察機器側端末１４の駆動制御部２４から出力される駆動信号によって、被検査体のステージ上の位置、レンズの倍率、フォーカス等の調整機構が駆動され、被検査体の観測像の構図などが調整される。カメラ２２は、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラであって、光学顕微鏡２０の観測像を撮像し、その撮像画像を所定のデジタル形式の画像データＡｎとして出力するものである。
【００１７】
観察機器側端末１４は、診断側端末１６から送信された光学顕微鏡２０に対する駆動命令を受信して駆動制御部２４に送る駆動命令受信部２６と、その駆動命令を光学顕微鏡２０の各調整機構を駆動する駆動信号に変換して出力する駆動制御部２４を備えている。駆動制御部２４は、光学顕微鏡１２の動作状態を監視して、後述する動作状態監視部２８に出力する。
【００１８】
また、光学顕微鏡２０の動作状態を監視する動作状態監視部２８が設けられ、動作状態監視部２８が取得した動作状態情報Ｂｎは、動作状態送信部３０、モニタ３２、画像通信部３４に向けて随時送られている。動作状態送信部３０は、動作状態情報Ｂｎを通信回線網１８を通じて診断側端末１６に送信するものである。モニタ３２は、カメラ２２が出力する画像データＡｎを画像表示するほか、動作状態情報Ｂｎの表示等も行い、診断中に臨床医師が使用する。
【００１９】
画像通信部３４は、転送レート決定部３６、画質決定部３７、符号化部３８、次データ送信間隔算出部４０、および符号化データ送信部４２により構成されている。画像通信部３４は、画像データＡｎと動作状態情報Ｂｎを取得し、画像データＡｎの符号化条件と通信条件を決定し、各条件に基づいて符号化データＦｎを作成し、診断側端末１６に向けて送信する動作を行うものである。各部の個別の機能については、後述する動作説明の中で詳しく述べる。
【００２０】
診断側端末１６は、診断医師が出した光学顕微鏡２０に対する駆動命令を駆動命令受信部２６に向けて送信する駆動命令送信部４６と、動作状態送信部３０から送信された動作状態情報Ｂｎを受信する動作状態受信部４８を備えている。また、画像通信部３４から送信された符号化データＦｎを受信する符号データ受信部５０と、符号化データＦｎを元の画像データである復号化データＨｎに変換する復号化部５２を備えている。そして、モニタ５４は、その復号化データＨｎに基づいた画像を表示するほか、動作状態情報Ｂｎの表示等も行い、診断中に診断医師が使用する。上記符号化データＦｎの送受信は所定のフレームレートで連続して行われ、モニタ５２には、静止画が連続した動的画像が表示されることとなる。
【００２１】
また、観察機器側端末１４と診断側端末１６には、図示しない入出力インターフェースが接続されている。さらに、臨床医師および診断医師が操作して画像データ通信の最大通信容量を設定できるようにしても良い。
【００２２】
次に、遠隔診断装置１０の動作について説明する。まず臨床医師は、被検査体を光学顕微鏡２０のステージにセットし、観察機器側端末１４を適宜調整し、診断環境を整える。この段階でモニタ３２，５４には、臨床医師の調整による画像が表示される。
【００２３】
診断医師による診断が始まると、診断医師は、モニタ５４の画像表示を見て被検査体を観察する。そして、画像表示の構図等を調整するため、診断側端末１６を操作して光学顕微鏡２０のステージ位置調整、レンズ倍率調整、フォーカス調整などを行う駆動命令を出す。すると、この駆動命令は、駆動命令送信部４６から通信回線網１８を通じて、観察機器側端末１４で受信され、駆動命令受信部２６を経て、駆動制御部２４に伝えられる。そして駆動制御部２４は、駆動命令を駆動信号に変換し、光学顕微鏡２０の各調整機構を動作させる。
【００２４】
光学顕微鏡２０の各調整機構は、駆動制御部２４の駆動信号に基づいて動作し、被検査体の観測像が変化する。カメラ２２は観測像を撮像し、撮像画像を所定のデジタル形式の画像データＡｎとして出力する。そして画像データＡｎは、モニタ３２に送られて画像表示され、同時に画像通信部３４にも送られる。
【００２５】
診断医師の駆動命令に従って光学顕微鏡２０の各調整機構が動作する様子は、駆動制御部２４を介して動作状態監視部２８によって随時監視される。例えば、光学顕微鏡２０のステージ調整機構の動作状態、フォーカス調整機構の動作状態、それらの動作が継続または停止している時間等が検出される。これらの動作状態情報Ｂｎは、動作状態送信部３０、通信回線網１８、動作状態受信部４８を介して、診断側端末１６のモニタ５４に表示され、診断医師に認識される。また、これらの動作状態情報Ｂｎは、同時に画像通信部３４にも送られる。
【００２６】
画像通信部３４は、上述のようにカメラ２２の画像データＡｎと動作状態監視部２８の動作状態情報Ｂｎを取得し、観測像の符号化データＦｎを作成し、診断側端末１６に向けて送信する機能を備えている。以下にその動作・機能を、図２のフローチャートに基づいて詳しく説明する。図２において、ステップＳＰ１０からステップＳＰ１２、及びステップ１３，１４の流れは、画像１フレーム［Ｆｒａｍｅ］の符号化データＦｎを処理する動作を示している。
【００２７】
まず、図２（ａ）ステップＳＰ１０では、転送レート決定部３６が、動作状態情報Ｂｎに基づき、診断医師による光学顕微鏡２０の操作が途中であるか、操作が完了したかを判定する。診断医師は、モニタ５４を見ながら駆動命令によって光学顕微鏡２０を操作し、所望の構図の画像が表示されると、その状態で光学顕微鏡２０の状態を固定し、その画像を注視して診断を行うのが一般的である。そこで、転送レート決定部３６は、光学顕微鏡２０の各調整機構の動作が停止し、その停止状態が一定の時間以下であれば操作が途中であると判定し、停止状態が一定の長時間を超えると、顕微鏡の設定操作が完了したものと判定する。
【００２８】
そして、転送レート決定部３６は、操作が途中であると判定したときは、図３、図４に示すように、転送レートＣｎ［Ｂｙｔｅ／ｓｅｃ］を、通信回線網１８の通信容量に対して余裕のある所定の値に決定する。一方、顕微鏡走査が一定の長時間行われず、操作が完了したと判定したときは、転送レートＣｎの値を大きく低下させ、通信条件をいわゆるスリープモードに切り換える。スリープモードの転送レートＣｎの値は、操作が途中であるときに設定された転送レートＣｎの値に対して、例えば１０分の１程度に設定されている。
【００２９】
ステップＳＰ１１では、画質決定部３７が、動作状態情報Ｂｎに基づき、光学顕微鏡２０の各調整機構が動作中であるか、動作が完了した停止中であるかを判定する。判定は操作間隔が所定時間内か否か、または顕微鏡の操作部分により操作の初期か終期か等、種々の条件により判断することができる。そして、停止中であると判定したときは、診断医師が画像を注視して診断を行っている可能性があると考えられるので、画質Ｄｎを相対的に精細な画質に決定する。一方、動作中であると判定したときは、診断医師はまだ診断前の調整を行っているものと考えられるので、画質Ｄｎを相対的に粗めの画質に決定する。
【００３０】
ステップＳＰ１２では、符号化部３８が、カメラ２２から送られた画像データＡｎを、画質決定部３７により決定された画質Ｄｎに基づいて圧縮し、符号化データＦｎを作成する。ここでの符号化処理は、一定のフレーム間隔で行われ、例えば静止画像の圧縮処理方式として周知のＪＰＥＧ（Joint Photographic Coding Experts Group）方式を使用して行っている。そして符号化データＦｎは、次の処理を行う次データ送信間隔決定部４０と符号化データ送信部４２に出力される。
【００３１】
また、図２（ｂ）ステップＳＰ１３では、次データ送信間隔決定部４０が、転送レート決定部３６で決定された転送レートＣｎ［Ｂｙｔｅ／ｓｅｃ］と符号化部３８で作成された最新の符号化データＦｎのデータ量Ｅｎ［Ｂｙｔｅ］に基づいて、所定の演算処理を行い、次の画像データ送信間隔を決定する。この処理により、通信回線網１８を通じて送信されるフレームレート［Ｆｒａｍｅ／ｓｅｃ］が決まる。
【００３２】
そして、ステップＳＰ１４に移行し、符号化データ送信部４２は、符号化部３８から一定のフレームレートで出力されてくる符号化データＦｎを順次取得し、決定された画像データ送信間隔に基づいて、次の画像の送信時期まで待機した後、最新の画像フレームの符号化データＦｎを送信し、次の画像取得に戻る。
【００３３】
ここで、ステップＳＰ１０で決定された転送レートＣｎが一定の値であるため、データ量Ｅｎとフレームレートは、図４（ａ）のグラフに示すように負の相関関係となる。例えば、複雑な内容の画像データＡｎはデータ量Ｅｎが比較的大きいのでフレームレートは小さくなり、反対に、単純な内容の画像データＡｎはデータ量Ｅｎが比較的小さいのでフレームレートは大きくなる。即ち、符号化部３８から送られた符号化データＦｎは、符号化データ送信部４２により所定の転送レートＣｎという通信条件に従い、通信回線網１８を介して診断側端末１６に向けて送信される。
【００３４】
このように、画像通信部３４は、画像１フレーム分の処理をステップＳＰ１０〜ＳＰ１２、及びステップ１３，１４の流れで行い、それが繰り返される。
【００３５】
診断側端末１６の符号化データ受信部５０は、所定の間隔で連続送信されてくる符号化データＦｎを受信し、順次復号化部５２に出力する。復号化部５２に送られた符号化データＦｎは、復号化部５２により復号化データＨｎに復号化され、さらにＤ／Ａ変換等の処理が行われてモニタ５４により画像表示される。モニタ５４は復号化データＨｎに基づく画像を順次表示するので、診断医師は、実質的に動画像を見ている感覚で光学顕微鏡２０の操作と診断を行うことができる。
【００３６】
次に、診断医師が光学顕微鏡２０の操作と診断を行っているときの、通信回線網１８における転送レートＣｎの変化を、図３、図４（ａ）、（ｂ）に基づいて説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、診断画像の画像データＡｎを精細な画質に符号化すると、相対的にデータ量は大きくなるが、粗い画質に圧縮するとデータ量は小さくなる。この実施形態のデータ通信においては、一定の転送レートの範囲内で、画質優先の場合とフレームレートが優先する場合を、光学顕微鏡２０の動作状態により、上述の処理に従って自動的に切り換えて制御される。
【００３７】
観察機器側端末１４では、光学顕微鏡２０を操作して表示画像を所望の構図にするまでの期間Ｔ１と、光学顕微鏡２０の動作が停止して操作が完了したと判定されるまでの一定の期間Ｔ２は、転送レートＣｎは一定の値に推移するように設定される。観察機器側端末１４により顕微鏡操作中と判断される期間Ｔ１は、画質を落として、フレームレートを上げて、画像の動きを滑らかなものにする。また、顕微鏡動作により診断中と判断された期間Ｔ２は、転送レートＣｎを一定のまま、画質を優先的に高くして、フレームレートは低くなるようにする。
【００３８】
さらに、一定の長期間顕微鏡操作が行われない期間Ｔ３は、スリープモードにして転送レートＣｎを低下させ、画質を維持しつつフレームレートを下げて、通信回線網１８の負担を軽減する。なお、転送レートＣｎが低下しても、画質決定部３７が決定する画質Ｄｎは確保されるため、診断には全く支障がない。また、診断医師が表示画像の構図を変更しようと光学顕微鏡２０を操作すると、転送レートＣｎはもう一度期間Ｔ１の状態に戻ることになる。
【００３９】
以上説明した遠隔診断装置１０によれば、観察機器側端末１４と診断側端末１６との通信は、一定の転送レートＣｎの範囲内で行われるよう制御されるため、同じ通信回線網１８を使用する他の者のデータ通信状態との関係による通信効率の低下や、その他の障害が発生しにくく、通信制御が容易であり、安定度の高い通信が可能である。また、一定の転送レートＣｎを最大限に有効利用し、かつ、フレームレートが高く光学顕微鏡２０を操作するのに適した符号化条件と、詳細な診断に適した精細な画質を得る符号化条件との切り換えが自動的に行われるので、モニタ５４には診断医師が所望する品質の画像が滑らかに連続再生され、診断医師は、意図通りの診断を苛立ちなく行うことができる。
【００４０】
また、光学顕微鏡２０の動作状態に基づいて顕微鏡の操作が完了したと認識したときには、転送レートを大幅に低下させる（スリープモード）ので、診断に支障のない範囲で、通信回線網１８の負担を大幅に低減することができる。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、画像データＡｎが単純な場合または複雑な場合によってもデータ量Ｅｎは変化するが、転送レートＣｎを一定の範囲内で設定するように制御し、フレームレートを変化させることで、通信効率を低下させること無く、診断医師が所望する品質の画像を滑らかに連続再生することが可能である。
【００４２】
また、図５に示す遠隔診断装置６０ように、一の診断側端末１６と、複数の観察機器１２及び観察機器側端末１４とを通信回線網１８を介して接続する構成にしても良い。遠隔診断装置６０においても、遠隔診断装置１０と同様に安定度の高い通信を行うことができるので、一般公衆回線を利用したインターネット等の通信ネットワークでも通信障害等が発生しにくい。従って、全国各地の病院等に観察機器１２及び観察機器側端末１４を設置し、一人の診断医師が使用する診断側端末１６との間を既存のインターネットを介して接続することによって、大がかりな通信設備を整備することなく、信頼性の高い遠隔診断システム網を容易に構築することができる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではなく、観察機器は、被検査体の観測像を撮像し、撮像画像を画像データとして出力できるものであればよく、一般的な光学顕微鏡、電子顕微鏡等の各種顕微鏡、内視鏡、その他画像情報を取得可能な装置とカメラ等を適宜組み合わせて構成することができる。さらに、観察機器側端末及び診断側端末に設けられた各機能部は、各々ソフトウエア的に設けられたものであるが、各々個別にハードウエアを備えているものでも良く、これらを組み合わせたものでも良い。
【００４４】
また、動作状態監視部が出力する動作状態情報Ｂｎは、顕微鏡等のステージ位置やレンズ倍率等に限定するものではない。動作状態情報Ｂｎの内容は、常に診断医師が診断をしやすい画質の画像を提供するために設定されるものであって、画質の切り換えを行うべき動作状態にあるか否かを判定するために必要な情報が得られるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明の一実施形態の遠隔診断装置を示すブロック図である。
【図２】この実施形態の画像通信部における画像データの符号化までの動作を説明するフローチャート（ａ）と、符号化データの送信動作を示すフローチャート（ｂ）である。
【図３】この実施形態の動作中の転送レートの変化を説明するタイムチャートである。
【図４】この実施形態の画像通信部のデータ制御におけるデータ量とフレームレートの関係を示すグラフ（ａ）と、データ量と画質の関係を示すグラフ（ｂ）である。
【図５】この実施形態の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０，６０ 遠隔診断装置
１２ 観察機器
１４ 観察機器側端末
１６ 診断側端末
１８ 通信回線網
２０ 光学顕微鏡
２２ カメラ
２４ 駆動制御部
２８ 動作状態監視部
３２，５４ モニタ
３４ 画像通信部
３６ 転送レート決定部
３７ 画質決定部
３８ 符号化部
４０ 次データ送信間隔算出部
４２ 符号化データ送信部
５０ 符号データ受信部
５２ 復号化部
Ａｎ 画像データ
Ｂｎ 動作状態情報
Ｃｎ 転送レート
Ｄｎ 画質
Ｅｎ データ量
Ｆｎ 符号化データ
Ｈｎ 復号化データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体を顕微鏡で観察し、カメラを介して画像データを出力する観察機器と、
通信回線を通じて送られた前記顕微鏡の駆動命令を受信する駆動命令受信部と、その駆動命令に基づいて前記顕微鏡の各調整機構に駆動信号を出力する駆動制御部と、前記顕微鏡の動作を監視して動作状態情報を出力する動作状態監視部と、前記カメラが出力する前記画像データを所定の符号化データに変換し前記通信回線を通じて出力する画像通信部とが設けられた観察機器側端末と、
前記顕微鏡の前記駆動命令を前記通信回線を通じて出力する駆動命令送信部と、前記符号化データを前記通信回線を通じて受信する符号化データ受信部と、受信した前記符号データを元の画像データに戻して出力する復号化部と、前記復号化した前記画像データに基づいて画像を表示する表示装置とが設けられた診断側端末と、
を備えた遠隔診断装置において、
前記観察機器側端末の前記画像通信部は、
前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの転送レートを決定する転送レート決定部と、
前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの画質を決定する画質決定部と、
前記観察機器から出力された前記画像データを、前記画質決定部が決定した画質に基づいたデータ量に圧縮して符号化データに変換する符号化部と、
決定された前記転送レートに基づき、前記符号化データを前記診断側端末へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部と、
を備えたことを特徴とする遠隔診断装置。
【請求項２】
前記画質決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定途中か観察中かを検出し、顕微鏡設定中は相対的に画質を落として画像送信間隔を短くし、設定終了後観察中であると判断されたときは、相対的に前記画質を上げて送信間隔を長くする制御を行うことを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項３】
前記転送レート決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定が完了し一定時間以上前記顕微鏡の操作がない場合は、前記転送レートを所定の低い値に低下させることを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項４】
前記転送レート決定部が決定した転送レートと、前記符号化した前記画像データのデータ量とに基づいて、前記符号化データを、前記通信回線に出力する間隔を算出する次データ送信間隔算出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項５】
前記観察機器は、前記被検査体である病理組織を光学顕微鏡で観察して、前記観察機器側端末へ観察画像を送り、前記診断側端末は、前記病理組織の観察画像を前記表示装置により表示して、病理診断可能とすることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の遠隔診断装置。
【請求項１】
被検査体を顕微鏡で観察し、カメラを介して画像データを出力する観察機器と、
通信回線を通じて送られた前記顕微鏡の駆動命令を受信する駆動命令受信部と、その駆動命令に基づいて前記顕微鏡の各調整機構に駆動信号を出力する駆動制御部と、前記顕微鏡の動作を監視して動作状態情報を出力する動作状態監視部と、前記カメラが出力する前記画像データを所定の符号化データに変換し前記通信回線を通じて出力する画像通信部とが設けられた観察機器側端末と、
前記顕微鏡の前記駆動命令を前記通信回線を通じて出力する駆動命令送信部と、前記符号化データを前記通信回線を通じて受信する符号化データ受信部と、受信した前記符号データを元の画像データに戻して出力する復号化部と、前記復号化した前記画像データに基づいて画像を表示する表示装置とが設けられた診断側端末と、
を備えた遠隔診断装置において、
前記観察機器側端末の前記画像通信部は、
前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの転送レートを決定する転送レート決定部と、
前記動作状態情報に基づいて、前記符号化データの画質を決定する画質決定部と、
前記観察機器から出力された前記画像データを、前記画質決定部が決定した画質に基づいたデータ量に圧縮して符号化データに変換する符号化部と、
決定された前記転送レートに基づき、前記符号化データを前記診断側端末へ通信回線を通じて出力する符号化データ送信部と、
を備えたことを特徴とする遠隔診断装置。
【請求項２】
前記画質決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定途中か観察中かを検出し、顕微鏡設定中は相対的に画質を落として画像送信間隔を短くし、設定終了後観察中であると判断されたときは、相対的に前記画質を上げて送信間隔を長くする制御を行うことを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項３】
前記転送レート決定部は、前記動作状態情報に基づいて観察者による前記顕微鏡の設定が完了し一定時間以上前記顕微鏡の操作がない場合は、前記転送レートを所定の低い値に低下させることを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項４】
前記転送レート決定部が決定した転送レートと、前記符号化した前記画像データのデータ量とに基づいて、前記符号化データを、前記通信回線に出力する間隔を算出する次データ送信間隔算出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の遠隔診断装置。
【請求項５】
前記観察機器は、前記被検査体である病理組織を光学顕微鏡で観察して、前記観察機器側端末へ観察画像を送り、前記診断側端末は、前記病理組織の観察画像を前記表示装置により表示して、病理診断可能とすることを特徴とする請求項１，２，３または４記載の遠隔診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２６０４６５（Ｐ２００９−２６０４６５Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０４５６１（Ｐ２００８−１０４５６１）
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５００３０９９２０）株式会社インテックシステム研究所 (22)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１４日（２００８．４．１４）
【出願人】（５００３０９９２０）株式会社インテックシステム研究所 (22)
【Ｆターム（参考）】
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