説明

X線診断装置及び医用情報処理方法

【課題】RDSRに関わる識別情報の登録漏れや登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減できるX線診断装置を提供する。
【解決手段】X線を曝射するX線発生部と被検査物を透過したX線を検出するX線検出部とを支持体に支持した撮影部と、操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、撮影部によって得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに識別情報を特定する判断部と、登録した識別情報及び判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、を具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、循環器用などのX線診断装置及び医用情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のX線診断装置(例えばアンギオ装置)では、被検体に対してX線を発生するX線発生部と、被検体を透過したX線を2次元的に検出しX線投影データを生成するX線検出部を備えている。X線発生部とX線検出部は、アーム(一般にCアームと呼ばれる)に支持されており、Cアームを寝台上の被検体の体軸方向に移動、又は被検体の体軸周りに回転することで、被検体を様々な方向から撮影することができる。
【0003】
またX線診断装置は、近年、血管内治療などにも活用されるが、長時間の透視を必要とする場合があるため、患者に対する被曝管理が求められている。被曝管理の実現方法の一つとして、RDSR(Radiation Dose Structured Report)と呼ばれるDICOM規格の実装が推奨されるようになっている。RDSRは、被曝に関する情報を構造化されたレポート形式にて特定のサーバへ出力し、サーバで被曝情報を管理するものである。
【0004】
RDSRの情報には、当該スタディ(検査)が診断目的か治療目的かといった検査用途(Procedure Intent)を指定するものがある。また収集した画像の撮影対象が患者なのか、画質管理のためのファントム像(画質管理画像:Quality Control Image)なのかを収集画像単位で指定するものがある。
【0005】
特許文献1にはX線キャリブレーションファントムの一例が記載されている。
【0006】
ところで、検査用途の識別情報や画質管理画像を識別する識別情報は、X線診断装置の操作者が都度判断して装置に登録する必要がある。しかしながら、登録操作に手間がかかったり、登録漏れや登録ミスが発生して、最終的に誤ったRDSR情報がサーバへ送信されるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−149363号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
発明が解決しようとする課題は、RDSRに関わる識別情報の登録漏れや登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減できるX線診断装置及び医用情報処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施形態に係るX線診断装置は、X線を曝射するX線発生部と被検査物を透過したX線を検出するX線検出部とを支持体に支持した撮影部と、操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定する判断部と、前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】一実施形態に係るX線診断装置の構成を示すブロック図。
【図2】一実施形態においてRDSR情報をサーバに転送する際の動作を示すフローチャート。
【図3】一実施形態における確認処理の表示画面の一例を示す説明図。
【図4】一実施形態における収集画像のサムネイルの表示例を示す説明図。
【図5】一実施形態において、サーバに転送されるRDSR情報の一例を概略的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施形態に係るX線診断装置について図面を参照して詳細に説明する。
【0012】
(第1の実施形態)
図1は、一実施形態に係るX線診断装置の構成を示すブロック図である。図1のX線診断装置100は、例えばアンギオ装置と呼ばれるものであり、寝台11に被検体Pを載置するようにし、寝台11を挟むようにしてC型のアーム12を配置している。アーム12の一端部にはX線発生部13を取り付け、アーム12の他端部には、X線発生部13に対向してX線検出部15を取り付けている。
【0013】
X線発生部13は、X線管球14を含み、X線制御部18の制御のもとに動作する。X線管球14は陰極(フィラメント)から放出された電子を高電圧によって加速してタングステン陽極に衝突させてX線を発生する。X線管球14からのX線は被検体Pを透過してX線検出部15で検出される。X線検出部15は、例えば、被検体Pを透過して入射したX線を光学像に変換するI.I(Image Intensifier)16と、撮像面に結像された光学像を電気信号(画像信号)に変換するTVカメラ17で構成され、X線検出部15から画像データを取得する。
【0014】
被検体Pを載置する寝台11は、寝台制御部19によって高さや位置が制御される。アーム12は、アーム制御部20によって被検体Pの体軸の周りを所定の角度範囲内で回転し、かつ寝台11に沿って移動可能である。X線制御部18、寝台制御部19及びアーム制御部20は、システム制御部21によって制御される。
【0015】
X線検出部15からの画像データは、画像処理部22によって画像処理が施される。画像処理部22は、画像データをアナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換器23と、A/D変換器23によってデジタル信号に変換され、かつ画像処理が施された画像データを記憶する画像メモリ24と、画像メモリ24からの画像データをデジタル信号からアナログ信号に変換するD/A変換器25を含む。D/A変換器25の出力は表示装置であるモニタ26に供給され、画像処理部22からの画像データ等を表示する。
【0016】
システム制御部21は、CPUや、ROM,RAM等を含み、操作者(医師等)によって操作可能な入出力装置27の操作に応答して、X線診断装置100の各部の動作を制御する。入出力装置27は操作部と表示部を含む。またシステム制御部21には、画像記憶メモリ28とRDSR情報記憶メモリ29を接続している。さらにシステム制御部21は、ネットワーク31を介してサーバ30に接続可能である。
【0017】
次に、実施形態に係るX線診断装置100でのX線画像(DA像:Digital Angiography像)の収集手順について説明する。尚、X線診断装置100では、画質性能の評価等において、実際の患者の代わりにファントム(人体疑似模型)を撮影して、装置100の調整を行うことがある。また、ファントムを用いて疑似的な撮影を行ってキャリブレーションのデータを収集し、被検体の測定データが収集されたあとにキャリブレーションデータを用いて測定データを校正することがある。本実施形態では、ファントム及び患者(これらを総称して被検査物と呼ぶ)を撮影して検査する場合を想定して以下の動作を説明する。
【0018】
先ず、操作者が入出力装置27を操作することにより操作者からの指示が入力され、所望の観察位置へアーム12や寝台11が位置決めされ、X線条件や画像データの収集条件が決定される。次に操作者による収集開始の指示によって、画像データの収集が開始される。収集枚数は1フレームの場合(ワンショット撮影)と、複数フレーム(シネ撮影あるいは動画撮影)の場合がある。透視を行っている場合は、透視中の画像を収集することもできる。尚、X線画像診断装置100では、線量の少ないX線を照射してX線画像を得る「透視」と、線量の多いX線を照射して画像データを取得し、画像データから診断情報を得る「撮影」がある。
【0019】
収集された画像は、収集に関連する情報(画像付帯情報)とともに、画像メモリ24に格納され、モニタ26に表示される。また収集された複数の画像データは、画像付帯情報とともに画像記憶メモリ28に保管される。そして操作者からの指示によって、任意の画像データが画像記憶メモリ28から画像メモリ24に読み出され、モニタ26に表示され診断のために観察される。
【0020】
検査中は、透視や撮影のX線条件や、アーム12等の幾何学的な位置情報、或いは線量計(図示せず)からのX線量の情報を収集し、RDSR情報としてRDSR情報記憶メモリ29に記録される。また検査用途(Procedure Intent)の識別情報や画質管理画像(Quality Control Image)を識別する識別情報も、RDSR情報の一部としてRDSR情報記憶用メモリ29に登録される。登録されたRDSR情報は、入出力装置27からの操作者の指示により、外部にあるサーバ30に転送される。
【0021】
以下、図2のフローチャートを参照して、RDSR情報をサーバ30に転送する際の動作を循環器用のX線診断を例に説明する。
【0022】
図2のステップS1では、検査開始の操作を行い、検査プロトコルを指定する。操作者が選択する検査プロトコルには、予め検査用途の情報(「診断」、「治療」、「診断及び治療」のいずれか)が含まれており、検査プロトコルの選択と同時に、検査用途の識別情報がRDSR情報記憶メモリ29に登録される。検査プロトコルのリストあるいは詳細情報はモニタ26の表示画面に表示され、登録された検査用途の情報を確認して選択することができる。このとき、一時的に検査用途の識別情報を操作者が変更できるようにしてもよい。
【0023】
ステップS2では、検査終了の操作が行われたか否かを判断する。検査終了の操作がない場合は、検査の処理(ステップS3,S4)を介してステップS2に戻り、検査終了の操作がされた場合は検査後の処理(ステップS5以降)に進む。
【0024】
ステップS3では、操作者により撮影プログラムの指定を行う。撮影プログラムは、検査部位毎にX線条件や撮影方法を予め登録(プリセット)したものであり、ステップS4の画像収集処理の前に指定する。このとき、指定する撮影プログラムには予め画像管理情報(撮影対象が患者なのか画質等の管理のためのファントムなのかを示す情報)が含まれており、撮影プログラムの指定と同時に、画像管理情報、つまり画質管理画像を識別する識別情報がRDSR情報記憶メモリ29に登録される。
【0025】
撮影プログラムのリストあるいは詳細情報はモニタ26の表示画面に表示され、操作者は画像管理情報を確認して選択することができる。このとき、一時的に画像管理情報を操作者が変更できるようにしてもよい。また、始業点検など、非患者が収集対象の場合に使用される専用の検査プロトコルが選択された場合には、画像管理情報は全ての撮影プロトコルでファントム像との情報が登録される。
【0026】
ステップS4で画像収集が実施されると、当該画像に対して画像管理情報が対応付けられる。
【0027】
ステップS5以降は、ステップS2で検査が終了した後の処理である。ステップS5のチェック処理1では、検査用途の候補の特定を行う。まず、次のA〜Eの条件を判断情報として点数化し、診断と判断される場合は−1点、治療と判断される場合は1点とする。
【0028】
A:当該検査中の総線量、B:撮影画像数、C:撮影時間の短い画像の有無、D:計時機能の使用頻度、E:特定撮影位置での透視時間の長さ。
【0029】
条件Aでは、予め登録した閾値線量を超える場合に治療と判断し1点、超えなければ診断と判断し−1点と算出する。
【0030】
条件Bでは、撮影画像数が典型的な診断時の数と同等であれば−1点、そうでなければ1点と算出する。
【0031】
条件Cは、治療中に狭窄した血管を押し広げるバルーンが拡張した際に収集されるフレーム数の短い画像の存在有無であり、存在していれば1点、存在しなければ−1点と算出する。
【0032】
条件Dは、前述のバルーンの拡張時間の計時が一定回数以上行われれば1点、そうでなければ−1点と算出する。
【0033】
条件Eは、治療のため特定撮影位置での透視時間が長くなるため、予め登録した閾値時間を越えたら1点、超えなければ−1点と算出する。
【0034】
そして、これら条件毎に重み係数を設けて、算出した点数に重み係数を乗じて、各条件の平均値を算出する。重みづけは条件A〜Eに対して一律の重み係数を適用してもよいが、状況に応じて個々に重み係数を変え、A〜Eの中で重視する条件に対して重み係数を高くするとよい。重みづけ後の点をスコアリングした結果、総和が−0.25以下であれば診断、+0.25以上ならば治療、それ以外は診断及び治療として、検査用途の候補を特定する。
【0035】
即ち、ステップS5のチェック処理1における、「治療」目的か否かの判断情報としては、当該スタディ(検査)の総線量の閾値超えの有無の他に、撮影画像数(カット数)が通常の診断時におけるカット数よりも多い場合や、フレーム数の短い収集画像の存在(バルーン拡張時の記録収集)、及びストップウォッチ機能の多用、特定の撮影位置(Cアーム12の角度等)での透視時間の長さがある。したがって、「治療」の可能性の高さを、上述の複数の判断情報から判断し、可能性が高い場合は「治療」の候補とし、やや高い場合は「診断及び治療」の候補として選択する。
【0036】
ステップS6のチェック処理2では、各画像において画質管理画像を識別する識別情報の候補の特定を行う。まず、次のa〜cの条件を判断情報として点数化し、例えば、ファントムと判断される場合は1点、そうでない場合は−1点とする。
【0037】
a:当該画像データの特徴抽出、b:画像付帯の画像コメント情報、c:キャリブレーション処理への使用有無。
【0038】
条件aでは、画像データからの特徴抽出処理により、予め登録されているファントムの特徴を抽出できれば1点、そうでなければ−1点とする。
【0039】
条件bでは、画像付帯のコメント情報に、ファントム用として予め登録されたビューIDが使用された場合は1点、そうでない場合は−1点とする。
【0040】
条件cでは、キャリブレーション処理を実施しその結果を他の画像に適用した場合、キャリブレーション処理を実施した画像は球体(Sphere)などの校正物体の収集像である可能性が高いので、その場合は1点、それ以外は−1点とする。
【0041】
これら条件a,b,c毎に重み係数を設けて、算出した点数に重み係数を乗じて、各条件の平均値を算出する。重みづけはa〜cに対して一律の重み係数を適用してもよいが、状況に応じて個々に重み係数を変え、a〜cの中で重視する条件に対して重み係数を高くするとよい。重みづけ後の点をスコアリングした結果、総和が0以下であればファントム以外、0以上ならば画質管理画像(ファントム像)であるとして識別情報の候補を特定する。
【0042】
即ち、ステップS6のチェック処理2では、画像データの特徴抽出処理により、校正に使うファントム(Helixとか、Sphereとか)であるか否かを判別する。また付帯情報のうち、ビューIDの文言から、校正に使うファントム像であるかを判別する。さらにキャリブレーション処理を実施し、その結果を他の画像に適用した場合には、キャリブレーション処理を実施した画像はSphereなどの校正物体の収集像である可能性が高いので、その情報を元に、校正に使うファントム像であると判別する。
【0043】
尚、ステップS5及びステップS6のチェック処理は、システム制御部21によって行われ、システム制御部21は、各種の判断情報をもとに識別情報を特定する判断部を構成する。
【0044】
ステップS7では、ステップS5およびステップS6で特定した候補の識別情報と、検査前のステップS1及び検査中のステップS3、S4で操作者から指定された識別情報との不一致をチェックし、不一致があるときはステップS8で操作者に確認のための処理を行う。
【0045】
つまり、操作者が入力した検査プロトコルや撮影プログラムに基づいて得た識別情報と、装置100が判断した識別情報の候補とが異なり、不一致が検出された場合は、操作者に対して、その旨をダイアログあるいはサムネイル等を表示して、どちらを採用するかの判断を仰ぎ、検査用途及び画質管理画像の識別情報の最終的な確定を行う。
【0046】
ステップS9では、ステップS7、S8での結果を踏まえたRDSR情報を、指定されたサーバ30へ転送する。なお、ステップS7を省略し、ステップS5およびステップS6で特定した識別情報の候補と、検査前のステップS1及び検査中のステップS3、S4で操作者から指定された識別情報が一致した場合でもステップS8にて、操作者への確認を行うようにしても良い。
【0047】
ステップS8の操作者への確認処理では、チェック処理1(ステップS5)の結果から、装置100が判断した候補を表示(例えば「治療」)するとともに、最終判断を操作者に仰ぐためのダイアログ表示又は確認画面を表示して、必要に応じて操作者による修正を行えるようにするとよい。
【0048】
例えば、診断目的で撮影を行っても、途中で治療に変わることもあるため、チェック処理1(ステップS5)とチェック処理2(ステップS6)のあとに、操作者への確認処理(ステップS8)を行うことで、検査用途及び画像管理情報の修正ができる。
【0049】
図3は、ステップS8での確認処理の表示画面の例を示す説明図である。例えば、モニタ26に確認画面40を表示し、ステップS7の判断で不一致となった場合にメッセージ50を表示する。また確認画面40には「詳細」、「登録」、「修正」のボタン41,42,43を表示し、詳細ボタン41を押すことで候補の特定に用いた採点結果等を表示する。操作者は詳細を確認した上で、修正がなければ登録ボタン42を押し、修正が必要であれば修正ボタン43を押して修正する。
【0050】
またチェック処理2(ステップS6)の結果から、校正に使うファントム像であると装置100が判断した収集画像のリストやサムネイル等を表示して、操作者に最終判断を仰ぎ、必要に応じて操作者による修正を行えるようにするとよい。
【0051】
図4は、収集画像のサムネイルの表示例を示す。例えばn個(複数)の画像データD0を収集したときに、夫々のサムネイル画像D1を表示し、ステップS7での判断で不一致がある場合は不一致を示すマークD2を表示する。操作者はサムネイル画像D1と不一致マークD2をもとに最終判断を行い、修正要であれば修正してステップS9に移行する。
【0052】
ステップS7の不一致の判断や、ステップS8での確認処理及びステップS9でのサーバへの転送は、システム制御部21によって行われ、システム制御部21は、登録した識別情報及び判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部を構成する。
【0053】
図5は、サーバ30に転送されるRDSR情報の一例を概略的に示す説明図である。RDSR情報D10としては、検査の全体を積算した情報D10と、n回の撮影における個別の情報D11,D12,D13…があり、積算情報D10には、検査用途(診断/治療/診断及び治療)を示す識別情報D20が含まれる。また個別情報D11,D12,D13,D14…には、画質管理画像か否か(ファントム/患者)の識別情報D21,D22,D23,D24…が含まれる。
【0054】
従来では、識別情報D20及び識別情報D21,D22,D23,D24…を操作者に登録させていたが、本実施形態では、装置100が判断した結果が登録されるため、登録漏れや登録ミスを低減することができる。即ち、ステップS1及びステップS3で操作者が指定したプロトコルをもとに選択した検査用途の識別情報及び画質管理画像の識別情報がRDSR情報としてサーバ30に転送されるため、登録漏れをなくすことができる。またステップS5およびステップS6で特定した候補の情報と不一致が生じた場合は、ステップS8において、操作者は最終判断の確認(修正)を行うことができるため、間違ったRDSR情報を転送すること(登録ミス)を防止することができる。
【0055】
以上述べたように本発明の実施形態によれば、RDSRに関わる識別情報の登録漏れや、登録ミスを低減でき、操作者の手間を軽減することができる。
【0056】
尚、以上の実施形態では、X線検出部15として、X線I.I.16とX線TVカメラ17を含む例を述べたが、X線検出部15として平面検出器(FPD:Flat Panel Detector)を用いてもよい。平面検出器(FPD)は、二次元的に配列された微小な検出素子群によって構成され、平面検出器によって検出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器と、電荷・電圧変換器の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器を備える。
【0057】
以上、本発明のいくつかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0058】
100…X線診断装置
11…寝台
12…アーム
13…X線発生部
14…X線管
15…X線検出部
16…I.I.
17…TVカメラ
18…X線制御部
19…寝台制御部
20…アーム制御部
21…システム制御部
22…画像処理部
24…画像メモリ
26…表示部
27…入出力装置
28…画像記憶メモリ
29…RDSR情報記憶メモリ
30…サーバ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線を曝射するX線発生部と被検査物を透過したX線を検出するX線検出部とを支持体に支持した撮影部と、
操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録する入出力装置と、
前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定する判断部と、
前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する制御部と、
を具備するX線画像診断装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記登録した識別情報と前記判断部で特定した識別情報が一致しない場合に、操作者の確認処理によって選択した識別情報を前記サーバに転送する請求項1記載のX線画像診断装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記確認処理において前記サーバに転送する前記識別情報を修正可能にした請求項2記載のX線画像診断装置。
【請求項4】
前記判断部は、少なくとも1つ以上の判断情報から算出した点数に重みづけを行い、重みづけ後の各点数の総和から前記識別情報を特定する請求項1記載のX線画像診断装置。
【請求項5】
前記判断部は、検査中の総線量、撮影画像数、撮影時間の短い画像の有無、計時機能の使用頻度、特定撮影位置での透視時間の長さのいずれかを前記判断情報にして、前記検査用途の識別情報を特定する請求項1記載のX線画像診断装置。
【請求項6】
前記判断部は、前記検査画像データの特徴、画像付帯のコメント情報、キャリブレーション処理への使用有無、特定検査プロトコルの使用有無のいずれかを前記判断情報にして、前記画質管理画像を識別する識別情報を特定する請求項1記載のX線画像診断装置。
【請求項7】
X線を曝射するX線発生部と被検査物を透過したX線を検出するX線検出部とを含む撮影部によって前記被検査物を撮影し、
操作者が入力した検査プロトコル及び診断プログラムをもとに、検査用途及び画質管理画像の少なくとも一方を識別する識別情報を登録し、
前記撮影部から得た検査画像データ及び検査条件を含む判断情報をもとに前記識別情報を特定し、
前記登録した識別情報及び前記判断部で判断した識別情報のいずれか一方をサーバに送信する医用情報処理方法。
【請求項8】
前記登録した識別情報と前記判断情報をもとに判断した識別情報が一致しない場合に、操作者の確認処理によって選択した識別情報を前記サーバに転送する請求項7記載の医用情報処理方法。
【請求項9】
前記確認処理において前記サーバに転送する前記識別情報を修正可能にした請求項8記載の医用情報処理方法。
【請求項10】
少なくとも1つ以上の判断情報から算出した点数に重みづけを行い、重みづけ後の各点数の総和から前記識別情報を特定する請求項7記載の医用情報処理方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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