(57)【要約】画像処理の履歴に適した画像の管理を行うことが可能な医用画像登録システムを提供する。データベースに医用画像を登録する際、入力された医用画像についての画像処理履歴とデータベースに画像登録条件として設定されている画像処理履歴を比較して、一致する場合には、無条件で入力された医用画像を登録し、一致しない場合には、その旨のメッセージを表示する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データベースに医用画像を登録するシステムであって、
データベースに登録される画像の登録条件であって、当該画像の画像処理履歴を含む画像登録条件を設定する登録条件設定手段と、
画像処理履歴情報を有する医用画像を入力する画像入力手段と、
前記登録条件の中の画像処理履歴と、前記入力された画像処理履歴情報とを比較する処理履歴比較手段と、
前記処理履歴比較手段により比較された画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力するメッセージ出力手段と、
前記画像入力手段によって入力された医用画像を前記データベースに登録する画像登録手段と、
を有することを特徴とする医用画像登録システム。
【請求項２】
前記データベースに登録された画像は、複数のカテゴリに分類され、
前記登録条件設定手段は、前記各カテゴリの画像登録条件であって、前記画像処理履歴を含む画像登録条件を設定するものであり、
前記画像入力手段は、入力される画像のカテゴリを指定する指定手段を有し、
前記処理履歴比較手段は、前記指定手段によって指定されたカテゴリの中に、前記登録条件設定手段によって設定された画像処理履歴と、前記画像入力手段によって入力された画像処理履歴とを比較する手段を有し、
前記メッセージ出力手段は、前記処理履歴比較手段により比較されたカテゴリ中の画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像登録システム。
【請求項３】
前記画像登録手段により新たな医用画像が登録された際に、当該新たな医用画像を含む前記データベースまたは前記指定されたカテゴリ内の全ての画像について統計処理を実行し、新たな統計処理画像を作成する統計処理画像作成手段を、さらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像登録システム。
【請求項４】
コンピュータを、請求項１から請求項３のいずれかに記載の医用画像登録システムとして、機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳画像等の医用画像のデータベースに関し、特に医用画像データベースに医用画像を登録するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）装置などにより患者の脳画像を撮影し、標準画像と比較して患者の状態を診断することが行われている。例えば、特開２００５−２３７４４１号公報に開示されている方法においては、データベースに登録された複数の健常者の脳画像に対して画像処理を行い、これにより作成された平均画像や標準偏差画像といった統計処理画像を、比較対象とする標準画像としている。
【発明の開示】
【０００３】
上記データベースに登録される健常者の脳画像は、他の脳画像との比較を行い易いように画像処理がなされている。この画像処理には、様々なものがあり、画像処理した機器や施設により、異なる画像処理が行われる場合がある。
そして、脳画像の比較を行うに際し、比較する画像の画像処理の履歴がわかっていない場合には、異なる画像処理を行った画像同士を比較してしまうこともある。このような比較からは、正しい診断結果を得ることができないという問題がある。
そこで、本発明は、脳画像の比較判断に適した画像の管理を行うことが可能な医用画像登録システムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の医用画像登録システムは、データベースに医用画像を登録するシステムであって、データベースに登録される画像の登録条件であって、当該画像の画像処理履歴を含む画像登録条件を設定する登録条件設定手段と、画像処理履歴情報を有する医用画像を入力する画像入力手段と、前記画像登録条件の中の画像処理履歴と、前記入力された画像処理履歴情報とを比較する処理履歴比較手段と、前記処理履歴比較手段により比較された画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力するメッセージ出力手段と、前記画像入力手段によって入力された医用画像を前記データベースに登録する画像登録手段を有する構成としたことを特徴とする。
また、本発明の医用画像登録システムは、前記データベースに登録された画像は、複数のカテゴリに分類され、前記登録条件設定手段は、前記各カテゴリについての画像登録条件であって、前記画像処理履歴を含む画像登録条件を設定するものであり、前記画像入力手段は、入力される画像のカテゴリを指定する指定手段を有し、前記処理履歴比較手段は、前記指定手段によって指定されたカテゴリの中に、前記登録条件設定手段によって設定された画像処理履歴と、前記画像入力手段によって入力された画像処理履歴とを比較する手段を有し、前記メッセージ出力手段は、前記処理履歴比較手段により比較されたカテゴリ中の画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力する手段を有することを特徴とする。
また、本発明の医用画像登録システムは、前記画像登録手段により新たな医用画像が登録された際に、当該新たな医用画像を含む前記データベースまたは前記指定されたカテゴリ内の全画像について統計処理を実行し、新たな統計処理画像を作成する統計処理画像作成手段をさらに有することを特徴とする。
本発明によれば、画像処理履歴を含む画像登録条件をデータベースについて設定しておき、画像処理履歴情報を有する医用画像が入力されると、データベースに画像登録条件として設定された画像処理履歴と、入力された画像処理履歴とを比較し、比較された画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力するようにしたので、画像処理履歴が一致しない医用画像が無条件で登録されることがなくなり、データベース内の画像の処理条件に不整合がなくなるため、診断の際に、比較する画像の信頼度が高まるという効果を奏する。
また、本発明によれば、新たな医用画像が登録された際に、当該新たな医用画像を含む前記データベースまたは前記指定されたカテゴリ内の全ての画像について統計処理を実行し、新たな統計処理画像を作成するようにしたので、常に最新の状態の統計処理画像が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明に係る医用画像登録システムの一実施形態を示す構成図である。
図２は、データベースとカテゴリ、およびそれらに設定された画像登録条件の関係を示す図である。
図３は、本発明で用いる特徴データの一例を示す図である。
図４は、メッセージ出力手段５０に表示出力されるメッセージ表示画面を示す図である。
図５は、データベース１０内の画像管理テーブルの一例を示す図である。
図６は、詳細な画像処理履歴を設定した場合の、データベースとカテゴリ、およびそれらに設定された画像登録条件の関係を示す図である。
図７は、特徴データの異なる例を示す図である。
図８は、カテゴリの画像登録条件が一致しない場合のメッセージ表示画面を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（１．システム構成）
図１は、本発明に係る医用画像登録システムの一実施形態を示す構成図である。図１において、１０はデータベース、２０は登録条件設定手段、３０は画像入力手段、４０は処理履歴比較手段、５０はメッセージ出力手段、６０は画像登録手段、７０は統計処理画像作成手段である。
データベース１０は、医用画像を多数蓄積したデータベースである。データベース１０は、登録画像を多数記憶しているとともに、これらの登録画像をカテゴリ単位で管理している。各カテゴリには、その画像登録条件が設定されている。また、データベース１０は、カテゴリ単位に蓄積された登録画像を統計処理した統計処理画像を記憶している。データベース１０において登録画像等のデータを記憶するために必要な記憶領域としては、ハードディスク等の大容量記憶装置で実現される。
登録条件設定手段２０は、データベース１０全体、およびデータベース１０内において医用画像を管理するために作成されたカテゴリについて、それらの画像登録条件を設定する。すなわち、１つのデータベース、カテゴリには共通の処理履歴が定められ、１つのデータベース、カテゴリに属する医用画像は、全て同一の処理を経たものとなる。
画像入力手段３０は、データベース１０内のカテゴリを指定して、データベース１０に登録すべき医用画像を入力する。医用画像は、画像データ本体と、その処理履歴を示す処理履歴データを含む特徴データにより構成される。画像入力手段３０は、入力対象の医用画像が外部記録媒体に記録されている場合には、当該外部記録媒体（ＣＤ等）から医用画像を読み込む処理を行い、データベース１０の記憶領域として利用されているハードディスクに入力対象の医用画像が記録されている場合には、当該ハードディスクから医用画像を読み込む処理を行うことになる。処理履歴比較手段４０は、画像入力手段３０により入力された医用画像のうちの特徴データに含まれる画像処理履歴と、データベースに設定されている画像登録条件である画像処理履歴を比較し、特徴データに含まれる画像登録条件とカテゴリに設定されている画像登録条件を比較する。
メッセージ出力手段５０は、処理履歴比較手段４０により比較された画像処理履歴が一致しない場合に、メッセージを出力する。メッセージ出力手段５０としては、例えば、液晶ディスプレイ等の表示デバイスで実現される。画像登録手段６０は、処理履歴比較手段４０により比較された画像処理履歴が一致した場合に、画像入力手段３０により入力された医用画像のうちの画像データを、データベース１０内の指定されたカテゴリに登録する。統計処理画像作成手段７０は、画像登録手段６０により新たな医用画像がデータベース１０内の指定されたカテゴリに登録された際に、新たに登録された医用画像を含むそのカテゴリ内の全ての画像に対して統計処理を行い、統計処理画像を作成する。図１に示した医用画像登録システムは、現実には、汎用のコンピュータにおいて、専用のプログラムを実行することにより実現される。
（２．システムの処理動作）
次に、図１に示したシステムの処理動作について説明する。まず、登録条件設定手段２０が、データベース１０全体の画像登録条件を設定する。データベース全体の画像登録条件としては、画像処理履歴が設定される。このように、画像処理履歴がデータベース１０の画像登録条件として設定されることにより、異なる画像処理履歴の医用画像は登録することができなくなる。
続いて、登録条件設定手段２０が、データベース１０内におけるカテゴリを作成し、その画像登録条件を設定する。本実施形態では、画像登録条件として、画像処理履歴、年齢、性別が設定される。例えば、カテゴリ「若年男女」が作成される場合、その画像登録条件として、画像処理履歴の他に、年齢「４０歳〜５０歳」、性別「男・女」が設定される。
また、カテゴリ「高齢男」が作成される場合、その画像登録条件として、画像処理履歴の他に、年齢「７０歳〜８０歳」、性別「男」が設定され、カテゴリ「高齢女」が作成される場合、その画像登録条件として、画像処理履歴の他に、年齢「７０歳〜８０歳」、性別「女」が設定される。
図２は、このようにして作成されたカテゴリ、および設定された画像登録条件の関係を示す。本実施形態では、データベース１０全体が１つの医療施設であるＡ病院データベースに対応している。なお、図２の例では、カテゴリについて設定された画像処理履歴は省略されている。
画像登録条件の設定がなされた後、データベース１０は医用画像の登録が可能な状態となる。この状態で、画像入力手段３０が医用画像の入力を行う。ここで、医用画像の構成について説明しておく。医用画像は、画像データ本体と、特徴データにより構成される。
画像データ本体は、ＡＮＡＬＹＺＥフォーマットを利用する。このＡＮＡＬＹＺＥフォーマットは、１人分の三次元的な脳全体を、ヘッダ部ファイル、画像データ部ファイルの２ファイルで構成したものである。
特徴データは、その画像の特徴をテキスト形式で記述したデータであり、画像処理履歴、処理パラメータ、スペック、中身の特徴、属性が記述されたデータからなる。本実施形態では、特徴データはＸＭＬ形式で記述される。図３は、ＸＭＬ形式で記述された特徴データの一例を示す。図３の例は、画像処理履歴の一部および対応する処理パラメータの例を示す。図３においては、画像処理履歴として、「解像度変換」と「組織分離処理」が記述されている。また、解像度変換の処理パラメータは、ボクセルサイズが１．２ｍｍ×１．２ｍｍ×１．２ｍｍであることを示しており、組織分離処理の処理パラメータは、アフィン変換を行うことを示している。
画像処理履歴とは、入力される医用画像に対して、過去になされた処理を示すものであり、解像度変換、組織分離処理、平滑化、解剖学的標準化などがある。これらの具体的な処理内容は、特開２００５−２３７４４１号公報に示すように公知のものであり、詳細な説明は省略する。
特徴データ中のスペックとは、例えば、データ型が８ビットであることをいう。特徴データ中、中身の特徴とは、例えば、輝度の最大値が一定の範囲内となっていることや、輝度値が特定の分布に従うものであることをいう。特徴データ中の属性とは、その画像の撮影対象であった人物の年齢、性別をいう。
医用画像を登録する際は、カテゴリが指定されて画像入力手段３０から医用画像が入力される。医用画像の入力後、処理履歴比較手段４０が、まず、医用画像中の特徴データを抽出し、その後、この特徴データ中の画像処理履歴を抽出し、この画像処理履歴とデータベース１０の画像登録条件と比較する。そして、両者が一致する場合には、さらに、処理履歴比較手段４０が特徴データ中の詳細な画像処理履歴、年齢、性別を抽出し、これらとデータベース１０内の指定されたカテゴリのカテゴリ画像登録条件と比較する。カテゴリの画像登録条件が一致する場合には、入力された医用画像は、そのままデータベース１０内の指定されたカテゴリに登録される。
一方、入力された医用画像の特徴データ中の情報が、データベース１０内の画像登録条件、カテゴリの画像登録条件のいずれかと一致しない場合は、メッセージ出力手段５０がメッセージを表示出力する。例えば、入力された医用画像の特徴データ中の画像処理履歴が解像度変換、組織分離処理、平滑化である場合、図２に示すように、Ａ病院データベースの画像登録条件は、解像度変換、組織分離処理、平滑化、解剖学的標準化、平滑化であり、一致せず、メッセージが表示出力される。
図４は、メッセージ出力手段５０に表示出力されるメッセージ表示画面を示す。図４に示すように、画面最上部には、入力された医用画像のファイル名「Ｄａｔａ１１．ｉｍｇはデータベースの登録条件に一致しておりません」とのメッセージが表示される。そして、そのすぐ下には、データベースの（画像）登録条件に設定されている画像処理履歴と、入力された医用画像の特徴データに記述されている画像処理履歴が表示される。図４の例では、データベースの画像登録条件に、５つの処理が設定されているが、入力された医用画像では、３つの処理しか行われていない。このように、入力画像の画像処理履歴が、データベースの画像登録条件の画像処理履歴と一致していない場合、メッセージが表示出力される。
メッセージ表示画面の下部には、選択肢が４つ用意され、作業者は１つの選択肢を選択する。ここで、作業者が「この画像を登録する」を選ぶと、医用画像の画像処理履歴がデータベースの画像登録条件に一致しない場合であっても、その医用画像が登録される。選択肢のうち下の２つは、複数の医用画像を一括して入力した場合に、作業者が選択する。作業者が選択肢の１つを選択し、最下部のＯＫボタンをクリックすることにより、選択肢で選択された内容が実行される。
上述のように、比較する画像登録条件が一致した場合、または比較する画像登録条件が一致しなくて、登録する旨の選択肢が選択された場合には、入力された医用画像は、指定されたカテゴリに登録される。ここで、図５は、データベース１０内の画像管理テーブルの一例を示す。図５に示すように、データベース１０内では、医用画像がカテゴリ単位で管理されている。各カテゴリには、登録された医用画像が対応付けられる。また、各カテゴリの中に、その中の全ての医用画像を統計処理して得られた統計処理画像も対応付けて登録される。本実施形態では、統計処理画像として、図５に示すように平均画像、標準偏差画像が作成される。
平均画像、標準偏差画像は、１つのカテゴリに登録されている全画像の同じ位置の画素の平均、標準偏差を算出し、その値を画素の値として割り当てて得られる画像である。本システムでは、この平均画像、標準偏差画像は、新たな画像が登録されるごとに、再作成される。具体的には、画像登録手段６０により新たな医用画像がデータベース１０内に登録されると、統計処理画像作成手段７０が、新たな医用画像が登録されたカテゴリを検出し、そのカテゴリに登録されている全ての画像を抽出し、平均画像、標準偏差画像を作成する。そして、元の平均画像、標準偏差画像が削除され、新たに作成された平均画像、標準偏差画像がデータベース１０内の対応するカテゴリに登録される。
（３．カテゴリ別処理履歴）
次に、カテゴリ別に画像処理履歴を比較する場合について説明する。例えば、脳の組織分離処理では、脳を、灰白質、白質、脳脊髄液の３組織に分離した分離処理がよく行われる。このような組織分離処理を実現する上で３組織の分布確率の情報が必要であり、３組織の標準的な画像がテンプレート画像として使用される。これらの組織は加齢変化があることや性別による容積の違いがあることが知られているため、テンプレート画像は被験者の特徴に合わせた画像を使用した方が正確な組織分離処理が行われる。そこで、データベースの画像登録条件には画像処理履歴として画像処理の処理名の履歴のみが指定され、カテゴリの画像登録条件には画像処理履歴として画像処理のパラメータが指定される。
この場合、登録条件設定手段２０が、カテゴリ「若年男女」を作成する際、その画像登録条件として、詳細な画像処理履歴である画像処理履歴パラメータ「組織分離処理、テンプレート若年男女用」を設定する。また、登録条件設定手段２０が、カテゴリ「高齢男」を作成する場合、その画像登録条件として、詳細な画像処理履歴である画像処理履歴パラメータ「組織分離処理、テンプレート高齢男用」が設定され、登録条件設定手段２０が、カテゴリ「高齢女」を作成する場合、その画像登録条件として、詳細な画像処理履歴である画像処理履歴パラメータ「組織分離処理、テンプレート高齢女用」が設定される。図６は、このようにして作成されたカテゴリ、および設定された画像登録条件の関係を示す。この例では、２番目の処理である組織分離処理に使用するテンプレート画像が、「若年男女」、「高齢男」、「高齢女」でそれぞれ異なっている。
図７は、図６の画像登録条件に対応した特徴データを示す。図７においては、画像処理履歴の中で、組織分離処理の処理パラメータが、「テンプレート」「若年男女用」となっている。これは、この画像データの組織分離処理が、若年男女用のテンプレートを用いて行われたものであることを示している。
画像処理履歴パラメータのような詳細な画像処理履歴が設定された状態で、カテゴリが指定されて画像入力手段３０から医用画像が入力されると、処理履歴比較手段４０が、特徴データ中の画像処理履歴と、データベース１０内の画像登録条件と比較する。そして、両者が一致する場合には、さらに、処理履歴比較手段４０が、特徴データ中の詳細な画像処理履歴を抽出し、この画像処理履歴とデータベース１０内の指定されたカテゴリのカテゴリの画像登録条件と比較する。カテゴリの画像登録条件についても一致する場合には、入力された医用画像は、そのままデータベース１０内の指定されたカテゴリに登録される。
一方、特徴データ中の情報が、データベースの画像登録条件、カテゴリの画像登録条件のいずれかと一致しない場合は、メッセージ出力手段５０がメッセージを表示出力する。例えば、カテゴリ「若年男女」が指定されて、詳細な画像処理履歴として画像処理履歴パラメータ「組織分離処理、テンプレート高齢男用」が特徴データである医用画像が入力された場合、図６に示すように、Ａ病院データベースのカテゴリ「若年男女」のカテゴリの画像登録条件は、「組織分離処理、テンプレート若年男女用」であり、これは、入力された医用画像の特徴データ中の情報と一致せず、メッセージが表示出力される。
図８は、メッセージ出力手段５０が表示出力するメッセージ表示画面の様子を示す。図８に示すように、画面最上部には、入力された医用画像のファイル名「Ｄａｔａ１２．ｉｍｇは画像登録条件に一致しておりません」とのメッセージが表示される。そして、そのすぐ下には、画像登録条件に設定されている画像処理履歴と、入力された医用画像の特徴データに記述されている画像処理履歴が表示される。画像登録条件に設定されている画像処理履歴は、データベースの画像登録条件の処理名とカテゴリの画像登録条件の処理パラメータの両方を合わせたものが表示されている。図８の例では、データベースの画像登録条件に設定されている処理名「１：解像度変換」「２：組織分離処理」「３：平滑化」「４：解剖学的標準化」「５：平滑化」は、入力画像の処理名「１：解像度変換」「２：組織分離処理」「３：平滑化」「４：解剖学的標準化」「５：平滑化」と一致している。一方、カテゴリの画像登録条件に設定されている処理パラメータである組織分離処理のテンプレートが「若年男女用」であり、入力された医用画像の処理パラメータである組織分離処理のテンプレートが「高齢男用」であり、両者は一致していない。このように、入力画像の画像処理履歴が、データベースの画像登録条件の画像処理履歴を満たしていても、カテゴリの画像登録条件の画像処理履歴を満たしていない場合には、メッセージが表示出力される。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、１つのデータベースで１つの医療機関の画像を管理するようにしたが、各カテゴリに１つの医療機関を対応させることにより、１つのデータベースで複数の医療機関における画像を管理するようにしても良い。この場合、画像処理履歴は、各医療機関に対応するカテゴリの画像登録条件として設定されることになる。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
本発明に係る医用画像登録システムは、脳画像等の医用画像のデータベースに医用画像を登録するものであるため、医療産業およびコンピュータ産業において利用することができる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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