【手続補正書】
【提出日】平成17年3月4日(2005.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  DICOM-to-XML発生器
【特許請求の範囲】
【請求項１】  DICOM SR文書をXML文書にマッピングする方法において、
−前記DICOM SR文書における複数のDICOM属性の各DICOM属性を複数のXML要素の対応するXML要素にマッピングするステップ、及び
−前記複数のXML要素の各XML要素を、前記XML文書のXML文書型式定義に従う書式で前記XML文書に出力するステップ、
を有する方法。
【請求項２】  請求項１に記載の方法において、前記各XML要素を出力するステップは、前記XML文書型式定義に従うように１つ以上のXSLテンプレートを介して前記XML要素を書式設定するステップを含む方法。
【請求項３】  請求項２に記載の方法において、前記XML要素の書式設定はXSLTエンジンを介して行う方法。
【請求項４】  請求項２に記載の方法において、前記１つ以上のXSLテンプレートは、１つ以上のDICOM情報エンティティに対応する方法。
【請求項５】  請求項１に記載の方法において、各DICOM属性を対応するXML要素にマッピングすることは、前記XML文書の前記XML文書型式定義から独立している方法。
【請求項６】  請求項１に記載の方法において、DICOMデータ型式を分離するための各DICOM属性と、前記DICOM属性からのDICOMコードIDとを解析するステップを更に含み、前記マッピングは、
−前記DICOMコードIDを前記対応するXML要素の第１の属性に割り当てるステップ、
−前記DICOMデータ型式を前記対応するXML要素の対応する値型式にマッピングするステップ、及び
−前記対応する値型式を前記対応するXML要素の第２の属性に割り当てるステップ、
を含む方法。
【請求項７】  請求項６に記載の方法において、DICOM属性値を分離するために前記DICOM属性を解析するステップを更に含み、前記マッピングは前記DICOM属性値を前記対応するXML要素の第３の属性に割り当てるステップを更に含む方法。
【請求項８】  DICOM-to-XML変換システムにおいて、DICOMデータファイルから複数のDICOM属性を提供するように構成されるDICOMパーサ、前記複数のDICOM属性に対応する複数のXML要素を提供するように構成される、前記DICOMパーサに結合されるXMLフォーマッタを有するDICOM-to-XML変換システム。
【請求項９】  請求項８に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記XMLフォーマッタは、前記複数のXML要素を有するXML文書のXML文書型式定義に従う書式で前記複数のXML要素を供給するように構成されるシステム。
【請求項１０】  請求項９に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記XMLフォーマッタは、前記XML文書型式定義に従う１つ以上のXSLスタイルシートテンプレートに基づく前記複数のXML要素を供給するように構成されるXSLTエンジンを含むシステム。
【請求項１１】  請求項１０に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記１つ以上のXSLスタイルシートテンプレートは、１つ以上のDICOM情報エンティティに対応するシステム。
【請求項１２】  請求項９に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記複数のDICOM属性の各DICOM属性を前記XML文書型式定義とは独立して前記複数のXML要素の対応するXLM要素へ直接のマッピングをもたらすように構成され、前記DICOMパーサと前記XMLフォーマッタとの間に結合されるXMLビルダを更に含むシステム。
【請求項１３】  請求項１２に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記DICOMパーサは、DICOMコードIDを供給するための各DICOM属性と、前記DICOM属性からのDICOMデータ型式とを解析するように構成され、前記DICOMビルダは、前記DICOMコードIDを前記対応するXML要素の第１の属性に割り当て、前記DICOMデータ型式を前記対応するXML要素の対応する値型式にマッピングし、前記対応する値型式を前記対応するXML要素の第２の属性に割り当てるように構成されるシステム。
【請求項１４】  請求項１３に記載のDICOM-to-XML変換システムにおいて、前記DICOMパーサはDICOM属性値を供給するために各DICOM属性を解析するように更に構成され、前記XMLビルダは前記DICOM属性値を前記対応するXML要素の第３の属性に割り当てるように更に構成されるシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、DICOM SR(Digital Imaging and Communication in Medicine Structured Reporting)リレーショナルデータの使用を介したモデリング(modeling)及びデータ表現の分野、特に医用リポートのモデリング及び表現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
DICOM SR規格及びそれに基づくSR文書化モデル(SR Documentation Model)は、診断画像及び波形の文書化の表現力、精度及びコンパラビリティ（比較対照性）を改善する。DICOM SRは、表現力のある合成リポートの交換を支援する。そのようなリポートでは、画像及び波形により示されるクリティカルな特徴がオブザーバによって明確に表されることができ、後続のレビューする者によって索引付けされ、選択的に取り出されることができる。確認されたことは、テキスト、コード及び数値測定としてか、画像若しくは波形内の関心のある特定の領域の位置座標を介してか、又は比較画像、音声、波形、曲線及び以前のリポート情報への参照として、オブザーバによって表されることができる。オブザーバにより記録される所見及び履歴の結果は、解釈プロシージャの一部として参照される証拠を含んでもよい。このように、DICOM SRは、診断的所見のリポーティングのみならず、所見を引き出した証拠を完全に文書化する能力も支援する。この能力は、診断画像及び波形解釈のルーチン副産物として、臨床的研究、トレーニング及び結果評価のための構造化データの大規模な収集に関して重要な新しい機会を提供し、複数の医療機関にまたがる臨床試験及び評価のために構造化データをプールすることを容易にする。
【０００３】
DICOM SRは、リレーショナルデータ技術に基づくものであり、米国電気機器製造者協会(NEMA)により標準化されている。DICOM規格のSupplement 23: Structured Reporting Storage SOP Classes（DICOM規格委員会発行、1300 N. 17th Street, Rosslyn, VA 22209 USA）は、任意の数の画像若しくは波形又はそれらが含む特定の特徴について記述し又は言及する文書を伝送及び記憶するためにSRサービスオブジェクト対(SOP)クラスを取り入れている。これについては、ここに参照することにより盛り込まれる。この規格は、構造化リポーティング形式でテキスト、画像及び波形コンテンツを提供するために、医用装置製造業者及び一般の提供業者により採用されることが期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
DICOM SR規格は、一貫したリポーティング及び記録方式を提供するが、DICOM SRに含まれる情報の使用は、DICOM固有の形式を使用してこの情報を処理することができるDICOM準拠のアプリケーションに限定される。アプリケーション開発者はDICOMの知識がなければならず、DICOMドメイン以外の他のアプリケーションと相互に動作するアプリケーションを実施するための方法は未だ開発されていない。
【０００５】
コンピュータ産業において、多様なアプリケーションによる多様なソースからの情報の利用を容易にする標準化された言語及び方法を使用することにおいて進歩があった。コンテンツ材料を処理するのに広く使用される標準言語は、標準汎用マークアップ言語(SGML)から導き出されるワールドワイドウェブコンソーシアム(World Wide Web Consortium)の拡張可能マークアップ言語(XML)である。かかる言語は、データ及びその構造を記述するように設計されるので、データはネットワークを通して容易に伝送されることができると共に、受信器により一貫した処理が施されることができる。XMLが情報及び構造を記述するために使用されるので、特にデータ記述言語としてよく適している。XMLの特定の強さの一つは、それにより全産業、学術分野及び専門組織が、それらの分野内で情報の表現を標準化するのに役立つことができる文書型定義(DTD)及びスキーマの組を開発することを可能にする。DTD及びスキーマの組を与える場合、DTD及びスキーマに準じてモデリングされたコンテンツ材料は、これらのDTD及びスキーマ用に開発されるアプリケーションによって処理されることが可能である。
【０００６】
XMLを使用する他の利点は、XML互換データの処理に利用可能なツールの豊富さである。特に重要なのが、"拡張可能書式言語（XSL）"は、スタイルシートを表す言語であり、"XSL変換（XSLT）"は、スタイルシートを使用してXML文書を他のXML文書に変換する言語である。スタイルシートは、１組のテンプレート規則を含み、これら規則は、パターンをソース文書、すなわち"ソースツリー"に合致させ、適当な合致が見つかったとき、テンプレートを結果の文書、すなわち"リザルトツリー"に対するテンプレートを例示するのに使用される。このやり方で、あるアプリケーション用に構成されるXML情報は、比較的容易に他のアプリケーション用の異なる構成に変換されることができる。
【０００７】
XMLが比較的新しく且つ固有の言語と見なされたとしても、DICOMに精通している者よりも多くのプログラマ及び他のコンピュータ専門家が、XMLに精通するであろうことが期待される。加えて、DICOM SR符号化情報に関して利用可能であるよりも多くの汎用的ユーティリティ及びアプリケーションが、XML符号化情報に関して利用可能になることが期待できる。
【０００８】
従って、本発明の目的は、DICOM SR表現及び関連する情報のXML表現の生成を容易にする方法及びシステムを提供することである。本発明の他の目的は、最小の信号損失で、DICOM SR及び他のDICOMオブジェクトのXML表現の生成を容易にする方法及びシステムを提供することである。本発明の他の目的は、柔軟性及び拡張性を持つDICOMオブジェクトのXML表現を生成する方法及びシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
これら及び他の目的は、DICOM SR情報をDICOM形式のファイルからXML表現に変換する変換システムを提供することにより達成される。DICOM SRとXMLとの間にマッピングを設けることにより、DICOM SRコンテンツ材料は、例えば医学的分析プログラムのようなDICOM固有のアプリケーションプログラムと、例えばルーチンの事務的又はデータ管理プログラムのようなDICOM固有ではないアプリケーションプログラムにより容易に処理されることができる。好ましい実施例において、二相の変換が用いられている。DICOM情報は解析され、直接一組の"生の"XMLデータに変換される。その後、"生の"XMLはXSLTプロセッサを介して、適したXML出力形式に変換される。所望のXML出力形式に変更させることは対応するXSLTスタイルシートに関する変更を介して達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
これら図面を通して、同じ参照番号は、類似又は一致する特徴又は機能を示している。
【００１１】
上述されるように、DICOMのリレーショナル構造化リポーティング方式を直接用いるアプリケーションが開発されることができるが、XML並びにオブジェクト指向の技術及び技法に精通するプログラマ及び他のコンピュータ専門家の数は、DICOM並びにリレーショナル技術及び技法に精通する人よりもかなり多くなることが期待できる。
【００１２】
共に係属中の2000年10月10日出願、シリアル番号09/686,401の米国特許出願"UML MODEL AND XML REPRESENTATIONS OF DIGITAL IMAGING AND COMMUNICATIONS IN MEDICINE STRUCTURED REPORTS(DICOM SR)"、発明者Alfredo Tirado-Ramos、Jingkun Hu及びYasser alSafadi、出願人整理番号PHUS000268は、DICOM SR仕様を非DICOMシステム分析者及びシステム設計者によるDICOM SRの理解を容易にするためにUML(Unified Modeling Language)型式に変形させるシステム及び方法を開示している。これについては、ここに参照により盛り込まれる。このシステム及び方法は、このUML型式をXML DTD(Document Type Definition)及びXML方式に変形させることも含んでいる。このシステム及び方法は、DICOM SRリポートをUML文書に変形させることも含み、更にはUML文書をXML文書に変形させることも含んでいる。このシステム及び方法が特にDICOM SRの理解を非DICOM専門家に伝えるのに十分適し、XMLアプリケーションプログラムの開発を容易にしたとしても、UML変形を介してDICOM SRリポートをXMLへ変形させることが抽象概念の中間レベルを導入する。モデル抽象概念のこの追加のレベルは、UMLモデリング言語がデータではないモデル構造及び対話に対して主に設計されているので、情報の損失となる。
【００１３】
同時に出願された2001年3月27日出願、シリアル番号09/818716の米国特許出願"DICOM XML DTD/SCHEMA GENERATOR"、発明者Jingkun Hu及びKwok Pun Lee、出願人整理番号PHUS010070は、DICOM SR仕様を直接XML DTD及びXML方式に変形させるシステム及び方法を開示し、DICOM SR及び他のDICOM文書を処理する選択の言語としてXMLの使用が更に増大すると予想される。これについては、ここに参照により盛り込まれる。
【００１４】
本発明は、DICOM関連のアプリケーションプログラムがXML可能アプリケーションとして開発され、様々な存在するXML可能アプリケーションがDICOMリポートに含まれる情報に関連する事務的及び管理タスクを扱うのに用いることが可能であるという前提に基づいている。
【００１５】
図１は、本発明によるDICOM-to-XML変換システム１００の例示的なブロック図を説明している。この変換システム１００は、例えばDICOM SRのようなDICOM入力ファイル１１０を対応するXML文書１６０に変換する。DICOMパーサ(DICOM parser)１２０は、このDICOM入力ファイル１１０から属性を取り出し、これら属性をXMLビルダ(XML Builder)１３０に供給する。DICOM環境において、属性は核となるデータ伝達装置である。例えば診断リポートにおける属性は、患者、診断医、施された処置、見つかった特別な結果、例えばＸ線画像のような他の項目の参照、参照画像の興味のある項目の座標等を特定するだろう。
【００１６】
好ましい実施例において、XMLビルダ１３０は、DICOM-XML属性を処理するアプリケーションプログラムにより必要とされる特定の書式又は構成を考慮することなく、各DICOM属性の直接的な翻訳をもたらすように構成される。代わりに、XMLビルダ１３０は、特定のアプリケーションにおいて使用するために構成されるXML DTD及びスキーマの特定の組に従うDICOM-XML属性を書式設定するように構成されてもよい。XMLの書式設定からXML変換を分割することにより、結果として得られるシステムは、十分体系化された設計の原理と一致する合成システムよりも柔軟性があり強固であることが予想される。参照しやすいように、XMLビルダ１３０から直接的に翻訳された属性は、ここで"生の"XMLデータと呼ばれる。
【００１７】
好ましい実施例において、この生のXMLデータは、XSLT(Extensible Stylesheet Language Transformation)エンジン１４０によって処理される。XML変換をXML書式設定から分離させることの追加の利点は、存在するXML変形ツール及び技法が所望の出力XML書式構造をもたらすために使用されることが可能なことである。XSLTのこの好ましい使用において、所望の出力XML書式は、XSLTスタイルシート１５０を用いて指定され、これは以下に論じられる。これらスタイルシート１５０は、アプリケーションプログラムにより用いられる書式を定義するDTD及びスキーマに基づいて定義される。DICOM-XML規格がDICOM処理アプリケーションに採用される場合、この規格と互換性があるスタイルシート１５０を使用することは、変換システム１００により処理されるDICOM-XMLデータが前記規格と互換性があるアプリケーション各々により処理されることを可能にする。様々なDICOM-XML書式が定義される場合、スタイルシート１５０の異なる組が各書式に供給され、これにより特定の出力書式に関係無く同じビルダ１３０を使用することが可能となる。
【００１８】
図２は本発明によるDICOM-to-XML変換システム１００の例示的な構成要素の構成図を説明する。説明されるように、このDICOM-to-XML変換器１００は、必要に応じて３つの処理１２０、１３０、１４０の各々を呼び出す。好ましい実施例において、DICOMパーサ１２０は、商業的に利用可能な様々な従来のDICOM"toolkits"の何れかにアクセスし、これにより、ルーチンのDICOM関連処理タスクのための開発タスクを軽減する。例えば、図１のDICOMファイル１１０は典型的に、明確に定義される符号化方式を持つ"バイナリ"ファイルである。DICOMツールキット２１０は、ユーティリティプログラムと、副プログラムと、このバイナリデータをパーサ１２０によって処理するためのより便利な形式に復号することを容易にする関数呼び出し(function call)とを含む。
【００１９】
DICOM属性がDICOMパーサ１２０によりDICOMファイル１１０から復号された後、DICOM-to-XML変換器１００は、解析された(parsed)DICOM属性の各々に対応するXMLデータを作り出すためのXMLビルダ１３０を実行する。
【００２０】
図３は、DICOMオブジェクトを本発明によるXML表現に変換する例示的な流れ図を説明する。XMLデータは３１０においてルート要素により特定される。本実施例において、XMLデータに対するルート要素は"report"と定義される。各DICOM属性は続いてループ３２０−３７０を介して処理される。DICOM属性が他の属性を含む場合、これら他の属性の各々は前記ループ３２０−３７０内において再帰的に処理される。
【００２１】
３３０において、DICOM属性が"シーケンス"（DICOM用語では"SQ"）である場合、３３６において、"符号化方式"、"コードID"及び"値型式"のXML属性を持つXML要素が作り出され、これらは以下に詳細に説明される。３３０において、DICOM属性がシーケンスではない場合、３３２において、"符号化方式"、"コードID"、"値"及び"値型式"のXML属性を持つXML要素が作り出される。XML要素の名前は、ブロック３４０において説明される規則を用いて、DICOM属性名を変換することにより得られる。大文字は小文字に変換され、空白、ハイフン及びスラッシュ各々は下線に置き換えられ、アポストロフィ及び括弧各々は削除される。
【００２２】
XML属性はブロック３５０において説明されるように定義される。全ての要素は、例えば"DCMTAG"のような共通の符号化方式値を持つ。図２のDICOMパーサ１２０において解析されたDICOMコードIDは、XMLコードID属性の値として使用され、前記要素がシーケンス要素ではない場合、値属性はDICOM属性が与えられ、これもDICOMパーサ１２０において解析されている。
【００２３】
DICOM属性データ型式３９０ａをXML値型式属性３９０ｂにマッピングすることが３９０に説明されている。ＳＳ及びＵＳ型式のDICOM属性は、値型式"signed short"及び"unsigned short"をそれぞれ割り当てられ、ＦＬ及びＦＤ型式の属性は、値型式"float"を割り当てられ、ＡＴ及びＵＬ型式の属性は値型式"unsigned long"を割り当てられ、ＳＬ型式の属性は値型式"signed long"を割り当てられ、及びＳＱ型式の属性は値型式"sequence"を割り当てられる。その他の全ての属性は値型式"string"を割り当てられる。このマッピングは、ブロック３６０においてDICOM属性のデータ型式の解析される値に基づいてもたらされる。
【００２４】
各DICOM属性を対応するXML要素に変換した後、DICOM-to-XML変換器１００は、上述されるような所望のXML出力書式を供給するために、様々な共通に利用可能なXSLTエンジンの何れかであるXSLTエンジン１４０を実行する。このXSLTエンジンは、図１の前述したスタイルシート１５０に基づいて後続する出力書式設定用の生のXMLデータにおける各データ項目の特定を容易にするために従来のXMLパーサ２２０を使用する。
【００２５】
図４Ａ−Ｃは、生のXML書式設定された情報をDICOM固有のDTD及びスキーマと一致するXML書式に変換する例示的なXSLTスタイルシートを説明する。上述されるように、これらDTD及びスキーマは、DICOM関連材料、特にDICOM構造化リポート（SR）を処理するように構成されるアプリケーションによる使用に対し定義されるであろう。
【００２６】
図４Ａは、DICOM-SR XSLT高レベル構造のスタイルシート４１０に対応している。このスタイルシート４１０の"include"部分４１２に記載されるように、高レベル構造はDICOM SRにおける５つの"Information Entities(IE)"に対応する５つの異なるスタイルシート"Patient_IE.xsl"、"Study_IE.xsl"、"Series_IE.xsl"、"Equipment_IE.xsl"及び"Document_IE.xsl"に対する参照（"href="）を含む。４１４において、スタイルシート４１０は、生のXMLファイルにおけるルート要素と単語"report"との間の合致を要求し、これは図３の３１０における生のXMLファイルのルート要素に割り当てられている。前記合致を見つけたとき、スタイルシート４１０は、部分４１６において、リポートの確認を含む、作り出されるXMLファイル、SR文書及びリポートの日付にヘッダ情報を供給する。部分４１８において、Patinet、Study、Series、Equipment及びDocumentテンプレート／スタイルシートの各々はSR文書の残りを作成するために呼び出される。
【００２７】
図４Ｂは、前記高レベル構造のスタイルシート４１０において参照される前述された"Patient_IE.xsl"スタイルシート４２０に対応する。DICOM"Patient"IE内の各要素は、要素のコンテンツを特定形式で出力するための対応するテンプレートを持つ。例えば、患者の名前をXML出力ファイルに配置するためのテンプレートは、図４Ｂにおいて"Patient_name_template"４２２と記載されている。患者の確認及び誕生日を配置するためのテンプレートは、"patients_id_template"４２４及び"patients_birth_date_template"４２６等と記載されている。上述されるように、適切に書式設定された出力をこの出力を作り出すためのテンプレートを含むスタイルシートに基づいて作り出すためにXSLTエンジンを用いることにより、異なる出力書式が適切なテンプレートを単に変えること供給されることができる。スタイルシート"Study_IE.xsl"、"Series_IE.xsl"及び"Equipment_IE.xsl"は、これらの情報エンティティの各々の中の要素に対応するテンプレートに適切な呼び出しを用いることにより同様に符号化される。
【００２８】
図４Ｃは、残りのスタイルシート"Document_IE.xsl"４３０に対応している。好ましい実施例において、"Document_IE.xsl"は、DICOM文書情報エンティティのDICOM SR文書一般、SR文書コンテンツ及びSOP共通モジュールに対応する３つの簡単なスタイルシート"SR_Document_General_Module.xsl"、"SR_Document_Content_Module.xsl"及び"SOP_Common.xsl"に分割される。これらモジュールスタイルシートは、４３２においてスタイルシート４３０に含まれ、これらテンプレートの各々は、４３４においてDICOM文書IEに対応する適切に書式設定されたXML出力を供給するために実行される。DICOM SRは、基礎テキストSR、拡張SR及び汎用SRからなる３つの形式のIOD(Information Object Definition)を含む。IODのこれら形式の各々は、別個のスタイルシート"SR_Document_Content_Module.xsl"を設けることにより供給される。
【００２９】
上述したことは、本発明の原理を単に説明したものである。これにより、当業者は、ここに明白に記載又は示されなくとも、本発明の原理を具体化し、上記請求項の意図及び範囲内にある様々な装置を考案することが可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるDICOM-to-XML変換システムのブロック図を説明する。
【図２】  本発明によるDICOM-to-XML変換システムの例示的な構成要素の構成図を説明する。
【図３】  DICOMオブジェクトを本発明によるXML表現に変換する例示的な流れ図を示す。
【図４Ａ】  生のXML書式設定された情報をDICOM固有のDTD及びスキーマに一致するXML書式に変換する例示的なXSLTスタイルシートを説明する。
【図４Ｂ】  生のXML書式設定された情報をDICOM固有のDTD及びスキーマに一致するXML書式に変換する例示的なXSLTスタイルシートを説明する。
【図４Ｃ】  生のXML書式設定された情報をDICOM固有のDTD及びスキーマに一致するXML書式に変換する例示的なXSLTスタイルシートを説明する。