(57)【要約】【課題】眼底カメラで撮影された画像の評価のための方法および装置【解決手段】保存されている比較用画像からの、および／または複数の比較用画像の評価により得られた標準画像からの偏差測定および／または保存されている比較用画像により、および／または複数の比較用画像の評価により得られた標準画像により類似性分析が行われるという方法および装置。【特許請求の範囲】
【請求項１】
保存されている比較用画像からおよび／または複数の比較用画像の評価により得られる標準画像からの偏差測定および／または
保存されている比較用画像および／または複数の比較用画像の評価により得られる標準画像により類似性分析が行われる、眼底カメラで撮影された画像の評価のための方法。
【請求項２】
抽出された特徴の平均化によって評価が行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
偏差測定、および／またはグレー値分析および／またはカラーヒストグラム分析および／または構造分析を手掛かりとして類似性分析が行われる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
血管系パラメータの抽出が行われる、先行請求項１〜３の１つに記載の方法。
【請求項５】
眼底カメラで撮影された画像の評価のための装置であって、
眼底撮影のための眼底カメラ、
撮影された眼底画像の保存のための画像記憶装置および
グレー値分析ツール
および／または
カラーヒストグラム作成ツール
および／または
構造分析ツール
をコンポーネントとする、
撮影された眼底画像の評価のための装置から成る、特に先行請求項の１つに記載の装置。
【請求項６】
保存されている比較用画像および／または複数の比較用画像の評価により得られた標準画像からの偏差測定のためのツール
および／または
保存されている比較用画像の使用下および／または複数の比較用画像の評価により得られた標準画像の使用下で行われる類似性分析のためのツール
が配備されている
請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
近年、眼科治療における画像形成法のためのデジタル画像捕捉、画像記録システムが相当な勢いで普及してきた。
【背景技術】
【０００２】
同時に、その普及に平行して、画像説明入りの医療指導教材および記録資料（“Ａｔｌａｎｔｅｎ”＝図解データ集）がデジタル形式で、一部はマルチメディア、インタラクティブ形式で公開されている。
【特許文献１】ＵＳ  ５５７９４７１
【特許文献２】ＵＳ  ５８５２８２３
【特許文献３】ＵＳ  ５９１３２０５
【特許文献４】ＵＳ  ５９１１１３９
【非特許文献１】Ｙａｍａｍｏｔｏ他、“Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｂｊｅｃｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ａｎｄ  Ｉｔｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｔｏ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ”ＩＥＩＣＥ翻訳版、ｖｏｌ．Ｅ７２、Ｎｏ．６、７７１〜７８１ページ（１９８９年６月）
【非特許文献２】Ｍ．Ｋｕｒｏｋａｗａ、“Ａｎ  Ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  Ｒｅｔｒｉｅｖｉｎｇ  Ｉｍａｇｅｓ  ｂｙ  Ｕｓｉｎｇ  ｔｈｅｉｒ  Ｐｉｃｔｏｒｉａｌ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ”、ＩＢＭ  リサーチ、日本、１９８９年９月
【非特許文献３】Ｇｕｄｉｖａｄａ，  Ｖ．Ｎ．、Ｒａｇｈａｖａｎ、Ｖ．Ｖ  ；  ｅｄｓ．、“Ｃｏｎｔｅｎｔ−ｂａｓｅｄ  ｉｍａｇｅ  ｒｅｔｒｉｅｖａｌ  ｓｙｓｔｅｍｓ”、ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ２８（９）、１８〜２２ページ（１９９５）
【非特許文献４】Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ他、“Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  Ｍａｃｕｌａｒ  Ｄｒｕｓｅｎ  ｆｒｏｍ  Ｆｕｎｄｕｓ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ  ａｎｄ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ  Ｉｍａｇｅｓ”、Ｅｙｅ（９）４８〜５５ページ、１９９５年
【非特許文献５】Ｓ．Ｆｅｍａｎ他、“Ａ  Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｅｖａｌｕａｔｅ  Ｄｉａｂｅｔｉｃ  Ｒｅｔｉｎｏｐａｔｈｙ  ｆｒｏｍ  Ｆｕｎｄｕｓ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ”、Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｖｅ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、（３６）；  １７４〜１８０ページ、１９９５年
【非特許文献６】Ｅ．Ｐｅｌｉ、Ｍ．Ｌａｈａｖ、“Ｄｒｕｓｅｎ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｆｒｏｍ  Ｆｕｎｄｕｓ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”、Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ  ９３  ；  １５７５〜１５８０ページ、１９８６年
【非特許文献７】Ｈａｎａｎ  Ｓａｍｅｔ、“Ｔｈｅ  Ｑｕａｄｔｒｅｅ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ  Ｄａｔｅ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ”、Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  Ｓｕｒｖｅｙｓ、ｖｏｌ．１６、Ｎｏ．２、１９８４年６月
【非特許文献８】Ｓ．Ｂｅｒｃｈｔｈｏｉｄ他、“Ｔｈｅ  Ｘ−Ｔｒｅｅ  ：  Ａｎ  ｉｎｄｅｘ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｄａｔａ”、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｖｅｒｙ  Ｌａｒｇｅ  Ｄａｔａｂａｓｅｓ、２８〜２９、１９９６年
【非特許文献９】Ｅ．Ｐｅｔｒａｋｉｓ、Ｃ．Ｆａｌｏｕｔｓｏｓ、“Ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ  ｓｅａｒｃｈｉｎｇ  ｉｎ  ｍｅｄｉｃａｌ  ｉｍａｇｅ  ｄａｔａｂａｓｅｓ”、ＩＥＥＥ翻訳版、Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ  ａｎｄ  Ｄａｔａ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、９（３）  ；  ４３５〜４４７ページ、１９９７年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、画像捕捉システムと図解データ集間では情報交換は直接的には行われておらず、ただ迂回経路を通じてなされているだけである。特に、図解データ集からの関連事項の選択および実例の採択は利用者に完全に委ねられる。すなわち、画像捕捉システムによる具体的状態における情報（例えば、捕捉画像そのものの種類、それを手掛かりに認識できる病理変化の分類など）が図解データ集から提供される情報の篩い分けに利用されることはない。他方、自身で記録した資料の採択および患者記録補充式情報システムによる記録画像の使用を通して図解データ集を拡充することも不可能である。このように、医師の日常活動におけるこれら情報システムの利用可能性およびそのような図解データ集の（取り扱い可能な）範囲は大きく制限される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の対象は、画像による説明入り医療情報システム（以下では“Ａｔｌａｓ”＝図解データ集）とデジタル画像捕捉、画像記録システムとを眼科治療における次の目的のために結合させることのできる方法及び装置である  ：
（ａ）画像捕捉システム利用の間、図解データ集の情報に直接アクセスできるようにする；
（ｂ）画像捕捉、画像記録システムの実状態から引き出される情報（以下では「コンテキスト情報」）を、図解データ集で用意できる情報の中から利用者の実作業にとって重要なものを選択、整理するために利用できるようにする；
（ｃ）画像捕捉、画像記録システムの利用者が用意した記録資料分だけ図解データ集の拡充ができるようにする；
（ｄ）例えば、典型的な臨床現象に一致またはそれとの離反を記録資料化するために、図解データ集からの資料記録を画像記録システムの電子媒体患者記録に取り込むことができるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
実施モデル（図）は、眼底カメラと結合した画像捕捉システムから成っているが、当画像捕捉システムは、同一コンピュータにインストールされた眼底記録図解データ（以下では網膜図解データ集）に繋がれる画像記録システム（図）と組み合わされている。画像記録システムの情報を同時に取得できる画像捕捉システムの制御用として当コンピュータに組み込まれているプログラムにより、当コンピュータまたはそれとネット接続されている遠隔コンピュータにおいて網膜図解データ集を開きコンテキスト情報を入力して検索操作を開始することができる（図）。本発明が請求するのは、このインフラストラクチャのほか、コンテキスト情報の的確な選択および不明確なケースにおける然るべき網膜図解データ集の取込検索を可能にする方法の適用もその対象になる。
【０００６】
図１は、本発明に基づく装置のモデル例を示すもので、当装置は、例えばＺｅｉｓｓ社の眼底カメラＦＦ４５０＋など眼底撮影のための眼底カメラ１から成っている。当カメラの撮像ユニット（ＣＣＤカメラ）は出力部２を有していて、そこから撮影眼底画像が、撮影画像をデジタル化して記憶装置４（画像保存装置）に保存させる評価ユニット３の方向へ伝送される。
画像は評価ユニット３により特定の構造または特徴の観点から、例えばグレー値分析およびグレー値ヒストグラムによって、カラー分析およびカラーヒストグラムによって、または特徴的構造の捕捉によって検査される。
【０００７】
比較オペレータ５は、（販売元によっては）ＣＤロームにした網膜図解データ集、またはインターネットデータバンクの形式を取る内部または外部のデータバンク６と結合していて、眼底カメラによる撮影画像を検査基準（色、グレー値、構造）に基づき、予め撮影した、または記録保存されている画像と比較する。その場合、保存記録からの別人の眼底像が対象になることも、以前に撮影した同一患者の眼底像が対象になることもある。
【０００８】
撮影画像用の比較オペレータ５には、後々比較目的に利用するため、さらに新たなデータ記憶装置を設置することができる。これは特に次の場合に有力である：
ａ）撮影された画像の特徴が画像分析によると、保存されている画像とは全く、あるいは部分的にしか一致していなくて、新しい病型の掌握のために撮影画像が保存される場合
ｂ）撮影された画像が、新たに撮影される画像との比較基礎として後に利用される場合
【０００９】
図２は下記の過程から成る本発明に基づく方法の経過を図式化したものである：
・  撮影画像と共に保存される、後に撮影画像の同定に必要な患者個別情報のインプット、
・  眼底カメラによる撮像、
・  内部または外部の保存媒体（コンピュータ、ＣＤローム、インターネット）から単一または複数の保存画像の取り込み、
・  少なくとも撮影画像について、画像分析による「コンテキスト情報」の作成、
・  保存画像の「コンテキスト情報」作成のための、同一または類似基準に基づく保存画像の分析。これは、「標準コンテキスト情報」作成のための複数の画像または画像グループについて平均値を取ることによっても行える。
・  撮影画像についての診断または分類のための、撮影画像と保存画像との「コンテキスト情報」による比較、
・  （類似画像の呼び出し）、
・  診断または分類における整理のため、比較に基づき撮影画像に付けられた「コンテキスト情報」を画像と共に保存（新規登録）、
本発明によれば、撮影された、および一部には既に疾病別に分類された眼底像に関する市販の、またはインターネットで閲覧できるデータファイル（Ｚｅｉｓｓ社の網膜図解データ集、http://www.zeiss.de/czi/de/op/zeiss/index frames.html）についても「コンテキスト情報」の分類および形成のために、画像分析することができる。
【００１０】
コンテキスト情報の構成
コンテキスト情報は下記の手順で取得される：
・  接続のカメラによって実際になされる、または画像記録から登録データとしてなされる、眼底カメラ調整（撮影モード、画像角度、露光調整）に対する評価
・  画像別に行うマニュアル注記（キーワード、診断のコード分類、特定画像ポジションに記入される注釈図式）
・  患者別情報（年齢、性別、既往症など）に対するコメント
・  画像内容の評価
ただし、最終項目については、画像内容の区別なく使用される多数の一般的方法および眼底における典型的観察対象物および変化の検出、分析のための特殊な方法も対象になる。第１種の方法として次のものが挙げられる（［１］、［２］、［３］参照）：
・  カラーヒストグラムおよびそれより導き出されるパラメータの算定
・  特定のカラー値またはグレー値の空間分布に対する評価
【００１１】
第２種の方法（特に［４］、［５］、［６］参照）には例えば次のものがある：
・  血管網の抽出および指数（例えば、大血管と小血管との長さの比、分岐度）の算出
・  眼底構造（突起、窩）の分類およびその定量化
・  算定した眼底カメラ調整幅に依存して行うことができる、病理変化（例えば、浸出液の状態、広がり、微小動脈瘤、瘢痕または新生血管）の検出および定量化
【００１２】
上記方法により、実際に選択された画像（捕捉された画像結果の場合や、または保存記録から呼び出された画像結果の場合もあり得る）について、あるいはまた実際に選択された患者について（複数の撮影におけるこれら情報の評価および組み合せによって）一連の属性データを作成することができる。それは網膜図解データ集に対する問いについて実際に関与する領域のことを十分に記述するもので、例えば次の形式を取る。
眼底撮影における想定可能な属性ベクトル
【表１】
2005528966.tif 000002
【００１３】
網膜図解データ集における検索方法
与えられた属性ベクトルについて、同一テーマ領域に属する画像を網膜図解データ集から検索し、類似性に応じて序列化する。そうすることで、利用者は多数の画像を手動検分することが可能になる。例えば、図１に基づく属性ベクトルについては、非増殖性の糖尿病性網膜症の画像はすべて用意しなければならない。そのためには、網膜図解データ集に収録されている画像すべてについて既に対応の属性が決定されていることが前提条件である。次に、与えられた属性ベクトルに対して類似度を決定し、序列式検索法（［７］、［８］）に従った分類法により該当画像数、または多数の該当項目を含む網膜図解データ集の章または下位項目を引き出すことができる。
網膜図解データ集の当該画像（または当該の章）をローディングし表示する。
【００１４】
各自作成した画像による網膜図解データ集の補充
当画像捕捉、画像記録保存システムの利用者は、自身で作成した（または画像記録から取り出した）画像を既定の章に組入れるか、または新しい章または下位項目を新設することにより、それらの画像に解説を加えて網膜図解データ集に付け足すことができる。画像が組入れられた場合、属性が自動的に作成され、画像インデックスが補充されるので、この新しい画像はそれ以降網膜図解データ集の検索対象の中に含み入れられる。
【００１５】
網膜図解データ集からの画像および解説文の取り込み
利用者は、記録資料の作成目的に、網膜図解データ集の操作機能を通じて、網膜図解データ集の選択画像を画像保存システムの患者記録に取り込むことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像捕捉システムの結合（眼底カメラ＋画像管理ＳＷ）および網膜図解データ集
【図２】本発明に基づく方法の経過の図式
【符号の説明】
【００１７】
１      眼底カメラ
２      出力部
３      評価ユニット
４      画像保存装置
５      比較オペレータ
６      データバンク
【図１】
2005528966.tif 000003
【図２】
2005528966.tif 000004
【国際調査報告】
2005528966.tif 000005
2005528966.tif 000006
2005528966.tif 000007
2005528966.tif 000008
2005528966.tif 000009
2005528966.tif 000010