(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データのフレームを収集するための画像収集サブシステム（２、４、６）と、収集した前記画像データのフレームを記憶するためのメモリ（１６）と、収集した前記画像データのフレームに由来する画像を表示させるための表示サブシステム（１８）と、収集した前記画像データのフレームのうちの１つを選択するためのユーザ操作可能な第１の入力デバイス（２２）と、多数のデータ圧縮レベルのうちの１つを選択するためのユーザ操作可能な第２の入力デバイス（３２）と、選択した前記フレーム内の画像データを選択した前記データ圧縮レベルの関数として圧縮させ圧縮画像データからなるフレームを作成しているデータ圧縮器（３６、３８）と、圧縮画像データからなる前記フレームを表示するように前記表示デバイスを制御するための表示プロセッサ（１４）と、を含み、
前記ユーザ操作可能な入力デバイスが回転ダイヤルを含み、
前記回転ダイヤルが、その各々が異なるデータ圧縮レベルに対応した多数の離散的回転位置を有しており、
前記異なるデータ圧縮レベルが一定量の増分で上昇しており、
前記データ圧縮器は、前記回転ダイヤルをある方向に回すと適用する圧縮レベルを上昇させ、かつ前記回転ダイヤルを前記方向と反対方向に回すと適用する圧縮レベルを低下させている、イメージング・システム。
【請求項２】
ハードディスク（２１）と、圧縮画像データからなる前記フレームの前記ハードディスク上への記憶を作動させるためのユーザ操作可能な第３の入力デバイス（２２）と、をさらに含む請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項３】
ネットワーク用ポート（２４）と、圧縮画像データからなる前記フレームの前記ネットワーク用ポートへの送信を作動させるためのユーザ操作可能な第３の入力デバイス（２２）と、をさらに含む請求項１に記載のイメージング・システム。
【請求項４】
画像データのフレームを収集するための画像収集サブシステム（２、４、６）と、収集した前記画像データのフレームを記憶するためのメモリ（１６）と、収集した前記画像データのフレームに由来する画像を表示するための表示サブシステム（１８）と、収集した前記画像データのフレームのうちの１つを選択するためのユーザ操作可能な第１の入力デバイス（２２）と、多数のデータ圧縮レベルのうちの１つを選択するためのユーザ操作可能な第２の入力デバイス（３２）と、コンピュータ（２０）であって、選択した前記フレーム内の画像データを選択した前記データ圧縮レベルの関数として圧縮させ圧縮画像データからなるフレームを作成すること、圧縮画像データからなる前記フレームを表示するように前記表示サブシステムを制御すること、を行うようにプログラムされているコンピュータ（２０）と、を含み、
前記回転ダイヤルはその各々が異なるデータ圧縮レベルに対応した多数の離散的回転位置を有しており、
前記異なるデータ圧縮レベルが一定量の増分で上昇しており、
前記データ圧縮器は、前記回転ダイヤルをある方向に回すと適用する圧縮レベルを上昇させ、かつ前記回転ダイヤルを前記方向と反対方向に回すと適用する圧縮レベルを低下させている、イメージング・システム。
【請求項５】
前記画像収集サブシステムが超音波トランスジューサ素子からなるアレイ（２）を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載のイメージング・システム。
【請求項６】
画像データからなる第１及び第２のフレームのそれぞれに由来する第１及び第２の画像を連続して表示させるための表示サブシステム（１８）と、データ圧縮レベルを設定するための回転ダイヤル（３２）と、前記第１のフレーム内の画像データを設定した前記データ圧縮レベルの関数として圧縮し画像データの前記第２のフレームを作成しているデータ圧縮器（３６、３８）と、を含み、
前記回転ダイヤルはその各々が異なるデータ圧縮レベルに対応した多数の離散的回転位置を有しており、
前記異なるデータ圧縮レベルが一定量の増分で上昇しており、
前記データ圧縮器は、前記回転ダイヤルをある方向に回すと適用する圧縮レベルを上昇させ、かつ前記回転ダイヤルを前記方向と反対方向に回すと適用する圧縮レベルを低下させている、イメージング・システム。
【請求項７】
画像を連続して表示させるための表示サブシステム（１８）と、データ圧縮レベルを設定するための回転ダイヤル（３２）と、コンピュータ（２０）であって、前記回転ダイヤルを操作して前記データ圧縮レベルを設定する前に、画像データからなる第１のフレームに由来する第１の画像を表示するように前記表示サブシステムを制御すること、前記第１のフレーム内の画像データを設定した前記データ圧縮レベルの関数として圧縮させ圧縮画像データからなる第２のフレームを作成すること、画像データからなる前記第２のフレームに由来する第２の画像を表示するように前記表示デバイスを制御すること、を行うようにプログラムされているコンピュータ（２０）と、を含み、
前記回転ダイヤルはその各々が異なるデータ圧縮レベルに対応した多数の離散的回転位置を有しており、
前記異なるデータ圧縮レベルが一定量の増分で上昇しており、
前記データ圧縮器は、前記回転ダイヤルをある方向に回すと適用する圧縮レベルを上昇させ、かつ前記回転ダイヤルを前記方向と反対方向に回すと適用する圧縮レベルを低下させている、むイメージング・システム。
【請求項８】
前記回転ダイヤルはその各々が異なるデータ圧縮レベルに対応した多数の離散的回転位置を有している、請求項７に記載のイメージング・システム。
【請求項９】
前記データ圧縮器が不可逆的圧縮技法を利用している、請求項１乃至８のいずれかに記載のイメージング・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、全般的には、イメージング・システムに関する。本発明は、詳細には、メモリ内（このメモリはイメージング・システムに組み込んだものか、イメージング・システムに接続させたものかを問わない）にディジタル画像を記憶することに関する。ディジタル式イメージング・システムを含め本発明の分野は広いものであるが、本発明の好ましい実施形態は医学的診断で使用される超音波イメージング・システムに関連させて開示することにする。しかしこれは、本発明には別のタイプの超音波イメージャ並びに超音波イメージャ以外のディジタル式イメージャでの用途もあることを理解した上でのことである。
【０００２】
【本発明の背景】
従来の超音波イメージャでは、ある走査面で集束させた超音波ビームを走査し、各送信ビームごとに、走査面内のそれぞれの走査線に沿って反射される超音波エネルギーを検出することにより、生体組織の２次元画像を生成している。超音波エネルギーを一点に集束させて送信し、次いで反射エネルギーを時間を追って受信することにより、単一の走査線（または、狭い範囲に限局された走査線群）が収集される。Ｂモード超音波画像は、複数の画像走査線から構成されている。ある画素の表示画面上での輝度は、走査中の生体組織から反射されるエコーの強度に基づく。受信ビーム形成器チャネルの出力はコヒーレント加算され、走査対象の各サンプル・ボリュームに対するそれぞれの画素強度値が形成される。これらの画素強度値は、対数圧縮し走査変換した後、走査した解剖構造のＢモード画像として表示させる。
【０００３】
超音波プローブを身体のある部位の上で掃引させると、一連の画像フレーム（検査している身体と交差している間隔を空けたスライスに対応する）をモニタ上に表示することができる。あるタイプの超音波イメージング・システムでは、最新の画像からなる１つの長いシーケンスが、シネ・メモリ内に記憶され、先入れ先出し法に従って絶えず自動的に更新される。このシネ・メモリは、ユーザに対してリアルタイムで表示させる画像データを取り込みながらバックグラウンドで動作している循環画像バッファのようなものである。シネ・メモリは、ホストコンピュータを介して画像をディジタル・アーカイブ・デバイスに転送するためのバッファの役割を果たす。ユーザが（オペレータ・インタフェースによる適切なデバイスの操作により）システムを静止させた場合、ユーザはシネ・メモリに以前に取り込んだ画像データを観察することができる。シネ・メモリに記憶させた画像ループは、オペレータ・インタフェースに組み込んだトラックボール制御を介して表示モニタ上で検討することができ、またハードディスク上に記憶させるために画像ループのあるセクションを選択することができる。任意の収集画像または投射画像は、システムのハードディスク上に内部記憶させることやディスク駆動装置に挿入した光磁気ディスク（ＭＯＤ）上に記憶させることができる。
【０００４】
画像を内部で記憶する以外に、最近のイメージング・システムでは、通信ネットワークを介して様々なタイプのリモート・デバイス（例えば、記憶デバイス）に画像を転送できることが必要である。正しく画像転送させるには、イメージャの関連するネットワーク機能が送信先のリモート・デバイスのネットワーク機能と互換性があることが必要である。詳細には、イメージャは送信するデータを、送信先のリモート・デバイスが取り扱える形式で配置する必要がある。上記のことを達成しようとする試みの１つとして、関連するネットワーク機能に対する適合要件を指定しているＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）標準の採用がある。ＤＩＣＯＭ標準は、プリンタ、ワークステーション、収集モジュール（超音波イメージング・システムなど）及びファイル・サーバの間で医用ディジタル画像を伝達する際に使用することを目的としている。この収集モジュールは、データをＤＩＣＯＭ標準に適合した形式で転送するようにプログラムされており、一方受信デバイスはこれら同じＤＩＣＯＭ標準に準拠するように形式設定されたデータを受信するようにプログラムされている。
【０００５】
ＤＩＣＯＭシステムは、例えば、Ｘ線撮影、コンピュータ断層撮影、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングなど様々なタイプのディジタル画像の通信を容易にするように設計されている。ＤＩＣＯＭ動作はすべて、イメージャに組み込まれたホストコンピュータ上で動作するアプリケーション・ソフトウェアにより、待ち行列方式（ｑｕｅｕｅｄ  ｍａｎｎｅｒ）で処理される。あるタイプの超音波イメージャでは、ユーザは、ＬＡＮを介してＤＩＣＯＭ機能を有するリモート・デバイスにＤＩＣＯＭ形式で送信しようとする任意の画像をシネ・メモリ内で選択することができる。この超音波イメージング・システムのホストコンピュータはＤＩＣＯＭのシステム・ソフトウェアによりプログラムし、このソフトウェアによりホストコンピュータのハードディスクやＬＡＮを介したシネ・メモリからリモートＤＩＣＯＭデバイスへの画像フレームの伝送が容易となる。
【０００６】
従来の超音波イメージャでは、ユーザ構成に応じて、自動モードまたは手動モードのいずれかにより画像を記憶デバイスに送ることができる。自動モードの構成では、画像を取り込んでハードディスク上に記憶させるためにコンソールのキーを用いている。この要求は、ＤＩＣＯＭ待ち行列マネージャ内（ソフトウェアで実現させることが好ましい）で待機させ、待ち行列マネージャは送信先のリモート記憶デバイスとの結合を要求する。リモート記憶デバイスとの結合がオープンされた後、待ち行列マネージャは、ユーザの関与なしに画像をリモート記憶デバイスに「プッシュ（ｐｕｓｈ）」する（送りつける）。この転送は、走査その他のオペレータによる作業の継続中にバックグラウンドで実行される。手動モードでは、取り込んだ画像は検査実施中にハードディスク上またはＭＯＤ上にアーカイブされる。検査が終了すると、画像に対してアーカイブ・メニューを用いてタグを付け、そのイメージャ上に構成させてあるネットワーク・デバイスのうちの任意のデバイスに待機させる。この画像は、走査その他のオペレータによる作業の継続中にバックグラウンドで順次送信される。
【０００７】
医用工業における目下の問題点の１つは、記憶を要するディジタル画像データが大量であり、膨大な記憶容量を必要とすることである。例えば、１つの超音波イメージング装置が作成した画像はすべて決まったサイズ（モノクロ画像フレームでは約３８５キロバイト、カラー画像では約１メガバイト）である。保存するディジタル画像の数が増加するに連れて、必要となるハードディスク記憶空間の容量も増大する。ハードディスク記憶空間の大きさが増大するとこれに応じて運用コストも増加するため、病院やクリニックは使用するハードディスク記憶空間の大きさを減らす方法を模索している。
【０００８】
上述の問題に対する解決策の１つがデータ圧縮である。データ圧縮では、必要とする記憶空間が通常より少なくて済むような形式でデータを格納するための技法が不可欠である。データを圧縮すること（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｎｇ）は、データを詰め込むこと（ｐａｃｋｉｎｇ）と同じである。データ圧縮技法には様々なものがある。
【０００９】
可逆的圧縮（ｌｏｓｓｌｅｓｓ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）とは、データの損失を伴わないデータ圧縮技法のことをいう。大多数のタイプのデータでは、可逆的圧縮技法により必要とする記憶空間を約５０％減らすことができる、すなわち、可逆的圧縮技法は最大でほぼ２：１の圧縮比を達成している。さらに大きな圧縮をするには、不可逆的圧縮技法を使用する必要がある。
【００１０】
不可逆的圧縮（ｌｏｓｓｙ  ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）とはデータのある量の損失を伴うデータ圧縮技法のことをいう。不可逆的圧縮テクノロジーでは、冗長な情報や不要な情報を除去しようと試みる。不可逆的圧縮に耐えられるのは、特定のタイプのデータ（例えば、グラフィックス、音声及び映像）のみである。不可逆的データ圧縮技法の周知の１つは、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐの略）である。ＪＰＥＧはカラー画像に対する不可逆的圧縮技法の１つである。ＪＰＥＧによりファイルの大きさを、通常の約５％まで小さくする（すなわち、最大２０：１の圧縮比を達成する）ことができるが、元データのある部分は圧縮により失われる。これにより生じる画像の劣化は医用診断イメージングの状況では好ましくないことがある。
【００１１】
しかし、不可逆的技法を使用して、診断品質を依然として維持させながら最大で２０：１の圧縮比で画像を圧縮することができる。診断品質の維持に関しては、画像によって圧縮比が様々となることに留意すべきである。例えば、その画像がほとんど黒である場合は、複数の色相をもつより複雑な画像を有する画像と比べてより大きな圧縮比に対応できる。ここで、画像のすべてが同じ圧縮比となるものではないことは明白である。「診断品質」という用語は、本明細書で使用する場合、対象の医学的状態を診断する際に担当医が信頼して使用することができる程度に十分なディテールをその画像が有していることを意味する。
【００１２】
研究によれば、この不可逆的圧縮により、ある程度の圧縮比までで、臨床診断での使用を受容できる画像が提供されることが示されている。しかし、受容可能な圧縮比は画像によって異なる。こうした場合では、ＰＡＣＳ（ｐｉｃｔｕｒｅａｒｃｈｉｖｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ：医用画像管理システム）やその他の受信デバイスは、要求する許容圧縮比が異なる様々なメーカによる様々な画像を受け取ることになるため、不可逆的圧縮を自動的に実行することは極めて困難となる。さらに、診断品質の維持の観点からすると、この圧縮比は画像によって様々となる。例えば、その画像がほとんど黒である場合は、複数の色相を有する画像と比べてより大きな圧縮比に対応できる。したがって、診断品質に関して受容可能なレベルを維持するために必要な圧縮比はすべての画像で同じではない。
【００１３】
したがって、ディジタル画像に対する画像単位での不可逆的圧縮を提供するための方法及び装置が必要とされる。
【特許文献１】
米国特許第６５２９６３１号
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ディジタル画像に対する画像単位での不可逆的圧縮を提供するための方法及び装置である。本発明の好ましい実施形態によれば、システムのユーザは静止させた（ｆｒｏｚｅｎ）画像フレームに適用する圧縮の程度（すなわち、圧縮レベル）を手動で変更し、得られた各圧縮画像を表示モニタ上で観察し、かつ関心領域で十分な診断品質をもつ画像が依然として得られているような最大の圧縮レベルを決定することができる。
【００１５】
本発明の考えは、画像を内装メモリ内に格納するか、外装メモリに格納するために画像を伝送しているような任意のイメージング・デバイスに適用することができる。詳細には、本発明は、超音波スキャナ、コンピュータ支援型断層スキャナ、磁気共鳴イメージャ、などの医用診断イメージング・デバイスに対する用途がある。本発明の好ましい実施形態では、画像フレーム内の画像データは、システムのユーザが選択した圧縮レベルすなわち圧縮比を使用して、メモリに格納する前に可逆的圧縮を受ける。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態によれば、そのイメージング・システム上にはオペレータ入力デバイスを設け、これによりユーザは各圧縮画像を観察しながら圧縮レベルすなわち圧縮比を手動で変更することが可能となる。この圧縮レベルすなわち圧縮比は、ダイヤルの回転による、キーボード上のキー操作による、較正された摺動機構の並進による、グラフィカル・ユーザ・インタフェースの仮想キー（すなわち、ソフトキー）やその他適当な任意のオペレータ入力デバイスとの対話による、などにより設定が可能である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の一形態による方法は、以下のステップを含む。超音波イメージング・システムにより検査を実施する間に、システムのユーザは、患者の解剖学的構造の一部分の表面を覆うように手持ち式（ｈａｎｄ−ｈｅｌｄ）超音波プローブを移動させることにより患者に対する走査を実施する。ユーザが関心対象画像を発見すると、次いでユーザは、画像静止機能を作動させる入力デバイスを操作する。画像静止機能の作動に応答して、イメージング・システムの表示モニタ上で画像が静止する。典型的には、静止させた画像に対応する画像データからなるフレームが（一連の先行する画像フレームと共に）シネ・メモリに格納される。
【００１８】
関心対象画像を静止させた後で、ユーザは、可変圧縮入力デバイスを操作することにより当該画像の画像データに対する圧縮を開始させることができる。圧縮レベルを調整すると、調整したその圧縮レベルを有する新たな画像が画面上に自動的に表示される。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態によれば、静止させた元の画像に対応する画像データからなるフレームは、常に非圧縮形式でメモリ内に保持される。この点は、圧縮が不可逆的であると、ユーザが圧縮レベルすなわち圧縮比を下げられるようにするには元の画像を保持しておく必要があるため重要となる。新たな圧縮画像の各々は、非圧縮画像データからなる元のフレームにそれぞれの圧縮レベルを適用することにより得られる。最新の圧縮画像のみが一時的にシネ・メモリ内に格納されて表示され、次の最新圧縮画像ができるとその時点でシネ・メモリは上書きされる。
【００２０】
スキャナが圧縮レベルを調整するための信号をユーザ入力デバイスから受け取ると、調整した新たな画像フレームが画面上にリアルタイムで表示される。次いでユーザは、臨床上受容可能な診断品質を依然として有する画像が決定された時点で、この圧縮の調整を中止することができる。システムのユーザが観察している圧縮画像が記憶させるのに受容可能なものであると判定したら、次いでユーザは画像保存機能を作動させる入力デバイスを操作する。画像保存機能の作動に応答して、静止させた画像の圧縮した方の画像をシネ・メモリから取り込み、送信先の記憶デバイス内に格納する。この送信先の記憶デバイスはイメージング・システムのハードディスク、イメージング・システムとネットワークを介して接続した記憶デバイス、またはその他任意の記憶デバイスである。したがって、ユーザが適当な圧縮レベルを選択した後、次いでユーザはその画像を保存することができる。本方法では、記憶するデータの量は各画像ごとに違ってくる。これら全体の結果、診断品質を保持しながらディスク記憶空間が節約されることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、本明細書で開示するユーザ選択可能な可変データ圧縮機能を備えるようにようにプログラムすることができる従来のコンピュータ式超音波イメージング・システムを図示したものである。図１に示したタイプのイメージング・システムは、各ピクセルの強度が対応するサンプル・ボリュームから反射されるエコーの振幅の関数であるような組織及び／または血流の２次元画像をイメージャにより生成させるＢモードを有する。信号処理の基本チェーンは以下の通りである。
【００２２】
超音波トランスジューサのアレイ２は、ビーム形成器４内の送信器により起動を受け、走査線に沿った点またはゾーンに集束させた音響バーストを送信している。反射したＲＦ信号はトランスジューサ素子により検出され、次いでビーム形成器４内の受信器により受信ビームを形成させるように動的に集束させる。各走査線に対する受信ビーム形成器の出力データ（Ｉ／ＱまたはＲＦ）は、Ｂモード処理チェーン６を通過させる。このＢモード処理チェーン６は、復調、フィルタ処理、包絡線検出、対数圧縮及びエッジ強調を含むことが好ましい。
【００２３】
その走査の幾何学構成に応じて、最大で数百個の受信ベクトルを使用して単一の音響画像フレームを形成させることができる。ある音響フレームから次の音響フレームへの時間的移行を円滑にするため、何らかの音響フレーム平均化８を走査変換前に実行させることがある。一般に、対数圧縮した表示データは、映像表示させるために走査変換器１０によってＸ−Ｙフォーマットに変換する。幾つかのシステムでは、フレーム平均化を、走査変換前の音響フレームに対してではなく、Ｘ−Ｙデータに対して実行することがある（破線のブロック１２で示す）。また、ときには、所与の映像表示フレームレートを得るために音響フレームの間に複写映像フレームを挿入することがある。走査変換したフレームは、グレイスケール・マッピングを用いて映像データのマッピングを行う映像プロセッサ１４に送られる。次いで、グレイスケールとした画像フレームは映像モニタ１８に送られ表示される。
【００２４】
システムの制御では、オペレータ・インタフェース２２を介してオペレータ入力を受け入れ、これに対して様々なサブシステムの制御をしているホストコンピュータ２０に制御を集中させている。（図１では、画像データの転送経路のみを示している。）オペレータ・インタフェースは、キーボード、トラックボール、多数のプッシュボタン、並びにスライド式ノブや回転式ノブなどその他の入力デバイスを備えている。
【００２５】
イメージングの間に、最新の画像からなる１つの長いシーケンスがシネ・メモリ１６内に記憶されると共に、絶えず自動的に更新される。幾つかのシステムは、Ｒ−θ音響画像（このデータ経路を図１の破線で示す）を保存するように設計されており、また別のシステムではＸ−Ｙビデオ画像を保存している。シネ・メモリ１６内に記憶させる画像ループは、トラックボール制御を介して検討することができ、また、ハードディスクに記憶させるために画像ループのあるセクションを選択することができる。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態によれば、そのホストコンピュータ２０は、システムオペレータに対して静止フレームの画像データの様々に変更可能なレベルまでの圧縮を可能にしている可変圧縮機能を備えるようにプログラムされている。詳細には、この可変圧縮ソフトウェアは、画像データからなる静止フレームに適用する圧縮量をシステムオペレータが入力した圧縮設定値の関数として変更する。
【００２７】
本発明の好ましい実施の一形態による方法は以下のステップを含む。超音波イメージング・システムにより検査を実施する間に、システムオペレータは、患者の解剖学的構造の一部分の表面を覆うように手持ち式超音波プローブ２を移動させることにより患者に対する走査を実施する。ユーザが関心対象画像を発見すると、次いでユーザは、オペレータ・インタフェース２２上で画像静止機能を作動させている入力デバイス（例えばいわゆる、静止ボタン）を操作する。この静止用入力デバイスは、システムオペレータが押下する物理的ボタンとしたり、システムオペレータがクリックするグラフィカル・ユーザ・インタフェース上の仮想ボタンとすることができる。画像静止機能の作動に応答して、表示モニタ１８上で画像が静止する。典型的には、静止させた画像に対応する画像データからなるフレームが（一連の先行する画像フレームと共に）シネ・メモリ１６内に格納される。
【００２８】
関心対象画像を静止させた後、ユーザは、可変圧縮入力ダイヤルを時計回りに回すことにより当該画像の画像データに対する圧縮を開始することができる。この可変圧縮ダイヤルはオペレータ・インタフェース２２の一部である。圧縮ダイヤルをクリックさせるごとに、各クリックによりその圧縮レベルが階段状に増加した新たな画像が画面上にリアルタイムで表示される。ダイヤルを時計回り方向でクリックさせるごとに、ある事前定義の量（例えば、１％）だけ圧縮比が上昇する。ダイヤルを逆時計回り方向でクリックさせるごとに、同じ事前定義の量だけ圧縮比が低下する。ダイヤルを一方の方向またはもう一方の方向に回すと、これにより圧縮レベルが調整され、調整したその圧縮レベルを有する新たな画像が画面に自動的に表示される。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態によれば、静止させた元の画像に対応する画像データからなるフレームは、常に非圧縮形式でシネ・メモリ１６内に保持される。この点は、圧縮が不可逆的であると、ユーザが圧縮レベルすなわち圧縮比を下げられるようにするには元の画像を保持しておく必要があるため重要となる。新たな圧縮画像の各々は、ホストコンピュータ２０によりシネ・メモリから取り出した非圧縮画像データからなる元のフレームにそれぞれの圧縮レベルを適用させることにより得られる。データを圧縮した後、ホストコンピュータ２０により、この圧縮画像はモニタ１８上に表示させるためにシネ・メモリ１６に戻される。最新の圧縮画像のみが一時的にシネ・メモリ１６内に格納され、次の最新圧縮画像ができるとその時点でシネ・メモリは上書きされる。
【００３０】
ホストコンピュータ２０が圧縮レベルを調整するための信号をオペレータ・インタフェース２２から受け取ると、調整した新たな画像フレームが画面上にリアルタイムで表示される。次いでシステムオペレータは、臨床上受容可能な診断品質を依然として有する画像が決定された時点で、この圧縮の調整を中止することができる。システムオペレータは観察している圧縮画像が記憶させるのに受容可能なものであると判定したら、次いで（オペレータ・インタフェース２２上の）入力デバイスを操作し圧縮画像を恒久的に取り込む。
【００３１】
図２について説明すると、システムオペレータが圧縮画像をイメージング・システムのハードディスク２１に保存することを希望する場合、オペレータは画像保存機能を作動させる。この場合も、画像保存用入力デバイスは、システムオペレータが押下する物理的ボタンか、システムオペレータがクリックするグラフィカル・ユーザ・インタフェース上の仮想ボタンのいずれかとすることができる。画像保存機能の作動に応答して、静止させた画像の圧縮した方の画像がシネ・メモリ２１から取り込まれ、ハードディスク２１上に格納される。したがって、ユーザが適当な圧縮レベルを選択した後、次いで静止させた画像を選択したレベルまで圧縮させて保存することができる。本方法では、記憶するデータの量は各画像ごとに違ってくる。これら全体の結果、診断品質を保持しながらハードディスク記憶空間が節約されることになる。
【００３２】
別法として、システムオペレータは圧縮画像をネットワークを介してＤＩＣＯＭに準拠したリモート記憶デバイスに送信することを希望することがある。図２は、全体として、送信ネットワーク接続２４を介して圧縮形式で画像を出力するようにプログラムしたイメージング・システムと、受信ネットワーク接続２６を介してイメージング・システムから画像を受信しているリモート記憶デバイス３０と、送信ネットワーク接続２４を受信ネットワーク接続２６に接続させるためのネットワーク２８と、を備える簡略なシステムを表している。ネットワーク２８は、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、企業内イントラネット、インターネット、並びにゲートウェイを介してネットワークを相互接続させたシステムを含むその他任意のネットワーク・システムを含むことができる。ネットワーク接続のそれぞれは、ネットワーク用ポートと、適当なネットワーク・プロトコルに従ってデータを形式設定するための適当なネットワーク用ソフトウェアと、を含んでいる。図２に示す例では、その送信デバイスは、ＤＩＣＯＭ要件に適合したリモート記憶デバイスと通信をする組み込み機能を有する超音波イメージング・システム（スキャナ）であり、また、そのネットワーク２８は多様なタイプのデバイス（図示せず）を接続させているローカル・エリア・ネットワークである。例えば、ネットワーク２８は、追加の記憶デバイス、印刷デバイス及び様々な様式のイメージャに接続させることもできる。本明細書で使用する場合、「記憶デバイス」という用語は、観察ステーションを備えたＰＡＣＳ（医用画像管理システム）を含むが、これに限定するものではない。図２で部分的に示した超音波イメージング・システムは、図１においてより全体を示したのと同じタイプのものであり、機能が同じ構成要素は同じ参照番号により表現してある。
【００３３】
リモート記憶デバイスへのＤＩＣＯＭ画像転送を達成するためには、超音波イメージング・システムは当該記憶デバイスとの通信に先立ってその記憶デバイスの構成を知る必要がある。送信先のリモート記憶デバイスのための構成データは、典型的には、ソフトウェアのインストールの間にフィールド・エンジニアにより超音波イメージャに入力されるが、ＤＩＣＯＭ準拠のリモート・デバイスでは任意の時点で構成させることができる。イメージャが、ある具体的なリモート記憶デバイスにデータを伝送させる命令をオペレータ・インタフェースを介してシステムオペレータから受け取ると、そのイメージャのソフトウェアは、イメージング・システムのメモリに格納されたその記憶デバイス向けの構成データに基づいて、転送しようとする画像データを送信先のリモート記憶デバイスが要求するＤＩＣＯＭ形式に変換する。イメージャはさらに、ネットワークを介して送信先のリモート記憶デバイスに対して結合をオープンさせるように、すなわち、イメージャを送信先のリモート記憶デバイスに接続するようにとの要求を送る。リモート記憶デバイスが肯定応答した場合は、次いで、イメージャとリモート記憶デバイスはどちらのデバイスがサーバ役を果たしどちらがクライアント役を果たすかで合意する。超音波イメージャはさらに、リモート記憶デバイスが受け入れられるエンコード・シンタックスから適当なシンタックスを選択する。その他の通信パラメータについても協議される。ＤＩＣＯＭ通信プロトコルが決着した後、結合がオープンされ、またイメージャはＤＩＣＯＭ形式の画像ファイル（オブジェクト）をネットワーク経由でリモート記憶デバイスに送信しようと試みる。この転送は、走査その他のオペレータによる作業の継続中にバックグラウンドで実行される。各画像ファイルは、単にオペレータが入力した送信要求に応答して転送される。
【００３４】
本発明の好ましい実施の一形態によれば、超音波イメージング・システムのホストコンピュータは、ディジタル画像データからなる静止フレームをシネ・メモリから抽出し、この画像フレームを不可逆的圧縮技法を使用して圧縮し、次いでこの圧縮した画像をイメージング・システムのハードディスク上に記憶させる機能を備えるようにプログラムされている。超音波イメージャのうちこの処理に関連する部分を、全体として図３に示す。初めに、図３に示すブロック３２、３４及び３６は、ホストコンピュータ（図１の２０）内のソフトウェアとして実現することが好ましい、ただし、必須ではない。
【００３５】
本発明のこの好ましい実施形態によれば、このオペレータ・インタフェースは、システムオペレータが各圧縮画像を観察しながら圧縮レベルすなわち圧縮比を手動で変更することを可能にする可変圧縮ダイヤル３２を備えている。このダイヤルは、連続するクリック位置を通過するように等角度の増分で回転可能であることが好ましい。例えば、ユーザがダイヤルを時計回り方向に回した各クリック箇所において、静止させた画像データのフレームに対する圧縮は階段状に増大する。静止させた画像の圧縮させた各画像は画面１８上に表示される。ユーザが画像を圧縮し過ぎた場合は、次いでユーザはダイヤルを逆時計回りに回し、これにより圧縮レベルを等しい減分で低下させる。別法として、圧縮レベルすなわち圧縮比は、キーボード上のキー操作による、較正された摺動機構の並進による、グラフィカル・ユーザ・インタフェースの仮想キー（すなわち、ソフトキー）やその他適当な任意のユーザ入力デバイスとの対話による、などにより設定が可能である。
【００３６】
図３に示すシステムでは、オペレータ・インタフェースを介して入力されたコマンドは、回転式の可変圧縮ダイヤル３２を介して入力されるクリックを含め、制御プラットフォーム３４により処理される。回転ダイヤルがクリックされるごとに、制御プラットフォーム３４は制御信号を可変圧縮マネージャ３６に送る。この制御信号は、ダイヤルの回転方向を示すための、すなわち、時計回りであるか逆時計回りであるかを示すための符号ビットを含む。制御プラットフォーム３４はさらに、画像が静止となった際に可変圧縮マネージャ３６に助言をする。この可変圧縮マネージャ３６は、画像の静止に続く時計回り及び逆時計回り方向でのクリック数をカウントすることにより回転ダイヤルの回転位置を監視している。ダイヤルの位置は、画像を静止させたときに、可変圧縮マネージャ３６内でゼロに設定される。
【００３７】
可変圧縮マネージャ３６は、回転ダイヤルの新たな回転位置の各々を圧縮レベルの値に変換し、この値がデータ圧縮ソフトウェア・モジュール３８に入力される。回転ダイヤルを新たな回転位置までクリックさせるごとに、可変圧縮マネージャ３６はその静止フレームの非圧縮画像データをシネ・メモリ１６からデータ圧縮ソフトウェア・モジュール３８に転送させる手配をする。次いで、データ圧縮ソフトウェアはこの静止フレームを、可変圧縮マネージャから受け取った圧縮レベルの値が示す圧縮レベルまで圧縮させる。次いで、この圧縮画像はシネ・メモリ内に格納され、直前の任意の圧縮フレームに上書きされる。この新たな圧縮フレームはさらに、映像プロセッサ１４に送られモニタ１８上に表示される。
【００３８】
この好ましい実施形態によれば、データ圧縮ソフトウェアは、各圧縮レベルごとに、不可逆的圧縮を使用して、工場決定による対応した量だけ静止フレームのコピーに対して圧縮を行う。この工場決定の量は任意とすることができるが、圧縮レベルの階段状の増加及び減少は、各クリックに対して等しい大きさとすることが好ましい。換言すると、圧縮レベルを１％の増分または減分で変更しようとする場合、各クリックは１％の変更を意味することになる。したがって、ユーザがダイヤルを時計回りに回して５回クリックさせると、５％圧縮が適用される。次に（直前の時計回り方向への５回クリックの後に）ユーザがダイヤルを逆時計回りに回して１回クリックさせると、４％圧縮を適用した新たな画像が表示される。シネ・メモリ内には、静止させた元の画像に対する最大で２つのバージョン（元の画像と最新の画像（すなわち、新たに圧縮した画像））だけあればよい。ユーザが、関心領域に対する診断品質が依然として表示されていながら静止させた画像を最大量まで圧縮させたと思うまで、ユーザはダイヤルを時計回りに回し続ける。満足のゆく診断品質を伴いながら適当な圧縮に達した時点で、ユーザはその圧縮画像をハードディスク２１上に保存することができる。
【００３９】
この好ましい実施形態では、ＪＰＥＧデータ圧縮技法が使用される。ＪＰＥＧファイルは特殊なハードウェアまたはソフトウェアによりデコードすることができる。ＪＰＥＧでは、各フレームの全体ではなく、あるフレームから別のフレームへの変化のみを保存することにより高い圧縮率を達成している。次いで、画像情報は離散コサイン変換（ＤＣＴ）と呼ぶ技法を用いてエンコードされる。ＤＣＴは、波形データをコサインの重み付き総和として表すための技法である。ＤＣＴは、データ圧縮のためによく利用される。ＪＰＥＧデータ圧縮テクノロジーは幾つかのＤＣＴ係数を概算することによりデータ量を減らしており、その結果データの一部が除去されるために不可逆的圧縮となる。しかし、本発明により、ユーザは、依然として十分な診断品質を有する画像を作成させるようなデータの最大損失を選択することができる。
【００４０】
本発明について好ましい実施形態に関連させて記載してきたが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、また等価物によりその構成要素を代替できることを理解できよう。さらに、本発明の本質的範囲を逸脱することなくある具体的な状況を本発明の教示に適応させるような多くの修正が可能である。したがって、本発明は、本発明を実施するように企図した最適モードとして開示した具体的な実施形態に限定するように意図したものではなく、本発明は、本特許請求の範囲に属するすべての実施形態を含むように意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるユーザ選択可能な可変圧縮機能を有するようにプログラムすることができるタイプの従来の超音波イメージング・システムのブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施の一形態によるユーザ選択可能な可変圧縮機能を備えると共にＤＩＣＯＭネットワークと接続させた超音波イメージング・システムのブロック図である。
【図３】図１の超音波イメージング・システムに関するより詳細なブロック図である。
【符号の説明】
２  超音波トランスジューサ・アレイ
４  ビーム形成器
６  Ｂモード処理チェーン
８  音響フレーム平均化
１０  走査変換器
１４  映像プロセッサ
１６  シネ・メモリ
１８  映像モニタ
２０  ホストコンピュータ
２１  ハードディスク
２２  オペレータ・インタフェース
２４  送信ネットワーク接続
２６  受信ネットワーク接続
２８  ネットワーク
３０  リモート記憶デバイス
３２  可変圧縮ダイヤル
３４  制御プラットフォーム
３６  可変圧縮マネージャ
３８  データ圧縮ソフトウェア・モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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