(57)【要約】【課題】  被検体に関する動画像を外部装置で観察・解析処理等する場合に、作業開始までの待ち時間を短縮すること。【解決手段】  画像データ記憶部１０は、順番に収集された被検体に関する複数の投影画像のデータを記憶する。送信順序決定部１１は、収集された順番と異なる順序で複数の投影画像の送信順序を決定する。画像送信部１２は、送信順序決定部１１で決定された送信順序で複数の投影画像を外部装置２０に送信する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
順番に収集された被検体に関する複数の投影画像のデータを記憶する記憶部と、
前記順番と異なる順序で前記複数の投影画像を外部装置に送信する送信部と
を具備することを特徴とする画像送信装置。
【請求項２】
前記順序は、前記被検体の心電図情報から得られる心位相が特定期の投影画像から優先して決定されることを特徴とする請求項１記載の画像送信装置。
【請求項３】
前記順序は、前記複数の投影画像それぞれの撮影角度に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の画像送信装置。
【請求項４】
前記順序は、前記複数の投影画像を所定の撮影時間毎に間引いて決定されることを特徴とする請求項１記載の画像送信装置。
【請求項５】
前記順序は、前記複数の投影画像それぞれに対する操作情報に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の画像送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線診断装置などにより順番に収集された被検体に関する複数の投影画像のデータを外部装置に送信する画像送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に限らず、Ｃアームシステムでも、多方向から撮影した複数の投影画像から三次元画像を再構成する技術が実用化されつつある。Ｃアームシステムでは、Ｘ線管をＸ線検出器とともに１８０°程度回転させ、その間に２０フレーム／秒程度で撮影を繰り返している。例えば、検査対象が心臓であれば、２方向からの血管造影検査で得られる２つの動画像から、２フレームの画像を選択し、血管立体画像を構築する。
【０００３】
得られた動画像は、収集装置上で観察することもあるが、他のパーソナルコンピュータやワークステーション等の外部装置に転送して観察・解析等することも多い。収集装置とは異なる外部装置で作業する場合には、動画像のデータを外部装置に転送する必要がある。一般に動画像は２００フレーム程度あるため、画像転送にはかなりの時間がかかり、ユーザはすべてのフレームの転送が完了するまで待たなければならない。特に、心臓血管立体構築は、手術中に使用されることが想定されているため、待ち時間が無駄になり、結果として全体の手術時間を延ばしてしまっており問題である。
【０００４】
なお、本願に関連する公知文献としては、例えば次のようなものがある。
【特許文献１】米国特許公開公報第６０４７０８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、収集された動画像を外部装置で観察・解析処理するには、動画像のデータを外部装置に転送する必要がある。動画像はデータ量が多いため、この転送には膨大な時間を要し、全てのデータの転送が完了するまでユーザは作業を開始できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、被検体に関する動画像を外部装置で観察・解析処理等する場合に、作業開始までの待ち時間を短縮することができる画像送信装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。
【０００８】
本発明は、順番に収集された被検体に関する複数の投影画像のデータを記憶する記憶部と、前記順番と異なる順序で前記複数の投影画像を外部装置に送信する送信部とを具備することを特徴とする画像送信装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
以上本発明によれば、被検体に関する動画像を外部装置で観察・解析処理等する場合に、作業開始までの待ち時間を短縮することができる画像送信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、本発明に係る画像送信装置がＸ線診断装置に適用された場合を例に挙げて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１に示すように、Ｘ線診断装置は、Ｃアーム装置５を有する。Ｃアーム装置５は、Ｃアーム１６と、Ｃアーム１６を直交３軸に関して回転自在に支持する床置き又は天井吊り支持機構と、回転駆動源とを有する。Ｃアーム１６の一端にはＸ線管１が取り付けられる。Ｘ線制御部４は、システム制御部９の制御に従って、Ｘ線管１からＸ線を発生するために、Ｘ線管１の電極間に管電圧を印加し、またＸ線管１の陰極フィラメントに加熱電流を供給する。Ｃアーム１６の他端にはＸ線検出器２が取り付けられる。Ｘ線管１とＸ線検出器２とは天板３上の被検体Ｐを挟んで対向する。Ｘ線検出器２は、例えばイメージインテンシファイアとＴＶカメラとの組み合わせから構成される。または、Ｘ線検出器２は、マトリクス状に配列された半導体検出素子を有するフラットパネルディテクタ（ＦＰＤ：平面型Ｘ線検出器）で構成される。Ｃアーム／天板移動制御部６は、システム制御部９の制御に従って、Ｃアーム１６を回転するためにその駆動源に電力を供給する。またＣアーム／天板移動制御部６は、システム制御部９の制御に従って、天板３を移動するためにその駆動源に電力を供給する。
【００１２】
本Ｘ線診断装置では、被検体Ｐを計測して心電図を発生するために心電計７が装備される。画像データ記憶部１０は、Ｘ線検出器２で発生された複数の投影画像に関するデータを、心電図からシステム制御部９により取得される心位相のデータを関連付けて記憶する。なお、図２に示すように、心位相とは、心電図のＲ波から次のＲ波までの期間内の各時点を規定する尺度として定義され、典型的には、Ｒ波から次のＲ波までの期間を１００％に規格化し、当該期間内の各時点をパーセントの単位で表記する。
【００１３】
複数の投影画像は、動画を構成し、例えば２０フレーム／秒、つまり１秒あたり２０枚を撮影する速度で、複数の心拍周期、好ましくは少なくとも３心拍周期にわたって継続的に撮影される。撮影された投影画像の枚数は、Ｎと仮定する。複数の投影画像の撮影と並行して心電図が計測され、システム制御部９で特定された心位相（％）のデータとともに複数の投影画像のデータが、画像データ記憶部１０に記憶される。
【００１４】
また、図３のように、Ｃアーム１６を回転しながら撮影を繰り返すいわゆる回転撮影においては、各投影画像には心位相とともに撮影角度（Ｘ線管１の回転角度）が関連付けられる。操作部８は、ユーザからの各種指令をシステム制御部９に伝達するために設けられ、キーボード、マウス等の各種入力デバイスを有する。
【００１５】
ところで、外部装置２０にて被検体の投影画像を用いて観察・解析等の作業を行うためには、ネットワークＮＷを介して画像データ記憶部１０に記憶された投影画像の動画像データを送信する必要がある。しかしながら、ここで心臓血管立体表示を考えると、最低限構築に必要な画像は、動画像データの中の２フレームのみである。よって動画像データのすべてのフレームの転送は必要としない。
【００１６】
そこで、本実施形態では、投影画像の動画像データのうち所定のフレーム（少なくとも２フレーム）を優先して送信するようにする。このために、本実施形態では、画像送信装置として、送信順序決定部１１と画像送信部１２とを設ける。送信順序決定部１１は、画像送信部１２で投影画像の動画データを送信する際に所定のフレームを優先して送るようにフレームの送信順序を決定する。この処理の詳細は後述する。画像送信部１２は、送信順序決定部１１で決定されたフレームの順序にしたがって、投影画像の動画像データを外部装置２０にネットワークＮＷを介して送信する。
【００１７】
以下、送信順序決定部１１におけるフレームの送信順序の決定処理の具体的な内容について、各実施例にしたがって説明する。
【００１８】
（実施例１）  
実施例１は、心電図信号をもとに１心拍について１画像（１フレーム）を優先して送信するものである。  
図４は、実施例１におけるフレームの送信順序を表した図である。図４において、画像に付された数字は収集された順番を示す。送信順序決定部１１は、図４に示すように、収集された動画像のうち、心電図信号に基づいて、心臓１心拍につき１フレームの同位相の画像を優先して送信するようにする。送信する心位相は予め設定できるものとする。ここでは、心臓運動の時間的変動が比較的少ない拡張末期（図２を参照。）に対応するフレームを優先して送信する。このようにほぼ静止状態の画像を用いることで、精度の良い心臓血管立体画像を構築できる。必要なフレームの転送が終わると（図中△）、外部装置２０で閲覧や作業が可能となる。残りの画像は、必要に応じて順次転送するようにする。
【００１９】
図５に、外部装置２０の画面に表示される投影画像の表示例を示す。図４のように送信されたフレームの画像が並べて表示される。この他にも、通常の動画像表示のように時系列に表示することもできる。心臓血管立体表示の場合は、図４のように並べて表示を行った上で、オペレータが所望の２フレームを選択し、心臓血管立体モデルの再構築作業を行う。
【００２０】
このように構成することで、外部装置２０には血管立体表示に必要な動きの比較的少ない拡張末期の心位相のフレームが優先して送信されるため、オペレータはすべての動画像データが転送されるまで待つ必要がなくなる。これにより、精度を良く鮮明な立体画像を迅速に外部装置２０に提示することが可能となるため、観察・解析処理等の作業開始までの待ち時間を短縮することができる。なお、拡張末期のかわりに収縮末期のフレームを優先して送信するようにしてもよい。
【００２１】
（実施例２）  
実施例２は、心電図信号をもとに心位相が特定期の画像を優先して送信するものである。  
図６は、実施例２におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、心電図信号をもとに、心位相のうち特定期の画像を優先して送信する。例えば、図６では、心臓の動きが比較的少ない拡張後安定期（図２を参照。）を特定期としている。なお、拡張後安定期のかわりに収縮後安定期を特定期としてもよい。
【００２２】
（実施例３）  
実施例３は、心電図信号をもとに心位相が拡張末期、収縮末期、中間期の順序で画像を送信するものである。  
図７は、実施例３におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、心電図信号に基づいて、心位相のうち、まず拡張末期に対応する画像群を送信し、次に収縮末期の画像群を送信し、最後に中間期の画像群を送信するように送信順序を決定する。なお、送信順所は、上記に限定されず、収縮末期を優先するようにしても良い。
【００２３】
このようにすると、動きの比較的少ない拡張末期や収縮末期のフレームが優先して送られるため、オペレータは鮮明な画像を用いて作業を行うことが可能となる。
【００２４】
（実施例４）  
実施例４は、収集された画像を間引いて送信するものである。  
図８は、実施例４におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、所定の撮影時間毎に間引いて送信するように送信順序を決定する。外部装置２０では、画像送信部１２から送信されてきた画像を随時並び替えて、最適速度で表示するようにする。これにより、外部装置２０では、はじめは低フレームレート（fps：frames per second）の動画として表示されるが、時間が経過するにつれて、徐々に表示される動画のフレームレートが高くなる。画像送信部１２から図８に示すように画像が送信された場合には、初めは7.5fpsで観察できるようになり、15fps、30fpsと段々に高フレームレートで観察することが可能となる。なお、フレームの間引き方は任意に設定可能である。
【００２５】
図９に、実施例４における外部装置２０での表示例を示す。例えば間引いて転送されてきた場合、間引かれているフレームが届き次第、フレームレートを上げて表示する。その際、実際の表示フレームレートを表示する。また、転送済みと未転送の割合がわかるように％表示もしくはバーグラフで表示する。
【００２６】
（実施例５）  
実施例５は、収集装置等で詳しく観察されたフレームから優先して送信するものである。  
図１０は、実施例５におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、画像それぞれに対する操作情報をもとに、送信元の収集装置等で詳しく観察されたフレームから優先して送信するように送信順序を決定する。操作情報には、例えば、医師やオペレータがＸ線診断装置で投影画像データをもとに画像再構成を行いモニタ（図示せず）で観察等行った際の再生情報（巻き戻し再生、一時停止など）を用いる。操作部８から入力された操作情報を各投影画像に対応付けて画像データ記憶部１０に記憶しておく。
【００２７】
例えば、送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、送信元で一時停止操作されたフレームを優先して送信する。派生として、送信元で巻き戻し再生やスロー再生されたフレームを優先して送信するようする。このようにすることで、すべてのフレームが転送されるのを待つことなく、外部装置２０にて収集装置等で詳しく観察された画像を観察・解析等することができる。
【００２８】
（実施例６）  
実施例６は、収集画像のうち血管が造影剤で満たされているフレームを優先して送信するものである。  
図１１は、実施例６におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、画像濃度が濃いフレームを優先して送信順序を決定する。あるいは、各投影画像に造影剤注入器（図示せず）の造影剤インジェクタ信号の状態を対応付けておき、造影剤インジェクタ信号がON状態となっている期間のフレームから優先して送信するようにする。例えば、図１１に示すように、収集画像のうち、注入期間の中間のフレーム（図１１中第１０フレーム）から、前後のフレーム（図１１中第８、第１１フレーム）へ、という順序で外部装置２０に送信する。
【００２９】
このようにすると、すべてのフレームが転送されるのを待つことなく、外部装置２０にて収集装置等で造影剤により鮮明にされた画像を観察・解析等することができる。また、造影剤インジェクタ信号がONになってから実際に血管が造影されるまでには数秒のdelayがあるため、インジェクタ信号がONの時刻にdelayをつけたフレームから優先して送るようにするとよい。また、造影剤が注入されている時間のうち、中間のフレームから、その前後のフレームへ、という順序で送るようにしてもよい。
【００３０】
（実施例７）  
実施例７は、心臓の運動が激しいフレームを優先して送信するものである。  
図１２は、実施例７におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、心臓の運動が激しいフレームを優先して送信順序を決定する。一般的に、心臓が動いているフレームは細かくサンプリングしていないと画像が見にくいが、ほぼ止まっているフレームはサンプリングが荒くても比較的はっきり見える。そこで、図１２に示すように、心臓が収縮運動をしている期間や拡張運動をしている期間など、心臓の運動が激しいフレームを優先して送信する。心臓の動きの判断は、例えば、心電図信号から判定、あるいは前のフレームとの差分の大きさで行うことができる。このようにすることで、オペレータは外部装置にて、画像が収集された時間全体について比較的鮮明な画像により観察・解析等を行うことが可能となる。
【００３１】
（実施例８）  
実施例８は、寝台（天板）が静止状態のフレームを優先して送信するものである。  
図１３は、実施例におけるフレームの送信順序を表した図である。送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、天板３が移動していない時のフレームを優先して送信順序を決定する。システム制御部９は、Ｃアーム／天板移動制御部６の駆動状態（移動中／停止中）を取得して各投影画像に対応付けて画像データ記憶部１０に記憶しておく。送信順序決定部１１は、この駆動状況により天板３の移動状態を判断して優先して送信するフレームを決定する。一般的に、寝台が移動している際の画像は観察には不向きであるため、寝台が静止状態の画像を優先して送信する。なお、臨床場面によっては逆に、寝台を動かしているフレームを優先して送ることにより、移動中の画像を見易くするということもある。
【００３２】
（実施例９）  
実施例９は、第1に同心位相で撮影角度が約90度離れた2フレームを優先して送信するものである。図１４及び１５は、実施例９におけるフレームの送信順序を表した図である。ここでは、外部装置において、心臓血管の投影画像に対して三次元画像再構成処理をしてボリュームデータを作成する場合について説明する。
【００３３】
ボリュームデータ再構成におけるデータ処理の順番として以下の手法を採用する。まずオペレータは、2枚の画像上で特徴点指定をおこなう。2枚の画像は200枚中のうち同じ心位相でかつ撮影角度が約90度離れた画像が選択される。例えば、第50フレームと第150フレームが選択される。次に約1〜8枚の画像で特徴点指定を行う。ここでは例えば、第1，20，40，70，100，130，180，200フレームが選択されるものとする。次にトラッキングを行う。トラッキングはまず区間1〜20が行われ、次に20〜40が行われ、最後に180〜200が行われる。
【００３４】
よってこのような場合は、図１４に示すように、送信順序決定部１１は、まず同じ心位相でかつ撮影角度が約90度離れた２フレームを送信し、次に同心位相の第1，20，40，70，100，130，180，200フレームを送信し、次に第2〜19フレームを送信し、次に第21〜39フレームを送信し、最後に第181〜199フレームを送信するように送信順序を決定する。
【００３５】
送信順序決定部１１は、収集された画像のうち、各フレームに対応付けられた心電図信号及び撮影角度（Ｘ線管１の回転角度）をもとに、同心位相で撮影角度が約90度離れた2フレームを先に送信するように送信順序を決定する。例えば、動きの少ない拡張末期（または収縮末期）で、かつ三次元座標計算処理に適する略直交する２画像が先に送信される。この時点で、オペレータは上記送信された2フレームを用いて特徴点の指定作業を開始することができる。その作業中に画像送信部１２から当該2フレームと同心位相の画像が8フレーム送信される。オペレータは、これまで送信された10フレームを用いて座標指定を行う。これらの作業が終わる頃には、第１区間の画像転送（第1〜20フレーム）の転送が完了する。
【００３６】
図１５に示したように、200枚すべての画像が外部装置２０に転送されるまでには膨大な時間がかかるが、10枚程度であれば高速に転送可能である。よってオペレータは早く特徴点指定作業にとりかかることができ、オペレータの作業中に残りの画像を順次転送すれば、トータルとして処理に要する時間を短縮することができる。このように、外部装置での作業に応じて必要なフレームを優先して送信することで、画像データの送信待ち時間を短縮することができ、作業を効率的に行うことが可能となる。
【００３７】
なお、上記実施例９では、最初の２フレームを転送した後に、同じ心位相の画像を転送するとしたが、同心位相の画像を送るのは必須ではなく、等間隔のフレームを送信するように構成してもよい。また、ボリュームデータ再構成に限らず、2フレームを用いて心臓血管立体モデルを構築する場合にも、同心位相で撮影角度が約90度離れた2フレームを優先して送信する手法を適用するとよい。
【００３８】
（実施例１０）  
実施例１０は、同心位相の画像を先に送信した後に、収集順序と同様に区間毎の画像を送信するものである。図１６は、実施例１０におけるフレームの送信順序を表した図である。  
ボリュームデータ再構成におけるデータ処理の順番として以下の手法を採用する。
【００３９】
送信順序決定部１１は、同心位相のフレームを最初に送信し、次に区間ごとの画像を送信するように送信順序を決定する。具体的には、まず動きの少ない拡張末期（または収縮末期）の第1，20，40，50，70，100， 130，150，180，200フレームが送信され、次に区間2〜19フレームが行われ、次に区間21〜39フレームが行われ、最後に区間181〜199フレームの送信が行われる。
【００４０】
上記実施例１０によれば、特徴点の指定に必要なフレームが先に送信されるので、すべてのフレームが転送される前にオペレータは処理を開始できるため効率的に作業することが可能となる。
【００４１】
以上述べた各構成によれば、外部装置で行われる作業で必要な画像が優先して送信されるため、オペレータはすべての動画像データが転送されるまで待つ必要がなくなる。これにより、観察・解析処理等の作業開始までの待ち時間を短縮することができる。特に、心臓血管立体構築は、手術中に使用されることが想定されているため、無駄な待ち時間を省き、手術を迅速に行うことが可能となる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。
【００４３】
（１）本実施形態に係る各機能は、当該処理を実行するプログラムをワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータに当該手法を実行させることのできるプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。
【００４４】
（２）上記各実施形態においては、上記実施形態は、心臓のX線画像を説明に用いたが、X線画像に限らず、ＭＲＩ画像、超音波画像など他の医用画像にも適用できる。また、心電図信号は必ずしも必須ではなく、心位相に代えて他の周期的な生体運動（例えば呼吸運動）の位相を用いることもできる。
【００４５】
（３）上記実施形態では、画像送信装置は、Ｘ線診断装置と一体化した構成であったが、画像データ記憶部１０を有する画像送信装置として、別個独立した構成とすることもできる。例えば、画像送信装置が画像保管装置（画像サーバ）として機能し、そこに保管されている画像を無線回線や公衆回線を用いて携帯電話に画像を転送し、移動先で画像を閲覧することも可能となる。
【００４６】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態に係る画像送信装置を備えたＸ線診断装置の構成を示す図。
【図２】心位相を示す図。
【図３】Ｘ線管の撮影角度を示す図。
【図４】実施例１におけるフレームの送信順序を表した図。
【図５】外部装置の画面に表示される投影画像の表示例を示す図。
【図６】実施例２におけるフレームの送信順序を表した図。
【図７】実施例３におけるフレームの送信順序を表した図。
【図８】実施例４におけるフレームの送信順序を表した図。
【図９】外部装置の画面に表示される投影画像の表示例を示す図。
【図１０】実施例５におけるフレームの送信順序を表した図。
【図１１】実施例６におけるフレームの送信順序を表した図
【図１２】実施例７におけるフレームの送信順序を表した図
【図１３】実施例８におけるフレームの送信順序を表した図
【図１４】実施例９におけるフレームの送信順序を表した図
【図１５】画像転送処理とオペレータの作業との関係を表した図。
【図１６】実施例１０におけるフレームの送信順序を表した図
【符号の説明】
【００４８】
１…Ｘ線管、２…Ｘ線検出器、３…天板、４…Ｘ線制御部、５…Ｃアーム機構、６…Ｃアーム／天板移動制御部、７…心電計、８…操作部、９…システム制御部、１０…画像データ記憶部、１１…画像再構成処理部、１２…モニタ、１３…、１４…、ＮＷ…ネットワーク、２０…外部装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2009240571.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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