JPH01140375A

JPH01140375A - 医用画像データベースシステム

Info

Publication number: JPH01140375A
Application number: JP62299493A
Authority: JP
Inventors: Yasuzo Shudo; 安造周藤; Isamu Mano; 真野　勇; Junji Inoue; 順二井上
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-01
Also published as: JPH0575145B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、人体の医用情報を記憶し、その検索・表示
等を行なう医用画像データベースシスデムに関する。

（従来の技術）人体の各部位や臓器等に関する撮影画像、解剖図、立体
図、断面図等の各種画像を系統立てて見ることができる
ような媒体への要望には根強いものがある。

画像による診断を行なう場合や、解剖学等の医学教育に
おける資料としても、詳細な各種画１象を容易に検索で
き、関連付けて表示させ、観察できるような医用画像の
集大成が望まれている。

さらに、最近のＸ１ＣＴ　（人体断面のＸ線減弱係数分
布の画像化装置）やＭＨＩ（磁気共鳴イメージング装置
）などの背反に（’Ｉ＝い、検索・ｌｊｌ！察等の対象
となる医用画像はその種類・量共に急増している。また
その内容においても、単なるマルチスライス画像に留ま
らず、形態学的な冠状断、矢状断、さらに任意斜断（オ
ブリーク）なども要求されるようになり、非常に複雑か
つ高度な要望が生じている。

このような要望に比較して、従来における人体の各部位
や臓器等の各種医用画像を体系的に集めたものとしては
、解剖書やデータブック等の書籍類があったに過ぎない
、また、単に多数のＣＴやＭＲＩによる画像を集めモニ
タＴＶなどに表示するような装置は従来にも存在したが
、系統立てな統合・管理は行なわれていなかった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、解剖書やデータブック等の書籍類による
各種の医用画像の収集・整理等には当然、限界があり、
このような大量の画像情報や複雑な断面図等の要求には
対処できるものではない。

そのため、大量の画像情報を系統的に保存し、任意の部
位や臓器等についての任意の種類の画像が容易かつ高速
に得られるような媒体の開発が希求されていた。

このような従来の事情から、解剖字書やデータブックな
どに記載されている各種画像や医療情報にさらに、Ｘ線
ＣＴ、ＭＲＩなどにより収集された画像や情報も加味し
て、コンピュータ・システム内に体系的に整理・統合し
、その医用画像や情報を臨床医や医学教育者等に利用し
易い形態で迅速に提供できるような医用画像データベー
スシステムを目指し、特にその系統立てたデータベース
の横築をこの発明の目的とするものである。

［発明の構成１（問題点を解決するための手段）このような目的を達成するために、この発明に係る医用
画像データベースシステムにあっては、人体の一部ない
し全部のほぼ連続した検索画像を記憶する検索画像メモ
リと、この検索画像メモリに記憶される検索画像を読出
して表示する表示手段と、この表示手段により表示され
た検索画像の任意の部分を他の部分と区別する検索コー
ドを前記検索画像に対応させて保持するインデックスメ
モリと、このインデックスメモリ内に保持される各検索
コードに対応する前記任意の部分に関する医用情報を記
憶する医用情報メモリと、を有することを特徴とするも
のである。

（作用）このような構成を備えた医用画像データベースシステム
であれば、検索画像メモリに記憶され、表示手段により
表示される、人体の一部ないし全部のほぼ連続した検索
画像の任意の部分を他の部分と区別する検索コードを前
記検索画像に対応させてインデックスメモリ内に保持す
るとともに、この各検索コードに対応する前記任意の部
分に関する医用情報を医用情報メモリに記憶するように
しているため、この医用情報メモリに記憶される医用情
報の取出し、および関連付けが容易になり、大量の、ま
た複数種類に渡るような画像データ等の医用情報であっ
ても、系統立てて記憶し、任意の部位や臓器等の任意の
種類の画像データ等の医用情報が容易かつ迅速に取出し
表示できるようになる。

（実施例）以下に、この発明に係る医用画像データベースシステム
の実施例について、図面に基づき詳細に説明する。

第１図は、この発明の一実施例の医用画像データベース
システムの主要部ブロック図である。

このデータベースシステム全体を統合制御する統合制御
部１０がある。

入力機器としては、ＸａＣ’ｒ（以下、ＣＴと略す）、
ＭＨＩ等の画像撮影装Ｗｌｌｌと、画像フィルム等をデ
ジタル値に変換しながら入力するフィルムデジタイザ１
２、数値、文字などの入力やキーによる指示等を行なう
キーボード１３、出力された画像のトレース入力などを
行なうタブレット１４、位置指定などの入力を行なうト
ラックボール１５等がある。

そしてこれら各入力機器からの入力制御を行なう画像入
力部１６、数値入力部１７、指示入力部１８、トレース
入力部１９が設けられている。

画像入力部１６は、ＣＴ＋ＭＲＩ装置１１とオンライン
で接続されて撮影画像を直接受取る場合と、この撮影画
像をフィルムデジタイザ１２を介して入力する場合とが
あり、いずれの構成も可能である。

また出力機器として、画像や数値情報等を、画面上に表
示するモニタＴＶ２１と、紙の上に出力する、例えばレ
ーザプリンタ２２がある。なお、このプリンタ２２につ
いては、イメージ出力の可能な出力機器であれば良く、
レーザプリンタでなくとも勿論構わない。

これらの出力機器を制御しながら画像・数値等を送出す
る、モニタＴＶ２１用の画像表示部２３と数値表示部２
４、レーザプリンタ２２用の画像出力部２５と数値出力
部２６とがそれぞれ設けられている。

この実施例システムにて記憶する医用画像などの医用情
報としては、通常の解剖字書やデータブック等に記載さ
れている各種画像や数値情報、およびＭＲＩ、ＣＴ等の
装置１１により得られた被検者のマルチスライス画像等
と、これに基づく人体解剖図などの二次元画像情報と、
臓器等毎の三次元画像情報と、さらに解剖名や画像撮影
時のＣゴ値、Ｔｌ値、Ｔ２値等の数値および文字情報か
らなる非画像情報（コード情報）とがある。

これらの医用情報は部位や臓器側のセグメントに分類さ
れ、それぞれがさらに詳細な部分に分割された上で、各
々に他の部分と区別する検索コードが割当てられ、この
検索コードを保持するインデックスファイルにより体系
的に整理・統合されて、臨床医や医学教育者等に利用し
やすい形で提供可能なシステムを構築している。

なお、対象とする人体部位は全身に渡るのが理想的であ
るが、部分的にこのデータベースシステムを構築するこ
とも可能である。

二次元画像情報は、ＣＴ、ＭＲＩ等の装置１１により得
られた原画像を記憶する原画像記憶部３３と、これらの
原画像等から血管、骨などの各構成系や臓器等の輪郭を
抽出して作成された解剖図を記憶する解剖図記憶部３２
とに格納される。そして、この両者の上記検索コードを
保持する２Ｄインデックス保持部３１があり、これら各
記憶部３３．３２および保持部３１内の情報を管理する
２Ｄ両ｆｌ管理部３０が設けられている。

三次元画１象情報は、上記解剖図等を元に構成された各
臓器や部位等の立体画像を記憶する立体画像記憶部４２
に格納され、その検索コードを保持する３Ｄインデック
ス保持部４１と、管理を行なう３Ｄ画像管理部４０が設
けられている。

さらに、非画像情報であるコード情報を記憶するコード
情報記憶部５２と、その検索のためのコードインデック
ス保持部５１、管理を担当するコード情報管理部５０が
ある。

解剖図作成部６１は、ＣＴやＭＲＩ等の装置１１による
原画像から画像処理により輪郭を抽出し、解剖図を作成
するものであるが、人手により作成し、もしくは書籍等
から抜出してフィルムデジタイザ１２から画像入力する
、あるいは原画像をモニタＴＶ２１に表示しておき、タ
ブレット１４もしくは１−ラックボール１５等を用いて
モニタＴＶ２１の画面上に輪郭線を描きながら、トレー
ス入力部１９を介して入力するなどの作成・入力方法ら
可能である。

また、マルチスライス画像等を元に作成された複数枚の
解剖図等より、立体画像情報を構成する立体画１象構成
部６２がある。

さらに、各画像情報に対応する部位名、ＣＴ値などの非
画像情報を受けてｗＩ集し、コード情報を形成するコー
ド情報作成部６３がある。

一方、検索のための全体および／あるいは特定の部位等
の概略像を記憶する検索画像記憶部７５から適宜検索画
像を取出し、モニタＴＶ２１上に表示するとともに、キ
ーボード１３、タブレット１４、もしくはトラックボー
ル１５等による位置指定や表示情報の措定などを指示入
力部１８を介して受付ける検索制御部７４がある。

そして、この検索制御部７４からの出力選択データに応
じ、検索コードにより原画像あるいは解剖図を２Ｄ画像
管理部３０を介して選択的に取出し、モニタＴＶ２１に
表示させ、もしくはレーザプリンタ等２２に出力させる
２Ｄ画像選択部７１と、同じく立体画像情報を３Ｄ画像
管理部４０を介して選択的に取出し、指示された視点に
応じた立体表示画像を作成し、表示・出力させる立体画
像作成表示部７２と、同じく立体画像情報を３Ｄ画像管
理部４０を介して選択的に取出し、指示された断面に従
って断面画像を作成し、表示・出力させる断面画像作成
表示部７６と、・同じく非画像情報をコード情報管理部
５０を介して選択的に取出し、表示・出力させるコード
情報選択部７３とが設けられている。

次に、この実施例システムの各動作について、順次説明
する。

先ず、システム構築時の動作について、第２図に基いて
説明する。

最初に、被検者を対象としてＣＴ、ＭＨＩ装置等・１１
により得られた原画像（アキシャル、サジタル、コロナ
ル、オブリークなど）の収集を行なう（第２図のステッ
プ２０１）。なお、この画像収集は、ＣＴ、ＭＨＩ装置
等１１と画像入力部１６とをオンラインで接続して直接
画像データを取込むように構成してもよいし、画像読取
り用のフィルムデジタイザ１２等を用いて上記装置１１
により得られた画像を読取り入力するよう構成すること
なども可能である。

こうして収集した画像データについて、それぞれセグメ
ント単位に分割し、検索コードを割付けるセグメント化
を行ないながら登録する（ステップ２０５）。

次に、上記原画像を元に解剖図の作成を行なう（ステッ
プ２０３）。

解剖図の作成手順を第３図に詳しく示す。まずＣＴ、Ｍ
ＲＩ等１１による原画像を原寸大もしくは一定の倍率に
補正してレーザ・プリンタ２２に画像出力する（第３図
のステップ３０１）、そして、この出力された画像につ
いて主要な輪郭を全て抽出してトレースする基本トレー
スを行なう（ステップ３０３）、次に、このトレースし
た画像を臓器、器官、部位等に応じて適宜分割しくステ
ップ３０５）・、分割した各臓器等ごとに再度トレース
しなおす（ステップ３０７）　、最後に、タブレット１
４等を用いてトレースしながらトレース入力部１９を介
して入力しくステップ３０９）、線画（二値化画像）に
よる詳細な解剖図を作成するものである。

なお、この解剖図の作成は、モニタＴＶ２１の画面上に
原画像を表示し、例えばトラックボール１５や図示しな
いライトベン等によりトレースしながら入力するように
してもよいし、あるいは解剖図作成＃６１による画像処
理によって輪郭を抽出し、その抽出結果の画像を見なが
ら補正・入力するようにすることなども可能である。

このようにして作成した各解剖図に対し、解剖名等を考
慮しながら、セグメント単位に検索コードを割付けて登
録しく第２図のステップ２０５）、上記原画像とともに
解剖図体系を構築する（ステップ２０７＞。

さらに、こうして得られた体系的な解剖図群より、臓器
等測に三次元画像を構築し、同じくセグメント化しなが
らシステムに登録する（ステップ２０９）。

また、上記各画像の撮影時におけるＣＴ値や、Ｔ１・Ｔ
２値などの数値情報、解剖名、関連する疾病基などの非
画像情報（コード情報）を同じくセグメント化により体
系付けて登録する（ステップ２１１）。

こうして統合化された医用画像のデータベースが形成さ
れ−（ステップ２１３）、診断・教育等における画像お
よび非画像情報の検索・表示が可能になる（ステップ２
１５）。

この医用画像データベースシステムにおける検索・表示
時の動作の一例について、第４図にフローチャートを示
し、詳細に説明する。

先ず、検索制御部７４は、人体の全体もしくは特定部位
の概略像を検索画像記憶部７５から取出し、画像表示部
２３を介してモニタＴＶ２１の所定の位置（例えば左上
）に表示する（第４図のステップ４０１）。

□操作者は、希望する画像の部位等をキーボード１３も
しくはタブレット１４もしくはトラックボール１５等を
利用して指示する（ステップ４ｏ３）、この指示データ
は、指示久方部１８を介して検索制御部７４に伝達され
る。検索制御部７４では、上記指示が部位の指定か否か
を判別する（ステツ７４０５）。

もし部位指定であれば（ステップ４０５肯定）、検索制
御部７４は指定された部位に対応する検索コードを選別
し、２Ｄ画像選択部７１および立体画像作成表示部７２
に伝達する。２Ｄ画像選択部７１では、上記検索コード
に相当する解剖図および原画像を、２Ｄ画像管理部３０
を介し、２Ｄインデックス保持部３１をアクセスしてそ
の記憶番地を続出した後、各々原画像記憶部３３および
解剖図記憶部３２から取出してモニタＴＶ２１上の所定
位置に表示する（ステップ４１１および４１３）、さら
に立体画像作成表示部７２では、同様に３Ｄ両像管理部
４０．３Ｄインデックス保持部４１を経て、立体画像記
憶部４２より上記検索コードに相当する立体画像情報を
取出し、所定の（初期値として持つ）視点からの立体画
像を作成してモニタＴＶ２１に表示する（ステップ４１
５）。この表示が完了すると、再び操作者による指示入
力に戻る（矢印Ａ；ステップ４０３）。

もし、操作者による指示入力が部位１旨定でなければ、
まだ−度も部位指定が行われていない場合には（ステッ
プ４０５否定（１））指示入力に戻り（矢印Ａニステッ
プ４０３）　、−度でも部位指定が行われた後であれば
（ステップ４０５否定（２））、上記指示入力が断面図
要求が否かを判別するくステップ４０６）。

もし断面図要求であれば（ステップ４０６肯定）、断面
画像作成表示部７６は、同様に３Ｄ画像管理部４０．３
Ｄインデックス保持部４Ｉを経て、立体画像記憶部４２
より上記検索コードに相当する立体画像情報を取出し、
指示された断面に対応する断面画像を作成してモニタＴ
Ｖ２１に表示する（ステップ４４１）、この表示が完了
すると、再び操作者による指示入力に戻る（矢印Ａ；ス
テップ４０３）。

もし断面図要求でなければ（ステップ４０６否定）、さ
らにコード情報要求であるかを判別する（ステップ４０
７）。

もしコード情報要求であれば（ステップ４０７肯定）、
２Ｄ画像選択部７１は、現在の検索コードに相当する非
画像情報を、コード情報管理部５０を介し、コードイン
デックス保持部５１にて対応する記憶番地をアクセスし
た後、コード・ｍ報記憶部５２から取出して、画像表示
部２３および数値表示部２４を通じ、モニタＴＶ２１上
に表示する（ステップ４３１）。その後、次の指示入力
に戻る（矢印Ａ；ステップ４０３）。

もしコード情報要求でもなければ（ステップ４０７否定
）、立体画像の回転要求か否かを調査しくステップ４０
９）、否ならば（ステップ４０９否定）次の指示入力に
戻る（矢印Ａ；ステップ４０３）。

もし立体画像の回転要求であれば（ステップ４０９肯定
）、立体画像作成表示部７２は、現在表示している立体
画像の情報から回転指示による新しい視点に基づき（ス
テップ４２１）、立体画像を作成して同様にモニタＴＶ
２１に表示する（ステップ４１５）、そして元の指示入
力に戻る（矢印Ａ；ステップ４０３）。

このようにして、希望する画像の検索・表示が行われる
。

なお、上述の説明においてはモニタＴＶ２１に表示する
場合を例に採って述べたが、レーザプリンタ２２等に出
力する場合でも略同様の手順となる。ゆえにその説明は
省略する。

次に、このデータベースシステムにおける表示・出力の
例を第５図ないし第１０図に揚げて、説明を行なう。

二次元画像情報は、ＣＴ、ＭＲｌなどの原画像および解
剖図体系からなる。

先ず、画面検索における表示の例を第５図に示す、モニ
タＴＶ２Ｌの表示画面の左上に示された検索用の概略全
体図（もしくは特定の部位の図）において、キーボード
１３らしくはタブレット１４もしくはトラックボール１
５等により移動可能な直線（もしくは曲線もしくはその
組合わせ）であるライン・カーソルにより部位を指定す
る。すると、この指定された部位における解剖図が画面
右上に、ＣＴ、Ｍａｒ装置等１１による原画像が画面左
下に、また初期化による所定の視点からの立体画１象が
画面左下に、それぞれ表示される。

なお、この各画像の表示位置は、勿論上述の位置に固定
されたものではなく、また、上述のように常に４枚の画
像が表示画面を分割して表示されるものでもない、即ち
、後述するように表示画面上に一枚の画像だけ、あるい
は他の枚数の画像を表示することも勿論可能であり、複
数台のモニタＴＶ等を使用して別個に画像表示すること
も可能である。

立体画像記憶部４２に記憶される三次元画像情報は、解
剖図体系、およびセグメント化された分割解剖図群によ
り構成された主要な臓器の立体画像情報からなる。

第７図ないし第１Ｏ図に、胸郭、胸部における血管系、
および気管の立体画像を示す。

第７図は、４つの異なる視点からの胸郭部の立体画像を
一台のモニタＴＶ２１画面上に同時に表示させたもので
ある。胸郭の各部位等の形態・配置・構成などが明瞭に
認識される。

第８図は胸部における血管系の立体画像をその正面に視
点をおいた一枚の画像だけで表示させたものである。ま
た第９図および第１０図は気管の立体画像をそれぞれ異
なる視点から眺めた像として一枚ずつ別個に表示させた
ものである。いずれも、その構造等が非常に分り易い画
像となっている。

また、コード情報記憶部にはコード情報く非再Ｃ象デー
タ）が記憶されている。すなわち、セグメント化された
分割情報群に対する解剖名、ＣＴ値や１゛１・’Ｔ”　
２　［などの数値情報、関係する疾患名などが記憶され
ている。

第６図に脳の皮質に関する表示例を示す。例えばトラッ
クボール１５等の位置指定手段により指定した部分に対
する解剖名などが表示される。

そして、各画像・非画像情報のコードインデックス保持
部３１・４１・５１には、検索位置データやキーワード
などによって、画像情報記憶部、コード情報記憶部等か
ら目的とするデータを効率的に検索するための情報が記
録されている。

なお、知識インデックスファイルを追加することにより
、検索アルゴリズムに推論機能を持たせることも可能で
あり、また、このデータベースシステムに知識データ管
理手段を付加することにより、単なる解剖図の電子化に
留まらず、疾病のシミュレーション・システムや診断支
援システムへと発展させることも可能である。

このように、この発明は上述の実施例システムに限定さ
れるものではなく、上述例に適宜の追加、削除、あるい
は変更等を行なうことにより、大小各種の、もしくはよ
り汎用的なあるいは限定された用途の医用画像データベ
ースシステムとしても用いることができるものである。

［発明の効果］以上、詳細に説明したように、この発明に係る医用画像
データベースシステムであれば、画像データ等の医用情
報を系統立てて記憶できるデータベースシステムを構築
することが可能になり、大量の、またその種類が多岐に
渡るような画像データ等の医用情報であっても、任意の
部位や臓器、器官等の任意の部分の、また任意の種類の
画像データ等の医用情報を容易にかつ迅速に取出して表
示することが可能になるという効果が得られるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る一実施例の医用画像データベー
スシステムの要部ブロック図、第２図は同システムの主
要動作のブロックフロー図、第３図は第２図の一部の解
剖図作成動作例のブロック７０−図、第４図は同じく画
像の検索・表示動作例のフローチャート、第５図は同シ
ステムの検索基本画面の表示例を示した図、第６図は同
システムのコード情報の表示例を示した図、第７図ない
し第１０図は同システムの立体画像の表示例としての生
物（人体）の形態図である。１０・・・統合制御部　１１・・・ＣＴ、ＭＲＩ装置１
２・・・フィルムデジタイザ　１３・・・キーボード１
４・・・タブレット　１５・・・トラックボール１６・
・・画１′Ａ入力部　１７・・・数値入力部　１８・・
・指示入力部　１つ・・・トレース入力部　２１・・・
モニタＴＶ　　２２・・・レーザプリンタ　２３・・・
画像表示部２４・・・数値表示部　２５・・・画像出力
部　２６・・・数値出力部　３０・・・２Ｄ画像管理部
　３１・・・２Ｄインデックス保持部　３２・・・解剖
図記憶部　３３・・・原画像記憶部　４０・・・３Ｄ画
像管理部　４１・・・３Ｄインデックス侃持部　４２・
・・立体画像記憶部５０・・・コード情報管理部　５１
・・・コードインデックス保持部　５２・・・コード情
報記憶部　６１・・・解剖図作成部　６２・・・立体画
像構成部　６３・・・コード情報作成部　７１・・・２
Ｄ画像選択部　７２・・・立体画像作成表示部　７３・
・・コード情報泗択部７４・・・検索制御部　７５・・
・検索画像記憶部　７６・・・断面画像作成部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）人体の一部ないし全部のほぼ連続した検索画像を
記憶する検索画像メモリと、この検索画像メモリに記憶される検索画像を読出して表
示する表示手段と、この表示手段により表示された検索画像の任意の部分を
他の部分と区別する検索コードを前記検索画像に対応さ
せて保持するインデックスメモリと、このインデックスメモリ内に保持される各検索コードに
対応する前記任意の部分に関する医用情報を記憶する医
用情報メモリと、を有することを特徴とする医用画像デ
ータベースシステム。