JPH0575145B2 - - Google Patents

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テ
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、詳細な各種画像を
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Ｘ線CT（人体断面のＸ線減弱係
数分布の画像化装置）やMRI（磁気共鳴イメージ
ング装置）などの普及に伴い、検索・観察等の対
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、解剖書やデータブツク等の書籍
類があつたに過ぎない。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、系統立てた統
合・管理は行なわれていなかつた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、解剖書やデータブツク等の書籍
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、解剖学書やデータ
ブツ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、コンピユータ・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
構築をこの発明の目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、人体の一
部ないし全部のほぼ連続した領域について、その
各部分の概略的な画像を検索画像として記憶する
検索画像メモリと、前記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ツクスメモリと、前記
領域の一部と共通する部位の医用画像データを入
手し、これを基に当該部位の解剖図を作成する解
剖図作成手段と、前記検索コードに対応させて前
記解剖図を記憶する解剖図記憶手段と、複数枚の
前記解剖図から立体画像を作成する立体画像作成
手段と、前記検索コードに対応させて前記立体画
像を記憶する立体画像記憶手段と、を有すること
が特徴である。

（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
てインデツ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
の医用情報であつても、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、特に
解剖図や立体画像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ツク図である。

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、Ｘ線CT（以下、CTと略
す）、MRI等の画像撮影装置１１と、画像フイル
ム等をデジタル値に変換しながら入力するフイル
ムデジタイザ１２、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ツト１
４、位置指定などの入力を行なうトラツクボール
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や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、この撮影画像をフイルムデジタイザ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２４、レーザプリンタ２２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、通常の解剖学書やデータブ
ツ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、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CT値、
T1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別のセグメント
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
デツクスフア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
ンデツクス保持部３１があり、これら各記憶部３
３，３２および保持部３１内の情報を管理する
2D画像管理部３０が設けられている。

三次元画像情報は、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インデツクス保持部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
ードインデツクス保持部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があるが、人手により作成
し、もしくは書籍等から抜出してフイルムデジタ
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、タブレツト１４も
しくはトラツクボール１５等を用いてモニタTV
２１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
も可能である。

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
立体画像構成部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編集し、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、タブレツト
１４、もしくはトラツクボール１５等による位置
指定や表示情報の指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
れた断面に従つ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
に基づいて説明する。

最初に、被検者を対象としてCT、MRI装置等
１１により得られた原画像（アキシヤル、サジタ
ル、コロナル、オブリークなど）の収集を行なう
（第２図のステツプ201）。なお、この画像収集は、
CT、MRI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、画像読取り用のフイルムデジ
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
るセグメント解剖を行ないながら登録する（ステ
ツプ205）。

次に、上記原画像を元に解剖図の作成を行なう
（ステツプ203）。

解剖図の作成手順を第３図に詳しく示す。まず
CT、MRI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図のステツプ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（ステツ
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（ステツプ305）、
分割した各臓器等ごとに再度トレースしなおす
（ステツプ307）。最後に、タブレツト１４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（ステツプ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、例えばトラツクボール
１５や図示しないライトペ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
剖図作成部６１による画像処理によつて輪郭を抽
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
ドも割付けて登録し（第２図のステツプ205）、上
記原画像とともに解剖図体系を構築する（ステツ
プ207）。

さらに、こうして得られた体系的な解剖図群よ
り、臓器等別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（ステツプ
２０９）。

また、上記各画像の撮影時におけるCT値や、
T1・T2値などの数値情報、解剖名、関連する疾
病名などの非画像情報（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（ステツプ
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（ステツプ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（ステツプ215）。

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
ーチヤートを示し、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
（ステツプ401）。

操作者は、希望する画像の部位等をキーボード
１３もしくはタブレツト１４もしくはトラツクボ
ール１５等を利用して指示する（ステツプ403）。
この指示データは、指示入力部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示か否かを判別する（ステツ
プ405）。

もし部位指定であれば（ステツプ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７
１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
ツクス保持部３１をアクセスしてその記憶番地を
読出した後、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（ステツプ411および413）。さら
に立体画像作成表示部７２では、同様に3D画像
管理部４０、3Dインデツクス保持部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TV
２１に表示する（ステツプ415）。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；ステツプ403）。

もし、操作者による指示入力が部位指定でなけ
れば、まだ一度も部位指定が行われていない場合
には（ステツプ405否定(1)）指示入力に戻り（矢
印Ａ；ステツプ403）、一度でも部位指定が行われ
た後であれば（ステツプ405否定(2)）、上記指示入
力が断面図要求か否かを判別する（ステツプ
406）。

もし断面図要求であれば（ステツプ406肯定）、
断面画像作成表示部７６は、同様に3D画像管理
部４０、3Dインデツクス保持部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、指示された断面に対応す
る断面画像を作成してモニタTV２１に表示する
（ステツプ441）。この表示が完了すると、再び操
作者により指示入力に戻る（矢印Ａ；ステツプ
403）。

もし断面図要求でなければ（ステツプ406否
定）、さらにコード情報要求であるかを判別する
（ステツプ407）。

もしコード情報要求であれば（ステツプ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に
介し、コードインデツクス保持部５１にて対応す
る記憶番地をアクセスした後、コード情報記憶部
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
（ステツプ431）。その後、次の指示入力に戻る
（矢印Ａ；ステツプ403）。

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

もし立体画像の回転要求であれば（ステツプ
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（ステツプ421）、立体画像を作成
して同様にモニタTV２１に表示する（ステツプ
415）。そして元の指示入力に戻る（矢印Ａ；ステ
ツプ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つて述べたが、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、MRIなどの源画像お
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TV２１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もしくはタブレツト１
４もしくはトラツクボール１５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、MRI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
体画像が画面左下に、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
置に指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１０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つてい
る。

また、コード情報記憶部にはコード情報（非画
像データ）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T1・T2値などの数値情報、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
ばトラツクボール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ツ
クス保持部３１，４１，５１には、検索位置デー
タやキーボードなどによつて、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憶されている。

なお、知識インデツクスフアイルを追加するこ
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を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
シミユレーシヨン・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つても、任意の部位や臓器、
器管等の任意の部分の、また任意の種類の画像デ
ータ、特に解剖図や立体画像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ツク図、第２図は
同システムの主要動作のブロツクフロー図、第３
図は第２図の一部の解剖図作成動作例のブロツク
フロー図、第４図は同じく画像の検索・表示動作
例のフローチヤート、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）の形態を示す写真である。 １０……統合制御部、１１……CT、MRI装
置、１２……フイルムデジタイザ、１３……キー
ボード、１４……タブレツト、１５……トラツク
ボール、１６……画像入力部、１７……数値入力
部、１８……指示入力部、１９……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インデツクス保
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
デツクス保持部、４２……立体画像記憶部、５０
……コード情報管理部、５１……コードインデツ
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……2D画像選択部、
７２……立体画像作成表示部、７３……コード情
報選択部、７４……検索制御部、７５……検索画
像記憶部、７６……断面画像作成部。

Claims (1)

1. 【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領域に
   ついて、その各部分の概略的な画像を検索画像と
   して記憶する検索画像メモリと、 前記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
   るインデツクスメモリと、 前記領域の一部と共通する部位の医用画像デー
   タを入手し、これを基に当該部位の解剖図を作成
   する解剖図作成手段と、 前記検索コードに対応させて前記解剖図を記憶
   する解剖図記憶手段と、 複数枚の前記解剖図から立体画像を作成する立
   体画像作成手段と、前記検索コードに対応させて
   前記立体画像を記憶する立体画像記憶手段と、 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。