JPH09220201A

JPH09220201A - 医療画像観察ステーション用コントローラ装置

Info

Publication number: JPH09220201A
Application number: JP8333708A
Authority: JP
Inventors: Geraldine Ann Pelanek; アンペラネクジェラルディン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 1997-08-26
Also published as: EP0781032A2; EP0781032A3; US6067075A

Abstract

(57)【要約】【課題】医療画像観察ステーションの操作を簡単にす
るコントローラを提供する。【解決手段】医療画像観察ステーション３４は、表示
装置９６と、医療画像を記憶する手段と、医療画像の処
理及び表示装置９６への表示を制御するコンピュータと
を有する。このステーションは、ユーザによるコントロ
ーラ８３の操作に従って動作する。コントローラ８３が
有する制御機能には、詳細モード／リアルタイムモー
ド、画像特性（密度、コントラスト、エッジ強調）、ズ
ーム、シネループ、単一フレームジョグ、前方／後方ス
キップ、表示フレーム速度及び方向、静止画像プリン
ト、取消、ディレクトリが含まれる。これらの機能は、
ユーザによる視覚的フィードバックを利用した機能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療画像観察（レ
ビュー）ステーションに関し、より詳細には視覚的なフ
ィードバック（ユーザが、画像を見た結果をフィードバ
ックすること）によって観察ステーションの制御を簡単
にする、医療画像観察ステーション用のコントローラ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からのフィルムスクリーン放射線学
では、患者の解剖上の部位など、対象のＸ線画像がフィ
ルム上に形成される。このフィルムを処理して、現像さ
れたＸ線フィルム画像が生成される。ところが、ある患
者の研究のためにかかるＸ線フィルム画像を多数保存ま
たは表示するには、スペースの問題があると共に、不便
でかつ費用がかかる。今日では、ＣＴスキャナやＭＲＩ
スキャナなどの、ディジタル画像診断スキャナ装置の出
現により、ディジタルの放射線画像が一般的になってき
た。ディジタル画像は、以下の点でフィルム画像に優っ
ている。まず、ディジタル画像は、小型の磁気または光
学媒体に記憶でき、ビデオモニタなどの表示装置で表示
できる。また、ディジタル放射線画像のさまざまな特性
を最適化する処理が可能である。さらに、ディジタル放
射線画像は、コンピュータを用いた放射線技術によって
も生成できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今日、最も一般的な方
法として、カテーテル法によって得られた心臓の画像
は、専門の３５ミリ黒白シネフィルム上にアナログで記
録される。このフィルムが処理され、フィルムプロジェ
クタによって表示される。しかしながら、ディジタル生
成された画像を、公式の手続き記録として、さらには将
来的に観察できるように、コスト上有利な媒体上に保管
したいという強い要望がある。ディジタル記憶媒体をよ
り有効に利用するために、データを完全に可逆的な方法
で数学的に圧縮することができる（損失を伴わない圧
縮）。この画像を見る場合、臨床医は、リアルタイムモ
ーションでもより遅い速度でも見る必要がある。さらに
は、単に連続的に画像にアクセスするだけでなく、ラン
ダムにアクセスすることも要求される。

【０００４】そこで、心臓のカテーテル画像など、一連
の医療画像を、記録可能な光学コンパクトディスク（Ｃ
ＤＲ）に、損失を伴う圧縮と損失のない圧縮の両方のフ
ォーマットで保管することが望ましい。このＣＤは搬送
が簡単で、医療画像観察ステーションで見ることができ
る。

【０００５】ここで、コントローラを用いてこのような
観察ステーションを動作させられることが望まれ、そし
て、コントローラが視覚的なフィードバックを伴って以
下の機能のすべてまたはそのうちの複数を実行させる機
能をもつことが望まれる。すなわち、これらの機能と
は、１）リアルタイムモーションで画像を見る、または
より低速度でフル解像度画像を見る、２）これらの画像
を、可変の順方向及び逆方向の画像フレームレートで選
択的に見る、３）選択された画像を、選択された連続順
序で一度に一つずつ見る、４）画像をシネループで見
る、５）エッジ強調、コントラスト及び密度などの画像
特性（外観、見た目の特性）に関し、表示された画像の
外観を調節する、６）表示された画像の一部を拡大す
る、７）静止フレームをプリントする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題及
び要求を解決するものである。本発明の一態様の医療画
像観察ステーション用コントローラは、表示装置と、一
連の医療画像を記憶する記憶手段と、ユーザが選択した
機能に従って、前記記憶手段に記憶された画像の処理及
び前記表示装置への表示を制御するコンピュータとを含
む医療画像観察ステーションに接続して設けられるもの
であり、ユーザが機能させることのできるコントロール
手段として、表示された画像の第１の画像特性を制御す
るための第１の表示コントロール手段と、前記第１の表
示コントロール手段と関連して、選択された画像特性の
相対的な特性値を示すための第１の視覚インジケータ
と、前記表示装置に表示された画像の移動速度及び移動
方向を制御するための回転式コントロール手段とを含
む。医療画像観察ステーションへのコントローラ装置の
接続には、無線装置を介しての接続も含まれる。

【０００７】本発明の別の態様によれば、前記コントロ
ーラ装置は、他の画像関連機能を制御し、画像のフィー
ドバック制御を可能とするような他のコントロール手段
を含む。

【０００８】本発明によれば、特にコンピュータの知識
のないユーザでも、医療画像観察ステーションを簡単に
操作できるという効果がある。観察ステーションを動作
させるために、コンピュータスクリーンや他の直観的に
は扱えないような方法の使用は最小限に抑えられる。本
発明のコントローラ装置では、視覚的フィードバックが
利用されるので、非電子的なフィルムベースのシステム
を使用してきた人にも、観察ステーションの操作の仕方
が直観的に理解できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を、医療画像用システムに
おいて用いられる装置として説明する。なお、ここで
は、心臓用の画像処理システムについて説明するが、本
発明は、それ以外の医療画像保管及び観察システムにも
用いられる。図１に示されるように、心臓（心臓カテー
テル法）の動画像ソース３０から得られたディジタル画
像は、保管ステーション３２に供給されて、ここで、画
像は１つ以上の記録可能な光学コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）１０に記録される。記録可能な光学ＣＤ１０は、医
療画像観察ステーション３４において見ることができ
る。この医療画像は、プリンタ３３でプリントが可能で
ある。観察ステーション３４は、医療画像ネットワーク
３１からも医療画像を入力することができる。

【００１０】ここでは、医療画像、より特定的には、血
管造影法によるＸ線心臓画像を記録する技術は、記録可
能な光学コンパクトディスクを対象とする。記録された
画像データは、次の２つの異なる方法で圧縮される。損
失を伴う、すなわち不可逆的な圧縮と、損失のない、す
なわち可逆的な圧縮である。損失を伴う圧縮は、結果と
してデータを損失することになるが、ビデオディスプレ
イ上で視覚的にはほぼ損失がないように見える。損失を
伴わずに圧縮されたディジタルデータは、損失を伴う圧
縮の場合よりも圧縮がはるかに小さいが、オリジナルに
得られたフル解像度で画像を再現することができる。損
失を伴わない場合の圧縮率は、一般的に、１．５：１か
ら４．０：１の範囲である。一方、損失を伴う場合の圧
縮率は、より大きく、例えば、６：１からそれ以上とす
ることができる。

【００１１】図２に示されるように、記録可能な光学コ
ンパクトディスク１０は、以下の領域を持つようフォー
マットされている。すなわち、操作ゾーン１２（ここは
空領域である）、リードアウト（leadout）領域１４、
ディスク１０に記録された各インジェクション（inject
ion）すなわち各画像の組のための縮小画像を含むファ
イルディレクトリを記憶する領域１６、損失を伴わずに
圧縮された医療画像データを記憶する領域１８、損失を
伴って圧縮された医療画像データが記憶される領域２
０、ヘッダ（見出し）情報が記憶される領域２２であ
る。好ましくは、ヘッダ情報には、ＩＳＯ９６６０フォ
ーマットに合った適当な情報が含まれる。ＩＳＯ９６６
０に適合すれば、多くのコンピュータプラットフォーム
（ＩＢＭコンパチブルＰＣ，マッキントッシュ、サン、
など（登録商標））によりＣＤ上のファイルが認識でき
る。

【００１２】記録可能な光学コンパクトディスクまたは
ＣＤ−Ｒは、一度だけ記録ができ、一度記録されたデー
タは消去できないコンパクトディスク媒体である。コン
パクトディスクの記録されていない領域には、随時記録
ができる。この媒体は小型で、搬送可能であり、コスト
的に有効であり、かつ信頼性がある。

【００１３】図２に示されている記録可能な光学コンパ
クトディスク１０は、ディジタルデータを対象とする保
管及び観察装置において用いることができ、これらをも
って、３５ミリシネフィルム及びその関連装置（シネカ
メラ、プロセッサ及びプロジェクタ）に代えることがで
きる。

【００１４】図３には、心臓の画像を受信して、これを
記録可能な光学コンパクトディスク１０に記録する保管
ステーション３２がブロック図で示されている。図３に
示されるように、保管ステーション３２は、中央演算装
置（ＣＰＵ）３５、内蔵メモリ３６、及びバス４２に接
続されたユーザ入力装置（インターフェース）４４を有
する。バス４２は、さらに、画像前処理及び圧縮ボード
４８、及びバッファ記憶装置５２にも接続されている。
さらに、ＸＥＭ（X-ray equipment manufacturer）動画
像ソースインターフェース５８とＣＤ書込み装置６０が
バス４２に接続されている。ＣＤ書込み装置６０は、イ
ーストマンコダック社（ニューヨーク州、ロチェスタ
ー）によるコダックＰＣＤライタ６００などの記録可能
な光学ディスクライタである。圧縮ボード４８は、好ま
しくは、写真専門家合弁グループ（ＪＰＥＧ：Ｊｏｉｎ
ｔＰｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃＥｘｐｅｒｔｓＧｒ
ｏｕｐ）による連続トーン静止画像の国際ディジタル画
像圧縮規格に基づく。この規格の概略については、ジョ
ージ．Ｋ．ウォラスによる論文「ＪＰＥＧ静止画像圧縮
規格」（"The JPEG Still Picture Compression Standa
rd", by Gregory K. Wallace, Communication of the A
CM, April 1991, volume 4, No. 4, pages 30-44）に説
明されている。なお、本発明の範囲内でこれ以外の圧縮
技術を用いることもできる。

【００１５】保管ステーション３２の動作を以下に説明
する。一般的に、ある患者に関する心臓学カテーテル研
究の間、撮影された画像は、Ｘ線装置側（ＸＥＭ’ｓ）
のディジタルデータ取得メモリに記憶されている。そし
て、そのケースの全データが保管ステーション３２に移
される。データが保管ステーション３２に記憶される
と、ＸＥＭメモリは新しい患者の画像を取得できるよう
になる。画像データは、インターフェースボード５８に
よってＸＥＭメモリから受信され、圧縮ボード４８にお
いて２つの異なる方法で圧縮される。すなわち、損失を
伴う圧縮と、損失のない（例えば２：１の）圧縮であ
る。損失を伴う圧縮の結果、データが損失されるが、表
示の際には視覚的にほぼ損失がないように見える。２：
１の圧縮は損失を伴わないため、画像をオリジナルに取
得した状態のフル解像度で回復できる。このように損失
なく圧縮された画像データ及び損失を伴って圧縮された
画像データは、バッファ記憶装置５２に記憶される。患
者の名前、ＩＤ番号などがＸＥＭ動画像ソースインター
フェース５８から得られない場合には、ユーザがこれら
の情報を、ユーザ入力装置４４によって保管ステーショ
ン３２に入力する。これらの情報は画像データに加えら
れ、ＣＤ書込み装置６０によってＣＤ１０に書き込まれ
る。このような構成により、見出し文字（lead letter
s）及び識別Ｘ線露光の準備を省くことができる。これ
らの情報の一部は、ＣＤ１０に書き込まれたヘッダ情報
及びＣＤ１０の内容のファイルディレクトリに含められ
る。

【００１６】一般的な心臓動画像ソースは、一秒あたり
３０のディジタル画像を生成する。各ディジタル画像
は、フォーマットとして、５１２ｘ５１２の画素アレイ
または１０２４ｘ５１２の画素アレイを有し、画素奥行
き（pixel depth）が８ビットである。一般的な患者の
研究ケースが２０００の画像を含む場合、（損失を伴う
圧縮、損失のない圧縮の圧縮率をそれぞれ６：１、２：
１として）このケースを記録するためには、一つの記録
可能ＣＤを用いればよい。

【００１７】そのケースの画像データが一枚のＣＤ１０
の容量を上回る場合には、複数のＣＤ１０を用いる。こ
こで、損失を伴って圧縮されたデータ用のトラックに
は、そのケース全体の画像を含ませ、これを各ＣＤ１０
に関して同様とする。一方、損失を伴わずに圧縮したデ
ータは、複数のＣＤ１０に対し適当に分割される。

【００１８】観察ステーション図４には、記録可能なＣＤ１０に記録された医療画像を
表示するための観察ステーション３４が示されている。
図４に示されるように、観察ステーション３４は、キー
ボード９０、ディスプレイ指示機能を制御するマウス９
１、本発明によるコントローラ８３、中央演算装置（Ｃ
ＰＵ）８４、及びバス８７に接続されたメモリ８６を含
む。さらに、画像伸長及び後処理ボード９２、及びビデ
オ制御装置９８を介してビデオ表示装置９６がバス８７
に接続されている。ボード９２の機能は、ＣＰＵ８４で
のソフトウェアアプリケーションとしても実現できる。
観察ステーション３４は、さらにバス８７に接続された
ＣＤ読取り装置１００及びバッファ記憶装置１０６を含
む。

【００１９】通常、観察ステーション３４は、次のよう
に動作する。まずＣＤ１０が、ＣＤ読取り装置１００に
セットされる。読取り装置１００は、医療画像研究の連
続画像を生成する。これらの画像はバッファ記憶装置１
０６に記憶される。バッファ記憶装置１０６から読み出
された画像は、ボード９２によって伸長及び処理され、
ビデオ制御装置９８を介して表示装置９６上に表示され
る。

【００２０】医療画像が保管ステーション３２によって
ＣＤ１０に記憶されると、この画像は、観察ステーショ
ン３４（図４）ですぐに見ることができる。ユーザは、
キーボード９０を使って、見たいＣＤ１０と所望の観察
モードを選択する。読取り装置１００は、ＣＤ１０のデ
ータ圧縮フォーマットを読み出して、適当な画像伸長係
数（image decompression factors）を決定する。ファ
イルディレクトリがＣＤ１０からメモリ８６に読み込ま
れ、観察ステーション３４は、表示装置９６上に画面を
表示できる状態になる。ディレクトリは「縮小画像」と
して表示装置９６上に表示されるので、個々のインジェ
クションからの画像を見ることできる。

【００２１】圧縮率の高い画像データにおいては、オリ
ジナル画像よりはデータが損失されているが、このよう
な圧縮によっても視覚的にはほとんど損失のない画像が
生成される。心臓学の研究者は、リアルタイム表示を得
るために、ディジタル画像の記録が移送されてメモリに
ロードされるまで待たなければならないことについて、
常に不満を表していた。しかし、かかる問題は次のよう
に解消される。すなわち、本発明によれば、損失を伴っ
て圧縮された画像によって、リアルタイムの表示（ある
いは、動作モードによっては低速表示及び静止画像も可
能である）が行えると共に、損失のない圧縮画像によっ
て低速及び静止画面での詳細な観察が可能である。ユー
ザは、リアルタイム、低速、または静止画像の速度の切
り替えを速やかに行うことができる。

【００２２】観察モード観察ステーション３４のユーザは、画像をリアルタイム
モードで見るか詳細モードで見るか、選択することがで
きる。リアルタイムモードでは、ユーザは、損失を伴っ
て圧縮されたデータから生成されたリアルタイムな医療
画像を見ることができ、所望の適当なフレーム表示速度
を設定できる。一方、詳細モードでは、しきい速度まで
の所望の速度で、損失なく圧縮されたデータから生成さ
れた詳細な医療画像を見ることができる。このしきい速
度は、フレームサイズ、データの種類、取得フレームレ
ート、画像ソース、及び圧縮率によって変化する。

【００２３】本発明によれば、観察ステーション３４
は、コントローラ８３によって制御される、次の複数の
機能を有する；（１）フレームレートすなわちフレーム速度、及び画像
表示方向（順または逆方向）；（２）シングルフレームジョグ：ユーザは、一度に一フ
レームの順方向または逆方向の移動を実現できる；（３）前方または後方へのスキップ：所定フレーム数ス
キップする。または、識別可能なフレーム列から次の医
療画像中の対応するフレーム列にスキップする；（４）シネループ：ユーザは、一連の画像を連続的に繰
り返すことができる；（５）ズーム：ユーザは、画像をズームすることができ
る；（６）詳細／リアルタイムモード：ユーザは、損失を伴
って、あるいは損失を伴わずに圧縮された医療画像を見
ることができる；（７）ディレクトリ：各インジェクション、すなわち医
療画像の各組を表す縮小画像を表示することができる；（８）静止プリント：ユーザは、外付けのプリンタ３３
に、画像データを送ることができる；（９）取消：ユーザは、実行中の機能を停止させること
ができる；（１０）表示された画像の画像特性：ユーザは、例え
ば、密度(density)、コントラスト、エッジ強調などの
異なる画像特性を選択し、視覚的にフィードバックによ
ってその特性の相対的なレベルを設定できる。

【００２４】上記以外の機能もコントローラ８３によっ
て制御できる。例えば、トラックボールによる表示装置
９６上のポインタ制御あるいは方向制御、選択制御また
は入力制御ができる。また、これらの機能の多くは同時
に行うことができるので、順方向または逆方向送りで、
またはシネループによって画像を見ながら、ズーム、密
度、コントラスト、エッジ強調などの画像特性を変える
ことができる。

【００２５】再び図４を参照し、本発明によるコントロ
ーラの実施形態を説明する。図示されるように、コント
ローラ８３は携帯可能なハウジング２００を含む。ハウ
ジング２００は、観察ステーション３４の上記機能を制
御するための、ユーザによる操作が可能なコントロール
を有する。これらのコントロールについて以下に説明す
る。

【００２６】（１）詳細モード／リアルタイムモードコ
ントロール２０２、及びＬＥＤインジケータ（表示部）
２０４、２０６；（２）静止プリントコントロール２０８；（３）取消コントロール２１０；（４）画像特性コントロール。密度のコントロール２１
２、コントラストのコントロール２１４、及びエッジ強
調のコントロール２１６。各コントロール２１２、２１
４、２１６の付近に棒グラフインジケータ２１８、２２
０、２２２がそれぞれ設けられ、選択された特性の設定
値が示される；（５）ズームコントロール２２４及びＬＥＤインジケー
タ２２６；（６）シネループコントロール２２８及びＬＥＤインジ
ケータ２３０；（７）シングルフレームジョグコントロール２３２；（８）前方／後方スキップコントロール２３４；（９）ディレクトリコントロール２２９。これを押す
と、表示装置には、各インジェクションを表す有効な縮
小画像が（可能であれば）すべて表示される。つづい
て、コントローラ上の視覚インジケータが作動される。
ディレクトリコントロール２２９を再び押すことによ
り、インジケータはオフされ、表示画面は通常に戻る；（１０）時計回りまたは逆時計回りに回転可能な速度コ
ントロールノブ２３６。コントロールノブ２３６の周囲
にＬＥＤインジケータを設けて、速度が視覚的にフィー
ドバックできるようにしてもよい。ハウジング２００の
内部には図示されない回路が取り付けられており、上記
のコントロール及びインジケータが当業者に周知の方法
で機能する。

【００２７】コントローラ８３は、通信ケーブル３００
によって観察ステーション３４に接続されている。コン
トローラ８３は、携帯型以外でもよく、無線遠隔通信リ
ンクによって観察ステーション３４に接続することもで
きる。

【００２８】血管造影法によるＸ線画像形成を用いたカ
テーテル法研究で得られた患者の心臓画像を保管及び観
察することに特に関連して本発明を説明してきたが、本
発明は、記録用光コンパクトディスクに、損失を伴う圧
縮と損失を伴わない圧縮を行った画像の形で上記以外の
医療画像を記録する場合にも適用可能である。そして、
診断用画像形成方式（例えば、ＭＲＩ，ＵＳ，ＣＴ，Ｐ
ＥＴ，ＮＭなど）、ディジタル放射線装置（記憶蛍光装
置（storage phosphor systems））、静止及びシネ放射
線フィルムディジタイザなどのいずれか、または複数か
ら医療イメージを取り込むことができる。また、記録用
光コンパクトディスク上に記録される、損失を伴って圧
縮されたデータ及び損失されずに圧縮されたデータを生
成するためには、ＪＰＥＧ以外の画像圧縮技術を用いる
こともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】医療画像記憶システムのブロック図である。

【図２】記録用コンパクトディスクの各記憶領域を示
す説明図である。

【図３】図１に示されているシステムの保管ステーシ
ョンのブロック図である。

【図４】本発明によるリモートコントローラを含む、
観察ステーションのブロック図である。

【符号の説明】

１０ＣＤ、３４観察ステーション、８３コントロ
ーラ、８４ＣＰＵ、８６メモリ、９６表示装置、
９８ビデオ制御装置、１０６バッファメモリ、２１
２密度コントロール、２１４コントラストコントロ
ール、２１６エッジ強調コントロール、２１８，２２
０，２２２ＬＥＤ、２３６コントロールノブ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示装置と、一連の医療画像を記憶する
記憶手段と、ユーザが選択した機能に従って、前記記憶
手段に記憶された画像の処理及び前記表示装置への表示
を制御するコンピュータとを含む医療画像観察ステーシ
ョンに接続して設けられるコントローラ装置であって、ユーザが機能させることのできるコントロール手段とし
て、表示された画像の第１の画像特性を制御するための第１
の表示コントロール手段と、前記第１の表示コントロール手段と関連して、選択され
た画像特性の相対的な特性値を示すための第１の視覚イ
ンジケータと、前記表示装置に表示された画像の移動速度及び移動方向
を制御するための回転式コントロール手段と、を含むことを特徴とする医療画像観察ステーション用コ
ントローラ装置。
【請求項２】請求項１に記載の装置において、前記第１の表示コントロール手段によって制御される前
記第１の画像特性は、密度、コントラスト、またはエッ
ジ強調であることを特徴とする医療画像観察ステーショ
ン用コントローラ装置。
【請求項３】請求項１に記載の装置において、このコントローラは携帯型のリモートコントロールタイ
プに構成され、表示された画像の第２及び第３の画像特性をそれぞれ制
御するための第２及び第３の表示コントロール手段と、さらに、前記第２及び第３の表示コントロール手段に関
連し、それぞれの画像特性の選択値を表示する第２及び
第３の視覚インジケータと、を含むことを特徴とする医療画像観察ステーション用コ
ントローラ装置。