JP2006271528A - 画像診断支援システム及び画像診断支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かを判定し、又は、観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かを確認することができる画像診断支援システム等を提供すること。
【解決手段】 画像診断を行った医師の診断画像上の注視箇所を特定し、これと検査情報から特定される観察すべき観察箇所とを比較することで、医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かの判定、及び観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かの判定を行う。得られた判定結果を観察者に提示することで、当該装置が画像診断における人為的不備を指摘し得ると共に、当該判定結果をレポート等に記録する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像参照装置を用いた画像診断において、医師等によって行われる画像読影を支援するための画像診断支援システム及び画像診断支援プログラムに関する。

近年、医用画像を利用した診断（医用画像診断）が普及している。この医用画像診断においては、ＣＴ、ＭＲＩ等の各種検査装置（モダリティ）によって画像を収集し、大容量の画像サーバに保存する。格納された画像は、画像参照装置（「医用画像ビューア」、又は単に「ビューア」とも呼ばれる。）によって画像サーバから取得され、診断資料として表示され観察される。

この画像参照装置は、読影や検査、医用画像による患者への説明を支援する機能を有する。医師等のユーザは、画像参照装置のＧＵＩ（Graphical User Interface）等を使用して、画質、表示画像の配列、画像以外の表示情報等について変更・追加を加えながら、診断に必要な画像等を所望の画質、レイアウトにて画像を表示させ、観察する。この観察により異常がある場合は、異常の疑いがある部位、病名等を所見としたレポートを作成する。このレポートは、当該レポートの作成の際に利用された画像（「診断画像」又は「レポート画像」と呼ばれる。）と関連付けて保存される。この様なレポート作成、及びレポートと診断画像との関連保存は、当該画像参照装置又は専用のサーバによって実行される。この様な画像参照装置により、画像診断やレポート作成を効率よく行うことができる。

しかしながら、従来の画像参照装置には、例えば次のような問題が存在する。すなわち、検査目的や患者に関する所見と照らし合わせて、医師が観察した画像上の部位が適切であったか否かを装置側が確認することはできない。

また、近年の画像参照装置には、ＣＡＤ（Computer Aided Diagnosis：コンピュータ支援診断）機能を持つものもある。このＣＡＤ機能により、医師等が観察すべき画像領域を提示することはできる。しかしながら、提示された観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かを確認することはできない。

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。
土井邦雄著「コンピュータ支援診断（ＣＡＤ）：基礎概念、現状、および将来の可能性」日獨医報４８（１）、８−２０、２００３

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、画像参照装置を利用した画像診断において、医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かを判定し、又は、観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かを確認することができる画像診断支援システム及び画像診断支援プログラムを提供することを目的としている。

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。

本発明の第１の視点は、被検体に関する診断画像を利用して診断を行う画像診断を支援するシステムであって、当該画像診断における前記診断画像の観察者の各視線及び各視線が維持された時間を含む視線情報を生成する視線情報生成手段と、生成された前記視線情報に基づいて、前記診断画像が表示される表示手段の表示画面上における前記観察者の注視箇所を判定する注視箇所判定手段と、判定された注視箇所に基づいて、前記観察者が注視した前記被検体の部位である注視部位を判定する注視部位判定手段と、当該被検体の検査情報に基づいて、当該画像診断において観察すべき観察箇所を判定する観察箇所判定手段と、前記観察箇所と前記注視部位とを比較することで、前記観察箇所が当該画像診断において観察されたか否かを判定する比較手段と、を具備することを特徴とする画像診断支援システムである。

本発明の第２の視点は、被検体に関する診断画像を利用して診断を行う画像診断を支援するためのプログラムであって、コンピュータに、当該画像診断における前記診断画像の観察者の各視線及び各視線が維持された時間を含む視線情報を生成する視線情報生成機能と、生成された前記視線情報に基づいて、前記診断画像が表示される表示手段の表示画面上における前記観察者の注視箇所を判定する注視箇所判定機能と、判定された注視箇所に基づいて、前記観察者が注視した前記被検体の部位である注視部位を判定する注視部位判定機能と、当該被検体の検査情報に基づいて、当該画像診断において観察すべき観察箇所を判定する観察箇所判定機能と、前記観察箇所と前記注視部位とを比較し、前記観察箇所が当該画像診断において観察されたか否かを判定する比較機能と、を実現させるための画像診断支援プログラムである。

以上本発明によれば、画像参照装置を利用した画像診断において、医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かを判定し、又は、観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かを確認することができる画像診断支援システム及び画像診断支援プログラムを実現することができる。

以下、本発明の第１実施形態及び第２実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る画像診断支援システムが内蔵される画像参照装置１の外観図を示している。同図に示すように、画像参照装置１は、ビデオカメラ２、情報処理部５、表示部７、操作部８を具備している。

ビデオカメラ２は、当該画像参照装置１を用いた画像診断中の医師の映像（特に、診断中の当該医師の視線及びその視線の維持時間を判定するための映像）を撮影する。

情報処理部５は、表示部７、操作部８と共に後述する画像診断支援機能を実現するシステム（画像診断支援システム）を構築する。当該情報処理部５の構成については、後で詳しく説明する。

表示部７は、レポート入力画面及び診断画像表示画面を有する。医師等は、診断画像表示画面に表示された画像を観察しながら、レポート入力画面より当該画像に関する所見等を入力する。

操作部８は、操作者からの各種指示、条件、等を当該装置１にとりこむためのトラックボール、各種スイッチ、マウス、キーボード等を有している。

図２は、画像診断支援システムを構築する情報処理装置５のブロック構成図を示している。同図に示すように、情報処理装置５は、ビデオ信号処理部９、視線情報生成部１０、注視箇所判定部１１、部位判定部１２、比較部１３、観察箇所検索部１４、記憶部１５、制御部１６、送受信部１７、レポート作成部１８を具備している。

ビデオ信号処理部９は、ビデオカメラ２によって撮影されたビデオ信号をＡ／Ｄ変換する。

視線情報生成部１０は、Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号に対して所定の画像処理を施し、例えば画像診断中の医師の顔の向きや眼球の位置等を解析することにより、画像診断中の当該医師の各視線及び各視線が維持された時間を含む情報（視線情報）を生成し出力する。

注視箇所判定部１１は、読影する医師が一定期間注視した診断画像上の領域（注視箇所）を判定する。この判定は、表示部７の診断画像表示画面をマトリックス上に区分けし、視線情報生成部１０によって出力される視線情報に基づいて特定される注視箇所に対応する矩形内を所定期間注視していたか否かによって判定する。

部位判定部１２は、注視箇所判定部１１によって判定された注視箇所が、患者のどの部位に対応するかを判定する。診断画像に表示される被検体構造は、同種の検査情報であればおおよそ同一のものとなる。部位判定部１２は、画面上の各位置と標準的な診断画像（標準画像）を表示した場合の画面上の各位置に対応する部位とを検査情報毎に対応付けた部位判定テーブルに基づいて、注視箇所が、患者のどの部位に対応するかを判定する。なお、検査情報とは、検査種別、診断又は診断部位、撮影方向、検査目的のうちの少なくとも一つを含む情報である。また、この部位判定部１２によって判定された注視箇所に対応する部位を、以下「注視部位」と呼ぶ。

図３は、部位判定部１２による注視部位判定の手法を説明するための図である。同図に示すように、例えば表示部７の表示領域をマトリクス状に仕切り、複数の矩形領域に分割する。なお、各領域は、縦方向に沿ってＣ１、Ｃ２、・・・Ｃｎ、横方向に沿ってＬ１、Ｌ２・・・、Ｌｍと識別子を付すこととする。診断画像が胸部Ｘ線ＰＡ画像であるとすると、標準的な胸部Ｘ線ＰＡ画像であれは、Ｌ４−Ｃ２矩形領域は肺野、Ｌ５−Ｃ４矩形領域は縦隔と対応付けることができる。部位判定部１２は、この様に表示部７の各矩形領域と標準画像の各部位とが対応付けられた部位判定テーブルを予め記憶しておき、これと注視箇所判定部１１によって判定された注視箇所とを照らし合わせることで、注視箇所に対応する注視部位を判定する。

なお、部位判定部１２の注視部位判定手法は、上記部位判定テーブルを用いる手法に拘泥されない。例えば、対象となっている画像そのものを、周波数処理をして骨などの構造物を認識し、当該認識された構造物との位置関係に基づいて各部位の配置を計算し、その結果と矩形を対応付けるという方法も考えられる。

また、医療施設や依頼医師によっては、検査目的に関し詳細な検査依頼の内容を含むことがあり、この情報を用いて、注視箇所を絞りこんだり、判定結果を重み付けしたりしてもよい。例えば検査目的の中に、右上肺野に注目して読影してもらいたい旨の報告がある場合には、その位置に対応する矩形に絞って注視箇所を判定したり、あるいは、注視判定の結果に重みをかけて出力しても良い。

観察箇所検索部１４は、検査情報に基づいて観察箇所テーブルを検索し、観察すべき部位である観察箇所を取得する。ここで、観察箇所テーブルとは、観察箇所を各検査情報毎に管理するテーブルである。

図４は、観察箇所検索部１４が記憶する観察箇所テーブルの一例を示した図である。同図に示すように、検査種別、（診断）部位、（撮影）方向、検査目的の４つの指標から構成される検査情報毎に、観察箇所が対応付けられている。観察箇所検索部１４は、所定のタイミングで入力される検査情報を当該観察箇所テーブルに照らし合わせることで、当該画像診断における観察箇所を取得する。

比較部１３は、部位判定部１２によって判定された注視部位と観察箇所検索部１４によって検索された観察箇所とを比較し、実際の画像診断で観察箇所が注視されたか否かを判定する。例えば、観察箇所検索部１４によって肺野が観察すべき部位情報として検索された場合、部位判定部１２によって判定された注視部位に肺野が存在しない場合には、比較部１３は「注視なし」と判定する。一方、部位判定部１２によって判定された注視部位に肺野が存在する場合には、比較部１３は「注視あり」と判定する。この判定結果は、例えば表示部７に所定の形態にて表示される。

記憶部１５は、部位判定テーブル記憶部１５ａ、観察箇所テーブル記憶部１５ｂを有している。部位判定テーブル記憶部１５ａは、予め作成された部位判定テーブルを記憶する。観察箇所テーブル記憶部１５ｂは、予め作成された観察箇所テーブルを記憶する。

制御部１６は、当該画像参照装置１を構成する各ユニットを動的又は静的に制御する。特に、制御部５は、後述する画像診断支援機能を用いた読影処理において、視線情報生成部１０、注視箇所判定部１１、部位判定部１２、比較部１３、観察箇所検索部１４、記憶部１５等を統括的に制御する。

送受信部１７は、ネットワークを介して他の装置と画像データを含む情報の送受信を行う。

レポート作成部１８は、表示部７のレポート入力画面、操作部８を介して入力された情報に基づいて、診断画像に関するレポートを生成する。作成されたレポートは、記憶部１５に自動的に記憶される。

（画像診断支援機能を用いた読影処理）
次に、本画像参照装置１の画像診断支援機能を用いた読影処理における動作について説明する。本実施形態では、説明を具体的にするため、診断画像が胸部Ｘ線ＰＡ画像である場合を例とする。

図５は、本実施形態に係る本画像参照装置１の画像診断支援機能を用いた読影において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、検査情報等が操作部８を介して入力され（ステップＳ１）、所定患者の診断画像が表示部８に表示され、当該診断画像を用いた画像診断と並行して、診断中の医師がビデオカメラによって撮影される（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１において入力された検査情報は、記憶部１５に自動的に記憶される。

次に、視線情報生成部１０により、Ａ／Ｄ変換されたビデオ信号に基づいて観察した医師の視線認識等を含む視線情報が生成され（ステップＳ３）、注視箇所判定部１１により注視箇所が判定される（ステップＳ４）。

次に、部位判定部１２は、記憶部１５に記憶された部位判定テーブルに基づいて注視箇所に対応する注視部位を判定する（ステップＳ５）。また、観察箇所検索部１４は、記憶部１５に記憶された観察箇所テーブルを参照し、ステップＳ１において入力された検査情報に対応する観察箇所を検索する（ステップＳ６）。

次に、比較部１３は、注視箇所に対応する注視部位と観察箇所とが一致するか否かを判定し（ステップＳ７）、注視部位と観察箇所とが一致しない場合には、「観察箇所への注視無」の旨を例えば表示部７等を介して観察者である医師に報告し、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返し実行する（ステップＳ８）。一方、注視部位と観察箇所とが一致する場合には、「観察箇所への注視有」の旨を例えば表示部７等を介して観察者に報告する（ステップＳ９）。

図６は、注視部位と観察箇所とが一致しないと判定された場合における、観察者への「観察箇所への注視無」の報告形態の一例を示した図である。同図の例では、観察箇所に対応する位置に注意を促すように、「右上葉注視なし。」というメッセージを表示する。しかしながら、この様な形態に拘泥されず、例えば観察箇所に関わらず決まった位置にメッセージを表示する、或いは各種メッセージを音声と共に表示する等の構成であってもよい。

また、ステップＳ８において「観察箇所への注視無」の旨を観察者に報告し、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返す構成としが、これに拘泥されず、例えばレポート作成部１８がステップＳ７の判定の結果をレポート内容として記録するようにしてもよい。さらに、注視部位と観察箇所とが一致する場合には、観察者への注意を特に促す必要がないため、「観察箇所への注視有」の旨の表示は必要に応じて省略してもよい。

以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。

本画像参照装置によれば、画像診断を行った医師の診断画像上の注視箇所を特定し、これと検査情報から特定される観察すべき観察箇所とを比較することで、医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かの判定、及び観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かの判定を行っている。得られた判定結果は観察者に対して所定の形態で提示されるか、又はレポート等に自動的に記録される。従って、画像診断における人為的不備を指摘し得ると共に、画像診断内容の事後的な確認をすることも可能となる。その結果、新たな医療情報が提供できると共に、医師等に注意を奮起させることができ、医療行為の質の向上に寄与することができる。

（第２実施形態）
第１の実施形態は、各検査において観察すべき観察箇所を予め作成された観察箇所テーブルに基づいて特定し、これと注視部位とを比較して画像診断の適否を判定するものであった。これに対し第２の実施形態では、ＣＡＤを利用して医師等が観察すべき観察箇所を特定し、これと注視部位とを比較して画像診断の適否を判定する画像参照装置１の例について説明する。

図７は、第２実施形態に係る画像参照装置１の構成を示したブロック図である。図１と比較した場合、ＣＡＤ処理部２０を具備する点が異なる。このＣＡＤ処理部２０は、診断における最終判断は医師が行うことを前提として、診断画像から病巣候補等の位置の検出、定量的な解析処理等を行う。

図８は、本実施形態に係る本画像参照装置１の画像診断支援機能を用いた読影において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。図４と比較した場合、ステップＳ６′における処理のみが異なる。当該ステップＳ６′において、ＣＡＤ処理部２０は、ステップＳ１において入力された検査情報に基づいてステップＳ２において用いられた診断画像を解析し、医師等が観察すべき観察箇所を特定する。

以上述べた構成によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

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。例えば、上記各実施形態に係る各処理を実行する機能は、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。

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。

以上本発明によれば、画像参照装置を利用した画像診断において、医師が観察した画像上の部位が観察対象として適正であったか否かを判定し、又は、観察すべき画像領域を医師が実際に観察したが否かを確認することができる画像診断支援システム及び画像診断支援プログラムを実現することができる。

図１は、第１実施形態に係る画像診断支援システムが内蔵される画像参照装置１の外観図を示している。 図２は、画像診断支援システムを構築する情報処理装置５のブロック構成図を示している。 図３は、部位判定部１２による注視部位判定の手法を説明するための図である。 図４は、観察箇所検索部１４が記憶する観察箇所テーブルの一例を示した図である。 図５は、第１実施形態に係る本画像参照装置１の画像診断支援機能を用いた読影において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。 図６は、注視部位と観察箇所とが一致しないと判定された場合における、観察者への「観察箇所への注視無」の報告形態の一例を示した図である。 図７は、第２実施形態に係る画像参照装置１の構成を示したブロック図である。 図８は、第２実施形態に係る本画像参照装置１の画像診断支援機能を用いた読影において実行される各処理の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１…画像参照装置、５…情報処理装置、９…ビデオ信号処理部、１０…視線認識部、１１…注視箇所判定部、１２…部位判定部、１３…比較部、１４…観察箇所検索部、１５…記憶部、１６…制御部、１７…送受信部、１８…レポート作成部、ＣＡＤ処理部２０

Claims (7)

1. 被検体に関する診断画像を利用して診断を行う画像診断を支援するシステムであって、
   当該画像診断における前記診断画像の観察者の各視線及び各視線が維持された時間を含む視線情報を生成する視線情報生成手段と、
   生成された前記視線情報に基づいて、前記診断画像が表示される表示手段の表示画面上における前記観察者の注視箇所を判定する注視箇所判定手段と、
   判定された注視箇所に基づいて、前記観察者が注視した前記被検体の部位である注視部位を判定する注視部位判定手段と、
   当該被検体の検査情報に基づいて、当該画像診断において観察すべき観察箇所を判定する観察箇所判定手段と、
   前記観察箇所と前記注視部位とを比較することで、前記観察箇所が当該画像診断において観察されたか否かを判定する比較手段と、
   を具備することを特徴とする画像診断支援システム。
2. 画像診断において観察すべき観察箇所と検査情報とを対応付ける観察箇所テーブルを記憶する記憶手段をさらに具備し、
   観察箇所判定手段は、前記観察箇所テーブルに基づいて、前記観察箇所を判定することを特徴とする請求項１記載の画像診断支援システム。
3. 観察箇所判定手段は、前記診断画像を利用したコンピュータ支援診断機能により前記観察箇所を判定することを特徴とする請求項１記載の画像診断支援システム。
4. 前記比較手段による判定結果に基づく情報を前記観察者に提示する提示手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の画像診断支援システム。
5. 前記提示手段は、前記診断画像が表示される表示手段の表示画面上の前記観察箇所に対応する位置に、前記判定結果に基づく情報を提示することを特徴とする請求項４記載の画像診断支援システム。
6. 前記比較手段による判定結果に基づく情報を前記診断画像と対応付けて記憶する記憶手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の画像診断支援システム。
7. 被検体に関する診断画像を利用して診断を行う画像診断を支援するためのプログラムであって、
   コンピュータに、
   当該画像診断における前記被検体に関する診断画像の観察者の各視線及び各視線が維持された時間を含む視線情報を生成する視線情報生成機能と、
   生成された前記視線情報に基づいて、前記診断画像が表示される表示手段の表示画面上における前記観察者の注視箇所を判定する注視箇所判定機能と、
   判定された注視箇所に基づいて、前記観察者が注視した前記被検体の部位である注視部位を判定する注視部位判定機能と、
   当該被検体の検査情報に基づいて、当該画像診断において観察すべき観察箇所を判定する観察箇所判定機能と、
   前記観察箇所と前記注視部位とを比較することで、前記観察箇所が当該画像診断において観察されたか否かを判定する比較機能と、
   を実現させるための画像診断支援プログラム。

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