JP5303192B2

JP5303192B2 - 医療画像システム、医療画像システムの画像圧縮方法

Info

Publication number: JP5303192B2
Application number: JP2008145455A
Authority: JP
Inventors: 雅登鈴木
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2008-06-03
Filing date: 2008-06-03
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-06-03
Also published as: JP2009291280A

Description

本発明は、医療画像データの効率的な画像圧縮方法を行う医用画像システム及びその画像圧縮方法に関する。

CT画像、MR画像、PET画像、核医学画像などの画像は、画像データ1枚毎にDICOM規格に準拠した画像圧縮方法で、画像を圧縮して画像データ管理することが一般的に行われている。また、1枚の画像データの圧縮率を高める技術が知られている(特許文献1参照)。

特開2006-197224号公報

昨今、モダリティの高性能化が進んでいる。マルチスライスCT装置では、スライス間隔が1mm以下の画像を扱えるようになっている。また、超高磁場MR装置では、同一スライス断面をリアルタイムに時系列に撮影できるようになっている。このような検査では、1検査当りの画像発生量は1000枚を超えることが当たり前となっており、スライス画像1枚単位で圧縮を行うような従来の方法では、高圧縮率による画像管理が困難である。

本発明の目的は、医療画像データを効率的に画像圧縮可能な医療画像システム、医療画像システムの画像圧縮方法を提供することである。

本発明の医療画像システムは、複数の画像データからなる画像データ群を撮像する医用画像診断装置と、
前記医用画像診断装置とネットワーク接続され、前記画像データ群をデータ転送される画像サーバとを備え、前記画像サーバは、前記画像データ群の検査種別、検査部位、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数、撮像された医用画像診断装置の製造業者、装置バージョンを含む判定条件マスタによって前記画像データ群を、画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群か、時間軸方向に滑らかな画像データ群か、画素値の変化量の連続性がない画像データ群か、を判定する判定手段と、前記判定手段によって画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群、時間軸方向に滑らかな画像データ群と判定された画像データ群を隣接画像データ間で画素値の変化が滑らかになるように配列し直し、前記判定手段によって画素値の変化量の連続性がない画像データ群と判定された画像データ群は配列のし直しを行わない手段と、配列し直した画像データ群を動画とみなし、動画とみなされた画像データ群に対して画像圧縮処理を施し、配列し直しを行わなかった画像データ群の個別の画像データに対して画像圧縮処理を施す手段と、を備える。

また、本発明の医療画像システムの画像圧縮方法は、医用画像診断装置が複数の画像データからなる画像データ群を撮像するステップと、画像サーバに前記画像データ群をデータ転送するステップと、判定手段が前記画像データ群の検査種別、検査部位、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数、撮像された医用画像診断装置の製造業者、装置バージョンを含む判定条件マスタによって前記画像データ群を、画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群か、時間軸方向に滑らかな画像データ群か、画素値の変化量の連続性がない画像データ群か、を判定するステップと、前記判定ステップによって画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群、時間軸方向に滑らかな画像データ群と判定された画像データ群を隣接画像データ間で画素値の変化が滑らかになるように配列し直し、前記判定ステップによって画素値の変化量の連続性がない画像データ群と判定された画像データ群は配列のし直しを行わないステップと、配列し直した画像データ群を動画とみなし、動画とみなされた画像データ群に対して画像圧縮処理を施し、配列し直しを行わなかった画像データ群の個別の画像データに対して画像圧縮処理を施すステップと、を有する。

本発明によれば、医療画像データを効率的に画像圧縮可能な医療画像システム、医療画像システムの画像圧縮方法を提供することができる。

図1は、本発明のシステムを示す図である。このシステムは、モダリティ装置11、画像サーバ12、画像ビューア(画像ワークステーション)13、及びそれらをつなぐネットワーク14から成る。

このシステムは、モダリティ11で得た画像を画像サーバ12に記憶させ、画像ビューア(画像ワークステーション)13で、画像サーバ12から読み出した画像を表示するという一連の運用フローを実現するための構成である。

本システム構成例は、放射線部門PACSの一例である。通常であれば、画像圧縮処理は画像データの保存・管理を担う画像サーバが担当するが、モダリティ、および画像ビューア上で画像圧縮処理を行うこともある。本発明は、画像サーバ上での画像圧縮処理として限定するのではなく、医用画像全般の画像圧縮処理として、いずれの機器上にも本処理を搭載することが可能である。

更に詳述する。
モダリティ装置11は、患者の検査を行い医用画像を発生させる画像診断装置。X-TV、X線CT、MRI、ガンマカメラ、PETなどがこれに該当する。撮影結果の画像データは画像サーバに転送して、保存委託をする。

画像サーバ12は、モダリティから画像データを受信して、画像データの保存・管理を行う。また、画像ビューアからの画像検索に応答して、画像データを提供する。

画像ビューア(画像ワークステーション)13は、読影医が画像データを参照して読影を行う。画像サーバに検索を行い、目的とする画像データを取得して、モニタ上に画像データを表示する。

ネットワーク14は、システム間を接続する院内のネットワーク。有線LAN、無線LANなど様々な仕組みがある。

本発明の特徴である効率的な画像圧縮の方法と処理フローを図3に示し、図2にはその処理の前提となるシステム管理情報を示す。図3の処理は、図2のシステム管理情報を利用して、画像圧縮処理が可能な装置上で処理される。

先ず、図3のシステム管理情報について説明する。システム管理情報は、判定条件マスタ21、画像管理領域22、圧縮率管理テーブル23、画像データ24より成る。

判定条件マスタ21は、画像圧縮処理を行うか否かの判定条件を管理する。条件としては、どの撮影装置で撮影された何の検査画像なのかを特定するために、検査種別、モダリティ、検査部位、製造業者名、装置バージョン、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数などを管理する。

画像保存領域22は、ハードディスクドライブ、ディスクアレイ装置、各種記憶メディアなどの画像データを保存するストレージ領域である。

圧縮率管理テーブル23は、画像毎に最適な画質および圧縮効率を得るために必要となる画像の圧縮率や圧縮方法を管理するテーブルである。

画像データ24は、モダリティなどで撮影・解析されたDICOM画像のことであり、DICOMタグには、検査種別/術式/部位、スライス間隔などの様々な情報が含まれている。

図3は、画像圧縮処理フローである。まず、画像圧縮の圧縮対象となる画像データの読込みを行う(ステップS1)。

次に、圧縮判定処理を行う。画像データ24のDICOMタグ情報、および検査依頼情報から、検査種別、モダリティ、検査部位、製造業者名、装置バージョン、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数などを抽出して、「判定条件管理マスタ」に管理されている情報より、処理対象画像が「画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ」なのか、「画素値の変化量が時間軸方向の画素値の変化量が滑らか」なのか、「画素値の変化量の連続性なし」であるのかの条件判定を行う(ステップS2)。

ステップS2の条件判定の結果、画素値の変化量が「位置座標方向に滑らか」と判定された場合は、一連の画像郡を位置座標方向にソートする処理を行う(ステップS3)。

ステップS2の条件判定の結果、画素値の変化量が「時間軸方向に滑らか」と判定された場合は、一連の画像群を時間軸方向にソートする処理を行う(ステップS4)。

ステップS3、ステップS4のソート処理により最適な順番に並び替えられた画像データ群を動画とみなして、MPEG等の動画圧縮アルゴリズムを用いて圧縮処理を行う。このとき、動画像の圧縮率は圧縮率管理テーブル23で管理されている設定に従う(ステップS5)。

ステップS2の条件判定の結果、一連の画像群に連続性がない判定された場合は、動画として圧縮処理するには適さない画像データであるため、静止画像向けの画像圧縮アルゴリズム(JPEGなど)を用いて、画像データの圧縮を行う。このとき、静止画像の圧縮率は「圧縮率管理テーブル」で管理されている設定に従う(ステップS6)。

ステップS5、ステップS6の圧縮処理により生成された圧縮後の画像データを画像保存領域22に保存する(ステップS7)。

図4(a),(b)は、体軸方向に画素値変化が滑らかな画像の例である。事例は、胸部をCT装置で1mm間隔で撮影した場合に、スライス間隔が狭いため、解剖学的な位置関係の連続性が高く、体軸方向の画素値の変化量は滑らかとなることを示している。この他にも、MR、PET、ガンマカメラなどで、スライス間隔を小さくして撮像を行った場合に生成される画像データが、本事例に該当する。

図5(a),(b)は、時間軸方向に画素値変化が滑らかな画像の例である。事例は、CT装置で同一スライス断面を時系列に連続して撮影する脳血流解析検査(パフュージョン)の場合に、同一のスライス断面を撮影するため、解剖学的な位置が同じであり、時間軸方向の画素値の変化量は滑らかとなり、造影部分のピクセル値だけが変化することを示している。この他にも、MR、γカメラなどで、同一スライス断面の時系列検査を行ったときに再生される画像データが、本事例に該当する。

本発明の全体システム例を示す図。本発明の書く処理で利用するシステム管理情報を示す図。本発明の画像圧縮の処理フローを示す図。本発明の体軸方向に画素変化が滑らかな画像の例図。本発明の時間軸方向に画素変化が滑らかな画像の例図。

符号の説明

11 モダリティ、12 画像サーバ、13 画像ビューア(画像ワークステーション)、14
ネットワーク

Claims

複数の画像データからなる画像データ群を撮像する医用画像診断装置と、
前記医用画像診断装置とネットワーク接続され、前記画像データ群をデータ転送される画像サーバとを備え、
前記画像サーバは、前記画像データ群の検査種別、検査部位、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数、撮像された医用画像診断装置の製造業者、装置バージョンを含む判定条件マスタによって前記画像データ群を、画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群か、時間軸方向に滑らかな画像データ群か、画素値の変化量の連続性がない画像データ群か、を判定する判定手段と、
前記判定手段によって画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群、時間軸方向に滑らかな画像データ群と判定された画像データ群を隣接画像データ間で画素値の変化が滑らかになるように配列し直し、前記判定手段によって画素値の変化量の連続性がない画像データ群と判定された画像データ群は配列のし直しを行わない手段と、
配列し直した画像データ群を動画とみなし、動画とみなされた画像データ群に対して画像圧縮処理を施し、配列し直しを行わなかった画像データ群の個別の画像データに対して画像圧縮処理を施す手段と、を備えたことを特徴とする医療画像システム。
前記画像圧縮処理を施す手段において、動画とみなされた画像データ群が画像圧縮処理を施す画像データ群であるか否かを判定する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の医療画像システム。
前記画像圧縮処理を施す手段において、動画とみなされた画像データ群の画像圧縮率を確認表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の医療画像システム。
前記画像圧縮処理を施す手段に圧縮された画像データ群を、画像データ群毎に解凍する手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の医療画像システム。
医用画像診断装置が複数の画像データからなる画像データ群を撮像するステップと、
画像サーバに前記画像データ群をデータ転送するステップと、
判定手段が前記画像データ群の検査種別、検査部位、スライス厚、検査記述、シリーズ記述、スライス間隔、画像枚数、撮像された医用画像診断装置の製造業者、装置バージョンを含む判定条件マスタによって前記画像データ群を、画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群か、時間軸方向に滑らかな画像データ群か、画素値の変化量の連続性がない画像データ群か、を判定するステップと、
前記判定ステップによって画素値の変化量が位置座標方向に滑らかな画像データ群、時間軸方向に滑らかな画像データ群と判定された画像データ群を隣接画像データ間で画素値の変化が滑らかになるように配列し直し、前記判定ステップによって画素値の変化量の連続性がない画像データ群と判定された画像データ群は配列のし直しを行わないステップと、
配列し直した画像データ群を動画とみなし、動画とみなされた画像データ群に対して画像圧縮処理を施し、配列し直しを行わなかった画像データ群の個別の画像データに対して画像圧縮処理を施すステップと、を有することを特徴とする医療画像システムの画像圧縮方法。