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             医用画像について


●総論
●院内での発生画像   1)単純レントゲン   2)レントゲンテレビ(透視)   3)CT MRI   3)骨塩定量装置(DEXA)   4)超音波(内科)   など多種多様である。
●目的 ▼画像のデジタル化   院内で発生する多種多様の形式の画像を、デジタル化しパソコンに取り込みたい。   当然低コストで行いたい。 ▼フイルムレス環境を作りたい  まず単純レントゲンの置き場所に困っている。  整形外科ですから1日30人取ります。大体平均3枚前後ですから100枚/日  毎月2500枚ぐらいですね。インベーダーです。あらゆる所を埋めていく。  ほかの画像データは問題ならない。CTやMRIなんて月に10枚程度です。骨  塩DEXAはありますが、これはデータをexcelにいれてますから。  3年で壁いっぱいのレントゲン棚が満杯です。  画像のデジタル化はフイルムレスが目的。省スペース。 ▼できるだけ長く画像を保存しておきたい。   特定の患者一生とって置きたいのです。たとえば先天性股関節脱臼。   問題になるのが20−50年後ですから。   しかしスペースというものがある ▼スピードアップ   レントゲンテレビからの画像をデジタル現像できて、それが診察室に直接出て   くるなら、それなりに意味がある。院内動線を減らせる。   デジタル化は100%即時ではないので、これはあまり効果ははっきりはでない。   実際は診察終了後レントゲンスタッフが取り込むことになるだろう。 ▼画像加工   デジタル化できれば、画像の加工ができる。アイディア次第でかなり、使える  だろう。重ねあわせや拡大。ただ需要は少ないだろう。 ▼遠隔医療  現在のところ診診連携よりも、在宅での使用が最も現実的。 まだ病院を含めた地域医療ネットがないので、診診連携は現実的ではない。 在宅レベルなら、そう画質を問う場面は少ない。むしろNTTのフェニックスミニとか 音声と動画が入ったテレビ電話で十分。  CRT診断への方向付けは、医師相手で、病院を含めた地域ネットが完成しないと意 味がない。 ▼診診連携   ネットワークでの放射線科へのコンサルトは専門分野では私はほとんどない。   病院への他科の疾患なら必要だが、まだ地域ネットワークができていない。   地域ネットは病院を含めなければ有用性は落ちる。 ▼趣味で行う    これは結構大きいファクター。道楽。 ▼患者サービス    あんまり患者さんには意味がない。 ▼ネット上でのやりとり  症例検討会や頼診にも使える
●入力 ▼院内のすべての画像のデジタル化は、入力装置をひとつにすれば可能である   院内で発生する多種多様の形式の画像を、デジタル化するためには、  当然、各種発生源から、直接取り込むのが一番効率的である。しかし  現時点では、機械は多メーカーから購入しているし、統一は不可能。  たとえば、レントゲンの場合、デジタル化する製品としては、たとえば富  士のFCRがある。画像はきれいだし、補正は利くしいうことはない。  しかし先ほど述べたように、院内では単純レントゲンのみでなく、レント  ゲンテレビから画像が発生する。その他CTやMRI画像もある。   従って、FCRのみを導入して、デジタル化しても、他のアナログの  レントゲンテレビからの画像やCT、MRIが残る。   院内のすべての、画像をデシタル化しないと意味がないわけだから、  従って、ワンクッションおいて、各種画像発生装置はいじらないで、出力  後のレントゲンレベルで、ひとつの画像入力装置で取り込めば、よいことに  なる。導入コストも安く上がることになる。  院内で発生する画像はこれですべて、デジタル化できる。  画像はデジタル化されれば、あとはソフトの問題でなんとか形式は変えられる。  問題は種々の形式の画像入力装置と出力装置を何にするかということになる。  それも現時点でレントゲンとそん色ない画像品質で、かつ低コストで。 ▼省スペースのためのフイルムレス環境はできない。  現在のところ、参考資料に述べたように、国の規定でフイルムは現物保管が  原則ではなく、共通規格やDICOM規格で標準化とフイルムレスの方向づ  けはされているが、トータルでデジタル保管するためには、現時点では、入  力は、アナログフイルムからが一番である。また診断も、現物の写真が一番  よいと思われる。以下に述べるごとく長期保存にも向く。   従って、アナログフイルムは従来のままなくせないことになる。  省スペースは、無理な相談ということになる。  また、デジタル化画像はうまくファイリングする必要がある。データベースも  うまく構築しなくてはいけない。 ▼長く画像を保存するならアナログが一番。  これはデジタルよりはアナログのほうが優れる。デジタルは陳腐化するのが早い。  アナログデータは現物保管ですから、火事にでもならない限り大丈夫。スペースは  問題ですが。従って、これもデジタル化の目的からははずれる。
●出力 ▼CRT出力は有用度が低い。   院内システムと考えれば、フイルムレスにならない時点で、CRTは有用性は  落ちる。   画像だけCRT出力は意味がない。狭い診察机にテレビは邪魔なだけ。  また21インチ程度のブラウン管で、ルーチンでレントゲンを見るのはつらい。  レントゲンは、10枚以上発生することもある。日常診断でCRT診断は  非現実的。フイルムに勝るものはない。   電子カルテやレセプトと結びつくなら、はじめてCRTのみでも意味が出る  かもしれない。シャーカステンがなくなれば、スペース的には大きいが、CRT  はサイズ的にはもっと大きい。   色調とか画像補正に役立つ程度。あとは保存するレントゲンと、保存しないレ  ントゲンを決めるのに役立つか。いずれにしても、こういう使い方なら、あまり  高価なのは要らない。また高価な高輝度のブラウン管は劣化が激しい。コストパ  フォーマンスにかける。   かりにCRTで画像を見ようとすると現実的には複数のCRTが必要となる。  PACSではCRTは4台と必要となっている。  実例   MGHの放射線読影室PACS端末(CRT4台仕様)が2台。   NTサーバーによる運用で、DICOM対応の圧縮画像です。   (現在はWavelet で平均20倍圧縮で運用)   梶原先生のHPからリンクがはられています。   DICOM関連   AMICAS ▼ハードコピー  ここが最大の問題。デジタル化しても省スペースどころか、むしろ従来どおりの  アナログのレントゲン写真と、同時にハードコピーした、画像が発生するので  量的にフイルムが2倍になる。ここが最も悩む所である。   アナログのレントゲンは、すでにあるのだから、高価な写真品質の、デジタル画  像のハードコピーをルーチンにだすのは、無駄があるかもしれない。   また画像品質が、従来のレントゲンと同じ程度の、画像を出すにはかなり、高価な  機器を準備しなくてはいけない。   まあレントゲンもあるのだし、デジタル化でPCに入れば良しとして、プリント  しない手もある。だとすれば安いそれこそサーマルプリンターレベルで、当座は  妥協しておくのも安く上げるにはよいかもしれない。   ハードコピーの利用の仕方はまだ検討を要する。有効性の高い利用法は実際に  使っていればイメージは出てくると思われる。  デジタル化されればPC上での加工や送信は、自由である。こちらの使い方は  結構あるとおもわれる。
●遠隔医療の診療請求  遠隔病理診断についての費用については送信側の標本作製の技術料、伝送機器、伝  送料金などと、受信側の病理診断料に分けて考え、とる方向のようです。  在宅医療支援に関しては厚生省への報告には記載がないですね。
      
<<実際のシステム>> 画像は実際見ないとお話にならない。 とにかくカタログ集めが先決です。この世界も日進月歩ですが。 ○標準  1)入力にレーザースキャナで200万-300万 レーザーフィルムデジタイザ2905   4096階調(12bit)のグレイスケール出力。   仕様 フィルムサイズ : 8×10inch(六ツ切)〜14×17inch(半切) スキャンピッチ : 50μm〜500μm(1μm単位) ADコンバータ : 12ビット 搭載メモリ : 標準32MB 対応OS : Windows 95/NT、macintosh  2)CRT   テレビに100万(ここは通常のCRTでも妥協できる)   推奨:GDM−W900 ソニー      80万 24インチ  3)出力にレーザーイメージャで200万  500万前後で参照画像としては、かなり使えるレベルになる。  これでもメーカの完成システムよりは安いしスペックもよい。  処理ソフトはかき集めれば何とかなる。  たとえば富士の、単純レントゲンのみのデジタル化のFCRより、1/4のコスト  である。 ○簡易版(簡易参照版として割り切る) 入力   最低140万画素程度のデジカメ 20万    ただしデジカメはルーチンに、画像取り込みするには、煩雑すぎる。   ルーチンでなく、非定期的にとるなら、やすいしおすすめ。   CRT: 10−100万   プリンター 5−6万のもの  あとはPCは当然入りますが。これだけでも40−100万はいきます。 これらのシステムは梶原先生のところで動いています。実際見ることを  おすすめします。 ○在宅では  現在のところ安価版としてはNTTのテレビ電話である、フェニックスミニが優れる。  ただしisdn回線が必要である。
●ハード
○入力装置カタログ デジタルカメラカタログ スキャナの部屋カタログ 定置型レーザースキャナ プリンタ レーザープリンター CT、MRI、DSA等の画像診断装置の画像をフィルムにプリントする高性能なプリンター です。極めて高精細な画像を、常に安定した品質でプリント。コピー数設定やデリ ートキーによる編集作業も容易に行えます。 ビジュアルプリンタ市場調査総覧
レントゲン入力装置
●レントゲンデジタイザ 1)
レーザーフィルムデジタイザ2905  推奨。  レーザーフィルムデジタイザ2905は、X線フィルムなどの透過型フィルムをデ ジタル化し、コンピュータに転送するイメージスキャナで、以下の特徴を備えています。 広いダイナミックレンジを持つ光電子増倍管を使用しているため、光学濃度 4.0までの 高濃度のフィルムを読み取ることができます。 光学濃度に線形な4096階調(12bit)のグ レイスケール出力。 レーザーの使用により、高速な読み取りが可能です。 FAST SCSI-2 インタフェースを装備し、データ転送も高速です。 仕様 フィルムサイズ : 8×10inch(六ツ切)〜14×17inch(半切) スキャンピッチ : 50μm〜500μm(1μm単位) スキャン時間 : 約6秒(200μm、半切サイズ) 光源 : He-Ne レーザ ADコンバータ : 12ビット 搭載メモリ : 標準32MB インタフェース : Fast SCSI-2 外形寸法・重量 : W526×H330×D764mm 約45Kg 電源 : AC100V±10V 50/60Hz 200VA 対応OS : Windows 95/NT、Macintosh、Sun SPARC/Solaris 2.5以上、 HP-UX 10.20 2)他にこのレベルのスキャナとしては 1−2)ルミシス (販売台数世界第一) 1−3)キャノンが一昨年から登場、    http://www.canon-sales.co.jp/ キャノン 1−4)西本産業 ED2000 その他 VXR-8/12 X線フィルムデジタイザ X線フィルム専用フィルムデジタイザであるVXR-12、VXR-8シリーズは、最大12bit (4096階調)のグレースケールを取り込み可能。最大14"×17"サイズの大型フィルムまで 入力、60dpi〜300dpi可変解像度、75dpi(14"×17"フィルム)を26秒にて高速スキャニング。 対応機種:全てのMacintosh 2,580,000円  これは非常に遅い。 ●低価格スキャナ あまりすすめない。 透過型原稿ユニットが必要  通常、原稿を取り込む時は原稿に光をあてて反射した色を取り込んでカラーを表現します が、フィルムのような透過原稿は光が反射せず通過してしまいますので、非常に暗いイメー ジの取り込み結果となってしまいます。  この様な原稿をスキャナで取り込む為には、原稿の上から光をあて通過した光を取り込む ことのできる透過原稿ユニット(オプション)が必要です。 1)「HP ScanJet 6100C」日本ヒューレット・パッカード株式会社 価格は89,800円。DOS/V用とMacintosh用の2モデル。 なお、オプションとして透過原稿ユニット 【主な仕様】 ・光学解像度:600dpi(補完により2,400dpi) ・カラー:24bit出力/30bit入力 ・最大読み取りサイズ:216×356mm 2)ScanMaker 6400XL ScanMaker 9600XL 走査方式 :移動光学系線順次平面走査 光センサ 冷陰極管光源付リニアアレイCCD 最大スキャン領域 :12×17inch,304.8×431.8mm(A3サイズ) 階調(ビット数) モノクロ 入力1bit/出力1bit グレイスケール 入力12bit/出力12bit カラー 入力36bit/出力36bit 光学解像度 主走査/副走査 400dpi×800dpi 600dpi×1200dpi 最大解像度 主走査/副走査 6400dpi×6400dpi 9600dpi×9600dpi ス標準価格(税別) ¥188,800 ¥228,800 お問い合わせ 日本マイクロテック TEL03-3833-9341 3)POWERLOOK 2000 (パワールック 2000) UMAX社プリプレススキャナ「POWERLOOK(パワールック)」シリーズの最上位機種 光学解像度1000×2000dpiの超高解像度・8000ピクセルCCD・36bitカラー・1パススキ ャン方式・濃度レンジ3.3Dと、プリプレス業界で必要とされる仕様を余すところなく 満たしています。 標準価格 オープンプライス スキャンスピード 11 ms / line(線画、グレー、カラー) 最大スキャンエリア 203×297 mm 光学解像度 1000×2000 dpi 最大解像度 10000×10000 dpi CCDタイプ Tri-linear coated 8000 素子 CCD スキャンモード カラー :24 / 36 bit グレースケール :8 / 12 bit 対応システム Mac OS、Windows3.1 / 95 / NT 透過原稿ユニット UTA-II 最大スキャンエリア :203×254 mm ユーマックス・スキャナホットラインまで TEL:03-5405-1929 FAX:03-5405-1921 4)ES-8000仕様概要エプソン 形式 卓上型フラットベットカラースキャナ 走査方式 ミラー移動型原稿固定読み取り センサ 1万画素3ラインカラーCCDラインセンサ 原稿サイズ A3+サイズ(最大有効領域:310×437mm*1) 最大有効画素数 9760×13760pixel(800dpi) 解像度 主走査:800dpi 副走査:1600dpi 出力解像度 50〜6400dpi(1dpi刻み) 読み取り階調 各色12bit入出力 (4096階調) 明度調整 7レベル
●デジタルカメラ ▼種類  1)ワンショットタイプ    1CCD 解像度不足    3CCD よい。値段高し   コダックDCS465   6000万画素 12ビット取り込み   キヤノンEOS DC1   600万画素(3060*2036)   フジックスHC-2000D  3CCD  130万画素   ニコンE2N       3CCD  130万画素  2)マルチショットタイプ    1CCDだが露光を増やして画質をあげる。動かないものを取るにはよい   フォテックス 420万画素、大日本スクリーン   カーニバル2000 420万画素 シュリロトレーディングカンパニー   リーフDCB2     420万画素 日本サイテックス  3)スキャナタイプ    3CCD スキャンする。動くものは取れない。画質は最高級    アグフアスタジオカム 1600万画素 日本アグファ ゲバルト    フォトフェーズプラス 3600万画素 駒村商会 ▼その他 1)「DS−300」 製品名:フジックス デジタルカメラ DS−300 価格:248,000円 URL http://www.fujifilm.co.jp/noah/ 仕様 撮像素子 2/3インチ単板 VT転送方式 140万画素(有効画素数130万画素)正方画素原色CCD 階調 RGB各8Bit各256階調 1677万色 画像サイズ 1280X1000および640X480 接写距離 20cm A5サイズ(マクロポジション) 2)高精細静止画入力カメラ HC-2000D  RGB各色130万画素(総画素141万画素)の3板CCDの搭載により Macintosh/Windows3.1、Windows95対応 標準ユーザー渡し価格2,500,000円(消費税別)  RGB各色10bitで画像取り込み(LUT処理後8bit)。 3)各種 3−1)DCS410 カメラ機構部 Nikon N90s(日本名F90) CCD サイズ:14×9.3mm 有効解像度:1524×1012 価格 モデルDCS410:990,000円 3−2)EOS・DCS5 カメラ機構部 Canon EOS-1N CCD サイズ:14×9.3mm 有効解像度:1524×1012 価格 モデルEOS・DCS 5c(カラー仕様):1,490,000円
●出力装置
▼CRT 1)GDM−W900 ソニー    80万 24インチ 2)BARCO PCD−321  東洋テクニカ 678000円 21インチ プロ用最高機種 3)EIZO FlexScan E78F    ナナオ 49000万 21インチ 4)MDM-2130 表示輝度 350cd/m2 を実現した高輝度・高精細の21インチモノクロ・ディスプレイ 医療用X線フィルムなどの確認などに最適です。 特長 高精細・高輝度:輝度350cd/m2時において解像度1600×1200のクリアーな表示が可能。 池上通信機株式会社 産業事業本部 産業営業一部 DM課 TEL 03-5762-5231 走査周波数(代表) 横型 水平:93.80KHz 垂直:75.0Hz 解像度 横型 1,600×1,200 対応規格 CE,UL,CSA,FCC ClassA,VCC ClassA 5)37インチマルチシンクデータモニタ MultiSync(TM)37DM(PC-KM371) 標準価格 1,000,000円(税別) 出荷日1995/7 ドットピッチ:中心部0.85mm 周辺部1.05mm(水平) 解像度:640ドット×400ライン〜1,120ドット×750ライン(RGB入力時) 500本(NTSC時) 表示面積:680(横)mm×510(縦)mm〈標準時〉      708(横)mm×531(縦)mm〈フルスクリーン時〉 水平走査周波数:24.0kHz〜50.0kHz(*) *ビデオ信号15.7kHzは31.5kHzに倍速変換 6)NL160120AC26-01 医療機器などのハイエンドモニタ用ディスプレイに適した、フルカラー表示の52cm(20.3 型)超高精細・超広視野角のアモルファスシリコンTFT(Thin Film Transistor; 薄膜トラ ンジスタ)カラー液晶ディスプレイ「 特長 CRTの22〜23型に相当する画面対角サイズ52cm(20.3型)の大型画面 1600×1200画素の大容量で超高精細表示が可能 アナログ信号処理方式の採用によりフルカラー同時表示が可能 CRTモニタとのプラグ互換実現が容易なアナログRGBインターフェース仕様 「NL160120AC26-01」の主な仕様  3.表示色        フルカラー(無限階調)  4.画素数     水平1,600×垂直1,200 (1,920,000画素)  5.ドット数      5,760,000ドット  6.フィルタ       RGB 縦ストライプ 7.画素ピッチ      水平0.258 mm × 垂直0.258 mm  8.輝度     200cd/m2 TYP.  9.コントラスト 150:1 TYP. 7)HIPLASMA XGA対応の25型高精細カラープラズマディスプレイ「HIPLASMA」(CMP250X-J) を本年12月1日からサンプル出荷する予定で、 1.XGA対応41型カラープラズマディスプレイパネル ドットピッチ0.27mm、RGB画素ピッチ0.81mmの微細構造により、 41型でXGA(1,024×768画素)表示を実現。 <仕様> 画素数:(水平)1,024×(垂直)768 (XGA)ドット数:236万ドット(1,024×3×768) ドットピッチ:(水平):0.27mm (垂直):0.81mm  ピーク輝度: 250cd/m2コントラスト比: 300:1以上 (周囲光無) 表示色(階調数): 26万色(64階調)  株式会社日立製作所 家電・情報メディア事業本部 8)UGD-2000 2048×2048、超高精細グラフィックシステム UGD-2000は、2048×2048・アスペクト比1対1の超高精細フルカラーグラフィックシステムです 【特徴】 32インチノンインターレス2000本CRTを採用 NTSCの動画像をスーパーインポーズすることができます。 販売: 日本無線株式会社 電子営業部情報機器課  千田敏弘 〒107 東京都港区赤坂2-17-22赤坂ツインタワー本館5F TEL. 03-3584-8853  FAX. 03-3584-8877
●レーザーイメージャー
これが本命 1)
Agfa Drystar 2000(ドライスター2000) テーブルトップ型のドライイメージャー、 Drystar 2000は、高濃度かつ鮮明(300 dpi) な診断用画像をフルカラー(1670万色)および白黒(256階調)で出力します。 2)DRY Imager:3M製 Dry View TM 8700 <<評価>> 1)乾式レーザーイメージャー(Li-1417D)の基礎的検討 乾式現像方式の画像形成は,化学的に安定したカーボンを使用し化学的現像処理をして いないので,従来の現像液定着液を使用している湿式現像方式に比較して現像処理の安 定性に優れている.現像処理のスピードの低下を除けば,薬液補充,廃液処理等のラン ニングコスト設置条件,設備工事の簡易さを含め,トータルコストの大幅な軽減が可能 であり,ドライシステム導入のメリットは大きい. その他 2)非銀塩方式ドライイメージャー(富士CR-DPT)の性能と経済的効果 管理・使い勝手に関してはDRYの方が便利である.液補充・廃液処理を必要としないこと も注目すべき点であろう.しかし,DRY Imagerは銀原子の排出が無いのでベース濃度が高 く,低濃度分解能が若干劣る.集検の条件ではImagerの特性を理解しての運用が必要と言 える. その他 ○プリンター 1)「ピクトログラフィー4000」 ピクトログラフィー4000 富士写真フイルム株式会社.銀塩写真式プリンター  最大A3ワイドサイズまで対応可能。  最高400dpiの高解像度出力。  半導体レーザー(LD)露光により最高400dpiの出力解像度を実現。緻密な文字や線画な どもきわめてシャープに出力できます。また、1670万色の色再現の忠実な色再現により、 中間色の多い画像も印刷原稿として使用可能なクォリティーでプリントすることが可能です。  写真画質のフルカラードキュメントとして出力できる様に、「PSコントローラー3」も発売   冨士写真フイルム 288000円 2)EPSON PM5000C         248000円、 3)ALPS MD−1300D   アルプス電気 64800円 4)Acolor 936  富士ゼロックス 2,800,000円 5)Rainbow Pro M2740  イメーション 3,750,000円
         
<<参考資料>>
●画像の規格 ディジタル画像情報時代  現在,実用化されているCRでは,最小で0.1mm(100ミクロン)の画素サイズである ▼基準 DICOM DIcom DICOM規格を採用する診療上の目的を明瞭にする必要がある 相互接続が必要な診療上の場面を良く検討し明確化することが必要です。  次に、DICOM規格に準拠していない既存の古い機器も、DICOMへと 変換することができるものもあります。 DICOM規格を実装したCTNソフトウェアは、PDSで誰でも利用可能です。 DICOMの歴史
●遠隔医療 遠隔医療のまとめ 遠隔医療とは何か 1)X線写真などの遠隔診断については、CRT診断の普及を前提にした上で、伝送する 画像の画質については、ほぼ下記のコンセンサスが得られた。 フィルムをデジタイズにするには、サンプリングピッチ200μm、濃度分解能 10ビットが必要であり、表示するには、解像度1000×1000、濃度方向へ の解像度8ビット(256階調)が最低必要である。(原文のまま) 2)CT画像及びMRI画像  前のX線像について述べたことがほぼそのままあてはまるが、画質の最低条件はX線 画像よりは低くてよいというのがほぼコンセンサスである。これは原画像が512×5 12程度で表現されていることから当然である。 3)超音波画像に関しても、新たにデジタル出力(DICOM)できる超音波診断機器が開発 されており、従来のアナログNTSC画像しか出せない機器に比べ、画質や画像再現性が向 上し、画像伝送・遠隔診断において、より適しているようになった。 5ー1 適用される状況  遠隔医療が適用される状況には次の4つがあると思われる。すなわち、 1)医療機関と医療機関(医師と専門医)、 2)医療機関と医師のいない医療関連機関、 3)医療機関と家庭、 4)コメディカルと家庭である。 通常 Telemedicine と呼ばれるものは、(1)と(2)を意味しており、 (3)と(4)は、外国ではTele-care と呼ばれることもある。
画像の基礎 1)デジタル画像とは 2)画像基礎 デジタルカメラが 640 x 480 ピクセル/インチ(ppi)の画像を記録すると、解像度は 640 x 480 = 307,200 ピクセル。 横 640 ピクセル、縦 480 ピ クセルを記録すると、この画像が画面上では、たとえば、 ほとんどの Mac モニタで は 1 インチあたり 72 個のピクセルがある。したがって、 640 ピクセルが 何インチに相当するかは 72 で割る。すると 8.8インチ(約 22.4 cm) となる。短い方も同様にすると、6.6 インチ(約 16.8 cm)となる。 8.8 インチ x 6.6 インチはそこそこの大きさなので、印刷を前提にしなけ れば 640 x 480 は十分なサイズだ。 印刷解像度 640 x 480 ppi の画像を同じ 8.8 インチ x 6.6 インチの写真として印刷することも可 能だが、結果が満足できるものになるとは限らない。これは画像の品質にどれだけこだわ るかによるからだ。写真がぼやけて見えるか、エッジがギザギザに見える(ピクセル化 と呼ばれる)。必要な品質を得るためには、画像のサイズを小さくしなければならない これによって既存のピクセル間の距離が短くなり、全体の解像度が上昇してより良好な 写真とすることができる。  カラーインクジェットプリンタは 720 dpiとは、プリンタが 1インチあたり最高 720 個インクのドット(各ピクセルに対して平均3個のドット)を吹き付ける能 力があると いうことで大きさが 8.8 インチ x 6.6 インチの 640 x 480 の画像がある場合、この 画像には 1インチあたり 72 個のピクセルがあり、プリンタは 1 インチあたり 216 個 のドットを吹き付ける(1ピクセルあたりインクを 3 ドット x 72 ピクセル = インク 216 ドット)。 720 dpi のプリンタを買ったつもりなのに 216 dpi にしかならないので、同じ画像を縮 小して、ピクセルを 1 インチあたり 240 個詰め込めば 720 dpi で印刷することができる。 すると、各ピクセルにインクが 3 ドッ ト割り当てられ、本来可能な 720 dpi での出力が 実現できるのだ。ピクセルをこれだけぎゅうぎゅうに詰め込むには、 8.8 インチ x 6.6 インチの画像は 2.6 インチ x 2.0 インチ(6.6 x 5.1 cm)に縮小しなければならない。 4.4 x 3.3 インチ(72 ppi から 144 ppi へとピクセルを詰 め込む)でも立派な写真 ができるし、72 dpi のままで 8.8 x 6.6 インチ の良好なプリントを得ることもできる。 もちろん、1024 x 768 ppi のカメ ラで撮った写真なら 7.1 x 5.3 インチ( 18 x 13.5 cm、144 ppi)でも素 晴らしいプリントが得られるし、少し離れて眺めれば14.2 x 10.6 インチ (36.1 x 26.9 cm、72 ppi)でもそこそこの写真が得られる。画像がどう 見え るかは鑑賞距離と大いに関係があるのだ。たとえば、屋外広告の画像 はたったの 18 dpi で印刷されていることをご存じだろうか? 遠くからなら十分きれいに見えるのだ。 3)画像の基礎  1)基本条件   アナログとデジタルの区別は8ビット、256段階で(階調)に分割すれば   人間の目では区別はつかないとされる。  2)カラーなら8ビットの階調で3原色必要   256*256*256=1670万色これがフルカラー   当然レントゲンならカラーは要らない。  3)画像の必要メモリ   1画素が8ビットなら    128万画素なら8*128万=10240Kbit  4)出力から考える条件。   出力で175線のカラー印刷で17.5*12.5cmの大きさが必要なら   印刷の品質では175線(dpiの1/2)必要となれば175*2=350dpi必要。   17.5*12.5cm=7*5インチの印刷(A4の半分)するとして   このエリアなら350*7*350*5=429万画素必要(2450*1750)   が必要十分な品質である。   これをフルカラーで、8ビットのデータとすれば   画像サイズは429*8ビット*3原色/8バイト=12.87Mバイト必要   結構メモリを食う。かなり厳しい条件となる。  5)入力から考える条件   1)スクリーン線175本/インチで原寸大に印刷するには350dpiで取り込む必要 がある   2倍にするなら350*2=700dpiで取り込む必要がある   2)印刷可能な最大サイズ     =スキャナの解像度/印刷線数*2     400dpiで取り込んだ原稿を175線で印刷するには     400/(175*2)=1.14倍まで拡大できる  6)8ビットのデータ 256階調    10ビット:1024階調    12ビット:4096階調  7)デジタルカメラでの印刷可能サイズ    175線、350dpiの出来上り画像が必要なら、130万画素クラスでA6版、600万画   素でA5版サイズとなる。 常に出力条件から画像の質や入力条件を考えること。   画像の品質を求めると、画像ファイルのサイズは極端に大きくなる。オーバース   ペックはさける。出力と入力機器のバランスを常に考える。130万画素程度の画像   ならA6サイズぐらいで見るのが妥当。確かにカラーでないほうが絞れますね。最   終的にはメモリとの戦いになる。
4)
解像度 市販のフィルムデジタイザー(例えばコニカ社製LD4500)によってデジタル化する場合、 ピクセル寸法は0.05 mmから0.2 mm、階調数は1024(10 bits)から4096 (12 bits)の範 囲でデジタル化が可能である.また、写真濃度は0.0から3.0もしくは3.5の範囲をリニ アーにデジタル化する場合が多い.一般に、より小さなピクセル寸法、かつ、より大き い階調数でデジタル化すれば、オリジナル像に忠実な画像が得られるが、ディスク容量 や演算速度も考慮しなければならない.対象となる疾患の性質によりこれらのパラメー タは変化し、乳房撮影像における微小石灰化の検出の場合は、ピクセル寸法が0.05 mm、 また、胸部写真の場合にはピクセル寸法が0.2 mmが普通である.したがって、大角サイ ズの胸部写真をピクセル寸法0.2 mmでデジタル化した場合、8MBの記憶スペースがコ ンピュータ内部で必要となる.
●画像入力の実際 プレゼンの方法 画像データの入力  画像データをMacに取り込むには、大きく分けてアナログ入力とデジタル入力の2つ の方法がある。  アナログ入力には、フラットベッドスキャナ、スライドレコーダー、ビデオキャプ チャーボードの3つを使う方法がある。  デジタル入力には、フロッピーディスクやMOディスク、磁気テープを使うオフライ ン入力と、診断装置とMacをつなぐオンライン入力がある。 アナログ入力の方法 (1)スキャナとスライドレコーダ  画像データをMacに取り込む最も一般的な方法は、フラットベッドスキャナで光学的 に読み取る方法である。  インスタント写真などは反射原稿なのでそのまま読み取れるが、単純レントゲン写真 やCT、MRI画像などの透過原稿なので、スキャナに透過ユニットを設置してスキャン 入力する。また、スライドフィルムで撮影された写真は、フィルムスキャナでMacに取 り込むことになる。 (2)ビデオキャプチャーボード  Macにビデオキャプチャーボードを搭載すれば、ビデオカメラやスチルビデオカメラ などのビデオ信号を取り込むことができる。  単純レントゲン写真やCT、MRIなどのフィルムのような透過原稿を、シャーカステン やスライドフィルム用ライトボックスに載せ、ビデオカメラやスチルビデオカメラで接 写する方法である。  この方法では、フィルムだけでなくビデオカメラやスチルビデオカメラで撮影した術 中ビデオ・写真、あるいは摘出標本のような立体物もMacに取り込むことができる。  ビデオキャプチャーボードを使用するアナログ入力には、画像診断装置のモニタとMac を接続させて画像データを取り込む、オンライン入力もある(写真3-3)。画像診断装 置のモニタについているビデオOUT端子とMacに搭載したビデオキャプチャーボードを接 続して取り込む方法である。  この方法を使えば、MRIやCT、超音波診断装置などの画像データをフィルムを介さずに オンラインで取り込めるだけでなく、それぞれの診断装置のディスクに保存された過去の データも取り込むことができる。  ただし、検査室に画像データを取り込むためのMacを持ち込む、あるいは設置する必要 がある。 デジタル入力の方法  以上は、診断装置のデジタル・データをいったんアナログ・データに変換したもの (フィルムやビデオ信号)をMacに取り込む方法だが、各画像診断装置が内部的に処理 しているデジタル・データをMacで直接読む方法もある。  放射線画像に関しては、ACR(アメリカ放射線学会)が中心となってフォーマットの標 準化を進め、これにNEMA(アメリカ電子器械工業協会)が加わって、標準フォーマットで あるACR/NEMA規格ができている。これに、放射線画像以外の画像データを含めたDICOM (Digital Imaging and Communications in Medical)規格も生まれている。  わが国では、本年3月29日に厚生省が画像データの電子保存を認める通知を出しており、 電子保存のための「共通規格」も11月8日には財団法人医療情報システム開発センターか ら公開され、フォーマットの統一化が進んでいる。  つまり、現在のところメーカーそれぞれ独自のフォーマット、ACR/NEMA規格、DICOM規 格、財団法人医療情報システム開発センターが公開した共通規格とさまざまなファイル・ フォーマットが混在していることになる。  しかし、各画像診断装置でMOディスクなどに保存された画像データは、こうしたさまざ まなフォーマットのデータをデータ変換コンバータで変換すればをMacに取り込むことが できる。ただし、画像診断装置によっては、データ変換コンバータで変換できるフォーマ ットとできないフォーマットがあるため、データ変換は容易ではない。  最後に、オンラインでデジタル入力する方法。これは、診断装置をコントロールしてい るワークステーションがネットワーク化されている場合に、それにMacを接続して画像デ ータを取り込む方法である。この方法もオフラインによるデジタル入力と同様にデータ変 換を行う必要がある。さらに、Macをそのネットワークに接続するためのインターフェー ス等が必要になる。
入力方法の比較 デジタル画像 臨床画像の呈示に関するデジタルカメラの有用性と限界 臨床画像の呈示に関するデジタルカメラの有用性と限界 普及型のフラットベッドスキャナ(300dpi程度、実売5万円以下)とハイエンド のレーザースキャナ(コニカ製)とでデジタイズして、その画質をデジタルカメラと比較検 討した。 4.3.入力手段による差  フラットベッドスキャナとの比較では、全景像では大差はないが、病変部の拡大像では カメラの画像の方が優っていた。特に小病変の描出能力に差が出たようである。また、ス キャナは透過原稿専用オプションを使用しても、しばしばモアレが生じた。一方、レーザ ースキャナの画質は素晴しく、他の入力手段とは一線を画しており、原画像との差も殆ど 判らない位だった 5.評価  以上の結果より、臨床画像をデジタイズするに当たってデジタルカメラに望まれる条件 は、10センチ以内の接写機能と液晶画面かビデオ出力を有していることである。解像度 はVGA程度の画素数があればよく、色合いもさほど重要ではないが、マクロ撮影でのピ ント合わせの能力(或いは手動での補正機能)は重要である。更に、カメラ固定用のネジ 穴は必須である。  フラットベッドスキャナに比べてデジタルカメラの画質が優れていたのは、ズーミング しても1画面の画素数は変化しないので、近ずく程に取り込み解像度が上がることによる と思われる。よって、どれだけ接写出来るかがカメラにとって極めて重要である。  デジタルカメラは安価で使い勝手もよく、短時間でのデジタイズが可能である。医師一 人に一台、診察室に一台の割合で揃えることも容易にできるので、機動力に優れた使い方 が色々と考えられる。例えば、デジタルカメラにビデオプリンタを接続して直接印刷して も、消化管造影のレベルでは原画像に遜色ない画像を得ることができる。(これは一式十 万円以下で揃う)そうして得られたプリントが、消化管専門の内科医の間ですこぶる評判 が良かったことを、最後に付言しておきたい デジタルカメラ プレゼンテーションの方法とその準備 デジタル化方法とその用途についてのまとめ レントゲン、CT、MR画像をコンピュータにとりこむ  デジタルカメラかFilm Digitizerを使う。 Film Digitizer VXR-12、透過原稿ユニットのついたスキャナー、例えばHP Scanjet 解像度を72dpiから600dpiの中から選択する(高解像度になれば画像をきれい になるけど、ファイルが大きくなってあつかいづらい、150か300dpiが適当) モノクロならGIFかTIFF、カラーならJPEGが適当 pc利用実例 レントゲンフィルム 志津木健ホームページ 1)出力 フィルムレコーダーである。紙に印刷するのがプリンター、フィルムに印刷するのが フィルムレコーダーと考えれば理解しやすい。 2)画像の入力機器 フラットベッドスキャナー、フィルムスキャナー、デジタルカメラ、フォトCDがある。 画像を得るソースが何かを考えて選択していくのが良い。  フラットベッドスキャナーはコピー機と同じ要領で本や現像したプリントから画像を 読み取り(スキャン)、パソコンに取り込める。透過原稿ユニットを増設すればCTやMRI のフィルムをスキャンできる。 医用画像の入出力 画質は大きく画素数に依存します。 画素数については320x240から始まって8000x8000くらいのものまでが商品として存在し ます。医療用として使用に耐える画像は最低1024x1024程度 フィルムデジタイザ。 これには読み取り素子としてCCDを使うものとレーザーを使うものとがあります。 アナログレントゲンフィルムをデジタル化したい向きにはこのレーザーデジタイザ を推奨します。画素数については2000x2000から4000x4000程度でも楽にカバーできます。 2.デジタル画像の出力について考える  モノクロ画像はグレースケールモニターに出力した方がカラーモニターに出力するより 高画質の画像が得られます。 たとえばレントゲン画像は2000x2000で1600X1200クラスのモニターを使用すると 縮小して表示することになります HDTV(High Definision TV、高品位テレビ、ハイビジョン) U.画像ファイルの実際 実際にファイリングされている画像。 1)X線フィルム: 2000x2000x10 と4000x4000x8 の2種類のフォーマットで作成。 CTに関しては特別の症例についてのみデジタイズしている。 2)内視鏡:電子内視鏡画像をアナログで一旦記録した後デジタイズしています。 (400x400x24ビット) 実際の検査はHDTVを用いておこなっています。 アナログ2インチフロッピーは20枚ほどをくり返し利用しているため 3)超音波:400x400x24ビット こちらは診断機器から直接デジタイズできる環境で運用できています。 4)骨塩定量(DEXA) データはデジタルデータで発生しているのでそのまま保存できます これにプリントアウトした情報をスキャナ読み取りにて併存させています。 5)ECG RS232Cを介して直接デジタル記録しています。 6)自然画 デジタルカメラもしくはスキャナ読み取りにて記録 現在のカメラは720x540 スキャナはA3まで読み取れます。 7)動画 motionJPEG MPEG1/2 による動画記録を開始しました。 Video for Windows や QuickTime のデータにも変換できます。 本格的動画についてはMPEG4 の登場までまたなくてはならない
入力 デジタル画像処理 画像をスキャナーなどの入力機器を用いてコンピューターに取り込む際には、 1)ビット深度  画像のダイナミックレンジをいくつのトーン段階に分解するかを示すもの で、1677万色では各色8ビット、256のトーン段階に分解します。10ビットや 16ビットのビット深度に対応する機器やソフトもあります。 2)画像サイズと解像度  色の幅と細かさを表わすものがダイナミックレンジとビット深度であるとすれば、 画像の大きさと細かさを示すものが、画像サイズと解像度です。  画像の取り込みの際にはこれらを適正にする必要がありますが、一般的には目的 とする出力の画像の2〜4倍の情報量として入力するのが適当とされます。  このようにして取り込まれた画像に対して、トリミングを行い、色相・彩度・コン トラスト・明度などを調整し、適正なシャープネスをかけて出力する 3)画像表現のための2次元画像生成処理 <<入力に当たっての問題>> ○問題 フィルムをデジタイザによって取り込むとき画像が劣化する。  対 応 レーザ光方式のデジタイザに切り替えることにより改善できる。 CT画像に関してはIS&C仕様MOから直接読み込み、デジタイザによる劣化のない画像を 評価すること。 ○問題点 CRTの輝度不足、デジタイザとCRTのガンマ特性の違いにより、画質についての不満が多くでた。 対 応 ガンマ特性の調整を綿密に行い、見た目をフィルム読影時に近づけた。また、部位・モ ダリティ毎にガンマ特性を容易に調整できるようにした。 ○問題点 転送時間がかかりすぎる。  対 応 デジタイザ読み取り中にも並行して転送を行うよう改善した。 ○問題点 医療画面の蓄積が多くなると検索が困難になる。 対 応 画像ファイルをDB化することで改善できると考える。 ○問題点 フィルム読影時に比べて時間が2〜5倍程度かかってしまう。 ○対 応 操作の習熟度の向上、ユーザインタフェースの改良、パソコン性能の向上によっ て短縮できると思われる。
●システム
●システム FCRとの比較など 1)
実例 1-1)FCR装置+X線フィルム/イメージングプレート併用型透視撮影台 画質的にはScreen/Filmシステムと同等であるにもかかわらず,診断効率を考えたと きのIP収納枚数,画像処理能力,省力化等で多くの課題を抱えている. 1-2)臨床におけるDRの有用性とその将来  ディジタルX線画像診断装置(DR装置)とは一般テレビ透視撮影装置の透視像をディ ジタル信号として取り込み,必要に応じて映像信号を呼び出し,加工しプリントでき るものである.撮影条件の不適による写真濃度のバラツキを無くし診断精度を高める 特徴をもつ.簡単にいえば,従来のテレビ透視画像をアナログからディジタル化し, さらに高精細化することにより透視画像を直接,診断に耐えられるまで向上させたも のといえる.DR装置の特徴としては以下のようにまとめることができる. ア.X線透視で確認した透視像を撮影でき,リアルタイムにて読影確認,フィルム出力 することができる. イ.一回の撮影で撮像条件の異なる部位を鮮明に描出することができる. ウ.フイルム撮影と比較しX線被曝の低減を計ることができる. エ.一般消化管検査の他,各種造影検査,DSA検査など,多目的用途に使用できる. オ.PACSによりディジタル画像保管ができる. カ.ネットワークを介し他の画像診断ワークステーションでの読影,画像処理が可能 となる. 上部消化管検査においては2000×2000マトリックスの分解能でスクリーニング的な検査 の場合は充分である.従来のテレビ透視台と入れ替わっていくものと思われる. テレビ会議システムを用いた医用画像伝送の検討 IBM互換パソコン(OKI 5133/DX If Station、32MB、1GBハードディスク、ディスプレイ 解像度800*600ピクセル),スキャナー(EPSON-GT8500)、CCDカメラ,ビデオ,テレビ会議 システムソフト(PictureTel PCS Live50)とディジタルカメラ(カシオQVー300)等か ら構成されている。  心電図画像については最低75dpiの解像度で取り込みむ必要がある
●ソフト
医療エキスパートシステム構築事例 PWS( Physicians'WorkStation ) 電子カルテシステム・ソフトウェア 画像の整理 IFS 医療機関向け 画像ファイリングシステム 医療現場で日々発生する医用画像データを 簡単・スピーディに取込み、 検索・帳票出力を行う低価格データベースシステムです。 画郵 手書きの紹介状に画像情報を 添付してワンタッチ転送。 PC-RIS 放射線情報システム 繁雑な放射線科業務をシステム化します。 E.E.Karte 2.0 電子カルテシステム。特に開業医の方が実際の診療で使用できる 画像システム 画像処理装置を「DICOM3.0」規格でリンクして、入力、出力、 表示をするネットワークシス テムである。 コダック社 <コダックDICOM医用画像ネットワーク>  DICOM3.0に準拠しています。 Dr.View R4.0 Dr.Viewは各種のデジタル画像(MRI,XCT,SPECT,PET,etc)を総合的に解析する 医療診断解析支援ソフトウエアです。 データのコンバート 各種医療機器データをDr.Viewフォーマットにコンバート可能(別紙参照) ACR-NEMA規格、DICOM3規格データをDr.Viewへのコンバートを標準サポート IS&C規格ファイル、Interfile規格データをDr.Viewへのコンバートを標準サポート

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