さまざまな
医療領域における
映像の活用術
座長市田隆雄
先生
大阪市立大学医学部附属病院 中央放射線部技師長谷口喜行
先生
和歌山県立医科大学附属病院 中央放射線部主任 演者米田貴博
氏
EIZO株式会社 技術開発戦略室開発マネージャー荒川芳輝
先生
京都大学大学院 医学研究科脳神経外科学助教安部勝人
先生
大阪府立急性期・総合医療センター 医療技術部放射線部門技師長前田一哉
氏
EIZO株式会社 理事 営業技術担当部長櫻井康介
先生
りんくう総合医療センター放射線科部長北村未央
先生
済生会中和病院放射線科辻本武志
先生
京都第二赤十字病院放射線科課長補佐第11回
EIZOメディカルセミナー2015
に詳しいとは限らない医療スタッフが直感的に全ての機器を操 作できるよう設計されている（図2）。
CuratORの導入効果
CuratORの利用で、10種類以上の映像が集約され手術時間が 短縮され低侵襲治療につながった例、7台分の映像を集約する ことでワークスペースが広がり、1セットのマウスとキーボー ドで操作可能となり、患者及び家族への処置説明がしやすくな った例などがある。 集約映像を録画することで患者の状態と医療スタッフの動き、 施術が一覧でき、そのまま学会発表への活用もできる。大型モ ニタを表示させたカンファレンス室から、適切なタイミングで の支援や指導もできるなど、さまざまな応用が可能である。手術室の映像を集約・表示するシステム
「CuratOR」
手術室内には、手術部位をリアルタイムで光学撮影する内視 鏡、術野カメラ、手術用顕微鏡、患部を透視撮影するCアームや 超音波など、先進医療を支えるさまざまな医療機器の映像が共 存している。安全かつ低侵襲な手術を行うためには、刻々と変 わる手術の状況に応じて必要な画像・映像を提示し、それらを 手術チーム内で迅速に情報共有する必要がある。しかし、一方で、 各医療機器の映像が手術室内で分散しているケースが多く、全 スタッフから見やすい位置にあるとは限らない。この問題を解 決するのが、 CuratOR（キュレーター）ソリューションである （図1）。 英単語curatorは、学芸員という意味で、美術館において設定 EIZO株式会社 技術開発戦略室 開発マネージャー米田貴博
氏
手術室の映像ソリューションを革新する
〜CuratORのご紹介〜
セッション Ⅰ手術室における映像技術〜ランチョンセミナー〜
第11回 EIZOメディカルセミナー2015
会期： 2015年9月27日 場所： ブリーゼプラザ 共催： EIZO株式会社 図2 CuratORにおける集中操作 CuratORで使われる様々な機器の、シンプルかつ直感的な操作を可能にする。 図1 CuratORイメージ図 手術室内に分散する各映像を集約・表示するというアプローチで手術スタッフを支援する。さまざまな医療領域における映像の活用術
されたテーマに応じて、最適な作品を選 び展示する役割を担う。手術室における CuratORも同様に、手術の状況に応じて 最適な映像を集約・表示する役割を担う もので、各スタッフへの最適な表示を実 現する。CuratORの特長
CuratORの強みは、①各種映像信号の 変換・集約、②映像を集約するための信 号配信マネージャーの存在、③大型モニ タの存在、である。 信 号 配 信 マ ネ ー ジ ャ LMM（Large Monitor Manager）はCuratORの中心にあり、各種映像の集約・ 切り換えや、キーボード・マウスを共有するKVM機能、マウス やタッチパネルによる直感的なレイアウト切り換えを実現する。 ビデオコンバータは、手術室に存在する各種映像信号をLMM に入力できる形式に変換するもので、古くからある独特な信号 を出力する医療機器にも対応する。 LMMの後段で複数の映像情報や生体情報を集約して表示す る「Surgical Panel」は、壁に埋め込めるデザインで抗菌キーボー ド・マウスも付属。これまでカートで床置きしていた術中モニ タや、PACSなどの医療機器の映像を集約することで、手術室内 でのスタッフの移動・動線がすっきりする。KVM機能の活用で、 患者の看護記録入力やPACS画像閲覧などの操作も集約可能。 これら機器を集中操作するソフトウェアは、必ずしもIT機器全性の向上である。手術手技の正確性、安全性の向上や、覚醒下 手術における手術顕微鏡、脳波計、患者モニタカメラ、ナビゲーシ ョン、生体情報、術中MRI画像などの多くの情報を手術用大型モ ニタに統合して術者に提示することで、神経障害を来さずに腫瘍 を摘出できる。麻酔科医やコメディカルが同じモニタで情報を 共有し手術に参加することで、スタッフ全体の意識が変わる。 教育的な意義も高い。大型モニタは、医学生・若手医師の教 育で手術の内容だけでなく魅力を伝えることができる。さらに、 通常の診断画像では経験しない画像サイズとタッチパネルなら ではの操作性で疾患の理解を得ることができる。ナビゲーショ ン情報から手術操作部位の理解、3D画像による立体的認識に より、単なる手術見学ではなく、手術参加型の教育システムが構 築できる。 今後の展開としては、さらに大型化、高精度化し、付随するカ メラも高精度化すると考えられる。4K（3840×2160ピクセ ル）、8K（7680×4320ピクセル）で画面が構成され、飛躍的に レゾリューションが上昇し、より一層さらにレベルの高い画像 支援ができるのではないだろうか。
手術室における画像情報問題点と
ハイブリッド手術室の導入
小さくて柔らかな脳や細くて弱い神経を扱う脳神経外科は、 顕微鏡手術、内視鏡手術、血管内手術が3本柱となる。神経の機 能の温存のために、多くのテクノロジーを駆使している。 脳神経外科手術を支える最新技術には、電気生理学的モニタ リング、ナビゲーション、Functional MRI、Tractography、3次 元構築画像解析、術中MRI、術中CT、覚醒下手術、血管内治療、ハ イブリット手術などがあり、多数の画像情報が生まれる。 画像に依存する手術であるにもかかわらず、2012年まで当 院手術部では適切な大型モニタが設置されておらず、複数モニ タを並べて見る、画像情報があちこちに散らばっている状態で あった。多数の画像情報の保存もできておらず、有効利用でき ていない状況であった。 問題解決のため、2010年、最先端画像支援導入プロジェクト に着手し、47インチワイドモニタRadiForce LX470Wとワーク 京都大学大学院 医学研究科 脳神経外科学助教荒川芳輝
先生
脳神経外科手術に求められる
手術室映像ソリューション
セッション Ⅱ手術室における映像の活用
図2 情報信号配信マネージャーLMM0801による、大型モニタへの画像情報の提示 図1 手術室内での画像の共有例 47インチワイドモニタRadiForce LX470WとBuzzTMシステムを連結した。 ステーション機能を備えた42 イ ン チ タ ッ チ デ ィ ス プ レ イ BuzzTMシステム（Brainlab）を連 結し、術者、麻酔科、コメディカ ルが、情報画像を共有できるシ ステムとした（図1）。このシス テムによって画像をタッチパネ ル式で操作できる点が活用性を 改善した。 手術用大型モニタの特徴は、 基本的には画像の高精度化・大 型化である。情報信号配信マネ ージャーは、マルチレイアウト で手術中に手技に応じて必要と なる各種画像を自由なフレーム サイズで術者に提示できる（図 2）。さらに、大型モニタを介し て各種の情報をスタッフが共有 できる。大型モニタの
臨床的意義
臨床的意義は、手術の精度、安 中央放射線部技師長市田隆雄
先生
場合は、非線形の階調特性をもったモニタで見るのが適してい るだろう。また、ライブ画像だけであれば直線の階調特性をも ったモニタがよいといえる。適切な階調を選択することが必要 になってくる。 オーディオ装置でも、どんなにピックアップがよくてもスピ ーカーがだめであれば、よい音は出ない。それと同じで、医療現 場でもモニタがよくなければよい画像は出ない。これからはモ ニタのメーカーと医師や診療放射線技師が話し合って、よい画 像を生み出していくことが必要だと考えられる。
大型モニタの有用性と当院における
大型モニタの比較
大型モニタの有用性というと、画像が大きいことと、画面が大 きいことが挙げられる。 画像が大きいということは、細かいワイヤや細いデバイスが 見やすく、より多くの医師が見ることができ、より安全に早く手 技が行えることにつながる。画面が大きいということは、マル チモニタとしての有用性があることで、画像から視線をそらす ことなく、多くの情報を得ることができる。また、手術室ではイTAVR手術における
大型モニタの利便性
セッション Ⅱ手術室における映像の活用
図2 大型モニタの性能比較 各大型モニタにSMPTEパターンを表示し、輝度100～0％の明るさをX線フ ィルムの濃度を測定するDensitometerで計測した。 輝度100％をDensity0とし、輝度10段階の各明るさをDensityで表示した。 図1 当院が所有する3台の大型モニタ 手術室9番にEIZO LX600WP、IVR-CTにEIZO LS560W、血管造影検 査室にFIMI CML5682W4が設置されている。 ンジェクター、支柱台、電気メスなどがあって モニタを引き寄せられないことがあるが、あ る程度距離があっても画像を十分観察するこ とができる。 今回、当院にある3台の4×2K大型モニタで あ るEIZO LX600WP（60イ ン チ ）、EIZO LS560W（56インチ）、FIMI CML5682W4（56 インチ）、およびSYNAPSE Viewer2Mの濃度、 輝度、特性を比較してみた（図1）。各モニタ により特性曲線が異なっており、EIZOのモ ニタでは直線階調が用いられており、FIMI ではX線フィルムに近い非線形の階調が用い られていた。最高黒レベルにも差があり LS560WとLX600WPはそれぞれDensity:2.4 と Density :2.6、FIMI CML5682W4 と SYNAPSE Viewer2MではDensity:3.0であった （図2）。特性を生かした大型モニタの活用を
TAVIや血管造影検査においては、侵襲度を低くするためデバ イスはより細くなってきており、X線の透視画像では見えにく くなってきている。また弁置換では、リリースする位置やタイ ミングは、非常にシビアなもので、それがより見やすいようにと 高い精度が求められる時代になっている。ライブ画像、参照画像、 生体情報、3D画像を瞬時に見て判断をしなければならない場 面も多くなってくる。このような理由から、これからは、画像を 大きく見ることができ、数種類の異なった情報を一画面に表示 できる大型モニタが主流になると考えられる。 医師側にとっては、大型モニタの特性を知った上で、どのよう な画像を表示するかにより、適切な階調選択が必要になってく る。例えばDSA（デジタル・サブトラクション血管造影法）の 画像なら、骨を消して血管だけ見たいという場面もある。その第11回 EIZOメディカルセミナー2015
大阪府立急性期・ 総合医療センター 医療技術部放射線部門技師長安部勝人
先生
SYNAPSE Viewer2M EIZO LS560W EIZO LX600WP FIMI CML5682W4えるという意味である。 自宅にあるテレビも実は簡単にRetina化することができる。 例えば20インチのテレビは約70cm離れればRetina化し、40イ ンチでは1.5m離れればRetina化する。つまり、身の回りにある モニタがRetinaかどうかは、網膜の識別限界と画素ピッチと距 離で決まる。 Retinaを語る際、スマートフォンなら30cm、タブレットなら 40cm、モニタは60cm、70cmというように、機器によって見る 距離を想定しており、むやみな解像度競争は必要ないという考 えもある。読影用モニタ開発では、Retina解像度をひとまずの ゴールとしている。 EIZOは早くから4×2K（ピクセルが横4000、縦2000級）モニ
Retina化からみるEIZOのモニタ開発
液晶モニタはさまざまな機能が付き、コントラスト比、輝度、 消費電力などスペックも進化してきている。ここでは、Retina 化と4×2Kモニタに注目し、高解像度がどこまで進むかを考え たい。 ピクセル（画素）は色や画面を構成する最小要素で、液晶パネ ルではRGBの3つを合わせて1ピクセルと呼ぶ。ピクセルと隣 のピクセルとの間に不要な光の漏れを防ぐブラック・マトリッ クスという黒い部分がある。Retina化というのは、このブラッ ク・マトリックスが見えなくなることで、人間の識別限界を超 EIZO株式会社 理事 営業技術担当部長前田一哉
氏
LCDの最新開発動向と
表示品質管理の話題
図1 4×2KとRetina モニタのRetina化を踏まえ、EIZOでは4×2K領域を中心に製品開発を行っている。 図2 経時劣化（輝度・色度変化）の実例 LEDチップそのものが長持ちしても、樹脂や蛍光体の劣化により輝度や色度 の変化が生じる。 タに注目しており、RSNA2008で56インチのモ デルを発表。現在、手術室の様々な場面で利用さ れている。Retina化については、大型モニタを 1.5m離れて見るとしてFHDと比べた場合、40イ ンチモニタで4×2Kのメリットが生きてくる。で は8×4Kでみると、Retina化は85インチとなる。 手術室の中で使えるモニタサイズは大体60イン チが最大なので、4×2Kと8×4Kの区別はつかな いということになる（図1）。8×4Kについては、ポ テンシャルとしては高いので、いつでも製品化で きるような技術的な開発準備は進めつつも、まず は4×2K領域に腰を据えて製品化していくスタン スである。 高解像度化が今後どこまで進むのかについては、 500ppi（pixel per inch）で十分とみる向きもある が、若い人がスマートフォンを見る距離は15cm や10cmであったりもする。10cmでRetina化する には、ppiは800を超える。実際に今、液晶メーカーは800ppi超 を目指している。LEDを用いたモニタの経時劣化
品質管理については、バックライトに使われている青のLED チップそのものは寿命が非常に長いが、これに樹脂を被せ、その 中に黄色の蛍光体をまぶして光を合成し、白を得ている。した がって、チップ寿命が長くても、樹脂が劣化したり、亀裂が入っ たり、あるいは蛍光体そのものが劣化することで輝度変化が出 てくる（図2）。LEDは、消費電力を非常に小さく抑えることがで きるというメリットが大きい。消費電力が少ないということは 効率が高く、無駄な熱を発生させず、経時変化にも強いが、LED といえども輝度変化、輝度劣化していくものだということは、し っかりと認識し、品質管理することが必要である。示することは可能だ。この状態で画像を左右に動かすことで、 ほぼ全体をピクセル等倍で観察することができる（図2）。 ピクセル等倍で足りない場合、虫眼鏡モードで拡大する。今 後Retinaディスプレイが普及してくると、ソフトの充実も必要 で、ワンタッチで200％、あるいは400％拡大といったモードが 必要になってくるだろう。 結論としては、4Kモニタによるマンモグラフィの診断は、4 分割モード、比較モード、等倍モードのような読影フローを工夫 することで、十分実用に耐えるといえる。モニタサイズについ ては、机に置く大きさとしては37インチが限界だと考える。ま た診断上、視野の中に占める画像サイズが極めて重要になり、モ ニタは大きすぎても小さすぎてもだめなので、観察距離や画像 サイズで調整すればよいといえる。
読影環境の整備と
マルチモダリティモニタの必要性
PACSの読影端末は、どこまで高解像度が必要なのか、どこま で大きなモニタが必要なのか、カラーかモノクロかなど、さまざ まな問題がある。 当院の場合、マンモグラフィは年間約1,000件程度で1日当た り数件にすぎず、そのために専用の端末を用意し、マンモグラフ ィ担当の放射線医を充てることはできない。CTやMRをメイン とした医師が、他の業務が終了した後にマンモグラフィ専用端 末に移動して読影することになる。しかしこの状態では、数人 の放射線科医がいるにもかかわらず、マンモグラフィの読影を するのは、専用端末に移動する1人だけということになる。こ の問題を解決するには、1台ですべて表示できる端末、マルチ モダリティモニタが必要となる。 2013年、PACSシステムを更新することになり、37インチ、 4K、8メガカラーのRX840マルチモダリティモニタを導入した。 この際、懸念したのは37インチというモニタのサイズだった。 当時は23インチを使っており、37インチを机上に設置するの は難しいと思われたが、150cm幅の机に読影レポート用の19 インチモニタと37インチを並べて設置することができた（図1）。4Kモニタによるマンモグラフィ診断
読影では、まず4分割モードで、MLO（内外斜位方向）とCC（頭 尾方向）の感じをざっとつかむ。次に、前回比較モードを選ぶと、 前回と今回のMLO、前回と今回のCCという具合に対比ができる。 りんくう総合 医療センター 放射線科部長櫻井康介
先生
マルチモダリティモニタを用いた
読影方法
セッション Ⅳマルチモダリティモニタの運用
図2 ピクセル等倍モードでのマンモグラフィ画像 乳腺全体のほぼ3分の1～2分の1まで表示可能だ。 図1 RX840マルチモダリティモニタ 37インチ、4K、8メガカラー。150cm幅の机上にも十分収まった。 この状態からピクセル等倍モー ドに移行して見る。なぜなら、 全体画像表示や4分割の全体画 像表示ではほとんどの石灰化が 検出可能であるが、ごく一部の 微細石灰化は検出困難だからで ある。ピクセル等倍モードにし て初めて認識できる。したがっ て、全体表示だけでスクリーニ ングを終わらせることは残念な がらできない。ピクセル等倍で は、乳腺全体を完全にカバーす ることはできないが、3分の1 から2分の1ぐらいを一度に表第11回 EIZOメディカルセミナー2015
デラずつ低下させ、それをランダムに表示させて合格基準の判 定と見え方の評価を行った。 その結果、輝度の低下によるファントム画像の点数の変化は 大きくなかったが、一部の石灰化や腫瘤がぼけて正しく認識で きない恐れがあった。また、高輝度領域では白い部分の粒状性 が悪くなり、高濃度乳腺で視認性が低下する可能性が考えられ た。一部の症例においてはカテゴリー判定を見誤る可能性があ るため、モニタ管理の重要性が示唆された。 輝度の低下は、実際の臨床画像や日常点検で気が付くことは 難しいが、定量的評価で不変性試験を行うことにより早期発見 に繋がるといえる。現状ではモニタの品質管理を行っていない 施設も多いが、画像表示モニタの特性を理解し、知識と意識を持 つこと、またモニタの品質を管理する技術を身に付けておくこ とが重要であると考える。
マンモグラフィのソフトコピー診断における
注意点と、モニタの経時的変化
乳癌の発見には石灰化がヒントになることがしばしばある。 石灰化の大きさは約50 〜 200マイクロメートルで、そのよう な微小な石灰化を描出するには、高い空間分解能・高い濃度分 解能が必要である。しかし、モニタの表現能はフィルムよりコ ントラスト比や解像度の点で劣る。そのため、原画像の持つ性 能を十分に発揮・利用できる機能を有するモニタを最適な表示 環境で用いることが重要となる。 現在は5メガのモニタが推奨されており、そのスペックは画 素ピッチ165マイクロメートル、画素数2560×2048ピクセル、 輝度500 〜 600カンデラ、階調特性はGSDFである。モニタの空 間分解能は、画素ピッチと画素数によって規定され、濃度分解能 済生会中和病院 放射線科北村未央
先生
輝度変化がマンモグラフィのカテゴリー
分類に与える影響とモニタ管理の必要性
セッション Ⅴモニタ品質管理の実際
図1 TG18-QCテストパターンを用いたモニタ全体の画質評価 図2 判定用臨床画像を用いた見え方の確認 各施設で判定用臨床画像を準備、判定箇所の見え方と、問題なく見えるかどうかを確認する。 は輝度と階調によって規定される。 モニタにも経時的変化があり、主にバックラ イトの劣化とモニタ表面の劣化がある。バック ライトの劣化は、直接輝度の低下につながり、輝 度は濃度分解能に影響するため、不変性試験を 実施し表示精度を維持していかなければならな い。デジタルマンモグラフィ品質管理マニュア ルでも、モニタの品質管理が挙げられている。モニタの品質管理の重要性
モニタの日常管理では、まずモニタ画面の清 掃・周囲光の確認を行う。続いて全体評価試験 で、TG18-QCテストパターンでモニタ全体の 画質評価を行う（図1）。次に、各施設で準備し た判定用臨床画像で、判定箇所の見え方を確認 する。当院では石灰化、スピキュラ、腫瘤の３種 類の画像で行っている（図2）。さらに、ファン トム撮影で、エックス線発生から画像観察まで のシステム全体における画質および線量に関す る経時的変化の確認をする。 今回、輝度の変化によって模擬石灰化や模擬 腫瘤などの見え方がどのように変化し、それが マンモグラフィのカテゴリー判定にどのような 影響を与えるか品質管理用ツールを用いて検証 した。検証方法は日常点検と同じ方法で行い、 モニタの最高輝度を800カンデラから100カン 中央放射線部主任谷口喜行
先生
8 Vol.13 No.15（2015） 時間を目処に行い、１年かけて院内全台に実施する体制を構築 した。 品質管理で不合格となったモニタについては、JESRA（工業 会規格）のガイドラインでは「しかるべき処置を」とあるが、不合 格になったからとすぐモニタを買い替えてもらうことは容易で はない。機器更新を上申できる体制作りと、設定値を下げ運用 状況と合わせて、参照用かつ使用頻度の低い部署のものと交換 するなどの対処が必要となる。 当院では現状に見合った、無理なく継続できる品質管理体制 を構築することができた。しかし、いくら品質管理をしても、使 うユーザーがその意義を理解していなければスムーズな運用は 難しい。例えば、高精細モニタを看護師が他の業務に使うかた わら、医師が民生用モニタで読影をするという光景も生じるこ ともある。こうした事態を防ぐためにも、院内スタッフへの教 育啓蒙活動も重要となってくる。
