第 12 回北北陸陸乳房画像研究会 配布資料料 これだけは知っとこ Mammography 担当者の DICOM& モニタ管理理 熊本 大学医学部附属病院 池 田 龍龍 二
Agenda DICOM DICOM タグの 見見 方と Digital Mammography X-Ray Image IOD モニタ管理理 高精細モニタの特徴と管理理 方法
マンモ担当者現場で困る事は? 情報担当者やメーカーとのコミュニケーション ソフトコピー臨臨床画像評価受験 仕様書の作成, 確認 DICOM
マンモ担当者に知って欲し DICOM DICOM タグの 見見 方 DICOM は万能ではない Digital Mammography に必要な IOD
DICOM 画像データ容量量 DICOMとは? DICOMタグの 見見 方 ソフトコピー施設画像評価とDICOMタグ Digital Mammography X-Ray Image IOD
マトリックスサイズの違い 装置名 Pixel Matrix Size Senographe 2000D 100 µm 1920 2300 Selenia 70 3328 4096 Novation 70 3328 4096 FCR AMULET 50 3540 4740 CR850/975 48.5 3584 4784 Mermaid+ REGIUS 25 7080 9480
1 枚当たりの画像容量量の違い Senographe 2000D Matrix Size bit Capacity 1920 2300 14 9 Selenia 3328 4096 14 27 Novation 3328 4096 14 27 FCR AMULET 3540 4740 10 34 CR850/975 3584 4784 12 34 Mermaid+ REGIUS 7080 9480 14 134 MB
トモシンセシンスデータ容量量 厚さ :50mm ピッチ :1mm スライス数 :56 枚 マトリックス数 :2475 1890 濃度度分解能 :10bit 9.4MB 526MB
DICOM とは DICOM3 Ver3.0 標準規格 The DICOM Standard 2015c Part 1-20 画像だけでなく様々なサービスを提供 Service Class
The DICOM Standard 2015c PS3.3 Information Object Definitions IOD PS3.6 Data Dictionary PS3.14Grayscale Standard Display Function GSDF
DICOM 通信 アソシエーション構築 アソシエーション確 立立要求 アソシエーション確 立立応答 DICOM データ通信 アソシエーション解放
DICOM 通信設定項 目 AEタイトル IPアドレス PORT 番号
DICOM Services Class Verification Storage Storage Commitment Query/Retrieve PRINT Worklist Management Performed Procedure Step Management Media Management (DICOM PS3.4)
SCP と SCU 利利 用者と提供者 SCU Store SCP SCU Store SCP SCP: Service Class Provider SCU: Service Class User
DICOM タグの 見見 方 Data Element Data Element Data Element Data Element Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed 2 2byte 2byte 4byte <VL> byte
DICOM Element の構成 Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed Data Element Tag VR: Value Representation VL: Value Length VF: Value Filed
DICOM タグ検査 日 ( 例例 ) Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed 0008,0020 DA 8 20160227
Data Element Tag (0008,0020) エレメント番号 グループ番号 16 進数表記 (7FE0,0010) 2byte=16bit 16 進数 4 桁
Data Element Tag Tag Name VR VM 0010,0010 Patient s Name PN 1 0010,0020 Patient ID LO 1 0010,0030 Patient s Birth Date DA 1 0010,0040 Patient s Sex CS 1 0010,0101 Patient s Age AS 1 0010,2110 Allergies LO 1-n
Data Element Tag Tag Name VR VM 0028,0004 Photometric Interpretation CS 1 0028,0010 Rows US 1 0028,0011 Columns US 1 0028,0030 Pixel Spacing DS 2 0028,0028 Bit Allocated US 1
Private Data Element Data Element Tag (0009,0016) エレメント番号 グループ番号 奇数 ベンダー独 自のデータエレメントで Conformance Statement に記載されている
Conformance Statement/ CS 適合性宣 言書 情報オブジェクトの種類, サービスクラスと役割, 通信プロトコールの種類等を定義 提出する義務なし 各ベンダーから直接 入 手
DICOM Element の構成 Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed Data Element Tag VR: Value Representation VL: Value Length VF: Value Filed
VR Value Representation 値表現 VR 意味 VR 意味 AE 応 用エンティティ名 OW その他のワード列列 AS 年年齢列列 PN 人名 AT 属性タグ SH 短列列 CS コード列列 SL 符号付 長 DA 日付 SQ 項 目シーケンス DS 10 進数列列 SS 符号付短 DT 日時 ST 短テキスト FL 単精度度浮動 小数点 TM 時間 FD 倍精度度浮動少数点 UI 固有識識別 子 (UID) IS 整数列列 UL 符号無し調整数 LO 長列列 UN 未知 LT 長テキスト US 符号無し短整数 OB その他のバイト列列 UT 無制限テキスト
VR: Value Representation Tag Name VR VM 0008,0020 Study Date DA 1 DA: Date 0-9 の数字のみ YYYYMMDD 8bye 固定 2015 年年 8 月 22 日 20150822
VR: Value Representation Tag Name VR VM 0010,0010 Patient s Name PN 1 PN: Person Name 制御 文字は含まない,(0008,0005) で定義 区切切り 文字 ^, グループ区切切り = 最 大64 文字
VL: Value Length Explicit VR( 明 示的 ) Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed Implicit VR( 暗黙的 ) Tag Group, Element VL Value Length VF Value Filed
DICOM タグ検査 日 ( 例例 ) Tag Group, Element VR Value Representation VL Value Length VF Value Filed 0008,0020 DA 8 20160227
DATA ELEMENT TYPE Type 1 Required Data Element 1c ( 条件付 ) タグ 自体と格納データが必須 Type 2 Required Data Element 2c ( 条件付 ) タグ 自体が必須 Type 3 Optional Data Element タグ 自体が何もなくても良良い
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 ソフトコピー臨臨床画像評価受験必須条件 5MP 以上 ( 画素ピッチ 165μm 以下 ) の マンモグラフィ 用モニタ 2 面とサブモニタによる ワークステーションで読影診断すること
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 2015 年年 9 月 1 日更更新 モニタの解像度度, 画像ピッチについては. 多くの 機種が存在し, 更更に新たにリリースされている ため, 施設画像評価委員会では順次評価している
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 提出画像 指定 DICOM 画像,GSDF に対応した状態にて保存し, CD に焼き付けて提出する.
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 画像情報 条件 表 示 20 点 表 示, キャプチー画 面, あるいはモニタ 面を デジタルカメラで撮影したもので評価する
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 a. 撮影情報 表 示 (8 点 ) 撮影施設 撮影年年 月 日 ID, 氏名, 年年齢また 生年年 月 日 撮影乳房および撮影 方向 特定情報 ( 電気的に 入れる で なく, 撮影画像内に含む ) 撮影者 氏名
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 b. 撮影条件 表 示 (6 点 ) target/filter 管電圧 mas 値 乳腺線量量 乳房厚 圧迫圧
デジタル [ ソフトコピー ] マンモグラフィ施設画像評価 c. 画像処理理あるい 画像表 示に関する項 目 (6 点 ) 撮影モード 画像処理理パラメータ 拡 大率率率あるい 縮 小率率率 表 示 表 示画像が 非可逆圧縮 場合に それを表 示する
IOD: Information Object Definitions 情報オブジェクト定義 IE: Information Entity 情報実体 Composite IOD に定義された情報の 一部 Module 論論理理的に相互に関連している IE 内の属性セットまたは,Normalized IOD
Digital Mammography X-Ray Image IOD Information Entity (IE) Patient Study Series Module Patient Clinical Trial Subject Attribute Frame of Reference Equipment Image
IE Module Module Module IOD IE Module Patient Patient Module Module Clinical Trial Subject
Digital Mammography X-Ray Image IOD Modules IE Module Reference Usage Patient Patient C.7.1.1 M Clinical Trial Subject C.7.1.3 U Image General Image C.7.6.1 M Image Pixel C.7.6.3 M SOP Common C.12.1 M
IE: Patient C.7.1.1 Patient Module Attribute Name Tag Type Patient s Name (0010,0010) 2 Patient ID (0010,0020) 2 Patient s Birthday Date (0010,0030) Patient s Sex (0010,0040) 2 2
DICOM PS3.3 2015c - Information Object Definitions Information Object Definitions A.27 Digital Mammography X-Ray Image IOD A.55.3 Breast Tomosynthesis Image IOD Module
IE: Patient C.7.1.1 Patient Module Attribute Name Tag Type Patient s Name (0010,0010) 2 Patient ID (0010,0020) 2 Patient s Birthday Date (0010,0030) Patient s Sex (0010,0040) 2 2
IE: Study C.7.2.1 General Study Module Attribute Name Tag Type Study Instance UID (0020,000D) 1 Study Date (0008,0020) 2 Study Time (0008,0030) 2 Study ID (0020,0010) 2 Accession Number (0008,0050) 2
IE: Study C.7.2.2 Patient Study Module Attribute Name Tag Type Patient s Age (0010,1010) 3 Patient s Size (m) (0010,1020) 3 Patient s Weight (Kg) (0010,1030) 3
IE: Series C.7.3.1 General Series Module Attribute Name Tag Type Modality (0080,0060) 1 Series Instance UID (0020,000E) 1 Series Number (0020,0011) 2 Laterality (0020,0060) 2C Operators' Name (0008,1070) 3
Modality (0008,0060) C.7.3.1.1.1 Modality DX Digital Radiography MG Mammography CR Computed Radiography
IE: Equipment C.7.5.1 General Equipment Module Attribute Name Tag Type Manufacture (0008,0070) 2 Institution Name (0008,0008) 3 Station Name (0008,1010) 3 Spatial Resolution (0018,1050) 3
IE: Image C.7.6.1 General Image Module Attribute Name Tag Type Image Type (0008,0008) 3 Lossy Image Compression Presentation LUT Shape (0028,2110) (2050,0020) 3 3
IE: Image C.7.6.1 General Image Module Attribute Name Tag Type Lossy Image Compression (0028,2110) 3 00: 非可逆圧縮なし 01: 非可逆圧縮あり
IE: Image C.7.6.1 General Image Module Attribute Name Tag Type Presentation LUT Shape (2050,0020) 3 IDENTITY: 出 力力値は P 値 INVERSE: 反転した後の出 力力値が P 値
IE: Image C.8.11.2 DX Anatomy Imaged Module Attribute Name Tag Type Image Laterality (0020,0062) 1 R right L left U unpaired B both left and right
IE: Image C.8.11.3 DX Image Module Attribute Name Tag Type VOI LUT Sequence (0028,3010) 1C Window Center (0028,1050) 1C Window Width (0028,1051) 1C Acquisition Device Processing Description (0018,1400) 3
IE: Image C.8.11.5 DX Positioning Module Attribute Name Tag Type Body Part Thickness (0018,11A0) 3 Compression Force (0018,11A2) 3 Estimated Radiographic Magnification Factor (0018,1114) 3 Body Part Thickness 単位 :mm Compression Force 単位 :N
IE: Image C.8.7.8 X-Ray Acquisition Dose Module Attribute Name Tag Type KVP (0018,0060) 3 X-Ray Tube Current (0018,1151) 3 Exposure Time (0018,1150) 3 Exposure (0018,1152) 3 X-Ray Tube Current: ma Exposure Time: msec Exposure: mas
IE: Image C.8.7.8 X-Ray Acquisition Dose Module Attribute Name Tag Type Anode Target Material TUNGSTEN MOLYBDEUM RHODIUM (0018,1191) 3
IE: Image C.8.7.8 X-Ray Acquisition Dose Module Attribute Name Tag Type Filter Material (0018,7050) 3 MOLYBDENUM ALUMINUM COPPER RHODIUM NIOBIUM EUROPIUM LEAD
IE: Image C.8.7.9 X-Ray Generation Module Attribute Name Tag Type Exposure Control Mode Exposure Control Mode Description (0018,7060) (0018,7062) 3 3 Exposure Control Mode MANUAL AUTOMATIC
IE: Image C.8.11.7 Mammography Image Module Attribute Name Tag Type Organ Exposed (0040,0318) 1 Organ Dose (0040,0316) 3 Organ Exposed: BREAST Organ Dose: 平均乳腺線量量
DICOM まとめ 画像データ容量量 DICOM 構造 DICOMタグの 見見 方 ソフトコピー施設画像評価とDICOMタグ Digital Mammography X-Ray Image IOD
Agenda DICOM DICOM タグの 見見 方と Digital Mammography X-Ray Image IOD モニタ管理理 高精細モニタの特徴と管理理 方法
マンモ担当者に知って欲しモニタ管理理 モニタの種類と特徴 モニタの管理理 方法 輝度度計と照度度計の使い 方
モニタ管理理 LCDの特徴 5Mの画 面解像度度は? GSDF ってなに? 輝度度と照度度の違い JESRA X-0093*A -2010 読影環境への配慮
LCD の特徴 長所 歪がない 平 面表 示 ちらつきにくい 低消費電 力力 小型 軽量量 薄い 短所 黒が浮く 多階調化が難しい 視野 角が狭い 応答速度度 固定解像度度
モニタ名称と画 面サイズ 名称 論論理理画 面サイズ 略略称 SXGA 1,280 1,024 1M UXGA 1,600 1,200 2M QXGA 2,048 1,536 3M QSXGA 2,560 2,048 5M QUXGA QUXGA Wide 3,200 2,400 3,840 2,400
画像表 示の 一貫性が保てない原因 ディバイスの違い 輝度度および濃度度の最 大 最 小値の違い ディバイスの特性 デジタル信号の 入 力力から出 力力へ変換の過程 階調曲線
GSDF DICOM PS3.14 2015c Grayscale Standard Display Function
GSDF Grayscale Standard Display Function 別名 :Barten カーブ DICOM PS3.14 JND Index (Just Noticeable Difference) グレースケース標準表 示関数を表 示した時に, 1 ステップが弁別域の輝度度差となる 入 力力値 低輝度度から 高輝度度まで, コントラスト分解能が 等しく得られる
輝度度 Luminance SI単位 cd/m2 カンデラ/平 方メートル 1 cd/m2=1nt=0.2919fl nt ニト,fL フートランバート) 望遠型輝度度計 密着型輝度度計
密着型輝度度計 輝度度計 モニタ 画 面に接触させて測定を 行行う 周囲光の影響を殆ど受けない
望遠型輝度度計 画 面から 一定の距離離をとって測定を 行行う 周囲光の影響を受ける 輝度度計 モニタ
密着型と望遠型の違い 密着型 輝度度計 モニタ 望遠型 輝度度計 モニタ 暗室 暗室を作る必要性
最 大輝度度と反射輝度度 最 大輝度度 Lmax 最 小輝度度 Lmin cd/m 2 推奨輝度度 環境輝度度 Lamb 反射輝度度
照度度 illuminance SI単位 lx ルックス 1 lx(lux)=10.764fc(foot candle)
照度度計 モニタ表 示 面中央部の周囲光による照度度を測定 照度度計 モニタ
環境照度度 明 1000lx 500lx 手術室 診察室 100lx 待合室 暗 50lx 非常階段 0lx JIS 照度度基準より マンモグラフィ 読影環境 (50lx 以下 )
主なガイドライン ( 国内 ) 医 用画像表 示 用モニタの品質管理理に関するガイドライン JESRA X-0093*A-2010 日本画像医療療システム 工業会 2010 年年 6 月 11 日改正 デジタル画像取り扱いに関する ガイドライン 3.0 版 日本医学放射線学会電 子情報委員会平成 27 年年 4 月
デジタル画像 取り扱いに関するガイドライン 3.0 版 2.1.2 乳房 X 線画像診断 用モニタ デジタル乳房 X 線画像診断において液晶 モニタはデジタルハードコピーに代替可 能である ( 注 ) 確認した液晶モニタは前述の管理理グレード 1 を満たす 5M(2048x2560) であり 適切切な画像処理理 ( 拡 大 階調処理理など ) 操作を加えた場合である http://www.radiology.jp/
主なガイドライン ( 国外 ) AAPM TG-18 ASSESSMENT OF DISPLAY PERFORMANCE FOR MEDICAL IMAGING SYSTEMS ACR-AAPM-SIIM Practice Guideline for Determinants of Image Quality in Digital Mammography Amended 2014
医 用画像表 示 用モニタの 品質管理理に関するガイドライン JESRA X-0093*A -2010 改正 2010 年年 http://www.jira-net.or.jp/
JESRA X-0093* A-2010 適 用範囲は医療療機関でモノクロ画像を表 示 するカラー及びモノクロ医 用モニタ 受 入試験 不不変性試験 測定試験 目視試験
JIRA TG18-QC JESRA X-0093*A -2010 クロストーク要素 ビデオ特性要素 画歪み, 直線性要素 16 段輝度度パッチ グレースケール要素 CXパターン要素 5%,95% 輝度度パッチ Quality Control 文字 線構成要素
管理理グレード分類 管理理グレード 最 大輝度度 Lmax(cd/m 2 ) 輝度度 比 Lmax/Lmin コントラスト応答 Kδ(%) 1 170 250 ±15 2 100 100 ±30 JESRA X-0093*A -2010
L amb : 周辺光による反射輝度度 モニタの電源を OFF の状態で測定 L min = L min + L amb L max = L max + L amb JESRA X-0093*A -2010
不不変性試験輝度度偏差 {(L max n -L max 0 )/L max 0 } 100 輝度度偏差 ±10 L max n : 定期的不不変性試験時の最 大輝度度 L max 0 : 不不変性試験の基準値の最 大輝度度 基準値 600cd/m 2 の場合, 輝度度低下は 540cd/m 2 まで偏差範囲内 60cd/m 2 下がっても 大丈夫? JESRA X-0093*A -2010
マルチ医 用モニタ間最 大輝度度偏差 {(L max1 -L max2 )/L max2 } 100 最 大輝度度偏差 ±10 L max1 : もっとも 高輝度度の医 用モニタの最 大輝度度 L max2 : もっとも低輝度度の医 用モニタの最 大輝度度 L max1 が 600cd/m 2 の場合,L max2 は 540cd/m 2 まで 最 大輝度度偏差 10% 以内 JESRA X-0093*A -2010
読影環境の配慮 周辺光の影響 20-45lx の範囲内 暗室は推奨されない 温度度 騒 音 人間 工学 ACR-AAPM-SIIM Practice Guideline for Determinants of Image Quality in Digital Mammography :Reading Environment
外光反射輝度度 外光反射は低輝度度領領域のコントラストを低下させる L amb < L min /1.5 拡散反射輝度度 L amb =E Rd E: 外光照度度 lx Rd: 拡散反射係数 ACR-AAPM-SIIM Practice Guideline for Determinants of Image Quality in Digital Mammography
表 面加 工による外光反射の影響 グレア 光沢 発 色が良良く, 画像が鮮やか 写り込み, 指紋が残る アンチグレア 非光沢 光の反射を抑える 発 色が地味 画 面が 白っぽく 見見える
モニタ管理理まとめ LCDの特徴 5Mの画 面解像度度 GSDF 輝度度と照度度 JESRA X-0093*A -2010 読影環境への配慮
まとめ DICOM DICOM タグの 見見 方と Digital Mammography X-Ray Image IOD モニタ管理理 高精細モニタの特徴と管理理 方法