(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像を受信するステップと、
該医用画像を解析するステップと、
該医用画像の解析に基づいて、該医用画像内の領域の初期境界を決定するステップと、
該医用画像上の２つ以上の第一の制御点を示す第一のユーザ入力を受信するステップであって、該２つ以上の第一の制御点のそれぞれは、該初期境界の内側または外側に位置する、ステップと、
該解析と該ユーザ入力に基づいて、該医用画像上の該領域の第一の修正された境界を決定するステップであって、該第一の修正された境界は、該２つ以上の第一の制御点を通過する、ステップと、
該第一の修正された境界を決定した後に、該医用画像上の１つ以上の第二の制御点を示す第二のユーザ入力を受信するステップであって、該１つ以上の第二の制御点のそれぞれは、該第一の修正された境界の内側または外側に位置する、ステップと、
該解析、該第一のユーザ入力、および該第二のユーザ入力に基づいて、該医用画像上の該領域の第二の修正された境界を決定するステップであって、該第二の修正された境界は該１つ以上の第二の制御点を通過する、ステップと
を含み、
該第二のユーザ入力によって示される第二の制御点が、該第一のユーザ入力によって示される第一の制御点の所定の近傍内にある場合、該第二の修正された境界は、該１つ以上の第二の制御点と、該所定の近傍内に位置する該第一の制御点以外の第一の制御点とを通過する、医用画像の解析方法。
【請求項２】
前記医用画像は心エコー画像であり、前記領域は心腔を示す、請求項１の方法。
【請求項３】
前記医用画像は血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像であり、前記領域は血管を示す、請求項１の方法。
【請求項４】
前記初期境界は血管の内腔領域の境界である、請求項３の方法。
【請求項５】
前記初期境界は血管の中膜−外膜境界線である、請求項３の方法。
【請求項６】
前記医用画像の前記解析は、該医用画像を構成する複数の画素間の輝度コントラストの解析を含む、請求項１の方法。
【請求項７】
前記医用画像を解析するステップは、前記医用画像を構成する複数の画素に対応する複数のエッジ強度値を含むエッジ強度マップを作成するステップを含む、請求項１の方法。
【請求項８】
前記初期境界を決定するステップは、前記エッジ強度マップに少なくとも部分的に基づいて、エッジを検出するためにエッジ検出処理を実施するステップを含み、該エッジは前記初期境界を示す、請求項７の方法。
【請求項９】
２つ以上の第一の制御点を選択する前記第一のユーザ入力に基づいて、修正されたエッジ強度マップを作成するステップをさらに含み、
前記第一の修正された境界を決定するステップは、該修正されたエッジ強度マップに少なくとも部分的に基づいて、エッジを検出するためにエッジ検出処理を実施するステップを含み、該エッジは前記第一の修正された境界を示す、請求項８の方法。
【請求項１０】
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能格納媒体を備えた医用画像化システムであって、
該プログラムは、プロセッサにより実行されたときに、
医用画像を受信することと、
該医用画像を解析することと、
該医用画像の該解析に基づいて、該医用画像内の領域の初期境界を決定することと、
該医用画像上の少なくとも２つの第一の制御点を示す第一のユーザ入力を受信することであって、該少なくとも２つの第一の制御点は、該初期境界の内側または外側に位置する、ことと、
該解析と該第一のユーザ入力とに基づいて、該医用画像上の該領域の第一の修正された境界を決定することであって、該第一の修正された境界は、該少なくとも２つの第一の制御点を通過する、ことと、
該第一の修正された境界を決定した後に、該医用画像上の１つ以上の第二の制御点を示す第二のユーザ入力を受信することであって、該１つ以上の第二の制御点のそれぞれは、該第一の修正された境界の内側または外側に位置する、ことと、
該解析、該第一のユーザ入力、および該第二のユーザ入力に基づいて、該医用画像上の該領域の第二の修正された境界を決定することであって、該第二の修正された境界は該１つ以上の第二の制御点を通過する、ことと
を該プロセッサに行わせ、
該第二のユーザ入力によって示される第二の制御点が、該第一のユーザ入力によって示される第一の制御点の所定の近傍内にある場合、該第二の修正された境界は、該１つ以上の第二の制御点と、該所定の近傍内に位置する該第一の制御点以外の第一の制御点とを通過する、システム。
【請求項１１】
前記医用画像は心エコー画像であり、前記領域は心腔を示す、請求項１０のシステム。
【請求項１２】
前記医用画像は血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像であり、前記領域は血管を示す、請求項１０のシステム。
【請求項１３】
超音波画像化装置をさらに備え、該超音波画像化装置は、前記ＩＶＵＳ画像を作成するよう機能する、請求項１２のシステム。
【請求項１４】
ディスプレイ装置であって、該ディスプレイ装置は、前記医用画像を表示するよう機能する、ディスプレイ装置と、
ユーザ入力装置であって、該ユーザ入力装置は、ユーザと対話して前記ユーザ入力を受信するよう機能する、ユーザ入力装置と
をさらに備える、請求項１０のシステム。
【請求項１５】
前記ディスプレイ装置は、前記医用画像の表示に重ね合わせられた、前記初期境界のグラフ表示を表示するようさらに機能する、請求項１４のシステム。
【請求項１６】
前記ディスプレイ装置は、前記医用画像の表示に重ね合わせられた、前記第一の修正された境界のグラフ表示を表示するようさらに機能する、請求項１４のシステム。
【請求項１７】
複数の第一の制御点が前記第一のユーザ入力として受信される、請求項１０のシステム。
【請求項１８】
前記医用画像の前記解析は、該医用画像を構成する複数の画素間の輝度コントラストの解析に基づく、請求項１０のシステム。
【請求項１９】
血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像を受信するステップと、
該ＩＶＵＳ画像を解析するステップと、
該ＩＶＵＳ画像の解析に基づいて、該ＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界を決定するステップと、
該ＩＶＵＳ画像上の２つ以上の第一の制御点を示す第一のユーザ入力を受信するステップであって、該２つ以上の第一の制御点のそれぞれは、該初期境界の内側または外側に位置する、ステップと、
該解析と該第一のユーザ入力とに基づいて、該ＩＶＵＳ画像上の該領域の第一の修正された境界を決定するステップであって、該第一の修正された境界は、該２つ以上の第一の制御点を通過する、ステップと、
該第一の修正された境界を決定した後に、該ＩＶＵＳ画像上の１つ以上の第二の制御点を示す第二のユーザ入力を受信するステップであって、該１つ以上の第二の制御点のそれぞれは、該第一の修正された境界の内側または外側に位置する、ステップと、
該解析、該第一のユーザ入力、および該第二のユーザ入力に基づいて、該ＩＶＵＳ画像上の該領域の第二の修正された境界を決定するステップであって、該第二の修正された境界は該１つ以上の第二の制御点を通過する、ステップと
を含み、
該第二のユーザ入力によって示される第二の制御点が、該第一のユーザ入力によって示される第一の制御点の所定の近傍内にある場合、該第二の修正された境界は、該１つ以上の第二の制御点と、該所定の近傍内に位置する該第一の制御点以外の第一の制御点とを通過する、ＩＶＵＳ画像の解析方法。
【請求項２０】
前記ＩＶＵＳ画像の解析は、前記ＩＶＵＳ画像を構成する複数の画素間の輝度コントラストの解析を含む、請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記初期境界は血管の内腔領域の境界である、請求項１９の方法。
【請求項２２】
前記初期境界は血管の中膜−外膜境界線である、請求項１９の方法。
【請求項２３】
前記ＩＶＵＳ画像を解析するステップは、該ＩＶＵＳ画像を構成する複数の画素に対応する複数のエッジ強度値を含むエッジ強度マップを作成するステップを含む、請求項１９の方法。
【請求項２４】
前記初期境界を決定するステップは、前記エッジ強度マップに少なくとも部分的に基づいてエッジを検出するためにエッジ検出処理を実施するステップを含み、該エッジは前記初期境界を示す、請求項２３の方法。
【請求項２５】
２つ以上の第一の制御点を選択する前記第一のユーザ入力に基づいて、修正されたエッジ強度マップを作成するステップをさらに含み、
前記修正された境界を決定するステップは、該修正されたエッジ強度マップに少なくとも部分的に基づいてエッジを検出するためにエッジ検出処理を実施するステップを含み、該エッジは前記修正された境界を示す、請求項２４の方法。
【請求項２６】
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能格納媒体を備えた血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像化システムであって、
該プログラムは、プロセッサにより実行されたときに、
ＩＶＵＳ画像を受信することと、
該ＩＶＵＳ画像を解析することと、
該ＩＶＵＳ画像の該解析に基づいて、該ＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界を決定することと、
該ＩＶＵＳ画像上の少なくとも２つの第一の制御点を示す第一のユーザ入力を受信することであって、該少なくとも２つの第一の制御点は、該初期境界の内側または外側に位置する、ことと、
該解析と該第一のユーザ入力とに基づいて、該ＩＶＵＳ画像上の該領域の第一の修正された境界を決定することであって、該修正された境界は、該少なくとも２つの第一の制御点を通過する、ことと、
該第一の修正された境界を決定した後に、該ＩＶＵＳ画像上の１つ以上の第二の制御点を示す第二のユーザ入力を受信することであって、該１つ以上の第二の制御点のそれぞれは、該第一の修正された境界の内側または外側に位置する、ことと、
該解析、該第一のユーザ入力、および該第二のユーザ入力に基づいて、該ＩＶＵＳ画像上の該領域の第二の修正された境界を決定することであって、該第二の修正された境界は該１つ以上の第二の制御点を通過する、ことと
を該プロセッサに行わせ、
該第二のユーザ入力によって示される第二の制御点が、該第一のユーザ入力によって示される第一の制御点の所定の近傍内にある場合、該第二の修正された境界は、該１つ以上の第二の制御点と、該所定の近傍内に位置する該第一の制御点以外の第一の制御点とを通過する、システム。
【請求項２７】
超音波画像化装置をさらに備え、該超音波画像化装置は、前記ＩＶＵＳ画像を作成するよう機能する、請求項２６のシステム。
【請求項２８】
ディスプレイ装置であって、該ディスプレイ装置は、前記ＩＶＵＳ画像を表示するよう機能する、ディスプレイ装置と、
ユーザ入力装置であって、該ユーザ入力装置は、ユーザと対話して前記ユーザ入力を受信するよう機能する、ユーザ入力装置と
をさらに備える、請求項２６のシステム。
【請求項２９】
前記ディスプレイ装置は、前記ＩＶＵＳ画像の表示に重ね合わせられた、前記初期境界のグラフ表示を表示するようさらに機能する、請求項２８のシステム。
【請求項３０】
前記ディスプレイ装置は、前記ＩＶＵＳ画像の表示に重ね合わせられた、前記第一の修正された境界のグラフ表示を表示するようさらに機能する、請求項２８のシステム。
【請求項３１】
複数の第一の制御点が前記第一のユーザ入力として受信される、請求項２６のシステム。
【請求項３２】
前記ＩＶＵＳ画像の前記解析は、該ＩＶＵＳ画像を構成する複数の画素間の輝度コントラストの解析に基づく、請求項２６のシステム。
【請求項３３】
前記初期境界は血管の内腔領域の境界である、請求項２６のシステム。
【請求項３４】
前記初期境界は血管の中膜−外膜境界線である、請求項２６のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像化に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像化法は、医療専門家に、動脈内腔および血管壁のリアルタイムでの断面の高解像度画像を提供する。ＩＶＵＳ画像化法は、病変形態の可視化、および患者の動脈断面寸法の精密な測定を可能にする。これは、再狭窄の重症度またはアテローム性動脈硬化の進行の定量的評価、カテーテルを用いた治療手技の選択と誘導、および血管内処置の転帰の評価を含む多くの重要な臨床応用につながってきた。例えば、動脈内のプラーク蓄積量を評価するために、内腔の境界と動脈の境界を検出することが可能である。プラーク量は、通常この２つの境界間で異なる。
【０００３】
血管断面の血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像を作成する従来の手法では、超音波ビームを３６０度の走査角で順次スイープする必要があった。カテーテル先端のシングルエレメント・トランスデューサは、血管の内側で回転させることができる。シングルエレメント・トランスデューサを可撓性駆動軸に取り付けることも、あるいは回転ミラーを使用することもできるが、どちらの場合も、超音波ビームは血管内の実質的には全ての角度位置に向けられる。あるいは、多数の小型トランスデューサ要素をカテーテルチップの周囲に円筒状に取り付け、超音波ビームを電子的に操縦して断面走査を行うこともできる。
【０００４】
超音波ビームの組織または血液との相互作用は、トランスデューサにより検出されるエコー信号を生成する。エコー信号は、そのエコー信号が相互作用する生体媒質によって、減衰、反射／屈折、および／または散乱を受け得る。超音波が２種類の媒質間の境界線を横切って進むとき、その超音波の一部は界面で反射され、残りの超音波は第二の媒質内に伝播する。反射音の強度と、第二の媒質まで進み続ける強度との比率は、媒質間の音響インピーダンスの差に関連している。ＩＶＵＳシステムは、例えば標準ビデオフォーマットで、上述のエコー信号を超音波画像として表示できる電気信号に変換する変換回路を含む。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概して、本発明は、１つの側面において血管内超音波（ＩＶＵＳ）画像の解析方法を特徴とする。ＩＶＵＳ画像は受信、解析され、そのＩＶＵＳ画像の解析に基づいて、ＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界が決定される。１つ以上の制御点を示すユーザ入力が受信され、この１つ以上の制御点のそれぞれは、初期境界の内側または外側に位置している。領域の修正された境界は、解析とユーザ入力とに基づいて決定されるが、この修正された境界は、１つ以上の制御点を通過している。
【０００６】
本発明の１つ以上の実施例の詳細は、添付の図面と以下の記載において説明される。本発明のその他の特徴と利点は、この記載、図面、および特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
各種の図における同様の参照番号および称号は、同様の要素を示している。
【０００８】
ＩＶＵＳ画像の解析方法が記載される。ＩＶＵＳ画像は分析され、例えば内腔の初期境界または血管自体の初期境界、すなわち中膜−外膜境界（ｍｅｄｉａｌ−ａｄｖｅｎｔｉａｌ  ｂｏｒｄｅｒ）など、ＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界が決定される。初期境界は、ＩＶＵＳ画像に重ね合わせられ、ユーザに表示される。ユーザは、境界の外側または内側のいずれかの１つ以上の制御点を選択することによって、初期境界を修正することを選択し得る。修正された境界は、ＩＶＵＳ画像の解析とユーザ選択制御点とに基づいて決定される。修正された境界は、１つ以上の選択された制御点を通過する。
【０００９】
図１は、ＩＶＵＳ画像を受信および解析するためのシステム１００の１つの実施例を示している。システム１００に含まれる超音波画像化サブシステム１０５は、超音波トランスデューサ、および超音波トランスデューサから受信されたデータに基づいてＩＶＵＳ画像を作成するソフトウェアおよびハードウェアコンポーネントを含み得る。システム１００はまた、ＩＶＵＳ画像を解析して、ＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界を決定するよう構成された境界検出サブシステム１１０も含むことができる。ユーザインターフェース１１５は、ユーザがシステム１００と対話するのを可能にし、このユーザインターフェース１１５は、ユーザ入力装置１２０とディスプレイ１２５とに接続され得る。１つの実装例では、ユーザ入力装置１２０はトラックボールであり、ディスプレイ１２５はモニタである。別の実装例では、ディスプレイ１２５は、例えばテレビ画面など、ユーザがＩＶＵＳ画像を見ることを可能にするその他の任意の適切なディスプレイ装置であり得、入力装置１２０は、キーボード、ライトペン、描画タブレット、またはタッチセンサモニタなど、ユーザがシステムに入力を提供することが可能なその他任意の適切なユーザ入力装置であり得る。
【００１０】
図２は、ディスプレイ１２５に表示された、超音波画像化サブシステム１０５によって作成された例示的なＩＶＵＳ画像２００を示している。熟練した医師または超音波技師に対して、ＩＶＵＳ画像２００のコントラスト部分は、画像化された血管の状態についての情報を提供する。
【００１１】
図３を参照すると、初期内腔境界３３０と初期中膜−外膜境界３３５を検出する、１つ以上のエッジ検出機能が適用されたＩＶＵＳ画像２００が示されている。後述の例示的なエッジ検出手法のうちの１つ以上あるいはその他のものを含む、任意のエッジ検出手法が適用され得る。
【００１２】
図４は、中膜−外膜境界または内腔境界などのＩＶＵＳ画像内の領域の初期境界を計算し、ユーザ入力に基づいてその境界を修正するための処理を示すフローチャートである。例示を目的として、処理４００は図１に示されるシステム１００に関連して説明されるが、この処理を実施するためには異なるシステムも使用され得ることを理解すべきである。境界検出サブシステム１１０は、例えば図２に示されているＩＶＵＳ画像２００などのＩＶＵＳ画像を受信する（ステップ４１０）。図示されるシステム１００では、境界検出サブシステム１１０は、超音波画像化サブシステム１０５からＩＶＵＳ画像を受信する。１つの実装例では、超音波画像化サブシステム１０５は、Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｓｃｉｍｅｄ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州フレモント）から入手可能なイメージングカテーテルなどを含み得る。
【００１３】
次に、システム１００は、ＩＶＵＳ画像を解析する（ステップ４２０）。例えば１つの実装例では、これは画素間のグレースケールコントラストの解析を含む。つまり、画素の輝度を比較し、コントラストの領域を決定する。通常境界は、高輝度を有する画素と低輝度を有する画素との間のコントラストの領域に位置する。境界検出システム１１０は、解析に基づいて、領域の初期境界を特定する（ステップ４３０）。初期境界は、後述のエッジ検出処理のうちの１つ、またはその他任意の適当なエッジ検出処理を含むエッジ検出処理を使用して検出され得る。
【００１４】
エッジ検出処理の１つの例は、並行エッジ検出処理である。並行エッジ検出処理は、その画素の局所内のみの情報に基づいて、特定の画素が領域の境界線上に位置しているかどうかを決定する。この処理は局所的であり、他の位置での処理結果に影響されないため、領域の完全な境界を発見するために、ＩＶＵＳ画像内のいずれの場所にも並行エッジ検出手法を同時に適用してよい。典型的な並行エッジ検出処理は、画像境界線を強調するためにエッジオペレータを適用し、既定の値域に含まれる画素を特定することによって、強調された画像データのエッジ画素を発見し、細線化アルゴリズムによって複数のエッジ点を除去し、エッジ点を結合して領域に含まれる全画素を囲む輪郭を形成し、それによって領域の境界を構築することを伴う。
【００１５】
エッジ検出処理の別の例は、順次エッジ検出処理である。順次エッジ検出は、物理的な対象物の境界（すなわち領域）が連続的であるべきだという原則に基づいており、エッジ点が特定されると、その後続エッジ点はそのすぐ付近で発見される可能性が高い。そのため、この順次的アプローチは一度に１つのエッジ点を探索し、それにより意思決定に、局所情報と以前に検討した点の結果を両方使用することが可能となる。この順次的アプローチの１つの実装例は、動脈内腔など閉鎖した略円形の領域の検出のための、放射状探索方法である。放射状探索アプローチは、半径の組を規定するために領域の略中心を発見することと、エッジオペレータを適用することと、中心から始まる半径に沿ってエッジ点を探索することと、そのあと半径方向の全エッジ点を結合して輪郭を形成することを含むことができる。このアプローチは、二次元境界線検出問題を直線の組に沿った一次元探索にするというさらなる利点も有する。
【００１６】
別の実装例では、初期境界は、動的プログラミング最適化による順次エッジ検出に基づいて決定される。動的プログラミング最適化は、可能性のあるエッジ画素候補から、可能なだけ多くの情報を用いて、最適エッジ画素を選択する手法である。１つの実装例では、各画像画素のエッジ強度値を含むエッジ強度マップが計算される。画素のエッジ強度値は、エッジが画素を通過する可能性を示すが、画素のエッジ強度値が高いほど、エッジが画素を通過する可能性が高い。例えば、画像のグレースケールコントラストデータは、エッジ強度値を決定するために使用できる。つまり、高コントラスト領域（高輝度と低輝度の画素が近接して含まれる領域）の画素は、エッジ画素となる可能性がより高い。追加データも使用され得る。例えば、中膜−外膜境界が最初に計算される場合、その中膜−外膜境界の外側に位置するあらゆる画素は、内腔境界を示すエッジ上にある可能性が低い。これは内腔境界が従来的に中膜−外膜境界内にあるためで、このデータは内腔境界を示すエッジのエッジ強度値を計算するときに使用できる。例えば境界の予想形状などの別のデータを用いて、エッジ強度値を計算することもできる。つまり、中膜−外膜境界は、通常実質的に円形であると予想されるが、内腔境界はより不規則であってよい。
【００１７】
他の実装例では、受信された超音波信号のスペクトル解析が実施され、そのスペクトル解析から信号の位相、振幅、および電力情報が得られる。内腔内を流れる血液も信号を生成し、これは内腔と血液との間のコントラストを減少させ得る。しかし、血流中で生成されたエコー信号は、通常、内腔境界の組織によって生成されたエコー信号とは異なる信号位相を有する。エコー信号のスペクトル解析は、信号位相情報を引き出すために使用され得、従って血流と内腔境界の組織とを区別するために役立つ。この情報は、エッジ強度マップに含まれるエッジ強度値を決定するためにも使用できる。
【００１８】
初期境界は、エッジ強度マップを使用することによって、初期境界が最高累積エッジ強度値をもたらす画素の組を通過する状態で決定され得るが、同時に、初期境界は閉曲線でなければならない、などの初期境界を定義する規則には依然として従っている。
【００１９】
一度決定されると、初期境界は、ＩＶＵＳ画像に重ね合わせられて表示される（ステップ４４０）。図３は、２つの初期境界３３０、３３５が画像１００に重ね合わせられた、図２のＩＶＵＳ画像２００を示している。初期境界３３０は、境界検出サブシステム１１０により特定された内腔境界であり、初期境界３３５は、境界検出サブシステム１１０によって特定された中膜−外膜境界である。
【００２０】
熟練した医師、超音波技師、またはこのシステムについて訓練を受けたその他のユーザは、エッジ検出機能が決定できないＩＶＵＳ画像について、高い頻度で決定することができる。例えば、血管内の石灰化した病変またはプラークは、中膜−外膜境界を曖昧にし、エッジ検出機能に境界の実質的には不正確な描写を作成させる可能性がある。次のステップでは、境界検出サブシステム１１０は、初期境界のうち１つ以上を修正することについてのユーザ入力を受信する（ステップ４５０）。１つの実装例では、ユーザは、ユーザ入力装置１２０を使用して１つ以上の制御点を入力するが、これは例えばトラックボールを使用して、ＩＶＵＳ画像２００上で制御点を選択する、などであり、各点はユーザに対して表示される。図５を参照すると、ユーザ選択点５４０、５４５を重ね合わせたＩＶＵＳ画像２００が示されている。この例では、ユーザは初期中膜−外膜境界３３５を修正することを望み、また修正された中膜−外膜境界が点５４０、５４５を通過することを望んでいる。
【００２１】
境界検出サブシステム１１０は、解析とユーザ入力、すなわち制御点５４０、５４５に基づいて、領域の修正された境界を決定する（ステップ４６０）。例えば、上述の動的プログラミング最適化手法による順次エッジ検出を使用する場合、制御点の選択により、１つ以上の対応する画素のエッジ強度値を変更することができる。つまり、制御点（またはその所定の近傍内）を表わす１つ以上の画素は、高い可能性（例えば１００％）で境界を示しているエッジ上にある。元の画像解析は、ユーザ入力（例えば制御点の選択）と組み合わされ、新しいまたは修正されたエッジ強度マップが計算される。修正されたエッジ強度マップを使用して、境界検出サブシステム１１０は、制御点を通過するために、領域の初期境界が修正されなければならないかどうかを決定し、必要であれば境界を自動的に修正する。図６を参照すると、修正された境界３３５’は、ディスプレイ１２５のＩＶＵＳ画像２００に重ね合わせられて表示される。（ステップ４７０）。図示されるように、修正された境界３３５’は制御点５４０、５４５を通過する。
【００２２】
ステップ４５０〜４７０は、必要な回数だけ反復され得るが、それぞれの反復では、ユーザが１つ以上の追加制御点を提供する、または１つ以上の既存の制御点を新しい制御点に置き換える。１つの実装例では、ユーザが、既存の制御点の所定の近傍内に位置する新しい制御点を選択した場合、新しい制御点は既存の制御点を置き換える。このように、ユーザは領域の境界の位置付けを簡単に調整することができる。
【００２３】
図７は、新しい制御点が既存の制御点の所定の近傍内に位置するかどうかを決定するための方法７００を示している。境界検出サブシステム１１０は、例えば図８に示されるＩＶＵＳ画像２００などのＩＶＵＳ画像を受信する（ステップ７１０）。図示されるシステム１００では、境界検出サブシステム１１０は、超音波画像化サブシステム１０５からＩＶＵＳ画像を受信する。境界検出サブシステム１１０は、画像２００を複数のセクタに分割する。図８は、セクタが楔型であり、血管の略中心８６０から生じる半径線によって規定される、１つの実装例を示している。図８は８つの楔型セクタを示しているが、ＩＶＵＳ画像は任意の数の楔型セクタに分割し得る。例えば境界検出サブシステム１１０は、画像を１２０〜１８０の楔型セクタに分割し得る。あるいは、画像２００は異なる形状のセクタに分割し得る。
【００２４】
境界検出サブシステム１１０は、上述のように、例えば初期中膜−外膜境界３３５などの領域の初期境界を決定する（ステップ７２０）。次にｎ個の制御点を選択する第一のユーザ入力は、境界検出サブシステム１１０により、ユーザ入力装置１２０から受信される（ステップ７３０）。この例では、ｎ＝２であり、制御点は図８に示される点５４０および５４５である。
【００２５】
図９を参照すると、図４に関連して上述したように、境界検出サブシステム１１０は、解析と第一のユーザ入力に含まれる制御点に基づいて、血管の修正された中膜／外膜境界３３５’を決定する（ステップ７４０）。ｍ個の制御点を選択する第二のユーザ入力は、境界検出サブシステム１１０により、ユーザ入力装置１２０から受信される（ステップ７５０）。この例では、ｍ＝２であり、点９４０および９４５は、図１０に示される、第二のユーザ入力において受信される制御点である。
【００２６】
境界検出サブシステム１１０は、第二の入力に含まれる１つ以上の制御点が、第一の入力に含まれる制御点と同じセクタに位置するかどうかを決定する（ステップ７６０）。第二の入力に含まれる制御点が、第一の入力に含まれる制御点と同一のセクタに位置する場合、第一の入力に含まれる制御点は、さらに修正された境界を決定するときに、境界検出サブシステム１１０によって無視される（ステップ７７０）。一例として図１０は、第一のユーザ入力内の制御点として、点５４０および５４５を示している。点５４０はセクタ８４０に位置し、点５４５はセクタ８４５に位置する。点９４０と９４５は第二のユーザ入力内の制御点であって、点９４０はセクタ８５０に位置し、点９４５はセクタ８４５に位置している。この例では、境界検出サブシステム１１０は、点９４５は点５４５と同じセクタにあると決定し、図１１に示されるさらに修正された中膜−外膜境界３３５’’を決定するときに、点５４５を無視する。つまり、点５４５はセクタ８４５内の点９４５に置き換えられる。
【００２７】
次に、あるいは第一の制御点と同じセクタに位置する第二の制御点がないとき、境界検出サブシステム１１０は、第二のユーザ入力の第二の制御点、すなわち点９４０と９４５と、もしあれば第一のユーザ入力の残りの第一の制御点、すなわち点５４０とに基づいて、領域の修正された境界を決定する（ステップ７７０）。第二の制御点が第一の制御点を置き換える場合、第二の制御点が第一の制御点を置き換えてしまったため、修正された境界は第二の制御点のみを通過する必要がある。図１１を参照すると、修正された境界３３５’’は、ＩＶＵＳ画像２００に重ね合わせられて表示されている。図示されるように、修正された境界３３５’’は制御点９４０、９４５、および５４０と通過するが、置き換えられた制御点５４５は通過しない。１つの実装例では、例えば点５４５などの置き換えられた制御点は、ディスプレイ１２５によって、ＩＶＵＳ画像２００に重ね合わせられて表示されない。方法７００は、境界をさらに修正するために、ユーザによって所望される回数だけ反復され得る。
【００２８】
代替の実装例では、第一のユーザ入力は、初期境界検出を実施せずに受信することができる。あるいは、ユーザ入力を待っている間、初期境界は隠され得る（非表示にする）。どちらの実装例でも、ユーザは、１つまたは複数の制御点をどこに置くかを決定するために、表示された境界に妨げられずに超音波画像を見ることができる。これは、初期境界が表示されていると、先入観を持ってしまうと感じるユーザがいるためである。次に修正された境界は、上記と同じように、ユーザ入力に基づいて決定される。
【００２９】
前述の手法は、心腔（ｈｅａｒｔ  ｃｈａｍｂｅｒ）を測定するために、心臓超音波検査（心エコー検査）の分野にも適用され得る。心エコー検査は心臓と周囲構造を画像化するための非侵襲的手段であり、心腔のサイズと壁厚を評価するために使用できる。上述の血管内超音波画像において血管境界を検出するためのエッジ検出手法は、心エコー図に適用して、心腔の初期境界を検出し、例えば確定境界点を示す制御点の選択など、少なくとも部分的にユーザ入力に基づいて、修正された境界を決定することもできる。
【００３０】
サブシステムは、用語として本明細書全体で使用されるが、機能を含むハードウェアであっても、ファームウェアであっても、またはソフトウェアアプリケーションであってもよい。サブシステムは、１つ以上の機能を果たすことができ、１つのハードウェア、ファームウェア、またはソフトウェアは、ここに記載のサブシステムのうちの１つを超える機能を果たすことができる。同様に、１つを超えるハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアは、ここに記載の単一のサブシステムの機能を果たすために使用することができる。
【００３１】
本発明および本明細書に記載の全ての機能的動作は、本明細書に記載の構造的手段およびその構造的同等物を含む、デジタル電子回路、あるいはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、またはハードウェア、またはそれらの組み合わせに実装することができる。本発明は、１つ以上のコンピュータプログラム製品、つまり例えば機械可読記憶装置や伝播信号などの情報媒体において実現可能に具現化される１つ以上のコンピュータプログラムとして、例えばプログラマブルプロセッサ、コンピュータ、またはマルチプロセッサ、あるいはコンピュータなどのデータ処理機器による実行のために、あるいはかかるデータ処理機器の動作を制御するために実装することができる。コンピュータプログラム（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、またはコードとして公知）は、コンパイラ型またはインタープリタ型を含む任意の形式のプログラミング言語で書き込むことができ、スタンドアロンプログラムとして、モジュール、コンポーネント、サブルーチン、またはコンピュータ環境での使用に適切なその他のユニットとしての形式を含む、任意の形式で導入することができる。１つのコンピュータプログラムが、必ずしも１つのファイルに対応するとは限らない。プログラムは、別のプログラムまたはデータを保持するファイルの一部、問題のプログラム専用の単一のファイル、または複数の整合ファイル（例えば１つ以上モジュール、サブプログラム、またはコードの一部を保存するファイル）に保存することができる。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータまたは１つの設置場所の複数のコンピュータで実行するように、あるいは複数の設置場所に分布して通信ネットワークによって相互に接続されるように配備することができる。
【００３２】
本発明の方法のステップを含む本明細書に記載の処理と論理の流れは、１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって実施され、入力データに基づいて作動し、出力を作成することによって、本発明の機能を実施することができる。処理と論理の流れは、例えばＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの特殊目的の論理回路によって実施することができ、また本発明の機器はかかる特殊目的の論理回路として実装することができる。
【００３３】
コンピュータプログラムの実行に適切なプロセッサには、例として、汎用および専用マイクロプロセッサ、および任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサが含まれる。一般的にプロセッサは、読み出し専用メモリまたはランダムアクセスメモリ、あるいはそれら両方からの命令とデータを受信する。コンピュータの必須要素は、命令を実行するプロセッサと、命令とデータを保存する１つ以上の記憶装置である。一般的にコンピュータは、例えば磁気、光磁気ディスク、または光ディスクなど、データを保存するための１つ以上の大容量記憶装置を含む、あるいはデータを受信またはデータを送信するために、かかる大容量記憶装置に動作可能なように連結される。しかし、コンピュータはかかる装置を有さなくてもよい。さらにコンピュータは、ほんの数例を挙げると、例えば携帯電話、個人用デジタル補助装置（ＰＤＡ）、携帯音楽再生機、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器など、別の装置に組み込むことができる。コンピュータプログラムの命令およびデータを具現化するのに適した情報媒体は、全ての形式の不揮発性メモリを含むが、これには例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリ装置などの半導体記憶装置；内蔵ハードディスク、またはリムーバブルディスクなどの磁気ディスク；光磁気ディスク：およびＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクが含まれる。プロセッサとメモリは、特殊目的の論理回路により補完することができ、またはかかる特殊目的の論理回路に組み込むことができる。
【００３４】
ユーザとの対話を提供するために、本発明は、例えばＣＲＴ（ブラウン管）またはＬＣＤ（液晶ディスプレイ）モニタなど、ユーザに対して情報を表示するためのディスプレイ装置と、ユーザがコンピュータに入力を提供できるキーボードおよびマウスまたはトラックボールなどのポインティングデバイスとを有するコンピュータに実装することができる。別の種類の装置もユーザとの対話を提供するために使用できるが、例えばユーザに提供されるフィードバックは、例えば視覚フィードバック、聴覚フィードバック、または触覚フィードバックなど、任意の形式の感覚フィードバックとすることができ、またユーザからの入力は、音響、音声、または触覚入力を含む任意の形式で受信することができる。
【００３５】
本発明は、特定の実施例に関して説明されてきた。他の実施例は、以下の請求項の範囲内に含まれる。例えば、本発明のステップは異なる順序で実施しても、依然として所望の結果を達成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、境界検出サブシステムを含む例示的なシステムを示している。
【図２】図２は、ＩＶＵＳ画像を示している。
【図３】図３は、画像に初期内腔境界と中膜−外膜境界を重ね合わせて、図２のＩＶＵＳ画像を示している。
【図４】図４は、ＩＶＵＳ画像を解析する処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、画像にユーザ選択制御点を重ね合わせて、図３のＩＶＵＳ画像を示している。
【図６】図６は、画像に修正された中膜−外膜境界を重ね合わせて、図５のＩＶＵＳ画像を示している。
【図７】図７は、ＩＶＵＳ画像を解析する処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、画像に実例となるセクタ境界線を重ね合わせて、図５のＩＶＵＳ画像を示している。
【図９】図９は、画像に実例となるセクタ境界線を重ね合わせて、図６のＩＶＵＳ画像を示している。
【図１０】図１０は、追加制御点が選択された、図９のＩＶＵＳ画像を示している。
【図１１】図１１は、画像にさらに修正された中膜−外膜境界を重ね合わせて、図１０のＩＶＵＳ画像を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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