(57)【要約】  本発明は、画像区分をする方法１に関するもので、そのステップ２においては、画像において区分されるべきと考えられる構造を表わす事前モデルがアクセスされる。好ましくは、前記画像は、医療診断画像を含む。更に好ましくは、前記医療診断画像は、ＤＩＣＯＭ形式で用意され、これによれば診断データの他に補足情報が記憶される。これらの場合、本発明による方法１は、有利にはステップ３に進み、ここでは前記補足情報が電子ファイル５から抽出され、該ファイルは、例えば適切な患者関連情報５ａ及び／又は適切な構造関連情報５ｂを含む。患者関連情報の例は、患者の年齢、性別、グループ等を含み、一方構造関連情報の例は、直腸、膀胱、肺等の構造、又は疑わしい／診断された患者の病変の解剖学的位置を含んでいても良い。本発明による方法１の代替実施例においては、補足情報は、ステップ７において人間のオペレータにより提供され、その場合、該オペレータはユーザインタフェース９を使用して適切な補足情報９ａ，９ｂを入力することができる。補足情報がロードされると、本発明による方法１はステップ４に進み、該ステップにおいて前記事前モデルは前記補足情報を使用して変更され、更なるモデルを生じる。ステップ６において、該方法１は、こうして得られた更なるモデルを使用して画像区分を実行し、ステップ８において、前記区分の結果は適切なビューア上で視覚化することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像区分をする方法であって、
画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスするステップと、
補足情報にアクセスするステップと、
前記補足情報を使用して前記事前モデルを変更し、更なるモデルを発生するステップと、
を有する方法。
【請求項２】
前記補足情報が画像データから取り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
画像に対して、医療画像が選択され、前記補足情報のために患者関連情報を選択するステップを更に有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
画像に対して、医療画像が選択され、前記補足情報のために構造関連情報を選択するステップを更に有する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記更なるモデルを使用して画像区分を実行するステップを更に有する請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
ｉ．画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスし、
ｉｉ．補足情報にアクセスする、
ための入力部と、
前記補足情報を使用して前記事前モデルを変更し、更なるモデルを発生するプロセッサユニットと、
を有する画像区分をするシステム。
【請求項７】
前記入力部が、更に、区分されるべきと考えられる画像にアクセスするように構成され、前記プロセッサユニットが、更に、前記画像から前記補足情報を取り出すように構成される請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記プロセッサユニットが、更に、前記更なるモデルを使用して前記画像を区分するように構成される請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
画像区分を可能にするコンピュータプログラムであって、プロセッサに、
画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスするステップと、
補足情報にアクセスするステップと、
前記補足情報を使用して前記事前モデルを変更し、更なるモデルを発生するステップと、
を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項１０】
画像データにアクセスし、該画像データから前記補足情報を取り出す命令を更に有する請求項９に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記更なるモデルを使用して画像区分を実行する命令を更に有する請求項１０に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスするステップを有するような、画像区分をする方法に関する。
【０００２】
本発明は、更に、画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスする入力部を有するような、画像区分をするシステムにも関する。
【０００３】
本発明は、更に、画像区分を可能にするコンピュータプログラムであって、プロセッサに、画像において区分されるべきと考えられる構造を表す事前モデルにアクセスするステップを実行させる命令を有するようなコンピュータプログラムにも関する。
【背景技術】
【０００４】
冒頭の段落に記載の方法の一実施例は、国際特許公開公報ＷＯ２００５／００８５８７Ａ１から知られている。既知の方法は、モデルに基づく区分方法を使用して、画像、特に医療診断画像を区分するように構成され、該方法によれば、臓器モデルは、可撓性の面により表され、関心物体の境界に適合される。この目的のために、該既知の方法は、更に、臓器の形状特性、又は例えば諧調、諧調の方向及び輝度範囲等の臓器境界特性、又は臓器の組織特性のような臓器固有のデータを使用するように構成される。この場合、該形状モデルは、変更されていない形態で使用され、適切な画像区分アルゴリズムにより変形されるが、該アルゴリズムによれば、前記モデルを物体の境界に適合させるために臓器固有のデータが使用される。
【０００５】
上記既知の方法の欠点は、該方法が、事前に構造化された事前モデル、特に形状モデルを使用し、該モデルは、多数の例示的な画像及びそれらの各画像区分の対応する結果に基づいて構築されることである。医療用途では、これらの例示的な区分は収集するのが困難であるため、これらは、典型的には正常な物体個体群の画像を表す。更に、前記事前に構造化された形状モデルは、人間の個体群の様々な形状及びサイズを有することができず、ほとんどの病変を表わすこともできない。両方の欠点は、特に特殊な画像に対して、劣った区分結果を導く。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、非常に広い範囲の物体に対してロバストである画像区分のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このために、本発明による方法は、
-  補足情報にアクセスするステップと、
-  前記補足情報を使用して事前モデルを変更して、更なるモデルを発生するステップと、
を有する。
【０００８】
本発明の技術的な手段は、補足情報を供給することにより、今回の場合の要件を満たして、事前モデルが容易に変更されるという洞察に基づく。事前モデルが、形状モデル、臓器の物理的な大きさを示す臓器サイズモデル、動作モデル、画像コントラスト、及び／又は外観モデル等を有しても良いことに留意されたい。本発明に関して、「変更する」という言葉は、アクセスされた事前モデルを修正／調整すること、又は異なる事前モデルにそらすことを指すと理解される。解剖学的データの病変のような異常を示す医療データを区分する場合、後者の可能性が有利である。
【０００９】
本発明による方法の一実施例において、補足情報は、画像データから取り出される。
【００１０】
好ましくは、ＤＩＣＯＭ（医療におけるデジタル画像通信）形式で記憶される医療画像に対して、患者の年齢、性別、体のサイズ等のような補足情報が、自動的に電子フォーマットで取り出され得る。本発明は、ＤＩＣＯＭ画像の操作に制限されず、デジタルデータ抽出の他の可能性は、画像アーカイブ通信システム（ＰＡＣＳ）、病院情報システム（ＨＩＳ）及び／若しくは放射線医学情報システム（ＲＩＳ）ソース、又は画像データに隣接する補足情報へのアクセスを可能にする他のいかなる電子フォーマットも含む。本発明の技術的な手段は、データ処理の間における自動化のレベルの向上を保証する。代替として、補足情報は、人間のオペレータにより、対話的な態様、例えば適切なユーザインタフェースを使用して提供され得る。この補足情報は、例えば事前モデルの全体のサイズをスケーリングすることにより、区分されると考えられる解剖学的構造の予期されるサイズ及び／又は予期される形状に適合させるように使用される。代替として、事前に記憶された利用可能なモデルのセットとは異なる事前モデルが、アクセスされた事前モデル、例えば患者の予期又は診断される病変を表現する適切なモデルの代わりに選択され得る。代替として、事前モデルは、患者の所属する個体群を表わす他のモデルにより代替され得る。
【００１１】
本発明の方法の更なる実施例において、該方法は、更なるモデルを使用する画像区分を実行するステップを更に有する。
【００１２】
この技術的な手段によると、ロバストな画像区分方法が可能にされ、該方法は、非常に様々な個体群に対して信頼できる区分結果を提供し、年齢固有のものであり、病変を示す特殊な形状に対処することができる。
【００１３】
本発明によるシステムにおいて、入力部は、補足情報にアクセスするように更に構成され、該システムは、補足情報を使用して事前モデルを変更し、更なるモデルを発生する処理ユニットを更に有する。本発明によるシステムの更に有利な実施例は、請求項７及び８において付与される。本発明によるシステムは、図２を参照してより詳細に記載されるであろう。
【００１４】
本発明による画像区分を可能にするコンピュータプログラムは、プロセッサに
-  補足情報にアクセスするステップと、
-  前記補足情報を使用して事前モデルを変更して、更なるモデルを発生するステップと
を実行させる更なる命令を含む。
【００１５】
本発明によるコンピュータプログラムの更に有利な実施例は、請求項１０及び１１において付与される。本発明によるコンピュータプログラムは、自動のロバストな画像区分を可能にする手段を提供し、該手段により、非常に様々な構造、より詳細には、非常に様々な患者群及び健康状態に対して正確な結果が得られる。本発明によるコンピュータプログラムの更なる利点は、図３を参照して論じられるであろう。
【００１６】
本発明のこれら及び他の態様は、以下の図面を参照して論じられるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明による方法の一実施例の概略図を表す。本発明の方法１のステップ２において、画像の区分されるべきと考えられる構造を表現する事前モデルがアクセスされる。好ましくは、前記画像は、医療診断画像を含む。更に好ましくは、前記医療診断画像は、ＤＩＣＯＭ形式で用意され、これにより、補足情報が診断データに加えて記憶される。代替として、診断画像は、例えばＰＡＣＳ／ＨＩＳ／ＲＩＳソースからの補足情報を有するいかなる他の電子フォーマットで記憶されても良い。これらの場合において、本発明による方法１は、都合よくステップ３に進み、ここで補足情報が、電子ファイル５から抽出され、該情報は、例えば適切な患者関連情報５ａ及び／又は適切な構造関連情報５ｂを含む。前記患者関連情報５ａの例は、患者の年齢、性別、グループ等を含み、一方構造関連情報の例は、直腸、膀胱、肺等のような構造、又は患者の疑わしい／診断された病変の解剖学的位置を含んでもよい。本発明による方法１の代替の実施例において、補足情報は、ステップ７において人間のオペレータにより提供され、該オペレータは、ユーザインタフェース９を使用して、適切な補足情報９ａ，９ｂを入力することができる。補足情報がロードされるとき、本発明による方法１は、ステップ４に進み、ここで事前モデルは、補足情報を使用して変更して、更なるモデルを発生させる。本発明の文脈における変更するプロセスは、リサイズのように初期の事前モデルを更新するとして、又は代替として、区分されると考えられる構造において検出（若しくは事前の臨床検査から疑われる）異常若しくはある患者群を表す事前モデルを選択するように、異なる事前モデルにそらすとして理解されなければならない。ステップ６において、方法１は、こうして得られた更なるモデルを使用して画像区分を実行し、ステップ８において、前記区分の結果が、適切なビューア上に可視化され得る。
【００１８】
図２は、本発明によるシステムの一実施例の概略図を示す。本発明による画像区分のためのシステム１０は、画像１５において区分されるべきと考えられる構造を表現する事前モデル１１にアクセスするための入力部１４を備えるコンピュータ１２を有する。入力部１４は、更に、補足情報１３にアクセスするように構成され、処理ユニット１６は、補足情報に従って事前モデル１１を変更するように構成される。図１を参照して説明されているように、補足情報１３は、画像１５から直接ロードされ得るか、又は代替として、人間のオペレータが該情報を提供したというイベントに基づいてユーザインタフェースからロードされ得る。好ましくは、システム１０は、適切な装置、特に画像１５を提供するように構成される医療診断装置１８を更に有する。
【００１９】
図３は、本発明によるコンピュータプログラムのフローチャートの概略図を示す。本発明のコンピュータプログラム３０の命令３２は、適切なプロセッサ（図示略）に、画像において区分されると考えられる構造を表現する事前モデルにアクセスさせる。好ましくは、画像は、医療診断画像を含む。更に好ましくは、医療診断画像は、ＤＩＣＯＭ形式で用意され、該形式により、補足情報が診断情報に加えて記憶される。代替として、診断画像は、例えばＰＡＣＳ／ＨＩＳ／ＲＩＳソースからの補足情報を有するいかなる他の電子フォーマットで記憶されても良い。これらの場合において、本発明によるコンピュータプログラム３０は、プロセッサに対して、電子ファイル３５から補足情報を抽出させる命令３３を都合よく有する。補足情報は、例えば適切な患者関連情報３５ａ及び／又は適切な構造関連情報３５ｂを有する。患者関連情報の例は、患者の年齢、性別、グループ等を含み、一方構造関連情報の例は、直腸、膀胱、肺等のような構造の解剖学的位置を含み得る。本発明によるコンピュータプログラム３０の代替の実施例において、コンピュータプログラムは、適切なユーザインタフェース３９を使用して補足情報３９ａ、３９ｂを受信するようにさせる命令３７を含む。補足情報がロードされるとき、本発明によるコンピュータプログラム３０は、更なるステップに進み、命令３４により、事前モデルは、補足情報を使用して変更して、更なるモデルを発生する。本発明の文脈において、変更するプロセスは、リサイズのような事前モデルの更新として、又は区分されると考えられる構造において検出される異常若しくはある患者グループを表現するモデルを選択するように、異なるモデルにそらすとして理解されなければならない。更なる命令３６を使用して、コンピュータプログラム３０は、こうして得られた更なるモデルを使用して画像区分を実行する。好ましくは、コンピュータプログラム３０は、プロセッサに対して、適切なビューア上に前記区分の結果を可視化させる命令３８を更に有する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明による方法の一実施例の概略図を示す。
【図２】図２は、本発明によるシステムの一実施例の概略図を示す。
【図３】図３は、本発明によるコンピュータプログラムのフローチャートの概略図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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