(57)【要約】撮像手段（２、３）と画像データ処理手段（５）とを含む医療用ビューイングシステムが、関心のフィーチャの姿勢が異なる画像において比較可能であるような、前記関心のフィーチャの異なる画像の作成を容易化するように構成される。画像データ処理手段（５）は、典型的には異なる時間に生成された第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢に対して第２画像における前記関心のフィーチャの姿勢を推定し、例えば前記第２画像にアフィン変換を適用して前記関心のフィーチャが前記第１画像と実質的に同じ姿勢を持つ変換された第２画像を作成する。画像データは、比較されるべき前記画像の輝度特性を正規化するために処理されてもよい。姿勢の著しい違いは、実質的に所望の姿勢に向けられた前記関心のフィーチャを持つ画像を作成するために、どのように前記撮像装置を設定すべきかを示す制御データを生成するように前記画像データを処理することにより除去されることができる。
2005536236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置及び画像データ処理装置を有する医療用ビューイングシステムであって、前記画像データ処理装置が、
関心のフィーチャの第１及び第２画像に関するデータを処理し、前記第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢と比較される前記第２画像における前記関心のフィーチャの相対的な姿勢を推定するように構成された姿勢推定手段と、
前記第１及び／又は第２画像に関する画像データを変換し、これにより２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整するように構成された画像変換手段と、
を有する、医療用ビューイングシステム。
【請求項２】
前記画像変換手段が、２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整するために必要とされるアフィン変換を計算する計算手段を持つ、請求項１に記載の医療用ビューイングシステム。
【請求項３】
前記画像変換手段が、前記第１及び第２画像内のピクセルの輝度を比較し、これにより前記第１及び第２画像の輝度特性を正規化するために必要な変換を決定及び適用する他の計算手段を持つ、請求項１又は２に記載の医療用ビューイングシステム。
【請求項４】
前記撮像装置により作成された画像データを前記姿勢推定手段に入力する手段を有する、請求項１、２又は３の一項に記載の医療用ビューイングシステム。
【請求項５】
前記画像データ処理装置が、所望の姿勢での前記関心のフィーチャを持つ画像を作成するために、どのように前記撮像装置を設定すべきかを示す制御データを生成する手段を有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の医療用ビューイングシステム。
【請求項６】
撮像デバイス及び請求項１乃至５の一項に記載のビューイングシステムを有する医療検査装置であって、前記ビューイングシステムが、画像データ処理手段及び撮像手段を含み、前記画像データ処理手段が、
関心のフィーチャの第１及び第２画像に関するデータを処理し、前記第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢と比較される前記第２画像における前記関心のフィーチャの相対的な姿勢を推定する姿勢推定手段と、
前記第１及び／又は第２画像に関する画像データを変換し、これにより２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整する画像変換手段と、
を有し、前記撮像手段が、処理された前記画像を表示する医療検査装置。
【請求項７】
前記画像変換手段は、２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整するために必要とされるアフィン変換を計算する計算手段を持つ、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記画像変換手段が、前記第１及び第２画像内のピクセルの輝度を比較し、これにより前記第１及び第２画像の輝度特性を正規化するために必要な変換を決定及び適用する他の計算手段を持つ、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記撮像デバイスにより作成された画像データを前記姿勢推定手段に入力する手段を有する、請求項６乃至８の何れか一項に記載の装置。
【請求項１０】
使用中に、
姿勢推定手段が、それぞれ異なる時間に前記撮像デバイスにより生成された第１及び第２画像に関するデータを処理し、前記第１画像における撮像された関心のフィーチャの姿勢と比較される前記第２画像における前記撮像された関心のフィーチャの相対的な姿勢を推定し、
姿勢補正手段が、前記姿勢推定手段により生成され且つ前記関心のフィーチャの前記相対的な姿勢を表すデータを処理し、前記第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢と同じ姿勢での前記関心のフィーチャを持つ他の画像を作成するために必要とされる前記撮像手段の設定を示す撮像手段制御データを作成する、
請求項６乃至９の何れか一項に記載の装置。
【請求項１１】
汎用コンピュータにおける使用の場合に、以下のステップ、即ち
関心のフィーチャの第１及び第２画像に関するデータを処理し、前記第１画像における撮像された関心のフィーチャの姿勢と比較される前記第２画像における前記撮像された関心のフィーチャの相対的な姿勢を推定するステップと、
前記第１及び／又は第２画像に関する画像データを変換するステップであって、これにより２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整する当該画像データを変換するステップと、
を前記コンピュータに実行させる命令のセットを持つコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記画像データを変換するステップが、２つの前記画像における前記関心のフィーチャの姿勢を調整するために必要とされるアフィン変換を計算するステップを有する、請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記画像データを変換するステップが、更に、前記第１及び第２画像内のピクセルの輝度を比較するステップと、前記第１及び第２画像の輝度特性を正規化するために必要な変換を決定及び適用するステップとを有する、請求項１１又は１２の一項に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
汎用コンピュータにおける使用の場合に、所望の姿勢での前記関心のフィーチャを持つ画像を作成するために、どのように撮像デバイスを設定すべきかを示す制御データを生成するステップを前記コンピュータに実行させる命令のセットを持つ、請求項１１、１２又は１３の一項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、医用画像の比較を容易化するために画像調整手段を持つ医療用ビューイングシステムと、医療検査装置と、コンピュータプログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線撮像装置及びＣＴスキャナ等のような医用画像技術の広まった採用と共に、画像データが医療従事者にとって有用である形式で視覚化されることを可能にする向上された医療用ビューイングシステムの要望がある。ほとんどの医療用ビューイングシステムは、撮像装置と結合され、前記ビューイングシステムは、画像データを処理し、撮像された要素、例えば体の一部、臓器等をリアルタイムで見られることができる表現を生成することができるコンピュータを使用するデータ処理機器を有する。一般に、このようなシステムはインタラクティブであり、医療従事者が、取得された画像及び／又は画像データの表現に影響を与えることを可能にすることが望ましい。撮像装置から離れたワークステーションは、しばしば取得された画像データの後処理のためにも使用される。
【０００３】
人工関節の運動の解析を容易化するために設計された１つの医療用ビューイングシステムは、記事“An interactive system for kinematic analysis of artificial joint implants” by Sarojak et al, Proc. of the 36th Rocky Mountain Bioengineering Symposium, 1999に記述される。このシステムの目的は、関節が機能している場合に関連する運動の性質を研究することができるように、異なる位置の人工関節全置換術（ＴＪＡ）インプラントの画像を生成することができることである。関節の運動の解析を容易化するために、このシステムは、当該画像のインプラントの“姿勢”を定量化することができるために、関節の各位置に対して画像データを処理する。“姿勢”は、前記インプラントのコンピュータ利用設計モデルに関して測定される。
【０００４】
しばしば、典型的には医学上重要な変化を検出するために、異なる時間に取得された同じ関心のフィーチャの医用画像を比較することができることが望ましい。例えば、整形外科の分野において、股関節置換のようなプロテーゼが埋め込まれる場合、前記プロテーゼは、周囲の構造に変化を生じ得る。更に、前記プロテーゼの位置は、時間が経つと変化することができ、前記プロテーゼは、磨り減ることがあり得る。このような進展をモニタするために、前記プロテーゼを埋め込む手術の直後に前記プロテーゼ及びその周囲の画像を生成し、この後、一週間、次いで一ヶ月等のような間隔で数年後までフォローアップ画像を生成することが望ましい。異なる時間に撮られた画像の比較により、医療従事者は、どのように前記プロテーゼが周囲に作用しているか、並びに前記プロテーゼが移動していないか及び／又は磨り減っていないかどうかを評価することができる。
【０００５】
既存の医療用ビューイングシステムを使用する場合、異なる時間に撮られた同じ関心のフィーチャの医用画像を比較するのは単純なことではない。前記撮像機器に対する前記関心のフィーチャの位置は、画像間で必ずしも一定ではなく、画像内の前記関心のフィーチャの幾何学的配置の違いを生じる。更に、比較されるべき画像は、異なる撮像装置を使用して撮られることができ、及び／又は前記撮像装置の設定が、画像間で異なり、前記画像内のピクセルの相対的な輝度の違いを生じ得る。示されたように、撮像条件のこれらの違いは、比較されるべき画像に影響を及ぼす。従って、比較されるべき画像を見る場合、医療従事者にとって前記関心のフィーチャ及びこの周囲の本当の変化と単に撮像条件の違いによる画像の見かけの変化との間を区別することが難しくなる。
【０００６】
ところで、この文書において、表現“関心のフィーチャ”は、広く使用され、人間であろうと動物であろうと、骨、血管、臓器、体液又はこれら以外のものであろうと、体内の如何なるフィーチャ又は領域をも表し、体内に埋め込まれた又は体に付着された人工的な要素を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、医用画像、特に異なる時間に生成された同じ関心のフィーチャの医用画像の比較を容易化する手段を持つ医療用ビューイングシステムを提供することである。
【０００８】
より具体的には、本発明の目的は、同じ関心のフィーチャの別々の医用画像において、撮像条件の違いから生じる不一致を減少させる手段を持つ医療用ビューイングシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
関心のフィーチャの別々の医用画像の比較は、もし当該関心のフィーチャの姿勢又は幾何学的配置が比較されるべき画像において同じであれば、容易化される。本発明によると、第１及び第２画像において捕えられた関心のフィーチャの姿勢が比較され、前記画像の一方は、前記関心のフィーチャが他方の画像と実質的に同じ姿勢を採用するように変換される。
【００１０】
加えて、画像の輝度特性が調査されることができ、変換は、前記第１及び第２画像の輝度プロファイルが互いにより近く調整されるように実行される。
【００１１】
前記第１画像から前記第２画像まで前記関心のフィーチャの姿勢の著しい違いを避ける方法を本発明の前記ビューイングシステムと関連付けることも有利であることもできる。この方法は、所望の姿勢での関心のフィーチャを持つ画像が得られるために、どのように前記ビューイングシステムに結合された前記医療検査装置の設定を構成すべきかを示す制御データ及び命令を生成するステップから成る。
【００１２】
前記医療検査装置を設定する前記制御データは、複数の仕方で生成され得る。例えば、第１画像における関心のフィーチャの姿勢は、（例えばモデルに関連して）解析されることができ、制御データは、前記第１画像と同じ姿勢での前記関心のフィーチャを持つ第２画像が作成されることができるように前記撮像装置を設定するために作成される。代わりに、試行第２画像が生成されることができ、前記試行第２画像における前記関心のフィーチャの姿勢は、第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢と比較されることができる。前記撮像装置の設定を表す出力データは、前記第１画像と前記試行第２画像との間の姿勢の違いから得られる。一度、前記撮像装置が、前記出力データに従って設定されると、“良い”第２画像が作成され、前記良い第２画像において前記関心のフィーチャの姿勢は、前記第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢にとても近くなるだろう。
【００１３】
如何なる残りの違いも、本発明の画像正規化を実行することにより減少されることができる。
【００１４】
前記制御データは、前記所望の姿勢での前記関心のフィーチャを持つ画像を得るために、どのように前記撮像装置の設定及び／又は前記患者の位置を変更すべきかに関して、前記システムのオペレータに対する命令を構成することができる。代わりに、前記制御データは、前記撮像装置の１つ以上のパラメータを自動的に制御することができる。更に、出力される前記制御データは、前記所望の姿勢での前記関心のフィーチャを持つ画像を得るために、前記撮像装置の１つ以上のパラメータの所望の値を示してもよく、及び／又は前記撮像装置のこのようなパラメータに対して行われるべき変更を示してもよい。前記制御データは、更に、前記オペレータに、どのように前記画像の輝度プロファイルに関して前記撮像装置のパラメータを調整すべきかを命令してもよい。
【００１５】
本発明は、下の概略的な図面を参照して詳細に記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、Ｘ線医療検査装置が股関節プロテーゼの画像を作成するために使用される実施例を参照して下で詳細に記述されるだろう。しかしながら、本発明は、より一般的に、他の型の撮像技術を使用する医療用ビューイングシステムに対して適用可能であることが理解されるべきであり、画像の対象となることができる人間又は動物の関心のフィーチャにおいて実質的に制限は無い。
【００１７】
図１Ａは、本発明の第１実施例による医療検査装置の主要な構成要素を示す図である。本実施例の前記医療検査装置は、患者が横たわるベッド１と、前記患者の関心のフィーチャの画像を作成するためのＸ線撮像装置３に結合されたＸ線生成器２と、前記Ｘ線医療検査装置により作成された画像データを処理するビューイングシステム４とを含む。前記ビューイングシステムは、前記関心のフィーチャの異なる画像が、前記関心のフィーチャの姿勢が前記異なる画像において比較されることができるように作成されることを可能にする手段を持つ。典型的には、前記異なる画像は、異なる時間において生成されるだろうし、医療従事者は、前記画像を比較し、前記異なる画像の取得の間にある間隔の間に前記患者の体内で生じる進展を識別することを望むだろう。
【００１８】
前記患者は、ベッド以外のサポート上で前記Ｘ線医療検査装置に提示されてもよく、又は周知の仕方で、撮像装置３に対して既知の位置関係で自身の全体若しくは一部を提示するように立ってもよい。同様に、本実施例において、既知のＸ線撮像装置が使用され得る。撮像システム４は、データ処理手段５と、表示画面６と、入力装置、典型的には、データ及び／又は命令の入力のためのキーボード及び／又はマウス７とを含む。撮像システム４は、この分野で一般に既知であるような、他の従来の要素及び周辺機器を含んでもよく又は接続されてもよい。例えば、前記撮像システムは、バスによりローカル又はリモート・ワークステーション、プリンタ、アーカイブ記憶部等に接続されてもよい。
【００１９】
図２は、図１の前記医療用ビューイングシステムのデータ処理手段５により実行される機能を理解するのに有用なフロー図である。好ましくは、下に記述される画像データ処理ステップが、Ｘ線撮像装置３により作成された画像に適用される前に、標準的なＸ線画像較正及び補正手順が、前記画像に適用される。このような手順は、例えば、ピンクッション及び地磁界歪、並びにイメージ増倍管の口径食の効果に対する補正を含む。
【００２０】
図２に示されるように、前記ビューイングシステムは、以下のステップＳ１乃至Ｓ６を実行する手段を持つ。ステップＳ１において、Ｉ１及びＩ２により示される所定の患者の前記関心のフィーチャの２つの画像が、取得される。典型的には、これらの画像は、Ｘ線医療検査装置３を使用して異なる時間において取得されるだろうし、Ｘ線医療検査装置３は、前記患者の体の適切な領域、例えば股関節プロテーゼの画像を生成する場合には股関節領域の画像を作成する。前記画像を表す画像データは、前記Ｘ線撮像装置からの出力として既にデジタル形式であるか、又は既知の手段によりデジタル形式に変換されるかの何れかである。本実施例において、前記患者が横たわる台１が、これ自体の中にデジタルＸ線画像データを供給するフラットパネル検出器を組み込んでいることが仮定される。各画像Ｉ１、Ｉ２は、実際に、前記患者の体の撮像された領域の２次元（２Ｄ）表現である。図３Ａは、得られるだろう股関節プロテーゼの典型的なＸ線画像の例を表す概略的な図面を示し、図４Ａは、異なる時間において取得された同じ股関節プロテーゼの画像を表す他の概略的な図面を示す。
【００２１】
医療従事者が当該関心の領域の２つの画像間の医学上重要な違いを識別することができるために、撮像条件の違いから生じる“人為的な”違いを除去することが必要である。主要な“人為的な”違いは、前記２つの画像の姿勢の違いから生じる。従って、前記姿勢の違いが推定される。
【００２２】
第一に、ステップＳ２において、前記デジタル画像データは、各画像における前記関心のフィーチャの輪郭を識別するために処理される。この処理は、“Handbook of Medical Imaging Processing and Analysis”、編集長Isaac Bankman、Academic Press出版の第５章に記述されるもののような、周知の分割技術を使用してもよい。事実、股関節プロテーゼに対して、前記輪郭の識別部分と呼ばれる部分のみが必要とされ、常に見られることができる。従って、このような場合、前記識別部分の輪郭は、ステップＳ２において識別される。図３Ｂ及び図４Ｂは、それぞれ、図３Ａ及び図４Ａに表れるような前記股関節プロテーゼの識別部分の輪郭ＤＰ１、ＤＰ２を示す。
【００２３】
第二に、ステップＳ３において、既知の輪郭マッチング技術が適用され、結果として２つの前記輪郭の間の点と点の対応（point to point correspondence）を生じる。典型的には、前記識別部分、例えばＤＰ１であり、以下“ソース画像”と呼ばれる一方の画像における輪郭をあらわすデータは、横切られ、前記輪郭に沿った異なる位置（ランレングス）に対して、この点における前記輪郭に対する接線の角度の変化が、記録される。このデータはプロットされ、特徴的な形状を持つ曲線を作る。同じ処理が、対応する識別部分、例えばＤＰ２であり、以下“目標画像”と呼ばれる他方の画像の輪郭を表すデータに適用され、対応するデータプロットが得られる。
【００２４】
次に、ステップＳ４において、面内回転に対して１、スケールの変化に対して１並びに図１Ａ及び図１Ｂにより図示される３次元の自由度の部分補正のための平行移動に対して２の自由度を含む６自由度を持つアフィン変換であって、このアフィン変換は、前記ソース画像に表れる前記輪郭を前記目標画像内の向きに変換するために必要とされ、当該アフィン変換は、前記ソース画像に対してプロットされた特徴的な“接線の変化”曲線を前記目標画像に対してプロットされた特徴的な“接線の変化”曲線と調整するために必要とされる変化に基づいて計算される。このアフィン変換は、この場合、ステップＳ５において、前記ソース画像に適用され、前記関心のフィーチャの姿勢が前記目標画像における前記関心のフィーチャの姿勢とマッチすべき変換されたソース画像を作成する。この変換は、比較されるべきである画像の“幾何学的正規化”と称されてもよい。これは、画像調整を提供する。
【００２５】
最後に、ステップＳ６において、前記目標画像及び前記変換されたソース画像は、典型的には並置して（並んで、上下に、又は一方から他方を減算して等）表示され、これにより前記医療従事者は、前記画像間の医学上重要な差を評価することができる。代わりに、表示される画像は、前記目標画像と前記変換されたソース画像との間の差であることができる。前記画像間の微小な差が、この場合、（場合によってはサブピクセル精度で）見つけ出されることができる。
【００２６】
前記変換されたソース画像における画像輝度は、前記目標画像における対応する輝度に近くあるべきである。しかしながら、場合によっては、例えば、異なるＸ線撮像機械が２つの画像を作成するのに使用されたために（異なる輝度プロファイルを持つ異なる機械）、著しい不一致があり得る。このような場合、前記画像の表示の前に（換言すると、図２のステップＳ５とＳ６との間）、輝度正規化処理を実行することが、有利であることができる。
【００２７】
前記輝度正規化技術は、好ましくは、前記目標画像及び変換されたソース画像の対応する点における輝度間の不一致を最小化する最適な手順を適用することである。前記最適な手順は、前記プロテーゼと独立に動くことができない前記プロテーゼのまわりの領域内に適用されるべきである。この領域の範囲及び位置は、検査される特定のプロテーゼ（又は他の関心のフィーチャ）に依存し、前記医療従事者によりたやすく解剖学的検討から決定されることができる。例として、股関節プロテーゼに関して、関連した領域は、前記股関節プロテーゼの近くの大腿骨の一部、及びまわりの患者の組織の一部にある。画像データ処理手段５は、処理されるべき画像領域を自動的に識別するようにプログラムされることができるか、又は前記オペレータが、キーボード若しくは他の入力装置７（インタラクティブシステム）を使用することにより前記システムの領域を識別することができる。例えば、前記オペレータは、表示される画像（目標画像又は変換されたソース画像）を参照して位置決め装置を使用することができ、前記処理されるべき領域の境界を定める。
【００２８】
一度前記処理されるべき領域が識別されると、一方の画像（例えば前記変換されたソース画像）における各ピクセル輝度を前記選択された領域内の他方の画像（例えば前記目標画像）における対応する輝度に可能な限り近い値に変換する数学的法則（例えば多項式）が、求められる。これは、既知のロバスト最小二乗フィッティング技術を使用することにより行われることができる。例えば、一方の画像（例えば前記変換されたソース画像）におけるピクセルの輝度値は、他方の画像（目標画像）における対応するピクセルの輝度値に対してx、y座標系にプロットされる。曲線フィッティング技術は、この場合、様々な点を通る曲線を見つけるために適用される。典型的には、Ｓ字形曲線が、必要とされる。
【００２９】
決定された多項式関数は、この場合、前記一方の画像（例えば変換されたソース画像）に適用され、変換された輝度は、ことによると幾つかの範囲外のピクセルを除外して、前記他方の画像（例えば目標画像）における輝度と近接して一致するべきである。
【００３０】
多くの場合、上述の画像正規化手順（幾何学的及び輝度正規化）は、関心のフィーチャの画像間の“人為的な”違いが除去又は実質的に減少されることを可能にするのに十分である。しかしながら、場合によって、前記関心のフィーチャの姿勢の違いは、第１画像乃至第２画像で前記差が単独に画像処理することにより満足に減少されることができないほど大きい。このような場合、前記姿勢が、所望の姿勢（例えば前記フィーチャの他の画像で既に観測された姿勢）に極めて近い画像が生成されることを保証するために処置をすることは有利である。これを達成する好ましい技術は、前記所望の姿勢での前記関心のフィーチャを持つ画像を生成するために、どのように前記撮像装置が設定されるべきかを示す制御データを生成することである。この制御データは、前記撮像装置の前記オペレータに対する命令を構成することができ（及び表示、プリントアウト等がされることができ）、又は人の介在無しで前記撮像装置を直接制御するために使用されることができる。
【００３１】
前記関心のフィーチャの姿勢の著しい違いを避けるためにこの技術を適用する場合、様々なアプローチが可能である。例えば、“所望の”姿勢（例えば、前記医療従事者に最大の情報を提供する“理想的な”姿勢）は、前記股関節のコンピュータ利用設計（ＣＡＤ）モデルのような基準を参照することにより選択されることができ、この場合、全ての比較されるべき画像が、この選択された姿勢での関心のフィーチャを持つことを保証するために処置が取られる。又は、他の例として、前記比較されるべき画像の第１画像が生成されることができ、前記第１画像における前記関心のフィーチャの姿勢が、推定されることができ、他の前記比較されるべき画像が、前記第１画像と同じ姿勢を持つことを保証するために処置が取られる。
【００３２】
何れのアプローチが取られても、可能な手順は同じであり、前記手順の主要なステップは、図５に示される。第一に、ステップＴ１において、試行画像が取得される。典型的には、これは、図１に示される前記システムのＸ線撮像装置２、３を使用して得られる“テストショット”であろう。次に、ステップＴ２において、前記関心のフィーチャ（又は識別部分）の輪郭は、既知の分割技術を使用して抽出される。この場合、ステップＴ３において、前記関心のフィーチャの姿勢は、ステップＴ０において取得された前記フィーチャの基準表現と比較されることにより推定される。プロテーゼの場合、前記基準表現は、前記プロテーゼの製造者により供給されるＣＡＤデータであることができる。好ましい姿勢推定技術は、上で引用されたSarojak et alによる記事に記述されたものである。この技術は、前記関心のフィーチャの３次元基準表現からの２次元投影像の生成と、前記関心のフィーチャの姿勢が、前記試行画像における姿勢と最良にマッチする２次元投影像の発見とを伴う。
【００３３】
推定された姿勢データは、この場合、ステップＴ５において制御データを生成するために、所望の姿勢データを参照して変換され、前記制御データは、ステップＴ６において、前記フィーチャが前記所望の姿勢を持つ画像を得るために、どのように前記Ｘ線撮像装置が制御又は変更されるべきかを示す。上で述べられたように、前記所望の姿勢データは、同じ関心のフィーチャの以前の画像から得られた姿勢又は理論的な検討から得られた姿勢であることができる。補正された画像は、Ｔ７において表示される。
【００３４】
本発明の実施例の例において、図１の前記医療用ビューイングシステムは、本発明の画像正規化の態様を上述の制御データ生成技術と統合する。統合された前記システムの２つの態様は、異なる仕方で相互作用することができる。
【００３５】
例えば、このシステムにおいて、“フォローアップ画像”が生成され、前記フォローアップ画像を、ここで“比較画像”と称される同じ関心のフィーチャの他の画像（例えば、より早い時間に得られた画像）と比較することが望ましい場合、第一に、上述の幾何学的正規化及び／又は輝度正規化技術を使用して前記フォローアップ画像及び前記比較画像の画像データを正規化する試みがなされることができる。もし結果として生じる画像が十分に類似していれば、この処理はここで終了する。しかしながら、もし典型的には撮像の幾何学的配置の違いによる前記画像間の重大な違いが依然としてあるならば、画像データ処理手段５は、上述の制御データ生成手順を実施する。従って、画像データ処理手段５は、前記比較画像における前記関心のフィーチャの姿勢に対して前記フォローアップ画像における前記関心のフィーチャの姿勢を推定し、向上されたフォローアップ画像を作成するために、どのように前記撮像装置が設定されるべきかを示す制御データを出力する。
【００３６】
代わりに、又は更に、統合された前記システムにおいて、フォローアップ画像が作成される前に、前記制御データ生成技術は、前記関心のフィーチャが所望の姿勢であるフォローアップ画像を得るために、どのように前記撮像装置が設定されるべきかを示す制御データを生成するのに使用されることができる。後に、一度１つ以上の画像が前記制御データによる装置設定を使用して得られると、これらの画像の幾何学及び／又は輝度特性は、比較画像（これ自体は、所定の制御データに従う撮像装置設定を使用して生成されている）を参照して正規化されることができる。
【００３７】
図面及び上の記述は、本発明を制限するのではなく、説明する。添付された請求項の範囲内にある多数の代替実施例があることは明白であろう。これに関して、以下の最後の見解が述べられる。
【００３８】
上で述べたように、前記撮像装置は、Ｘ線装置に制限されず、撮像されたフィーチャは、プロテーゼ／インプラントのような人工的な要素を含む実質的に如何なる関心のフィーチャであることもできる。更に、本発明は、２つの画像の比較を容易化するための画像正規化に関して記述されているが、本発明の技術は、３つ以上の画像の系列が比較のために正規化されることを可能にするように適用されることができる。また、一般に、正規化された画像データを表示することが望まれるが、他の形式の出力、例えば、前記正規化された画像及び／又は前記正規化された画像間の差を表す画像を印刷すること、前記画像データを記憶装置に出力すること等も可能である。
【００３９】
更に、上述の実施例は、一般に、幾何学的配置及び輝度特性が、目標画像のものにより近く適合するために、ソース画像に関する画像データの変換を含む。しかしながら、前記画像の何れが変換されるかは概して重要ではないことが理解されるべきである。従って、前記ソース画像に関する画像データは、幾何学的配置に関して変換されることができるが、前記目標画像に関する画像データは、前記２つの画像の輝度特性を正規化するために変換されることができる。同様に、一般に、変換された前記画像データが、比較されるべき前記画像より早い時間に生成された画像に関するか又は遅い時間に生成された画像に関するかは、重要ではない。一方の画像をより大きな範囲に変換するのではなく、両方の画像を減少された範囲に変換することにより前記比較されるべき画像の幾何学的特性を正規化することさえ可能である。輝度正規化に対して同じことが当てはまる。
【００４０】
更に、本発明の特定の実施例において、画像内の関心のフィーチャの姿勢は、３次元基準による２次元投影像を参照するパターンマッチング技術を使用して推定されるが、他の姿勢推定技術が使用されることができる。
【００４１】
上の記述は、データが画像データ処理手段５により処理される前記比較されるべき画像の少なくとも１つが、本発明の全体的な医療ビューイングシステムの一部を形成するＸ線撮像装置２、３により生成されると仮定する。しかしながら、理論的には、外部装置により生成された画像に関する画像データは、画像処理手段５に入力され、処理されることができる。更に本発明は、撮像装置を組み込まないワークステーションにも関する。
【００４２】
請求項における如何なる参照符号も、前記請求項を制限するように解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１Ａ】本発明の第１実施例によるビューイングシステムに結合された医療検査装置の主要な構成要素を図示する図である。
【図１Ｂ】患者に対する撮像装置の６つの自由度を図示する。
【図２】図１のシステム内の画像データ処理手段により実行される主要なステップを示すフロー図である。
【図３Ａ】例の股関節プロテーゼに関し、図１のシステムにおいて作成されるような例の股関節プロテーゼのＸ線画像を示す。
【図３Ｂ】図３Ａの画像における股関節プロテーゼの識別部分の輪郭を示す。
【図４Ａ】同じ例の股関節プロテーゼの他の画像に関し、例の股関節プロテーゼの他のＸ線画像を示す。
【図４Ｂ】図４Ａの画像における股関節プロテーゼの識別部分の輪郭を示す。
【図５】図１のシステムにおける医療検査装置の設定を制御するために使用される制御データを生成する好ましい手順の主要なステップを示す。
【図１Ａ】
2005536236.tif 000003
【図１Ｂ】
2005536236.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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