【手続補正書】
【提出日】令和2年8月17日(2020.8.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するための方法であって、前記方法は、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を、コンピューティングデバイスのプロセッサによって受信することと、
前記対象とする骨の内部サブ体積に対応する内部ボクセルを前記プロセッサによって特定することと、
前記特定された内部ボクセルに基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを前記プロセッサによって生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を前記プロセッサによって生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を前記プロセッサによって決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと、
少なくとも前記対象とする骨の前記３Ｄ中心軸を示す画像を生成することと
を含む、方法。
【請求項２】
前記対象とする骨の２値骨マスクを前記プロセッサによって生成すること
をさらに含み、前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することは、前記２値骨マスクにさらに基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記対象とする骨が、大腿骨、脛骨、腓骨、上腕骨、橈骨、尺骨、中手骨、中足骨、指骨、および鎖骨のうちの１つ以上である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記３Ｄ画像が、コンピュータ断層撮影スキャナによって得られる、請求項１〜２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記３Ｄ画像が、生体内で捕捉される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記３Ｄ画像が、前記対象とする骨の皮質組織の外側表面のコンピュータ断層撮影画像である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するための方法であって、前記方法は、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を、コンピューティングデバイスのプロセッサによって受信することと、
前記対象とする骨の内部サブ体積に対応する内部ボクセルを前記プロセッサによって特定することと、
前記特定された内部ボクセルに基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを前記プロセッサによって生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を前記プロセッサによって生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を前記プロセッサによって決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと
を含み、
前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することが、前記対象とする骨に対応する前記３Ｄ画像の一部分の形態学的処理を前記プロセッサによって実行することを含み、前記形態学的処理が、
前記対象とする骨の２値骨マスクの３Ｄ２値拡張を実行して、拡張骨マスクを形成することと、
前記拡張骨マスクの境界および／または形態学的穴を特定および充填し、次いで結果を処理して前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することと
を含む、方法。
【請求項８】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するための方法であって、前記方法は、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を、コンピューティングデバイスのプロセッサによって受信することであって、前記３Ｄ画像は、前記対象とする骨の皮質組織の外側表面のコンピュータ断層撮影画像である、ことと、
前記対象とする骨の境界を充填することであって、
前記対象とする骨の２値骨マスクから画像データを１つ以上のデータキューブとしてデジタル的に表すことであって、前記１つ以上のデータキューブの各データキューブは、ボクセルの３Ｄアレイである、ことと、
前記１つ以上のデータキューブのうちの１つのデータキューブの頂点を特定することであって、前記頂点に接続される、前記１つのデータキューブの３つのエッジ全てが、前記対象とする骨の内部サブ体積を表すボクセルを包含する、ことと、
前記１つのデータキューブの３つの面を連結することによって、前記３つの面から２Ｄ画像を形成することであって、前記３つの面は、前記１つのデータキューブの前記３つのエッジに接続されている、ことと、
このように形成された前記２Ｄ画像内の形態学的穴を充填して、充填表面を生成することと、
前記充填表面を前記１つのデータキューブの前記３つのエッジに接続された前記３つの面に戻るようにマッピングすることと
によって行われる、ことと、
前記特定された内部ボクセルおよび前記充填された境界に基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを前記プロセッサによって生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を前記プロセッサによって生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を前記プロセッサによって決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと
を含む、方法。
【請求項９】
前記対象とする骨の前記骨格を生成することが、前記充填骨マスクの形態学的処理を前記プロセッサによって実行することを含み、前記形態学的処理が、前記充填骨マスクの反復的な３Ｄ細線化を実行することを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象とする骨に対する前記骨格の形態学的処理を前記プロセッサによって実行することによって、細線化された骨格を生成することをさらに含み、前記形態学的処理が、
前記骨格の単枝中心線ツリーまたは単一サイクル主ループを主経路として特定することと、
前記主経路に含まれていないマイナー枝を削除することと、
結果として生じる骨格を平滑化し、それにより前記細線化された骨格を生成することと
を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記方法が、前記対象とする骨に対応する前記３Ｄ中心軸に従って前記対象とする骨を特徴付けることを含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記対象とする骨の前記内部サブ体積は、前記対象とする骨の内部中実サブ体積を含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記方法が、前記対象とする骨の前記決定された３Ｄ中心軸を使用して前記対象とする骨の立体的測定を前記プロセッサによって実行することを含み、前記立体的測定の前記実行が、
前記対象とする骨の長さに沿った様々な位置で前記決定された３Ｄ中心軸に対して垂直な平面における前記対象とする骨の複数のグラフィカル２Ｄ断面を生成することと、
前記グラフィカル２Ｄ断面の各々に対して、前記グラフィカル２Ｄ断面内に図示されているような前記骨の測定値を決定することと、
前記複数のグラフィカル２Ｄ断面から決定された前記測定値を使用して前記対象とする骨の立体的測定値を得ることと
を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記方法は、前記プロセッサによって、前記対象とする骨の前記３Ｄ中心軸を、（ｉ）〜（ｉｉｉ）−（ｉ）疾患状態の存在、（ｉｉ）疾患状態の危険、および／または（ｉｉｉ）疾患の進行の程度のうちの１つ以上を決定するための指標とすることを含む、請求項１〜１３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
その上に記憶された命令を有するメモリと
を備え、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を受信することと、
前記対象とする骨の内部サブ体積に対応する内部ボクセルを特定することと、
前記特定された内部ボクセルに基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の前記３Ｄ中心軸を決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと、
少なくとも前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を示す画像を生成することと
を前記プロセッサに行わせる、システム。
【請求項１６】
前記対象とする骨の２値骨マスクを前記プロセッサによって生成すること
をさらに含み、前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することは、前記２値骨マスクにさらに基づく、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記対象とする骨が、大腿骨、脛骨、腓骨、上腕骨、橈骨、尺骨、中手骨、中足骨、指骨、および鎖骨のうちの１つ以上である、請求項１５または１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記３Ｄ画像が、コンピュータ断層撮影スキャナによって得られる、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記３Ｄ画像が、生体内で捕捉される、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記３Ｄ画像が、前記対象とする骨の皮質組織の外側表面のコンピュータ断層撮影画像である、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
その上に記憶された命令を有するメモリと
を備え、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を受信することと、
前記対象とする骨の内部サブ体積に対応する内部ボクセルを特定することと、
前記特定された内部ボクセルに基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと
を前記プロセッサに行わせ、
前記命令は、前記対象とする骨に対応する前記３Ｄ画像の一部分の形態学的処理を実行することにより前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することを前記プロセッサに行わせ、前記形態学的処理が、
前記対象とする骨の２値骨マスクの３Ｄ２値拡張を実行して、拡張骨マスクを形成することと、
前記拡張骨マスクの境界および／または形態学的穴を特定および充填し、次いで結果を処理して前記対象とする骨に対する前記充填骨マスクを生成することと
を含む、システム。
【請求項２２】
３Ｄ（３次元）画像内の対象とする骨の３Ｄ中心軸を自動的に特定するためのシステムであって、前記システムは、
プロセッサと、
その上に記憶された命令を有するメモリと
を備え、前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を受信することであって、前記３Ｄ画像は、前記対象とする骨の皮質組織の外側表面のコンピュータ断層撮影画像である、ことと、
前記対象とする骨の境界を充填することであって、
前記対象とする骨の２値骨マスクから画像データを１つ以上のデータキューブとしてデジタル的に表すことであって、前記１つ以上のデータキューブの各データキューブは、ボクセルの３Ｄアレイである、ことと、
前記１つ以上のデータキューブのうちの１つのデータキューブの頂点を特定することであって、前記頂点に接続される３つのエッジ全てが、前記対象とする骨の内部サブ体積を表すボクセルを包含する、ことと、
前記１つのデータキューブの３つの面を連結することによって、前記３つの面から２Ｄ画像を形成することであって、前記３つの面は、前記１つのデータキューブの前記３つのエッジに接続されている、ことと、
このように形成された前記２Ｄ画像内の形態学的穴を充填して、充填表面を生成することと、
前記充填表面を前記１つのデータキューブの前記３つのエッジに接続された前記３つの面に戻るようにマッピングすることと
によって行われる、ことと、
前記特定された内部ボクセルおよび前記充填された境界に基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを生成することと、
前記充填骨マスクの骨格を生成することであって、前記骨格は、前記３Ｄ物体を通る複数の枝を含む、ことと、
前記複数の枝に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと
を前記プロセッサに行わせる、システム。
【請求項２３】
前記命令は、前記充填骨マスクの形態学的処理を実行することによって前記対象とする骨の前記骨格を生成することを前記プロセッサに行わせ、前記形態学的処理が、前記充填骨マスクの反復的な３Ｄ細線化を実行することを含む、請求項１５〜２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
前記命令は、前記対象とする骨の前記骨格の形態学的処理を実行することによって細線化された骨格を生成することを前記プロセッサにさらに行わせ、前記形態学的処理が、
前記骨格の単枝中心線ツリーまたは単一サイクル主ループを主経路として特定することと、
前記主経路に含まれていないマイナー枝を削除することと、
結果として生じる骨格を平滑化し、それにより前記細線化された骨格を生成することと
を含む、請求項１５〜２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記命令は、前記対象とする骨に対応する前記３Ｄ中心軸に従って前記対象とする骨を特徴付けることを前記プロセッサに行わせる、請求項１５〜２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記対象とする骨の前記内部サブ体積は、前記対象とする骨の内部中実サブ体積を含む、請求項１５〜２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記命令は、前記対象とする骨の前記３Ｄ中心軸を使用して前記対象とする骨の立体的測定を実行することを前記プロセッサに行わせ、前記立体的測定の前記実行が、
前記対象とする骨の長さに沿った様々な位置で前記３Ｄ中心軸に対して垂直な平面における前記対象とする骨の複数のグラフィカル２Ｄ断面を生成することと、
前記グラフィカル２Ｄ断面の各々に対して、前記グラフィカル２Ｄ断面内に図示されているような前記骨の測定値を決定することと、
前記複数のグラフィカル２Ｄ断面から決定された前記測定値を使用して前記対象とする骨の立体的測定値を得ることと
を含む、請求項１５〜２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記命令は、前記対象とする骨の前記３Ｄ中心軸を使用して、（ｉ）〜（ｉｉｉ）−（ｉ）疾患状態の存在、（ｉｉ）疾患状態の危険、および／または（ｉｉｉ）疾患の進行の程度のうちの１つ以上を決定することを前記プロセッサに行わせる、請求項１５〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
コンピュータ可読命令を含むプログラムであって、プロセッサによって実行されると、
哺乳動物の対象とする骨を表す３Ｄ物体の前記３Ｄ画像を受信することと、
前記対象とする骨の内部サブ体積に対応する内部ボクセルを前記プロセッサによって特定することと、
前記特定された内部ボクセルに基づいて、前記対象とする骨に対する充填骨マスクを生成することと、
３Ｄ細線化を実行することによって、前記対象とする骨の骨格を生成することと、
前記骨格に基づいて、前記対象とする骨の３Ｄ中心軸を決定することであって、前記３Ｄ中心軸は、前記３Ｄ物体を通る内側経路に対応する、ことと
をコンピューティングデバイスに行わせるプログラム。