(57)【要約】  被験者の興味のある領域の複数の診断用画像が生成され、患者のデータベース（１０）に記憶される。これら画像の１つにおいて、例えば腫瘍のような興味のある領域が特定される。同じ興味のある領域の他の画像を前記データベースから検索される。腫瘍の特徴を示すパラメタ値は、各画像から抽出され、時間毎に表又はグラフ形式で表示される。これら画像は、興味のある領域の腫瘍の時間的進展を説明するために、再フォーマット、スケーリング及びシネフォーマット(cine format)で表示される。
2007505672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−診断画像表現又は診断画像を生成するためのデータから、選択したパラメタ値を抽出するためのパラメタ抽出プロセッサ、
−前記画像表現、並びに少なくとも患者のＩＤ及び日付に関連する前記抽出したパラメタ値を記憶する被験者のデータベースであり、前記被験者が撮像される毎に更新される被験者のデータベース、並びに
−異なる時間で生成した複数の診断画像から前記抽出したパラメタ値をレポートにフォーマットするレポートフォーマッティング手段
を有する診断画像処理システム。
【請求項２】
前記パラメタ値が抽出される前記診断画像の少なくともベースラインの画像の興味のある領域をユーザが選択するユーザインタフェースをさらに含む請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記パラメタ抽出プロセッサは、前記興味のある選択した領域から前記値を抽出する請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記診断画像を一列に並べ、スケーリングする画像位置合わせプロセッサをさらに含む請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記被験者の前記興味のある選択した領域の他の診断画像を前記被験者のデータベースから検索するデータベース検索手段であり、前記パラメタ抽出プロセッサは前記選択した領域の前記他の診断画像から前記選択したパラメタ値を抽出する、データベース検索手段をさらに含む請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記レポートフォーマッティング手段は、時間に対する選択したパラメタの変化をプロットするためのグラフィック手段を含む請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記診断用画像の興味のある前記選択した領域を、時間でスケーリングしたシネ画像のシーケンスに変換するシネ画像シーケンス生成手段をさらに含む請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
−診断用画像表現を表示するステップ、
−前記ディスプレイ上の興味のある領域を選択するステップ、
−前記選択した領域から選択したパラメタ値を抽出するステップ、
−データベースにおける少なくとも被験者のＩＤ及び日付に関連して、前記抽出したパラメタ値と一緒に前記画像表現を記憶するステップ、及び
−複数の診断用画像から前記抽出されたパラメタ値をレポートにフォーマッティングするステップ
を有する診断用画像を処理する方法。
【請求項９】
−異なる日付の前記被験者の前記興味のある領域を含む画像表現を生成するステップ、及び
−少なくとも被験者のＩＤ及び日付により列挙される前記被験者のデータベースに前記生成した画像表現を記憶するステップ
をさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記選択した興味のある領域の追加の診断用画像を前記被験者のデータベースから検索するステップをさらに含む請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記データベースから取り出される診断用画像を前記選択した興味のある領域と位置合わせするステップをさらに含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
日付毎に前記診断用画像を逐次的に表示するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記逐次的に表示される画像が線形の時間スケールで表示されるように前記診断用画像を補間するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の診断用画像から前記選択したパラメタ値を抽出するステップをさらに含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記フォーマッティングステップは、前記選択したパラメタ値を日付毎に表形式で表示するステップを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フォーマッティングステップは、事前に選択した時間スケールで、前記選択したパラメタ値を時間に対するグラフに表示するステップを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記パラメタ値は、
−前記選択した領域のボリューム、
−前記選択した領域を通る血流、
−前記選択した領域の平均密度、
−前記選択した領域の分散係数、
−前記選択した領域の分別拡散異方性値、
−前記選択した領域の分光ピーク強度
の少なくとも１つを含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
−被験者の一部の画像表現を作り出すステップ、
−さらに研究するために前記画像表現の領域を選択するステップ、
−少なくとも被験者のＩＤ及びスキャンの日付により列挙される被験者のデータベースに前記画像表現を記憶するステップ、
−前記画像表現から選択したパラメタ値を抽出し、当該パラメタ値を前記被験者のデータベースに記憶するステップ、
−前記被験者の前記一部の少なくとも１つの他の画像表現を後続する日付で作るステップ、
−前記被験者のデータベースにおける興味のある少なくとも１つの他の画像表現及び他の追加の値を記憶するステップ、
−前記画像表現及び少なくとも１つの他の画像表現を空間的に位置合わせするステップ、
−前記領域の時間経過を示すために前記画像表現を表示するステップ
を有する診断用撮像方法。
【請求項１９】
−時間の経過による前記パラメタ値の経過を示すグラフ及び表形式の一方の形式で前記選択したパラメタ値を示すステップをさらに含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記画像表現及び前記少なくとも１つの他の画像表現は、診断撮像の異なるモダリティにより製造され、含まれる全てのモダリティで特定可能である構造を一列に並べることにより位置合わせされ、さらに、前記含まれる全てのモダリティの相補特性を利用することにより、前記画像表現の解像度を強調するステップを含む請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、疾病又は身体の状態の分析及び報告に関する。時間の経過による疾病又は身体の推移のモニタリングと共に特定の用途に供され、それを特に参照して説明される。しかしながら、本発明が患者間の研究、及び他の用途にも同様に組み合わせるのに利用可能であることは分かっている。
【背景技術】
【０００２】
患者の疾病及び身体の状態の進展をトラッキングすることに長い間研究の興味があった。患者は最初に診断されるとき、状態が進展する速さが規定の治療法に影響することはわかっているべきである。患者が治療を受けた後、次回の診察(follow-up visit)は、規定した治療の品質及び効果、他のアクションコースが適切であるか等を確かめる。この患者のトラッキング及び継続診断の重要な部分は、診断撮像の分野にある。兆候を示す患者が診察されるか、又は撮像手順を用いて診察を確認する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
今日では、患者の医療記録は通例、コンピュータのデータベースにおいて管理されている。前の画像がしばしば身体の別の領域であったり、他の検査形式に適した撮像パラメタ及び撮像モダリティで生成していたとしても、前記記録は以前の診断画像を含んでいる。それにもかかわらず、診察する医師は、同じ領域を含み、問題部の進展を見抜く眼識を提供する画像を探すために、手動で患者のファイルにある画像をめくっていく。さらに、治療後又は治療中に、患者は、治療の成功を判断するため、さらに撮像するための戻ってくる。医師は、治療の様々な段階において以前の画像を取り出し、これら画像を現在の画像と並べて表示することができる。医師は、最新の画像を以前の画像と、又は以前の画像同士を視覚的に比較することができる。これら画像の経過は、医師が病気の進行速度及び治療の成功に関する判断を行うのに役立つ。
【０００４】
現在は、比較すべき画像は、コンピュータのモニタ又は同様な表示装置上において別々のウィンドウで同時に表示されている。これは扱い難く、興味のある領域の経過は、直観的に追いかけるが難しい。加えて、これら画像はしばしば、異なる時間間隔で撮られ、異なるスケール、眺望、コントラスト及び他の画像特性を持つ。例えば、異なる角度から撮られた不規則な形状の脳腫瘍の２枚の画像は、この腫瘍を大きさが異なって示す。このようなシナリオにおいて、この腫瘍が実際に大きさが変わったのか、又は一方のビュー画像が腫瘍がより広い方向のスライスを介して撮られていたのかを言うのは難しい。
【０００５】
撮像シーケンス及びスキャンがセーブ及び再生されたとしても、異なる日付にスキャナ内にある患者の物理的位置を正確に再生することは難しい。正確な同じ画像スキャン又はシーケンスを与えたとしても、スキャン毎に僅かに異なる患者の位置は僅かに異なる画像の眺望となる。
【０００６】
医師がモダリティ間の比較を行おうとする場合、多くの要因が導入される。例えば、脳に腫瘍がある患者は、最新のＭＲＩとその領域を含む古いＣＴスキャンとを受ける。異なるモダリティは、異なる組織特性を強調し、周囲の組織に対する異なる区別の度合いを持つ腫瘍が示される。
【０００７】
本出願は、新しく且つ改善したオブジェクト識別システムを考慮し、これが上述した問題及びその他を克服する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、診断用画像処理システムが設けられる。パラメタ抽出プロセッサは、診断用画像表現から、又はこの診断用画像を生成するデータから選択したパラメタ値を抽出する。被験者のデータベースは、この画像表現と、少なくとも患者のＩＤ及び日付に関連する抽出したパラメタ値を保存する。データベースは、被験者が撮像される度に更新される。レポートフォーマッティング手段は、異なる時間に生成した複数の診断用画像からの抽出されたパラメタ値をレポートにフォーマットする。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、診断用画像を処理する方法が提供されている。診断用画像表現が表示され、ディスプレイ上にある興味のある領域が選択される。この選択した領域からのパラメタ値が抽出される。抽出されたパラメタ値と一緒に画像表現が少なくとも被験者のＩＤ及び日付に関連してデータベースに記憶される。複数の診断用画像からの抽出されたパラメタ値はレポートにフォーマットされる。
【００１０】
本発明のある利点は、改善された患者の経過のトラッキングにある。
【００１１】
他の利点は、改善された患者の診断及び治療計画にある。
【００１２】
他の利点は、より多くの視覚的に有意な画像表示にある。
【００１３】
他の利点は、容易なモダリティスキャン間の比較にある。
【００１４】
他の利点は、容易なスキャン結果の比較にある。
【００１５】
本発明のさらに他の利点及び恩恵は、様々な構成要素及び構成要素の組み合わせ、並びに様々なステップ及びステップの組み合わせで形成される。図面は、単に好ましい実施例の説明を目的とするだけであり、本発明を制限するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１を参照すると、様々な診断用撮像装置が病院のデータベース１０と接続されている。好ましくは、これら診断用撮像装置は、高磁場ＭＲスキャナ１２、低磁場ＭＲスキャナ１４、ＣＴスキャナ１６、原子カメラ(nuclear camera)１８、及びデジタルＸ線システム２０を含んでいる。他の診断用撮像装置も考えられる。各診断用撮像装置は、対応するモダリティに対する再構成アルゴリズムを実施するための再構成プロセッサを含む、又は関連する。通例、どちらか一方又は両方がセーブされることができたとしても、基礎データよりむしろ選択した再構成画像が病院のデータベース１０にある患者の記録にセーブされる。前記画像、好ましくはボリューム画像は、撮像領域を電子表示して記憶される。
【００１７】
例として、高磁場ＭＲスキャナ１２に注目してみると、このスキャナからのデータは、再構成プロセッサ３０により再構成され、画像メモリ３２に記憶される。ビデオプロセッサ３４は、ビデオ又は他の読み取り可能なモニタ３６に表示するための再構成画像の選択した部分を取り出す。他のスキャナも同様な再構成プロセッサ、画像メモリ、ビデオプロセッサ及びディスプレイを含んでいる。
【００１８】
マウス４０又は他の適当な位置決め及び製図手段を用いて、操作者は、表示される画像上の興味のある領域の輪郭を描くか、そうでなければ興味のある領域を指し示す。例として腫瘍のモニタリングを行う場合、プロセッサ又は手段４２は周囲の組織から指定した腫瘍を切り離す。これは、診断用画像メモリにおいて前記周囲の組織に対し指定した腫瘍のグレイスケール又は他の特性を比較することにより行われる。生成する切り離された興味のある腫瘍の画像は、この切り離された腫瘍のパラメタ、例えば、そのボリューム、平均密度、腫瘍への又は腫瘍を通る血流速度、拡散係数、分別拡散異方性値(fractional diffusion anisotropy value)、分光値、代謝情報等を抽出するパラメタ抽出プロセッサ又は手段４６により検査されるメモリ４４に記憶される。これら抽出されたパラメタは、患者のデータベース１０において画像データと共に好ましくは記憶され、これらパラメタを前又は後の画像から得られる同様のパラメタと比較するのに役立つ。
【００１９】
腫瘍の経過をモニタリングするために、操作者は、腫瘍を包囲している領域を含む同じ患者の他の画像を病院のデータベース１０から検索するプログラム５０を開始する。腫瘍を含む患者の領域の画像は、腫瘍と同じ位置にある腫瘍を切り離すように分析される（５２）。
【００２０】
アーカイブされる画像の対応する部分が一度探し出されたら、再フォーマッティング手段５４は、これら画像を再フォーマットして、これら画像を、例えばこれら画像をリグリッド(re-grid)して、現在の検査画像として再フォーマットされた画像をスケーリングする多重平面再フォーマッティング技術を用いて同じビュー方向に変換する。興味のある同じ領域の再フォーマットされた画像は次いで、モニタ３６に表示するためのビデオプロセッサ３４に供給される。切り離し手段４２は次いで、同様のグレイスケール、ＭＲ数、又は他の同様特徴を備える腫瘍と同じ位置にある組織を手動又は自動的に切り離すのに用いられる。好ましくは、この切り離し手段は、同じ位置へ行って、同じ身体的特性を持つ腫瘍を切り離そうとする。この自動切り離し手段は、成功しても、成功しなくてもよい。例えば、これら画像の幾つかは腫瘍が存在する前に撮られてもよい。他には、腫瘍が識別できないモダリティで撮られてよい。その上、腫瘍が異常に成長してもよい。すなわち、初期の画像では、腫瘍が現在の塊体の中心から移動していたり、プログラムがそれを見失ってもよい。診断医がカーソル４０を用いて、切り離し及び分析するためにアーカイブされた画像の各々に潜在的に興味のある領域の輪郭を描く。
【００２１】
抽出されたアーカイブ画像の幾つかは、現在の診断用画像に対し座標が移動した状態で記憶されてよい。ある実施例において、操作者は各画像において対応するポイントを手動で指定し、再フォーマット手段５４は共通するポイントを一列に並べるようにこれら画像を移動させる。他の実施例において、パターン比較手段５６は、共通するランドマークポイントを切り離すことにより、被験者の一般的に類似する領域の画像を比較し、このパターン比較手段５６はこれら画像を並進させ、位置合わせする変換を決める。
【００２２】
一旦、前の画像が抽出、対応する領域が位置合わせ、及び興味のある腫瘍又は他の組織が切り離されると、パラメタ抽出手段４６により抽出されたパラメタがレポートフォーマッティングプロセッサ又は手段６０に送られる。このレポートフォーマッティング手段６０は、複数のレポート生成オプションを含んでいる。抽出された値は、データ編集プロセッサ６０により並べられ、繰り返される検査レポートに配される、すなわちこれら値が直観的な視覚形式、好ましくは日付に従って置かれる。図表、表、グラフ及び他の互換性のある表示形式がこれら抽出された値を表示するのに適する。例えば、脳腫瘍の患者では、あり得る抽出値の１つはその腫瘍の大きさである。脳の腫瘍の大きさを時間の関数として示す図表は、１つの例示的な表示モードである。全ての値が全撮像モダリティにおいて利用可能ではない。好ましくは、データを持たないデータポイントに対応する日付はその値の表示からは省略される。特に、テーブルのオプション６２は、先行する画像の各々からの興味のある対応するパラメタを示すテーブルを生成する。例えば、表は、各画像における腫瘍のボリューム、画像の日付等を表形式で示す。グラフィック手段又はアルゴリズム６４は、腫瘍の選択したパラメタ、例えばボリューム又は組織密度を表し、時間に対するこのパラメタの変化をプロットする。先行する画像はおそらく、規定の周期で画像を撮っていないので、グラフィックプロセッサは、検査と検査との間の時間をスケーリングし、グラフのタイムラインを線形、対数等にする手段６６を含んでいる。
【００２３】
無論、治療を始めた後に記憶された取得画像に対し、パラメタ抽出手段がこれら画像と共に記憶された測定パラメタを簡単に抽出してもよい。
【００２４】
時間の経過と共に、患者は多重画像モダリティを用いて繰り返し撮像されてよい。図２を参照すると、患者の他のスキャンを患者のデータベース１０に取り入れるための処理が説明されている。患者の治療を始める前に、患者の最初のスキャンが行われる（７０）。ユーザの画像が再構成及び表示される（７２）。ユーザは次いで画像の興味のある領域を選択する（７４）。好ましくはこの領域は、今後の画像の位置合わせの助けとなるように、静止した身体構造の一部を含む。興味のある領域が選択された後、選択した画像パラメタは前記画像から取り出される（７６）。被験者の同じ領域の前の画像を病院のデータベース１０から検索する（７８）。これらアーカイブされた画像が再フォーマット及びスケーリングされる（８０）。各画像の同じ領域が自動又は手動で分析され、選択したパラメタが抽出される（８２）。これら抽出されたパラメタは患者のデータベース１０に記憶される（８４）。一旦、パラメタが抽出及び記憶されると、これらパラメタを再度抽出する必要はない。無論、新しい抽出技術が開発される場合、この抽出処理が繰り返されることができる。これら抽出されたパラメタは、レポート形式、例えば図３に説明されるような表又はグラフにフォーマットされる（８６）。これらレポートは医者により、診断、計画治療等を確認するのに用いられる。
【００２５】
スキャン後、患者は定められた療法、例えば化学療法又は腫瘍学放射線療法を受ける。代わりに、例えば折れた骨が治るような“治療”は、単に時間が経過することである。どちらの場合も、時間期間は、診断画像のセッション間に経過し、前記領域はそれが能動的又は受動的であろうとも施された治療に反応することが可能である。十分な時間が経過した後、興味のある領域の新しいスキャンが行われる（９０）。同じスキャンが望まれる場合、シーケンス制御器９１は、患者のデータベース１０にアクセスして、ベースラインの画像を生成するのに使用されるシーケンスを取り出し、そのシーケンスを再現する。代わりに、異なる形状又は解像度を生成する別のシーケンスが使用されてもよいし、完全に異なるモダリティが使用されてもよい。どちらの実施例でも、ダウンストリームソフトウェアが後続する画像における興味のある対応する領域を特定する（９２）。パラメタは、新しい生データセット及び画像から抽出され（９４）、患者のＩＤ及び日付に従って、患者のデータベース１０に記憶される（８４）。異なるパラメタが抽出される場合、以前の画像が患者のデータベース１０から取り出され、新しいパラメタはこれら画像から抽出される。各撮像セッション後、レポート及びデータベース１０が更新され、時間の経過による興味のある領域の推移を表にする。
【００２６】
他の表示の実施例において、図１を参照すると、閲覧するために１組の画像及び対応するデータ値が選択される場合、位置合わせプロセッサ５４は取り出されたデータを再フォーマットし、ベースラインの画像に位置合わせする。好ましくは、この画像が本来の画像と正しい位置関係となるように、この画像は並進、回転及び一様にスケーリングされる。一旦全ての画像が位置合わせされると、これら画像は、直観的なフォーマットでユーザに表示される。例えば、時間順に並べられた全ての画像は並行して、ユーザインタフェース３６にも表示される。他の実施例では、シネ(cine)プロセッサ１００は、時間の経過による興味のある領域の活動の推移を示す、シネモードで表示するための画像を処理する。このシネモードを補うために、外挿器１０２は、画像及びその画像の日付を比べ、線形又は他の選択したタイムラインを用いて、シネ表示用の画像フレーム全てを生成するのに必要とされるように、実画像間に中間のサブ画像を外挿する。外挿器１０２は、視覚的直観力の助けとなるように実時間のスケール（例えば毎週１フレーム）に基づいて画像を作成する。
【００２７】
本発明は、好ましい実施例を参照して説明している。前述した詳細な説明を読み、理解する際に、他人に修正及び代替案が思い浮かぶであろう。本発明は、このような修正及び代替案全てが付随する特許請求の範囲又はそれと同等な物の範囲内にあるかぎり、これら全てを含むと考えられることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、繰り返される検査能力を持つ撮像システムの概略図である。
【図２】図２は、繰り返される検査レポートの構造を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、時間に対する推移のグラフ表示を含む例示的なレポート形式である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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