(57)【要約】ある評価方法から判明した病変のような胸部の関心項目の位置を、別の評価方法のための該項目の位置を予測するために用いる方法および装置が提供される。例えば、本発明により、胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法が提供され、この方法は、第１の評価方法を用いて、該胸部の該関心対象の第１の位置情報を検出するステップと、該第１の位置情報を、第２の評価方法に対応する第２の位置情報に変換するステップとを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
第１の評価方法を用いて、該胸部の該関心対象の第１の位置情報を検出するステップと、
該第１の位置情報を、第２の評価方法に対応する第２の位置情報に変換するステップとを含む方法。
【請求項２】
前記第２の評価方法を用いて前記関心対象を位置決定するために、前記第２の位置情報を用いるステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記第１の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査のうちのいずれか１つである、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査の少なくとも１つである、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の評価方法および前記第２の評価方法の少なくとも１つが、予め規定された体位の患者に対して実施される、請求項１の方法。
【請求項６】
前記予め規定された体位が、前記患者を仰臥位にして、該患者の胸壁にもたれるように前記胸部を平らにするために十分に対側に回すことを含む、請求項５の方法。
【請求項７】
前記予め規定された体位が、前記胸部と同側の前記患者の腕が外転されることをさらに含む、請求項６の方法。
【請求項８】
前記予め規定された体位が、支えが前記腕の下、並びに前記患者の胸部、腹部および臀部の側面に置かれることをさらに含む、請求項７の方法。
【請求項９】
前記関心対象が病変である、請求項１の方法。
【請求項１０】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
該関心対象を示す乳房画像撮影図から導き出されたデータを入力するステップと、
該データから該関心対象の位置を検出するステップと、
三次元空間内において該位置に対応する線、曲線または領域を割り出すステップとを含み、
該線、曲線または領域が、内部に該関心対象が位置決定された該胸部の見積もり位置である、方法。
【請求項１１】
前記線、曲線または領域を割り出すステップが、前記位置を前記三次元空間内の線、曲線または領域に逆投影することを含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記見積もり位置を出力するステップをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１３】
前記見積もり位置が三次元表示として出力される、請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記見積もり位置を、基準位の前記胸部の幾何学に変換するステップをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１５】
前記見積もり位置が、前記胸部の乳頭から前記関心対象までの距離および固定原点から測定された該関心対象の角度位置のうちのいずれか１つである、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記角度位置が時計の文字盤位置に換算される、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記乳房画像撮影図が、頭尾方向撮影、内外斜位方向撮影、外内方向撮影および内外方向撮影のうちのいずれか１つである、請求項１０の方法。
【請求項１８】
前記関心対象が病変である、請求項１０の方法。
【請求項１９】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
該関心対象を示す複数の乳房画像撮影図から導き出されたデータを入力するステップと、
該データから、該複数の乳房画像撮影図の各撮影図内の該関心対象の位置を検出するステップと、
三次元空間内において各位置に対応する線、曲線または領域を割り出すステップと、
該線、曲線または領域の交差または交差のための数学的適合を割り出すステップとを含み、
該交差または該交差のための数学的適合が、該関心対象の見積もり位置である、方法。
【請求項２０】
各位置に関する前記線、曲線または領域を割り出すステップが、前記位置を前記三次元空間内の線、曲線または領域に逆投影することを含む、請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記見積もり位置を出力するステップをさらに含む、請求項１９の方法。
【請求項２２】
前記見積もり位置が三次元表示として出力される、請求項２１の方法。
【請求項２３】
前記見積もり位置が、基準位の胸部の画像上に視覚的に指定される、請求項２１の方法。
【請求項２４】
前記見積もり位置を、基準位の前記胸部の幾何学に変換するステップをさらに含む、請求項１９の方法。
【請求項２５】
前記複数の乳房画像撮影図の各撮影図内の前記関心対象の位置を検出するステップが、冠状平面に垂直な軸を中心とした回転角を計上するために該位置を変換することを含む、請求項１９の方法。
【請求項２６】
前記複数の乳房画像撮影図の各撮影図内の前記関心対象の位置を検出するステップが、矢状平面に垂直な軸を中心とした傾斜角を計上するために該位置を変換することを含む、請求項１９の方法。
【請求項２７】
前記見積もり位置を任意の向きの平面に変換するステップをさらに含む、請求項１９の方法。
【請求項２８】
前記見積もり位置が、前記胸部の乳頭から前記関心対象までの距離および固定原点から測定された該関心対象の角度位置を含む、請求項１９の方法。
【請求項２９】
前記角度位置が時計の文字盤位置に換算される、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記複数の乳房画像撮影図が頭尾方向撮影図および内外斜位方向撮影図を含む、請求項１９の方法。
【請求項３１】
前記関心対象が病変である、請求項１９の方法。
【請求項３２】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
該胸部上の固定位置を基準とした該関心対象の既知の位置を示すデータを入力するステップと、
三次元空間内において該関心対象の見積もり位置を割り出すために該データを用いるステップとを含み、
該見積もり位置が、任意の向き、体位およびサイズの平面に投影され、該平面が、指定された回転角、傾斜角およびサイズを有する乳房画像を表す、方法。
【請求項３３】
前記平面が前記胸部の乳頭を通して投影される、請求項３２の方法。
【請求項３４】
前記見積もり位置が、前記関心対象を含むように予測された前記胸部の領域である、請求項３２の方法。
【請求項３５】
前記平面が、前記胸部の胸壁を表す表面と交差する、請求項３２の方法。
【請求項３６】
前記平面と前記表面とが交差する領域に、前記指定されたサイズを有する前記乳房画像の左端が近づくように、該平面上の座標がずらされる、請求項３５の方法。
【請求項３７】
前記データが基準位の前記胸部から得られる、請求項３２の方法。
【請求項３８】
前記データが、前記胸部に対して超音波法を実施することから得られる、請求項３２の方法。
【請求項３９】
前記データが、前記胸部に対して身体検査を実施することから得られる、請求項３２の方法。
【請求項４０】
前記データが、前記乳頭を基準とした前記関心対象の前記位置を示す座標を含む、請求項３２の方法。
【請求項４１】
前記座標が極座標（Ｒ、θ）であって、
Ｒが、前記乳頭から前記関心対象までの前記距離であり、
θが、該関心対象の前記角度位置である、請求項４０の方法。
【請求項４２】
θが、前記乳頭を原点として前記胸部の冠状平面の正のｘ軸から反時計回りに測定される、請求項４１の方法。
【請求項４３】
θが時計の文字盤位置に換算される、請求項４２の方法。
【請求項４４】
前記データが、前記胸部の表面から前記関心対象までの深さをさらに含む、請求項４０の方法。
【請求項４５】
前記見積もり位置を出力するステップをさらに含む、請求項３２の方法。
【請求項４６】
前記見積もり位置がグラフィカル・オーバーレイとして出力される、請求項４５の方法。
【請求項４７】
前記関心対象が病変である、請求項３２の方法。
【請求項４８】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
該胸部の磁気共鳴画像化法から導き出されたデータを入力するステップと、
該データから、該胸部内の該関心対象の位置を検出するステップと、
該位置を、該関心対象の見積もり位置として基準位の該胸部の幾何学に変換するステップとを含む、方法。
【請求項４９】
前記見積もり位置が、前記関心対象を含むように予測された前記胸部の領域である、請求項４８の方法。
【請求項５０】
前記見積もり位置が、超音波法および身体検査の少なくとも１つを実施するために用いられる、請求項４８の方法。
【請求項５１】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
磁気共鳴画像化法から導き出されたデータを入力するステップと、
該胸部上の固定位置を基準とした該関心対象の既知の位置を検出するステップと、
三次元空間内において該関心対象の見積もり位置を割り出すために該データを用いるステップとを含み、
該見積もり位置が、任意の向き、位置およびサイズの平面に投影され、該平面が、指定された回転角、傾斜角およびサイズを有する乳房画像を表す、方法。
【請求項５２】
前記平面が前記胸部の乳頭を通して投影される、請求項５１の方法。
【請求項５３】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
磁気共鳴画像化法から導き出されたデータを入力するステップと、
該胸部上の固定位置を基準とした該関心対象の既知の位置を検出するステップと、
三次元空間内において該関心対象の見積もり位置を割り出すために該データを用いるステップと、
該見積もり位置を、基準位の該胸部の幾何学に変換するステップとを含む、方法。
【請求項５４】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法であって、該方法が、
該関心対象を示す第１の乳房画像から導き出されたデータを入力するステップと、
該データから、該第１の乳房画像内の該関心対象の位置を検出するステップと、
該第１の乳房画像から得られた該位置を三次元空間内の線、曲線または領域に変換するステップであって、該線、曲線または領域が、内部に該関心対象が位置決定された該胸部の見積もり領域である、ステップと、
該線、曲線または領域を三次元空間内の平面に投影するステップとを含み、
該平面が、該胸部の固定点を通して投影され、指定された回転角、傾斜角およびサイズを有する第２の乳房画像を表す、方法。
【請求項５５】
前記胸部の前記固定点が該胸部の乳頭である、請求項５４の方法。
【請求項５６】
前記方法が、前記第１の乳房画像としての先行乳房画像撮影図と前記第２の乳房画像としての後続乳房画像撮影図との間の空間位置決め偏差を補正し、該第１の乳房画像撮影図と該第２の乳房画像撮影図が合同である、請求項５４の方法。
【請求項５７】
ユーザの画像解釈および身体検査の適性を改善する方法であって、該方法が、
（ａ）該ユーザが、第１の評価方法を用いて、胸部内または胸部上の関心対象の第１の位置情報を検出するステップと、
（ｂ）該第１の位置情報を、第２の評価方法に対応する第２の位置情報に変換して、該第２の位置情報を該ユーザに出力するステップと、
（ｃ）該ユーザが、該第２の位置情報を用いて該第２の評価方法を実施するステップとを含む、方法。
【請求項５８】
ステップ（ａ）、（ｂ）および（ｃ）が前記ユーザにより繰り返し行われ、それにより、該ユーザが自分の画像解釈および身体検査の適性を改善する、請求項５７の方法。
【請求項５９】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる装置であって、該装置が、第１の評価方法を用いて該胸部の該関心対象の第１の位置情報を検出するため；および該第１の位置情報を、第２の評価方法に対応する第２の位置情報に変換するための、回路またはコンピュータを含む、装置。
【請求項６０】
前記第１の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査のうちのいずれか１つである、請求項５９の装置。
【請求項６１】
前記第２の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査の少なくとも１つである、請求項５９の装置。
【請求項６２】
胸部内または胸部上の関心対象の位置を見積もる方法を実施するためのコンピュータ読み取り可能指示を有形に具体化したコンピュータ読み取り可能媒体を含む製造品であって、該方法が、第１の評価方法を用いて該胸部の該関心対象の第１の位置情報を検出するステップと、該第１の位置情報を、第２の評価方法に対応する第２の位置情報に変換するステップとを含む、製造品。
【請求項６３】
前記第１の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査のうちのいずれか１つである、請求項６２の製造品。
【請求項６４】
前記第２の評価方法が、乳房撮影、超音波法、磁気共鳴画像化法および身体検査の少なくとも１つである、請求項６２の製造品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連する出願の引用）
本願は、２００４年１１月２日に出願された米国仮特許出願第６０／６２４，３４９号の利益を主張するものであり、同号の開示内容は参照により、全体として本願に組み込まれる。
【０００２】
（連邦政府による資金提供を受けた研究開発に関する記載）
本研究は少なくとも部分的には、議会命令による国防総省からの医学研究プログラム構想奨学金助成（助成番号ＢＣ０３２９４２）により支援された。米国政府は、本発明に対して一定の権利を有する可能性がある。
【０００３】
（技術分野）
出願人の発明概念は、一般的に、医用画像化に関するものであり、より具体的には、ある評価方法で見出されることになる胸部内もしくは胸部上の解剖学的構造または関心点の空間座標を、別の評価方法から割り出された該関心項目の位置に関する情報に基づき予測するための方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
（背景技術）
身体検査および胸部画像化は、胸部の健康にとって重要である。胸部自己検査（ＢＳＥ）および臨床的胸部検査（ＣＢＥ）−内科医およびその他の医療介護者により実施される胸部の視診および手触診−に加え、多くの画像化モダリティが、腫瘍、嚢胞およびその他の異常（「病変」）のような胸部のしこりおよび組織を特定して評価するため、並びに、胸部疾患の良性（非癌性）と悪性（癌性）との識別を助けるために利用される。
【０００５】
触診では胸部は通常、触感が不均一（「でこぼこ」）であるために、ＣＢＥは、習得しその後正確に実施するには困難を伴う。さらに、異常は、存在してもかすかで、検査者の指で隣接正常組織と区別することは困難な場合がある。よって、画像化モダリティは、患者の介護および安寧に不可欠になってきている。反面、身体検査で検出された明確な病理学的異常が、1つ以上の画像化モダリティで視認または正しく評価されることが困難な場合がある。さらに、1つ以上のモダリティのある画像上で異常が見られても、同一かまたは異なる画像化モダリティの別の画像上で検出または正しく評価することが困難な場合がある。
【０００６】
乳房撮影、超音波法および磁気共鳴画像化法（ＭＲＩ）は、胸部組織の異常を調査して評価するために一般的に用いられる画像化モダリティである。乳房撮影および超音波法は、胸部を非侵襲的に評価するために最も一般的に用いられる画像化モダリティである。ＭＲＩは通常、保証された場合のさらなる精査に使用される。乳房撮影は、胸部疾患の症状、徴候または病歴を有する患者を評価するために用いられる場合には「診断」と見なされ、同手法が癌腫監視検査として無症状の一般女性人口に適用される場合には「スクリーニング」と見なされる。超音波法は、スクリーニングにはめったに用いられず、通常、乳房撮影および身体検査で検出された胸部異常のさらなる評価のために取っておかれる。
【０００７】
身体検査およびこれらの画像化モダリティのうちのいずれか１つ、もしくは身体検査またはこれらの画像化モダリティのうちのいずれか１つを用いて異常が特定された場合、あいまいな所見を明確にし診断をより一層正確かつ完全にするために、別の画像化モダリティで患者を検査することが一般的である。
【０００８】
胸部は非常に柔軟で、その幾何学的形状は全体として、検査中に受ける重力およびその他の外力の作用に反応する。
【０００９】
ＳＢＥおよびＣＢＥは、患者を直立位と仰臥位の両方にして実施され、皮膚と胸壁の間の胸部組織を検査指が捕らえながら、しこりを探していく。その結果、胸部組織は、胸壁の方へもたれるように位置がずれ、検査部位の皮膚は、胸壁におおむね平行な向きとなる。
【００１０】
逆に、乳房画像の際には、皮膚および基底胸部の大部分が胸壁から離れて位置がずれ、平らになって胸壁に垂直な平面となる。
【００１１】
乳房撮影は、胸部の検査に低線量のＸ線システムを用いる特殊なタイプの画像化法である。現在、臨床的に実践されている通り、乳房撮影検査の際、患者は通常、直立位であり、同手法は、胸部組織を保持して平らにならすために一方の胸を引っ張ると同時に体から離してプレート表面に載せ、反対側を別のプレートでしっかり圧迫することを伴う。乳房撮影の際の胸部圧縮は、組織を広げ、厚さを最小にして均一にする。この圧縮は、組織の全体的視覚化を改善して基底胸部組織により異常が不明瞭になる機会を減らすという理由で重要である。また、圧縮は、胸部を静止保持して体の動きにより引き起こされる画像のぼけをなくし、Ｘ線散乱を減らして画像の鮮明度を上げる。胸部組織を通過したＸ線が検出され、フィルムまたはモニタ（例えばブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはプラズマ・モニタのような電子的表示デバイス）上に表示するために画像に処理される。結果として生じる画像または「撮影図」は、胸部の複雑な三次元構造の二次元的表現である。
【００１２】
頭尾方向（ＣＣ）撮影および内外斜位方向（ＭＬＯ）撮影は、乳房撮影で広く用いられる２つの撮影図である。乳房撮影で用いられるその他に撮影図は、外内方向（ＬＭ）撮影、内外方向（ＭＬ）撮影などを含む。
【００１３】
ＣＣ撮影、すなわち頭から足指向きの撮影図は、胸部を上方から画像化する。右胸のＣＣ撮影は図１Ａに示され、左胸のＣＣ撮影は図１Ｂに示される。ＭＬＯ撮影は、一方から他方の体側向きに斜角で見た胸部を画像化する。右胸のＭＬＯ撮影は図１Ｃに示され、左胸のＭＬＯ撮影は図１Ｄに示される。
【００１４】
乳房撮影では、病変または関心部位の位置は、大まかで直観的な見積もりである時計の文字盤、四分円およびおおよその深さ（胸の前方、中程または後方として表される）を含め、多くのやり方で説明できる。検査者が乳房撮影異常の正確な位置の説明に苦労することはまれではない。２つの別個の撮影図からの情報を統合しなければならないことに加え、ＣＣ撮影とＭＬＯ撮影が互いに９０°をなさず、ＭＬＯ撮影が行われる角度がまったく定まらない（通常、約３０°〜６０°であり、技術者は胸筋の側端に一致させようとする）ために、病変位置の見積もりは困難を伴う。このようにして、時計の文字盤位置での見積もりも、または病変が属する四分円でさえも、病変が１２時−６時軸または３時−９時軸付近の胸部周縁部により近い場合には特に、ＭＬＯの角度の影響を受けることになる。ある胸部撮影図で見られた病変が、別の撮影図では隠れる場合がある。経験および直観から導き出された最良の臨床的説明は、時計の文字盤位置および深さ（胸の前方、中程または後方）による見積もりである。
【００１５】
乳房撮影上の病変が超音波法または身体検査ではどこで見つかるかを予測することの困難に加え、超音波法または身体検査で見られた病変が乳房撮影ではどこにあるかを予測しようとする場合にも、同じような困難が生じる。
【００１６】
胸部超音波法は通常、患者を仰臥位にして（背を下にして横たえて）、手持ち式プローブ（超音波振動子）を用いて行われ、かかるプローブは、皮膚表面に接触し、胸壁に垂直またはほぼ垂直になるような方向に向けられる。最適な超音波検査手法は、圧縮が適用されることを必要とするが、身体検査の場合と同様、圧力は、皮膚と胸壁の間に向かって掛けられ、関心部位が捕らえられながら音波で検査される。よって、代表的な超音波表示は、胸壁の方を向いた二次元画像である。関心部位の少なくとも２つの直交画像が作成される。すなわち、体の長軸を基準として長手方向および横方向（各々、「南北」および「左右」）、または、乳頭を基準として半径方向および反半径方向のものである。画像化されている部位の位置に関する様々な説明（注釈）、例えば、属する四分円、時計の文字盤位置または時計の文字盤位置と乳頭からの距離との組み合わせに従って病変を説明することは、臨床的に許容可能と見なされてきた。最も情報に富んだ説明は、時計の文字盤位置および乳頭からの距離であるが、これらの測定がどのように行われるかには（例えば、患者を仰臥位または仰臥位の変化形にされる場合のように）臨床的にばらつきが存在する。
【００１７】
胸部のＭＲＩは通常、患者を腹臥位にし、胸部を胸部コイルのくぼみの方に向け、その内部にもたせ掛けるように垂らして実施される。ＭＲＩは、体内の器官および組織の詳細な画像を提供するためにＸ線よりもむしろ、ラジオ波および強力な磁場を用いる。同手法は、癌腫、心血管疾患、脳卒中、関節疾患および筋骨格疾病を含め、体のあらゆる部分で広範囲の病理学的状態を診断するために非常に有用であることが証明されている。ＭＲＩは、専用装置および専門知識を必要とし、その他の画像化方法では同様には見ることのできないような幾つかの身体構造の評価を可能にする。胸部のＭＲＩは、不確定病変の特徴付け、疾患の範囲、悪性アデノパシー患者の不顕性疾患の調査、高リスク患者の監視などを含め、多くの臨床的指摘のために重要になってきている。ＭＲＩデータは、容量画像および平面画像を作成するために利用でき、後者は、体に対していずれの向きでも作成できる。その他の画像化モダリティの場合と同様、病変の位置は様々なやり方で説明できる。
【００１８】
病変位置の割り当ては、検査者の訓練、技能および経験に左右される。
【００１９】
病変がはっきりと明確に特定でき、患者が検査のためにほぼ同じ測位にされ、時計の文字盤位置および乳頭からの距離に関する注意深い測定が行われた場合、身体検査と超音波法とで見つかった病変の位置の緊密な相関があり得る。
【００２０】
しかしながら、患者の測位、圧縮の方向および上記の個別検査手法のかなりの違いのために、身体検査と乳房撮影との間、および超音波法と乳房撮影との間で病変位置見積もりを等しくすることは通常、実施困難であり、誤りを生じ易い。超音波法および身体検査と等しいものにできる正確な位置見積もりは達成困難であり、なおさら、検査を解釈するＸ線医の経験および専門知識に依存する。
【００２１】
実際的見地から、乳房撮影または超音波法で検出された病変が、その後のＭＲＩで見つかると思われる位置を直観的に予測することは困難である可能性が高い。反面、ＭＲＩで１つ以上の予期せぬ所見が得られることはまれではなく、それによりその後、予期せぬＭＲＩ所見の意義の割り出しを試みるために患者の乳房画像の再検討および超音波法一式に戻ること、もしくは患者の乳房画像の再検討または超音波法一式に戻ることが必要となる。
【００２２】
研究で特定され評価されつつあるものが本当に同一の異常であるということを保証するために、患者の検査に用いられるあらゆるモダリティの間に完全な一致が存在することが、優れた患者介護では必要とされる。
【００２３】
乳房撮影が用いられる通常の日々の臨床実践では、発見された異常が、別のモダリティ（例えば超音波法または身体検査）を用いてどこで見つかるかという位置、または逆に、乳房撮影で広く用いられる撮影図タイプにより、乳房撮影ではどこで見つからなければならないかという位置を予測することは、しばしば困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
よって、身体検査を含め、あるモダリティのための関心項目（例えば病変）の位置を、関心項目が別の評価手段により確認される場所に基づき容易に予測するためのニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
（発明の概要）
従って、１つの局面は、ある評価方法に適用可能な胸部内または胸部上の関心対象の位置を、別の評価方法を用いて割り出された関心対象の位置に関するデータから予測するための方法およびシステムを提供することである。
【００２６】
別の局面は、超音波法および身体検査、もしくは超音波法または身体検査での胸部内または胸部上の関心対象の位置を、胸部の乳房撮影により割り出された関心対象の位置に関するデータから予測するための方法および装置を提供することである。
【００２７】
また別の局面は、乳房画像での胸部内または胸部上の関心対象の位置を、胸部の超音波法および身体検査、もしくは超音波法または身体検査により割り出された関心対象の位置に関するデータから予測するための方法および装置を提供することである。
【００２８】
さらに別の局面は、乳房画像、超音波法、および身体検査、もしくは乳房画像、超音波法、または身体検査での胸部内または胸部上の関心対象の位置を、胸部のＭＲＩにより割り出された関心対象の位置に関するデータから予測するための方法および装置を提供することである。
【００２９】
ある局面は、検査者が超音波法を実施する際（またはＳＢＥもしくはＣＢＥが患者を横たわらせて行われる際）、検査中の胸部の横方向へのずれを低減して検査を容易にし、手法および測定のばらつきを最小限にするように、患者がとるべき基準位を定義することである。
【００３０】
別の局面は、乳房画像撮影図上の胸部内または胸部上の関心対象の位置を、別の乳房画像撮影図から割り出された関心対象の位置に関するデータから予測するための方法および装置を提供することである。これにより、乳房撮影により２つの胸部撮影図が画像化されて一方の撮影図にしか病変が現れなかった場合、他方の撮影図上の病変の位置を含む領域を見積もることができる。
【００３１】
また別の局面は、例えば乳房画像上、基準位の胸部の画像上などでの見積もり位置を、グラフィカル・オーバーレイの場合と同様に視覚的に指定することである。
【００３２】
別の局面は、先行と後続の合同な乳房画像撮影図間の空間位置合わせ偏差を補正することである。
【００３３】
ある局面は、画像解釈および身体検査の技能を教示して改善するためのツールを提供することである。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
上記および追加の局面、特徴および利点は、以下のような添付の図面を参照して詳細な例示的実施例で説明することにより、より明らかとなる。
【００３５】
（例示的実施例の説明）
以下では、例示的実施例が、添付の図面を参照して詳細に説明される。その他のモダリティの少なくとも１つの実施により関心項目の位置が判明している場合には、本願で説明される例示的な方法およびシステムにより、胸部の乳房撮影、超音波法、ＭＲＩまたは身体検査の実施時に用いるための関心項目の位置の見積もりが可能となる。見積もり位置は例えば点、線、曲線、表面、領域などであることができる。
【００３６】
限定としてではなく具体例として、２つの乳房画像から病変の位置情報が判明している場合に、超音波法の実施時に用いるための胸部の関心項目（例えば病変）の位置を予測するための方法を対象とした例示的実施例が、図２を参照して本願で説明される。
【００３７】
検査されている胸部の少なくとも２つの撮影図が提供され（ステップ２０２、２０６および２１８）、各乳房画像上で病変が見えることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。例えば、図３Ａに示された通り、左胸３０４および乳頭３０２のＣＣ撮影を表す乳房画像３００は、胸の内部にある病変３０６を示す。図３Ｂでは病変３０６は、左胸３０４、乳頭３０２および胸壁３０８のＭＬＯ撮影を表す乳房画像３２０に現れる。
【００３８】
乳房画像３００および３２０は、例えば、乳房撮影の際にスクリーンフィルム・カセットをＸ線に曝露することにより作成できる。このような場合、乳房画像３００および３２０に関するデータはデジタル化されることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。このようにして、乳房画像３００および３２０から導き出され、各フィルムからの画像に相当するデータは、容易に保存、転送および処理できる。
【００３９】
乳房画像３００および３２０がデジタル乳房撮影により作成される場合には、かかるデジタル化は必要なく、圧縮胸部を通過したＸ線は、フィルムの代わりに電子デジタル検出器を用いて記録される。デジタル乳房撮影では、結果として生じる電子画像は例えば、モニタに表示およびフィルムに印刷する、もしくはモニタに表示またはフィルムに印刷することができる。
【００４０】
乳房画像３００（すなわち胸部のＣＣ撮影）に関しては、左胸３０４に関する現像画像の回転角は、現像画像内の左胸３０４の傾斜角として判明する。例えば、回転角および傾斜角は、乳房画像３００が撮られた時点での乳房撮影機械の、それぞれ回転軸および傾斜軸の位置に基づき判明する。
【００４１】
図４に示された通りの説明用の、Ｘ線エミッタ４０５付き乳房撮影機械４００は、回転軸４１０および傾斜軸４２０を含む。いくつかの乳房撮影機械には傾斜軸がないために、かかる機械で撮られた乳房画像には傾斜成分はない。ある例示的実施例では、傾斜軸のない機械から得られた乳房画像撮影図は、傾斜値が０として扱われる。乳房画像が撮られた時点での乳房撮影機械４００の状態から、その他の情報が判明する場合がある。例えば、圧縮量は、検査されている胸部がその間で圧縮されている第１のプレート４３０と第２のプレート４３２との間の距離から判明する。
【００４２】
加えて、スキャンＣＣ画像の物理的サイズ（すなわち幅および高さ）（例えばミリメートル表示）のほか、スキャンＣＣ画像の画素寸法（例えば３６００×４８００画素）もまた判明する。さらに、乳房画像３００から、例えば乳房画像３００から導き出されたデータから、乳頭３０２の位置および病変３０６の位置が割り出される（ステップ２０４）。
【００４３】
例えば、乳頭３０２のｘおよびｙ座標（例えば画像画素表示）が割り出され、同様に病変３０６のｘおよびｙ座標（例えば画像画素表示）も割り出される。乳頭３０２および病変３０６の座標は、例えば、専門家（例えば放射線医または臨床医）による手作業により割り出される場合がある。あるいは、画像処理手法により、相当する座標を割り出すことができるように乳房画像内で乳頭３０２および病変３０６、もしくは乳頭３０２または病変３０６を特定できる場合もある。ある例示的実施例では、乳房画像内で乳頭３０２および病変３０６、もしくは乳頭３０２または病変３０６を特定するための画像処理手法には、胸３０４の輪郭に関する情報が用いられる。
【００４４】
追加的デバイスが、乳房画像３００内で乳頭３０２および病変３０６、もしくは乳頭３０２または病変３０６を特定するための手掛かりになるように用いられる場合がある。例えば、胸部に対して乳房撮影を実施する前に、乳頭３０２の中心付近に金属球が置かれる場合がある。さらに、病変３０６を串刺しにして乳房画像上で病変を強調し、異なる撮影図間での病変の特定を確認するために、フックワイヤが用いられる場合もある。役立つ場合のあるその他の手法は、針による位置決めおよび皮膚マッピングを含む。
【００４５】
同様の情報が、乳房画像３２０（すなわち胸部のＭＬＯ撮影）に関して判明および割り出し、もしくは判明または割り出しされる。乳房画像３００および３２０内の病変３０６の既知の位置情報に基づき、超音波検査のための病変３０６の予測位置が割り出される。
【００４６】
超音波検査では、１つ以上の音波振動子を含むプローブにより、胸部内にパルス音が送られる。一般的に、音響インピーダンスの異なる物質に音波がぶつかった場合にはいつでも、音波の一部が反射され、それをプローブがエコーとして検出する。エコーがプローブに戻るために要する時間が測定され、エコーを引き起こした組織の深さを計算するために用いられる。
【００４７】
身体検査を行う開業臨床医と、胸部の超音波法を行う画像化装置とが共に広く実践してきたことは、横たわる患者を仰臥位にし、すなわち背を下にして平らに寝かせ、同側の腕を不定量延ばした状態にして研究することである。（例えば図５Ａ参照）。加えて、検査を受けている胸部分を「薄く」することにより検査の感度を上げようという試みから、患者は、胸部の残り部分のふくらみの位置をずらすことにより、同側または対側に不定量回される場合がある。このアプローチ法の局面には長所はあるが、測位および手法全体の固有の変わり易さと、胸部の易動性および可塑性とが組み合わさって、病変位置の一貫した正確な割り当てまたは予測を困難または不可能にする。端的に言えば、乳房撮影またはＭＲＩにより存在することが判明している病変３０６を超音波検査者が超音波振動子を用いて調査するべき位置の予測は、胸部のこのずれにより、より困難となる。逆に言えば、この胸部検査方法で生じる測位の変わり易さおよび胸部のずれにより、乳房撮影およびＭＲＩで病変位置に関連付けることのできる一意的な空間座標の割り当ては阻止される。
【００４８】
これに応じて本願では、臨床検査と超音波検査との両方の際に患者を位置付けるための基準位が定義される。
【００４９】
基準位（例えば図５Ｂ参照）は仰臥位の変化形であり、患者は、胸部がＭＬ方向に（左右に）胸壁にもたれて均一に平らになるために十分な量、対側に回される（臀部と肩部を均等に）。さらに、患者の腕も同様に、胸部の尾部が胸壁にもたれて平らになるために十分な量、外転される。これらの操作を行うとほとんどの患者で、胸部の上部および下部も、胸壁上で均一に位置がずれる。しかしながら、患者の中には「釣鐘形」の胸部（すなわち、胸郭スロープの尾部側面が通常よりも前方にある）を有し、その結果、横たわった場合には常に、胸部のふくらみが非対称に上部にずれる傾向が生じる者もいる。この状況で基準位を十分に達成するためには、検査台の頭部を高くする（ファウラー位になる角度まで）か、または、前胸壁を床に対してより平行にするために十分な量、台自体を全部、逆トレンデレンブルク位にする必要がある可能性がある。そうすると、重力により胸部が頭部側から離れて足の方へ十分な量ずれることができ、胸部の上部および下部も胸壁上に均一に分配されるようになる。測位の安定および患者の快適さを促進するために、腕の下、並びに胸部、腹部および臀部の同側側面に支えが置かれる場合がある。
【００５０】
患者が基準位にある時、乳頭乳輪複合体は中心に位置し、胸部の残り部分のふくらみは、その周囲に、中心、横、上および下の方向に均一に分配される。検査者は単に、胸部のふくらみの中心に乳頭乳頭複合体が来るまで患者を操作する必要があるに過ぎないために、患者の基準位を達成することは容易である。
【００５１】
基準位の目的は、身体検査または超音波検査のために胸部が胸壁上に均一に分配されるように、患者が横たわっている時、胸部が対称かつ再現可能にずれることである。基準位の成果は、病変位置の測定（例えば、時計の文字盤位置および乳頭からの距離）がＣＢＥおよび超音波法で同じやり方で行われ報告されて、これらの検査の一方の結果が他方の結果と容易に相関できることである。
【００５２】
図５に示された通り、仰臥位５００の患者の胸部は横にずれている。これに反して、基準位５２０の患者の胸部は胸壁にもたれて概ね平らになっており、横へのずれは最小限である。従って、患者がこの基準位にある場合、超音波検査者は、超音波法が実施されることになる胸部上の位置を、予測位置に基づき容易かつ正確に確認することができる。
【００５３】
超音波検査で用いるために予測されることになる病変３０６の位置に関する情報は、乳頭３０２から病変３０６までの半径（距離）Ｒ（センチメートル表示）、病変３０６の角度位置θ（例えば、°表示）および皮膚表面から病変３０６までの深さＤ（ミリメートル表示）を含む。例えば、図６Ａおよび６Ｂでは、超音波法により病変３０６を調査するべき、基準位の患者の左胸３０４上の予測位置は、半径Ｒおよび約３０°の角度θ（すなわち時計の文字盤位置でおよそ２時）に対応する「Ｘ」６０２、並びに、深さＤに対応する「Ｘ」６０４で目印を付けられる。
【００５４】
超音波法の実施時に用いるための病変の予測位置（すなわち点（ｘ、ｙ））を特定するためには、Ｒ値およびθ値だけで十分な場合がある。極座標（Ｒ、θ）として、Ｒは、原点（例えば乳頭）から点（ｘ、ｙ）までの半径距離であり、θは、正のｘ軸（すなわち時計の文字盤位置で３時）から、原点と点（ｘ、ｙ）を結ぶ線までの反時計回りでの角度として測定された極角である。
【００５５】
しかしながら、胸部上の位置に関しては、臨床医がθの代わりに時計の文字盤位置を用いることが一般的である。時計の文字盤位置は、１２時の位置（すなわち正のｙ軸）から時計回りの方向に１時間単位で測定される角度測定値である。例えば、時計の文字盤位置で７時は、角度で２４０°に相当する。実際問題として、θ値は、時計の文字盤位置に容易に換算される場合があり、逆もまた同様である。
【００５６】
Ｒ値およびθ値に加え、超音波法自体によりその後、Ｄ値が割り出される場合がある。従って、この例示的実施例では、Ｒ値およびθ値だけが、次の通り、乳房画像３００および３２０から判明した情報に基づき予測される。その他の例示的実施例では、Ｄ値も同様に予測できた。
【００５７】
乳房画像３００および３２０（すなわち左胸３０４のＣＣ撮影およびＭＬＯ撮影）の各々について、画像の左下角を基準とした病変３０６の位置が（例えば、乳房画像３００および３２０から導き出されたデータに基づき）算出される（ステップ２０４）。加えて、画像の左下角を基準とした乳頭３０２の位置が算出される（ステップ２０４）。かかる位置は「フィルム座標」または「画像座標」と呼ばれる。
【００５８】
胸壁３０８に対応する線が見積もられる。この例示的実施例では、画像の左端（すなわち乳房画像３００および３２０の左端）が、この線（すなわち胸壁３０８）であると見積もられる。その他の例示的実施例では、この線は、画像処理により、または、例えば放射線医により提供された情報に基づき、見積もることができた。乳頭３０２が原点となり、胸壁３０８を表す線に垂直な単位ベクトルが画像の右側に向かい、胸壁３０８を表す線に平行な単位ベクトルが画像の上部に向かう二次元座標系において、乳頭３０２を基準とした病変３０６の位置が算出される。
【００５９】
乳頭３０２が原点となる三次元座標系では、軸は、標準的な身体断面（すなわち軸／横断、矢状および冠状）方向に対して垂直である。この座標系の座標は「身体座標」または「胸部座標」と呼ばれる。
【００６０】
平面としての（例えば、各乳房画像３００、３２０から導き出されたデータに基づく）画像は、当初位置の画像平面を形成するために軸スライスとして、画像内の乳頭３０２が身体座標の乳頭に対応する状態で三次元空間に位置決定される（ステップ２１０）。その後、画像平面は、各乳房画像３００、３２０に関して判明している回転角だけ、冠状スライスに垂直な軸を中心に回転される（ステップ２１２）。
【００６１】
その後、画像平面は、もしあれば、各乳房画像３００、３２０に関して判明している傾斜角だけ、矢状スライスに垂直な軸を中心に回転される（ステップ２１４）。この回転の後の画像平面上の病変位置が、今や、胸部座標での位置となる。従って、乳房画像３００および３２０から判明した回転角および傾斜角は、画像平面を表す空間座標を数学的に変換することにより計上される。
【００６２】
この例示的実施例では、乳房画像３００、３２０が作成されたやり方（例えば、乳房画像機械４００による）のために、傾斜角よりも前に回転角が取り扱われる。その他の例示的実施例では、回転角の前に傾斜角を取り扱うことが必要になる可能性がある。
【００６３】
その後、画像平面上の病変位置を通過し画像平面に垂直な線が、胸部座標において算出される（ステップ２１６）。この線は、二次元画像（すなわち乳房画像３００、３２０）の既知の位置に目印が付けられることになるために病変３０６が位置していた可能性が高い三次元の左胸３０４内の位置の逆投影を表す。
【００６４】
上記の通り、各乳房画像撮影図について画像平面上の病変位置を通過し画像平面に垂直な線が算出されると、その後、病変位置決めプロセスにおいて線の交差が算出される（ステップ２２０）。ある例示的実施例では、病変位置決めプロセスは、例えば超音波モダリティのために病変の位置を予測するための手掛かりとなる多数の線（多撮影図に対応する）の逆投影を含む。その他の例示的実施例は、病変位置決めプロセスに数学的な胸部圧縮モデルを組み込む場合がある。
【００６５】
実際には、線は交差しないことが多い。このような場合、交差のための最良「適合」が算出される（ステップ２２０）。ある例示的実施例に従って、線の交点のための最小二乗適合法が実施される。線の交点、または線の交点のための最良「適合」は、胸部座標での病変の予測位置を表す。別の例示的実施例では、最良「適合」は、測定誤差を最小にするために用いられる反復計算を通じて達成される。
【００６６】
その他の例示的実施例では、乳房画像画像上で特定された位置を生み出す点の集合は、線ではなく曲線または領域であることができる。曲線または領域の形状は、例えば胸部の物理的特性（例えば胸部密度）および乳房画像を得る際に用いられた圧縮量から導き出すことができる。
【００６７】
その後、胸部座標での病変の予測位置は、超音波評価を実施するために役立つ座標に投影される。この例示的実施例では、超音波座標Ｒおよびθは、冠状平面内の極座標により定義される（ステップ２２２）。θにより定義された極角は、超音波法に用いられることになる時計の文字盤読み取り値に換算できる（ステップ２２４）。
【００６８】
画像（すなわち乳房画像３００、３２０）の既知の画素寸法および物理的サイズを用いることにより、画素単位から物理的（例えばミリメートルおよびセンチメートル、もしくはミリメートルまたはセンチメートル）単位への換算が可能となる。これに応じて、予測病変位置は、物理的な超音波座標で示すことができる。
【００６９】
その他の例示的実施例では、Ｒ／θ平面に直交する方向にＤ座標が定義される場合がある。さらにその他の例示的実施例では、胸部座標を超音波座標に投影する際、胸部の物理的特性（例えばサイズ、組織密度、胸壁の位置など）が考慮に入れられる場合がある。
【００７０】
この例示的実施例に従って、同方法は、軽微な修正を加えることにより、右胸にも同様に適用できる（ステップ２０８）。例えば、右胸は、左胸の幾何学に変換してその後、左胸の幾何学を用いることにより処理される。ある例示的実施例では、これは、画像の右上角から画像座標を測定して（画像の左下角と対照的である通りに）回転角の符号の正負を逆にすることにより達成される。
【００７１】
別の例示的実施例では、予測位置は、胸部の身体検査を実施するための手掛かりとなるように用いられる。身体検査は患者が基準位にある時に実施されることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。身体検査に関しては、病変は触知できる場合、超音波法から判明したかまたは乳房画像データもしくはＭＲＩデータから予測された座標と同一座標で見つかることが期待される。
【００７２】
図７に示された通り、基準位の患者の左胸３０４は、患者の胸壁３０８にもたれて概ね平らになっている。乳房画像３００、３２０から割り出されたＲ値およびθ値に基づき、検査者は、最初に検査が集中するべき左胸３０４上の予測位置６０２を知る。乳房画像３００、３２０からＤの見積もり値も同様に割り出されている場合、検査者は、病変の予測深さ６０４も知ることになる。上記の通りの基準位の使用は、基準位の胸部の圧縮がθ値を保つ傾向があるために、この事例では特に有利である。
【００７３】
同様のやり方で、別の例示的実施例に従って、関心項目の既知の超音波位置が、乳房画像上での関心項目の位置を予測するために使用できる。超音波法は患者を基準位にして施されることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。
【００７４】
例えば、内部に病変３０６のある左胸３０４の超音波法（例えば横断撮影図または長軸撮影図）から、病変３０６の位置に関する情報（例えばＲ値およびθ値）を割り出すことができる。例えば、図８Ａおよび８Ｂに示された通り、病変３０６のある左胸３０４の超音波は、Ｒ値、θ値（時計の文字盤位置でおよそ２時に相当する）およびＤ値を有することが割り出される。超音波は、病変３０６の部位での胸部厚さ（ミリメートル表示）Ｔ値のような追加情報を明らかにする場合がある。
【００７５】
別の実施例では、病変３０６が触知できる場合、Ｒ値、θ値およびＤ値は、超音波法の代わりに左胸３０４の身体検査に基づき概算される場合がある。身体検査のためには患者が基準位にあることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。
【００７６】
超音波法からの情報であろうと身体検査からの情報であろうと、この既知の位置情報から、図９に示された通りの、乳房画像（例えばＣＣ撮影）９００上の病変３０６の位置９０２が、指定された回転角および傾斜角に関して予測できる。
【００７７】
乳房画像に関する回転角および傾斜角に加え、希望乳房画像の物理的サイズ（すなわち幅および高さ）および画素寸法（例えば３６００×４８００画素）が、例えば操作者の入力により提供されなければならない。
【００７８】
上記の通り、超音波法は、乳頭３０２を基準とした病変３０６の位置を示す極座標（Ｒ、θ）のような情報を明らかにする。病変位置は、胸３０４を基準位にして乳頭３０２を基準として測定されることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。
【００７９】
超音波データから判明するその他の情報は、例えば、皮膚表面から病変３０６までの深さＤ、および胸壁の深さＤ１を含む。その他の例示的実施例は、乳房画像上の病変３０６の位置を予測する際、胸３０４の圧縮量、胸３０４のサイズ、組織密度などのような既知の追加情報を用いる場合がある。
【００８０】
乳頭３０２、病変３０６および胸壁３０８は、乳頭３０２を胸３０４の原点と見なした状態で身体／胸部座標（すなわち三次元デカルト座標系）内に位置付けられる。ある例示的実施例では、胸部から胸壁へ向かう方向は、冠状平面に垂直な方向であり、胸壁は、乳頭３０２から胸壁３０８までの距離により示された深さ地点の冠状平面である。
【００８１】
病変３０６の位置（病変を通過する冠状平面における）は、乳頭３０２を基準とした極座標（Ｒ、θ）により示される。病変深さＤ（乳頭３０２を基準とした）は、該当する冠状スライスを示す。
【００８２】
指定された回転角および傾斜角を用いて、画像平面に垂直な方向が算出される。乳頭３０２を原点として、病変３０６の三次元位置が、見積もられることになる乳房画像平面としての画像平面上に投影される。その他の例示的実施例では、画像平面上に（例えば病変３０６を）投影するために、胸部の幾何学を組み込むという代替方法が利用できた。
【００８３】
胸壁３０８は、胸壁平面と乳房画像平面との（三次元における）交差である線として乳房画像平面上に位置付けられる。この線の角度が、その座標系について割り出され、この線から乳頭３０２までの（乳房画像平面上での）距離が算出される。その後、乳房画像平面は、垂直方向が胸壁３０８に平行になるように回転される。上記の通り、１つの例示的実施例では、胸部から胸壁へ向かう方向は、冠状平面に垂直な方向であり、胸壁は、乳頭３０２から胸壁３０８までの距離により示された深さ地点での冠状平面である。
【００８４】
この回転済み乳房画像平面を基準とした病変の座標が（例えば、すべての距離を目下、センチメートル表示にして）割り出される。任意に、この回転済み座標系の原点はずらされる。
【００８５】
ある例示的実施例では、この座標系の原点は、乳頭−胸壁間距離だけ水平に（乳頭３０２を基準として）、かつ、希望乳房画像の高さの半分だけ垂直にずらされる場合がある。今や、乳房画像平面の左端は、胸壁３０８を表す乳房画像平面上の線と一致し、垂直位の乳頭３０２は、見積もられることになる乳房画像の上部と下部の中間に来る。原点は今や、見積もられることになる乳房画像の左下角に位置付けられる。このずらされた座標系で、乳頭および病変の位置が算出される。
【００８６】
見積もられることになる乳房画像の既知の物理的サイズおよび画素解像度から、すべての距離が画素単位に換算される。これに応じて、乳頭３０２および病変３０６の予測位置は、今や、画像座標で示される。その後、乳頭３０２および病変３０６、もしくは乳頭３０２または病変３０６の見積もり位置は、ユーザに提示することができる（例えば文字、図などで）。
【００８７】
別の例示的実施例に従って、方法（および、その方法を実施するための装置）が、乳房画像、超音波法、および身体検査、もしくは乳房画像、超音波法、または身体検査のための胸部の関心対象（例えば病変）の位置を、胸部に対するＭＲＩにより割り出された病変３０６の位置に関するデータから予測するために提供される。
【００８８】
上記の通り、ＭＲＩは通常、患者の胸部が重力により垂れ下がるように患者を（例えば、ＭＲＩ装置内部の台の上に）うつ伏せにして胸部に対して実施される。ＭＲＩシステムは、三次元（胸部）座標系において乳頭３０２および病変３０６の位置を特定することができる。加えて、ＭＲＩシステムは、その他の項目に関する情報、例えば胸壁３０８、皮膚輪郭なども同様に提供することができる。
【００８９】
（例えば乳頭３０２および病変３０６に関する）胸部座標を、超音波法または身体検査を実施するために役立つ座標に変換するための上記ステップは、ＭＲＩからのデータに適用される場合がある。
【００９０】
ある例示的実施例では、この変換は、冠状平面に垂直な線に沿った投影である。ＭＲＩ位から基準位に胸部幾何学を変換するという、より一般的なモデルが利用できた。例えば、胸部組織は通常、胸壁３０８の方に向かって下垂するために、この変換をモデル化する投影が利用できた。
【００９１】
別の例示的実施例では、ＭＲＩデータの胸部座標内で割り出された通りの乳頭３０２および病変３０６の位置が、乳房画像上での位置を超音波データから予測するための上記とほぼ同じやり方で、乳房画像座標に換算できる。
【００９２】
さらに別の例示的実施例では、関心項目（例えば病変）が第１の乳房画像撮影図では見えるが第２の乳房画像撮影図では見えない場合、第２の乳房画像撮影図で関心項目が見つかることが期待できた領域が、第１の乳房画像撮影図に基づき予測される。
【００９３】
例えば、第１の乳房画像（例えば左胸３０４のＣＣ撮影）では病変３０６が検出されるが、第２の乳房画像（例えば左胸３０４のＭＬＯ撮影）では病変３０６が検出されない場合である。
【００９４】
第１の乳房画像で検出された病変３０６に関して、推定ソース位置の線、曲線または領域が（胸部座標で）割り出される。第１の乳房画像から判明した回転角および傾斜角を用いて、胸壁３０８の位置が、三次元空間内（すなわち胸部座標内）の平面、表面または領域に変換される。これに応じて、胸壁３０８上に投影できていたはずの空間内の領域がその位置を突き止められる。ある例示的実施例では、画像の左端が、胸部座標内の平面に逆投影される。このようにして、病変３０６は、胸部座標内の線として位置付けられ、胸壁３０８は、胸部座標内の平面として位置付けられる。
【００９５】
第２の乳房画像のために指定された回転角および傾斜角を用いて、画像平面に垂直な方向が算出される。
【００９６】
ある例示的実施例に従って、胸壁３０８は、胸壁平面と第２の乳房画像平面との（三次元での）交差である線として、第２の乳房画像平面上に位置付けられる。この線の角度が、第２の乳房画像平面上の座標系に関して割り出され、この線から乳頭３０２までの（同乳房画像平面上での）距離が算出される。その後、第２の乳房画像平面は、その垂直方向が胸壁平面と平行になるように回転される。
【００９７】
この回転済み乳房画像平面を基準とした病変の座標が（例えば、すべての距離を目下、センチメートル表示にして）割り出される。その後、回転済み座標系の原点は、乳頭−胸壁間距離だけ水平に（乳頭３０２を基準として）、かつ、希望乳房画像の高さの半分だけ垂直にずらされる。今や、乳房画像平面の左端は、胸壁３０８を表す乳房画像平面上の線と一致し、垂直位の乳頭３０２は、見積もられることになる乳房画像の上部と下部の中間に来る。原点は今や、見積もられることになる乳房画像の左下角に位置付けられる。このずらされた座標系で乳頭の位置が算出される。
【００９８】
上記で割り出された通りの、推定ソース位置の（胸部座標内の）線（または曲線）が、第２の乳房画像の画像平面上に投影される。ある例示的実施例では、この線（または曲線）上の各点は、第２の乳房画像の画像平面上の（フィルム座標内の）点として投影され、それにより、第２の乳房画像に関する１パラメータ族の点が得られる。見積もり位置（領域）は、ユーザに提示することができる（例えば文、図などで）。例えば、関心項目の予測位置は、第２の乳房画像を解釈するための手掛かりとして、第２の乳房画像撮影図上にグラフィカル・オーバーレイとして表示される場合がある。
【００９９】
別の例示的実施例では、病変の位置情報が乳房画像（例えば乳房画像から導き出されたデータ）から判明している場合に、超音波法の実施時に用いるための胸部の関心項目（例えば病変）の位置を予測するための装置が提供される。この装置は、上記の例示的方法およびそのバリエーションを実施するためのデバイスである場合がある。
【０１００】
一例として、この装置は、病変３０６の位置を予測するために予め規定されたアルゴリズム（コンピュータ・プログラム）を実行するためのコンピュータ（例えば汎用コンピュータ）を含む。このコンピュータは、病変３０６が示された胸３０４の異種の撮影図（例えばＣＣ撮影およびＭＬＯ撮影）を表すデータを受け取る。デジタル乳房撮影が用いられない場合、データは、２つの異種の撮影図のフィルムをデジタル化することにより取得できる。
【０１０１】
各撮影図に関する病変３０６の位置は、操作者により手作業で入力される。任意に、コンピュータが、各撮影図内の病変の位置を特定するためにデータを処理することもできる。例えば、操作者は、コンピュータに表示された撮影図に関する病変３０６の位置を（例えば、病変をクリックするためにマウスを使用することにより）特定することができた。その後、コンピュータは、操作者がクリックした位置および既知の画像寸法および画素寸法、もしくは既知の画像寸法または画素寸法に基づき、病変３０６の画像座標を割り出すことができた。
【０１０２】
別の例として、コンピュータは、各撮影図について病変３０６を特定するべく乳房撮影データを処理するために画像処理を用いることができた。この画像処理は、胸３０４の輪郭に関する情報を用いることができた。
【０１０３】
その後、ある例示的実施例に従って、前述の病変位置決めプロセスが、特定された病変位置を三次元空間内の領域に位置決定するためにコンピュータにより利用され、かかる領域が、プローブＸ線が通過した胸部内の点に相当する。
【０１０４】
交差、または交差の見込みのある領域を算出することにより、コンピュータは、三次元空間内において見込まれる病変位置を割り出す。その後、コンピュータは超音波画像化のために、この三次元領域を基準位の胸部の幾何学に変換する。
【０１０５】
同様に、予測位置（例えばＲ値およびθ値）は、胸部の身体検査を実施するための手掛かりとなるように用いられる場合もある。身体検査は、患者が基準位にある時に実施されることが望ましいが、必ずしも必要なわけではない。
【０１０６】
別の例示的実施例では、コンピュータはインタフェースを含み、かかるインタフェースでは、１つ以上の乳房画像撮影図上の関心病変を指し示すためにユーザが入力デバイス（例えばキーボード、マウス、ポインティング・デバイスなど）を用いる場合があり、その後、コンピュータは、（例えば基準位の患者に関する）超音波検査または身体検査のための病変の期待位置を出力する。この期待位置は、例えば乳房画像ディスプレイ、コンピュータ・モニタまたはその他何らかの表示デバイス上に表示される数値座標として出力される場合がある。
【０１０７】
また別の例示的実施例では、１つ以上の乳房撮影撮影図から割り出された病変の位置は、超音波検査者のための手掛かりとして、基準位の胸部の画像上にグラフィカル・オーバーレイとして表示できた。同様に、身体検査で患者を基準位にして病変が触診されることが期待されるような位置の、または複数の位置が含まれる範囲の、グラフィカル・オーバーレイが、身体検査を容易にするために書類として、または電子的手段を介して臨床医に供給できた。例えば、投影機が、基準位の患者の胸部上の予測位置に直接、グラフィカル・オーバーレイ（例えば「Ｘ」の記号）を投影するために利用できた。
【０１０８】
また別の例示的実施例では、身体検査により関心項目が割り出され臨床医が基準位の患者を検査して病変の座標を半径座標（例えばＲおよびθ）で測定する場合、グラフィカル・オーバーレイは、（例えば乳房撮影ワークステーション上に表示された）乳房画像上の懸念領域である部位上、または超音波検査者のコンソールの胸部表現上に表示される。
【０１０９】
ある例示的実施例に従って、癌腫を表す可能性のある変化を探すためにコンピュータ支援検出（ＣＡＤ）デバイスが現行画像および先行画像を含め、類似の乳房画像をより容易に比較することができるように、患者の測位およびその他の変数による先行と後続の合同な乳房画像撮影図間の空間位置決め偏差を補正してＣＡＤデバイスの感度および特異度を増すための方法が提供される。
【０１１０】
例えば、ＣＡＤデバイスは、先行乳房画像撮影図から判明したデータから後続乳房画像撮影図内の関心項目の位置を予測するために、前述の病変位置決めプロセスを用いることができた。加えて、ＣＡＤデバイスは、患者の測位およびその他の変数の違いを計上するために後続乳房画像の画像平面を空間的に変換することもできた。
【０１１１】
ある例示的実施例に従って、ある乳房撮影撮影図上に見られる（ＣＡＤにより疑わしいものとして印を付けられた）推定病変が、同一胸部の別の乳房撮影撮影図上で印を付けられた推定病変と同構造である確率を割り出すための方法が提供される。その上、ＣＡＤにより指し示された推定病変は、乳房撮影撮影図からさらに、超音波法またはＭＲＩ上の期待位置を予測するためにも使用できた。
【０１１２】
別の例示的実施例に従って、三次元モデル化および仮想現実（ＶＲ）表示を用いるシステムが、画像解釈および身体検査の技能を教示する。一例として、ＶＲ装備を装着した学生は、右胸の仮想乳房画像撮影図（例えば右胸のＣＣ撮影）およびそれに対応する仮想三次元画像を提示される。この例では、学生が仮想乳房画像上のある位置を選択すると、仮想胸部上の対応する位置が予測され、しるし（例えば「Ｘ」の記号）が仮想胸部の予測位置に表示される。繰り返される具体例を通して、学生は、二次元の乳房画像と三次元の胸部との間の空間的相関を正しく評価することを学習する。
【０１１３】
出願人の一般的発明概念の真実性、特に、少なくとも１つ、望ましくは２つ以上の乳房画像から関心項目の位置情報が判明している場合に超音波法の実施時に用いるための胸部の関心項目の位置の見積もりに関する例示的実施例の真実性を、評価し確立するために次のようなステップが取られた。
【０１１４】
焦点となる乳房撮影異常のある複数の患者から、乳房画像のデータ集合が集められた。データ集合について、用いられた圧縮量、画像が撮られた角度および患者データ細目（例えば胸部輪郭、胸部サイズなど）が追跡された。患者ごとに、少なくとも１つの乳房画像撮影図が撮られ、望ましくは２つの撮影図が撮られた（例えば通常、ＣＣ撮影およびＭＬＯ撮影）。各患者に関する乳房画像データ集合はデジタル化された。各患者のデータに関して、１つ以上の乳房画像撮影図から得られた病変の位置が、二次元座標内の乳頭との関係において割り出された。通常、乳頭の外縁が基準点として用いられた。２つの撮影図が撮られた場合、病変位置を三次元座標で割り出すことができた。
【０１１５】
基準位で検査された同一集合の患者から、超音波のデータ集合も集められた。超音波データ集合から、各患者に関する病変の位置が半径座標（Ｒ、θ、ＤおよびＴ）で割り出され、ここで、Ｒは、乳頭から病変までのセンチメートル表示の半径であり、θは、正のｘ軸から反時計回りに度数で表示された病変の角度位置であってその後、１２時の位置から時計回りに測定される時計の文字盤位置に換算され、Ｄは、皮膚表面から病変までのミリメートル表示の深さであり、Ｔは、ミリメートル表示の病変部位での胸部の厚さである。
【０１１６】
乳房画像および超音波のデータ集合から、代表的な患者標本が、アルゴリズムを評価するために選ばれた。特に、ＣＣ撮影およびＭＬＯ撮影の各々並びに超音波ではっきりと特定された病変を有するすべての患者が選ばれた。これに応じて、アルゴリズムは、約１０５人の患者に関するデータで実行された。かかる人数は、かかるデータ全体が利用可能な母集団サイズであった。
【０１１７】
出願人の一般的発明概念は、病変位置決めプロセスまたは類似のアルゴリズムで用いるための関係およびパラメータを特定するために乳房画像および超音波のデータ集合を構文解析するための手法（例えば人工知能、進化アルゴリズムなど）の使用を含む。
【０１１８】
既知の乳房画像位置に基づき予測された位置と、実際の超音波位置とを比較することにより、アルゴリズム（例えば病変位置決めプロセス）の有効性を観察することができた。例えば、図１０に示された通り、装置補正方法または圧縮モデル手法を用いることなく、超音波座標は、２７．７°（すなわち時計の文字盤で１時間未満）の絶対角度誤差で予測された。図１０では、グラフ内の直線は、時計の文字盤における予測位置と実測位置とが同一である場所を示す。
【０１１９】
図１１には、乳頭から病変までの予測距離と実測距離との相関が示される。ここでは、平均半径誤差は２．４ｃｍであった。図１１では、グラフ内の直線は、予測距離と実測距離が同一である場所を示す。加えて、絶対ｘ座標誤差が１．４ｃｍであることが割り出され、絶対ｙ座標誤差が３．３ｃｍであることが割り出された。
【０１２０】
例示的実施例は本願において、説明の目的のために提供されたものであり、いかなる点でも制限的であることは意図されていない。実際には、出願人の一般的発明概念の精神および適用範囲から逸脱することなく、追加の利点および変更が当業者には容易に明らかになるはずである。例えば、様々な実施例が本願では、２つの乳房画像撮影図を用いるものとして説明されてきたが、出願人の一般的発明概念は、別のモダリティのための関心対象の位置を予測するために単一の乳房画像撮影図のほか、３つ以上の乳房画像撮影図を用いることも含む。別の例として、本願で説明された様々な実施例は、位置を線、曲線、表面または点として特定してきたが、位置はそのようなものには限定されず、出願人の一般的発明概念は、三次元領域としてのこれらの位置の特定を含む。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１Ａ】図１Ａは、右胸のＣＣ撮影を示した図面である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、左胸のＣＣ撮影を示した図面である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、右胸のＭＬＯ撮影を示した図面である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、左胸のＭＬＯ撮影を示した図面である。
【図２】図２は、ある例示的実施例に従って、超音波法を実施するための手掛かりとなる位置を、既知の乳房画像データから予測するための方法を示したフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、内部に病変のある左胸のＣＣ撮影を示した図面である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、内部に病変のある左胸のＭＬＯ撮影を示した図面である。
【図４】図４は、独立した２本の軸を中心にして画像平面を回転させることのできる例示的乳房撮影機械を示す写真である。
【図５Ａ】図５Ａは、仰臥位の患者の斜視図を示す写真である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、基準位の患者の斜視図を示す写真である。
【図６Ａ】図６Ａは、予測位置の目印を付けられた基準位患者の左胸の平面図を示した図面である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、患者の足から患者の頭の方に向かって見た場合の、基準位患者の左胸の側面図を示した図面であり、予測深さが示されている。
【図７】図７は、予測位置の目印を付けられた基準位患者の左胸の別の平面図を示した図面である。
【図８Ａ】図８Ａは、内部に病変のある基準位患者の左胸の平面図を示した図面である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、患者の足から患者の頭の方に向かって見た場合の、内部に病変のある基準位患者の左胸の側面図を示した図面である。
【図９】図９は、病変の予測位置の目印を付けられた患者左胸のＣＣ撮影を示した図面である。
【図１０】図１０は、ある例示的実施例に従って、標本集合の患者に関する病変の時計文字盤における予測位置と実測位置との相関を示したグラフである。
【図１１】図１１は、ある例示的実施例に従って、標本集合の患者に関する乳頭から病変までの予測距離と実測距離との相関を示したグラフである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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