(57)【要約】  腹臥位及び仰臥位における結腸の画像を相関させるためのコンピュータトモグラフィイメージング装置が開示されている。装置は、腹臥位又は仰臥位における結腸壁上の少なくとも１つの第１のロケーションを表わす３Ｄ画像データを生成し、その位置における、結腸壁に沿って延在する結腸ヒモに沿った複数のロケーションを表わす３Ｄ画像データを生成するためのＸ線源及び検出器の対を有する。Ｘ線源及び検出器は更に、腹臥位又は仰臥位の他方において、結腸ヒモに沿った同じロケーションを表わす３Ｄ画像データを生成する。コンピュータは、第１のスキャンされた画像内の第１のロケーションに対応する第２のスキャンされた画像内のロケーションを決定するためのプロセッサを有する。
2008531232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させる装置であって、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータを受け取る少なくとも１つの第１の入力部と、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取る少なくとも１つの第２の入力部と、
前記少なくとも１つの前記第１の入力部及び前記少なくとも１つの前記第２の入力部に接続される少なくとも１つのプロセッサであって、
（ｉ）前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために、前記第１のデータを処理し、
（ｉｉ）前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために、前記第２のデータを処理し、
（ｉｉｉ）前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために、前記第１及び第３のデータを処理し、
（ｉｖ）前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために、前記第２、第４及び第５のデータを処理する、プロセッサと、
を有する装置。
【請求項２】
少なくとも１つの前記予め決められた第２のロケーションを表わす前記第１のデータを、各々の前記第２のロケーションに対応する個々の前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータと比較する少なくとも１つの比較器装置を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
少なくとも１つの前記プロセッサが、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第１のデータ、及び予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第２のデータ、をそれぞれ識別するように適応される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
少なくとも１つの前記プロセッサが、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別するように適応される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された動きを補償する少なくとも１つの補償装置を更に有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
少なくとも１つの前記補償装置は、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び／又は第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように調整するように適応される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
少なくとも１つの前記プロセッサが、各々の前記第２のロケーションから少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部表面に沿った個々の距離を決定するように適応される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記プロセッサが、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別するように適応される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを得るための少なくとも１つのイメージング装置と、請求項１に記載の装置と、前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１及び第２の３Ｄ画像を表示する少なくとも１つの表示装置と、を備えるイメージング装置。
【請求項１０】
管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させるためのコンピュータシステムによって使用されるデータ構造であって、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータを受け取るための実行可能な第１のコンピュータコードと、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取るための実行可能な第２のコンピュータコードと、
前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために、前記第１のデータを処理する実行可能な第３のコンピュータコードと、
前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために、前記第２のデータを処理する実行可能な第４のコンピュータコードと、
前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために、前記第１及び第２のデータを処理する実行可能な第５のコンピュータコードと、
前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために、前記第２、第４及び第５のデータを処理する実行可能な第６のコンピュータコードと、
を含むデータ構造。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記予め決められたロケーションを表わす前記第１のデータを、対応する前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータと比較する実行可能な第７のコンピュータコードを更に含む、請求項１０に記載のデータ構造。
【請求項１２】
前記第３及び第４のコンピュータコードは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第１のデータ、及び予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第２のデータ、をそれぞれ識別するために実行可能である、請求項１０に記載のデータ構造。
【請求項１３】
前記第３のコンピュータコードは、結腸の少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を相関させ、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別するために実行可能である、請求項１０に記載のデータ構造。
【請求項１４】
前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された動きを補償する実行可能な第８のコンピュータコードを更に含む、請求項１０に記載のデータ構造。
【請求項１５】
前記第８のコンピュータコードは、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する前記第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように調整するために実行可能である、請求項１４に記載のデータ構造。
【請求項１６】
前記第５のコンピュータコードは、各々の前記第２のロケーションから、少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部表面に沿った個々の距離を決定するために実行可能である、請求項１０に記載のデータ構造。
【請求項１７】
前記第６のコンピュータコードは、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別するために実行可能である、請求項１６に記載のデータ構造。
【請求項１８】
請求項１０に記載のデータ構造を担持するコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１９】
管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させる方法であって、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータを受け取るステップと、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取るステップと、
前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために前記第１データを処理するステップと、
前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために前記第２のデータを処理するステップと、
前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために、前記第１及び第３のデータを処理するステップと、
前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために、前記第２、第４及び第５のデータを処理するステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの前記予め決められた第２のロケーションを表わす前記第１のデータを、個々の対応する前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータと比較するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第３のデータを提供する前記ステップは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第１のデータを識別することを含み、前記第４のデータを提供する前記ステップは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部表面のフィーチャを表わす前記第２のデータを識別することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記方法は、結腸の少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を相関させる方法であり、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された動きを補償するステップを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記補償するステップは、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する前記第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び又は第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように、調整することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第５のデータを提供する前記ステップが、各々の前記第２のロケーションから少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部表面に沿った個々の距離を決定することを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記第６のデータを提供する前記ステップが、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別することを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状オブジェクトの第１及び第２の３次元（３Ｄ）画像を相関させる装置及び方法に関し、特に、これに限らないが、腹臥位及び背臥位における結腸のスキャンされた画像データを相関させる装置及び方法に関する。本発明は、このような装置において使用されるコンピュータプログラム製品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
結腸に関連する疾患の検査は、一般に、結腸のコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）イメージングに基づく。このような検査を受ける患者は、腹臥位（すなわち顔面が下）及び仰臥位（すなわち顔面が上）において２回のＣＴスキャンを受け、その結果、２つのＣＴデータセットが生じる。２つのＣＴスキャンを得る理由は、結腸壁の一部に関して画像データが得られることを妨げる、結腸内の残余の流体の効果を除去するためである。放射線専門医は、一方のデータセットの結果を、他方のデータセットの結果と相関させる。位置合わせとして知られるこのプロセスは、時間がかかるという欠点に苦しむ。
【０００３】
「位置合わせ」としても知られる「相関付け」によって、第１の画像のどの部分が第２の画像の予め決められた部分に対応するかを決定するプロセスが意味される。
【０００４】
腹臥及び仰臥の向きにおいて取得される結腸のスキャンを自動的に位置合わせするための方法が提案されている。このような方法は、スキャナから得られる２Ｄ画像から結腸の３Ｄモデルを組み立てることによって作用し、その結果、一方が腹臥位に関し、他方が仰臥位に関する、結腸の２つの３Ｄ表現を生じさせる。２つの３Ｄ結腸モデルの各々について（中心軸とも呼ばれる）中心線が計算され、複数の基準ポイントが、２つの中心線の各々について選択され、マッチング（対応付け）される。２つの中心線上の残りのポイントが、２つの最も近い基準ポイントの間の補間によってマッチングされる。
【０００５】
更に詳しくこの既存の位置合わせプロセスを説明するために、結腸を表わす管状構造の２つのスキャンされた画像の概略図が、図１に示されている。画像は、それぞれ腹臥及び仰臥の向きにおける結腸を表わす。中心線の方法は、２つの管状構造についてラインＡ１−Ｂ１及びＡ２−Ｂ２を決定する。これらのラインに基づいて、既存の位置合わせ方法は、左側の管状構造内のポイントＣ１が右側の管状構造内のポイントＣ２に対応すると決定することが可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、既存の技法は、左側の構造のポイントＤ１に対応する右側の管状構造のポイントを見つけることができず、Ｄ１を含む円上のポイントの全てが、ポイントＥ２を含む円のポイントにマップすることを決定することが可能なだけである。実際に、これは、病変が、結腸のスキャンの一方のロケーションＤ１に位置する場合、放射線専門医は、ロケーションＤ１における病変に対応する病変を決定するために、ポイントＥ２を含む円全体を精査する作業をなお有するという重大な不利益を有する。従って、これは、２つのスキャンの結果の相関付けが、なお時間がかかる処理であり、更に、このプロセスを自動化するためのいかなる試みをも邪魔することを意味する。
【０００７】
本発明の目的は、管状オブジェクトの第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させるための改善されたプロセスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一見地によれば、管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させる装置であって、
−前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータの受け取る少なくとも１つの第１の入力部と、
−前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取る少なくとも１つの第２の入力部と、
−少なくとも１つの前記第１の入力部及び少なくとも１つの前記第２の入力部に接続される少なくとも１つのプロセッサであって、
（ｉ）前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために、前記第１のデータを処理し、
（ｉｉ）前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために、前記第２のデータを処理し、
（ｉｉｉ）前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために、前記第１及び前記第３のデータを処理し、
（ｉｖ）前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために、前記第２、第４及び第５のデータを処理する、プロセッサと、
を有する装置が提供される。
【０００９】
これは、管状オブジェクトの壁上の基準ポイントを使用することによって、第１及び第２の３Ｄ画像の間の正確な相関付けを可能にし、それによって、オブジェクトの中心軸上の基準ポイントよりも、２つの３Ｄ画像間の一層正確な相関付けを提供するという利点を提供する。管状オブジェクトが結腸である特定のケースにおいて、これは、放射線専門医が第１の３Ｄ画像内のポイントに対応する位置を特定するために第２の３Ｄ画像内の環状ストリップを精査する必要がないという利点を提供する。
【００１０】
装置は、少なくとも１つの前記予め決められた第２のロケーション表わす前記第１のデータを、各々の前記第２のロケーションに対応する個々の前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータと比較するための少なくとも１つの比較器装置を更に有することができる。
【００１１】
少なくとも１つの前記プロセッサは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第１のデータ、及び予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第２のデータ、をそれぞれ識別するように適応されることができる。
【００１２】
これは、基準ポイントを提供するために、管状オブジェクトの不規則な形状の部分が自動的に識別されることを可能にする利点を提供する。
【００１３】
少なくとも１つの前記プロセッサは、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別するように適応されることができる。
【００１４】
結腸のイメージングの場合、これは、各々の結腸ヒダ上の最も離れたポイントが、結腸ヒモ上に位置するので、基準ポイントの組を提供するために結腸の長手方向に走る筋肉である結腸ヒモ上のポイントが自動的に識別されることを可能にするという利点を提供する。
【００１５】
装置は、前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された運動を補償するための少なくとも１つの補償装置を更に有することができる。
【００１６】
例えば、結腸のイメージングの場合、これは、イメージング中の患者の制限された動きを補償することを可能にするという利点を提供する。
【００１７】
少なくとも１つの前記補償装置は、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように調整するように適応されることができる。
【００１８】
例えば、第１の３Ｄ画像内の複数の基準ポイントの平均のＸ、Ｙ及び／又はＺ座標は、第２の３Ｄ画像内のものと実質的に等しくされることができる。
【００１９】
少なくとも１つの前記プロセッサは、各々の前記第２のロケーションから少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部壁に沿った個々の距離を決定するように適応されることができる。
【００２０】
少なくとも１つの前記プロセッサは、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別するように適応されることができる。
【００２１】
本発明の別の見地によれば、管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを得るための少なくとも１つのイメージング装置と、上述した装置と、前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１及び第２の３Ｄ画像を表示するための少なくとも１つの表示装置と、を有するイメージング装置が提供される。
【００２２】
本発明の更に別の見地によれば、管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させるための、コンピュータシステムによって使用されるデータ構造であって、
−前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータを受け取るための実行可能な第１のコンピュータコードと、
−前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取るための実行可能な第２のコンピュータコードと、
−前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために前記第１のデータを処理する実行可能な第３のコンピュータコードと、
−前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために前記第２のデータを処理する実行可能な第４のコンピュータコードと、
−前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために前記第１及び第２のデータを処理する実行可能な第５のコンピュータコードと、
−前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために前記第２、第４及び第５のデータを処理する実行可能な第６のコンピュータコードと、
を含むデータ構造が提供される。
【００２３】
データ構造は、少なくとも１つの前記予め決められたロケーションを表わす前記第１のデータを、対応する前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータと比較するための実行可能な第７のコンピュータコードを更に含むことができる。
【００２４】
前記第３及び第４のコンピュータコードは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第１のデータ、及び予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第２のデータ、をそれぞれ識別するために実行可能でありうる。
【００２５】
前記第３のコンピュータコードは、結腸の少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を相関させ、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別するために実行可能でありうる。
【００２６】
データ構造は、前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された動きを補償するための実行可能な第８のコンピュータコードを更に含むことができる。
【００２７】
前記第８のコンピュータコードは、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する前記第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び／又は第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように調整するために実行可能でありうる。
【００２８】
第５のコンピュータコードは、各々の前記第２のロケーションから、少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部壁に沿った個々の距離を決定するために実行可能でありうる。
【００２９】
第６のコンピュータコードは、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別するために実行可能でありうる。
【００３０】
本発明の更に別の見地によれば、上記に規定されるような記憶されたデータ構造を担持するコンピュータ読み取り可能な媒体が提供される。
【００３１】
本発明の更に別の見地によれば、管状オブジェクトの少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を表わすデータを相関させる方法であって、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第１の３Ｄ画像を表わす第１のデータを受け取るステップと、
前記オブジェクトの少なくとも一部の前記第２の３Ｄ画像を表わす第２のデータを受け取るステップと、
前記オブジェクトの内部表面上の複数の識別可能な第１のロケーションの前記第１の３Ｄ画像に対応する第３のデータを提供するために前記第１データを処理するステップと、
前記複数の識別可能な第１のロケーションの前記第２の３Ｄ画像に実質的に対応する第４のデータを提供するために前記第２データを処理するステップと、
前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションに対する、前記第１の３Ｄ画像内の少なくとも１つの予め決められた第２のロケーションの位置を表わす第５のデータを提供するために前記第１及び第３のデータを処理するステップと、
前記第１の画像内の各々の前記予め決められた第２のロケーションに実質的に対応する前記第２の３Ｄ画像内の個々の第３のロケーションを識別するために、前記第５のデータによって表わされる各々の前記相対ロケーションに実質的に対応する第６のデータを提供するために、前記第２、第４及び第５のデータを処理するステップと、
を含む方法が提供される。
【００３２】
方法は、少なくとも１つの前記予め決められた第２のロケーションを表わす前記第１のデータを、個々の対応する前記第３のロケーションを表わす前記第２のデータを比較するステップを更に含むことができる。
【００３３】
前記第３のデータを提供するステップは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第１のデータを識別することを含むことができ、前記第４のデータを提供するステップは、予め決められたレンジ内の形状インデックスを有する前記内部壁のフィーチャを表わす前記第２のデータを識別することを含むことができる。
【００３４】
方法は、結腸の少なくとも一部の第１及び第２の３Ｄ画像を相関させる方法であってもよく、更に、少なくとも１つの隆起構造上のポイントの最も離れた対を表わす第１及び第２のデータを識別することを含むことができる。
【００３５】
方法は、前記第１及び第２のデータの形成の間の前記オブジェクトの制限された動きを補償するステップを更に含むことができる。
【００３６】
補償ステップは、複数の前記識別可能な第１のロケーションに対応する前記第３及び／又は第４のデータを、前記第３及び／又は第４のデータによって表わされる複数の前記第１のロケーションを表わすデータの平均位置値が実質的に等しくなるように調整することを含むことができる。
【００３７】
前記第５のデータを提供するステップは、各々の前記第２のロケーションから少なくとも１つの前記識別可能な第１のロケーションまでの、前記内部壁に沿った個々の距離を決定することを含むことができる。
【００３８】
前記第６のデータを提供するステップは、少なくとも１つの前記第３のロケーションから個々の予め決められた距離内にある個々の第４のロケーションを識別することを含むことができる。
【００３９】
前記第１及び第２のデータを比較することによって、これは、不規則性の偽陽性検出のような誤った結果がより迅速に検出されることを可能にするという利点を提供し、これは、第１及び第２の３Ｄ画像のより迅速な相関付けを可能にする。
【００４０】
本発明の好適な実施例は、添付の図面を参照して、いかなる制限的な意図もなく、例示の目的でのみ記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図２を参照して、患者４の結腸の３Ｄイメージングモデルを形成するためのコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャナ装置２は、支持部１０の周囲の一般に環状の構造内に対で配置されるＸ線源６及び検出器８のアレイを有する。装置は、図２において側部から図示されており、その結果、１つのＸ線源／検出器の対のみが見られることができる。
【００４２】
結腸を空にし、結腸を空気でふくらますための当業者に良く知られている方法によって事前に処置されている患者４が、プラットホーム１２上に支持されている。かかるプラットホーム１２は、コンピュータ１６の一部を形成する制御ユニット１４の制御下において適切な手段（図示せず）によって、図２の矢印Ａの方向に移動されることができる。制御ユニット１４は更に、患者の身体の薄いセクションの画像データを得るために、Ｘ線源６及び検出器８の動作を制御し、支持体１０に対する患者４の動きは、この例では腹部である検査されるべき患者の身体の一部の画像の連続を構築するために、制御ユニット１４によって同期される。
【００４３】
検出器８から得られる画像データは、コンピュータ１６内のプロセッサ２０に入力ライン１８を介して入力され、プロセッサは、患者の腹臥位及び仰臥位の双方について、入力ライン１８に沿って入力されるデータ画像スライスから、患者の結腸の３Ｄモデルを構築する。プロセッサ２０は更に、出力ライン２２に沿って適切なモニタ２４に３Ｄ画像を出力する。
【００４４】
腹臥位及び仰臥位において取得される患者の結腸の３次元画像の表現Ｓ１、Ｓ２を示す図３を参照して、イメージング装置２は、結腸ヒモ２６、すなわち結腸の長さ全体を走る３つの縦走筋、に沿って走るポイントに対応する画像データを取得する。図４を特に参照して、各々のスキャンについて結腸ヒモ２６上の基準ポイントを決定するためのアルゴリズムの処理が記述されている。プロセッサは、ステップＳ２０において、画像データを受け取り、ステップＳ２２において、結腸の空気で満たされた領域に対応するボクセルを決定する。これは、空気が組織よりもＣＴ装置によって検出するのが容易だからである。ステップＳ２４において、結腸壁に対応する画像データが、結腸内の空気を表わすボクセルに隣接するボクセルを決定することによって決定される。
【００４５】
結腸ヒダを表わす画像データが、ステップＳ２６において、２ｍｍのスケールで結腸壁ボクセルの形状インデックスを計算することによって決定される。ステップＳ２８において、選択されたボクセルの形状インデックスが、隆起構造上のボクセルの選択に対応する０．１７乃至０．３３の間にあるかどうか決定される。検出された形状インデックスが、０．１７乃至０．３３のレンジを超える場合、選択されたボクセルは、ステップＳ３０において否認される。ボクセルが、所望のレンジ内にある場合、ステップＳ３２において、選択されたボクセル内の接続される成分が、複数のオブジェクトを提供するために決定される。
【００４６】
ステップＳ３４において、各々のオブジェクトが、１００未満のボクセルを有するかどうか決定され、ステップＳ３６において、１００未満のボクセルを有するオブジェクトが否認される。１００又はそれ以上のボクセルを有する残りのオブジェクトは、結腸ヒダのスキャンされた画像データを表し、その輪郭は一般に三角形である。ステップＳ３８において、各々のヒダについて、最も離れた２つのポイントが選択され、これらのポイントは、ヒダの端部である。端部は、結腸の一般に長手方向に走る３本の筋肉である結腸ヒモ上に位置し、その結果、ステップＳ３８において選択されたポイントは、結腸ヒモ上のポイントである。プロセスは、ステップＳ４０において終了する。
【００４７】
図５を参照して、第１のスキャンＳ１内の基準ポイントは、図示されるアルゴリズムによって第２のスキャンＳ２内の対応する基準ポイントとマッチングされる。特に、ステップＳ５０において、デカルト系のＸ、Ｙ及びＺ座標が、図４のアルゴリズムにおいて検出された基準ポイントの各々について計算される。スキャナ内の患者の制限された動きを補償するために、基準ポイントのＸ座標は、ステップＳ５２において、第１のスキャンＳ１内の基準ポイントのＸ座標の平均値が第２のスキャンＳ２内の基準ポイントのＸ座標の平均値と等しくなるように調整される。ステップＳ５２において実行される処理に対応する処理が、ステップＳ５４及びＳ５６においてＹ及びＺ座標に関してそれぞれ実行される。
【００４８】
第１のスキャンＳ１内の基準ポイントの各々について、他方のスキャンＳ２内の最も近い基準ポイントが、ステップＳ５８において位置を特定され、ステップＳ６０において、各々の基準ポイントについて、１又は２以上の最も近い基準ポイントがあるかどうか決定される。ステップＳ６０において、第１のスキャン内のポイントが、第２のスキャン内の２以上のポイントに対応すると決定される場合、第１のスキャン内のポイントから最も離れた第２のスキャン内のポイントが、ステップＳ６２において否認され、ステップＳ６０が、次の基準ポイントについて繰り返される。このようにして基準ポイントの１又はそれ以上を捨てることによって、これは、結腸ヒダの形状の変化又は平坦化を補償するという利点を提供する。しかしながら、第１のスキャン内の基準ポイントが、第２のスキャン内のただ１つの基準ポイントに対応する場合、ステップＳ６４において、当該基準ポイントが選択され、ステップＳ６６において、プロセスが終了する。このようにして、第１のスキャンされた画像Ｓ１内の任意の所与のポイントＭについて、結腸ヒモ２６上の最も近い基準ポイントＭＡ、ＭＢ、ＭＣが、図５のアルゴリズムによって決定される。
【００４９】
第２のスキャンＳ２上の、ＭＡ、ＭＢ及びＭＣに対応するポイントＭＡ'、ＭＢ'、ＭＣ'（図３）が決定され、これらのポイントは、曲線３２上にある。より詳しく図６に示されるように及び図３に示されるように、第１のスキャン内の結腸壁上の任意のポイントＭについて、図４及び図５のアルゴリズムによって検出された３つの最も近い基準ポイントが、ステップＳ７０において決定され、これらのポイントは、図３に示されるようなＭＡ、ＭＢ及びＭＣである。ステップＳ７２において、ポイントＭからＭＡ、ＭＢ及びＭＣまでの結腸表面に沿った距離が、距離ｄａ、ｄｂ及びｄｃとしてそれぞれ決定される。
【００５０】
第１のスキャン内のポイントＭＡ、ＭＢ、ＭＣにそれぞれ対応する第２のスキャン内の基準ポイントＭＡ'、ＭＢ'、ＭＣ'が、ステップＳ７４において決定される。ステップＳ７６において、結腸ヒダの形状の小さな変化を考慮に入れるために、ポイントＭＡ'、ＭＢ'、ＭＣ'の各々について、ｄａ＋０．１ｄａ、ｄｂ＋０．１ｄｂ及びｄｃ＋０．１ｄｃの結腸壁に沿った距離における、結腸壁上のポイントを含む各ポイントの周囲のパッチが、それぞれ規定される。最後に、ステップＳ７８において、ポイントＭは、ステップＳ７６において規定された３つのパッチの交差部分によって規定される領域内のポイントのいずれかとマッチングされ、プロセスは、Ｓ８０において終了する。
【００５１】
腹臥位におけるスキャンの結果は、３本の縦走筋を基準とするポイントをマッチングさせることによって、仰臥位のスキャンの結果に対して確認されることができる。例えば、これはディスプレイ２４上の２つの別の画像を観察する放射線技師によって達成されることができ、又はプロセッサ２０によって自動的に実行されることができる。結果が互いにマッチングするとき、それらの結果には、イメージング装置２が誤った検出を行った蓋然性が低いことを示すために高い重みづけスコアが与えられ、結果がマッチングしない場合、それらの結果は、低い重みづけスコアを受ける。これらのスコアは、結果が実際の病変に対応するか又は例えば結腸内の便の存在によって引き起こされる偽陽性に対応するかを決めるために、他の尺度と組み合わせられることができる。
【００５２】
更に、装置２は、結腸のフライスルービジュアライゼーションを生成することができ、モニタ２４上に表示される画像の一方又は両方は、各々のスキャンＳ１、Ｓ２内の２本の基準筋肉２６上のポイントが、モニタ２４上の可視化ウィンドウに関して同じ位置を占めるように、その中心軸に関して回転されることができる。これは、プロセッサ２０によって又はモニタ２４に関連付けられた付加のプロセッサ（図示せず）によって達成されることができる。これにより、結腸のヒダは、可視化ウィンドウ内で同じ方向を有するようにされ、その結果、一層規則的なパターンを生じさせ、従って、いかなる病変も、この規則的なパターン内の欠陥として現れ、一層容易に検出されることができる。
【００５３】
当業者であれば、上述の実施例が、いかなる制限的な意図もなく、例証として記述されているにすぎず、さまざまな変更及び変形が、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく可能であることが分かるであろう。例えば、第１及び第２の向きにおける結腸の３Ｄ画像を相関させることと同様に、本発明は、病変の進行を監視するためにある期間にわたる同じ方向の３Ｄ画像を相関させるために使用されることができ、又はテストオブジェクトの３Ｄ画像を、標準の又は通常のオブジェクトの３Ｄ画像と相関させるために使用されることができる。更に、本発明は、気管、肺、食道又は動脈のような他のいかなる管状の生理学的構造の３Ｄ画像を相関させるためにも使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】腹臥及び仰臥の向きにおける結腸を表わす管状オブジェクトのスキャンされた画像の位置合わせのための既存のプロセスの概略図。
【図２】本発明を具体化するコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）結腸イメージング装置の概略図。
【図３】本発明の動作原理を説明するスキャンされた画像の図１に対応する概略図。
【図４】結腸の内部表面上の基準ポイントを選択するためのアルゴリズムの図２の装置による実行を示すフロー図。
【図５】結腸の第１のスキャンの基準ポイントを、第２のスキャンの基準ポイントとマッチングさせるためのアルゴリズムの図２の装置による実行を示すフロー図。
【図６】結腸の第１のスキャン内の任意のポイントを、第２のスキャン内の対応するポイントとマッチングさせるためのアルゴリズムの図２の装置による実行を示すフロー図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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