(57)【要約】  本発明は、画像を処理するための方法に関し、この方法は、前記画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てるステップ、前記位置決め誤差の前記値を映像化するステップ、前記値の対話形式の調節を可能にするステップ、及び前記細部の位置に対して前記位置決め誤差の値を記憶するステップを有する。この方法のステップ１ａにおいて、画像１、２つの細部２ａ及び２ｂが識別されている。これら細部は大腿骨３の外面と重なるように位置決めされる。これにより各細部は、例えば適当な楕円４ａ及び４ｂを用いて、ユーザに視覚化される位置決め誤差の値を割り当てられる。位置決め誤差の夫々の値は、適切な入力手段を使用してユーザにより手動で採用される。代わりに、この位置決め誤差の値が画像品質を示すパラメタに基づいて細部に割り当てられることも可能である。さらに代わりには、画像内にある全ピクセルが位置決め誤差の初期デフォルト値を割り当てられることが可能であり、これは画像１が取得したイメージングモダリティに対応している。ユーザは位置決め誤差の値を対話形式で調節する手段を備えている。この目的のために、例えばユーザはカーソル８を用いて前記楕円の夫々の境界をドラッグし、これにより位置決め誤差の対応する値を変更する。この位置決め誤差の値は、画像内にある細部の座標と一緒に記憶される。これにより、前記位置決め誤差にリンクした細部の何れかに関する計測が実行される場合、この計測結果は、位置決め誤差の値から得られた不確定性の値を備える。これはウィンドウ９に概略的に説明され、画像細部２ａと２ｂとの間の距離の測定結果をフィードバックする。ユーザは、細部２ａ及び２ｂに対する、これらを拡大した位置決め誤差のエリア４ａ、４ｂを再規定することにより、位置決め誤差の割り当てられた値を調節してもよい。ウィンドウ９ｂに示される計測の不確定性の対応する読み取り値がそれに応じて変化する。
2008500866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を処理する方法であり、
−前記画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てるステップ、
−前記位置決め誤差の前記値を映像化するステップ、
−前記値の対話形式の調節を可能にするステップ、及び
−前記画像内にある前記細部の位置に対して前記位置決め誤差の前記値を記憶するステップ
を有する画像を処理する方法。
【請求項２】
−他の細部に位置決め誤差の他の値を対話形式で割り当てるステップ、及び
前記他の細部の位置に対して前記他の値を記憶するステップ
をさらに有する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
−画像品質を示すパラメタを設定するステップ、及び
−前記パラメタに基づいて前記位置決め誤差の前記値を自動的に割り当てるステップ
をさらに有する方法。
【請求項４】
前記画像内にある前記細部は、画像処理ツール内に規定されている図形テンプレートで重畳される請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記画像処理ツールに対し、幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロが選択される請求項４に記載の方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の方法において、
−前記位置決め誤差の値にリンクした少なくとも１つの細部に関する画像において計測を実行するステップ、及び
−前記値に基づいて前記計測の精度を計算するステップ
をさらに有する方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法のステップをプロセッサに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項８】
−画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てる計算手段、及び
−前記位置決め誤差の値を映像化する映像化手段、
を有する画像処理を行う装置において、前記装置はさらにユーザによる前記値の調節を可能にする対話手段を有し、前記計算手段はさらに前記細部の位置に対して前記位置決め誤差の値を記憶する装置。
【請求項９】
前記対話手段はさらに、他の細部に位置決め誤差の他の値を割り当てることを可能にして、前記計算手段はさらに前記他の細部の位置に対して前記他の値を記憶する請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
画像品質を示すパラメタを設定する請求項８又は９に記載の装置において、前記計算手段はさらに前記パラメタに基づいて自動的に位置決め誤差の値を割り当てる装置。
【請求項１１】
前記装置はさらに、少なくとも１つの細部の図形テンプレートを用いて前記画像に重畳し、前記図形テンプレートは画像処理ツール内に規定されている請求項８、９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記画像処理ツールは、幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロ内に規定されている請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記装置はさらに、少なくと１つの細部に対する計測を可能にして、前記計算手段は、前記細部に割り当てられた位置決め誤差の値に基づいて前記計測の精度を計算する請求項８乃至１２の何れか一項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３の何れか一項に記載の装置及びディスプレイ手段を有するイメージングシステム。
【請求項１５】
前記画像処理装置にリンクしたデータ取得システムをさらに有する請求項１４に記載のイメージングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像を処理するための方法に関し、
−前記画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てるステップ、及び
−前記位置決め誤差の前記値を映像化するステップ、
を有する方法に関する。
【０００２】
本発明はさらにコンピュータプログラムにも関する。
【０００３】
本発明はさらに画像処理をするための装置にも関し、この装置は、
−前記画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てる計算手段、及び
−前記位置決め誤差の前記値を映像化する映像化手段
を有する。
【０００４】
本発明はさらにイメージングシステムにも関する。
【背景技術】
【０００５】
冒頭の段落に述べたような方法の実施例は、K. Rohr他による「Incorporation of Landmark Error Ellipsoids for Image Registration Based on Approximating Thin-plate Splines」Proc. Computer Assigned Radiology and Surgery(CAR’97), Berlin, Germany, June 25-28, 1997から既知である。この既知の方法は、三次元のトモグラフィック画像の伸縮性の位置合わせ(elastic registration)を可能にして、この位置合わせは、三次元の誤差楕円体型の異方性ランドマークの位置測定誤差を考慮している１組の対応する解剖学的ランドマークに基づいている。例えば、適当な細部を含む人間の脳の二次元スライスは、磁気共鳴装置を使用して取得した容量データに基づいて生成される。この既知の方法はさらに、前記画像内にある適当な細部に位置決め誤差の夫々の値を割り当てる。既知の方法のこの特徴は、薄板スプラインの近似を使用して、それ自体は知られている医療画像の非単純適合(non-rigid matching)方法に基づいている。前記画像内にある細部に位置決め誤差の値を割り当てるために、前記既知の方法は、ランドマークにおける三次元の共分散行列を画像データから直接推定する。対応する誤差楕円体は、画像内において映像化され、考慮中の細部において局所的な強度変化を特徴付け、これにより、これら細部の夫々の位置決め誤差に対し対応する値を生じさせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既知の方法の欠点は、前記細部の位置決めの推定される精度は、画像の位置合わせだけを目的として用いられ、他の画像処理ステップ中には考慮されないことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は画像処理を行う方法を提供することであり、これにより、他の画像処理ステップの精度の判断が可能になる。
【０００８】
この目的のために、本発明による方法はさらに、
−前記値の対話形式の調節を可能にするステップ、及び
−前記画像内にある細部の位置に対して位置決め誤差の値を記憶するステップ
を有する。
【０００９】
本発明の技術手法によれば、ユーザは、考慮中の細部に割り当てられた位置決め誤差の値を対話方式で、従って必要であればユーザの専門知識を取り入れて調節することを可能にする。この値の初期割り当てが手動又は自動的に実行されてもよい。前記（調節した）値は、細部の位置に対して記憶され、他の画像処理ステップ中に使用される。本発明の技術手法に従って、他の画像処理ステップの信頼性は向上する。一般的に、位置決め誤差の値は、イメージングモダリティに割り当てられるデフォルト値に等しくすることが可能である。この場合、画像内にある全ての細部はこのデフォルト値を割り当てられ、この値は画像内にある全ての細部の全ての位置に対して記憶されている。ユーザは次いで、このデフォルト値を変更する。この場合、この値はユーザにより与えられる値で上書きされる。
【００１０】
本発明の技術手法は特に、生の画像データ、特に医療が起源である生の画像データに基づいて実行される計測及び計算は、画像内にある細部の夫々の位置決め精度を完全に無視しているという洞察に基づいている。「細部」という用語はここでは、撮像されるオブジェクトの構造を示すピクセル又はボクセルを指し、人体構造内に構造を有する適当な実施例を指していることに注意されるべきである。代わりに及び／又は加えて、「細部」という用語は、画像内にある他のオブジェクト例えば医療器具等を指してもよい。他の画像処理ステップの精度を決めるために、画像内にある細部の位置決め精度の知識が必要とされる。一般的に、この精度は、例えばある点の周りにおける正規分布のような確率分布である。代わりに、前記精度は、例えば回転に依存するような異方性でもよい。パラメタ化され得る分布は、簡単なやり方で相互に作用される。例えば正規分布はシグマを用いて通常はパラメタ化され、これは２Ｄポイントが考慮中の細部である場合、円で映像化されることができる。この円の半径はシグマに等しい。３Ｄポイントの場合、シグマを示すために球体が用いられる。他の実施例は、独立したｘ及びｙ成分を持つ２Ｄポイントを含み、映像は矩形となる。ここで、矩形の幅はｘ成分のシグマを示し、矩形の高さはｙ成分のシグマを示す。分布の映像は図形オブジェクトに制限されず、出力装置上のテキスト及び／又は数字が分布の描写を完全に行うことができ、例えばテキスト“3.05±0.45mm”は、2.60mmから3.50mmに及ぶ一様な分布を示す。細部の位置決め誤差の値を調節するために、ユーザは、映像が図形である場合、適当な図形手段を使用する。そうでなければ、ユーザは考慮中の細部の位置決め誤差の値を入力するための適切な入力手段を用いる。
【００１１】
本発明による方法の実施例において、前記方法はさらに、
−位置決め誤差の他の値を他の細部に対話形式で割り当てるステップ、及び
−前記他の細部の位置に対して前記他の値を記憶するステップ
を有する。
【００１２】
この技術手法は、位置決め誤差の値が、画像において識別可能な各々関連する細部に割り当てられない状況に対し特に有利である。これにより、ユーザは位置決め誤差の値を新しく選択した細部に採用し、これにより、位置決め誤差の絶対値が隣接する細部からコピーされる、すなわちそれはユーザの専門知識に基づいている。本発明の技術手法によれば、画像内にある関連する他の細部の夫々の位置決め誤差の値を規定することを可能にするだけでなく、位置決め誤差の対応する値が考慮中の他の細部の夫々の位置に対して記憶されるので、他の画像処理ステップ中にこれら値を使用することも可能にする。
【００１３】
本発明による方法の他の実施例において、前記方法は、
−画像品質を示すパラメタを設定するステップ、及び
−前記パラメタに基づいて前記位置決め誤差の値を自動的に割り当てるステップ
をさらに有する。
【００１４】
細部の位置決め誤差の初期値を自動化したやり方で計算することが有利なことが分かる。それ自体は知られている適切な画像処理を行うアルゴリズム、例えばエッジ検出アルゴリズムは、画像内のぼやけたエッジと画像内のシャープなエッジとを区別する適切なパラメタを自動的に割り当て、このパラメタは位置決め誤差の対応する値を自動的に計算するのに用いられている。ユーザはこの計算された値を引き続き編集してもよく、画像分析の信頼性をさらに向上させる。
【００１５】
本発明による方法のさらに他の実施例において、前記細部を位置決めするために、前記画像は細部の図形テンプレートで重畳される。前記図形テンプレートは画像処理ツール内に規定されている。
【００１６】
この技術手法は、細部を有する画像が複雑な他の処理にかけられる場合に特に有利である。上記他の処理は例えば、関心のある細部の描写を含んでいる。上記描写は、画像内にある構造物の描写、例えば適当な解剖学的部位の描写も含む。代わりには、前記描写は、手術用器具、カテーテル等のような画像内にある識別可能な他のオブジェクトの描写も含む。
【００１７】
本発明の方法の現在の実施例によれば、描写されるべき細部は適当な図形テンプレートで自動的に重畳され、これによりそれ自体は知られる適切な画像適合技術を用いて、テンプレートと細部との間の幾何学的適合が実行される。幾何学テンプレートは適当な画像処理ツール内に規定されているので、前記細部に割り当てられた位置決め誤差の値は、画像内における夫々の位置及び画像内における位置決め誤差の値を各々持つ複数のピクセル又はボクセルに基づいてエリアを描写するステップ中に自動的に考慮される。従って、描写されたエリア又は容積は適当なエラー伝搬アルゴリズムを使用して、その位置決め誤差により特徴付けられる。これにより、他の画像処理ステップの信頼性が向上する。
【００１８】
代わりに、画像内に規定される細部に対する計測を含む画像処理ステップに対し、前記細部にリンクした適当なランドマークは、より複雑な計測のための入力として使用されることができる。複雑な計測は、他の計測に加えて作られる計測である。例えば２本の線分間の角度は、ある線分とある線分とこれら線分間の角度とから築かれる。線分は、開始及び終了のランドマークにより設定される。複雑な計測を誤差を持つランドマークと組み合わせることは、精度を考慮する複雑な計測を生じさせる。例えば２つのランドマークは、その開始と終了とにより線分を決めることができる。このランドマークが位置誤差分布として楕円形を持ち、前記線分の角度に関心がある場合、結果生じる線分は、角度の誤差も付加した線分である。これら線分のうち不確定な角度を持つ２つの線分は、それら線分間にある角度を持ち、この新しい角度計測は、組み合わされた２つの線分の誤差により決められる新しい誤差を持つ。この場合、細部の位置決めに関する初期誤差が考慮され、その計測結果への伝搬がそれに応じて考慮される。
【００１９】
本発明によるさらに他の実施例において、図形テンプレートは幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロ内に規定されている。
【００２０】
この技術手法は、図形リレーショナルアプリケーションのマクロが上記やり方で複数のオブジェクトを相互に関係付けるように構成されるので、１つのオブジェクトが再位置決めされる場合、それに関連する他のオブジェクトもそれに応じて再位置決めされることが利点である。これは、全自動の画像処理を提供することになるだけでなく、高い信頼性のある描写、計測及び画像処理も供給することになり、これにより画像内にある関連する細部の位置決めの精度が考慮される。
【００２１】
幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロを使用する画像処理の実施例は、本出願人に付与されている国際出願公開番号WO/0063844号から既知である。この幾何学アプリケーションのフレームワークマクロは、画像内に規定される様々な幾何学テンプレートの詳細な描写を提供する、特に画像の幾何学的形状内において前記テンプレートを構造的に相互に関係付け、これによりテンプレート間のある既定の幾何学的一貫性が維持されるように、様々な幾何学テンプレートの構造的処理を提供する。幾何学アプリケーションのフレームワークマクロはさらに、解剖学的構造が適切なランドマークを備えている場合、前記構造の幾何学的特徴の分析及び／又は計測を可能にする。円、線分、球形等のような既定の幾何学テンプレート間における多様な起こり得る幾何学的関係が可能であり、幾何学アプリケーションのフレームワークマクロ内に規定されている。この幾何学テンプレートは、ランドマーク又は幾何学テンプレートに関連するランドマークの組を使用して、幾何学アプリケーションのフレームワークマクロにより動作可能である。
【００２２】
本発明によるコンピュータプログラムは、上述したような方法のステップをプロセッサに実行させる。
【００２３】
本発明による装置はさらに、ユーザによる前記値の調節を可能にする対話手段を有し、前記計算手段はさらに前記細部の位置に対して位置決め誤差の値を記憶する。
【００２４】
前記対話手段を提供することにより、ユーザは、前記画像内において識別される関連する細部を、この細部の位置決めの適切な精度で編集及び／又は追加することを可能にする。これによりこの精度はさらに他の画像処理ステップ中に考慮される。好ましくは、この精度は、適当な図形手段を使用して、例えば位置決めの不確定性に対応する幾何学形状を描く及び／又は代わりに位置決め誤差の値をユーザにフィードバックする対話形式のテキストボックスをリンクすることにより映像化される。本発明による装置のさらに有利な実施例は請求項９から１３を参照して述べられる。
【００２５】
本発明によるイメージングシステムは、ディスプレイ手段及び前述したような装置を有する。有利なことに、本発明によるイメージングシステムはさらに、前記画像処理装置に接続可能であるデータ取得ユニットを有する。このようにして、データ取得及び処理システムの動作の容易さが提供され、これによりユーザは必要な画像処理ステップを高い信頼性で実行することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のこれら及び他の態様は、図を参照してさらに詳細に説明される。
【００２７】
図１は、本発明による方法の実施例を概略的に示し、これにより位置決め誤差の識別を供給する画像細部に対して計測が実行される。しかしながら、本実施例において、画像１は診断用医療画像を有しているが、他の画像も同様に考えられる。本発明による方法は、２つの連続するステップ１ａ及び１ｂを用いて説明される。ステップ１ａにおいて、画像１は人体構造のエリアを有し、ここに２つの細部２ａ及び２ｂが識別されている。これら細部は大腿骨３の外面と重なるように位置決めされる。これら細部２ａ、２ｂは例えばエッジ検出アルゴリズムを用いて手動又は自動的に位置決めされてもよい。大腿骨３の画像がエッジ５を有するという事実により、これら細部が画像内に散布される(seeded)方法に関係なく、細部２ａ、２ｂの位置決めに不確定性が存在する。本発明の方法によれば、各細部は、例えば適当な楕円４ａ及び４ｂを用いて、ユーザに視覚化される位置決め誤差の値を割り当てられる。位置決め誤差の夫々の値は、適切な入力手段を使用してユーザにより手動で採用される。代わりに、この位置決め誤差の値が画像品質を示すパラメタに基づいて細部に割り当てられることも可能である。例えば、エッジ検出アルゴリズムは、大腿骨のエッジに沿った傾斜を測定するために適切に構成され、位置決め誤差の値はこの傾斜から得られる。さらに代わりには、画像内にある全ピクセルが位置決め誤差の初期デフォルト値を割り当てられることが可能であり、これは画像１が取得したイメージングモダリティ(imaging modality)に対応している。本発明の方法によれば、ユーザは位置決め誤差の値を対話形式で調節する手段を備えている。この目的のために、例えばユーザはカーソル８を用いて前記楕円の夫々の境界をドラッグし、これにより位置決め誤差の対応する値を変更する。そうでなければ、ユーザはキーボードのような適切な入力手段を用いて、位置決め誤差の絶対値を直接入力してもよい。この位置決め誤差の値は、画像内にある細部の座標と一緒に記憶される。これにより、前記位置決め誤差にリンクした細部の何れかに関する計測が実行される場合、この計測結果は、位置決め誤差の値から得られた不確定性の値を備える。これはウィンドウ９に概略的に説明され、画像細部２ａと２ｂとの間の距離の測定結果をフィードバックする。
【００２８】
本発明の方法によれば、ユーザの専門知識がそうすることを要求する場合、ユーザは位置決め誤差の前記割り当てられた値を調節してもよい。これはステップ１ｂに概略的に説明されている。ここで、ユーザは、細部２ａ及び２ｂに対する位置決め誤差のエリアを再規定し、これらを４ａ’及び４ｂ’に拡大する。ウィンドウ９ｂに示される計測の不確定性の対応する読み取り値がそれに応じて変化する。
【００２９】
本発明による方法は、位置決めの不確定性をエラー伝搬計算に組み込むための手段を提供するので有利である。これは、例えば放射線療法の治療プランを作成することを目的として、関心領域又は容積が描写される場合に特に適当である。図１に示される実施例を用いると、大腿骨の一部に対応する容積が照射されると仮定する。この場合、ユーザは関心容積を手動で描写してもよいし又はピクセル又はボクセル値に基づいて自動的に描写されてもよい。両方の場合において、本発明の方法に従い、結果生じる容積は、関心容積を構成する細部の位置決め誤差に基づいて計算された描写誤差に関する情報を追加される。好ましくは、描写された関心容積は、最大偏差を補うマージンだけ拡張され、これにより起こり得る画像処理の不確定性を正確に補う前記放射線療法のプランが実行されることを保証する。
【００３０】
図２は、本発明による方法の他の実施例を概略的に示し、これにより位置決め誤差の識別を提供する画像細部に対して画像処理が実行される。画像１０は人間の骨の一部を示す診断用Ｘ線画像を有する。この画像は外科、特に整形外科の診療を計画するために使用される。この目的のために、この画像は大腿骨の頭部の第１の中心線１２と、この大腿骨の頭部の第２の中心線１４との間の交点を決めるのに有用である。画像１０は自動的に描写される細部１２ａ及び１２ｂを具備し、それらが第１の中心線１２を規定することが可能である。細部１２ａ及び１２ｂは夫々の映像化された位置決め誤差１２ｃ、１２ｄを具備する。ユーザは他の細部１４ａ、１４ｂを識別すると共に、対応する位置決め誤差１４ｂ、１４ｃを夫々識別することにより第２の中心線１４を規定する。線分１２、１４の交点はポイント１６により説明され、これは適当な楕円により与えられる位置決め誤差表示１６ａを具備する。この位置決め誤差標識１６ａの値及び形状は、これら細部の４つの夫々の位置決め誤差の絶対値及びそれらの分布に依存している。通常、同じ画像に対し分布は、一様な分布、すなわち正規分布のように同じである。同じ型の分布に対し、前記表示１６ａは通常、前記細部の位置決め誤差の表示と同じ形状を持つ。代わりに、画像１０の異なる部分が異なる分布を（自動的に又は手動で）割り当てられることも可能であり、これは画像の異なる部分が異なる自由度を持つ状況を可能にする。この場合、表示１６ａは不規則な形状でもよく、それは異なる分布の畳み込み(convolution)により決められる。
【００３１】
図３は、本発明による方法の実施例を概略的に示し、これにより細部は図形テンプレートにより重畳される。本実施例において、図形テンプレートが幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロ内に配される計測ツールを有していたとしても、他の適切な図形テンプレートは可能である。本実施例では、人間の大腿骨の自動的な直径計測が示されている。実線３２、３４は、幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロ内にある図形テンプレートを示し、線分３２は大腿骨の軸をモデリングし、第２の垂線３４は直径の計測３５の方向をモデリングしている。この幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロの構造それ自体は、国際特許出願公開番号WO/0063844号から知られている。垂線３４は２つの図形テンプレート、すなわち関連する距離計測値を持つ２つのポイントオブジェクト３３ａ、３３ｂを含むように配され、これら全ては幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロ内に規定されている。本実施例において、開いている外形(contour)３１は、ポイント３３ａ、３３ｂと関連している。これら外形は、適切な画像分割技術を用いて大腿骨のエッジに沿って自動的に外形自身を位置決めする。線分３４、線分３２及び外形３１の間の関係を特に規定することにより、２つのポイントオブジェクト３３ａ、３３ｂの位置は垂線３４と各図形オブジェクト３１との交点に自動的に適合する。本実施例は、これらポイント３３ａ、３３ｂ間の距離を規定する。これらポイント３３ａ、３３ｂは対応する位置決め誤差表示３３ａ’、３３ｂ’を備える。これら値はウィンドウ３７ａにおける対話形式のテキストエディタを用いて、ユーザにより入力されてもよい。ここで第１の方向における位置決め誤差が第２の方向における位置決め誤差とは等しくないと判断されるので、本実施例は位置決め誤差を映像化している矩形を示す。そこでの距離及び不確定性の対応する値がウィンドウ３６に示されている。ポイント３３ａ、３３ｂの位置及び／又は決め誤差の絶対値が変更される場合、ウィンドウ３６における読み取り値は、幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロの機能と本発明の方法との有利な組み合わせにより、自動的に更新される。さらに、距離３６の読み取り値は、線分３１、３２、３４の何れかの位置が変更される場合に自動的に更新され、新しいポイント３３ａと３３ｂとの間の経路３５に対する異なる長さの読み取り値となる。これにより、ユーザが垂線３４を持ち上げ、その垂線を大腿骨の軸に沿って移動させる場合、直径計測３５は、この垂線３４の新しい場所での現在の大腿骨の直径に依存して適合する。この技術手法によれば、画像処理手段を動作させる汎用性及び容易さが提供され、これにより幾何学リレーショナルアプリケーションのフレームワークマクロにある図形オブジェクト間における結合により、これらオブジェクトの如何なる再位置決めも自動的に、対応する精度値を付加した、関心のあるオブジェクトの計測３５の更新となる。
【００３２】
図４は本発明による装置の実施例を概略的に示す。画像処理装置４０は、画像データを何らかの適切な形式で入力するための入力部４２を有する。例えば、この装置４０は画像データの取得を含んでもよい。この場合、画像データはアナログ形式で取得され、適切なＡ／Ｄ変換器を用いて、その後の処理のためのデジタル形式に変換されてもよい。この画像データは、例えばデジタル形式で直接取得することにより、又は他のコンピュータ／医療器具により取得した後、コンピュータネットワークを介してデジタル形式で入力されてもよい。この画像処理装置のコア部分は、入力手段４２から画像データを読み込み、これらデータをその後の処理に利用可能させるプロセッサ４４により形成される。適切なプロセッサ４４の実施例は、従来のマイクロプロセッサ又は信号プロセッサ、（通例はハードディスクに配置される）バックグラウンド記憶装置４８及び（通例はＲＡＭに配置される）作業メモリ４６である。バックグラウンド記憶装置４８は、処理を行っていない場合、画像データ（又はその一部）を記憶するのに使用され、（プロセッサによる実施がされていない場合）図形テンプレート及び適切な形状モデルの動作を記憶するのに使用されることができる。メインメモリ４６は通例、処理されている画像データ（の一部）、画像データのこれら部分を処理するのに使用されるモデル及び幾何学テンプレートの命令を保持する。本発明による装置４０は、位置決め誤差の値を画像内にある細部に割り当てる計算手段４５を有する。この計算手段は、例えば全体として画像に応用可能であるデフォルト値に基づいて、自動的に前記位置決め誤差の値を割り当てる、又はこの位置決め誤差の値が導き出されるパラメタを計算する。この装置はさらに、位置決め誤差の値を映像化する映像化手段４７を有する。例えば、この映像化手段４７は、ユーザが細部を選択したとき、夫々の位置決め誤差のテキストのフィードバックを連続して又は要求に応じて提供する。好ましくは、映像化手段は、適切な幾何学形状を用いて画像内において位置決め誤差を図形で映像化する。装置４０はさらに、ユーザによる位置決め誤差の値の調節を可能にする対話手段４７ａを有する。この対話手段４７ａの様々な実施例が考察される。例えば、ユーザにより提供されるファイルからデフォルト値を読み取るファイルリーダ、ユーザが位置決め誤差の夫々の表示を描くことを可能にするグラフィックユーザーインタフェース、テキストエディタ、対話ウィンドウ等である。好ましくは計算手段４５、映像化手段４７及び対話手段４７ａは、好ましくはメモリ４８に記憶されるコンピュータプログラム４３により動作可能である。出力部４９は、計測結果、関心エリア又は容積の描写等のような適切なデータ処理の結果を出力するのに使用される。例えば、プロセッサ４４が記憶装置４８から取得される分割プログラムを読み込んだ場合、このとき、出力部は関心容積を構成する細部の位置決め誤差に基づいて計算される位置決めマージンを備える関心容積を備える分割された構造でもよい。
【００３３】
図５は本発明によるイメージングシステムの実施例を概略的に示す。本発明によるイメージングシステム５０は、画像データ５９に基づいて画像処理を行う前記装置４０を有する。この装置４０の出力は好ましくは、画像内にある細部の位置に対して記憶される位置決め誤差の値を具備する少なくとも１つの細部を持つ画像を有する。この装置４０の出力は、ビューワ５１の他の入力手段５５に利用可能となる。好ましくは、この他の入力手段５５は、その位置決め誤差５３ａに関連する適切な細部５３ｂを有する画像５３が映像化されるように、ユーザインタフェース５４を制御するプログラム５６を用いて適切なインタフェースを動作させる他の適切な処理手段を有する。好ましくは、ユーザの便宜のために、ビューワ５１は高解像度のディスプレイ手段５２を備え、ユーザインタフェースは、適当な対話手段５７、例えばマウス、キーボード又は他の何らかの適切なユーザ入力装置を用いて操作可能である。好ましくは、画像分析システム５０はさらにデータ取得ユニット６１も有する。しかしながら、本実施例ではＸ線装置が示されているが、ＣＴ、磁気共鳴装置又は超音波装置のような他のデータ取得モダリティも同様に考えられる。装置６１は、この装置６１の取得容積Ｖ内に位置決めされるオブジェクト、例えば患者から画像データを取得する。この目的のために、Ｘ線のビーム（図示せず）がＸ線源６３から放射される。伝播する放射線（図示せず）は、適当な検出器６５により記録される。斜めのイメージングを可能にするために、Ｘ線源６３及びＸ線検出器６５は、スタンド６７に回転可能な状態で接続されているガントリ６４に搭載されている。Ｘ線検出器６５の出力部における信号Ｓは画像データ５９を表す。
【００３４】
図６は、本発明による方法のワークフローの実施例を概略的に示す。本発明による方法のステップ７４では、適切な細部７４ａが画像７２ａ内において位置決め誤差の値を割り当てられる。ステップ７４の前に、ステップ７２が実施されることも可能であり、ここで適切な画像データ７２ａが適切な画像処理手段に読み込まれる。好ましくは、例えばあるイメージングモダリティの位置的誤差に対応して、位置決め誤差の値が適当なファイル７５から読み込まれる。代わりに、位置決め誤差の値７４ａは、画像の品質を特徴付ける適切なパラメタを割り当てることにより、画像データ７２ａに基づいてオンラインで計算される。この動作は、それ自体は知られている画像処理技術、例えばエッジ検出アルゴリズムを用いて上手く実施されることができる。ステップ７６において、位置決め誤差の値は適当なテキスト又は図形手段を用いて映像化される。ステップ７４において複数の細部が識別される場合、ユーザは、望んでいる細部を他の画像処理ステップに基づいて選択してもよい。加えて、ステップ７８において、ユーザは他の細部を識別し、他の位置決め誤差をこの細部に割り当ててもよい。適当な対話手段を使用して、位置決め誤差の値を前記細部に調節することも可能である。必要な細部の全てが識別され、必要な位置決め誤差の全てが割り当てられ及び／又は調節される場合、ユーザは、前記細部に基づいて他の画像処理ステップを行うことを可能にして、それにより、細部の位置決めに関する不確定性は、エラー伝搬の計算を考慮する。この動作は、ステップ７９に概略的に説明される。ここで、適当な画像処理動作８０が選択される。この動作は例えば、細部８３、８４に対する計測を含んでもよく、これら細部各々は位置決め誤差８１、８２の夫々の値を備えている。この計測結果、例えば細部８３と８４との間の長さは、前記位置決め誤差８１、８２に基づく不確定性が付加される。この結果はステップ８６においてユーザにフィードバックする。ユーザがこの結果を承認する場合、ステップ８９において画像処理を終了し、そうでなければ、ステップ８７に戻され、前記細部の位置及び／又は夫々の位置決め誤差を編集する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による方法の実施例を概略的に示し、これにより位置決め誤差の識別を提供する画像細部に対する計測が実行される。
【図２】本発明による方法の他の実施例を概略的に示し、これにより位置決め誤差の識別を提供する画像細部に対する画像処理が実行される。
【図３】本発明による方法の実施例を概略的に示し、これにより細部は図形テンプレートにより重畳される。
【図４】本発明による装置の実施例を概略的に示す。
【図５】本発明によるイメージングシステムの実施例を概略的に示す。
【図６】本発明による方法のワークフローの実施例を概略的に示す。
【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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