(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信手段及びプロセッサを含む、患者を診断するシステムの作動方法であって、
前記受信手段が、第１の時間での患者データに対応する第１のデータセットを受信するステップであって、前記第１のデータセットは、第１の脳スキャンを含む、ステップ、
前記受信手段が、第２の時間での患者データに対応する第２のデータセットを受信するステップであって、前記第２のデータセットは、第２の脳スキャンを含む、ステップ、
前記プロセッサが、前記第１のデータセットにおける関心のある第１の領域をセグメント化するステップであって、前記関心のある第１の領域は、前記第１の脳スキャンの一部であり、さらに、第１及び第２の構造を含み、前記第２の構造は、矢状面にわたって前記第１の構造を反映している、ステップ、
前記プロセッサが、前記第２のデータセットにおける関心のある第２の領域をセグメント化するステップであって、前記関心のある第２の領域は、前記第２の脳スキャンの一部であり、さらに、前記第１及び第２の構造を含み、セグメント化された前記第１の領域及びセグメント化された前記第２の領域は互いに対応している、ステップ、並びに、
前記プロセッサが、セグメント化された前記関心のある第１の領域をセグメント化された前記関心のある第２の領域と共に整列させて、前記セグメント化された関心のある第１の領域及び前記セグメント化された関心のある第２の領域間の大きさ、形状及び定位における変化を示す第１の輪郭を強調するステップであって、前記第１の輪郭は、前記セグメント化された関心のある第２の領域上の前記変化である、ステップ、
を含む作動方法。
【請求項２】
前記プロセッサが、前記第１及び第２のデータセットの合成として形成されるオーバーレイ画像を生成するステップであって、前記オーバーレイ画像は前記第１の輪郭を含有している、ステップをさらに含む、請求項１に記載の作動方法。
【請求項３】
前記プロセッサが、前記オーバーレイ画像の前記第１及び第２のデータセットをコレジスタするステップをさらに含む、請求項２に記載の作動方法。
【請求項４】
前記セグメント化は、ビットマスクベースのセグメンテーション及びモデルベースのセグメンテーションのうちの１つである、請求項１に記載の作動方法。
【請求項５】
前記システムは、記憶ユニットをさらに含み、
前記記憶ユニットが、前記第１及び第２のデータセットを格納するステップをさらに含む、請求項１に記載の作動方法。
【請求項６】
前記第１の輪郭は、前記第１の領域の大きさ及び形状を画定する第１の輪郭線、並びに、前記第２の領域の大きさ及び形状を画定する第２の輪郭線を含む、請求項２に記載の作動方法。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記第１の領域及び前記第２の領域のうちの１つ又はその両方に関する定量的情報を表示するステップをさらに含む、請求項１に記載の作動方法。
【請求項８】
前記定量的情報は、体積、面積、外周、及び、（短軸及び長軸のうち１つ又はその両方に沿って取得された）直径のうち１つ又は複数の情報を含む、請求項７に記載の作動方法。
【請求項９】
前記第２のデータセットは、前記第１のデータセットに相対して、所定時間の経過、治療の投与、及び、主要な医療事象の発生のうちいずれかの後でキャプチャされる、請求項１に記載の作動方法。
【請求項１０】
前記受信手段が、第３の時間での患者データに対応する第３のデータセットを受信するステップ、
前記プロセッサが、前記第１、第２及び第３のデータセットにおける対応する関心のある領域をセグメント化するステップ、並びに、
前記プロセッサが、前記対応する関心のある領域を互いに整列させて、前記第１、第２及び第３のデータセット間の大きさ、形状及び定位における変化を示す第２の輪郭を強調するステップ、
をさらに含む、請求項１に記載の作動方法。
【請求項１１】
患者を診断するシステムであって、
患者データの第１及び第２のセットを格納する記憶ユニットであり、前記第１及び第２のデータセットは、それぞれ第１及び第２の脳スキャンを含み、前記データの第１及び第２のセットのそれぞれがセグメント化されて、関心のある第１及び第２の領域を強調し、前記関心のある第１の領域は、前記第１の脳スキャンの第１及び第２の構造を含み、前記第２の構造は、矢状面にわたって前記第１の構造を反映し、さらに、前記関心のある第２の領域は、前記第２の脳スキャンの前記第１及び第２の構造を含み、セグメント化された前記第１及び第２の領域は、互いに対応している、記憶ユニット、並びに、
セグメント化された前記関心のある第１の領域が、セグメント化された前記関心のある第２の領域と共に整列されるように、前記第１及び第２のデータセットの合成として形成されるオーバーレイ画像を生成するように構成されるプロセッサであり、前記オーバーレイ画像は、前記関心のある第１及び第２の領域間の大きさ、形状及び定位における変化を示す第１の輪郭を含有し、前記第１の輪郭は、前記セグメント化された関心のある第２の領域上の前記変化である、プロセッサ、
を含むシステム。
【請求項１２】
前記オーバーレイ画像を表示するように構成されるディスプレイをさらに含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサは、前記関心のある第１の領域及び前記関心のある第２の領域のうちの１つ又はその両方に関する定量的情報を表示するように構成される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１及び第２の領域のセグメント化を生じるセグメンテーションツールをさらに含み、該セグメンテーションツールは、ビットマスクベースのセグメンテーション及びモデルベースのセグメンテーションのうちの１つを使用する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第２のデータセットは、前記第１のデータセットに相対して、所定時間の経過、治療の投与、及び、主要な医療事象の発生のうちいずれかの後でキャプチャされる、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、第１の時間での患者データに対応する第１のデータセットを受信するステップ、第２の時間での患者データに対応する第２のデータセットを受信するステップ、第１のデータセットにおける関心のある第１の領域、及び、第２のデータセットにおける関心のある第２の領域をセグメント化するステップであって、第１及び第２の領域は互いに対応している、ステップ、並びに、関心のある第１の領域を関心のある第２の領域と共に整列させて、関心のある第１及び第２の領域間の大きさ、形状及び定位における変化を示す第１の輪郭を強調するステップを含む方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの医学的応用及び検査に対して、脳内の組織の成長及び／又は縮みの進行を追跡すること（例えば、神経変性疾患を有する患者における脳萎縮をモニターすること、治療に対する癌性腫瘍の反応を決定すること等）が有用である。診断を行うために、医師又は他のユーザは、典型的には、現在の脳スキャンにおける脳の形状を、以前の脳スキャンからの形状と比較する。しかし、多くの場合、時間の経過に伴う脳内の構造変化はわずかであり、従って、認識するのが困難である。従って、治療の有効性を正しく評価すること、又は、脳萎縮を追跡することは厄介になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
効率的なプロセスによって、異なる画像間の分析を合理化する必要があり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
システム及び方法が、第１の時間での患者データに対応する第１のデータセットを受信するステップ、第２の時間での患者データに対応する第２のデータセットを受信するステップ、第１のデータセットにおける関心のある第１の領域、及び、第２のデータセットにおける関心のある第２の領域をセグメント化するステップであって、第１及び第２の領域は互いに対応している、ステップ、並びに、関心のある第１の領域を関心のある第２の領域と共に整列させて、関心のある第１及び第２の領域間の大きさ、形状及び定位における変化を示す第１の輪郭を強調するステップを対象としている。
【０００５】
本発明のいくつかの例証的な実施形態が、例として、及び、付随の図面を参考にして以下において記載されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の例証的な実施形態によるオーバーレイ画像を示した図である。
【図２】第２の例証的な実施形態によるオーバーレイ画像を示した図である。
【図３】第３の例証的な実施形態によるオーバーレイ画像を示した図である。
【図４】第４の例証的な実施形態によるオーバーレイ画像を示した図である。
【図５】オーバーレイを生成するための例証的な方法を示した図である。
【図６】例証的な実施形態によるシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
例証的な実施形態は、以下の説明及び付随の図面を参考にしてさらに理解され得る。例証的な実施形態は、機能的磁気共鳴画像法（ｆＭＲＩ）、コンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）、脳磁気図検査（ＭＥＧ）、又は、当技術分野において既知のいかなる他の画像処理技術も含むがそれらに限定されないいかなる画像診断法を介して、及び、ＶｉｅｗＦｏｒｕｍ、Ｐｉｎｎａｃｌｅ、ＥＢＷ等を含むがそれらに限定されないいかなる治療計画ワークステーションを用いてキャプチャされた脳内の構造を表示するインタラクティブな可視化モードに関する。例証的な実施形態は、脳の画像処理に関して考察されるけれども、例証的なシステム及び方法は、本開示の範囲から逸脱することなくいかなる他の解剖学的領域の画像処理にも適用されてよいということに留意されたい。例証的なシステム及び方法は可視化モードを提供し、そのモードでは、第１及び第２の画像を互いに関してオーバーレイで提供して、画像間の構造における変異の可視化に寄与してもよい。第１の画像は、ベースラインの時間にてキャプチャされてもよく、さらに、患者の状態、画像キャプチャの時間等に関する詳細と共に記憶媒体上に記録されてもよい。第２の画像は、所定時間の経過、治療の投与、主要な医療事象（例えば脳卒中等）の発生又はいかなる他の関心のある時間のうちいずれかの後でキャプチャされてもよく、さらに、患者の詳細と共に記憶媒体上に格納されてもよい。例証的なシステム及び方法は、第１及び第２の画像のそれぞれにおける関心のある構造のセグメンテーションを行うことができる。第１及び第２の画像は、次に、１つのオーバーレイにおいて位置合わせすることができ、さらに、対応するセグメント間のいかなる変化もディスプレイ上で強調することができるように輪郭を描くことができる。輪郭は、対応するセグメントの外形として表示されてもよく、さらに、（例えば、領域における増加は実線によって示されてもよく、且つ、減少は点線によって示されてもよく、領域における増加は点線によって示されてもよく、且つ、減少は実践によって示されてもよい等）その変化が時間の経過に伴う脳の領域における増加又は減少であったかどうかを示してもよい。一部の実施形態において、輪郭は、強調された部分の面積、外周、体積、（短軸及び長軸のうち１つ又はその両方に沿って取得された）直径等を含むがそれらに限定されないさらなるデータを表示してもよい。例証的なシステム及び方法は、第１及び第２の画像間の構造差の迅速な比較を、そのインタラクティブな可視化を提供することによって可能にすることができる。ユーザは、第１及び第２の画像のそれぞれをトグルスイッチで切り換えてもよく、さらに、画像を順に重ね合わせて、いかなる個々のセグメントもより詳細に分析し、さらに、患者の現在の状態の分析を行うことに寄与してもよい。
【０００８】
本発明による例証的な方法によると、第１のデータセット（図示せず）をキャプチャすることができ、さらに、患者情報、データキャプチャの時間及びデータ、並びに、いかなるさらなるユーザの覚書を含むがそれらに限定されない詳細な情報と共に、いかなる記憶媒体においても格納することができる。図１において示されている第２のデータセット１００は、第１のデータセットのキャプチャリングに相対して、所定時間の経過、治療の投与、主要な医療事象（例えば脳卒中等）の発生、又は、いかなる他の時間遅延のうちいずれかの後でキャプチャすることができる。当業者が理解するように、脳のセグメンテーションツールを使用して、第１のデータセット（図示せず）及び第２のデータセット１００のそれぞれにおいて多数の関心のある脳の構造１０２〜１１８をセグメント化することができる。構造１０２〜１１８のそれぞれは、異なる色を有する有色の輪郭によって、又は、別の実施形態においては、異なる線のスタイル（例えば破線、異なる太さ等）によって標識されてもよい。第１のデータセットは、キャプチャの時間にてセグメント化されてもよいか、又は、別の実施形態においては、第２のデータセットがキャプチャされたときにセグメント化されてもよい。
【０００９】
図２は、例証的なオーバーレイ画像２００を描いており、この画像は、第１及び第２のデータセットの合成であり、互いに重ね合わされた第１及び第２の脳スキャン画像に対応する。１つの作動構成において、ユーザは、比較ボタンを選択して、第１及び第２のデータセット間の関心のある領域１０２〜１１８における全ての構造的変化の輪郭を描いてもよい。特に、本発明による例証的な手順が、対応する構造１０２〜１１８が互いに整列させられる様式で第１及び第２のデータセットを重ね合わせるために提供され、その手順は、第１及び第２のデータセット間の解剖学的形態におけるあり得る変化を説明する。特に、本発明の例証的な実施形態による可視化に対する必要条件は、堅い又は変形可能な体積の保持制約を有した、第１及び第２のデータセットのそれぞれに対する構造１０２〜１１８の利用可能性及びコレジストレーションである。このコレジストレーションは、第１のデータセットのセグメント化された構造１０２〜１１８が、第２のデータセットのその位置に関連してオーバーレイ画像内の正確な位置にて現れるのを可能にする。ビットマスクベースのセグメンテーションの場合、これは、第１及び第２のデータセットの両方のコレジストレーションによって達成することができる。第１及び第２のデータセット間の変換が、後に、ビットマスクに適用される。モデルベースのセグメンテーションの場合、これは、ビットマスクベースのレジストレーションに関して先に記載したように、又は、別の実施形態においては、セグメンテーション結果を表すメッシュのコレジストレーションによって達成されてもよい。結果として生じるオーバーレイ画像２００は、それぞれ右及び左の海馬１０６、１１６の輪郭が描かれた部分１０７、１１７を表示している。特に、輪郭が描かれた部分１０７、１１７に対する破線は、第１のデータセット（図示せず）から取得された右及び左の海馬の大きさ及び形状を示している。右及び左の海馬１０６、１１６の実線は、第２のデータセット２００から取得された現在のその大きさ及び形状を示している。別の例証的な実施形態において、左及び右の海馬１０６、１１６、及び、対応する輪郭が描かれた部分１０７、１１７のそれぞれは、異なる輪郭線の色、線の太さ、線のスタイル等を含むがそれらに限定されない異なる輪郭で標識されてもよい。画像２００は、明確且つ解釈するのが容易な、第１及び第２のデータセット間のいかなる変化の可視化も提供しており、従って、ユーザが多数の画像をトグルスイッチで切り換えて、その解剖学的形態のいかなる部分におけるあり得る変化の手動の断定を行う必要性を排除している。
【００１０】
図３は、本発明の別の例証的な実施形態による画像３００を描いている。特に、ユーザは、輪郭が描かれた部分１０７、１１７のいずれかを、画像２００上の対応する構造上をクリックすることによって選択してもよい。本実施形態において、ユーザは、脳の左の海馬に対応する構造１１６又はその輪郭が描かれた部分１１７のうちいずれかを選択してもよい。この選択は、第１及び第２のデータセット間の左の海馬における変化に対応する定量的情報１２０の表示を促す。定量的情報１２０は、第１及び第２のデータセットにおける構造又はオーバーレイ画像３００の輪郭が描かれた部分の体積、面積、外周及び（短軸及び長軸のうち１つ又はその両方に沿って取得された）直径を含むが、それらに限定されない。図３において示されているように、明確さを改善するために、選択されていない輪郭が描かれた部分１０７は、輪郭が描かれた部分１１７が検査されている限り、不可視にすることができる。別の実施形態において、図４において示されているように、全ての選択されていない構造１０２〜１１８も、選択された輪郭が描かれた部分１１７のみが画像４００上に示されるように、不可視にすることができる。定量的情報１２０はしかるべき所において可視でありながらユーザが画像３００、４００又はその第１及び第２のデータセットをスクロールすることができるように、定量的情報１２０は、画像１３０、４００に対するスティッキーオーバーレイとして表示されてもよい。別の実施形態において、定量的情報１２０は、第１のデータセット（図示せず）が見られている場合に第１のデータセットのみに対応するデータを表示してもよく、さらに、第２のデータセット１００が見られている場合に第２のデータセット１００のみに対応するデータを表示してもよい。定量的情報１２０は、対応する構造の色に対応する色で表示されてもよい。本発明の例証的な実施形態によるシステム及び方法は、ユーザが１つのクリックで第１のデータセット、第２のデータセット及びオーバーレイ画像２００、３００、４００のいずれかをトグルスイッチで切り換えるのを可能にすることができ、従って、ユーザがそれに関する定量的情報を容易に分析するのを可能にしている。
【００１１】
画像１００、２００、３００、４００は特定の構造を有して示されているけれども、表示された情報のいかなる組合せも、本発明の範囲から逸脱することなく使用することができるということに留意されたい。一例において、分析に対して構造１０２〜１１８を選択する場合に、例えば選択された構造と重なり合わない遠くの構造は可視でありながら、隣接して位置する構造のみがディスプレイから取り除かれる。別の例において、１つの構造を表示する場合に、構造もその対応する輪郭が描かれた部分も、２Ｄ画像スライスと交わる３Ｄの輪郭として表示される。さらに別の例において、ボタンが、一部又は全ての構造に対する体積測定情報の表示をトリガするために提供されてもよい。別の例において、重ね合わされた画像の構造のうちいかなる複数の構造又は全ての構造が、同時に両方の状態で（すなわち、第１及び第２のデータセットから）表示されてもよい。さらに別の実施形態において、第１及び第２のデータセットは、そのそれぞれのセグメンテーションと共に並んで表示されてもよい。さらに別の実施形態において、オーバーレイ画像は、３つ以上の画像のオーバーレイとして形成されて、例えば、３つ以上のセッション間の異常の進行を追跡してもよい。
【００１２】
図５〜６は、本発明の例証的な実施形態による例証的な方法５００及びシステム６００を描いている。第１のステップ５０２において、第１の脳スキャン画像（図示せず）がキャプチャされ、さらに、メモリ６０４のデータベース６０２上に格納される。ステップ５０４において、第２の脳スキャン画像２００がキャプチャされ、さらに、データベース６０２上に格納される。当業者であれば正しく理解することができるように、キャプチャリングステップ５０２、５０４は、任意で、省かれてもよい。正しくは、プロセッサ６０６が、データベース６０２上に以前に格納された第１及び第２の脳スキャン画像を参照してもよい。ステップ５０６において、プロセッサ６０６は、第１及び第２の脳スキャン画像のそれぞれにおいて１つ又は複数の関心のある脳の構造をセグメント化する。ステップ５０８において、プロセッサ６０６は、オーバーレイ画像３００、４００を生成し、さらに、ディスプレイ６０８上に画像３００、４００を表示する。放射線科医又は他のユーザが、キーボード、マウス及び／又はディスプレイ６０８上のタッチディスプレイのいずれも含み得るユーザインターフェース６１０を介して、本来の第１及び第２の脳スキャン、並びに、オーバーレイ画像３００、４００のいずれも操作、スクロール、又さもなければ、編集してもよい。
【００１３】
付随の特許請求の範囲の広範な範囲から逸脱することなく、本発明の種々の修正及び変更をすることができるということが当業者によって正しく理解されることになる。これらの修正及び変更の一部は先に考察されており、さらに、他の修正及び変更が当業者には明らかになる。
【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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