(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像診断装置によって取得された医用画像データを受信するデータ受信ユニットと、
前記医用画像データにおける解剖学的ランドマークの位置とモデルベースの仮想解剖データにおける前記解剖学的ランドマークに対応する位置とに基づいて、前記医用画像データの座標空間と前記仮想解剖データの座標空間との間の変換を計算して位置を対応付けることで、前記医用画像データと前記仮想解剖データとの間のレジストレーションを実行するレジストレーションユニットと、
前記医用画像データに基づく医用画像と、前記仮想解剖データに基づく仮想解剖画像とを生成し、前記レジストレーションされた前記仮想解剖データのうち前記医用画像データに対応する領域に紐づいて、前記仮想解剖画像において前記医用画像データに関する医学的文字情報を含むインジケータを表示する処理ユニットと、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項２】
前記仮想解剖データが、メッシュベースの前記仮想解剖データ、解剖学的構造としての３次元表面データ、解剖学的構造としての３次元領域データ、のうちの少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記処理ユニットは、前記医用画像を第１のフレーム中に、前記仮想解剖画像を第２のフレーム中に、少なくとも１つの解剖学的構造の位置が実質的に対応するように表示する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記処理ユニットは、前記医用画像及び前記仮想解剖画像の一方の生成において用いられる少なくとも１つのパラメータを、前記医用画像及び前記仮想解剖画像の他方の生成において用いられる少なくとも１つのパラメータに基づいて選択することを特徴とする請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記処理ユニットは、前記医用画像及び前記仮想解剖画像の一方に対して回転指示、平行移動指示、スケーリングの変更指示、レンダリングパラメータの変更指示、点又は領域の選択指示の少なくともいずれかが入力された場合には、当該入力に基づいて、前記医用画像と前記仮想解剖画像とを連動させて、前記入力された指示に対応する所定の処理を実行することを特徴とする請求項３又は４に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記処理ユニットは、前記医用画像と前記仮想解剖画像とを用いて、オーバーレイ画像、マージ画像、融合レンダリング画像、オーバーラップ画像、差込み画像、混成画像のうち少なくとも１つを合成画像として生成し、前記合成画像を表示することを特徴とする請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記処理ユニットは、前記医用画像及び前記仮想解剖画像の少なくとも一方において選択された所定の解剖学的構造に対応する情報を、前記仮想解剖データと前記医用画像データとの前記レジストレーションと、前記仮想解剖データにおける各解剖学的構造の位置と対応付けられた解剖学的構造情報とに基づいて表示することを特徴とする請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記処理ユニットは、前記仮想解剖画像において所定の位置に前記インジケータを表示し、前記インジケータが選択された場合には、前記仮想解剖データと前記医用画像データとの前記レジストレーションに基づいて、前記インジケータに対応する前記医用画像を表示することを特徴とする請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記インジケータは、前記医学的文字情報として、前記医用画像データにおける解剖学的領域または構造、前記医用画像データを取得する際のスキャン時間を含み、さらに、前記医用画像データの空間的な境界、前記医用画像データを取得する際のスキャンの中心を含む、請求項８に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記処理ユニットは、前記インジケータに対応する前記医用画像データが取得された時間情報を、タイムライン上に所定の形態で表示することを特徴とする請求項８又は９に記載の医用画像処理装置。
【請求項１１】
前記処理ユニットは、前記タイムライン上に表示された前記時間情報を選択することで、前記時間情報を基準として過去に取得された前記医用画像データのフィルタリング表示を実行することを特徴とする請求項１０に記載の医用画像処理装置。
【請求項１２】
前記医用画像データにおける前記解剖学的ランドマークの位置を特定する特定ユニットをさらに具備することを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
画像データを仮想解剖データにレジストレーションする医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者または他の被検者の体内の解剖学的構造を表す画像データを取得するのに、医用撮像技法を使うことがよく知られている。ボリューム画像データは、たとえば、一連の２次元（通常、軸方向の）スライスの収集によって取得することができ、これらのスライスは、合成されて、ボクセルの３次元配列を形成することができる。
【０００３】
ボリューム撮像診断法は、たとえば、コンピュータ断層撮像（ＣＴ）、円錐ビームコンピュータ断層撮像（ＣＢ−ＣＴ）、磁気共鳴（ＭＲ）または超音波を備え得る。たとえば、ＣＴデータセットでは、各ボクセルは一般に、ハンスフィールド単位で測定される関連強度を有し、この強度は、それぞれの、対応する測定ボリュームによるＸ線放射の減衰を表す。
【０００４】
医用画像データは、特定の患者に、およびその患者の特定のスキャンに固有であってよい。
【０００５】
医用画像データは、様々な形であってよく、医用撮像診断法による測定から取得されたどの適切なデータを含んでもよい。医用画像データは、被検者の少なくとも一部の画像を取得するために、レンダリングし、または場合によっては処理することができるデータであり得る。
【０００６】
仮想解剖は、解剖学的特徴の位置を表しており、たとえば、３次元での一般的な人間の解剖の統合的な患者固有ではない表現を備え得る。仮想解剖は、器官および他の解剖学的構造などの識別などの特徴を提供し得る。解剖学的構造（たとえば、肝臓または他の器官など、解剖学的に分類可能な構造物）は、仮想解剖において命名され得る。解剖学的構造は、形状と、体内でのポジションとを与えられ得る。
【０００７】
ボリューム仮想解剖データは、ボクセルのセット、たとえば、医用撮像スキャンを通して取得されるボクセルの３次元配列と同様であり得るボクセルの３次元配列を備え得る。たとえば、ボリューム仮想解剖データ中の各ボクセルは、関連強度値を有し得る。ボリューム仮想解剖データにおいて、ボクセルは、たとえば、解剖学的構造がセグメント化されている人体の一般的な表現を与えるために、人体内の解剖学的構造に割り当てられ得る。
【０００８】
たとえば、ある患者のボリュームデータセットを別の患者のボリュームデータセットにレジストレーションするのに使われ得るのと同様のレジストレーション技法を使って、ボクセルの配列を備えるボリュームデータを、ボクセルの配列を備えるボリューム仮想解剖データにマップすることが知られている。ボリュームデータをボリューム仮想解剖データにマップする一手法は、画像類似度に基づくレジストレーション技法、たとえば相互情報に基づく最適化を使うものである。画像に基づくレジストレーション技法は計算が集中する可能性があり、それゆえ、速度が落ちる場合がある。
【０００９】
ボクセルの配列を備えるボリューム仮想解剖データに加え、他のタイプの仮想解剖データが知られている。たとえば、解剖学的構造がモデル、たとえば、標示付きボクセル配列ではなく、３次元空間内の表面または領域によって表される、モデルベースの仮想解剖データが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の手法による医用画像データと仮想解剖データとの間のレジストレーション手法は、迅速性或いは利便性等の観点で、十分とは言えなかった。
【００１１】
目的は、従来に比して迅速で利便性の高いレジストレーション処理を実現可能な医用画像処理装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本実施形態に係る医用画像処理装置は、データ受信ユニットと、レジストレーションユニットとを具備する。データ受信ユニットは、医用画像診断装置によって取得された画像データを受信する。レジストレーションユニットは、画像データにおける解剖学的ランドマークの位置とモデルベースの仮想解剖データにおける解剖学的ランドマークに対応する位置とに基づいて、画像データの座標空間と仮想解剖データの座標空間との間の変換を計算して位置を対応付けることで、画像データと前記モデルベースの仮想解剖データとの間のレジストレーションを実行する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ある実施形態による画像データ処理システムの概略図。
【図２】実施形態の動作モードを概略的に示すフローチャート。
【図３】医用画像データおよび仮想解剖データ中の対応するランドマークの図。
【図４】仮想解剖データおよび医用画像データのオーバーレイビューの図。
【図５】仮想解剖データおよび医用画像データの並列表示の図。
【図６】仮想解剖データおよび医用画像データのさらなる並列表示の図。
【図７】患者情報が配置された仮想解剖アバターの図。
【図８】仮想解剖アバターと、スキャン列挙とスキャンタイムラインとを備える例示的なユーザインターフェースの図。
【図９】仮想解剖画像に医用画像が取得されたスキャンにおけるスキャン範囲を重畳表示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。なお、以下に述べる各実施形態に係る医用画像処理装置は、医用ワークステーション（ビューア）の様に単独で、或いは医用画像診断装置（例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮像装置（ＣＴスキャナ）、ＭＲＩ装置、Ｘ線診断装置、超音波診断装置、核医学診断装置等）に内蔵された形態で、実現される。
【００１５】
（第１の実施形態）
実施形態による医用画像処理装置１０が、図１に概略的に示されている。画像処理装置１０は、ＣＴスキャナ１４、表示画面１６、ならびにコンピュータキーボードおよびマウスなど、１つまたは複数の入力デバイス１８に接続されている計算装置１２、この場合はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）またはワークステーションを備える。本実施形態では、画像データのセットが、ＣＴスキャナ１４によって取得され、メモリストア２０に記憶される。他の実施形態では、画像データのセットは、遠隔メモリストアからロードされ得る。
【００１６】
計算装置１２は、医用画像データと仮想解剖データとを受信し、レジストレーションを実行し、表示するための処理リソースを提供する。計算装置１２は、図２を参照して後で説明する方法を実施するように構成された様々なソフトウェアモジュールまたは他のソフトウェア構成要素をロードし実行するように動作可能な中央処理ユニット（ＣＰＵ）２２を備える。
【００１７】
計算装置１２は、医用画像データを受信するためのデータ受信ユニット２４と、医用画像データ内のランドマークを位置特定するためのランドマーク位置特定ユニット２６と、医用画像データを仮想解剖にレジストレーションするためのレジストレーションユニット２８と、医用画像データおよび／または仮想解剖データから画像をレンダリングし表示するための処理ユニット３０とを含む。
【００１８】
本実施形態において、データ受信ユニット２４、ランドマーク位置特定ユニット２６、レジストレーションユニット２８および処理ユニット３０は各々、ＣＰＵ２２によって実行可能なコンピュータ可読命令を有する少なくとも１つのコンピュータプログラムによって、計算装置１２内で実装される。ただし、他の実施形態では、様々なユニットは、１つもしくは複数のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）もしくはＦＰＧＡ（フィールドプログラム可能ゲート配列）として、またはソフトウェアとハードウェアの他のどの適切な組合せとして実装されてもよい。
【００１９】
計算装置１２はまた、ハードドライブと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、データバス、様々なデバイスドライバを含むオペレーティングシステム、グラフィックスカードを含むハードウェアデバイスを含む、ＰＣの他の構成要素とを含む。そのような構成要素は、明快のために図１には示されていない。
【００２０】
図１のシステムは、図２のフロー図における概観に示すように、一連の段階を実施するように構成される。
【００２１】
図２の段階４０で、データ受信ユニット２４は、患者のＣＴスキャンから取得されたボリューム医用画像データセット１００（患者撮像ボリューム１００として図２に示す）を、メモリストア２０から受信する。画像データセット１００は、一連のＤＩＣＯＭ（医用におけるデジタル画像と通信：Digital Imaging and Communications in Medicine）ファイルを備え得る。他の実施形態では、データ受信ユニット２４は、遠隔データストアから、たとえば、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication System）の一部を形成し得るサーバから、画像データセット１００を受信する。さらなる実施形態では、データ受信ユニット２４は、スキャナ１４から直接、画像データセット１００を受信する。
【００２２】
本実施形態では、画像データセット１００は、画像処理装置１０に接続されているＣＴスキャナ１４を使って撮られたＣＴスキャンから取得された。代替実施形態では、ＣＴスキャンは、どのＣＴスキャナを使っても撮られる。他の実施形態では、画像データセット１００は、任意の診断法、たとえばＣＴ、ＭＲＩ、超音波、ＰＥＴまたはＳＰＥＣＴでのボリューム放射線データを生じる、どの放射線スキャナから取得されたデータも備える。
【００２３】
段階４２で、ランドマーク識別ユニット２６は、ランドマーク位置特定アルゴリズムを使って、画像データセット１００中の既知の解剖学的ランドマークを自動的に識別し、画像データセット１００の座標系における各解剖学的ランドマークの位置を判断する。
【００２４】
解剖学的ランドマークとは、一般に、解剖（本実施形態では、人間の解剖）における明確な点である。解剖学的ランドマークは、骨、血管または器官などの解剖学的構造との関係で、解剖学的に定義することができる。解剖学的ランドマークの例には、右目の中心および右肺の尖がある。ランドマークの解剖学的定義は、そのランドマークを、多くの異なる医用画像データセット中で、または仮想解剖中で位置特定するのに使うことができる。たとえば、右目の中心が解剖学的ランドマークとして判断される場合、右目の中心におけるランドマークは、解剖中でその点を位置特定することができる任意の手動または自動的方法によって、右目の中心が存在する任意の医用画像データセットまたは仮想解剖中で位置特定することができる。
【００２５】
解剖学的ランドマークは、データセット中で位置特定され、そのデータセットの座標フレーム中の座標セットを割り当てられ得る。解剖学的ランドマークの位置は、座標空間中の点と見なすことができる。あるデータセット中の解剖学的ランドマークについての座標値は、異なるデータセット中の解剖学的ランドマークについての座標値とは異なることが予想され得る。たとえば、解剖学的ランドマークの座標は、患者の解剖または患者の姿勢における違いにより異なる場合がある。いくつかの実施形態では、ランドマークは、ボクセルまたは他の画像データのセットを備えるボリュームデータセットの座標空間における位置を表す座標データを備え得るが、ランドマーク自体は、それらのボクセルまたは画像データのうちどれも含まなくてよい。
【００２６】
各解剖学的ランドマークの解剖学的定義は、臨床専門家によってあらかじめ決定されてよく、各ランドマークは、明確なアイデンティティを有する。異なる解剖学的ランドマーク、および異なる数の解剖学的ランドマークが、異なるアプリケーション向けに判断されてよい。各解剖学的ランドマークは、一般的な人体上で解剖学的に定義されてよい。
【００２７】
本実施形態は、１２７個の既知の解剖学的ランドマーク（解剖学的定義があらかじめ決定されている解剖学的ランドマーク）からなるセットを使う。他の実施形態では、異なる解剖学的ランドマークのセットが使われてよく、このセットは、異なるランドマークを備えてよく（たとえば、右目の中心は、ある解剖学的ランドマークのセットにはランドマークとして含まれ得るが、別の解剖学的ランドマークのセットにはランドマークとして含まれなくてよい）、または異なる数のランドマーク（たとえば、１２７ではなく１００）を備えてよい。
【００２８】
本実施形態において、１２７個の解剖学的ランドマークからなるセットの各々について、ランドマーク位置特定ユニット２６は、関連解剖が存在するかどうか判断するための分類方法を使うことによって、そのランドマークが画像データセット１００中に存在するかどうか判断する。たとえば、右目の中心に定義される解剖学的ランドマークについて、ランドマーク位置特定ユニットは、訓練された分類装置を使うことによって、右目の中心が画像データセット１００中に存在するかどうか判断する。関連解剖が存在しない場合、ランドマーク位置特定ユニット２６は、画像データセット１００中の解剖学的ランドマークについての座標は戻さない。
【００２９】
関連解剖が存在する場合、ランドマーク位置特定ユニット２６は、画像データセット１００中のランドマークの位置を、画像データセット１００の座標空間における座標セットとして判断する。たとえば、ランドマーク位置特定ユニット２６は、右目の中心のポジションを、画像データセット中の点として判断し、そのポジションの座標を戻す。ランドマークの判断された位置は、特定の画像データセット１００に固有である。検出および位置特定の同様のプロセスが、１２７個の既知の解剖学的ランドマークからなるセットの各々について実施される。
【００３０】
ランドマーク位置特定ユニット２６が、１２７個の可能ランドマークのうちどれが画像データセット１００中に存在するか判断し、存在するランドマークの各々の位置を判断すると、ランドマーク位置特定ユニット２６は、それぞれの解剖学的ランドマークに各々が関連付けられた、ランドマーク位置のリストを、レジストレーションユニット２８に渡す。
【００３１】
本実施形態において、処理ユニット２６は、分類装置を自動的に使って、解剖学的ランドマークを検出する。医用画像データ中のあらかじめ定義された解剖学的ランドマークの検出および局地化は、単純な画像特徴を使う分類フォレストによって実施される。検出結果は、ランドマークの間の空間関係を参照して精製され得る。
【００３２】
他の実施形態では、他のどの適切なランドマーク検出方法が使われてもよい。ランドマーク検出の方法は、たとえば、Ｍｏｈａｍｍａｄ  Ａ  Ｄａｂｂａｈ、Ｓｅａｎ  Ｍｕｒｐｈｙ、Ｈｉｐｐｏｌｙｔｅ  Ｐｅｌｌｏ、Ｒｏｍａｉｎ  Ｃｏｕｒｂｏｎ、Ｅｒｉｎ  Ｂｅｖｅｒｉｄｇｅら、「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｌｏｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  １２７  ａｎａｔｏｍｉｃａｌ  ｌａｎｄｍａｒｋｓ  ｉｎ  ｄｉｖｅｒｓｅ  ＣＴ  ｄａｔａｓｅｔｓ」、Ｐｒｏｃ．  ＳＰＩＥ  ９０３４、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ２０１４：Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ、９０３４１５（２０１４年３月２１日）；ｄｏｉ：１０．１１１７／１２．２０３９１５７；ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１１７／１２．２０３９１５７；Ｃｒｉｍｉｎｉｓｉ、Ｓｈｏｔｔｏｎ、ＲｏｂｅｒｔｓｏｎおよびＫｏｎｕｋｏｇｌｕ（２０１１）、「Ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ  ｆｏｒｅｓｔｓ  ｆｏｒ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ａｎａｔｏｍｙ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ＣＴ  ｓｔｕｄｉｅｓ」、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｖｉｓｉｏｎ．Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ、１０６〜１１７；Ｄｏｎｎｅｒ、Ｍｅｎｚｅ、ＢｉｃｈｏｆおよびＬａｎｇｓ（２０１３）、「Ｇｌｏｂａｌ  ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ３Ｄ  ａｎａｔｏｍｉｃａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｂｙ  ｐｒｅ−ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｈｏｕｇｈ  ｆｏｒｅｓｔｓ  ａｎｄ  ｄｉｓｃｒｅｔｅ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ」、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ、１７（８）、１３０４〜１３１４、ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｍｅｄｉａ．２０１３．０２．００４；またはＬｉｕおよびＺｈｏｕ、「Ａｎａｔｏｍｉｃａｌ  ｌａｎｄｍａｒｋ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｕｓｉｎｇ  ｎｅａｒｅｓｔ  ｎｅｉｇｈｂｏｒ  ｍａｔｃｈｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｕｂｍｏｄｕｌａｒ  ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ」、Ｍｅｄｉｃａｌ  ｉｍａｇｅ  ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ（ＭＩＣＣＡＩ）、７５１２、３９３〜４０１に記載されているようなものでよい。
【００３３】
図３は、患者に関連付けられた画像データセット１００から導出された医用画像６０を示す。３つの解剖学的ランドマークのポジション、すなわち胸骨の下端７０、右腸骨棘の上面７１、および左腸骨棘の上面７２が、医用画像６０上でマーキングされている。
【００３４】
段階４４で、レジストレーションユニット２８は、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０に関するランドマーク位置のリスト１１０を、メモリストア２０から、または代替データストアから受信する。本実施形態において、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０は、Ｚｙｇｏｔｅ  Ｂｏｄｙ（たとえば、Ｋｅｌｃ  Ｒ．、Ｚｙｇｏｔｅ  Ｂｏｄｙ：Ａ  Ｎｅｗ  Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ  ３−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｄｉｄａｃｔｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  Ｔｅａｃｈｉｎｇ  Ａｎａｔｏｍｙ．ＷｅｂｍｅｄＣｅｎｔｒａｌ  ＡＮＡＴＯＭＹ  ２０１２；３（１）：ＷＭＣ００２９０３参照）であり、メッシュベースの仮想解剖データセットにおけるランドマーク位置は、専門家によってあらかじめ決定されており、専門家は、Ｚｙｇｏｔｅ  Ｂｏｄｙデータセット中の解剖学的ランドマークの各々のポジションを手作業で識別し、判断している。
【００３５】
他の実施形態では、他のどの既存または所定のモデルベースの仮想解剖データセットが使われてもよい。
【００３６】
ボクセルを備えない仮想解剖データが、利用可能である。ボクセル配列を備えない仮想解剖データは、モデルベースの仮想解剖データと呼ばれ得る。モデルベースの仮想解剖データは、３次元空間における表面または領域を定義することによって解剖学的構造を表す仮想解剖データであり得る。モデルベースの仮想解剖における各解剖学的構造は、たとえば、仮想解剖において解剖学的構造の境界が定義されるような、領域または表面のどの適切な表現によっても表すことができる。たとえば、表現は、メッシュ、関数、関数のセット、または１つもしくは複数の仮想オブジェクトであってよい。
【００３７】
使われ得るモデルベースの仮想解剖データの１つのタイプは、メッシュベースの仮想解剖データであり得る。メッシュベースの仮想解剖データでは、多角形メッシュが、解剖学的構造を表すのに使われ得る。
【００３８】
モデルベースの仮想解剖データセットは、３次元表面もしくは領域またはそのような表面もしくは領域のモデルによって仮想解剖が表される仮想解剖データを備え得る。モデルベースの仮想解剖データセットは、メッシュベースの仮想解剖データを備え得る。メッシュベースの仮想解剖データセットは、複数の表面メッシュおよび／または複数の空間充填メッシュを備え得る。
【００３９】
いくつかのメッシュベースの仮想解剖では、１組の表面が定義され、各々が、それぞれの解剖学的構造の表面を３次元で表す。各表面は、１組の点を備える多角形メッシュによって表され、点は、辺でつながれて、多角形面を形成する。これらの表面はネスト化され得る。たとえば、器官の表面を表す表面は、皮膚の表面を表す表面の内側にネスト化され得る。
【００４０】
いくつかのメッシュベースの仮想解剖では、１組の３次元オブジェクトが定義され、各々が、それぞれの解剖学的構造の３次元形状およびポジションを表す。各３次元オブジェクトは、それぞれの３次元メッシュによって表される。たとえば、構造的モデリング（たとえば、有限要素分析）では、多面体の空間充填メッシュが利用され得る。多面体の空間充填メッシュは、３次元での１組の頂点を備えてよく、これらの頂点は、辺によって接合されて、複数の多面体を形成する。いくつかのアプリケーションでは、多面体は通常、四面体または直方体であり得る。空間充填メッシュを形成する１組の点のうちの点の間の間隔は、同じ解剖を表すボリューム仮想解剖におけるボクセル間隔の大きさよりもかなり大きくてよい。
【００４１】
モデルベースの仮想解剖データセットは、メッシュベースでない表面表現を備え得る。解剖学的構造の表面は、どの適切な表面表現を使って定義されてもよい。たとえば、モデルベースの仮想解剖データセットは、制御点に基づく表面表現を備え得る。表面表現は、スプライン、たとえばＮＵＲＢＳに基づき得る。したがって、各３次元表面は、スプライン、たとえばＮＵＲＢＳ（非一様有理Ｂスプライン）を使って判断され得る。いくつかの仮想解剖では、任意の適切な方法を使って、各解剖学的構造について、３次元領域が定義され得る。たとえば、各領域は、仮想固体物体によって表すことができる。
【００４２】
本実施形態に戻ると、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０は、人体全体を表す。それゆえ、解剖学的に定義される１２７個のランドマークの各々は、仮想解剖データセットにおいて識別され、位置特定され得る。
【００４３】
代替実施形態では、一般的な人体について解剖学的に定義されるよりも少ないランドマークが、仮想解剖データセット中で位置特定され得る（たとえば、１２７個のランドマークが人体の上に解剖学的に定義され、そのうち９０個が、仮想解剖データ中で位置特定される）。いくつかのそのような実施形態では、仮想解剖データセット１２０は、体全体を表すわけではなく（たとえば、特定のアプリケーションの場合、仮想解剖データセット１２０は、体の一部、たとえば頭部を表す）、ランドマーク位置のセット１１０は、仮想解剖データセット１２０に存在するランドマークの位置のみを含む。
【００４４】
本実施形態において、仮想解剖データセット１２０における解剖学的ランドマークの位置１１０は、図２のプロセスの開始前に、専門家によって手作業であらかじめ決定される。本実施形態において、仮想解剖データセット１２０中のランドマークの位置は手作業で判断され、代替実施形態では、仮想解剖データセット１２０中のランドマークの位置は、任意の適切なランドマーク位置特定方法を使って、自動的または半自動的に判断される。
【００４５】
本実施形態において、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０中の各解剖学的ランドマークの判断された位置がメッシュ頂点に対応することは必要とされない。各解剖学的ランドマークの位置は、仮想解剖データセット１２０の座標系における座標点であることが必要とされるだけであり、座標点は、メッシュ頂点に対応してもしなくてもよい。
【００４６】
本実施形態において、仮想解剖データセット１２０におけるランドマークの位置は、（本実施形態では、図２のプロセスが開始される前に）一度判断されればよく、次いで、図２のプロセスの多数のインスタンスにおいて使われ得る。ただし、代替実施形態では、解剖学的ランドマークは、段階４４の一部として、仮想解剖データセット中で識別され、位置特定される。いくつかの実施形態では、仮想解剖データセットについてのランドマーク位置１１０は、医用画像データセット１００中でのランドマークの位置特定の前、後、または位置特定と同時に判断される。
【００４７】
仮想解剖データセット１２０中のランドマークは、仮想ランドマークと呼ばれ得る。各ランドマーク位置は、仮想解剖データセット１２０の座標系中の座標のセットである。レジストレーションユニット２８に渡される、ランドマーク位置のリスト１１０は、仮想解剖データセット中の解剖学的ランドマーク位置のデータベースと呼ばれ得る。
【００４８】
図３は、医用画像データセット１００から導出された医用画像６０とともに、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０から導出された仮想解剖画像８０を示す。本実施形態では、仮想解剖画像８０は、Ｚｙｇｏｔｅ  Ｂｏｄｙから導出される。他の実施形態では、どの適切なメッシュベースの仮想解剖データセットが使われてもよい。
【００４９】
３つのランドマークの各々のポジション、すなわち、胸骨の下端９０、右腸骨棘の上面９１、および左腸骨棘の上面９２（医用画像６０上でマーキングされている、同じ解剖学的ランドマーク）が、仮想解剖画像８０上でマーキングされている。レジストレーションに先立って、仮想解剖画像８０中の解剖学的ランドマークは、医用画像６０中の対応する解剖学的ランドマークのポジションとは異なるポジションにあることが分かる。
【００５０】
本実施形態において、画像データセット１００についてのランドマーク位置のセットおよび仮想解剖データセット１２０についてのランドマーク位置のセット１１０の各々は、１２７個の定義された解剖学的ランドマークをすべて備える。他の実施形態では、画像データセット１００についてのランドマーク位置のセットは、仮想解剖データセット１２０についてのランドマーク位置のセット１１０よりも多いまたは少ないランドマークを備える。画像データセット１００中のランドマークの数は、仮想解剖データセット１２０中のランドマークの数と一致する必要はない。
【００５１】
段階４６で、レジストレーションユニット２８は、医用画像データセット１００中の各ランドマークの位置と、それに対応する、仮想解剖データセット１２０中のランドマークの位置との間の対応を確立する。たとえば、図３に示すように、医用画像データセット１００および仮想解剖データセット１２０の各々は、胸骨の下端にあるランドマーク（それぞれ、７０および９０）を含む。レジストレーションユニット２８は、医用画像データセット１００中の、胸骨の下端にあるランドマーク７０の位置を、仮想解剖データセット１２０中の、胸骨の下端にあるランドマーク９０の位置と関連付ける。
【００５２】
各ランドマークの位置は、画像データセット座標空間内では、仮想解剖データセット座標空間内とは異なることが予想され、それは、患者の各解剖学的構造が、仮想解剖のものとはサイズ、形状および位置が異なる場合があり、患者は、仮想解剖とは異なるように、空間内で位置決めされる場合があるからである。
【００５３】
段階４８で、レジストレーションユニット２８は、メモリストア２０から仮想解剖データセット１２０を受信する。仮想解剖データセット１２０は、仮想解剖データセット１２０中の各メッシュについての各メッシュ頂点の座標と、メッシュ頂点を結ぶ辺とを備える。本実施形態では、レジストレーションユニット２８は、仮想解剖データセット中の解剖学的ランドマーク位置のセット１１０を受信した後、仮想解剖データセット１２０を受信するが、他の実施形態では、仮想解剖データセット１２０および仮想解剖データセット中の解剖学的ランドマーク位置の判断されたセット１１０は、同時に受信され、または仮想解剖データセット１２０は、解剖学的ランドマーク位置のセット１１０の前に受信される。
【００５４】
段階５０で、レジストレーションユニット２８は、段階４６で判断された対応するランドマーク位置の間の関係を使って、医用画像データセット１００および仮想解剖データセット１２０のレジストレーションを実施する。代替実施形態では、レジストレーションユニット２８は、異なるユニットによって、または異なる計算装置上で実施された、医用画像データセット１００および仮想解剖データセット１２０のレジストレーションを取得する。レジストレーションは、仮想解剖データの座標空間と、医用画像データの座標空間との間の変換を備える。
【００５５】
医用画像データセット１００中に存在する各解剖学的ランドマークの位置は、仮想解剖データセット１２０中のその解剖学的ランドマークについての対応する位置を有する。レジストレーションプロセスの目標は、変換された医用画像データセット中の各解剖学的ランドマークの位置が、仮想解剖データセット１２０中の対応する解剖学的ランドマークの位置と、可能な限りほぼ一致するように、医用画像データセット１００を仮想解剖データセット１２０の座標系に変換することである。
【００５６】
本実施形態では、医用画像データセット１００が、仮想解剖データセット１２０の座標系に変換されるが、他の実施形態では、仮想解剖データセット１２０が、医用画像データセット１００の座標系に変換され、または両方のデータセットが、さらなるデータセット、たとえば、さらなる医用画像データセットの座標系に変換される。
【００５７】
医用画像データセット１００および仮想解剖データセット１２０のレジストレーションは、医用画像データセット１００の座標系から、仮想解剖データセット１２０の座標系への変換を決定することと、その変換を最適化することとを備える。変換は、医用画像データ中の解剖学的ランドマークの位置、および対応する解剖学的ランドマークの、仮想解剖データ中での位置に基づいて決定される。本実施形態において、各ランドマークの位置は、座標セットであり、ランドマークの位置のみが、変換の決定において使われる。変換を決定するのに使われる情報は、たとえば、解剖学的ランドマークに関連付けられた強度情報は備えない。
【００５８】
本実施形態では、変換は、医用画像および仮想解剖座標系に対する、１２自由度での座標のアフィンマッピングを備える。他の実施形態では、他のどの適切な変換が使われてもよい。
【００５９】
本実施形態において、変換は、堅牢な最小二乗回帰を使って算出される。他の実施形態では、どの適切な方法が使われてもよい。
【００６０】
本実施形態では、変換は、回転と、平行移動と、スケーリングとを備える剛体変換である。他の実施形態では、変換は、局部変形を含み得る変形を備える非剛体変換である。
【００６１】
レジストレーションユニット２８は、最適化された変換を医用画像データセット１００に適用し、そうすることによって、回転、平行移動および／またはスケーリングを備える座標変換を使って、医用画像データセット１００の各ボクセルを、仮想解剖データセット１２０の座標系に変換する。判断された変換が非剛体変換である代替実施形態では、ランドマーク座標から補間されたワープフィールドを算出することによって、非剛体レジストレーションが利用され得る。
【００６２】
他の実施形態では、レジストレーションユニット２８は、仮想解剖データセット１２０の座標系から、医用画像１００の座標系への変換を判断するとともに、判断された変換に従って、仮想解剖データセット１２０中のメッシュ頂点の座標を変換することによって仮想解剖データセットを変換することによって、仮想解剖データセット１２０と医用画像データセット１００とをレジストレーションする。
【００６３】
図２のプロセスの段階５２で、処理ユニット３０は、仮想解剖データセット１２０と、（仮想解剖データセットの座標系に変換されている）変換済み医用画像データセットとを受信する。他の実施形態では、処理ユニット３０は、仮想解剖データセット１２０と、オリジナル医用画像データセット１００と、仮想解剖データセット１２０と医用画像データセット１００との間のレジストレーションの詳細とを受信する。
【００６４】
処理ユニット３０は、仮想解剖データセットから導出された仮想解剖画像８０と、医用画像データセット１００から導出された医用画像６０とを備える合成画像をレンダリングし、合成画像を表示画面１６に表示する。
【００６５】
本実施形態において、処理ユニット３０によってレンダリングされた合成画像は、仮想解剖画像８０に医用画像６０がオーバーレイされるオーバーレイ画像を備える（合成画像は、図４に示されている）。医用画像データセットが仮想解剖データセットにレジストレーションされているので、医用画像６０中の解剖学的構造が、仮想解剖画像８０中の解剖学的構造の位置に対応する位置に表示される。処理ユニット３０は、オーバーレイ画像を表示画面１６に表示する。
【００６６】
他の実施形態では、処理ユニット３０は、仮想解剖画像８０が医用画像６０にオーバーレイされるオーバーレイ画像をレンダリングする。何らかの実施形態では、合成画像は、仮想解剖画像８０としてレンダリングされた体のある一部と、医用画像６０としてレンダリングされた体の別の一部とを備える。たとえば、仮想解剖データセットからの心臓または他の臓器は、医用画像データセットからの肺または別の臓器とともに示されてよい。いくつかの実施形態では、合成画像は、オーバーラップ画像（overlapping image：複数の画像の重ね合わせによる画像。上に位置する画像の不透明度は自由に制御可能である。）、マージ画像（merged image：複数の画像を渾然一体に融合させた画像）、差込み画像（inset image：例えばある画像の枠に近い領域に別の画像を差し込んだ画像）、混成画像（composite image：ある画像に対し部分的に他の画像を入れ込んだ画像）または画像もしくは画像データの他のどの合成も備える。
【００６７】
いくつかの実施形態では、合成画像中の各ボクセルの画像値が、仮想解剖画像８０中のそのボクセルの画像値と、医用画像６０中のそのボクセルの画像値の合成である、２次元の融合レンダリングによって、合成画像がレンダリングされる。いくつかの実施形態では、合成画像に対する仮想解剖画像８０および医用画像６０の比例貢献（proportional contribution）をユーザがそれによって変えることができる融合スライダが提供される。
【００６８】
他の実施形態では、仮想解剖と医用画像の混合が容積的に進む３次元融合レンダリングが使われてよい。３次元レンダリングは、レイキャスティングまたは他の方法によって遂行することができる。
【００６９】
いくつかの実施形態では、多断面再構成ＭＰＲ）など、医用画像データセットから導出されたデータが、合成画像として仮想解剖データとともにレンダリングされ得る。
【００７０】
図４に示すような、合成画像の１つの表示アプリケーションは、医用画像６０中に表示される解剖学的構造が、人体の残りにどのように関係するかを示すためのものであってよい。図４に示す解剖学的構造（たとえば、肋骨）が、ほとんどの一般の人々にはよく知られている可能性があるが、いくつかの医学スキャンは、より小さいエリアをカバーし、または一般観察者にとってはより不明瞭に見える可能性がある。そのようなケースでは、代表的人体の画像にオーバーレイされた医用画像６０を表示することによって、観察者（たとえば、患者）が、自分の医学スキャンの状況を理解するのを助けることができる。
【００７１】
本実施形態において、仮想解剖画像８０にオーバーレイされた医用画像６０を備えるオーバーレイ画像は、ユーザによって操作することができる。たとえば、オーバーレイ画像は、ユーザが、画像上でズームインもしくはズームアウトし、または画像を回転することができる医用画像閲覧アプリケーションにおいて表示される。ユーザが、画像操作に対応する入力を与えた（たとえば、ユーザが、マウスアクションを使って画像を回転する）場合、処理ユニット３０は、仮想解剖画像８０にオーバーレイされた医用画像６０を依然として示す新規オーバーレイ画像をレンダリングするが、各画像は、ユーザが要求した回転に対応する新たな閲覧角度で示される。
【００７２】
代替実施形態では、段階５２で、合成画像をレンダリングするのではなく、処理ユニット３０は、第１のフレーム中に医用画像６０を、および第２のフレーム内に仮想解剖画像８０をレンダリングする。医用画像６０および仮想解剖画像８０は、別々のフレーム中の別々の画像であるが、医用画像データセット１００と仮想解剖データセット１２０との間のレジストレーションを使って、互いに位置合わせされる。
【００７３】
医用画像６０と仮想解剖画像８０とを位置合わせさせて表示することによって、これらの画像は、第１のフレーム中の第１のポジションに表示される解剖学的構造が、第２のフレーム中の同じ、または対応するポジションに表示され得るように表示され得る。第１のフレームおよび第２のフレームのうち一方における少なくとも１つの解剖学的構造のポジションは、第１のフレームおよび第２のフレームのうち他方における少なくとも１つの対応する解剖学的構造のポジションに依存し得る。たとえば、頭部の最上部が、第１のフレーム中の医用画像６０の最上部にある場合、頭部の最上部は、第２のフレーム中の仮想解剖画像８０の最上部にあり得る。各フレームは、それによって別々の画像が表示されるウィンドウ、ペイン、画面領域もしくは表示画面または他のどの表示方法も備え得る。
【００７４】
医用画像６０および仮想解剖画像８０は、隣接して、または、たとえば単一画面上に水平構成で（並列表示）、垂直構成で、隣接スクリーン上に、もしくは（複数の画像が表示され、ビューの順序および相対的な位置決めは、ハンギングプロトコルによって判断される）ハンギングプロトコルの一部として、互いに近接して表示することができる。両方の画像を閲覧させるどの表示が使われてもよい。たとえば、画像は、オーバーラップして表示されてもよく、ユーザ入力を入れることによって、２つの画像の間をトグルすることも可能であり得る。
【００７５】
いくつかの実施形態では、医用画像６０および仮想解剖画像８０は、両方の画像に共通する少なくとも１つの解剖学的構造を表示する。いくつかの実施形態では、解剖学的構造は、医用画像６０中で、各解剖学的構造の位置および配向が仮想解剖画像８０中と同じか、または実質的に同じになるように表示される。たとえば、医用画像６０および仮想解剖画像８０の各々は、頭部のポジションを２つの画像の間で位置合わせさせて（医用画像データセットと仮想解剖データセットとの間のレジストレーションの結果として）、患者の頭部のビューを表示することができる。
【００７６】
いくつかの実施形態では、第１のフレーム中の解剖学的構造の水平および／または垂直ポジションは、第２のフレーム中の対応する解剖学的構造の水平および／または垂直ポジションと同じか、または実質的に同じになり得る。第２のフレーム中の対応する解剖学的構造は、第２のフレーム中に示されるものと同じ解剖学的構造であってもよく（たとえば、頭蓋骨は両方のフレーム中に示され得る）、隣接または直近の解剖学的構造であってもよい（たとえば、頭蓋骨は、第１のフレーム中に示され、両目および他の軟組織は第２のフレーム中に示され得る）。
【００７７】
いくつかの実施形態では、第１のフレーム中の解剖学的構造のポジションは、第２のフレーム中の対応する解剖学的構造のポジションから、たとえば固定オフセット値だけオフセットされてよい。
【００７８】
処理ユニットは、医用画像６０と仮想解剖画像８０とを表示画面１６に表示する。並列表示の一例が、図５に示されている。並列表示の別の例が、図６に示されている。以下では、図５および図６の実施形態に関して並列表示が言及されるが、画像が垂直に並べられ、異なるスクリーン上に置かれる、オーバーラップして表示され、または両方の画像が閲覧され得る任意の適切な関係で表示される同様の実施形態が存在する。
【００７９】
医用画像６０を、仮想解剖画像８０に隣接または近接して示すことによって、ユーザは、医用画像６０に示される患者の解剖を、仮想解剖画像８０に示される代表的な人間の解剖と比較することが可能になり得る。こうすることにより、ユーザが、患者の解剖における異常を識別するのを、またはそのような異常を、たとえば患者に対して記述するのを支援することができる。
【００８０】
医用画像および仮想解剖が別々の画像として示されるいくつかの実施形態では（および、合成画像が示されるいくつかの実施形態でも）、医用画像６０および仮想解剖画像８０のうち一方に対してアクションを実施すると、対応するアクションが、医用画像６０および仮想解剖画像８０のうち他方に対して実施される。
【００８１】
たとえば、いくつかの実施形態では、処理ユニット３０は、医用画像６０に対して実施されるべきアクションを示すユーザ入力を、ユーザ入力デバイス１８から受信する。実施されるべきアクションは、回転、平行移動もしくはスケーリングなどの操作、レンダリングプリセットの変更、色設定の変更、強度の変更もしくは透明度の変更、または画像の点もしくは領域の選択など、レンダリングの変更を含むが、それらに限定されない、医用画像に対して実施することができるどのアクションでもよい。
【００８２】
処理ユニット３０は、指示されたアクションを医用画像６０に対して実施し、対応するアクションを仮想解剖画像８０に対しても実施する。何らかの実施形態では、対応するアクションは同一のアクションである。他の実施形態では、対応するアクションは等価なアクションである。たとえば、一実施形態では、医用画像６０は、仮想画像８０とは異なる配色を使ってレンダリングされる。ユーザが、医用画像６０におけるレンダリング色または強度の変更を要求すると、既存の配色の間の関係と矛盾しない、異なる色または強度が仮想画像８０に適用され得る。たとえば、医用画像がグレースケールで表示され、仮想解剖画像がカラーで表示される一実施形態では、グレースケール画像においてより明るいグレーシェードを要求すると、仮想解剖画像中で様々な色が使われることになり得る。
【００８３】
いくつかの実施形態では、ユーザが、医用画像６０の操作（たとえば、回転、平行移動またはズーム）を要求した場合、同じ操作が仮想解剖画像８０に対して実施される。ユーザは、そうすることによって、画像が操作されるとき、画像を直接比較し続けることができる。
【００８４】
いくつかの実施形態では、医用画像６０上の点を選択すると、対応する点が、仮想解剖画像８０上で選択される。たとえば、医用画像中の肝臓の中または別の臓器の上の点をクリックすると、肝臓または他の臓器の上の対応する点が、仮想解剖画像中で選択される。選択された点は、ランドマークであることも、識別された解剖学的構造の一部であることも必要とされない。そのような選択は、測定値の配置、対象領域の描画、または他の目的に使うことができる。
【００８５】
一実施形態では、（たとえば、マウスでクリックすることによって）医用画像６０上の点を選択すると、選択された点が画像の中心になるように医用画像６０が表示され、同時に、医用画像上の選択された点に対応する、仮想解剖画像上の点が、仮想解剖画像の中心になるように、仮想解剖画像８０が表示される。
【００８６】
上記実施形態は、仮想解剖画像中の対応するアクションにつながる、医用画像に対して実施されるアクションを参照して記載されているが、仮想解剖画像８０に対して実施されるアクションが、医用画像６０に対して実施される対応するアクションにつながる同様の実施形態が存在する。
【００８７】
いくつかの実施形態では、仮想解剖データセット１２０に関連付けられた意味情報（解剖学的構造情報として記述され得る）が、レジストレーション済みの医用画像データセットをナビゲートするのに使われ得る。たとえば、一実施形態では、仮想データセット中の解剖学的構造（たとえば、骨および器官）の位置および程度が既知であり、そのような構造が標示される。それゆえ、たとえば、解剖学的構造（たとえば肋骨）の名称をテキストボックスにタイプ入力することによって、仮想解剖データセット中の特定の解剖学的構造にナビゲートすることが可能である。
【００８８】
一実施形態では、たとえば、「肋骨」または解剖学的特徴の他のどの名称を、仮想解剖画像８０に関連付けられたテキストボックスにタイプしても、仮想解剖画像８０は、肋骨（または指定された解剖学的特徴）が仮想解剖画像８０の中心に表示される（仮想解剖画像は、肋骨を中心とするものとして記述され得る）ように表示される。たとえば、「肋骨」がテキストボックスにタイプ入力された後、仮想解剖画像８０は、仮想解剖中の肋骨の近隣を示す、ズームインされた仮想解剖画像に変わる。同じ実施形態において、仮想解剖画像８０が、テキスト入力に応答して肋骨を中心としたとき、医用画像６０も、肋骨を中心とし、２つのデータセットのレジストレーションが、等価なビューを提供するのに使われる。それゆえ、仮想解剖データセット中の意味論的知識（解剖学的構造標示）は、データセットの間のレジストレーションを使って、医用画像データセット中の所与の構造にナビゲートするのに使うことができる。
【００８９】
いくつかの実施形態では、医用画像６０および仮想解剖画像８０は、対応するレンダリングプリセットまたは他のレンダリング設定を使ってレンダリングされる。たとえば、これらの画像は、同じレンダリングプリセット（レンダリングパラメータのセット）または均等なレンダリングプリセットを使ってレンダリングされ得る。
【００９０】
いくつかのそのような実施形態において、ユーザは、画像のうち１つにおいて、レンダリング設定の変更を要求することができる（ユーザはレンダリング命令を与えることができる）。たとえば、ユーザは、仮想画像８０中のレンダリング設定の変更を要求する。次いで、処理ユニット３０が、新たな仮想解剖画像８０を、要求されたレンダリング設定でレンダリングし、表示すると、処理ユニット３０はまた、仮想解剖画像用の要求されたレンダリングパラメータに依存して、医用画像６０のレンダリング用のレンダリングパラメータを選択し、それらのレンダリング設定を使って、新たな医用画像６０をレンダリングし、表示する。それゆえ、一方の画像に適用されたレンダリング命令が、他方の画像に適用される対応するレンダリング命令に反映され得る。いくつかの実施形態では、医用画像６０用に要求されたレンダリングパラメータが、仮想解剖画像８０をレンダリングするのに使われる対応するレンダリングパラメータを生じる。いくつかの実施形態では、仮想解剖画像８０用に要求されたレンダリングパラメータが、医用画像６０をレンダリングするのに使われる対応するレンダリングパラメータを生じる。
【００９１】
対応するレンダリング設定は、要求されたレンダリング設定と同じでもよく、レンダリング設定の一部または全部が、要求されたレンダリング設定とは異なってもよい。たとえば、いくつかの実施形態では、メッシュベースの仮想解剖データセット１２０から仮想解剖画像８０をレンダリングするのに、医用画像データセット１００から医用画像６０をレンダリングするのに使われるのとは異なるレンダリング方法が使われる。それゆえ、仮想解剖画像８０用にレンダリング設定の変更が要求されると、異なる設定変更、または異なる設定の変更が、仮想解剖画像８０中で生じられるのと同じ視覚効果を、医用画像８０中で生じることを要求され得る。
【００９２】
両方の画像に対して共通レンダリングプリセットが使われるケースでは、画像のうち一方のレンダリングプリセットを変更すると、他方の画像についてのレンダリングプリセットが変更され、そうすることによって、これらの画像は、共通プリセットを使って表示され続ける。共通プリセットを使うことにより、仮想解剖画像８０と医用画像６０は直接比較することが可能になり得る。
【００９３】
他の実施形態では、異なるレンダリングプリセットまたは他のレンダリング設定が、医用画像６０および仮想解剖画像８０に適用され得る。異なるプリセットを使うことにより、たとえば、医用画像６０には表示されない状況が仮想解剖画像８０中に表示される。たとえば、医用画像６０は、骨のみを示し得るが、仮想解剖画像８０は器官も表示する。
【００９４】
いくつかの実施形態では、ユーザは、たとえば、ドロップダウンメニューを使うことによって、医用画像６０および仮想解剖画像８０の各々についてのレンダリングプリセットまたは他のレンダリングパラメータを選択することができる。いくつかの実施形態では、ユーザは、レンダリングプリセットまたは他のレンダリングパラメータが、画像の一方に、それとも画像の両方に適用されるかを選ぶことができる。
【００９５】
図６の実施形態では、ユーザは、仮想解剖画像８０中でハイライトまたは場合によっては強調されるべき特定の解剖学的構造を選択することができる。たとえば、図６では、腎臓８２が仮想解剖画像８０中でハイライトされている。図６の実施形態では、特定の解剖学的構造（腎臓など）を、医用画像６０における表示のために分離することが可能でない場合がある。この場合、解剖学的構造は、医用画像データセット１００中でセグメント化されていないので、特定のプリセットの使用により、すべての解剖学的構造が同様の濃度で戻され得る。ただし、仮想解剖画像８０を、ハイライトされた解剖学的構造でレンダリングすることが可能であり、それは、仮想解剖データセット１２０が、多角形メッシュとして表される、解剖学的構造の各々の表面を含むからである。仮想解剖画像８０中で解剖学的構造をハイライトすることによって、医用画像６０中で同じ構造を解釈または説明することがより容易になり得る。
【００９６】
図５および図６は各々、単一医用画像６０と単一仮想解剖画像８０とを示す。ただし、他の実施形態では、いくつかの医用画像６０およびいくつかの対応する仮想解剖画像８０が表示され得る（たとえば、医用画像データおよび仮想解剖データの各々の表、裏および側面図が同時に表示され得る）。いくつかの実施形態では、１つの画像（たとえば、表側仮想解剖画像８０）に対する操作またはレンダリングパラメータの変更を実施すると、同じ操作またはレンダリングパラメータの変更が、対応する画像（たとえば、対応する表側医用画像６０）に対して実施される。他の実施形態では、各画像は、別個に作用を受け得る。
【００９７】
図３、図４、図５および図６の実施形態は各々、医用画像６０と仮想解剖画像８０の両方が段階５２で（たとえば、並列画像として、または仮想解剖画像８０にオーバーレイされた医用画像６０を備えるオーバーレイ画像として）表示される実施形態である。ただし、他の実施形態では、ただ１つの画像（医用画像６０または仮想解剖画像８０のいずれか）が表示され得る。
【００９８】
一実施形態では、医用画像データセット１００および仮想解剖データセット１２０は、図２のプロセスのステップ４０〜５０の方法を使ってレジストレーションされる。仮想解剖データセット１２０は、医用画像データセット１００の座標系に変換される。
【００９９】
段階５２で、処理ユニット３０は、医用画像データセット１００から医用画像６０をレンダリングする。レジストレーション済みの仮想解剖データセット１２０からのどの画像も表示されないが、レジストレーション済みの仮想解剖データセット１２０は、医用画像データセット１００に機能性を追加するのに使われる。たとえば、ユーザが、医用画像６０中の点（測定点と呼ばれ得る）をクリックした場合、仮想解剖データセット８０へのマッピングが、仮想解剖データセット８０中の対応する点を判断するのに使われ得る。仮想解剖セット中で、各解剖学的構造（たとえば、各骨および臓器）が識別される。それゆえ、ユーザが、医用画像６０中の測定点をクリックすると、表示は、どの解剖学的構造が、クリックされた点を含むかの推定をユーザに戻す。仮想解剖データセットはそれゆえ、地図（本実施形態では、粗い地図と記述され得る）として使うことができる。
【０１００】
逆に、ユーザが、たとえば、「肝臓」または別の臓器の名称をテキストボックスにタイプ入力することによって、医用画像６０中の特定の構造または位置を要求した場合、仮想解剖データセット１２０中でのその構造の定義または位置は、その構造または位置を突き止め、またはそこまでナビゲートするために、医用画像データセット１００にマップされ得る。たとえば、一実施形態では、「肝臓」がテキストボックスにタイプ入力されると、処理ユニット３０は、仮想解剖データセット１２０中での肝臓の位置を判断し、その位置と、仮想解剖データセット１２０および医用画像データセット１００のレジストレーションとを使って、医用画像データセット１００中での肝臓の推定位置を判断し、標示されるマーカを、医用画像６０上で肝臓があると推定される所に置く。別の実施形態では、「肝臓」がテキストボックスにタイプ入力されると、処理ユニット３０は、肝臓があると推定されるエリアにズームインされた医用画像６０をレンダリングし、表示する。
【０１０１】
仮想解剖データセットへのレジストレーションは、研究ナビゲーションに使うことができる。研究ナビゲーションは、仮想解剖画像が表示されることなく提供され得る。たとえば、一実施形態では、ユーザは、所望の臓器をメニューから選択する。他の実施形態では、ユーザは名称をタイプ入力する。
【０１０２】
仮想解剖へのレジストレーションを使うことによって、医用画像６０のナビゲーションは、その医用画像６０が、構造がセグメント化されていない医用画像データセット１００から導出されたときであっても提供され得る。医用画像データセット１００の何らかのナビゲーションは、医用画像データセットについて判断されたランドマーク位置により利用可能であり得るが、そのようなランドマークによるナビゲーションは、ランドマーク座標の数だけ詳述されるにすぎない。仮想解剖データセットへのレジストレーションを使うナビゲーションは、より正確なナビゲーションを提供することができる。
【０１０３】
レジストレーション済みの仮想解剖データセットは、医用画像データセットにおける解剖学的状況を判断するのに使うことができる。仮想解剖データセットは、所与の対象領域の付近にどのような解剖が存在し得るかを識別するための近似地図として作用し得る。たとえば、画像データ中に所見が置かれている場合、その位置を仮想解剖データに変換することによって、報告を容易にし、かつ／または自動化するために、近くの解剖学的構造をルックアップすることが可能である。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、ユーザが医用画像６０をクリックすると、仮想解剖画像８０が医用画像６０にオーバーレイされる。たとえば、ユーザは、医用画像６０中の点をクリックし、処理ユニット３０は、仮想解剖画像８０へのマッピングから、その点が肝臓の中である可能性が高いと判断する。処理ユニット３０は、医用画像６０にオーバーレイされた仮想解剖から、肝臓の画像をレンダリングし、表示する。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、仮想解剖データセット１２０および医用画像データセット１００のレジストレーションの後、仮想解剖画像８０のみが、段階５２で最初に表示される。いくつかの実施形態では、仮想解剖画像８０は、医用画像データセット１００中をナビゲートするのに使われる。たとえば、仮想解剖画像８０の領域を選択することによって、ユーザは、医用画像６０として表示されるべき、医用画像データセット１００の等価な一部を選択することができる。
【０１０６】
仮想解剖画像８０を使う一実施形態が、図７に示されている。図７の実施形態では、仮想解剖画像８０が、患者情報をその上に表示するためのアバターとして使われる。いくつかのインジケータ１５０、１５２、１５４、１５６が、仮想解剖画像８０上に表示される。各インジケータは、スキャン、所見、または他の医学情報を表す。
【０１０７】
たとえば、図７の実施形態では、患者の頭部のＭＲスキャンが撮られている。ＭＲスキャンは、インジケータ１５０によって仮想解剖アバター画像８０上に示される。本実施形態において、インジケータ１５０は、スキャンによってカバーされるエリアの輪郭を表すボックスを備える。ボックスの位置およびサイズは、仮想解剖データセット１２０をもつＭＲ画像データセットのレジストレーションから判断される。他の実施形態では、インジケータは、視覚効果、たとえば陰影、ハイライト、またはカラーアプリケーションが適用される領域を備え得る。医用画像スキャンのボリューム、領域または境界のどの表現も、インジケータとして使われてよい。
【０１０８】
本実施形態では、インジケータ１５０は、スキャンによってカバーされる、体のエリアの指示を備えるが、さらなる実施形態では、インジケータ１５０は、スキャンされたエリアの中心の位置の指示を備え得る。他の実施形態では、インジケータ１５０は、スキャンされた１つまたは複数の解剖学的構造の指示を備え得る。たとえば、スキャンが、頭部のＭＲスキャンである場合、そのスキャンを表すインジケータ１５０は、頭部の、または頭部の構成要素解剖学的構造（たとえば、鼻、耳、目もしくは口）のハイライトまたは陰影であり得る。スキャンが、心臓を備える領域のＭＲ（または他の診断法、たとえばＣＴもしくは超音波）スキャンである場合、インジケータ１５０は、心臓のハイライトまたは陰影であり得る。
【０１０９】
いくつかの実施形態では、仮想解剖アバター画像８０上の各インジケータ１５０、１５２、１５４、１５６は、異なる色によって表すことができる。いくつかの実施形態では、異なる色のインジケータは、異なるデータタイプに対応し得る。たとえば、一実施形態では、ＭＲデータを表すインジケータ１５０は緑で示され、ＣＴデータを表すインジケータ１５２は青で示され、生検を表すインジケータ１５４はオレンジで示され、所見を表すインジケータ１５６は赤で示される。他の実施形態では、どの配色または陰影方式が使われてもよい。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、インジケータ１５０は、医用画像スキャンが撮られた時間を表すことができる。たとえば、インジケータは、スキャンが撮られた時間を表す、ラベル、テキスト表示または色を有し得る。異なるインジケータは、インジケータの時間関係に依存して（たとえば、早期スキャンはより赤く、遅いスキャンはより青く）色付けされ得る。
【０１１１】
また、図７の実施形態では、仮想解剖アバター画像８０は、２つのＣＴスキャン（手首スキャンおよび胸部スキャン）の位置および程度を表すインジケータ１５２を表示する。本実施形態において、それぞれのＣＴスキャンを表すインジケータ１５２の各々は、スキャンによってカバーされる領域を表すボックスであり、各ボックスの位置およびサイズは、それぞれのＣＴスキャン画像データセットを仮想解剖データセット１２０にレジストレーションすることによって判断される。
【０１１２】
スキャンデータを備えない他の患者情報も、インジケータによって仮想解剖アバター画像８０上に示すことができる。たとえば、図７では、仮想解剖アバター画像８０は、生検が実施された位置（腎臓生検）を示すインジケータ１５４と、所見（動脈瘤）の位置を示すインジケータ１５６とを表示する。これは、（たとえば、仮想解剖データ中に名前付き構造として表される「腎臓」の解剖学的概念の理解による）意味論的手法を使って、幾何学的手法（たとえば、所見に関連付けられた動脈瘤の座標の事前知識）によって、または他の適切な方法によって遂行することができる。
【０１１３】
医用画像データセット１００（本実施形態では、２つのＣＴデータセットおよびＭＲデータセット）を仮想解剖データセット１２０にレジストレーションすることによって、インジケータ１５０、１５２、１５４、１５６は、仮想解剖アバター画像８０上に正確に置くことができ、そうすることによって、スキャンの位置および／または程度、生検の位置、所見の位置、あるいは他の医学データの位置および／または程度が、仮想解剖アバター画像８０上に正確に表され得る。
【０１１４】
仮想解剖アバター画像８０は、ユーザインターフェースとして使うことができる。図７の実施形態では、インジケータ１５０、１５２、１５４、１５６をクリックすると、そのインジケータに関連した医学データが表示され、たとえば、そのインジケータによって表されるスキャン、生検または所見から、医学データが表示され得る。たとえば、手首のＣＴスキャンのエリアを表すインジケータ１５２をクリックすると、関連医用画像データセット１００からの医用画像６０が表示され得る。すなわち、レジストレーションによって実画像との間で位置の対応付けがなされた仮想解剖アバター画像８０において、所望の位置に対応するインジケータ１５２をクリックすることで、当該インジケータ１５２に対応する実画像（医用画像）を、任意のタイミングで読み出して表示することができる。
【０１１５】
インジケータ１５２をクリックした結果としての、医用画像６０のそのような表示は、図７には示さないが、仮想解剖アバター画像８０とともに医用画像６０の表示を備え得る。表示される医用画像６０は、仮想解剖アバター８０と同じ閲覧角度およびスケールを有し得る。たとえば、胴体が、アバターの胴体と同じサイズを有する胴体スキャンを表す医用画像６０が表示され得る。
【０１１６】
他の実施形態では、仮想解剖アバター画像８０とともに表示される表示医用画像６０は、仮想解剖アバター画像８０とは異なる閲覧角度またはスケールを有し得る。たとえば、医用画像６０中の胴体の長さが、仮想解剖アバター画像８０中の胴体の長さよりも大きい胴体スキャンを表す医用画像６０が表示され得る。いくつかの実施形態では、仮想解剖アバター画像は、常に正面を向いて表示され、医用画像６０は、どの適切な角度に回転されてもよい。
【０１１７】
他の実施形態では、インジケータ１５２をクリックすると、仮想解剖アバター画像８０の代わりに、適切な医用画像６０が表示され得る。仮想解剖画像８０をアバターおよびユーザインターフェースとして使うことによって、簡単および直観的インターフェースがユーザに提示され得る。このユーザインターフェースは、複合履歴のナビゲーションを可能にし得る。スキャンされた、患者の体のエリアが正確に表され得る。異なる時間に撮られた、体の異なる領域のスキャンが、単一アバター画像上に表され得る。空間的関連のあるどのデータも、アバター画像上に示すことができる。
【０１１８】
図８に示すさらなる実施形態では、アバターとして使われる仮想解剖画像８０は、より幅広いユーザインターフェース画面１６０の一部である。図８の実施形態では、ユーザインターフェース画面１６０は、病歴１６２とタイムライン１６４とを備える。さらなる実施形態では、患者情報の他のどの適切な表し方が使われてもよい。
【０１１９】
いくつかの医用撮像スキャン（本実施形態では、ＣＴスキャン）が、ユーザインターフェース画面１６０上に表される。各スキャンは、仮想解剖画像８０上で、インジケータ１５２として表され、番号を振られる。医用画像スキャンの各々について、医用画像データセット１００が仮想解剖データセット１２０にレジストレーションされる。スキャンの位置および程度は、仮想解剖データセットへのレジストレーションによって、解剖学的観点で判断される。スキャンの位置および程度は、適切なサイズおよび位置の番号付きボックスを備えるインジケータ１５２として、仮想解剖画像上に表される。
【０１２０】
各医用画像スキャンは、病歴１６２にも列挙され、ここでスキャンタイプ、スキャンの解剖学的位置およびスキャン記述が、各スキャンについて時系列順で列挙される。他の実施形態では、異なる順序付けが使われ得る。
【０１２１】
各医用画像スキャンはさらに、時間軸上に時間が表されるタイムライン１６４中に表される。各スキャンは、タイムライン上のインジケータ１７０（そのインジケータが仮想解剖画像８０上で標示されるのと同じ番号を有する）によって表される。タイムライン１６４上のインジケータ１７０は、画像が撮られた時間を表す、時間軸上の点に置かれる。番号の配置は、スキャンに関連した時間データを提供する。本実施形態では、タイムライン１６４上に時間が表されるが、他の実施形態では、時間のどの適切なグラフィック表現、たとえばカレンダが使われてもよい。仮想解剖アバター画像８０上の各インジケータ１５２について、対応するインジケータ１７０が、グラフィカル時間表現の上に置かれる。すなわち、インジケータ１７０に対応する医用画像が取得された時間情報が、タイムライン１６４上に所定の形態で表示されることになる。
【０１２２】
病歴１６２およびタイムライン１６４は、生検、手術、他の処置、または出会いなど、画像スキャン以外の医学的事象をさらに表示することができる。
【０１２３】
タイムライン１６４上の適切な点をクリックすることによって日付を選択することにより、ユーザは、仮想解剖アバター画像８０上の表示を、選択された日付の前に撮られたスキャンのみを示すように変更することができる。他の実施形態では、タイムライン１６４で時間期間をハイライトし、または場合によっては選択することによって、ユーザは、ハイライトされた時間期間中に撮られたスキャンを表すインジケータのみを、仮想解剖アバター画像８０上に表示することができる。ユーザはそれゆえ、スキャンを時間期間でフィルタリングすることができる。例えば、ユーザは、タイムライン１６４上に表示された時間情報（すなわち、時間情報に基づいてタイムライン上に配置されたインジケータ１７０）を選択することで、時間情報を基準として過去に取得された画像データのフィルタリング表示を実行することができる。
【０１２４】
いくつかの実施形態では、処理ユニットは、ある時点（たとえば、特定の日付）または時間期間を表すユーザ選択を受信するように構成される。たとえば、ユーザは、タイムライン１６４の領域を選択してもよく、時間範囲をタイプ入力しても、カレンダで時間範囲を選択してもよい。処理ユニットは、仮想解剖アバター画像８０上の複数のインジケータのうち、選択された時間点または日付に対応するいずれかを選択するように構成される。たとえば、ユーザが２００８年を選択した場合、処理ユニットは、２００８年に撮られたスキャンに対応する、仮想解剖アバター画像８０上のいずれかのインジケータを選択する。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、タイムライン１６４上のインジケータのうち１つまたは複数を選択すると、仮想解剖アバター画像８０上の対応するインジケータ１５２が選択され、仮想解剖アバター画像８０上で表示され、または仮想解剖アバター画像８０上でハイライトされるか、場合によっては強調される。
【０１２６】
いくつかの実施形態では、仮想解剖アバター画像８０上のインジケータ１５２のうち１つまたは複数を選択すると、タイムライン１６４上の対応するインジケータが、タイムライン１６４上で選択され、タイムライン１６４上で表示され、またはタイムライン１６４上でハイライトされるか、場合によっては強調される。
【０１２７】
さらなる実施形態では、スキャン時間を表すどの方法が使われてもよい。スキャンは、タイムライン１６４上で、番号以外のインジケータとして、たとえば色によって、またはテキスト情報によって表され得る。
【０１２８】
さらなる実施形態では、仮想解剖データセット１２０が、患者に対する手術の外科計画に使われる。手術計画が、仮想解剖において定義される。仮想解剖データセット１２０は次いで、手術が実施される、患者のエリアを備える医用画像データセット１００にレジストレーションされる。仮想解剖データセット１２０は、医用画像データセット１００の座標系に変換され、患者の解剖に関する手術計画を定義する。
【０１２９】
仮想解剖データは、標準オントロジーにリンクされ得る。仮想データ中の器官および構造のアイデンティティを、標準解剖学的オントロジー（たとえば、Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｄｅｌ  ｏｆ  Ａｎａｔｏｍｙ）中のオブジェクトに関連付けることによって、他のヘルスケアシステムとの向上された相互運用性が可能になり得る。たとえば、オントロジーは、解剖学的用語を識別するために、医学レコードまたは報告のテキストを意味論的に分析するのに使うことができ、これらの用語は次いで、仮想解剖データ中の関連解剖学的構造に自動的にリンクされ得る。このリンクは、関連テキストのハイパーテキストマークアップによって表すことができ、ユーザが関連仮想解剖を表示することを可能にする。
【０１３０】
人間の解剖の一般的な、構造的記述を所与の患者の医用画像データにマップすることによって、教示と、解剖学的参照と、ナビゲーションと、委託臨床医への、および／または患者への結果の通信と、解釈の容易さとを含む分野の範囲内で、撮像アプリケーションに価値が付加され得る。同じ解剖の（レジストレーションによって判断される）仮想解剖画像と医用画像とを表示することによって、医用画像を説明または解釈することがより容易になり得る。ユーザ、たとえば学生は、医用画像がセグメント化されていないときでも、仮想解剖データへの医用画像データのレジストレーションを使って、医用画像の中をナビゲートすることが可能であり得る。ナビゲーションのための仮想解剖の使用は、仮想解剖画像が表示されることを必要としなくてよい。仮想解剖にオーバーレイされた、またはそれと並列の医用画像を表示することによって、臨床医は、患者にスキャン結果を説明するとき、状況を提供することが可能であり得る。
【０１３１】
上述した実施形態の各々は、患者データとメッシュベースの仮想解剖との間のマッピングを確立するのに、解剖学的ランドマークを使う。他の手法は、患者データの、画像に基づくレジストレーションと、ボリューム仮想解剖とを使う。ただし、画像に基づくレジストレーションは、より計算集約的であり、したがって、ランドマークの間のマッピングよりも遅い。
【０１３２】
ランドマークを使うと、患者データとメッシュベースの仮想解剖データとをレジストレーションする、比較的素早い、計算効率の良い方法を提供することができる。各データセット中の比較的少数の点のみ（たとえば、上記実施形態では１２７個以下の点）が、識別され、位置特定される必要がある。ランドマークを使う画像のレジストレーションは、知られている方法を用いて実施することができる。解剖学的ランドマークは、異なるデータセット中の対応する点の一致が正確である可能性が高くなり得るように、解剖学的に明確に定義することができる。
【０１３３】
さらに、必要とされるボクセルおよびボクセル強度がメッシュベースの仮想解剖データ中で定義されない場合があるので、画像類似度に基づくレジストレーション技法を使って、患者のボリュームデータをメッシュベースの仮想解剖データにマップすることが可能でない場合がある。ランドマークを使うと、メッシュベースの仮想解剖データが患者データにレジストレーションされることが可能であるが、このようなレジストレーションは、いくつかの他の技法を使うと可能でない場合がある。
【０１３４】
現在利用可能な多くの仮想解剖データセットはメッシュベースである。メッシュベースのデータは、レンダリングするのが、ボリューム測定データよりも容易である場合があり、より柔軟に可視化することができる。メッシュベースのデータは、一般的な人間の解剖の患者固有ではない表現を獲得する際、ボリューム測定データよりも優れている場合がある。上記実施形態の手法はそれゆえ、ボリューム仮想解剖データよりも、取得するのが容易であり、レンダリングするのが容易であり、柔軟であり適切であり得るデータと連動することができる。
【０１３５】
仮想解剖データを現実の患者データにマップする他の手法は、意味情報を使うことを備え得る。意味情報（たとえば、臓器の名称）は、近似ポジションを与えるだけであるが、ランドマークは、体の中の特定の点についての正確なポジションを与えることができる。特定のケース（たとえば、二次的な獲得を伴う）を除いて、意味論的データに項目に該当する臓器または構造は、容易に判断されることが可能でない場合がある。上記実施形態の使用は、意味論的データを使うマッピングよりも正確であり柔軟であり得る。
【０１３６】
患者の中または上の位置をマーキングするための基準（物理マーカ）を使って画像を位置合わせすることが知られている。ただし、基準の使用は、特化された手順以外では共通でない。上記実施形態の方法は、物理マーカを必要としない。
【０１３７】
いくつかの実施形態は、ボリューム医用画像データ中の解剖学的ランドマーク位置を自動的に判断するための手段と、メッシュベースの仮想解剖データ中の対応する解剖学的ランドマーク位置のデータベースと、医用撮像座標空間と仮想解剖座標空間との間の変換を確立する手段とを備える、仮想解剖データに医用画像データをレジストレーションするための方法を提供する。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、仮想解剖データとの医用画像データのレジストレーションは、剛体レジストレーションを備える。いくつかの実施形態では、仮想解剖データを伴う医用画像データのレジストレーションは、非剛体レジストレーションを備える。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、医用画像データおよび仮想解剖データの並列レジストレーション表示が有効にされる装置が提供される。いくつかの実施形態では、医用画像データおよび仮想解剖データの融合表示が有効にされる装置が提供される。いくつかの実施形態では、仮想解剖データと医用画像データとの間の対応は、医用画像データ中の位置の解剖学的状況についての情報を提供するのに活用される。
【０１４０】
いくつかの実施形態では、医用画像データセットの位置、対象領域または所見を仮想解剖ユーザインターフェース表示に正確に示す装置が提供される。
【０１４１】
具体的な実施形態が上述されたが、任意の実施形態の特徴が、他の任意の実施形態の特徴と組み合わされてよい。
【０１４２】
ランドマークの検出および位置について、画像データセット中の一地点、たとえば単一ピクセルまたはボクセルを各々が備えるランドマークとの関係で記載したが、代替実施形態では、各ランドマークは、どの適切な画像データ項目、たとえば、単一ピクセルまたはボクセルよりも大きい領域を表す画像データのより大きいブロックを備えてもよいことが理解されよう。
【０１４３】
以上述べた各実施形態によれば、撮影によって取得された医用画像データと、データベースに予め格納された仮想解剖データとを、ランドマークを基準として自動的にレジストレーションする。これにより、仮想解剖データに基づく画像と医用画像との間で位置を対応付けながら、両者の間の相互の表示切替を実現することができる。例えば、ユーザは、表示された仮想解剖データに基づく画像の所望の部位をクリック等することで、当該部位に対応する医用画像（実画像）を自動的に表示することができる。逆に、表示された医用画像の所望の部位をクリック等することで、当該部位に対応する仮想解剖データに基づく画像を自動的に表示することができる。さらに、必要に応じて、オーバーレイ表示等の所定の形態により、仮想解剖データに基づく画像と医用画像との間で位置を対応付けながら同時に表示することも可能である。
【０１４４】
医用画像と仮想解剖画像との位置やレンダリング条件を対応付けた表示の他、例えば、仮想解剖画像において、図９に超音波スキャンの場合を用いて例示するように、医用画像が取得されたスキャンにおけるスキャン範囲を表示することも可能である。当該構成によれば、仮想解剖画像において対応するスキャン範囲、及び医用画像が当該スキャン範囲内のどの断面位置に対応するかを、迅速且つ直感的に把握することができる。
【０１４５】
各実施形態において説明した仮想解剖データと実画像との間のレジストレーション、及び一方から他方への座標変換は、二次元画像データ同士或いは三次元画像データ同士のいずれを用いた構成であってもよい。
【０１４６】
以上述べた各実施形態は、実施形態の方法を実施するように実行可能なコンピュータ可読命令を有する１つのコンピュータプログラムまたは複数のコンピュータプログラムを用いて特定の機能性を実装し得ることが、当業者にはよく理解されよう。コンピュータプログラム機能性は、ハードウェアで実装されてもよい。実施形態は、１つもしくは複数のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）もしくはＦＰＧＡ（フィールドプログラム可能ゲート配列）によって、またはハードウェアもしくはソフトウェアの混合によって実装することができる。
【０１４７】
特定のユニットについて、本明細書では記載したが、代替実施形態では、これらのユニットのうち１つまたは複数の機能性は、単一処理リソースまたは他の構成要素によって提供されてもよく、単一ユニットによって提供される機能性は、組み合わせられた２つ以上の構成要素によって提供されてもよい。単一ユニットへの言及は、そのような構成要素が互いから離れているかどうかにかかわらず、そのユニットの機能性を提供する複数の構成要素を包含し、複数のユニットへの言及は、それらのユニットの機能性を提供する単一構成要素を包含する。
【０１４８】
いくつかの実施形態について記載したが、これらの実施形態は、例示の目的でのみ提示されているのであって、本発明の範囲を限定することは意図していない。実際、本明細書に記載した新規性のある方法およびシステムは、様々な他の形で実施することができる。さらに、本明細書に記載した方法およびシステムの形における様々な省略、代用および変更が、本発明の精神から逸脱することなく行われ得る。添付の請求項およびそれらの等価物は、本発明の範囲内に収まるそのような形および修正をカバーすることを意図している。
【符号の説明】
【０１４９】
１０…医用画像処理装置、１２…計算装置、１４…ＣＴスキャナ、１６…表示画面（ディスプレイ）、１８…入力デバイス、２０…メモリストア、２２…ＣＰＵ、２４…データ受信ユニット、２６…ランドマーク位置特定ユニット、２８…レジストレーションユニット、３０…処理ユニット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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