(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
解剖学的組織のマルチモダリティー組織分類のためのシステムであって：
前記解剖学的組織の少なくとも一つのMRI特徴を生成するよう構造的に構成された少なくとも一つのMRIシステムと；
前記解剖学的組織の少なくとも一つの超音波画像特徴を生成するよう構造的に構成された少なくとも一つの超音波システムと；
前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも二つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせし、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成するよう構造的に構成されたワークステーションとを有しており、
前記組織分類体積の生成が：
前記ワークステーションが、前記解剖学的組織の少なくとも二つの超音波画像特徴を抽出する段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについての画像特徴ベクトルを生成する段階であって、各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記画像抽出された少なくとも二つの超音波画像特徴の連結を含む、段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについての重み付けされた因子を生成する段階であって、各重み付けされた因子は、前記解剖学的組織の不健全な部分を表わす前記解剖学的組織のそれぞれの空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴の輪郭描出から導出される、段階と；
前記ワークステーションが、対応する画像特徴ベクトルに各重み付けされた因子を適用する段階とを含み、
前記ワークステーションはさらに、前記組織分類体積の各ボクセルを、少なくとも健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む複数の組織型のうちの一つとして分類するよう構造的に構成されている機械学習に基づく組織分類器を有する、
システム。
【請求項２】
前記組織分類体積の生成が：
前記ワークステーションが、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせし、画像抽出する段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについて画像特徴ベクトルを生成する段階とを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の空間的に位置合わせされ、画像抽出された少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内の前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記複数の組織型がさらに、前記健全組織ボクセルおよび前記不健全組織ボクセルの間のボーダーラインの不健全組織ボクセルを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記複数の組織型がさらに、前記健全組織ボクセルと前記不健全組織ボクセルとの間の範囲にわたる複数の可能性のある不健全組織ボクセルを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記組織分類体積を利用する画像診断システムをさらに有する、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記組織分類体積を利用して介入手順を案内するよう構成されている介入案内システムをさらに有する、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
解剖学的組織のマルチモダリティー組織分類のためのワークステーションであって：
前記解剖学的組織の少なくとも一つのMRI特徴および前記解剖学的組織の少なくとも一つの超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成するよう構造的に構成された画像位置合わせ器および特徴抽出器と；
前記組織分類体積の各ボクセルを、少なくとも健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む組織型のうちの一つとして分類するよう構造的に構成されている機械学習に基づく組織分類器とを有しており、
前記組織分類体積の生成が：
前記画像位置合わせ器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも二つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせすることと；
前記特徴抽出器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも二つの超音波画像特徴を抽出することと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについての画像特徴ベクトルを生成することであって、各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記画像抽出された少なくとも二つの超音波画像特徴の連結を含む、ことと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについての重み付けされた因子を生成することであって、各重み付けされた因子は、前記解剖学的組織の疑いのある不健全な部分を表わす前記解剖学的組織のそれぞれの空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴の輪郭描出から導出される、ことと；
前記特徴抽出器が、対応するボクセルの各画像特徴ベクトルに各重み付けされた因子を適用することとを含む、
ワークステーション。
【請求項１０】
前記組織分類体積の生成が：
前記画像位置合わせ器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせすることと；
前記特徴抽出器が、前記解剖学的組織の前記空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴を抽出することと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについて画像特徴ベクトルを生成することとを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記空間的に位置合わせされ、画像抽出された少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、
請求項９記載のワークステーション。
【請求項１１】
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、請求項１０記載のワークステーション。
【請求項１２】
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、請求項１１記載のワークステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概括的には解剖学的組織の撮像に関する。本発明は特に、不健全な（たとえば癌性の）解剖学的組織のスクリーニング、検出および処置のための複数の撮像モダリティーの利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
前立腺癌は米国人男性のうちで最も一般的な臓器悪性腫瘍である。歴史的に、前立腺癌診断についての「黄金基準」は、生検組織の組織病理学的分析である。それによれば、高まった前立腺特異抗原（PSA:  prostate  specific  antigen）レベルおよび直腸内触診（DRE:  digital  rectal  exam）試験の結果がスクリーニングとして考えられる。しかしながら、PSA試験は低い特異性および感度を与え、DREを通じた触診による検出は、比較的大きく、表面的な病変に限られる。
【０００３】
超音波（US）撮像では、無線周波（RF:  radio  frequency）エコー信号から抽出された音響パラメータ（たとえば、減衰および後方散乱される係数）に基づく組織分類が1970年代初期以来研究されている。より具体的には、BモードUS画像から抽出されるテクスチャー特徴およびRFエコー信号の較正された平均スペクトルから抽出されるスペクトル特徴が、多数の分類アプローチとともに、健全または癌性としての組織型別（typing）のために使われてきた。しかしながら、US撮像は、関心対象の解剖学的組織の高い時間的分解能の撮像を提供するものの、超音波ベースの癌検出技法の精度は、貧弱な信号対雑音比および低い空間的分解能のため、限られていることが判明した。
【０００４】
より具体的には、経直腸超音波（TRUS:  transrectal  ultrasound）は時に、前立腺癌についてのスクリーニング・プロセスにおける代替ステップとして使われる。しかしながら、周辺ゾーン低エコー病変の約40%が悪性であると判明している。したがって、TRUSの臨床的な価値は生検案内ツールに限られている。
【０００５】
近年、前立腺癌の診断のために磁気共鳴撮像（MRI:  magnetic  resonance  imaging）を使うことにかなりの関心が寄せられている。その高い解剖学的分解能のためである。しかしながら、前立腺癌を良性の前立腺病変から区別することにおける解剖学的なT2強調（T2W:  T2-weighted）MRIの診断上の価値は限られている。たとえば、直径1.0cmより大きな腫瘍病巣についてMRIを使う前立腺癌検出の精度、感度および陽性予測力はそれぞれ79.8%、85.3%および92.6%であることが示されている。さらに、MRIを使う前立腺癌検出の精度、感度および陽性予測力は、1.0cmより小さな腫瘍病巣についてはそれぞれ24.2%、26.2%および75.9%に低下する。
【０００６】
しかしながら、マルチパラメータMRIによってもたらされる解剖学的、生物学的、代謝的および機能的な動的情報の組み合わせが前立腺癌検出精度を改善することが示されている。前立腺癌検出のための利用されてきた一般的な機能的MR撮像技法の若干は、動的コントラスト向上MR撮像（DCE:  dynamic  contrast  enhanced  MR  imaging）、プロトンMR分光撮像（MRSI:  MR  spectroscopic  imaging）および拡散強調MR撮像（DWI:  diffusion-weighted  MR  imaging）である。より詳細には、DCEは組織脈管分布を視覚化し、MRSIは代謝情報を提供し、DWIは細胞外水分子のブラウン運動を視覚化する。
【０００７】
重要なことに、前立腺癌療法におけるケアの標準は「腺全体」アプローチ（たとえば、根治的前立腺摘除、腺全体放射および短距離放射線療法）から、前立腺内の特定の癌性領域のみを処置するよう設計された、より焦点を絞られ、局所化された処置パラダイムに移行しつつある。この方向における一歩は、これらの局所化された癌性領域を正確に特定する能力である。しかしながら、マルチパラメータMRIの改善された能力にもかかわらず、一貫した仕方で癌性領域を正確に特定することは、観察者にとっていまだ本来的に難しい。さらに、超音波画像において、BモードUS画像処理パイプラインは、癌性の組織を正常な組織から区別することにおいて支援しうる潜在的な組織シグネチャーを抑制してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、本発明は、画像位置合わせ、画像セグメンテーション、画像特徴抽出、画像輪郭描出および組織分類をマルチモダリティー画像に対して実行するための種々のアルゴリズムを含む自動化された決定支援システムまたはコンピュータ援用診断が、種々の型の画像からの情報を融合するための系統的かつ客観的なアプローチを提供しうることを認識する。特に、本発明は、空間的に位置合わせされたMRI画像（たとえばT1W、T2W、DWI、DCEおよびMRSI）およびUS画像（たとえばBモード画像およびRFエコー画像）から抽出された組織情報を組み合わせることを、位置合わせされた画像の各ボクセルについての一意的な画像特徴のベクトルを形成するために前提としている。特徴のそのようなマルチモード（US-RF-MRI）ベクトルは、マルチモダリティーの諸利点を組み合わせて、前立腺癌検出におけるより高い精度、感度および特異性を達成する。
【０００９】
本発明の一つの形は、一つまたは複数のMRIシステム、一つまたは複数の超音波システムおよびワークステーションを用いる解剖学的組織のマルチモード組織分類のためのシステムである。動作では、MRIシステム（単数または複数）が解剖学的組織の一つまたは複数のMRI特徴を生成し、超音波システム（単数または複数）が解剖学的組織の一つまたは複数の超音波画像特徴を生成する。ワークステーションは、解剖学的組織の前記MRI特徴および前記超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される解剖学的組織の組織分類体積を生成する。ワークステーションはさらに、前記組織分類体積の各ボクセルを、健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む複数の組織型のうちの一つとして分類する。
【００１０】
本発明の第二の形は、画像位置合わせ器、特徴抽出器および組織分類器を用いる解剖学的組織のマルチモード組織分類のためのワークステーションである。動作では、前記画像位置合わせ器および前記特徴抽出器は、前記解剖学的組織の一つまたは複数のMRI特徴および前記解剖学的組織の一つまたは複数の超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成する。前記組織分類器は、前記組織分類体積の各ボクセルを、健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む複数の組織型のうちの一つとして分類する。
【００１１】
本発明の第三の形は、解剖学的組織の一つまたは複数のMRI特徴および解剖学的組織の一つまたは複数の超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される解剖学的組織の組織分類体積の生成に関わる、解剖学的組織のマルチモード組織分類のための方法である。本方法はさらに、前記組織分類体積の各ボクセルの、健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む複数の組織型のうちの一つとしての分類に関わる。
【００１２】
本発明の上記の形および他の形ならびに本発明のさまざまな特徴および利点は、付属の図面との関連で読まれる本発明のさまざまな実施形態の以下の詳細な説明からさらに明白となるであろう。詳細な説明および図面は、付属の請求項およびその等価物によって定義される本発明の範囲を限定するのではなく、単に例解するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に基づく例示的なマルチモード組織分類を示す図である。
【図２】本発明に基づくマルチモード組織分類の例示的な実施形態を示す図である。
【図３】本発明に基づくマルチモード組織分類方法の例示的な実施形態を表わすフローチャートである。
【図４】図２に示されるシステムによる図３に示されるフローチャートの第一の例示的な実装を示す図である。
【図５】図２に示されるシステムによる図３に示されるフローチャートの第二の例示的な実装を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照するに、MRIシステム２０は、スキャナ２１およびワークステーション２２を用いて、たとえば図のような患者１０の前立腺１１の解剖学的組織のMRI画像２３のような、患者の解剖学的組織のMRI画像を生成する。実際上、本発明は、解剖学的組織のMRI特徴を取得するためにさまざまな型の一つまたは複数のMRIシステム２０を利用する。MRIシステムおよび解剖学的特徴の関連するMRI特徴の型の例は、解剖学的組織の規格化された強度値および／またはテクスチャー・ベースの特徴を示すT2W  MRIシステム、解剖学的組織の水の見かけの拡散係数（ADC:  apparent  diffusion  coefficient）を示すDWI-MRIシステム、解剖学的組織の薬物動態学的パラメータを示すDCE-MRIおよび解剖学的組織の代謝情報を示すMRSIシステムを含むがそれに限られない。
【００１５】
超音波システム３０は、プローブ３１およびワークステーション３２を用いて、たとえば図のような患者１０の前立腺１１の解剖学的組織のUS画像３３のような、患者の解剖学的組織の超音波画像を生成する。実際上、本発明は、解剖学的組織のUS画像特徴を取得するためにさまざまな型の一つまたは複数の超音波システム３０を利用する。超音波撮像システムおよび解剖学的特徴の関連するUS画像特徴の型の例は、解剖学的組織のテクスチャー・ベースの特徴を示すBモードUS撮像システムおよび解剖学的組織のスペクトル特徴を示すUS  RFエコー撮像を含むがそれに限られない。
【００１６】
本発明は、画像セグメンテーション、画像位置合わせ、画像特徴抽出、画像輪郭描出および組織分類を含むがそれに限られないさまざまな既知の技法を、解剖学的組織のMRI画像および超音波画像に対して実行して、MRI画像および超音波画像からの特徴情報を融合するための系統的かつ客観的なアプローチを提供する。特に、本発明は、空間的に位置合わせされたMRI画像（たとえばT2W-MRI、DWI-MRI、DCE-MRIおよびMRSI）および超音波画像（たとえばBモード画像およびRFエコー画像）から抽出された画像特徴を組み合わせることを、たとえば図１に示す組織分類体積４０ａおよび組織分類体積４０ｂのような組織分類体積の各ボクセルについての画像特徴のベクトルを形成するために前提としている。
【００１７】
実際上、組織分類体積の各ボクセルは、空間的に位置合わせされたMRI画像および超音波画像の抽出された画像特徴から導出される当該ボクセルの画像特徴ベクトルに基づいて、健全組織ボクセルと不健全組織ボクセル（たとえば癌性）との間で分類される。分類の量および線形性は、本発明によって限定されない。
【００１８】
たとえば、組織分類体積４０ａの各ボクセルは、空間的に位置合わせされたMRI画像および超音波画像の抽出された画像特徴から導出される当該ボクセルの画像特徴ベクトルに基づいて、健全組織ボクセルまたは不健全組織ボクセル（たとえば癌性）であるとして分類される。図１に示されるように、健全組織ボクセルは白いボクセルであり、不健全組織ボクセルは黒いボクセルである。
【００１９】
さらなる例により、組織分類体積４０ｂの各ボクセルは、空間的に位置合わせされたMRI画像および超音波画像の抽出された画像特徴から導出される当該ボクセルの画像特徴ベクトルに基づいて、健全組織ボクセル、不健全組織ボクセル（たとえば癌性）またはボーダーライン不健全組織ボクセルのいずれかであるとして分類される。図１に示されるように、健全組織ボクセルは白いボクセルであり、不健全組織ボクセルは黒いボクセルであり、ボーダーライン不健全組織ボクセルは灰色のボクセルである。
【００２０】
図１には示されないもう一つの例は、白い健全組織ボクセルから、対応する組織の不健全性のさまざまな確率を示す複数の灰色のボクセルを通じて黒い不健全組織ボクセル（たとえば癌性）までの範囲にわたる、ボクセルのグレースケールの利用である。
【００２１】
本発明の理解を容易にするため、ここで前立腺の解剖学的組織の組織分類体積の生成に向けられる本発明の例示的実施形態について本稿で記述される。本発明の目的のためには、用語「画像セグメンテーション」、「画像（空間的）位置合わせ」、「画像輪郭描出」、「画像特徴抽出」、「組織分類」および「次元低減（dimensionality  reduction）」ならびに関連する用語は、本発明の技術分野において知られているように広く解釈される。また、実際上、本発明は、任意の解剖学的領域（たとえば頭、胸郭、骨盤など）および任意の解剖学的構造（たとえば器官）の解剖学的組織に適用される。
【００２２】
図２を参照するに、例示的なワークステーション５０は、本発明のマルチモード組織分類方法を表わすフローチャート１００（図３）を実装するためのモジュール５１〜５３を用いる。
【００２３】
動作では、ワークステーション５０は、一つまたは複数のMRI画像７０および一つまたは複数のUS画像８０を受領するためのマルチモード・データ入力チャネル（図示せず）を提供する。
【００２４】
第二に、画像位置合わせ器５１がMRI画像７０および超音波画像８０のボクセルの空間的位置合わせのための技法を用いる。
【００２５】
第三に、特徴抽出器５２は、MRI画像７０および超音波画像８０のボクセルからの画像特徴を抽出するための技法を用いる。
【００２６】
実際上、本稿でさらに述べるように、画像位置合わせ器５１および特徴抽出器５２は、空間的に位置合わせされたMRI画像７０および超音波画像８０とのボクセル対応をもつ組織分類体積を生成する目的のためおよび該組織分類体積の各ボクセルについての連結されたn次元画像特徴ベクトルを生成するために、MRI画像７０および超音波画像８０の空間的に位置合わせされたボクセルから画像特徴を抽出するよう縦続的に動作する。ここで、nは画像特徴の総数に等しい。
【００２７】
第四に、組織分類器５３は、教師なしまたは教師付きで、組織分類体積の各ボクセルの組織型を、各ボクセルの画像特徴ベクトルによって示されるように、分類するための技法を用いる。
【００２８】
最後に、ワークステーション５０のユーザー・インターフェース（図示せず）は、たとえば図２に示される組織分類体積４０ａの表示のような、ズームおよびパン機能を含むボクセルごとの組織分類体積の表示を提供する。
【００２９】
実際上は、ワークステーション５０は、MRI画像７０およびUS画像８０から解剖学的組織のボクセルをセグメンテーションするための画像セグメンテーション・ツールと、MRI画像７０およびUS画像８０の、不健全（たとえば癌性）である疑いのあるボクセルを輪郭描出するための画像輪郭描出ツールとを含むモジュール５１〜５３のためのツールを提供してもよい。
【００３０】
また、実際上は、ワークステーション５０は、本発明のマルチモード組織分類方法、特にフローチャート１００を実装するために好適な任意の仕方で構造的に構成されていてもよい。ある実施形態では、ワークステーション５０は、ワークステーション５０内のソフトウェア／ファームウェアとしてプログラムされ、インストールされているモジュール５１〜５３を実行するためのハードウェア／回路（たとえばプロセッサ、メモリなど）をもって構造的に構成されていてもよい。
【００３１】
加えて、実際上は、ワークステーション５０は組織分類体積（単数または複数）を、必要に応じて診断手順に組み込むために画像診断システム９０（たとえばMRIシステムまたは超音波システム）に対して提供するおよび／または必要に応じて介入手順に組み込むために介入案内システム９１（たとえば、電磁追跡システム、光学式追跡システムまたは画像追跡システム）に対して提供するスタンドアローンのワークステーションであってもよい。あるいはまた、ワークステーション５０は、画像診断システム９０内に組み込まれるまたは介入案内システム９１内に組み込まれるのであってもよい。
【００３２】
図４および図５に示されるようなワークステーション５０によるフローチャート１００（図３）の例示的な実行について、これから、T2W画像７１、DWI画像７２、DCE画像７３およびMRSI画像７４からなるMRI画像７０ならびにBモード画像８１およびRFエコー画像８２からなるUS画像８０のコンテキストにおいて、ここで記述される。この記述から、当業者は、本発明のマルチモード組織分類方法を実装するための代替的なシステムおよび装置を認識するであろう。
【００３３】
図３を参照するに、フローチャート１００の段階S101は、画像位置合わせ器５１がモード内空間的位置合わせおよび／またはマルチモード空間的位置合わせを実行することを含む。空間的に位置合わせされた画像とのボクセル対応をもつ組織分類体積を生成するためである。たとえば、図４および図５に示されるように、画像位置合わせ器５１はまず、諸MRI画像７０のモード内空間的位置合わせを実行し、次いで、諸MRI画像７０と諸US画像８０のマルチモード空間的位置合わせを実行する。空間的に位置合わせされたMIR画像７０およびUS画像８０とのボクセル対応をもつ組織分類体積を生成するためである。MRI画像７０およびUS画像８０から解剖学的組織（たとえば前立腺）のボクセルをセグメンテーションするために、画像セグメンテーション・ツール（図示せず）が、前記空間的位置合わせ（単数または複数）の前または後に、画像位置合わせ器５１によって利用されてもよい。MRI画像７０およびUS画像８０の、結果として得られる空間的位置合わせは、特徴抽出器５２に通信され、それにより、フローチャート１００の段階S102は、特徴抽出器５２が空間的に位置合わせされたMRI画像（単数または複数）７０およびUS画像（単数または複数）８０から画像特徴を抽出し、連結して、組織分類体積の各ボクセルについてのn次元画像特徴ベクトルを生成することを含む。
【００３４】
たとえば、図４に示されるように、特徴抽出器５２ａは、解剖学的組織の規格化された強度値および／またはテクスチャー・ベースの特徴をT2W画像７１から、解剖学的組織の水の見かけの拡散係数（ADC）をDWI画像７２から、解剖学的組織の薬物動態学的パラメータをDCE画像７３から、解剖学的組織の代謝情報をMRS画像７４から、解剖学的組織のテクスチャー・ベースの画像特徴をBモード画像８１から、解剖学的組織のスペクトル画像特徴をRF画像８２から抽出する。空間的に位置合わせされた諸抽出から、特徴抽出器５２ａは、組織分類体積の各ボクセルについて六次元画像特徴のベクトル４１ａを生成する。
【００３５】
画像位置合わせ器５１によって利用されない場合、画像セグメンテーション・ツール（図示せず）は、各ボクセルについての画像特徴ベクトル４１ａの生成前または生成後に特徴抽出器５２ａによって利用されてもよい。
【００３６】
さらなる例により、図５に示されるように、特徴抽出器５２ｂは、解剖学的組織の不健全な（たとえば癌性の）部分を表わすMRI画像７０のボクセルを輪郭描出するために画像輪郭描出器５４を利用し、空間的に位置合わせされた諸MRI画像７０からの各ボクセルについての解剖学的構造の境界からの距離の重みWiを生成する。特徴抽出器５２ｂは次いで、解剖学的組織のテクスチャー・ベースの画像特徴をBモード画像８１から、解剖学的組織のスペクトル画像特徴をRF画像８２から抽出する。空間的に位置合わせされた諸抽出から、特徴抽出器５２ｂは、組織分類体積の各ボクセルについて二次元画像特徴の重み付けされたベクトル４１ｂを生成する。
【００３７】
画像位置合わせ器５１によって利用されない場合、画像セグメンテーション・ツール（図示せず）は、各ボクセルについての画像特徴ベクトル４１ｂの生成前または生成後に特徴抽出器５２ｂによって利用されてもよい。
【００３８】
段階S102が完了すると、組織分類体積の各ボクセルについての、結果として得られる画像特徴ベクトル（たとえば、画像特徴ベクトル４１ａまたは画像特徴ベクトル４１ｂ）は組織分類器５３に通信され、それによりフローチャート１００の段階S103は、組織分類器５３が、教師なしまたは教師付きで、組織分類体積（たとえば、組織分類体積４０ａおよび組織分類体積４０ｂ）についての各ボクセルの組織型を、各ボクセルの画像特徴ベクトルによって示されるように、分類することを含む。
【００３９】
たとえば、特定のボクセルの画像特徴ベクトルの画像特徴の全部が、関連付けられた解剖学的組織が健全である（すなわち、正常な細胞であるまたはいかなる細胞の変則もない）ことを示すことがありうる。逆に、特定のボクセルの画像特徴ベクトルの画像特徴の一つまたは複数が、関連付けられた解剖学的組織が何らかの度合いで不健全であるかもしれないまたは不健全である（すなわち、異常細胞であるまたは何らかの細胞の変則を含む）ことを示すことがありうる。
【００４０】
図２を参照するに、フローチャート１００を完了すると、組織分類体積はワークステーション５０、画像診断システム９０および／または介入案内システム９１によって表示されてもよい。加えて、組織分類体積の重畳または融合が、画像診断システム９０および／または介入案内システム９１によって生成された解剖学的組織の画像上／画像内に表示されてもよい。
【００４１】
図１〜図５を参照するに、当業者は、本発明の数多くの恩恵を認識するであろう。それには、任意の解剖学的組織（たとえば前立腺）についての癌検出の感度および特異性における改善が含まれるがそれに限られない。よって、本発明は、腺／組織セクション内での腫瘍の位置およびサイズを局所化する能力から恩恵を受けるあらゆる診断および療法シナリオにおいて適用可能である。
【００４２】
当業者はさらに、代替的な撮像モダリティー（たとえば、計算機断層撮影およびSPECT、PETなど）を用いた本発明の実装を認識するであろう。
【００４３】
本発明のさまざまな実施形態が図示され、記述されてきたが、本稿に記載される本発明の実施形態は例解するものであり、本発明の真の範囲から外れることなく、さまざまな変更および修正がなされてもよく、その要素の代わりに等価物が代用されてもよいことは当業者によって理解されるであろう。加えて、本発明の教示を適応させるために、その中心的な範囲から外れることなく多くの修正がなされてもよい。したがって、本発明は本発明を実施するために考えられている最良の形態として開示される個別的な実施形態に限定されることなく、本発明は付属の請求項の範囲内にはいるあらゆる実施形態を含むことが意図されている。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
解剖学的組織のマルチモダリティー組織分類のためのシステムであって：
前記解剖学的組織の少なくとも一つのMRI特徴を生成するよう構造的に構成された少なくとも一つのMRIシステムと；
前記解剖学的組織の少なくとも一つの超音波画像特徴を生成するよう構造的に構成された少なくとも一つの超音波システムと；
前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成するよう構造的に構成されたワークステーションとを有しており、
前記ワークステーションはさらに、前記組織分類体積の各ボクセルを、少なくとも健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む複数の組織型のうちの一つとして分類するよう構造的に動作可能である、
システム。
〔態様２〕
前記組織分類体積の生成が：
前記ワークステーションが、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせし、画像抽出する段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについて画像特徴ベクトルを生成する段階とを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の空間的に位置合わせされ、画像抽出された少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、
態様１記載のシステム。
〔態様３〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様２記載のシステム。
〔態様４〕
前記組織分類体積の生成が：
前記ワークステーションが、前記解剖学的組織の少なくとも二つの超音波画像特徴を抽出する段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについての画像特徴ベクトルを生成する段階とを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記画像抽出された少なくとも二つの超音波画像特徴の連結を含む、
態様１記載のシステム。
〔態様５〕
前記組織分類体積の生成が：
前記ワークステーションが、前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも二つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせする段階と；
前記ワークステーションが、各ボクセルについての重み付けされた因子を生成する段階であって、各重み付けされた因子は、前記解剖学的組織の不健全な部分を表わす前記解剖学的組織のそれぞれの空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴の輪郭描出から導出される、段階と；
前記ワークステーションが、対応する画像特徴ベクトルに各重み付けされた因子を適用する段階とを含む、
態様４記載のシステム。
〔態様６〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内の前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様５記載のシステム。
〔態様７〕
前記複数の組織型がさらに、ボーダーラインの不健全組織ボクセルを含む、態様１記載のシステム。
〔態様８〕
前記複数の組織型がさらに、前記健全組織ボクセルと前記不健全組織ボクセルとの間の範囲にわたる複数の可能性のある不健全組織ボクセルを含む、態様１記載のシステム。
〔態様９〕
前記組織分類体積を診断手順に組み込むよう構造的に構成されている画像診断システムをさらに有する、態様１記載のシステム。
〔態様１０〕
前記組織分類体積を介入手順に組み込むよう構造的に構成されている介入案内システムをさらに有する、態様１記載のシステム。
〔態様１１〕
解剖学的組織のマルチモダリティー組織分類のためのワークステーションであって：
前記解剖学的組織の少なくとも一つのMRI特徴および前記解剖学的組織の少なくとも一つの超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成するよう構造的に構成された画像位置合わせ器および特徴抽出器と；
前記組織分類体積の各ボクセルを、少なくとも健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む組織型のうちの一つとして分類するよう構造的に構成されている組織分類器とを有する、
ワークステーション。
〔態様１２〕
前記組織分類体積の生成が：
前記画像位置合わせ器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせすることと；
前記特徴抽出器が、前記解剖学的組織の前記空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴を抽出することと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについて画像特徴ベクトルを生成することとを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記空間的に位置合わせされ、画像抽出された少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、
態様１１記載のワークステーション。
〔態様１３〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様１２記載のワークステーション。
〔態様１４〕
前記組織分類体積の生成が：
前記画像位置合わせ器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも二つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせすることと；
前記特徴抽出器が、前記解剖学的組織の前記少なくとも二つの超音波画像特徴を抽出することと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについての画像特徴ベクトルを生成することであって、各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記画像抽出された少なくとも二つの超音波画像特徴の連結を含む、ことと；
前記特徴抽出器が、各ボクセルについての重み付けされた因子を生成することであって、各重み付けされた因子は、前記解剖学的組織の疑いのある不健全な部分を表わす前記解剖学的組織のそれぞれの空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴の輪郭描出から導出される、ことと；
前記特徴抽出器が、対応するボクセルの各画像特徴ベクトルに各重み付けされた因子を適用することとを含む、
態様１１記載のワークステーション。
〔態様１５〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様１４記載のワークステーション。
〔態様１６〕
解剖学的組織のマルチモダリティー組織分類のための方法であって：
前記解剖学的組織の少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の空間的位置合わせおよび画像抽出から導出される前記解剖学的組織の組織分類体積を生成する段階と；
前記組織分類体積の各ボクセルを、少なくとも健全組織ボクセルおよび不健全組織ボクセルを含む組織型のうちの一つとして分類する段階とを含む、
方法。
〔態様１７〕
前記組織分類体積の生成が：
前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせし、画像抽出する段階と；
各ボクセルについて画像特徴ベクトルを生成する段階とを含み、
各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記空間的に位置合わせされ、画像抽出された少なくとも一つのMRI特徴および少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、
態様１６記載の方法。
〔態様１８〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様１７記載の方法。
〔態様１９〕
前記組織分類体積の生成が：
前記解剖学的組織の前記少なくとも一つのMRI特徴および前記少なくとも一つの超音波画像特徴を空間的に位置合わせする段階と；
前記解剖学的組織の前記少なくとも一つの超音波画像特徴を抽出する段階と；
各ボクセルについての画像特徴ベクトルを生成する段階であって、各画像特徴ベクトルは、対応するボクセルに関連付けられた、前記解剖学的組織の前記画像抽出された少なくとも一つの超音波画像特徴の連結を含む、段階と；
各ボクセルについての重み付けされた因子を生成する段階であって、各重み付けされた因子は、前記解剖学的組織の疑いのある不健全な部分を表わす前記解剖学的組織のそれぞれの空間的に位置合わせされた少なくとも一つのMRI特徴の輪郭描出から導出される、段階と；
対応するボクセルの各画像特徴ベクトルに各重み付けされた因子を適用する段階とを含む、
態様１６記載の方法。
〔態様２０〕
前記組織分類体積の各ボクセルの、前記複数の組織型のうちの一つとしての分類が、対応する画像特徴ベクトル内に含まれる前記解剖学的組織の画像特徴の連結から導出される、態様１９記載の方法。
【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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