(57)【要約】  診断又は治療計画に対して患者の解剖学的構造をモデル化する場合に、事前に設計された解剖学的構造モデルのアトラス２６がアクセスされることができ、１以上のこのような構造のモデルは、選択され、患者の臨床画像内の対応する構造の３次元画像に重ね合わせられることができる。ユーザは、前記モデル上のカーソルをクリック及びドラッグして前記モデルを変形し、前記臨床画像と位置合わせすることができる。加えて、プロセッサ１６は、スプライン又はパラメータ技術等を使用して体積変形関数を生成することができ、前記モデルのユーザ操作に応答して、リアルタイムで前記画像にフィットするように前記モデルを変形することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元臨床画像に対する解剖学的構造モデルのインタラクティブ位置合わせシステムにおいて、
解剖学的構造の３次元輪郭モデルのアトラスを記憶するメモリと、
患者画像及び前記患者画像に重ね合わせる選択された輪郭モデルのビューを提示するディスプレイと、
前記モデル上のランドマーク点の対の一方を移動するのにユーザが使用するユーザ入力装置と、
前記ユーザ入力装置からランドマーク点移動情報を受け取り、リアルタイムで前記輪郭モデルの表示面を調節するアルゴリズムを実行するプロセッサと、
を有するシステム。
【請求項２】
前記アトラスが、所定の解剖学的構造の異なるサイズの輪郭モデルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アトラスが、解剖学的構造のグループの輪郭モデルを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記入力装置がボタンを含み、前記ユーザが、前記表示された輪郭モデル上の第１の場所にカーソルを重ねながら前記ボタンを押し、前記カーソルを前記表示された輪郭モデル上の第２の場所に移動し、前記第２の場所において前記ボタンを解放して線分を規定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１の場所及び前記第２の場所が、ランドマーク点の対として前記メモリに記憶される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記ユーザが、ランドマーク点の対を選択し、前記ランドマーク点の対の第１のランドマーク点を新しい位置までドラッグして前記表示面を規定し、前記プロセッサが、前記ユーザが前記第１のランドマーク点をドラッグするとリアルタイムで前記表示面を更新する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ユーザが、前記診断画像上の第１のランドマーク点及び第２のランドマーク点並びに前記輪郭モデル上の第３のランドマーク点を選択し、前記第３のランドマーク点が、前記第１のランドマーク点及び前記第２のランドマーク点の一方に対応し、前記プロセッサにより実行される前記アルゴリズムが、前記第１のランドマーク点、前記第２のランドマーク点及び前記第３のランドマーク点により規定される面内のスライスを規定し、前記ディスプレイに前記スライスを表示させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記輪郭モデルが、前記臨床画像と位置合わせするように変形され、放射線治療計画が、前記変形された輪郭モデルを使用して生成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記プロセッサが、体積変形関数を生成し、前記関数を前記輪郭モデルに適用して前記表示面を調節する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プロセッサが、ばね−質量モデル、Wendland関数パラメータ変換、弾性体スプライン又は薄板スプラインの少なくとも１つを使用して前記体積変形関数を生成する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記３次元輪郭モデルが、患者画像データから生成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記輪郭モデルを初期位置にセットして患者の画像に重ね合わせるルーチン又は手段と、
前記輪郭モデルを変形するユーザ入力を受け取るルーチン又は手段と、
ユーザ入力されたランドマーク点を表示するルーチン又は手段と、
前記ユーザ入力されたランドマーク点を既存のランドマーク点対のセットに追加するルーチン又は手段と、
前記ユーザ入力によって前記輪郭モデルを変形する体積変形関数を計算するルーチン又は手段と、
リアルタイムで前記モデルの表示される輪郭を更新するルーチン又は手段と、
を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記プロセッサが、
前記表示される輪郭モデル内のユーザ定義ランドマーク点対に関するユーザ入力を受け取り、
前記アトラスに記憶された前記輪郭モデル内のランドマーク対座標を更新し、
選択されたランドマーク点対内の第１のランドマーク点の移動に関連したユーザ入力を受け取り、
前記第１のランドマーク点の移動に応答してリアルタイムで前記輪郭モデルを更新する、
ように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載の解剖学的構造モデルをインタラクティブに位置合わせする方法において、
前記モデルを初期位置にセットし、患者の解剖学的構造の画像に重ね合わせるステップと、
前記モデルの輪郭を変形するユーザ入力を受け取るステップと、
前記モデル上にユーザ入力されたランドマークを表示するステップと、
前記ユーザ入力されたランドマークを前記モデルに対するランドマーク対のセットに追加するステップと、
前記ユーザ入力されたランドマークの位置の関数として体積変形関数を計算するステップと、
前記体積変形関数を前記モデルに適用するステップと、
前記ユーザに対してリアルタイムで前記モデルを更新するステップと、
を含む方法。
【請求項１５】
患者の構造の臨床画像に対して３次元輪郭解剖学的構造モデルをインタラクティブに位置合わせする方法において、
モデルのアトラスから選択され、前記臨床画像に重ね合わせられたモデルをユーザに提示するステップと、
前記ユーザにより示された方向に前記選択されたモデルの一部を変形するステップと、
前記変形されたモデルの前記一部に沿って始点及び終点を規定するユーザ入力されたランドマーク点の対を表示するステップと、
前記ランドマーク点をメモリに記憶されたランドマーク点対のセットに追加するステップと、
前記ユーザ入力されたランドマーク点を使用して前記モデルに対する体積変形関数を計算するステップと、
前記体積変形関数を適用して前記モデルを変形するステップと、
実質的にリアルタイムで前記ユーザに前記更新されたモデルを提示するステップと、
を有する方法。
【請求項１６】
前記更新されたモデルを提示するステップが、
ラインオブトラベル及び前記ラインオブトラベル上の点に対応する前記モデル上の点と交わる面を規定するステップと、
前記規定された面を通るスライス画像を表示するステップと、
前記規定された面に沿って前記モデル上の点をドラッグして前記モデルを変形するステップと、
を含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記更新されたモデルを使用して治療計画を生成するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記体積変形関数が、ばね−質量モデル、Wendland関数パラメータ変換、弾性体スプライン又は薄板スプラインの少なくとも１つを使用して生成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記モデル上の点及び前記臨床画像上の点である対応するランドマーク点の対のユーザ選択に関連した情報を受け取るステップと、
前記ランドマーク点の対が位置する表示面を規定するステップと、
前記選択されたランドマーク点対の前記モデルランドマーク点を前記表示面に沿って前記臨床画像ランドマーク点に向けて移動するステップと、
前記少なくとも１つのランドマーク点が移動される表示面に直交する切断面を規定するステップと、
前記モデルの切断面ビューを前記ユーザに提示するステップと、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記入力装置が、マウス又はスタイラスの少なくとも一方である、請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記アトラスが、異なる解剖学的構造の複数のモデル、１以上の解剖学的構造の異なるサイズのモデル及び／又は解剖学的構造の１以上の異なる組み合わせのモデルを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１５に記載の方法を実行するようにプログラムされたプロセッサ又はコンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
弾性３次元輪郭モデル位置合わせ装置において、前記装置が、
モデルのアトラスから選択され、臨床画像に重ね合わせられたモデルをユーザに提示する手段と、
前記ユーザが、前記モデル上でクリックし、前記ユーザが前記モデルを変形することを望む方向にカーソルをドラッグすることを可能にする手段と、
前記カーソルのラインオブトラベルの開始位置及び終了位置を規定するユーザ入力されたランドマーク点の対を前記ユーザに表示する手段と、
メモリに記憶されたランドマーク点対のセットに前記ランドマーク点を追加し、前記ユーザ入力されたランドマーク点を使用して前記モデルに対する体積変形関数を計算し、前記体積変形関数を適用して前記モデルを変形する手段と、
を含み、
前記提示する手段が、リアルタイムで前記ユーザに前記更新されたモデルを表示する、装置。
【請求項２４】
解剖学的構造の３次元輪郭モデルのアトラスにおいて、
１以上の対象の解剖学的構造のスキャン画像から生成された解剖学的構造の複数のモデルであって、ユーザにより実質的にリアルタイムで及び３次元で変形可能である当該モデルと、
オペレータによる呼び戻し及び操作に対して前記複数のモデルを記憶する機械可読媒体と、
を含むアトラス。
【請求項２５】
治療計画方法において、
患者画像データを入力するステップと、
前記患者データに基づいて、輪郭モデルのアトラスから輪郭モデルを選択し、前記患者画像データを重ね合わせるステップと、
前記選択された輪郭モデルを操作して治療計画を作成するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、医療撮像システムに応用される。しかしながら、記載される技術が、他のタイプの撮像システム、スキャンシステム及び／又は他の医療応用に応用されることもできると理解される。
【背景技術】
【０００２】
３次元解剖学的アトラスの容易な初期化及び調整を可能にする効果的なインタラクティブツールに対する要望が、多くの応用に存在する。１つの具体的な応用は、放射線治療計画である。他の応用は、自動アルゴリズムがしばしば複数の理由、すなわち画像アーチファクト、病状等のためにエラーを発生しやすいので、自動セグメンテーションアルゴリズムの結果の調整である。
【０００３】
従来の技術を用いて、ユーザが、器官の輪郭を患者の実際の器官の画像にフィットさせる場合、前記器官を通る平面スライスが表示される。例えば、３つの直交するスライスが表示されることができる。現在のシステムにおいて、前記ユーザは、前記スライス内の輪郭を修正することができるのみである。これは、体積修正に対して大きな労働を要する。他方で３次元表面インタラクションに対して、前記スライス内の変化は、見られることができない隣接するスライスにおける変化を引き起こす。これは、直観的ではなく、従来のシステムを使用する場合には高いレベルの専門知識を必要とする。最終的に、表面メッシュ表現に対して、メッシュは、多くのユーザインタラクションが実行される場合に悪化する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
当技術分野において、上述の欠陥を克服することを容易化するシステム及び方法に対する満たされていない要望が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によると、３次元臨床画像に対する解剖学的構造モデルのインタラクティブ位置合わせシステムは、解剖学的構造の３次元輪郭モデルのアトラスを記憶するメモリと、患者画像及び前記患者画像に重ね合わせられる選択された輪郭モデルのビューを提示するディスプレイと、ユーザが前記モデル上のランドマーク点の選択された対の一方を移動するのに使用するユーザ入力装置とを含む。前記システムは、前記ユーザ入力装置からランドマーク点移動情報を受け取り、リアルタイムで前記輪郭モデルの表示面を調整するアルゴリズムを実行するプロセッサを更に含む。
【０００６】
他の態様によると、３次元輪郭解剖学的構造モデルを患者の構造の臨床画像に対してインタラクティブに位置合わせする方法は、モデルのアトラスから選択され、前記臨床画像に重ね合わせられたモデルをユーザに提示するステップと、前記ユーザにより指示される方向に前記選択されたモデルの一部を変形するステップとを含む。前記方法は、前記変形されたモデルの前記部分に沿った始点及び終点を規定するユーザ入力されたランドマーク点の対を表示するステップと、前記ランドマーク点をメモリに記憶されたランドマーク点対のセットに追加するステップとを更に含む。前記方法は、前記ユーザ入力されたランドマーク点を使用して前記モデルに対する体積変形関数を計算するステップと、前記モデルを変形するように前記体積変形関数を適用するステップと、実質的にリアルタイムで前記更新されたモデルを前記ユーザに提示するステップとをも含む。
【０００７】
他の態様によると、弾性３次元輪郭モデル位置合わせ装置は、モデルのアトラスから選択され、前記臨床画像に重ね合わせられたモデルをユーザに提示する手段と、前記ユーザが前記モデルをクリックし、前記ユーザが前記モデルを変形することを望む方向にカーソルをドラッグすることを可能にする手段とを含む。前記装置は、前記カーソルのラインオブトラベル（line of travel）の始点及び終点を規定するユーザ入力されたランドマーク点の対をユーザに表示する手段と、前記ランドマーク点をメモリに記憶されたランドマーク点対のセットに追加し、前記ユーザ入力されたランドマーク点を使用して前記モデルに対する体積変形関数を計算し、前記モデルを変形するように前記体積変形関数を適用する手段とを更に含む。前記提示する手段は、リアルタイムで前記更新されたモデルを前記ユーザに表示する。
【０００８】
他の態様は、１以上の対象の解剖学的構造のスキャン画像から生成された解剖学的構造の複数のモデルを含む解剖学的構造の３次元輪郭モデルのアトラスに関し、前記モデルは、ユーザにより実質的にリアルタイムで及び３次元で変形可能である。機械可読媒体は、オペレータによる呼び戻し及び操作のために前記複数のモデルを記憶する。
【０００９】
他の態様は、患者画像データを入力するステップと、患者データに基づいて、輪郭モデルのアトラスから輪郭モデルを選択し、前記患者画像データを重ね合わせるステップと、治療計画を作成するように前記選択された輪郭モデルを操作するステップとを含む治療計画方法に関する。
【００１０】
１つの利点は、解剖学的構造の３次元輪郭モデルが、リアルタイムで変形され、モデルを変形する場合に規定された表示面内に留まる必要性を低減することである。
【００１１】
他の利点は、表示面を動的に調節するのにユーザ入力されたランドマークを使用する点にある。
【００１２】
主題の革新の他の利点は、以下の詳細な記載を読み、理解すると当業者により理解される。
【００１３】
他の利点は、前記方法がメッシュレスである点で実現される。したがって、これは、表面表現に独立であり、メッシュを悪化する問題が回避される。
【００１４】
この革新は、様々な要素及び要素の構成、並びに様々なステップ及びステップの構成の形を取りうる。図面は、様々な態様を説明する目的のみであり、本発明を限定すると解釈されるべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】様々な態様による、リアルタイムで動的表示面更新を提供するように３次元臨床画像に対して解剖学的構造のアトラスを弾性的に位置合わせする手動編集ツールを示す。
【図２】平面のセット（例えば、線セグメントを含む無限個の面）を規定する２つのランドマーク点（p1,p2）の間の線セグメント（ls）を示す。
【図３】ここに記載される様々なフィーチャによる、患者内の解剖学的構造の画像を操作する方法を示す。
【図４】様々なフィーチャによる、画像体積のスライスビューを生成する方法の図である。
【図５】ここに記載される様々なシステム及び／又は方法と併せて使用されることができる病院システムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、解剖学的構造のアトラス２６から選択された輪郭を３次元臨床画像に対して弾性的に位置合わせする手動編集ツール１０を示す。前記編集ツールは、動的な表示面更新をリアルタイムで提供する。前記アトラスは、１つ又は複数の解剖学的構造（例えば、心臓、肺、脳、脾臓、肝臓、腸、胃、胆嚢のような器官、骨、筋肉等のような他の構造）のモデルを含むことができ、このような構造は、パラメータ化されることができる。更に、複数のモデルは、例えば大人、子供、太りすぎ、痩せすぎ、男性、女性等に対応する、様々な解剖学的構造に対して提供されることができる。例えば、パラメータ化は、メッシュ技術、不均一有理Ｂスプライン（ＮＵＲＢＳ）又は他のパラメータ化プロトコルを使用して実行されることができる。ツール１０は、ユーザに信頼できる直観的なインタラクティブ３次元編集アプリケーションを提供することを容易化する。一実施例によると、前記ツールは、ゲーム業界で使用される技術と同様の技術を使用する（例えば、表面及び非体積画像情報をレンダリングする技術を記載しているM. Muller, B. Heidelberger, M. Teschner, 及びM. Gross. Meshless deformations based on shape matching. Proc. Of SIGGRAPH '05, ページ４７１−４７８、２００５年を参照）。
【００１７】
ツール１０は、ユーザが、ただ１つの面ではなく、複数の面において画像体積モデルの輪郭を操作することを可能にする輪郭画像体積モデルの３次元操作を容易化する。例えば、ユーザは、電子的に規定されたツールを持つ仮想ツールキット１１にアクセスし、前記モデル輪郭を３次元において押す、引く又は他に調節する。例えば、前記ツールは、前記輪郭の形状を成形するように前記輪郭を押す又は引くことができる単一の点を含む、様々な半径、形状及びサイズの表面を規定する。前記ユーザは、表示された面に沿って又は前記表示された面に対して斜めに前記ツールを押す又は引くことができる。前記輪郭上の点が１以上の前記表示された面から引っ張られる又は押されると、前記ツールは、前記ユーザが、前記輪郭の一部が操作されている期間を通して診断画像体積に重ね合わされた所望の画像体積輪郭部分を見ることができるように、前記表示された面を自動的に変化させる。前記画像体積は、１以上の解剖学的構造、例えば、隣接する器官を有することができる。例えば、ユーザは、輪郭又は輪郭モデル上の特定の点を患者の解剖学的構造の画像上の対応する点まで引っ張ることができる。一例において、重要な点は、椎骨における棘突起であることができ、前記ユーザは、実際の画像体積に前記モデルをより近く位置合わせするために、前記輪郭モデル上の対応する突起を前記患者の椎骨上の棘突起までドラッグすることができる。拘束された点の間で、前記モデルは、弾性的に変形する。１以上の解剖学的構造を有することができる輪郭モデルは、前記構造のスキャン又は他の画像のような患者データから生成される。一実施例において、１以上の対象の複数のスキャン又は画像が、前記構造の１以上の平均又は"通常"のモデルを生成するのに使用される。
【００１８】
表示されたスライス又は表面は、平面である必要はなく、湾曲していてもよい。例えば、輪郭表面は、背骨の湾曲とマッチするように湾曲されることができる。一実施例において、器官輪郭は、個別に前記アトラスに記憶され、関心領域を形成するように前記ユーザにより結合又はアセンブルされることができる。他の実施例において、共通に撮像される領域における器官に対する輪郭は、プリアセンブル領域内の全ての器官に対する輪郭がグループとしてダウンロード、アップロード又は他にアクセスされることができるようにプリアセンブルされることができる。
【００１９】
前記ツールは、イメージャ１４に結合されたユーザインタフェース１２を含む。例えば、イメージャ１４は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンシステム若しくはその変形、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）若しくはその変形、又は患者若しくは患者の一部の２次元若しくは３次元画像を生成する他の適切なイメージャであることができる。
【００２０】
ユーザインタフェース１４は、患者の１以上の器官の３次元画像を操作する、メモリ１８に記憶された機械可読命令及び／又はルーチンを実行するプロセッサ１６を含む。このような画像は、ディスプレイ２０を介してユーザに表示され、前記ユーザは、入力装置２２を使用して前記画像を操作することを可能にされる。メモリ１８は、追加的に、患者の器官の対応する画像２４に重ね合わせられるテンプレートとして使用される様々な器官の３次元画像及び／又はマップを含むアトラス２６に関連した情報及び／又はルーチンを記憶する。追加的に、前記メモリは、ディスプレイ２０を介して前記ユーザに患者及びアトラス画像を表示することに関連した情報及び／又はルーチン、並びに入力装置２２によるユーザ入力に応答してアトラス及び／又は患者画像を操作するルーチンを記憶する。更に、前記メモリは、前記患者の画像に関連した画像データ２４及びランドマーク対等を記述するランドマークデータ２８を記憶する。前記入力装置は、例えば、キーボード及びカーソル、スタイラス、マウス又は他の適切な入力装置であることができる。
【００２１】
図１と併せて見られるべき図２は、面のセット（例えば、線分を含む無限個の面）を規定する２つのランドマーク点（p1,p2）の間の線分（ls）を示す。一例において、表示される面（Pd）は２つのランドマーク間の線分と、前記ランドマークの一方が前記ユーザにより移動される点p3との関数である。例えば、２つのランドマーク点p1及びp2の初期位置は、表示面Pdを規定する２つの点を提供し、操作されるランドマーク点の最終位置p3は、前記表示面を規定する３つの点のセットを完成させる第３の点を提供する。この例において、前記ユーザは、前記２つのランドマーク点の一方をクリックし、前記選択されたランドマーク点を新しい３次元座標までドラッグし、マウスボタンを解放する。前記マウスボタンが解放される座標は、プロセッサ１６により登録され、新しいランドマーク対としてメモリ１８に記憶される。このようにして、前記ユーザが前記ランドマーク点の一方を移動する新しい座標は、前記表示面を規定するのに使用され、したがって、調節されたランドマーク点は、前記表示面内にあり、前記ユーザに対して可視である。プロセッサ１６は、前記表示されるスライスの対応する１つを規定された表示面Pd内に位置するように再配向する。
【００２２】
例えば、ディスプレイ２０は、移動されるべき点p2において交わる３つの直交する面P1、P2及びP3を表示する。点p2が点p3に移動されると、新しい表示面Pdが規定され、対応する表示面P2は、面Pdと同一平面上になるように回転される。
【００２３】
他の実施例において、前記アトラスは、イメージャ１４により撮像されることができる異なる解剖学的構造又は構造の組み合わせを表す複数の標識化されたモデルを有する。追加的に、前記アトラスは、各解剖学的構造又は構造の組み合わせに対して複数の異なるサイズのモデルを有することができる。例えば、異なるサイズの肝臓及び腎臓モデルは、複数のサイズを持ちうる別々の肝臓モデル及び腎臓モデルと同様に前記アトラスに記憶されることができる。ユーザは、前記モデル内の第１の点及び第２の点を前記診断画像内の第１の点及び第２の点に関連付けることができ、前記モデルを前記診断画像とマッチするように変形することができる。例えば、前記ユーザは、ランドマーク点を新しい場所までドラッグし、前記ランドマークがドラッグされるとビューがどのように変化するかを見ることができる。
【００２４】
他の実施例によると、ユーザは、前記輪郭の微調整に対して前記画像及びモデル上でズームインすることができる。追加的に、ユーザは、前記ランドマーク点を操作するためにスタイラス又はマウスに加えて又は代わりに矢印キー等を使用することができる。前記プロセッサは、前記画像に対する前記輪郭モデルの弾性歪みを容易化するのに局所的及び／又は大域的サポートを持つスプラインを使用することができる。他の実施例において、前記ユーザによる前記モデルの変形は、境界ボックス等により制限されることができ、前記ユーザは、前記モデル又は前記モデルの輪郭を変形するために前記境界ボックスを越えてランドマーク点をドラッグすることができない。
【００２５】
図３は、ここに記載される様々なフィーチャによって、患者の解剖学的構造の画像を操作する方法３０を示す。前記方法は、例えば、一連のルーチン等としてプロセッサ１６により実行されることができる。一実施例において、前記プロセッサ及び／又はユーザは、３２において、（例えば、それぞれ自動的に又は手動でのいずれかで）解剖学的構造のアトラスを初期位置に移動する。例えば、イメージャ１４により生成された画像の平面直交スライスは、前記平面スライスと交わる（例えば前記アトラスからの）表面モデルの輪郭と一緒に表示される。初期セグメンテーションを改良するために、前記ユーザは、マウス又はスタイラスを使用して、選択された平面において、前記輪郭を変形するように前記ユーザが望む方向に引く。ランドマーク情報は、３４において前記プロセッサ及び／又はメモリにより受け取られる。前記ユーザが前記マウス又はスタイラスボタンを解放する場合に、対応するランドマークの対は、３６において、例えば線分により接続される前記画像内に表示される。前記ランドマークは、前記線分の始点及び終点を規定し、３８において、前記メモリに記憶された既に存在する対のランドマークのセット（最初は空でありうる）に追加される。
【００２６】
前記対のランドマークのセットから、体積変形関数は、４０において、（例えば質量−ばねモデル、又はWendland関数、弾性体スプライン、薄板スプライン等に基づくようなパラメータ変形を使用することにより）計算され、前記アトラスに適用される。前記アトラス輪郭の表示は、４２において、新しいランドマーク対が前記セットに挿入される又は前記セットから削除される場合に、オンザフライで（例えばリアルタイムで）更新される。このようにして、前記ユーザは、前記画像を選択された面内の記憶されたアトラス画像とより近く位置合わせするように患者の画像上の点を単純にクリック及びドラッグする。
【００２７】
図４は、様々なフィーチャによって、画像体積のスライスビューを生成する方法６０の図である。前記方法は、例えば、一連のルーチン等としてプロセッサ１６により実行されることができる。ユーザ定義ランドマーク対は、６２において、ユーザにより選択される。前記ユーザは、ユーザ入力装置２２を使用してランドマークをドラッグし、前記プロセッサは、出力結果を改良するために、６４において、ユーザ入力によってディスプレイ２０上の前記ランドマークを移動する。一実施例によると、前記ユーザは、前記ランドマーク対のいずれかにジャンプし、例えばオルソビューワ（orthoviewer）等を使用することにより、前記２つのランドマークにより規定される線分を含む画像体積を通るスライスを見ることができる。
【００２８】
オプションとして、前記ユーザは、６６において、前記マウス又はスタイラスボタンを解放した後に、前記ランドマークを調節するのに使用されたスライスビューに直交するように前記画像体積を"切断"するスライスを表示する"切断面"を規定するように前記ランドマークを調節することができる。
【００２９】
上記のシステム及び／又は方法の他の実施例において、３次元マウス又はジョイスティックのような特別な入力装置が、手動インタラクションの効率性を更に向上させるのに使用されることができる。上記の技術は、純粋な手動編集ツールとして、又は適切な自動位置合わせ及びセグメンテーション技術と組み合わせて前処理及び後処理機能を提供するのに使用されることができる。加えて、前記システム及び方法は、ここで、当業者により理解されるように、医療画像処理システム及び治療計画ワークステーション等において使用されることができる。
【００３０】
図５を参照すると、典型的な病院システムは、３次元画像表現を生成するように個別の又は共有の再構成プロセッサ１０２により再構成される撮像データを生成するＣＴ又はＭＲＩ等のような複数の撮像装置１００を含むことができる。前記画像表現は、ネットワーク１０４上で中央メモリ１０６に通信される。
【００３１】
前記ネットワークに接続されたステーション１１０において、オペレータは、入力装置１１２を使用して、前記中央メモリから選択された３次元画像表現をローカルメモリ１１４に移動する。ビデオプロセッサ１１６は、例えば、モニタ１２０のビューポート１１８1、１１８2及び１１８3において表示される３つの直交するスライスを選択する。第４のビューポート１１８4は、表面レンダリング体積又はクローズアップビュー等を表示することができる。前記オペレータは、入力装置１１２を介して、表示されるべきスライスを選択する。
【００３２】
前記オペレータは、前記入力装置を使用して、選択輪郭メモリ１２４に記憶されることができるアトラス１２２からの３次元輪郭を選択する。前記ビデオプロセッサは、前記選択された輪郭の同じ３つの面をポート１１８1、１１８2及び１１８3に表示された前記スライス上に重ね合わせる。前記輪郭を前記診断画像内の１以上の器官の形状に適合するために、前記オペレータは、前記入力装置を使用して、１以上の前記３次元スライス上の特徴点を指定する。上述のように、前記オペレータは、この場合、前記画像上の第２の特徴点及び前記輪郭上の第３の特徴点を指定し、前記第３の特徴点は、前記第２の特徴点に対応する。これら３つの点は、同時に可視ではないかもしれないことに注意すべきである。むしろ、前記オペレータは、前記３つの特徴点を見つける及び／又は指定するために前記表示された面の１以上をシフトしなければならないかもしれない。
【００３３】
一度前記３つの点が指定されると、前記ビデオプロセッサは、例えば、第４のビューポート１１８4において、前記３つの点により規定されるスライスを表示する。前記オペレータが、前記輪郭上の前記第３の特徴点を前記器官上の前記第２の特徴点に向けて引く又は押すと、前記輪郭は、３次元において弾性的に歪む。この動作の間に、前記オペレータは、前記第４のビューポートにおいて前記動作の面内の前記輪郭の歪みを見ることができる。前記輪郭の変化は、他の表示されるスライスにおいても見られることができる。前記変化した輪郭形状は、メモリ１２４に記憶される。前記オペレータは、前記輪郭を前記器官に適合するのに必要な回数だけこの手順を繰り返す。
【００３４】
成形された輪郭は、中央メモリ１０６に記憶される又は直接的に他の処理に使用されることができる。例えば、治療計画（例えば、放射線、アブレーション等）ステーション１３０は、治療セッションを計画するのに前記輪郭を使用することができる。一度前記オペレータが満足するように計画されると、計画された治療は、計画されたセッションを実施する治療装置１３２に転送される。他のステーションは、様々な他の計画プロセスにおいて前記成形された輪郭を使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010534500.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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