(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの関心対象を含む３次元デジタルデータのボリュームを取得する取得手段と、
前記ボリューム内において前記関心対象を含む関心領域をセグメント化する手段と、
前記ボリューム及び前記セグメント化された関心領域の２次元表現を表示する手段と、
前記セグメント化された関心領域を複数のサブ領域に分け、前記セグメント化された関心領域内のサブ領域マップを計算する手段であって、
前記セグメント化された関心領域内の各ポイントについて該関心領域のエッジからの距離の逆数を示す、距離のマップを計算するサブ手段と、
前記距離のマップに基づいて分水嶺を計算して、前記セグメント化された関心領域内の第１のサブ領域マップを形成するサブ手段と、
前記第１のサブ領域マップのサブ領域をマージして、第２のサブ領域マップを形成するマージングサブ手段であって、前記サブ領域の前記マージが、前記距離のマップの絶対最小値に対応するサブ領域に、近傍の他の極小値のサブ領域をマージすることにより行われる、マージングサブ手段と、
を有する手段と、
前記セグメント化された関心領域に重ねて表示される前記第２のサブ領域マップの前記サブ領域のうち、ユーザ選択されたサブ領域を、前記セグメント化された関心領域から除外することにより、前記セグメント化された関心領域を補正する補正手段と、
を有する、医用イメージングシステム。
【請求項２】
除外されるべき前記サブ領域を、ユーザが選択することを可能にする制御手段を有することを特徴とする、請求項１に記載の医用イメージングシステム。
【請求項３】
前記補正手段の結果を考慮するために、前記２次元表現を更新することができることを特徴とする、請求項１に記載の医用イメージングシステム。
【請求項４】
前記セグメント化された関心領域の前記第２のサブ領域マップをラベリングするラベリング手段を有する、請求項１に記載の医用イメージングシステム。
【請求項５】
データのボリュームを取得し、前記ボリューム内の関心対象の周りの関心領域をセグメント化するための医用イメージングシステムに組み込まれる、セグメント化された領域を補正する装置であって、
前記セグメント化された関心領域を複数のサブ領域に分け、前記セグメント化された領域内のサブ領域マップを計算する手段であって、
前記セグメント化された関心領域内の各ポイントについて該関心領域のエッジからの距離の逆数を示す、距離のマップを計算するサブ手段と、
前記距離のマップに基づいて分水嶺を計算して、前記セグメント化された関心領域内の第１のサブ領域マップを形成するサブ手段と、
前記第１のサブ領域マップのサブ領域をマージして、第２のサブ領域マップを形成するマージングサブ手段であって、前記サブ領域の前記マージが、前記距離のマップの絶対最小値に対応するサブ領域に、近傍の他の極小値のサブ領域をマージすることにより行われる、マージングサブ手段と、
を有する手段と、
前記セグメント化された関心領域に重ねて表示される前記第２のサブ領域マップの前記サブ領域のうち、ユーザ選択されたサブ領域を、前記セグメント化された関心領域から除外することにより、前記セグメント化された関心領域を補正する補正手段と、
を有する、装置。
【請求項６】
関心対象を含む環境を表すデジタルデータのボリュームを形成する手段と、
請求項１に記載の医用イメージングシステムと、
を有する、医用イメージング装置。
【請求項７】
セグメント化された関心領域を補正する方法であって、
前記セグメント化された関心領域を複数のサブ領域に分け、前記セグメント化された領域内のサブ領域マップを計算するステップであって、
前記セグメント化された関心領域内の各ポイントについて該関心領域のエッジからの距離の逆数を示す、距離のマップを計算するサブ手段と、
前記距離のマップに基づいて分水嶺を計算して、前記セグメント化された関心領域内の第１のサブ領域マップを形成するサブ手段と、
前記第１のサブ領域マップのサブ領域をマージして、第２のサブ領域マップを形成するマージングサブ手段であって、前記サブ領域の前記マージが、前記距離のマップの絶対最小値に対応するサブ領域に、近傍の他の極小値のサブ領域をマージすることにより行われる、マージングサブ手段と、
を有する手段と、
前記セグメント化された関心領域に重ねて表示される前記第２のサブ領域マップの前記サブ領域のうち、ユーザ選択されたサブ領域を、前記セグメント化された関心領域から除外することにより、前記セグメント化された関心領域を補正する補正ステップと、
を含む方法。
【請求項８】
命令が回路にロードされるとき、請求項７に記載の方法を前記回路に実現させる命令の組を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元（以下、３Ｄと称す）のデジタルデータのボリューム内の関心対象を表示し、セグメント化することが意図される医用イメージングシステムに関する。本発明は、このようなシステムに組み込まれることが意図される装置にも関する。本発明は、このようなシステムを有する医用イメージング装置にも関する。本発明は、このようなシステムによって実現される方法にも関する。最後に、本発明は、このような方法を実現するコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
特に、本発明は、医療分野、具体的には超音波イメージングに関してそのアプリケーションを見いだす。
【背景技術】
【０００３】
３Ｄイメージングシステムは、医療分野におけるものを含み、ここ数年非常に発展している。その結果として、医師は、３Ｄデータのボリュームにおいて診断を確立すること、例えば関心対象を探すことがより一層可能になっており、この場合、医師は、関心対象の２次元（２Ｄ）表現を画面上に表示する。このようなボリュームは、単純な２Ｄ画像より多くの情報を含み、２Ｄ画像ではあまりよく検出できない関心対象を検出することを可能にする。他方、３Ｄボリュームは、扱うのがより難しい。これは、画像とは異なり、すべてのデータが、ボリュームの１つの２Ｄ表現上で同時に利用できるわけではないからである。医師は、ボリューム内でナビゲートしなければならず、このボリュームのいくつかの異なる２Ｄ表現、例えば断面的なビュー及び／又は遠近法によるビューを表示しなければならない。従って、医師は、網羅的にボリュームを走査し、診断を確立するために、より多くの時間を必要とする。
【０００４】
関心対象の自動セグメンテーションのさまざまな技法が存在する。このような技法の目的は、関心対象を明らかにするが、決してそれ自体を医師の診断と置き換えないことによって、医師の時間を節約することである。更に、取得されるデータは、複雑であり、ノイズの存在によって乱されるので、得られたセグメンテーションは、エラーを含むことが多く、医師に利用できるデータのボリュームの２Ｄ表現から補正することは、医師の責務である。
【０００５】
米国特許第５，１７０，３４７号明細書には、特に、遠近法による又は２Ｄ断面のこの関心対象のビューから、３次元の関心対象を分割するための対話的なプロシージャが記載されている。ユーザは、断面の表面を形成する役目を果たす曲線のセグメントを追跡することによって、３Ｄサブ領域を規定しなければならない。この技法の主な欠点は、ユーザが、結果的に３Ｄにおいて何がもたらされるかを想像する努力をしながら、遠近法によるビューにおいて分割されるべきサブ領域の輪郭をたどるセグメントを手動で描く必要があることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２Ｄ画像上で輪郭を追跡するのは相対的に単純であるが、さまざまな異なる断面から得られるいくつかの輪郭の交差から形成される表面を表すことはより一層困難である。遠近法によるビューにおいて断面表面を直接的に追跡することに関して、これは、ユーザが、関心対象に属するポイントを選択すると同時に関心対象を回転させることを要求する、扱いにくい操作である。更に、ユーザは、関心対象の内部ではなく、表面に属するポイントからのみ断面表面を規定することができる。従って、部分ごとに任意に平坦である断面表面が、形成される。最後に、複雑なオブジェクトの形状をたどる断面表面を正確に規定するために、ユーザは、多数のポイントを選ばなければならない。従って、従来技術に記述した技法は、実現するのが長たらしく、難しいことが予想されうる。
【０００７】
本発明の目的は、特に医療分野において、３Ｄデータのボリュームにおける関心対象の自動セグメンテーションを補正するための、より簡単且つより迅速な解決策を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、少なくとも１つの関心対象を含む３Ｄデジタルデータのボリュームを取得することが意図される取得手段と、前記ボリューム内において前記関心対象を含む関心領域をセグメント化するための手段と、前記ボリューム及び前記セグメント化された関心領域の２Ｄ表現を表示するための手段と、前記セグメント化された領域内のサブ領域マップを計算するための手段、前記サブ領域マップによって、前記関心領域からサブ領域を除外することが意図される補正手段と、を有する医用イメージングシステムによって達成される。
【０００９】
本発明によるシステムは、関心対象を含むセグメント化された関心領域を与える。ユーザ、例えば医師は、セグメント化された関心領域を明らかにするデータのボリュームの２Ｄ表現を表示する。例えば、前記２Ｄ表現は、関心領域の３Ｄ再構成の遠近法による画像と、セグメント化された領域の輪郭が強調される、データのボリュームの少なくとも２つの直交断面と、を含む。セグメント化された関心領域は、サブ領域に分けられ、サブ領域は、例えば、異なる色のゾーンによって２Ｄ表現上に示される。システムは、除外されるべきサブ領域を選択することによって、セグメント化された領域に対して補正を行うことを可能にする。このような選択は、データのボリューム内のセグメント化された領域の形状又は位置に関連する基準に基づいて自動的に行われることができる。これは、例えば突出部を検出する場合である。選択は、手動で又は半自動的に行われることもできる。この場合、ユーザは、例えばクリッキングによって、セグメント化された領域から除外したいと思うサブ領域を選択しなければならない。この理由は、ユーザが、それらのサブ領域が関心対象の一部を形成しないと判断するからである。２Ｄ表現は、ユーザによってなされた補正を考慮に入れるために更新される。
【００１０】
本発明によるシステムの１つの利点は、セグメント化された関心領域から除外されるべきサブ領域をあらかじめ規定することである。その結果、ユーザは、３次元空間において曲線セグメントを描く必要がない。対照的に、ユーザは、自分が選択しているサブ領域の形を前もって知っているので、ユーザは、自分の選択に関して導かれ、自分の補正行動の結果を予測することができる。この選択は、セグメント化された領域の３Ｄ再構成の２Ｄセクション及び遠近法による画像上で等しく良好に行われることができる。補正の結果は、更新された２Ｄ表現上で直ちに見ることができる。
【００１１】
本発明は、図面に示される実施例を参照して更に説明されるが、本発明は、それらの実施例に制限されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明による医用イメージングシステムの機能図を示す。このようなシステムは、画像形成手段によって、環境の信号に対する応答から形成される３Ｄデジタルデータのボリューム３ＤＶを取得することが意図される取得手段２を有する。例えば、画像形成手段は、当業者に知られている原理により、人体の一部をイメージングすることが意図される超音波検査プローブからなる。
【００１３】
媒体は、以下において、少なくとも１つの関心対象１を含むものとされる。
【００１４】
本発明の第１の実施例において、胸部の病変を表示するために使用される超音波イメージングシステムが考察される。しかしながら、本発明は、この特定の事例に制限されず、３Ｄデジタルデータのボリュームにおける関心対象のセグメンテーションの他のいかなるタイプにもあてはまりうる。
【００１５】
これは、データのボリューム３ＤＶにおいて、関心対象１に対応するデータのサブボリュームをセグメント化する場合である。以下において、このサブボリュームと相補的なものは、２Ｄ画像に類似して、「バックグラウンド（背景）」と呼ばれる。データのボリューム３ＤＶは、空間において、図２に示すようにリファレンスフレーム（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）と称される。ボリューム３ＤＶのいかなるポイント（ｘ０，ｙ０，ｚ０）にも、対応する強度値Ｉ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）がある。
【００１６】
本発明によるシステムは、関心対象１を含む関心領域のセグメンテーションをもたらすことが意図されるセグメンテーション手段４を有する。これは、ボリューム３ＤＶにおいて関心対象の輪郭を検出する場合である。当業者に知られているいくつかのセグメンテーション技法が使用可能である。第１の実施例において、領域成長技法が適用される。このような技法は、特に、K. R. Castelmanによる文献「Digital Image Processing」（Prentice Hall出版、1979年）の３１３頁及び３１４頁に記述されている。その原理は、次の通りである：ボリューム３ＤＶにおいてセグメント化されるべき領域は、特性ベクトルによって有利に特徴付けられることができるポイントを含む。このようなベクトルは、例えば、コントラスト、相関性、均一性又はエントロピーの測定のような、このポイント周囲の組織を記述する測定及び強度値を含む。セグメント化されるべき領域における特定のポイントは、ユーザによって示される。領域成長技法は、指定されたポイントの周りのポイントの近さを考慮し、それらの特性ベクトルの値を指定されたポイントの特性ベクトルの値と比較することを含む。その特性ベクトルが、指定されたポイントの特性ベクトルと十分に近い場合、すなわち、これらの２つのベクトル間の距離測定が、予め決められた閾値より低い場合、近傍のポイントは、指定されたポイントに関連付けられる。
【００１７】
処理は、初めに指定されたポイントに関連付けられた各ポイントについて更新され、これは、初めに指定されたポイントの周りの領域を増やすという影響を及ぼす。すべての関連付けられたポイントがテストされると、プロセスが止まる。セグメント化された領域ＲＳが得られる。
【００１８】
前記セグメント化された領域ＲＳは、データのボリューム３ＤＶに関連する３次元リファレンスフレーム（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）に位置する。これは、例えば、ポイントＲＳ（ｘ０，ｙ０，ｚ０）が、それがセグメント化された関心領域ＲＳの一部を形成する場合に非ゼロ値を受け取るように、ポイントＲＳ（ｘ，ｙ，ｚ）の３次元テーブルによって記述される。有利には、ボリューム３ＤＶにおいて、セグメント化された領域のポイント（ｘ１，ｙ１，ｚ１）にその強度値Ｉ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）が割り当てられる。
【００１９】
このような技法の１つの利点は、相対的に簡単であり、１つの領域のみを提供することである。この技法の欠点は、「リーク」を引き起こすことであり、すなわち、エラーによって、関心対象の境界がバックグラウンドからあまりはっきり識別されないゾーンから、一方向に領域を成長させることである。このようなリークは、図３ａに示すような突出部ＥＸの形成をもたらす。より高い閾値が選択される場合、すなわち、よりはっきりした特性をもつポイントが集められる場合、リークの現象は一層生じやすくなる。他方、高い閾値の選択は、関心対象全体を含むセグメント化された領域を形成することをも可能にする。
【００２０】
本発明は、前述の領域成長技法に制限されないことに留意すべきである。代替例によって、他のセグメンテーション技法が、同等に良好に使用されることができる。それらの１つは、ユーザによって選択されたポイントＰ０及びボリューム３ＤＶ内の任意のポイントＰにおける強度に依存するポテンシャルから、Ｐ０からＰまでの波の伝播時間を計算することを含む「高速マーチング」技法である。こうして、３Ｄ表面であり、閉じており、連続的であり、関心対象をバックグラウンドから隔てる波のエッジの位置が、それぞれの時間又は時間ステップに対応する。このような技法は、J. A. Sethianによる「Level Set Methods and Fast Marching Methods」（Cambridge University Press、1999年）というタイトルの本の８６頁乃至１００頁により詳しく記述されている。
【００２１】
別の技法はアクティブオブジェクト技法である。この技法は、その表面に依存する内力及びデータのボリュームに依存する外力の影響下において、平衡に達するまで、３Ｄ表面変化をもたらす。このような技法は、McInerney, T.及びTerzopoulosによる文献「Deformable Models in Medical Image Analysis: A Survey」（the journal Medical Image Analysis、91頁乃至108頁、Vol. 1, No 2, 1996年）に更に詳しく記述されている。
【００２２】
いかなるケースであれ、使用される技法は、エラーを含む関心対象のセグメンテーションを提供する。これは、医療分野において、関心対象が、多くの場合、使用されるイメージング方法に依存して、ノイズ及びアーチファクトの存在によって影響を及ぼされる相対的に低いコントラスト及び可視性をもつからである。上述したように、得られたセグメント化された領域（ＲＳ）が完全に関心対象を含むように、使用されるセグメンテーション技法の感度に影響を及ぼすことが可能である。
【００２３】
以下において、関心対象を含むセグメント化された領域ＲＳが考察される。これは、セグメント化された領域ＲＳが関心対象の境界にできるだけ正確に対応するように、セグメント化された領域ＲＳを補正する場合である。
【００２４】
このために、本発明によるシステムは、セグメント化された領域（ＲＳ）内でサブ領域マップを計算するための手段５を有する。計算手段５の機能図は、図４に示されている。第１の実施例において、本発明の切り分け手段５は、分水嶺ラインを計算するためのサブ手段１１を有する。この技法の基本原理は、図３ｂによって示されている。図３ｂは、明るいバックグラウンド上の暗い関心対象の強度の、方向ｘにおける１次元（１Ｄ）プロファイルＩ（ｘ）を表す。１Ｄプロファイルは、セグメント化された領域の強度の極小値Ｍｉｎ１、Ｍｉｎ２及びＭｉｎ３に対応する３つの「ボウル」を示す。これらのボウルを水で満たすことが想像されうる。ボウルの中身は、水の流れに類似して、「分水嶺（watershed）」と一般に呼ばれる境界において隣りのボウルの中身と混ざる。図３ｂの例において、３つのボウルは、２つの分水嶺ラインＬＰＥ１及びＬＰＥ２をもたらし、これらは、セグメント化された領域を、３つのサブ領域ＳＲ１、ＳＲ２及びＳＲ３に分ける。これらの３つのサブ領域は、次のように形成される：
【００２５】
−サブ領域ＳＲ１、ＳＲ２及びＳＲ３にそれぞれ対応するラベルが、極小値Ｍｉｎ１、Ｍｉｎ２及びＭｉｎ３に割り当てられる。
−それぞれの極小値Ｍｉｎｉごとに、近さＶｉが、この極小値の周囲で考慮され、Ｍｉｎｉに対する近さＶｉにあるポイントは、それらがまだ別の領域に属さないならば、それらにラベルＳＲｉを割り当てることによって集められる。
−同じプロシージャが、他の極小値について続けられる。
−集められた近傍のものについて、プロセスが繰り返される。
−セグメント化された領域内のすべてのポイントがラベルを受け取ったとき、プロセスが終了する。
【００２６】
この原理は、例えばセグメント化された領域ＲＳのようなデータのボリュームに容易に拡張する。この場合、考慮される近さＶｉは、例えば３次元である。
【００２７】
第１のサブ領域マップＣＳＲ１が得られる。上述したケースにおいて、サブ領域マップＣＳＲ１は、セグメント化された領域のコントラストのレリーフのバリエーションに従う。
【００２８】
第２の実施例において、切り分け手段５は、更に、セグメント化された領域ＲＳから距離マップＣＤを計算するためのサブ手段１０を有する。前記サブ手段１０は、セグメント化された領域ＲＳのそれぞれのポイントＰについて、それをセグメント化された領域ＲＳのエッジから隔てる最短距離Ｄｍｉｎ（Ｐ）を計算し、距離マップＣＤの対応箇所Ｐに、この値Ｄｍｉｎ（Ｐ）の逆数を割り当てることが可能である。得られた距離マップＣＤは、セグメント化された領域の最も近いエッジまでの距離が最大であるところに極小値を含む。距離マップという語は、ここで、３次元テーブルＣＤ（ｘ，ｙ，ｚ）を示し、ポイント（ｘ２，ｙ２，ｚ２）に対しては、ＣＤ（ｘ２，ｙ２，ｚ２）は、このポイントからセグメント化された領域の最も近いエッジまでの距離の逆数に等しいことに留意すべきである。
【００２９】
分水嶺を計算するためのサブ手段１１は、距離マップの最小値に適用される。サブ領域が、コントラストマップのレリーフではなく、今度は距離マップのレリーフ上に形成される点において、得られたサブ領域の組は、前のものと異なる。従って、好ましい実施例の１つの利点は、セグメント化された領域の、形態学的なサブ領域への分割を提供することである。サブ領域の境界は、セグメント化された領域の形によってもっぱら生成される。
【００３０】
多くの場合、極端に多数のサブ領域が得られることに留意すべきである。第１の実施例において、これは、強度値がしばしば乱されるという事実によって説明され、それによって、多数の極小値、従って非常に断片化されたサブ領域マップを生成するという影響を及ぼす。第２の実施例においては、セグメント化された領域のエッジの形状が不規則であることが多く、それによって距離マップＣＤ内に多数の極小値をもたらすという理由で、同様の現象が生じる。
【００３１】
これを改善するために、本発明による計算手段５は、より少数のサブ領域を含む第２のサブ領域マップＣＳＲを形成するように、サブ領域を一緒にマージすることが意図されるマージングサブ手段１０を有する。第２の実施例において、使用される原理は、次の通りである：
【００３２】
−絶対最小値が、距離マップのすべての極小値の中からさがされる：それは、セグメント化された領域のエッジまでの距離Ｄｍａｘに対応する。
−Ｄｍａｘより短い距離のところにあり、そのサブ領域が絶対最小値のサブ領域に関連するすべての他の最小値は、絶対最小値の影響下にあると考えられ、それらの領域は、絶対最小値の領域とマージされる。
−平衡に達するまで、すなわち、サブ領域がもはやマージされることができなくなるまで、プロセスは繰り返される。
【００３３】
代替例によって、それらの境界の大部分を共通に有し又はその平均強度が非常に近い領域をマージすることも可能である。
【００３４】
しかしながら、データのボリューム３ＤＶに存在するノイズによって人為的に生成されるサブ領域を排除し、それにもかかわらずあまりに非均一であるサブ領域を得ないようにするために、乗算係数によって距離Ｄｍａｘを調節することができることに留意しなければならない。
【００３５】
マージングサブ手段１２は、あまり分割されない第２のサブ領域マップＣＳＲを得ることを可能にする。それらのサブ領域は、実際には、或る方向を有し、制限された数である。これは、前記サブ領域マップをのちに使用するために、例えばセグメント化された領域を補正するために、実際に有利である。
【００３６】
本発明によるシステムは、データのボリューム３ＤＶ及びセグメント化された領域ＲＳの表現２ＤＲを表示するための表示手段３を有する。
【００３７】
好ましい実施例において、表現２ＤＲは、データのボリューム３ＤＶの３つの直交ビューＶｗ１、Ｖｗ２及びＶｗ３を含み、これらのビューは、表示軸Ｏｚ'において互いに交わる。例えば、図２に示すように、ビューＶｗ１は、軸Ｏｚ'に垂直であり、２つのビューＶｗ２及びＶｗ３はこの軸を通る。表現２ＤＲの例は、図５に示されている。セグメント化された領域ＲＳの３つのビューとの交差は、カラー曲線によって表現２ＤＲ上で強調される。表現２ＤＲは、更に、例えば当業者に知られる表面描画技法によって、３Ｄで再構成されたセグメント化された領域の遠近法によるビューＶＰを含むことができる。サブ領域マップＣＳＲは、図６の場合のように、例えば異なるカラーをそれぞれのサブ領域に割り当てることによって、セグメント化された領域の遠近法によるビューＶＰに重ね合わせられる。サブ領域マップＣＳＲは、ビューＶｗ１、Ｖｗ２及びＶｗ３に重ね合せられることもできる。
【００３８】
この表現２ＤＲの１つの利点は、ユーザが、自分の好みに従って、セグメント化された領域ＲＳ及びサブ領域を、すなわち２Ｄビュー又は遠近法によるビューに、表示することができることである。
【００３９】
本発明によるシステムは、ユーザが、前記表現２ＤＲと対話し、特に、図２に示すように、表示軸ｚ'の位置及びビューＶｗ１の深さＺを選択することによって、データのボリューム３ＤＶ内でナビゲートすることを可能にする制御装置７を有する。
【００４０】
本発明によるシステムは、更に、セグメント化された関心領域のサブ領域を除外することが意図される補正手段６を有する。本発明の第１及び第２の実施例において、除外されるべきサブ領域は、ユーザによって手動で選択され、この場合、このユーザは、表現２ＤＲと対話しなければならない。このために、更に、制御手段７は、ユーザが、例えば除外されるべきサブ領域上のポイントをクリックすることによって、この除外されるべきサブ領域を選択することを可能にする。サブ領域の選択Ｓは、補正手段６に供給される。補正手段６は、選択Ｓを考慮に入れ、補正されたセグメント化された領域ＲＳ'及びサブ領域マップＣＳＲ'を供給することが可能である。補正の一例が、図７に示されている。
【００４１】
第３の実施例において、除外されるべきサブ領域に関する決定は、自動的に、すなわちユーザが介入することなく、予め規定された基準を使用して行われる。これらの基準は、例えば、関心対象及びアプリケーションに依存する形状の基準である。特に、医療分野において、関心対象に対する境界を大まかに定めるために使用されうる解剖学的な構造モデルが存在する。これらの境界を越えるいかなるサブ領域も、自動的に排除される。同様に、取得の間、医用イメージング装置の視野は、関心対象を完全に含むように選択される。この視野の縁に達するいかなるサブ領域も、自動的に排除されることができる。あるタイプの形状、例えば突出部、すなわち狭いセグメントによってのみ他のものに接続されるサブ領域が、いかなる解剖学的な実在のものにも対応していない場合、当該タイプの形状を拒否することも可能である。この場合、所与のサブ領域について、その外側表面全体ＳＥ及びその境界の表面ＳＣを、初期のセグメンテーションのためにユーザによって示される始点Ｐ０からそれを隔てるサブ領域と比較すれば十分である。比率ＳＣ／ＳＥが、予め定められた閾値より低いとき、これは、このサブ領域が、突出部の「首部」であり、従って自動的に除外されうることを意味する。すべてのサブ領域は更新され、Ｐ０に接続されるサブ領域だけが維持されることに留意すべきである。
【００４２】
本発明によるシステムは、更に、ユーザによって要求された変更を考慮し、新しい表現２ＤＲを再計算することが意図される更新手段を有する。
【００４３】
本発明の他の実施例において、補正手段６は、自動補正モード及び手動補正モードを組み合わせることが可能である。例えば、自動補正の結果は、ユーザによって調べられる。
【００４４】
表示手段は、ボリューム３ＤＶの取得後、関心対象のセグメンテーション後、セグメント化された領域のサブ領域への分割後、又はセグメント化された領域の最初の補正後であろうとも、処理のすべての段階において、ボリューム３ＤＶ及び可能性としてセグメント化された領域を表示することを可能にすることに留意すべきである。処理のさまざまな段階における表現２ＤＲの例は、図５、図６及び図７に示されている。
【００４５】
第４の実施例において、本発明によるシステムは、図１に示されるセグメント化された領域ＲＳのサブ領域をラベリングすることが意図されるラベリング手段８を有する。これは、例えば、心臓の２つの心室のような関心対象のさまざまな構成要素部分を認識する場合である。分割手段は、ポイントが属するサブ領域のラベルをあらゆるポイントがもつサブ領域マップＣＳＲを供給する。ラベリング手段８は、このようなラベルと、例えば解剖学的な意味をもつ第２のラベルを関連付けることからなる。ラベルマップＣＬが供給される。このマップは、例えばサブ領域ＳＲｉに、ラベルＬｉ＝ＣＬ（ＳＲｉ）を割り当てる単純な一次元のテーブルである。
【００４６】
このような手段は、自動的に、手動で又は半自動的に、実現されることもできる。自動モードにおいて、このラベリングは、関心対象のモデル及びその構成要素部分を規定するアプリオリな知識規則を使用して実施されることができる。例えば心臓の場合、弁プレーン又は心尖部のような、特定の解剖学的な構造が、データのボリューム内で自動的に検出され、又は専門家によって特定の画像に示され、時間の経過と共に、及び／又は患者が移動するにつれて自動的に追跡され、又は平均的な解剖学的モデルから大まかに位置を特定される。このような解剖学的構造は、重要な解剖学的なリファレンスポイントを構成する。このようなリファレンスポイントに関するサブ領域の位置は、それが所与の解剖学的な領域に属するかどうかを決定し、対応するラベルが、自動的にそれに関連付けられる。手動モードにおいて、サブ領域ＳＲｉを選択したユーザは、例えば提供されるラベルのリストの中からラベルＬｉを選択することを求められる。ラベリングは、それが、ユーザにデータのボリューム３ＤＶの複雑でない処理を要求するので、容易にされる。
【００４７】
図８は、本発明によるイメージングシステム２０を有する医用イメージング装置の概略図を示す。このような装置は、テーブル２１又は患者を配置するための他の任意の構成要素と、例えば超音波検査のような、患者の身体の或る領域の信号に対する応答から、デジタルデータのボリュームを形成する手段２２と、を有する。得られたデジタルデータのボリュームは、本発明によるシステム２０に伝送される。このようなシステムは、例えば、ソフトウェア及び／又はハードウェア形式のコンピュータの計算ユニット２３によって実現される。データのボリュームの２Ｄ表現は、画面２４上に表示される。本発明のシステムは、例えばキーボード２５又はマウス２６によって使用される制御手段を有する。
【００４８】
適切にプログラムされた回路によって、本発明による処理方法を実現することが可能である。プログラムメモリに含まれるコンピュータプログラムが、前記回路に、図１に関して既に記述されたさまざまな処理を実施させることができる。コンピュータプログラムは、データ媒体、例えば前記プログラムを含むディスク、を読み込むことによってプログラミングメモリへロードされることもできる。読み込みは、通信ネットワーク、例えばインターネット、によって行われることもできる。この場合、サービスプロバイダが、ダウンロード可能な信号の形で、興味を持つパーティにコンピュータプログラムを利用可能にする。
【００４９】
本発明は、例示として記述された実施例に制限されない。変更又は改良が、本発明の範囲内にあるままでなされることができる。特に、他のイメージング方法、例えば磁気共鳴イメージング又はポジトロンエミッショントモグラフィが使用されることができる。
【００５０】
本明細書において、「有する、含む（comprise）」なる動詞は、他の構成要素、手段又はステップの使用が除外されないことを示すために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による医用イメージングシステムの機能図。
【図２】本発明によりデータのボリュームの２Ｄ表現を構築するために、リファレンスフレーム（Ｏ，ｘ，ｙ，ｚ）によって参照されるデータのボリューム並びに表示軸及び３つの直交ビューの可能性のある選択を示す図。
【図３ａ】セグメント化された関心領域における突出部の例を示す図。
【図３ｂ】分水嶺ラインを計算する技法の原理を説明する図。
【図４】本発明によるイメージングシステムの切り分け手段の機能図。
【図５】本発明によるセグメント化された領域の３つの直交ビュー及び遠近法によるビューを含む２Ｄ表現の例を示す図。
【図６】セグメント化された領域の３つの直交ビュー及びサブ領域マップがカラーゾーンによって重ね合わせられた遠近法によるビューを含む２Ｄ表現の例を示す図。
【図７】セグメント化された領域の補正後に得られる２Ｄ表現の例を示す図。
【図８】本発明による医用イメージング装置の概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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