(57)【要約】【課題】従来技術の欠点を回避した気道視覚化システムおよび気道視覚化方法を提供すること。【解決手段】セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；距離マップを用いて、セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；色分けされたセグメント化された気管支樹の三次元画像を、抽出されたデータに従って視覚化する、胸部画像内の気道を視覚化するための方法、および、プログラムを記憶するメモリデバイス；メモリデバイスと通信するプロセッサを含み、プロセッサはプログラムによって、セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；距離マップを用いて、セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；抽出されたデータに従って、色分けされたセグメント化された気管支樹の三次元イメージを視覚化する、胸部画像内の気道を視覚化するシステム。【選択図】図２
2007083034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸部画像内の気道を視覚化するための方法であって、
当該方法は、
セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；
当該距離マップを用いて、前記セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；
色分けされた前記セグメント化された気管支樹の三次元（３D）画像を、当該抽出されたデータに従って視覚化する、
ことを特徴とする、胸部画像内の気道を視覚化するための方法。
【請求項２】
手動または自動で前記気管支樹をセグメント化することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記気管支樹が自動的にセグメント化される場合には、気管支樹の気管内の点から成長する適切な領域を実施する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記セグメント化された気管支樹から抽出されたデータは、気管支樹内の各気道の気道内径または気道壁厚である、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記気道内径は次のことによって計算される：すなわち、
前記距離マップの背景における最も近い点までの、各気道ボクセルからの距離を測定し；
近隣ボクセルがより大きい距離を有しているか否かを定め；
前記ボクセルとその近隣ボクセルの最長距離を当該ボクセルとその近隣ボクセルに割り当て、
前記気道内径は当該最長距離に相当する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
気道壁厚は次のことによって計算される：すなわち、
気道の外径を見積もり；
当該気道外径から、前記気道内径を減算し、
気道壁厚は当該減算の結果に相当する、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記抽出データに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の３Ｄ画像を視覚化することは、
色値を前記抽出データに割り当て；
前記抽出データをセグメント化された気管支樹に、その色値に従って割り当てることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
３Ｄ画像の視覚化において気道を選択し；
当該選択された気道において前記抽出データを分析することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
３Ｄ結像技術を用いて前記気管支樹の画像データを得ることを含む、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
胸部画像内の気道を視覚化するシステムであって、
当該システムは、
プログラムを記憶するメモリデバイスと；
当該メモリデバイスと通信するプロセッサを含み、当該プロセッサはプログラムによって作動し：
セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；
当該距離マップを用いて、前記セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；
当該抽出されたデータに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元（３Ｄ）イメージを視覚化する、
ことを特徴とする、胸部画像内の気道を視覚化するシステム。
【請求項１１】
前記プロセッサはさらに、気管支樹を自動的にセグメント化するようにプログラムによって作動される、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
気管支樹を自動的にセグメント化する場合には、前記プロセッサはさらに、前記気管支樹内の気管内の点から成長する適切な領域を実施するように、プログラムによって作動される、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記セグメント化された気管支樹から抽出されたデータは、気管支樹内の各気道の気道内径または気道壁厚である、請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
気道内径を計算する場合、前記プロセッサはさらにプログラムによって作動し：
各気道ボクセルから前記距離マップの背景における最も近い点までの距離を測定し；
近隣ボクセルがより大きい距離を有しているか否かを定め；
ボクセルとその近隣ボクセルの最長距離を前記ボクセルとその近隣ボクセルに割り当て、ここで前記気道内径は当該最長距離に相当する、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
気道壁厚を計算する場合には、前記プロセッサはさらにプログラムによって作動し：
気道の外径を見積もり；
当該気道外径から前記気道内径を減算し、
前記気道壁厚は当該減算の結果に相当する、請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
色分けされたセグメント化された気管支樹の三次元イメージを、前記抽出されたデータに従って視覚化する場合、前記プロセッサはさらにプログラムによって作動し：
色値を前記抽出されたデータに割り当て；
前記抽出されたデータを、その色値に従ってセグメント化された気管支樹にマッピングさせる、請求項１０記載のシステム。
【請求項１７】
前記プロセッサはさらに、選択された気道の前記抽出データを視覚化するように、プログラムによって作動する、請求項１０記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサはさらにプログラムによって、三次元結像デバイスからの気管支樹の画像データを受け取るように作動する、請求項１０記載のシステム。
【請求項１９】
胸部画像データから抽出された気管支樹内の多重量的気道測定値を対話形式で表示する方法であって、
当該方法は以下のことを含む：すなわち、
気管支樹をセグメント化し；
当該セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；
前記セグメント化された気管支樹に沿って量的な気道測定値を採取し；
当該測定値に従って、色分けされたセグメント化されたバージョンの気管支樹を表示し；
局部的な評価のために気道選択を受け取り；
前記選択された気道に対する量的気道測定値を含むウィンドウを表示するか、または前記選択された気道に沿った付加的な量的測定を行う、
ことを特徴とする、胸部画像データから抽出された気管支樹内の多重量的気道測定値を対話形式で表示する方法。
【請求項２０】
胸部画像内の気道を視覚化するシステムであって、
当該システムは以下のものを含む：すなわち、
胸部の画像データを収集するためのスキャニングデバイス；と、
前記画像データ内の気管支樹をセグメント化するための視覚化モジュールを含み、
前記セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；
当該距離マップを用いて、前記セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；
当該抽出データに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元（３Ｄ）イメージを視覚化する、
ことを特徴とする、胸部画像内の気道を視覚化するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
関連出願とのクロスレファレンス
本願は、２００５年９月１６日に提出されたアメリカ合衆国仮出願番号６０／７１７６２９の利益を主張するものであり、参照として本願の開示内容にその全体が含まれるものである。
【０００２】
１．技術分野
本発明は医療画像処理に関し、より詳細には評価のための気道視覚化システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
高解像度コンピュータトモグラフィ（ＨＲＣＴ）スキャナーから得られる胸部スキャンは、医師が解釈するのに時間がかかる多量のデータを含む。例えば、ＨＲＣＴデータセット内で患者毎に収集される多数の切片によって、気管支拡張症、喘息または肺気腫等の確実な肺疾患が存在することを医師が適時に評価することが困難になってしまう。
【０００４】
これらの肺疾患は、気道壁厚および管腔直径等を含む気道寸法の変形によって特徴付けされる。ＨＲＣＴは、これらの変形を検出する主要な手段の１つとなっている。なぜなら、高解像度近等方性データが得られることによって、気道を、スキャン面に対して斜めの角度で評価することができるからである。しかし気道の医療評価は一般的に、目視検査に制限されている。
【０００５】
気道壁厚および管腔直径等の気道測定を行うための種々のツールが開発されてきたが、これらのツールの大半は、対象点を手動で選択することに依存する。さらに、完全に自動的な測定が行われる場合にも、このような量的データは一般的に二次元（２Ｄ）様式で視覚化される。
【特許文献１】アメリカ合衆国特許出願第２００５０２４００９４号（タイトル「System and method for visualization of pulmonary emboli from high-resolution computed tomography images」）
【特許文献２】アメリカ合衆国特許出願第２００６００２３９２５号（タイトル「System and method for tree-model visualization for pulmonary embolism detection」）
【非特許文献１】A.P. Kiraly, E.A.Hoffman, G.McLennan, W.E.HigginsおよびJ.M.Reinhardt著「3D human airway segmentation methods for virtual bronchscopy」Academic Radiology, vol.9, no.10,  pp.1153-1168,  2002年10月
【非特許文献２】C.I.Fetita, F.Preteux, C.Beigelman-AubryおよびP.Grenier「Pulmonary airways:3-D reconstruction from multislice CT and clinical investigation 」vol.23,no.11,IEEE Trans. Medical Imaging, Nov.2004
【非特許文献３】A.P. Kiraly, J.M.Reinhardt, E.A.Hoffman, G.McLennanおよび W.E.Higgins著「Virtual Bronchoscopy for Quantitative Airway Analysis」SPIE  Medical Imaging 2005: physiology, Function, and Structure from Medical Images, SPIE Proceedings vol. 5746, 2005年2月
【非特許文献４】S.Matsuoka, Y.Kubrihara, Y. Nakajima, H.Niimi, H.AshidaおよびK.Kaneoya著「Serial change in airway lumen and wall thickness at thin-section ct in asymptomatic subjects」Radiology, ２００４年１２月１０日
【非特許文献５】E.Pichon, C.L.Novak, A.P.Kiraly, D.P.Naidichi著「A novel method for pulmonary embolivisualization from high-resolution CT images」SPIE Medical Imaging 2004,5367,2004年
【非特許文献６】A.P. Kiraly，J.P. Helferty, E.A.Hoffman, G.McLennanおよびW.E.Higgins著「3D Path Planning for Virtual Bronchoscopy」vol.23, no.11, IEEE Trans. Medical Imaging, 2004年11月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、従来技術の欠点を回避した、気道視覚化システムおよび気道視覚化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題は、セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；距離マップを用いて、前記セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；色分けされた前記セグメント化された気管支樹の三次元（３D）画像を、当該抽出されたデータに従って視覚化する、胸部画像内の気道を視覚化するための方法によって解決される。さらに上述の課題は、プログラムを記憶するメモリデバイス；メモリデバイスと通信するプロセッサを含み、ここで当該プロセッサはプログラムによって次のように作動する：すなわち、セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；当該距離マップを用いて、前記セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；当該抽出されたデータに従って、色分けされたセグメント化された気管支樹の三次元（３Ｄ）イメージを視覚化するようにプログラムによって作動する、胸部画像内の気道を視覚化するシステムによって解決される。さらに上述の課題は、気管支樹をセグメント化し；当該セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；前記セグメント化された気管支樹に沿って量的気道測定値を採取し；当該測定値に従って、色分けされたセグメント化されたバージョンの気管支樹を表示し；局部的な評価のために気道選択を受け取り；前記選択された気道に対する量的気道測定値を含むウィンドウを表示するか、または前記選択された気道に沿った付加的な量的測定を行う、胸部画像データから抽出された気管支樹内で多重量的気道測定値を対話形式で表示する方法によって解決される。さらに上述の課題は、胸部の画像データを収集するためのスキャニングデバイス；と、前記画像データ内の気管支樹をセグメント化するための視覚化モジュールを含み、前記セグメント化された気管支樹の距離マップを計算し；当該距離マップを用いて、セグメント化された気管支樹からデータを抽出し；当該抽出データに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元（３Ｄ）イメージを視覚化する、ことを特徴とする、胸部画像内の気道を視覚化するシステムによって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
発明の要旨
本発明の実施例では、胸部画像内の気道を視覚化する方法は次のことを含む。すなわち：セグメント化された気管支樹の距離マップを計算する；この距離マップを用いて、セグメント化された気管枝樹からデータを抽出する；この抽出されたデータに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元（３Ｄ）イメージを視覚化する。
【０００９】
この方法はさらに、気管支樹を手動でまたは自動的にセグメント化すること含む。この方法はさらに、気管支樹が自動的にセグメント化される場合に、気管支樹の気管内の点から成長する適応領域を実施することを含む。セグメント化された気管支樹から抽出されたデータは、気管支樹内の各気道の気道内径または気道壁厚である。
【００１０】
気道内径は次のことによって計算される。すなわち：距離マップの背景における最も近い点までの各気道ボクセルからの距離を測定する；近隣のボクセルがより大きい距離を有しているかを定める；ボクセルとその近隣ボクセルの最も長い距離をボクセルとその近隣ボクセルに割り当て、ここで気道内径はこの最も長い距離に相当する。気道壁厚は、次のことによって計算される。すなわち：気道の外径を見積もる；気道の外径から気道内径を減算し、ここで気道壁厚はこの減算の結果に相当する。色分けされた、セグメント化された気管支樹の３Ｄイメージを抽出されたデータに従って視覚化することは次のことを含む。すなわち：色値を抽出データに割り当てる；抽出データを、その色値に従ってセグメント化された気管支樹にマッピングさせる。
【００１１】
この方法はさらに次のことを含む。すなわち：３Ｄイメージの視覚化において気道を選択する；抽出されたデータを選択された気道において分析する、ことを含む。この方法はさらに、３Ｄ結像技術を用いて気管支樹の画像データを収集することを含む。
【００１２】
本発明の例示的な実施例では、胸部画像内の気道を視覚化するシステムは次のものを含む。すなわち；プログラムを記憶するメモリデバイス；このメモリデバイスと通信するプロセッサを含む。ここでこのプロセッサはプログラムによって操作され、：セグメント化された気管支樹の距離マップを計算する；この距離マップを用いて、セグメント化された気管支樹からデータを抽出する；抽出されたデータに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の３Ｄイメージを視覚化する。
【００１３】
このプロセッサはプログラムによって作動し、気管支樹を自動的にセグメント化する。気管支樹を自動的にセグメント化する場合には、このプロセッサはさらにプログラムによって操作され、気管支樹内の気管における点から成長する適切な領域を遂行する。セグメント化された気管支樹から抽出されたデータは、気管支樹内の各気道の気道内径または気道壁厚である。
【００１４】
気道内径を計算する場合には、プロセッサはプログラムによって作動し：各気道ボクセルから距離マップの背景における最も近い点までの距離を測定する；近隣のボクセルがより長い距離を有しているか否かを定める；ボクセルとその近隣ボクセルの最長距離をこのボクセルとその近隣ボクセルに割り当て、ここで気道内径はこの最長距離に相当する。気道壁厚を計算する場合には、プロセッサはさらにプログラムによって作動し：気道の外径を見積もる；この気道の外径から気道内径を減算し、ここで気道壁厚はこの減算の結果に相当する。色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元イメージを抽出されたデータに従って視覚化する場合、プロセッサはさらにプログラムで操作され：色値を抽出されたデータに割り当てる；抽出されたデータを、その色値に従ってセグメント化された気管支樹にマッピングさせる。
【００１５】
プロセッサはさらにプログラムによって作動し、選択された気道の抽出されたデータを視覚化する。プロセッサはさらにプログラムによって作動し、三次元結像デバイスから気管支樹の画像データを受け取る。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態では、胸部画像データから抽出された気管支樹内の多重量的気道測定値を対話形式で表示する方法は以下のことを含む。すなわち：気管支樹をセグメント化する；セグメント化されたこの気管支樹の距離マップを計算する；セグメント化された気管支樹に沿って量的気道測定値を採取する；この測定値に沿って色分けされた、セグメント化されたバージョンの気管支樹を表示させる；局部的な評価のために気道選択を受け取る；選択された気道に対する量的気道測定値を含むウィンドウを表示させるか、または、選択された気道に沿った付加的な量的測定値を採取する。
【００１７】
本発明の例示的な実施形態では、胸部画像内の気道を視覚化するシステムは以下のものを含む。すなわち：胸部の画像データを収集するためのスキャニングデバイス：画像データ内の気管支樹をセグメント化するための視覚化モジュール：セグメント化された気管支樹の距離マップを計算する；この距離マップを用いて、セグメント化された気管支樹からデータを抽出する；この抽出データに従って、色分けされた、セグメント化された気管支樹の三次元イメージを視覚化する。
【００１８】
前述してきた本発明の実施例の特徴は、本発明の理解を助けるためのものであって、特許請求の範囲によって特定される発明への限定、あるいは特許請求の範囲に相当するものへの限定とみなすべき意図のものではないことを理解されたい。それゆえにこれらの特徴の概要は、相当事項を確定するための方向付けとみなすべきではない。本発明のさらなる特徴は、以下の明細書で図面並びに請求の範囲からも明らかにされる。
【実施例】
【００１９】
実施例の詳細な説明
図１は、本発明の実施例に従った、評価のために気道を視覚化するためのシステム１００をあらわすブロックダイヤグラムである。図１に示されているように、このシステム１００は、収集デバイス１０５，ＰＣ１１０およびオペレータコンソール１１５を含む。このオペレータコンソールは有線又は無線ネットワーク１２０を介して接続されている。
【００２０】
収集デバイス１０５は、高解像度コンピュータトモグラフィ（ＨＲＣＴ）結像デバイスまたはあらゆる他の三次元（３Ｄ）高解像度結像デバイスであってよい。これは例えば磁気共鳴（ＭＲ）スキャナである。
【００２１】
ＰＣ１１０はポータブルコンピュータまたはラップトップコンピュータ、医療診断用結像システムまたはpicture archiving communications system（ＰＡＣＳ）データ管理ステーションであってよく、ＣＰＵ１２５およびメモリ１３０を含む。これは入力デバイス１５０および出力デバイス１５５に接続されている。ＣＰＵ１２５は、視覚化モジュール１４５を含む。この視覚化モジュールは、評価のために気道を視覚化するための１つまたは複数の方法を含む。これは以下で図２〜４を参照して説明される。ＣＰＵ１２５内に示されているが、視覚化モジュール１４５はＣＰＵ１２５の外に配置されていてもよい。
【００２２】
メモリ１３０は、ＲＡＭ１３５およびＲＯＭ１４０を含む。メモリ１３０はデータベース、ディスクドライブ、テープドライブ等またはこれらの組み合わせを含くんでもよい。ＲＡＭ１３５はデータメモリとして機能し、これはＣＰＵ１２５内でプログラムの実行の間に使用されるデータを格納し、ワークエリアとして使用される。ＲＯＭ１４０は、ＣＰＵ１２５内で実行されるプログラムを記憶するためのプログラムメモリとして機能する。インプット１５０は、キーボード、マウス等によって構成されており、アウトプット１５５はＬＣＤ、ＣＲＴディスプレイ、プリンタ等によって構成されている。
【００２３】
システム１００の操作は、オペレータコンソール１１５からコントロールされる。このオペレータコンソールはコントローラ１６５（例えばキーボード）およびディスプレイ１６０を含む。オペレータコンソール１１５はＰＣ１１０および収集デバイス１０５と通信し、収集デバイス１０５によって集められた画像データがＰＣ１１０によってレンダリングされ、ディスプレイ１６０上に表示される。ＰＣ１１０はオペレータコンソール１１５がなくても、収集デバイス１０５によって供給された情報を操作し、表示させるように構成されている。これは例えば入力デバイス１５０および出力デバイス１５５を用いて、コントローラ１６５およびディスプレイ１６０によって行われる一定のタスクを実施することで行われる。
【００２４】
オペレータコンソール１１５はさらに、あらゆる適切な画像レンダリングシステム／ツール／アプリケーションを含んでよい。これは収集された画像データセット（またはその一部）のデジタル画像データを処理し、画像を作成し、ディスプレイ１６０上に表示させる。より詳細には、イメージレンダリングシステムは、医療画像データのレンダリングおよび視覚化を提供するアプリケーションであってよく、これは一般的な目的または特定のコンピュータワークステーションを実行する。ＰＣ１１０は上述したイメージレンダリングシステム／ツール／アプリケーションも含み得る。
【００２５】
図２は、本発明の実施例に従った、評価のために気道を視覚化する方法を示すフローチャートである。図２に示されているように、気管支樹の３Ｄイメージデータが患者から得られる（２０５）。これは、例えば、収集デバイス１０５を用いて行われる。この収集デバイスはオペレータコンソール１１５で操作され、患者の胸部をスキャンする。それによって、胸部に関連した一連の二次元イメージ切片が作成される。その後、この二次元画像切片が結合されて、気管支樹の３次元イメージが形成される。
【００２６】
気管支樹の三次元イメージが得られた後、気管支樹がセグメント化される（２１０）。セグメント化は手動または自動で、幾つかの異なる方法を介して行われる。例えばセグメント化は自動的に、A.P. Kiraly, E.A.Hoffman, G.McLennan, W.E.HigginsおよびJ.M.Reinhardt著「3D human airway segmentation methods for virtual bronchscopy（Academic Radiology, vol.9, no.10, pp.1153-1168, 2002年10月）」およびC.I.Fetita, F.Preteux, C.Beigelman-AubryおよびP.Grenier「Pulmonary airways:3-D reconstruction from multislice CT and clinical investigation(vol.23, no.11, IEEE Trans. Medical Imaging, 2004年１１月）」に記載されているように行われる。これらは参照として本願の開示内容にその全体が含まれるものである。
【００２７】
A.P. Kiraly, E.A.Hoffman, G.McLennan, W.E.HigginsおよびJ.M.Reinhardt著「3D human airway segmentation methods for virtual bronchscopy（Academic Radiology vol.9, no.10, pp.1153-1168, 2002年10月）」に記載されている方法では、成長およびフィルタリング領域が、セグメント化を得るために使用される。成長領域は気管内のシードポイントから始まり、これは第１の切片の中央周辺の空気状領域をラベリングし、この切片にわたる領域サイズにおける安定性を捜すことによって自動的に定められる。サイズ安定性は、サイズ変化における公差
【数１】
2007083034.tif 000003
を用いて定められ、
【数２】
2007083034.tif 000004
ここでＳｉおよびＳｉ+ｌは、それぞれ切片ｉおよびｉ+ｌの領域である。
【００２８】
セグメント化された気管支樹が与えられると、セグメント化された気管支樹の距離マップが計算される（２１５）。その後、気管支樹内の気道に関する量的データはが集めあれる（２２０）。このデータは手動的または自動的に集められる。気道の異なった量的値を得るための幾つかの方法がある。このデータの幾つかの例は気道内径または半径および気道壁厚である。
【００２９】
全幅半値アプローチは、A.P. Kiraly, J.M.Reinhardt, E.A.Hoffman, G.McLennanおよび W.E.Higgins著「Virtual Bronchoscopy for Quantitative Airway Analysis（SPIE  Medical Imaging 2005: physiology, Function, and Structure from Medical Images, SPIE Proceedings vol. 5746, 2005年2月）」およびS.Matsuoka, Y.Kubrihara, Y. Nakajima, H.Niimi, H.AshidaおよびK.Kaneoya著「Serial change in airway lumen and wall thickness at thin-section ct in asymptomatic subjects（Radiology, 2004年12月10日）」に記載されているように、気道内壁径および気道外壁径を測定するためにグレイレベルデータを使用する。これらの方法は、自動的または手動的に定められるために中心点を必要とする。これらは参照として本願の開示内容にその全体が含まれるものである。
【００３０】
セグメント化された気管支樹を使用する場合、セグメント化の距離マップを用いて、内壁直径が自動的に推定される。この例は、E.Pichon, C.L.Novak, A.P.Kiraly, D.P.Naidichi著「A novel method for pulmonary embolivisualization from high-resolution CT images (SPIE Medical Imaging 2004, 5367, 2004）」およびアメリカ合衆国特許出願第２００５０２４００９４号（タイトル「System and method for visualization of pulmonary emboli from high-resolution computed tomography images」）に記載されている。これらの例では中心でのラベルは距離値として取られる。なぜなら、気管支樹の表面上の各ボクセルは、中心から最も急峻な距離を追うからである。これらは参照として本願の開示内容にその全体が含まれるものである。
【００３１】
さらに、A.P. Kiraly, J.P. Helferty, E.A.Hoffman, G.McLennanおよびW.E.Higgins著「3D Path Planning for Virtual Bronchoscopy（vol.23, no.11, IEEE Trans. Medical Imaging, 2004年11月）に記載されているツリーモデルは、測定の位置をセンタリングするためのベースとしても用いられる。この文献は参照として本願の開示内容にその全体が含まれるものである。
【００３２】
量的データが集められると、これはセグメント化された気管支樹の３Ｄイメージで視覚化される。これは測定された値の色分けされたバージョンをセグメント化にフィッティングさせることによって行われる（２２５）。各測定値をセグメント化にフッティングさせることの例は、アメリカ合衆国特許出願第２００６００２３９２５号（タイトル「System and method for tree-model visualization for pulmonary embolism detection」） 内に記載されている。これは参照として本願の開示内容にその全体が含まれている。この方法では、フィッティングはカラーテーブルからの色（例えば０−２５５）を測定値に割り当てることによって行われる。ここでは値が大きくなればなるほど、より高い色値（例えば赤）が割り当てられ、値が小さくなればなるほど、小さい色値（例えば暗い青または紫）が割り当てられる。その後に色分けされたこの値をセグメント化された気管支樹にマッピングする。これは値を、これらが得られたところからの、セグメント化された気管支樹内の同じ位置に位置付けることによって行われる。従って、セグメント化は視覚的に変えられ、測定値が反映される。
【００３３】
本発明の実施例に従った、評価のために気道を視覚化する方法の例が図３および４に示されている。ここでは気道セグメント化が、適切な成長領域を用いて行われる。測定はセグメント化と直接的に、表面からセグメント中心までの距離を距離マップを用いて測定することによって行われる。この測定値は、その後、その値に基づいて色にマッピングされ、それが得られた場所からと、同じ物理的な位置に配置される。
【００３４】
図３は、異なった直径をあらわす色分けを伴う、軽い気管支拡張症を伴う患者に対する気道ツリーを示している。これは赤（例えば１０ｍｍの直径より大きい）から紫（例えば約０．１ｍｍの直径）の範囲にある。図３は白黒画像なので、赤色は一般的に気管に近い直径をあらわし、紫色は一般的にメインの気管支から分岐している気道の直径を表している。白いボックスは、局部的な評価のために選択された気道を示す。
【００３５】
本発明の実施例に従ったインタフェースにおいてユーザはスライドバーを用いて、視覚化における色付けされた最大直径を調整することができる。これによって、気管およびメイン気管支を超えた気道に対するカラーレンジの使用が改善され、気管支樹にわたって、拡張された気道または先細りされていない気道をより容易に見つけることができる。この例は図４に示されている。ここでは、図３に示されているのと同じ気道ツリーが、より低い直径色制限によって表示されている。排除された直径点は灰色に色付けされ（例えば気管およびメイン気管支の大部分）、小さい気道はより良好な色解像度を示す。
【００３６】
上述したように、直径に加えて、粘液栓の存在を検出するために使用される他の測定値（例えば壁厚）、または相応する動脈の直径と相応する比が、本発明の実施例に相応して視覚化される。このデータは、気道ツリーのコンテキスト内であらわされるので、シンプルかつ直感的に理解可能なインタフェースが得られる。視覚化上でクリックされたあらゆる点は迅速に、さらなる分析のために検査される。測定値における細部またはより完全な評価が行われ、選択された面での付加的な情報が集められる。例えば、ユーザが疑わしい点を選択すると、システムは自動的に、リアルタイムに断面気道直径を報告し、壁厚をポップアップウィンドウで報告する。
【００３７】
本発明の実施例では、幾つかの異なった測定値が気道ツリー上で視覚化され、量的データの対話型３Ｄモデルが可能になる。これは、検索され、選別器の多数の最終アウトプットのシンプルなリストよりも直感的に分析される。データ内の傾向が容易に実現される。なぜなら、ユーザはほぼ全てのデータセットを見ることができるからである。ユーザインタフェースによって、ユーザ選択されたポイントでのデータのより完全な検査を行うことができる。
【００３８】
本発明の実施例に従った多重量的測定値を視覚化する方法を気道を参照にして説明してきたが、脳、肺および腎臓等の他の体組織にこれを適用することも可能であることを理解されたい。
【００３９】
さらに本発明はさまざまな形態のハードウェア、ファームウェア、特定用途向けプロセッサ、またはそれらの組み合わせで実現できることを理解されたい。１つの実施形態によれば本発明は、プログラム記憶装置（例えば磁気フロッピィディスク、ＲＡＭ，ＣＤ ＲＯＭ，ＤＶＤ，ＲＯＭおよびフラッシュメモリ）上で具現化されるアプリケーションプログラムとしてソフトウェアで実現することができる。このアプリケーションプログラムは、相応のアーキテクチャで構成された任意のマシンにアップロードして、そのマシン上で実行することができる。
【００４０】
さらに付属の図面に示されている構成システムのコンポーネントおよび方法ステップのいくつかはソフトウェアで実現できるため、システムコンポーネント（または処理ステップ）間の実際の接続は、本発明のプログラムの仕方に応じて変わり得ることを理解されたい。ここで示した本発明の教示があれば、当該技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の上述内容に類似した実現ないしは構成を考え出すことができる。
【００４１】
また上記の説明は、具体的な実施形態を示すためのものにすぎないことも理解されたい。理解しやすいように、上記の説明では可能な実施形態の代表的な例にまとを絞っていたが、これらは本発明の基本的な思想を詳解するためのものであって、すべての可能な変形形態を排他的に列挙したわけではない。本発明の特定部分において代替的な実施形態が示されなかったことは、これらの実施形態の放棄と見なされるべきではない。別の適用形態や実施形態も、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく直接実現することができる。したがって本発明は、特記された実施形態に制限されることなく請求の範囲で特定される。なぜなら上述した、非新規性の置換を含む実装の多数の置き換えおよび組み合わせが、上述の説明に対して作成可能だからである。請求の範囲における文言上の範囲には未記載の実施形態が多く含まれ、これらも本発明と同等のものであることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例に相応した、評価のために気道を視覚化するためのシステムのブロックダイヤグラムである。
【図２】本発明の実施例に相応した、評価のために気道を視覚化するための方法をあらわすフローチャートである。
【図３】本発明の実施例に相応した、色分けされた気管支樹をあらわすイメージである。
【図４】本発明の実施例に相応した、色分けされた気管支樹をあらわすイメージである。
【符号の説明】
【００４３】
１００  気道を視覚化するためのシステム、  １０５  収集デバイス、  １１０  ＰＣ、  １１５  オペレータコンソール、  １２０  ネットワーク、  １２５  ＣＰＵ、  １３０  メモリ、  １３５  ＲＡＭ、  １４０  ＲＯＭ、  １４５  視覚化モジュール、  １５０  入力デバイス、  １５５  出力デバイス、  １６０  ディスプレイ、  １６５  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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