(57)【要約】  子宮筋腫塞栓術の結果を評価するシステム１００及び方法である。筋腫病変は、造影動脈相ＭＲＩ又はＣＢＣＴ画像に対してセグメンテーションモジュール１１０によって三次元でセグメンテーションが行われ、減算モジュール１１４によって行われる区別化プロセスは、背景強調から実際のコントラスト強調を特定する。次に、三次元セグメンテーションマスクが区別された画像に適用され、正規化閾値を定義するために関心領域が比較モジュール１１６によって定義される。計算モジュール１１２は、強調筋腫体積のボクセル単位の解析を行い、且つ絶対数値で生存可能な強調筋腫体積及び総筋腫体積を定量化する。
2017505172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元定量的評価のためのシステムであって、
ターゲットの造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、前記三次元セグメンテーションに基づいて総体積を計算するセグメンテーションモジュールと、
前記造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景強調から区別し、前記区別された実際のコントラスト強調に対して前記三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用する減算モジュールと、
非強調ターゲット部分を関心領域として定義し、ターゲット強調の正規化閾値を決定するために前記関心領域のコントラスト統計値を計算する比較モジュールと、
前記閾値に基づいて前記三次元マスク内のボクセルとして強調ターゲットを定義し、前記強調ターゲットの体積を定量化する計算モジュールと
を含む、システム。
【請求項２】
前記減算モジュールは、
実際のコントラスト強調を背景強調から区別するために、コントラスト強調画像からプレコントラスト画像を減算することによって減算画像を準備し、
前記三次元セグメンテーションマスクを前記減算画像に移す、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記強調の分布及び強度を明示するためのカラーマップオーバーレイを提供するオーバーレイモジュールを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記ターゲットは、生体内の子宮筋腫の主要病変である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
ターゲット強調の前記正規化閾値は、平均値＋前記関心領域の標準偏差値の２倍を超えるものとして定義される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記イメージングは、動脈相磁気共鳴イメージングによって準備される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記イメージングは、動脈相コーンビームコンピュータ断層撮影によって準備される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記イメージングは、処置中に行われる、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
三次元定量的評価のためのシステムであって、
プロセッサと、
動脈相磁気共鳴イメージング又は動脈相コーンビームコンピュータ断層撮影を含むイメージングシステムと、
子宮筋腫の主要病変の造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、及び前記三次元セグメンテーションに基づいて総病変体積を計算するセグメンテーションモジュールと、
前記造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景強調から区別し、前記区別された実際のコントラスト強調に対して前記三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用する減算モジュールと、
非強調組織部分を関心領域として定義し、組織強調の正規化閾値を決定するために前記関心領域のコントラスト統計値を計算する比較モジュールと、
前記閾値に基づいて前記三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義し、前記強調筋腫組織の体積を定量化する計算モジュールと
を含む、システム。
【請求項１０】
前記減算モジュールは、
実際のコントラスト強調を背景強調から区別するために、コントラスト強調画像からプレコントラスト画像を減算することによって減算画像を準備し、
前記三次元セグメンテーションマスクを前記減算画像に移す、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記強調の分布及び強度を明示するためのカラーマップオーバーレイを提供するオーバーレイモジュールを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記三次元セグメンテーションは、半自動で行われる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１３】
組織強調の前記正規化閾値は、平均値＋前記関心領域の標準偏差値の２倍を超えるものとして定義される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記イメージングシステムは、コーンビームコンピュータ断層撮影を含み、前記イメージングは、処置中に行われる、請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
子宮筋腫の三次元定量的評価のための方法であって、
ターゲットの造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、前記三次元セグメンテーションに基づいて総ターゲット体積を計算する工程と、
前記造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景強調から区別する工程と、
前記区別された実際のコントラスト強調に対して前記三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用する工程と、
非強調ターゲット部分を関心領域として定義し、ターゲット強調の正規化閾値を決定するために前記関心領域のコントラスト統計値を計算する工程と、
前記閾値に基づいて前記三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義し、前記強調筋腫組織の体積を定量化する工程と
を含む、方法。
【請求項１６】
実際のコントラスト強調を背景強調から区別するために、コントラスト強調画像からプレコントラスト画像を減算することによって減算画像を準備する工程と、
前記三次元セグメンテーションマスクを前記減算画像に移す工程と
を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記イメージングは、動脈相磁気共鳴イメージング又は動脈相コーンビームコンピュータ断層撮影によって行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ターゲットは、生体内の子宮筋腫の主要病変である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記三次元セグメンテーションは、プロセッサによって実行されるソフトウェアによって行われる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記強調の分布及び強度を明示するためのカラーマップオーバーレイを提供する工程を更に含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、National Cancer Institute of the United States National Institutes of Healthによって与えられた認可番号Ｒ０１ＣＡ１６０７７１−０１の政府支援を受けて成されたものである。
【０００２】
関連米国出願
本出願は、２０１４年１月２４日に出願された米国特許出願第６１／９３０，９８９号及び２０１４年７月１０日に出願された米国特許出願第６２／０２２，６９５号の利益を主張するものである。
【０００３】
本開示は、画像誘導治療処置、治療及び評価に関し、特に、動脈間治療の前、最中及び後に、子宮筋腫の再現性のある三次元定量的評価を取得するための装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００４】
子宮筋腫は、一般的に中期の生殖年齢で診断される、女性において最も一般的な良性腫瘍である。臨床的に、子宮筋腫は、重い月経出血並びに激しい下腹部痛及び患者によっては不妊等の嵩に関連する症状を引き起こし得る。殆どの患者は、しばしば永久不妊に至る外科治療を必要とする。
【０００５】
子宮動脈塞栓術（ＵＡＥ：uterine artery embolization）の役割は、子宮筋腫の管理において、広く受け入れられている低侵襲性の外科治療代替手段として発達してきた。このカテーテルベースの処置は、健康な子宮のかん流は維持しながら（これは、治療後四ヶ月以内に正常に戻ることが知られている）、子宮筋腫に対して不可逆的虚血障害を引き起こす。
【０００６】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）が、ＵＡＥの効果を評価するための最も正確なイメージング技術であると考えられているが、ＵＡＥに対する治療反応の評価は、扁長楕円の公式を用いることによる筋腫体積の個々の解剖学的測定に依存する。更に、フォローアップ画像に対するコントラスト強調の視覚的評価が、筋腫生存性の評価基準として機能する。これらの方法は、筋腫の成長又はＵＡＥに対する反応が、対称的な球状で生じ、主観的な視覚的評価によって確実に測定できるという前提に基づいている。しかしながら、これらの技術は、読み取る人の予断及び不正確さを引き起こす。信頼性に欠けることに加えて、これらの測定は再現が難しい。
【０００７】
多くの研究が、イメージング結果と臨床症状緩和との間の信頼性ある相関を得ることに失敗してきた。従って、これらの研究は、ＵＡＥに対する筋腫の反応を評価するための適切なツールとして造影ＭＲＩを確立すること、又は処置が不十分な患者を見つけ出すことに失敗してきた。これらの状況は、処置中及び処置後のイメージングに対して筋腫内部の生存可能組織を正確に定量化することができる器具を作り出す必要性を明確に示している。
【０００８】
病理学的観点から、ＵＡＥに対する子宮筋腫の反応は徐々に起きる。筋腫の死は、塞栓後７２時間以内に生じることが知られているが、病変の縮小は、数週間の期間にわたって続き得る。これらの変化は、処置直後の造影ＭＲＩで、及び後期フォローアップスキャン（治療後４〜１２ヶ月）で観察することができる。従って、病変全体のパーセンテージによる等の相対的な強調の報告は、軽度の臨床症状緩和のみが治療後早ければ７２時間で期待できるという制約を有するため、ＵＡＥ処置後、初期に取得されたＭＲＩに対してのみ正確となり得る。相対的手法を用いた、後期フォローアップＭＲＩ結果と臨床症状との相関は、不正確な場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本原理によれば、三次元定量的評価のためのシステムは、ターゲットの造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、三次元セグメンテーションに基づいて総体積を計算するように構成されたセグメンテーションモジュールを含む。このシステムは、造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景又はベースライン強調から区別し、区別された実際のコントラスト強調に対して三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用するように構成された減算モジュールも含む。比較モジュールは、非強調ターゲット部分を関心領域として定義し、ターゲット強調の正規化閾値を決定するために関心領域のコントラスト統計値を計算するように構成される。計算モジュールは、閾値に基づいて三次元マスク内のボクセルとして強調ターゲットを定義し、強調ターゲットの体積を定量化するように構成される。
【００１０】
別の実施形態では、三次元定量的評価のためのシステムは、プロセッサと、磁気共鳴イメージング又はコーンビームコンピュータ断層撮影を含むイメージングシステムと、子宮筋腫の主要病変の造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、三次元セグメンテーションに基づいて総病変体積を計算するように構成されたセグメンテーションモジュールとを含む。減算モジュールは、造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景又はベースライン強調から区別し、区別された実際のコントラスト強調に対して三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用するように構成される。比較モジュールは、非強調組織部分を関心領域として定義し、組織強調の正規化閾値を決定するために関心領域のコントラスト統計値を計算するように構成される。計算モジュールは、閾値に基づいて三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義し、強調筋腫組織の体積を定量化するように構成される。
【００１１】
別の実施形態では、子宮筋腫の三次元定量的評価のための方法は、ターゲットの造影イメージングに対して三次元セグメンテーションを行い、三次元セグメンテーションに基づいて総ターゲット体積を計算する工程と、造影イメージングに対して実際のコントラスト強調を背景又はベースライン強調から区別する工程と、区別された実際のコントラスト強調に対して三次元セグメンテーションから取得された三次元セグメンテーションマスクを適用する工程と、非強調ターゲット部分を関心領域として定義し、ターゲット強調の正規化閾値を決定するために関心領域のコントラスト統計値を計算する工程と、閾値に基づいて三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義し、強調筋腫組織の体積を定量化する工程とを含む。
【００１２】
本開示のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に関連して読まれる、本開示の実施形態例の以下の詳細な説明から明らかとなるだろう。
【００１３】
本開示は、以下の図面に関連して、好適な実施形態の以下の説明を詳細に提示する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ある実施形態例による、子宮筋腫の三次元定量的評価を用いるシステムを示すブロック／フロー図である。
【図２】ある実施形態例による、子宮筋腫の三次元定量的評価のための方法を示すブロック／フロー図である。
【図３】本原理による治療された病変の画像を示す。
【図４】筋腫の縮小がない及び筋腫の縮小があるシナリオにおける病変強調の相対的定量化対絶対的定量化を示す。
【図５】本原理による画像減算によって行われた区別の説明用の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本原理によれば、総筋腫体積及び強調筋腫体積の絶対的定量化が行われる子宮筋腫の三次元定量的評価が行われる。本システム及び方法は、子宮筋腫の強調を測定するために、生存可能な総筋腫体積及び強調筋腫体積の再現性があり、且つ正確な定量化を提供する。
【００１６】
本システムは、造影動脈相ＭＲＩ又はコーンビームコンピュータ断層撮影（ＣＢＣＴ：cone-beam computed tomography）画像に対して、筋腫病変の三次元セグメンテーションを行う。病変の総体積は、三次元セグメンテーションから計算される。次に、実際のコントラスト強調と背景又はベースライン強調とを識別する区別化プロセスが用いられる。背景又はベースライン強調は、画像及びノイズにおける偽陽性強調を含む。次に、三次元セグメンテーションマスクが、実際のコントラスト強調を含む区別された画像に適用される。
【００１７】
関心領域（ＲＯＩ：region of interest）は、画像中の非強調軟部組織上に定義され、及びＲＯＩに基づいて組織強調の正規化閾値が計算される。次に、絶対数値で生存可能な筋腫の体積を定量化するために、強調筋腫体積のボクセル単位の解析が行われる。次に、患者毎に磁気共鳴（ＭＲ：magnetic resonance）画像の最大強度に正規化されたカラーマップオーバーレイを、強調の分布及び強度を明示するために使用することができる。
【００１８】
本システム及び方法は、筋腫の生存性を評価するために、ｃｍ３等の絶対単位での（ｉ）総筋腫体積及び（ｉｉ）強調筋腫体積の信頼性があり、再現性があり、且つ正確な定量化を提供する。子宮筋腫の評価のための本システム及び方法は、ＣＢＣＴを用いて正確な処置中フィードバックを提供し、造影ＭＲＩの診断能力を向上させる。本システム及び方法は、有利な特徴の中でも、ＵＡＥの有効性を評価するための正確さがあり、再現性があり、且つ信頼性があるモデルを作成することができる。
【００１９】
医療画像に関して本発明を説明するが、本発明の教示ははるかに広範であり、ＯＳＳ対応デバイスを使用する任意のロボット制御式の器具に適用可能であることを理解されたい。幾つかの実施形態では、本発明の原理は、複雑な生物学的又は機械的システムを追跡又は分析する際に採用される。特に、本発明の原理は、生物学的なシステムの内部追跡処置、及び／又は肺、肝臓、脳、子宮、胃腸管、排泄器官、血管及び身体の全ての領域における処置に適用可能である。図面に示される要素は、ハードウェア及びソフトウェアの様々な組合せで実装されて機能を提供し得る。それらの機能は、単一の要素又は複数の要素に組み合わされ得る。
【００２０】
図面に示される様々な要素の機能は、専用ハードウェアの使用によって、及び適切なソフトウェアに関連してソフトウェアを実行することが可能なハードウェアの使用によって提供され得る。プロセッサによって提供されるとき、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は幾つかが共有され得る複数の別々のプロセッサによって提供され得る。更に、用語「プロセッサ」又は「制御装置」の明示的な使用は、ソフトウェアを実行することが可能なハードウェアに排他的に言及するものと解釈されるべきではなく、限定はしないが、デジタル信号処理装置（「ＤＳＰ」）ハードウェア、ソフトウェアを記憶するための読み出し専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、不揮発性記憶装置等を暗黙的に含むことができる。
【００２１】
更に、本発明の原理、態様、及び実施形態、並びにそれらの特定の例を述べる本明細書における全ての記載は、それらの構造的均等物と機能的均等物とをどちらも包含することを意図されている。更に、そのような均等物は、現在知られている均等物と将来開発される均等物（即ち、構造に関係なく、同じ機能を実施する開発される任意の要素）との両方を含むことが意図される。同様に、任意のフローチャートや流れ図等が様々なプロセスを表し、それらのプロセスは、コンピュータ可読記憶媒体で実質的に表現され得て、従ってコンピュータ又はプロセッサによって実行され得て、そのようなコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているか否かには関わらないことを理解されたい。
【００２２】
更に、本発明の実施形態は、コンピュータ又は任意の命令実行システムによって使用するための又はそれらに関連するプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能及び／又はコンピュータ可読記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。本説明において、コンピュータ使用可能又はコンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって使用するための又はそれらに関連するプログラムを収納、記憶、通信、伝播、又は輸送することができる任意の装置でよい。そのような媒体は、電子、磁気、光、電磁気、赤外線、若しくは半導体システム（若しくは装置若しくはデバイス）、又は伝播媒体でよい。コンピュータ可読媒体の例は、半導体又はソリッドステートメモリ、磁気テープ、リムーバブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッド磁気ディスク、及び光ディスクを含む。光ディスクの現在の例は、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスク−読み出し専用メモリ）、ＣＤ−Ｒ／Ｗ（コンパクトディスク−読み出し／書き込み）、Blue-Ray（商標）、及びＤＶＤを含む。
【００２３】
本原理によれば、絶対数値で子宮筋腫の強調を正確に評価するために、子宮筋腫の三次元定量的評価が行われる。ここで同様の数字が同一又は類似の要素を表す図面及び最初に図１を参照すると、ブロック図が、本原理に従って構築されたシステム１００を示す。システム１００は、そこから処置が監督及び／又は管理されるワークステーション１０１を含み得る。ワークステーション１０１は、好ましくは、１つ又は複数のプロセッサ１０４、プログラム及びアプリケーションを保存するためのメモリ１１５、並びにユーザが画像を見ること及びワークステーション１０１とインタラクトすることを可能にするディスプレイ１０６を含む。システム１００は、キーボード、マウス、ジョイスティック、触覚デバイス、又はワークステーション１０１からのユーザフィードバック及びワークステーション１０１とのインタラクションを可能にする他の周辺機器若しくは制御装置を含み得るインタフェース１０８を更に含み得る。
【００２４】
システム１００は、女性患者の子宮筋腫等、被検者１２２のターゲット１２０の画像１０７を生成するイメージングシステム１０２を含む。イメージングシステム１０２は、例えば、処置中にフィードバックを提供するための動脈相ＭＲＩ又は動脈相ＣＢＣＴでもよい。代替実施形態では、イメージングシステム１０２は、コンピュータ断層撮影、超音波又は当該技術分野で知られている他のイメージングシステムを含み得る。イメージングシステム１０２は、ワークステーション１０１とは別個のユニットでもよい。
【００２５】
ある実施形態では、イメージングシステム１０２は、筋腫病変の造影ＭＲ画像を提供するように構成される。図３の画像３０２は、典型的な造影ベースラインＭＲＩスキャンを示す。
【００２６】
システム１００は、筋腫病変の造影ＭＲ画像の三次元セグメンテーションを行うセグメンテーションモジュール１１０を含む。ある実施形態では、ソフトウェアプロトタイプ（MEDISYS（商標）、Philips Research、Suresnes、フランス）等のソフトウェアプログラムを用いて、半自動三次元腫瘍セグメンテーションが行われる。ソフトウェアプログラムは、メモリ１１５に保存され得、セグメンテーションモジュール１１０によってアクセスされるように構成され得る。あるいは、ソフトウェアプログラムは、セグメンテーションモジュール１１０によってアクセスされ、プロセッサ１０４によって実行される非一時的コンピュータ可読媒体に保存され得る。ソフトウェアは、セグメンテーションを行うために非ユークリッド放射基底関数を使用し得る。
【００２７】
図３の画像３０４は、セグメンテーションモジュール１１０によって行われた三次元腫瘍セグメンテーションを示す。図３の画像３０４において行われたセグメンテーションは、病変全体を含む。図３の画像３０６は、最大値投影法でのセグメンテーションが行われた病変の体積レンダリングを示す。
【００２８】
システム１００は、三次元セグメンテーションにおけるボクセルの解析に基づいて病変全体の体積を計算する計算モジュール１１２を含む。但し、代替実施形態では、この計算は、セグメンテーションモジュール１１０によって行われ得る。
【００２９】
結果として得られる三次元セグメンテーションマスクは、セグメンテーションモジュール１１０から取得される。セグメンテーションマスクは、造影動脈相ＭＲＩ又は動脈相ＣＢＣＴに関して、ＵＡＥに対する筋腫の反応の定量的評価に用いられる。ＵＡＥに対する筋腫の反応を正確に評価するために、システム１００は、背景強調と筋腫病変の実際のコントラスト強調とを区別するように構成される。
【００３０】
ある実施形態では、この区別化は、画像減算によって行われる。この実施形態では、ＭＲＩスキャン等のプレコントラストスキャン及び動脈相造影スキャンが減算モジュール１１４に提供される。図５の画像３４０は、減算モジュール１１４に提供されるプレコントラスト画像の説明用の例を示す。画像３４０に示される強調は、完全に背景又はベースライン強調から成る。図５の画像３４２は、減算モジュール１１４に提供される造影スキャンの説明用の例を示す。画像３４２は、実際の強調及びベースライン強調を含む。減算モジュール１１４は、背景強調を除去し、減算画像を生成するために、動脈相造影ＭＲＩスキャンを減算するように構成される。
【００３１】
本システムは、次に、三次元セグメンテーションマスクを実際のコントラスト強調に移す。例えば、区別化が画像減算によって行われる場合、減算モジュール１１４は、セグメンテーションモジュール１１０から三次元セグメンテーションマスクを受け取り、マスクを減算画像に移し、ベースライン強調が除去された状態で実際のコントラスト強調画像を表示する明確化画像を生成する。図５の画像３４４は、ベースライン強調が除去された減算モジュールによって準備された減算画像を示す。
【００３２】
システム１００は、組織強調の正規化閾値を計算するために、画像内の軟部組織等の非強調組織上に関心領域を定義する比較モジュール１１６を含む。ＲＯＩは、例えば、図３に示された画像における左腰筋でもよい。
【００３３】
本原理によれば、比較モジュール１１６は、強調が平均値＋ＲＯＩの標準偏差値の２倍を超える閾値に基づいて、三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義する。強調筋腫組織は、必要に応じて異なる閾値によって定義することができる。筋腫の梗塞を推定するために、非強調領域は、主に壊死していると見なされる。次に、強調部分の体積がボクセル数の解析に基づいて計算モジュール１１２によって定量化され、並びにｃｍ３及び以前に計算された総筋腫体積のパーセンテージで表される。
【００３４】
本システムは、強調の分布及び強度を明示するために、患者毎にＭＲＩにおける最大強度に正規化されたカラーマップオーバーレイを提供するように更に構成され得る。カラーマップオーバーレイは、オーバーレイモジュール１１８によって提供することができる。例えば、図３の画像３０８は、強調の分布及び強度を明示するためのカラーマップオーバーレイを有する、図３の画像３０２、３０４、３０６に示された病変の画像である。赤色は、最大強調を表し、青色は強調なしを表す。図３の画像３１０は、同じ患者の造影フォローアップＭＲＩスキャンを示す。図３の画像３１２は、カラーマップオーバーレイを有する同じ患者のフォローアップＭＲＩスキャンを示す。
【００３５】
システム１００は、ユーザが見るために、画像及びレンダリングされた計算結果をディスプレイ１０６に送信するように構成される。システム１００は、結果を印刷するために出力手段を有することができ、又はシステム１００は、ネットワーク上で画像及び計算結果を電子的に送信することができる。
【００３６】
図２を参照すると、本原理による子宮筋腫の三次元定量的評価の方法が図示される。ブロック２００では、筋腫病変の造影画像の三次元セグメンテーションが行われる。画像は、動脈相ＭＲＩ、ＭＲＩ、ＣＢＣＴ、コンピュータ断層撮影、又は超音波画像でもよい。適切なコンピュータプロセッサ上で実行されるソフトウェアプロトタイプ（MEDISYS（商標）、Philips Research、Suresnes、フランス）等のソフトウェアプログラムを用いて、半自動三次元腫瘍セグメンテーションが行われる。ソフトウェアは、セグメンテーションを行うために非ユークリッド放射基底関数を使用し得る。ブロック２０２では、三次元セグメンテーションにおけるボクセルの解析に基づいて、総筋腫体積の計算が行われる。
【００３７】
ブロック２０４では、背景又はベースライン強調と、筋腫病変の実際のコントラスト強調とを識別するために区別化工程が行われる。図２に示される実施形態では、この区別化は、画像減算によって行われる。この実施形態では、背景強調を除去するために、動脈相造影ＭＲＩスキャンからプレコントラストＭＲＩスキャンが減算される。
【００３８】
ブロック２０８では、三次元セグメンテーションマスクが、区別化工程によって与えられた実際のコントラスト強調に移される。例えば、区別化が画像減算によって行われる場合、三次元セグメンテーションマスクは、減算画像に移され、背景又はベースライン強調が除去された状態で実際のコントラスト強調画像を表示する明確化画像が生成される。ブロック２１０では、明確化画像中の軟部組織等の非強調組織上に関心領域が定義される。組織強調の正規化閾値が計算される。ＲＯＩは、例えば、図３に示された画像における左腰筋でもよい。
【００３９】
ブロック２１４では、強調が平均値＋ＲＯＩの標準偏差値の２倍を超える閾値に基づいて、三次元マスク内のボクセルとして強調筋腫組織を定義することによって、強調筋腫組織が絶対数値で計算される。強調筋腫組織は、必要に応じて異なる閾値によって定義することができる。筋腫の梗塞を推定するために、非強調領域は、主に壊死していると見なされる。次に、強調部分の体積がボクセル数の解析に基づいて定量化され、並びにｃｍ３及び以前に計算された総筋腫体積のパーセンテージで表される。
【００４０】
他の実施形態では、強調の分布及び強度を明示するために、患者毎にＭＲＩにおける最大強度に正規化されたカラーマップオーバーレイが使用され得る。
【００４１】
本方法は、複数の工程に関連して図２に示されるが、１つ又は複数の工程が除外され得、且つそれでも本方法の原理の範囲に含まれる。
【００４２】
本システム及び方法は、筋腫の生存性レベルを評価し、ＵＡＥに対する筋腫の反応を判断するために、生存可能な強調筋腫の体積及び総筋腫体積の絶対数値を提供する。総筋腫体積及び強調筋腫体積の絶対数値での定量化は、子宮筋腫強調のより正確な及び再現性のある表示を提供する。例えば、図４は、相対的数値対絶対数値の病変強調の評価の比較を示す。図４の画像３１４は、１００％の強調が存在し、強調体積が１００ｃｍ３である、ＵＡＥ前の子宮筋腫病変を示す。図４の画像３１５は、筋腫の縮小がないシナリオにおけるＵＡＥ後の子宮筋腫病変を示す。図４の画像３１５では、５０％の強調が存在し、強調体積は５０ｃｍ３である。このシナリオは、ＵＡＥが行われた後の最初の数日間中の患者に一般的に見られる。図４の画像３１４及び３１５では、筋腫病変強調の測定は、絶対及び相対値の両方で測定された際に同一である。
【００４３】
対照的に、図４の画像３１６及び３１７では、筋腫の縮小があるシナリオ（これは、ＵＡＥ後のより長期間の間に行われる後期フォローアップイメージングにおいて一般的である）における子宮筋腫病変の画像が示される。図４の画像３１６は、１００％の強調が存在し、強調体積が１００ｃｍ３である、ＵＡＥ前の子宮筋腫病変の画像を示す。図４の画像３１７は、５０％の強調が存在し、強調体積が１０ｃｍ３である、ＵＡＥ後の子宮筋腫病変を示す。この状況では、ＡとＢとの相対値を比較する場合、変化が全く観察できない。しかしながら、絶対数値は、筋腫強調の大きな変化を示す。例えば、図４の画像３１６及び３１７における絶対数値は、筋腫強調において約４０ｃｍ３の減少を示す。従って、相対値比較が、ＵＡＥに対する不良反応を不正確に示唆する一方で、絶対数値比較は、筋腫強調における大きな変化を正確に示す。従って、絶対数値での子宮筋腫強調の評価は、ＵＡＥに対する子宮筋腫の反応に関する評価の向上を提供する。
【００４４】
上記の教示を踏まえて、変更形態及び変形形態を当業者がなし得ることに留意されたい。従って、添付の特許請求の範囲に概要が示される、本明細書に開示された実施形態の範囲内にある開示された開示内容の具体的な実施形態において変更が行われ得ることが理解されよう。
【００４５】
添付の特許請求の範囲を解釈する際、以下のことを理解されたい。
ａ）用語「備える」は、所与の請求項に列挙されたもの以外の要素又は操作の存在を除外しない。
ｂ）ある要素に先立つ用語「１つの」は、複数のそのような要素の存在を除外しない。
ｃ）特許請求の範囲における任意の参照符号は、その範囲を限定しない。
ｄ）複数の「手段」は、同じ要素、又はハードウェア若しくはソフトウェア実装構造若しくは機能によって表現され得る。
ｅ）別段に示さない限り、操作の特定の順序は必須ではないものと意図される。
【００４６】
子宮筋腫の三次元定量的評価のための方法及び装置（例示であり、限定とは意図されない）に関する好ましい実施形態を述べてきたが、上記の教示に照らして当業者によって修正及び変更が施され得ることに留意されたい。従って、開示される本開示の特定の実施形態に変更が施され得て、それらが、添付の特許請求の範囲によって述べられる本明細書で開示される実施形態の範囲内にあることを理解されたい。以上、特許法によって要求される詳細及び細目を述べてきたが、本願で特許請求され、特許証によって保護されることを望まれるものは、添付の特許請求の範囲に記載されている。
【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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【国際調査報告】
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