(57)【要約】  医用画像データを評価するための医用イメージング装置10が開示される。 医用イメージング装置は、患者12の超音波画像データを収集するための超音波プローブ14を含む超音波収集ユニットと、超音波画像データにおいて患者の解剖学的特徴をセグメント化し、超音波セグメント化データ46を提供するための超音波セグメント化ユニット24とを有する。装置は、患者の3D医用画像データを受信するための画像データインターフェース18と、3D医用画像データをセグメント化し、医用画像セグメント化データ48を提供するための医用画像セグメント化ユニット26とを有する。ユーザによって特定される位置に基づいて医用画像セグメント化ユニット及び／又は超音波セグメント化ユニットによって解剖学的特徴のセグメント化を開始するために、3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおいてユーザによって位置44を特定するためのユーザ入力インタフェース38が提供され、レジストレーションユニット32は超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データを相関させる。
2017526440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用画像データを評価するための医用イメージング装置であって、
- 患者の超音波画像データを収集するための超音波プローブを含む超音波収集ユニットと、
- 前記超音波画像データにおける前記患者の解剖学的特徴をセグメント化し、超音波セグメント化データを提供するための超音波セグメント化ユニットと、
- 前記患者の3D医用画像データを受信するための画像データインターフェースと、
- 前記3D医用画像データをセグメント化し、医用画像セグメント化データを提供するための医用画像セグメント化ユニットと、
-ユーザによって特定される位置に基づいて前記医用画像セグメント化ユニット及び／又は前記超音波セグメント化ユニットによって前記解剖学的特徴の前記セグメント化を開始するために、前記3D医用画像データ及び／又は前記超音波画像データにおいて前記ユーザによって前記位置を特定するためのユーザ入力インタフェースと、
- 前記超音波セグメント化データ及び前記医用画像セグメント化データを相関させるためのレジストレーションユニットと
を有する、医用イメージング装置。
【請求項２】
前記超音波プローブの前記位置を決定するために前記超音波プローブに付けられる位置決定ユニットと、前記レジストレーションユニットから受信される前記セグメント化データの前記相関に基づいて前記超音波プローブの前記位置を較正するための較正ユニットとを更に有する、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項３】
前記位置決定ユニットによって決定される前記超音波プローブの前記位置に基づく、前記超音波画像データ及び前記3D医用画像データの融合のための融合ユニットを更に有する、請求項２に記載の医用イメージング装置。
【請求項４】
前記3D医用画像セグメント化ユニットは、前記3D医用画像データにおいて特定される前記位置に隣接するか、又は前記位置を囲む前記3D医用画像データにおける解剖学的特徴をセグメント化するように構成される、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項５】
前記超音波セグメント化ユニットは、前記超音波画像データにおいて特定される前記位置に隣接するか、又は前記位置を囲む前記超音波画像データにおける解剖学的特徴をセグメント化するように構成される、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項６】
前記解剖学的特徴は、前記特定される位置の近くにおける表面になる、請求項４又は５に記載の医用イメージング装置。
【請求項７】
前記解剖学的特徴は、前記患者の脈管である、請求項６に記載の医用イメージング装置。
【請求項８】
前記超音波セグメント化ユニット及び前記医用画像セグメント化ユニットは、前記脈管の中心線及び／又は分岐を決定するように構成され、前記レジストレーションユニットは、前記脈管の前記決定される中心線及び／又は分岐に基づいて、前記超音波画像データ及び前記3D医用画像データをレジストレーションするように構成される、
請求項７に記載の医用イメージング装置。
【請求項９】
前記ユーザ入力インタフェースは、前記3D医用画像データ及び／又は前記超音波画像データを表示するためのディスプレイユニットを有し、前記ユーザインタフェースは、前記ディスプレイユニットにおいて前記3D医用画像データ及び／又は前記超音波画像データの前記位置を特定するための入力デバイスを有する、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項１０】
前記入力デバイスは、前記表示画像データ内で前記ディスプレイユニットにおいて表示されるインジケータの位置を制御し、ユーザ入力及び前記インジケータの前記位置に基づいて、前記表示画像データにおける前記位置を特定するように構成される、請求項９に記載の医用イメージング装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイユニットは、ユーザ入力による前記表示画像データにおける前記位置を特定するための接触感知表面を有する、
請求項９に記載の医用イメージング装置。
【請求項１２】
前記3D医用画像データは、メモリデバイスに記憶される事前収集画像データである、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項１３】
前記3D医用画像データは、MR画像データ、CT画像データ、コーン-ビームCT画像データ又は超音波画像データである、請求項1に記載の医用イメージング装置。
【請求項１４】
医用画像データを評価するための医用画像評価方法であって、
-患者の超音波画像データを収集するステップと、
-前記患者の3D医用画像データを受信するステップと、
-ユーザ入力インタフェースを介してユーザによって前記3D医用画像データ及び／又は前記超音波画像データにおいて位置を特定するステップと、
- 前記超音波画像データにおいて前記患者の解剖学的特徴をセグメント化し、前記解剖学的特徴の超音波セグメント化データを提供するステップと、
- 前記3D医用画像データの解剖学的特徴をセグメント化し、医用画像セグメント化データを提供し、
前記ユーザによって特定される前記位置に基づいて前記超音波データ及び／又は前記3D医用画像データにおける前記解剖学的特徴の前記セグメント化が開始される、ステップと、
- 前記超音波セグメント化データ及び前記医用画像セグメント化データを相関させるステップと
を有する、医用画像評価方法。
【請求項１５】
コンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに、請求項１４に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有する、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、医用画像データを評価するための医用イメージング装置に関する。 本発明は更に、医用画像データを評価する医用画像評価方法、及び医用画像データを評価する方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医用イメージングシステムの分野において、診断可能性を改善するために異なる医用解析システムによって収集される患者の異なる画像を結合することは通常知られている。特に、MRT又はCTのような異なる解析的システムから導出される患者の超音波画像及び術前画像データを結合する超音波システムが知られている。同じ患者の術前ボリュームデータにより患者のライブ超音波画像の融合を可能にするため、位置トラッキングシステムは、異なる画像データを空間的にアラインするために通常利用される。
【０００３】
位置トラッキングシステムは、例えば術前及び超音波データにおいて特定されることができ、データのアライメントが決定されることはできるように互いに相関されることができる人工マーカに基づく較正に依存する。
【０００４】
さらに、異なる画像データのアライメントは、異なる画像データにおいて特定される脈管のような解剖学的特徴の自動レジストレーションに基づくことができるが、自動レジストレーションは複雑であり、大きな技術的な労力を含み、いかなる場合に対しても信頼され得ない。異なるイメージングシステムからの画像を自動的に相関させるための対応するシステムは、例えばUS2013/0053679 A1から知られる。
【０００５】
位置トラッキングシステムは、ユーザ入力に基づいて較正されてもよく、複数の対応する位置が、アラインされるべき両方の画像データにおいてオペレーターによって特定される。 しかしながら、この方法は、位置トラッキングシステムを較正するオペレーターとしての専門家を必要とするので、このシステムは面倒である。
【０００６】
医療物理学及び生物学（第57巻、第１号、2011年11月29日、81-91頁）は、肝臓の3D術中超音波及び術前CT画像の間の自動レジストレーションを開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、発明の目的は、ユーザのためにより信頼でき、より複雑でない、改善された医用イメージング装置及び医用画像データを評価するための、対応する改善された医用画像評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の1つの態様によれば、医用画像データを評価するための医用イメージング装置であって、
- 患者の超音波画像データを収集するための超音波プローブを含む超音波収集ユニットと、
- 超音波画像データにおける患者の解剖学的特徴をセグメント化し、超音波セグメント化データを提供するための超音波セグメント化ユニットと、
- 患者の3D医用画像データを受信するための画像データインターフェースと、
- 3D医用画像データをセグメント化し、医用画像セグメント化データを提供するための医用画像セグメント化ユニットと、
-ユーザによって特定される位置に基づいて医用画像セグメント化ユニット及び／又は超音波セグメント化ユニットによって解剖学的特徴のセグメント化を開始するために、3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおいてユーザによって位置を特定するためのユーザ入力インタフェースと、
- 超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データを相関させるためのレジストレーションユニットと
を有する医用イメージング装置が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、医用画像データを評価するための医用画像評価方法であって、
-超音波プローブによって患者の超音波画像データを収集するステップと、
-患者の3D医用画像データを受信するステップと、
-ユーザ入力インタフェースを介してユーザによって3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおいて位置を特定するステップと、
- 超音波画像データにおいて患者の解剖学的特徴をセグメント化し、解剖学的特徴の超音波セグメント化データを提供するステップと、
- 3D医用画像データの解剖学的特徴をセグメント化し、医用画像セグメント化データを提供し、
【００１０】
ユーザによって特定される位置に基づいて超音波データ及び／又は3D医用画像データにおける解剖学的特徴のセグメント化が開始される、ステップと、
- 超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データを相関させるステップと
を有する医用画像評価方法が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の態様によれば、前記コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータに、本発明による医用画像評価方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラムが提供される。
【００１２】
発明の好ましい実施例は、従属請求項において規定される。 請求項に記載の方法は、請求項に記載の装置及び従属請求項において規定されるものと類似及び／又は同一の好ましい実施例を有することは理解されるべきである。
【００１３】
本発明は、何れの解剖学的特徴がセグメント化及び異なる画像データのレジストレーションのために有利になると見なされるかの情報をシステムに提供するため、3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおける位置がユーザ入力インタフェースを介してユーザによって特定されるという考えに基づく。医用画像セグメント化ユニット及び／又は超音波セグメント化ユニットによって実行される解剖学的特徴のセグメント化は、セグメント化ユニットが全画像データのセグメント化を実行する必要はないように並びに技術的な労力及び計算時間がかなり減らされるように、特定される位置に基づいて開始される。 特定される位置に基づいて計算されるセグメント化データに基づいて、レジストレーションユニットは、超音波プローブのトラッキング及び／又は異なる画像データの融合が高い精度で実行されることができるように、超音波画像データ及び3D医用画像データをレジストレーションすることができる。ユーザによって特定される位置はセグメント化の位置を開始させるため、超音波画像データ及び／又は3D医用画像データをセグメント化するための労力はかなり減らされることができ、画像データの最も重要な解剖学的特徴はユーザ入力によって容易に特定されることができ、アーチファクトの影響は減らされることができるため、レジストレーションの信頼性は改善されることができる。
【００１４】
従って、本発明は、改善された信頼性を備え、ユーザにとって快適な医用画像データの評価を実現する。
【００１５】
好ましい実施例において、ユーザによって特定される位置は、3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおける点である。 さらに好ましい実施例において、ユーザによって特定される位置は、3D医用画像データのボクセル及び／又は超音波画像データのボクセル若しくはピクセルに対応する。
【００１６】
好ましい実施例において、医用イメージング装置は、超音波プローブの位置を決定するために超音波プローブに付けられる位置決定ユニットを更に有し、位置決定ユニットはレジストレーションユニットから受信されるセグメント化データの相関に基づいて超音波プローブの位置を較正する較正ユニットを含む。位置決定ユニットは、それがセグメント化データの相関に基づいて較正される場合、レジストレーションをさらに改善するため、これは術中の評価労力を減らす可能性になる。
【００１７】
さらに好ましい実施例において、医用イメージング装置は、位置決定ユニットによって決定される超音波プローブの位置に基づく、超音波画像データ及び3D医用画像データの融合のための融合ユニットを更に含む。 これは、超音波画像データ及び3D医用画像データに基づいて連続的に融合される医用画像を提供する可能性になる。
【００１８】
融合ユニットは、代わりに又はさらに、レジストレーションユニットによって提供される超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データの相関に基づいて超音波画像データ及び3D医用画像データを融合させるように構成される超音波プローブの位置に基づく超音波画像データ及び3D医用画像データの融合に向けられてもよい。これは、超音波画像データ及び3D医用画像データの融合を改善する可能性になる。
【００１９】
超音波画像データ及び3D医用画像データの組合せに基づく融合画像がリアルタイムに提供されることができるように、超音波画像データ及び3D医用画像データの融合は、超音波画像データの収集の間、連続的に融合ユニットによって実行される。
【００２０】
好ましい実施例において、3D医用画像セグメント化ユニットは、3D医用画像データにおいて規定される位置に隣接するか、又はその位置を囲む3D医用画像データにおける解剖学的特徴をセグメント化するように構成される。これは、レジストレーションの信頼性が改善されることができるように、容易に特定されることができる特定の解剖学的特徴のセグメント化データを利用する可能性になる。
【００２１】
好ましい実施例において、超音波セグメント化ユニットは、超音波画像データにおいて特定される位置に隣接するか、又はその位置を囲む超音波画像データにおける解剖学的特徴をセグメント化するように構成される。これは、レジストレーションの信頼性が改善されることができるように、超音波画像データにおいて容易に特定されることができる特定の解剖学的特徴のセグメント化を開始する可能性になる。
【００２２】
好ましい実施例において、解剖学的特徴は、特定される位置の近くにおける表面になる。 これは、画像データにおける表面がセグメント化ユニットによって容易に特定されることができるため、レジストレーションの精度を改善する可能性になる。
【００２３】
好ましい実施例において、解剖学的特徴は、患者の脈管である。異なる画像データの相関の信頼性が改善されることができるように、脈管の形状はセグメント化ユニットによって容易に特定されることができ、脈管の独特の形状は容易にレジストレーションされることができるため、これはさらにレジストレーションを改善する可能性になる。
【００２４】
好ましい実施例において、超音波セグメント化ユニット及び医用画像セグメント化ユニットは、脈管の中心線及び／又は分岐を決定するように構成され、レジストレーションユニットは、脈管の決定される中心線及び／又は分岐に基づいて、超音波画像データ及び3D医用画像データをレジストレーションするように構成される。 中心線及び分岐はセグメント化データから容易に導出されることができ、導出されるデータは高い精度及び低い技術的な労力でレジストレーションされることができるため、これは、画像データのレジストレーションのための技術的な労力を減らし、レジストレーションの精度を改善する可能性になる。
【００２５】
好ましい実施例において、ユーザ入力インタフェースは、3D医用画像データ及び／又は超音波画像データを表示するためのディスプレイユニットを有し、ユーザインタフェースは、ディスプレイユニットにおいて3D医用画像データ及び／又は超音波画像データの位置を特定するための入力デバイスを有する。 これは、ユーザ入力がより快適になるように、画像データにおいて容易に位置を特定する可能性になる。
【００２６】
好ましい実施例において、入力デバイスは、表示画像データ内でディスプレイユニットにおいて表示されるインジケータの位置を制御し、ユーザ入力及びインジケータの位置に基づいて、表示画像データにおける位置を特定するように構成される。インジケータが表示画像データ内でディスプレイユニットにおいて表示されるため、これは、ユーザのための低い労力及び高精度で位置を特定する更なる可能性になる。 さらに好ましい実施例において、インジケータはマウスポインタ等になり、入力デバイスはマウス等のような入力ユニットを有し、位置は表示画像データ内において単一のマウスクリックによって特定されることができる。 これは、さらにユーザ入力の快適度を改善し、ユーザのための労力を減らす可能性になる。
【００２７】
さらに好ましい実施例において、ディスプレイユニットは、ユーザ入力による表示画像において位置を特定するための接触感知表面を有する。 言い換えると、ディスプレイユニットはタッチスクリーンとして形成され、画像データにおける位置は、ディスプレイユニットにおいて表面される対応する位置において単一のタッチによって特定される。これは、さらに位置の特定の精度を改善し、ユーザのための労力を減らす可能性になる。
【００２８】
好ましい実施例において、3D医用画像データは、先行して収集され、画像データは、メモリデバイスに記憶される。 これは、検査時間が減らされることができるように、超音波解析に先行して患者から捕えられることができる異なる解析法の医用画像データを組み合わせる可能性になる。
【００２９】
好ましい実施例において、3D医用画像データは、MR画像データ、CT画像データ、コーン-ビームCT画像データ又は超音波画像データである。 異なる解析法は、異なるコントラスト及び異なる特定技術を有し、解剖学的特徴の情報量が改善されることができるため、これらは診断可能性を改善する可能性になる。
【００３０】
上記のように、セグメント化がユーザによって特定される位置に基づくか、特定される位置及び技術的な労力に基づいて開始されるため、本発明はレジストレーションの信頼性を改善することができ、特に、関心領域がユーザ入力によって特定されるためにシステムが全画像データのセグメント化データを提供する必要はないため、計算労力は減らされることができる。さらに、オペレーターが単に画像データにおける1つの位置を特定する必要があり、異なる画像データにおける対応する位置を特定する必要はないため、専門家の知識は必要でなく、処理はユーザにとってより快適になる。
【００３１】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載された実施例から明らかであり、これらの実施例を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】患者本体のボリュームをスキャンする使用における医用イメージング装置の概略図を示す。
【図２ａ】相関されるべき患者本体の特定の部位の超音波画像及びCT画像を示す。
【図２ｂ】相関されるべき患者本体の特定の部位の他の超音波画像及びCT画像を示す。
【図３ａ】画像データをレジストレーションするように部分的にセグメント化される図2aの画像を示す。
【図３ｂ】画像データをレジストレーションするように部分的にセグメント化される図2bの画像を示す。
【図４ａ】図3aに示される画像データの脈管のセグメント化データを示す。
【図４ｂ】図3bに示される画像データの脈管のセグメント化データを示す。
【図５ａ】図4aに示されるセグメント化データから導出される中心線及び分岐を示す。
【図５ｂ】図4bに示されるセグメント化データから導出される中心線及び分岐を示す。
【図６】セグメント化データで特定される中心線及び分岐の相関を示す。
【図７ａ】図2aに示される最初の超音波画像並びにセグメント化及びレジストレーションプロシージャに基づいて融合される融合超音波及びCT画像を示す。
【図７ｂ】図2aに示される最初の超音波画像並びにセグメント化及びレジストレーションプロシージャに基づいて融合される他の融合超音波及びCT画像を示す。
【図８】医用画像データを評価する方法のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図1は、概して10によって示される医用イメージング装置の概略図を示す。 医用イメージング装置10は、解剖学的部位、特に患者12の解剖学的部位のボリュームを調べるように適用される。医用イメージング装置10は、超音波を送信及び受信するための多数のトランスデューサ素子を含む少なくとも1つのトランスデューサアレイを有する超音波プローブ14を有する。トランスデューサ素子は、特に多次元画像データを提供するために、好ましくは2Dアレイで配置される。
【００３４】
医用イメージング装置10は通常、超音波プローブ14から受信される超音波データを評価し、超音波画像を患者12の術前画像に組み合わせるか、又は相関させるために、超音波プローブ14に接続される画像処理装置16を有する。イメージング処理装置16は、データベース20又は外部解析及びイメージング装置20から術前3D医用画像データを受信するための画像インターフェース18を有する。術前画像データは、好ましくはコンピュータ断層撮影画像データ（CT）、磁気共鳴断層撮影画像データ（MRT）、コーン-ビームCT画像データ又は術前3D超音波画像データである。 画像処理装置16は、超音波データを評価し、超音波プローブ14によって解析される患者12のボリューム又は対象物から超音波画像データを提供し、画像インターフェース18から受信される術前3D医用画像データを評価するために、画像インターフェース18及び超音波プローブ14に接続される画像処理ユニット22を有する。
【００３５】
画像処理装置16は、超音波画像データにおける患者の解剖学的特徴をセグメント化し、対応する超音波セグメント化データを画像処理ユニット22に供給するための超音波セグメント化ユニット24を更に有する。 画像処理装置16は、インターフェース18を介してデータベース20から受信される3D医用画像データをセグメント化し、医用画像セグメント化データを画像処理ユニット22に供給するための医用画像セグメント化ユニット26を更に有する。
【００３６】
医用イメージング装置10は、超音波プローブ14の位置を決定するために超音波プローブ14に付けられる位置決定ユニット28を更に有する。位置決定ユニット28は、例えば初期又は較正位置に関して超音波プローブ14の動きを決定するため、電磁トラッキングによって、超音波プローブの相対位置を決定する。初期位置は、較正ユニット30によって較正される。較正ユニット30は、以下に記載の超音波セグメント化ユニット24及び医用画像セグメント化ユニット26から受信される超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データに基づいて、超音波プローブ14によって捕えられる超音波データ、位置決定ユニット28から受信される超音波プローブ14の位置、及び3D医用画像データを相関させるため、画像処理ユニット22に接続される。3D医用画像データに関する超音波プローブ14の前記決定位置は、参照位置として使われるか、又は超音波プローブ14の較正位置として使われる。 超音波プローブ14が較正位置に関して動かされる場合、位置決定ユニット28は較正位置に関して距離及び方向を検出し、超音波プローブ14の現在の前記決定位置を提供する。
【００３７】
画像処理ユニット22は、超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データを相関させるためのレジストレーションユニット32を更に有する。 較正ユニット30は、レジストレーションユニット32から受信される医用画像セグメント化データ及び超音波セグメント化データの相関に基づいて患者12のそれぞれの超音波データ及び3D医用画像データも用いて超音波プローブ14の位置を較正する。
【００３８】
画像処理ユニット22は、位置決定ユニット28によって決定される超音波プローブ14の位置に基づいて、超音波画像データ及び3D医用画像データの融合のための融合ユニット34を更に有する。
【００３９】
融合ユニット34は、超音波画像データ及び3D医用画像データを融合させるため、レジストレーションユニット32から受信される医用画像セグメント化データ及び超音波セグメント化データの相関も利用する。これは、異なるデータの融合をさらに改善する可能性になる。
【００４０】
医用イメージング装置10は、画像処理装置16から受信される画像データを表示するディスプレイユニット36を更に有する。 ディスプレイユニット36は、概して画像処理ユニット22から画像データを受信し、超音波画像データ及び3D医用画像データ、更にそれぞれのセグメント化データを表示するように構成される。 医用イメージング装置10は、画像収集を制御し、3D医用画像データ及び／又はディスプレイユニット36に表示される超音波画像データにおいて位置を特定するため、ディスプレイユニット36又は画像処理装置16に接続される入力デバイス38を更に有する。入力デバイス38は、キーボード若しくはマウス等を有してもよく、又は特定の解剖学的特徴又は表示された超音波画像データ及び／若しくは3D医用画像データ内の位置を特定するか、又は示すために、ディスプレイユニット36のタッチスクリーンとして形成されてもよい。
【００４１】
画像処理ユニット22は、ユーザにより入力デバイス38によって画像データにおいて特定される位置を受信するように構成される。画像処理ユニット22は、画像データにおいて特定される位置に基づいて、超音波セグメント化ユニット24又は医用画像セグメント化ユニット26を始動して、特定される位置及び特定される位置の近くにおいて、及び／又は特定される位置の周囲において、それぞれの画像データのセグメント化を実行する。
【００４２】
画像処理ユニット22及び特に画像処理ユニット22に含まれるレジストレーションユニット32は、超音波セグメント化データ及び3D医用画像セグメント化データを相関させ、融合ユニット34は、構成される医用画像を提供するためにそれぞれの超音波画像データ及び3D医用画像データを結合し、構成される医用画像をディスプレイユニット36に提供する。
【００４３】
患者12の解剖学的特徴のセグメント化は、表示される超音波画像データ及び／又は3D医用画像データ内においてユーザによって決定される位置によって開始されるため、それぞれのセグメント化ユニット24、26は、セグメント化ユニットによって容易に特定されることができる特定の解剖学的特徴におけるセグメント化を実行するので、セグメント化のための計算時間及び技術的な労力は低減され、相関のための解剖学的特徴は、より速く、改善された信頼性で特定されることができる。
【００４４】
超音波画像データ及び3D医用画像データの空間アライメントは、レジストレーションユニット32から受信される相関に基づいて融合ユニット34によって実行される。
【００４５】
超音波画像データ及び3D医用画像データの融合は、超音波スキャンの間、連続的に融合ユニット34によって実行される。 したがって、超音波画像データ及び3D医用画像データの組合せに基づく融合画像は、超音波スキャンの間、リアルタイムに提供されることができる。
【００４６】
図2aは、超音波プローブから受信され、患者12からとらえられる超音波画像データに基づく超音波画像40を示す。 図2bは、患者12の3D医用画像データに基づく断面医用画像42を示す。 この特定の場合において、図2a及び図2bは、患者12の肝臓を示し、超音波画像40及び断面医用画像42は、まだ空間的にアラインされないか、又は互いに相関されていない。
【００４７】
断面医用画像42におけるセグメント化を開始するため、ユーザはユーザ入力インタフェースとして入力デバイス38によって断面医用画像42における位置を特定する。 図2bにおいて、位置は断面医用画像42内で可動のインジケーター44によって特定される。 インジケータ44はユーザによって特定される位置を示し、この特定の場合、超音波画像40の視野においても見える肝臓の門脈になる。
【００４８】
特定される位置に基づいて、3D医用画像データのセグメント化は図3bで示されるように開始され、更に脈管のセグメント化が図3aで示されるように超音波画像データにおいて実行される。 門脈はユーザ入力及びインジケータ44によって特定されるため、この解剖学的特徴のセグメント化は、より速く、より高い信頼性で実行されることができるので、レジストレーションの全信頼性及びそれぞれの画像データの相関は改善される。概してセグメント化がより速く、より高い信頼性で実行されることができるように、特定の解剖学的特徴の位置は断面医用画像42内において、及び／又は超音波画像40において特定されることができることが理解されるべきである。
【００４９】
特定される位置を囲む解剖学的特徴はセグメント化され、この場合、解剖学的特徴は患者の本体内において脈管ような表面又は他の解剖学的表面を囲んでいてもよい。 超音波セグメント化データは図3a において46によって示され、医用画像セグメント化データは図3b において48によって示される。
【００５０】
図4aは、超音波セグメント化ユニット24によって超音波画像データから導出される脈管の超音波セグメント化データ46を示す。 図4bは、医用画像セグメント化ユニット26によって3D医用画像データから導出される医用画像セグメント化データを示す。
【００５１】
超音波セグメント化ユニット24は、超音波セグメント化データ46からの中心線50及び分岐52を決定し、医用画像セグメント化ユニット26は、図5bで示されるように、医用画像セグメント化データ48から中心線54及び分岐56を決定する。
【００５２】
レジストレーションユニット32は、図6で示されるように、セグメント化データ46、48の中心線50、54及び分岐52、56を相関させ、融合ユニット34は、位置決定ユニット28によって決定される超音波プローブ14の位置及び／又はレジストレーションユニット32から受信される相関に基づいて超音波画像データ及び3D医用画像データを結合する。
【００５３】
図7aは、図2aに示される超音波画像40を示し、図7bは、レジストレーションユニット32から受信される相関に基づいて画像処理ユニット22の融合ユニット34によって空間的にアラインされる画像を示す。 セグメント化労力が減らされ、画像データ内の重要な解剖学的特徴の特定の信頼性が改善されることができるため、相関はユーザ入力によって容易に実行されることができる。
【００５４】
図8において、医用画像データを評価する方法のフロー図が示され、概して60によって示される。
【００５５】
方法60は、ステップ62に示されるように、超音波プローブ14によって患者12の超音波データを収集し始め、ステップ64に示されるように、通常、事前に患者12から収集されるMRT又はCTデータである、外部データベース20から患者12の3D医用画像データを受信し始める。ステップ66において、位置は、ステップ66に示されるように、入力デバイス38を介してユーザによって3D医用画像データ及び／又は超音波画像データにおいて特定される。
【００５６】
患者12の解剖学的特徴は超音波データにおいてセグメント化され、解剖学的特徴の対応するセグメント化データはステップ68に示されるように提供される。 さらに、3D医用画像データにおける解剖学的特徴はセグメント化され、医用画像セグメント化データ48はステップ70に示されるように提供される。 超音波データ及び／又は3D医用画像データにおける解剖学的特徴のセグメント化は、特定される位置に基づき、超音波データ及び／又は医用画像データにおけるそれぞれのセグメント化は、特定される位置に基づいて開始される。
【００５７】
好ましくは、関連し、ユーザによって特定される、これらの解剖学的特徴のみをセグメント化するため、特定される位置を囲む解剖学的特徴がセグメント化される。位置が3D医用画像データにおいて特定される場合、通常超音波データのセグメント化が実行されてもよく、又は位置が超音波画像データにおいて特定される場合、通常医用画像データのセグメント化が実行されてもよい。 特定の実施例において、セグメント化されるべき位置は、超音波画像データだけでなく3D医用画像データにおいても特定される。
【００５８】
超音波セグメント化データ及び医用画像セグメント化データは、レジストレーションユニット32に提供され、超音波セグメント化データ46及び医用画像セグメント化データ48はステップ72において相関される。
【００５９】
このように相関するセグメント化データに基づいて、位置決定ユニット28の較正は実行されることができ、超音波画像データ及び3D医用画像データの融合は融合ユニット34によって実行されることができる。
【００６０】
本発明は、図面及び上述の記載において詳細に図示されると共に記載されているが、このような図面及び記載は例示的であり、限定的なものでないことは考慮されるべきであり、本発明は開示の実施例に限定されるものではない。開示の実施例に対する他のバリエーションは、図面、開示、及び従属請求項の検討から特許請求の範囲に記載の発明を実施する当業者によって理解され収集すると共にもたらされ収集する。
【００６１】
クレームにおいて、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一のプロセッサ若しくは他のユニットがクレームに列挙される複数の項目の機能を満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属クレームに列挙されているという単なる事実はこれら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
【００６２】
コンピュータプログラムは他のハードウェアと一緒に若しくはその一部として供給される光学記憶媒体若しくは固体媒体などの適切な媒体上に記憶及び／又は分配され収集するが、インターネット又は有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式で分配されてもよい。請求項の参照番号は、これらの請求項の保護範囲を限定するものではない。
【図１】
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【図２ａ）】
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【図２ｂ）】
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【図３ａ）】
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【図３ｂ）】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図５ａ）】
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【図５ｂ）】
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【図６】
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【図７ａ）】
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【図７ｂ）】
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【図８】
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【国際調査報告】
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