CN105899145A - 图像处理装置、图像处理方法和存储介质 - Google Patents
图像处理装置、图像处理方法和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105899145A CN105899145A CN201580004291.4A CN201580004291A CN105899145A CN 105899145 A CN105899145 A CN 105899145A CN 201580004291 A CN201580004291 A CN 201580004291A CN 105899145 A CN105899145 A CN 105899145A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- region
- interest
- area
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
- A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
- A61B5/0037—Performing a preliminary scan, e.g. a prescan for identifying a region of interest
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0091—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0093—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy
- A61B5/0095—Detecting, measuring or recording by applying one single type of energy and measuring its conversion into another type of energy by applying light and detecting acoustic waves, i.e. photoacoustic measurements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/11—Region-based segmentation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
- G06T7/149—Segmentation; Edge detection involving deformable models, e.g. active contour models
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/60—Analysis of geometric attributes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
- A61B2576/02—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10088—Magnetic resonance imaging [MRI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20092—Interactive image processing based on input by user
- G06T2207/20104—Interactive definition of region of interest [ROI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30068—Mammography; Breast
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0012—Biomedical image inspection
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
- G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Pathology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Geometry (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Hematology (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
Abstract
一种图像处理装置,包括:第一图像获得部件,该第一图像获得部件用于获得第一形状状态下的被检体的第一图像;感兴趣区域设定部件,该感兴趣区域设定部件用于在所述第一图像上设定所述被检体的感兴趣区域;变形信息获得部件,该变形信息获得部件用于获得指示所述被检体从所述第一形状状态到第二形状状态的变形的变形信息;区域计算部件,该区域计算部件用于基于所述变形信息计算与所述第一形状状态下的感兴趣区域对应的所述第二形状状态下的区域;以及成像区域设定部件,该成像区域设定部件用于基于通过所述区域计算部件计算的区域设定所述第二形状状态下的被检体的成像区域。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理装置、图像处理方法和存储介质,并且特别涉及用于处理通过各种类型的医疗图像获取装置(医疗器械(modality))捕获的医疗图像的技术。
背景技术
近年来,在医疗领域中已开发了光声断层摄影(PAT)成像装置(PAT装置)。PAT装置通过利用光学脉冲照射被检体来激励被检体内的吸收物质,并且检测通过吸收物质的热弹性膨胀产生的光声信号,以便形成与光学吸收有关的被检体的性质的图像。也就是说,形成相对于照射光的被检体内的光学能量沉积量分布(光学能量吸收密度分布)的图像。而且,基于此,形成与照射波长有关的被检体中的光学吸收系数分布的图像。并且,基于与多个波长有关的光学吸收系数分布,还可形成构成被检体的物质的状态(例如,血红蛋白的氧饱和度)的图像。期望这些图像使与在诸如癌的肿瘤的内外产生的新血管有关的信息可视化。以下,这些图像被统称为光声断层摄影图像(PAT图像)。
在日本专利公开No.2010-88627中,在使用乳房作为被检体的一种形式的PAT装置中,在乳房通过两个平板(以下,称为保持板)保持并且厚度被减小的状态下执行成像。此时,在保持乳房的保持板的平坦表面上二维地设定近红外线脉冲的照射范围(以下,称为成像区域)。
日本专利公开No.2007-29353公开了用于将X射线照射场和X射线检测场以它们被重叠在通过利用照相机对被检体的体表成像所获得的外观图像上的这样的方式显示为可视觉区分的图片的技术。
然而,日本专利公开No.2010-88627和日本专利公开No.2007-29353的技术的问题在于,在被检体中的关注区域不在体表上而在被检体的体内的情况下,关注区域的精确范围是未知的,因此难以适当地设定成像区域。
鉴于以上问题,本发明提供用于设定成像区域使得被检体内的关注区域被适当地成像的技术。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种图像处理装置,该图像处理装置包括:第一图像获得部件,该第一图像获得部件用于获得第一形状状态下的被检体的第一图像;感兴趣区域设定部件,该感兴趣区域设定部件用于在所述第一图像上设定所述被检体的感兴趣区域;变形信息获得部件,该变形信息获得部件用于获得指示所述被检体从所述第一形状状态到第二形状状态的变形的变形信息;区域计算部件,该区域计算部件用于基于所述变形信息计算与所述第一形状状态下的感兴趣区域对应的所述第二形状状态下的区域;以及成像区域设定部件,该成像区域设定部件用于基于通过所述区域计算部件计算的区域设定所述第二形状状态下的被检体的成像区域。
从以下(参照附图)的示例性实施例的描述,本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1示出根据第一实施例的图像诊断系统和图像处理装置的功能配置。
图2是示出被检体的MRI图像的示意图。
图3是示出根据第一实施例的通过PAT装置执行成像的情况的示意图。
图4是示出通过安装在PAT装置上的照相机捕获的外观图像的示意图。
图5是示出根据第一实施例的图像处理装置的处理过程的流程图。
图6是示出根据第一实施例的成像区域的示意图。
图7A~7C是示出根据第一实施例的显示图像的示例的示意图。
图8示出根据第二实施例的图像诊断系统和图像处理装置的功能配置。
图9是示出根据第二实施例的图像处理装置的处理过程的流程图。
图10A~10C是示出根据第二实施例的显示图像的示例的示意图。
图11示出根据第三实施例的图像诊断系统和图像处理装置的功能配置。
图12是示出根据第三实施例的通过第二医疗成像装置执行成像的情况的示意图。
图13是示出根据第三实施例的图像处理装置的处理过程的流程图。
图14是示出第三实施例中通过照相机从被检者的前侧捕获的乳房的外观图像的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。应当注意,除非另外特别声明,否则在这些实施例中阐明的组件的相对布置、数值表达式和数值不限制本发明的范围。
(第一实施例)
根据本实施例的图像处理装置使得能够通过基于利用两个平板(保持板)保持用作被检体的乳房时的变形的估计结果将光声断层摄影图像(PAT图像)的成像区域转换为变形前的MRI(磁共振成像)图像中的对应区域并且显示该对应区域来确认和调整成像区域。假定根据本实施例的成像区域表示用作捕获PAT图像时的指标(index)的候选区域。可参照成像区域单独地设定用于捕获PAT图像的实际范围(近红外线脉冲的照射范围)。以下描述根据本实施例的图像诊断系统和包括在该图像诊断系统中的图像处理装置。
<图像诊断系统1的配置>
图1示出根据本实施例的图像诊断系统1的配置。该图像诊断系统1包括图像处理装置100、第一医疗成像装置180、第二医疗成像装置182、显示单元184、操作单元186和数据服务器190。
第一医疗成像装置180是MRI装置,并且通过对作为第一形状状态(乳房不被平板保持的未保持状态)的一个示例的俯卧位的被检者的乳房成像获得MRI图像(第一图像)。图2是示出通过沿与被检者的头尾方向(从头侧到脚侧的方向)垂直的截面(轴向截面)切割通过第一医疗成像装置180捕获的乳房的三维MRI图像获得的二维图像的示意图。假定在本实施例中MRI图像坐标系C_MRI被定义如下:MRI图像200中的一个点为原点,代表从被检者的右手到左手的方向的轴为X轴,代表从被检者的前面到后面的方向的轴为Y轴,并且代表从被检者的脚到头的方向的轴为Z轴。
第二医疗成像装置182是光声断层摄影成像装置(PAT装置),并且通过在由图像处理装置100的稍后描述的成像区域设定单元108设定的成像区域的范围内通过利用近红外线脉冲的照射对第二形状状态(乳房被平板保持的保持状态)下的被检者的乳房成像获得PAT图像(第二图像)。图3是示出通过第二医疗成像装置182执行成像的情况的示意图。如图3所示,被检者300在第二医疗成像装置182的上表面上的床上呈俯卧位。被检体即一侧的乳房301被插入到第二医疗成像装置182的上表面的开口302中。此时,为了照射光到达乳房的内部,乳房在它被两个透明保持板(脚侧的保持板303和头侧的保持板304)压迫的状态下被保持,并且在其厚度减小的状态下被成像。假定在本实施例中保持板303和保持板304均是平板并且其与乳房接触的表面(以下,称为保持表面)是平坦表面。代表照射光的近红外线脉冲沿与保持板303、304的平坦表面正交的方向由未示出的光源发射。响应于通过近红外线脉冲的照射在身体内产生的光声信号由被布置为与保持板303、304的平坦表面正交的未示出的超声探测器接收。在本实施例中,PAT装置坐标系C_PAT被定义如下。与保持板303、304平行的平面为XY平面,代表从被检者的右手到左手的方向的轴为X轴,并且代表从被检者的前面到后面的方向的轴为Y轴。而且,保持板303、304的法线方向为Z轴,并且从被检者的脚到头的方向为沿Z轴的正方向。另外,保持板303的内侧平坦表面的右手侧的下端位置为原点。
并且,用于捕获乳房的外观图像(第三图像)的照相机306被安装在第二医疗成像装置182上。照相机306被放置在可从脚侧通过保持板303对乳房的外观成像的位置中。C_CAM表示照相机306的焦点位置为原点的照相机坐标系。这里假定照相机306已经在PAT装置坐标系C_PAT中被校准。还假定已通过照相机校准获得的从照相机坐标系C_CAM到PAT装置坐标系C_PAT的坐标转换矩阵T_CtoP和照相机的内部参数作为已知的信息由图像处理装置100保持。
图4是示出由照相机306捕获的乳房的外观图像400的示意图。假定在本实施例中外观图像400的右下端为外观图像坐标系C_IMG的原点,并且外观图像400位于Z=0的平面上。应当注意,可通过使用一般的方法执行从照相机坐标系C_CAM到外观图像坐标系C_IMG的转换,并且因此处理其描述。
显示单元184显示用于设定成像区域的成像区域设定画面、用于设定感兴趣区域的感兴趣区域设定画面和通过图像处理装置100产生的显示图像。操作单元186是鼠标、键盘、物理开关等,并且接受来自操作者的操作输入。
数据服务器190保持通过第一医疗成像装置180获得的MRI图像200,并且这些MRI图像200经由图像处理装置100的稍后描述的医疗图像获得单元102被输入到图像处理装置100。
<图像处理装置100的功能块的配置>
图像处理装置100与数据服务器190、第二医疗成像装置182、显示单元184和操作单元186连接。图像处理装置100包括医疗图像获得单元102、外观图像获得单元104、变形信息获得单元106、成像区域设定单元108、对应区域计算单元110、调整确定单元111、显示图像产生单元112、结束确定单元113、感兴趣区域设定单元114和转换区域计算单元116,并且功能块的操作由读取和执行程序的未示出的CPU控制。
医疗图像获得单元102获得输入到图像处理装置100的MRI图像200,并且将该MRI图像200输出到变形信息获得单元106和显示图像产生单元112。
外观图像获得单元104获得输入到图像处理装置100的外观图像400,并且将该外观图像400输出到变形信息获得单元106、成像区域设定单元108和显示单元184。
变形信息获得单元106通过相对于外观图像400对MRI图像200进行变形和定位来计算和获得变形信息,并且将该变形信息输出到对应区域计算单元110。
成像区域设定单元108在显示于显示单元184上的成像区域设定画面上设定用于捕获PAT图像的成像区域,并且将该成像区域的信息输出到对应区域计算单元110、显示图像产生单元112和第二医疗成像装置182。
对应区域计算单元110基于通过变形信息获得单元106获得的变形信息计算与由成像区域设定单元108设定的成像区域对应的MRI图像200中的对应区域,并且将该对应区域的信息输出到显示图像产生单元112和感兴趣区域设定单元114。
基于操作者在操作单元186上的操作,调整确定单元111确定是否通过调整由对应区域计算单元110获得的对应区域来设定感兴趣区域。通过例如操作者使用未示出的鼠标等点击布置在未示出的监视器上的设定按钮以便执行指示是否通过调整对应区域设定感兴趣区域的输入,确定这种设定的必要性。
显示图像产生单元112通过在外观图像400上重叠成像区域产生要在成像区域设定画面上显示的图像。它还基于MRI图像200以及对应区域和感兴趣区域中的一个产生要在感兴趣区域设定画面上显示的图像。这些图像被输出到显示单元184。
结束确定单元113基于操作单元186上的操作确定是否结束用于设定成像区域的处理。
感兴趣区域设定单元114通过在显示单元184的感兴趣区域设定画面上调整对应区域来设定感兴趣区域,并且将该感兴趣区域输出到显示图像产生单元112和转换区域计算单元116。
转换区域计算单元116计算与感兴趣区域对应的成像状态下的被检体中的对应区域(以下,称为转换区域),并且将该转换区域的信息输出到成像区域设定单元108。
应当注意,上述功能块的配置仅仅是说明性的;多个功能块可组成一个功能块,并且功能块中的任一个可进一步分成多个功能块。
<由图像处理装置100执行的处理>
下面,参照图5的流程图给出由根据本实施例的图像处理装置100执行的处理的过程的描述。
在步骤S5000中,医疗图像获得单元102获得从数据服务器190输入到图像处理装置100的处于俯卧位的乳房的MRI图像200。假定在本实施例中MRI图像200中的乳头位置已被事先指定。
在步骤S5010中,外观图像获得单元104获得从第二医疗成像装置182输入到图像处理装置100的被检者的乳房的外观图像400。
在步骤S5020中,变形信息获得单元106获得用于将MRI图像变形为成像状态下的乳房的形状的变形信息。在本实施例中,通过相对于外观图像400对MRI图像200进行变形和定位,获得代表从保持前的状态到保持后的状态的变形的变形函数F(x,y,z)以及代表从保持后的状态到保持前的状态的逆变形的变形函数F-1(x,y,z)。假定这些变形函数被用作变形信息。如在C.Tanner,et al.,"BreastShapes on Real and Simulated Mammograms",Proc.Int.Workshopon Digital Mammography 2010(IWDM 2010),LNCS 6136,pp.540–547,2010中公开的那样,可通过使用例如基于从X射线乳腺摄影图像提取的二维乳房形状评价通过向MRI图像施加由通过平板的压迫导致的物理变形的模拟而获得的变形后的乳房形状的技术,执行这种定位。
应当注意,本实施例基于PAT图像坐标系C_PAT中的被检者的姿势基本上匹配MRI图像坐标系C_MRI中的被检者的姿势的假设。也就是说,假定乳房沿MRI图像坐标系C_MRI的Z轴方向被两个保持板303、304压缩。还假定两个保持板之间的距离(保持后的乳房的厚度)d的测量值从第二医疗成像装置182被输入到图像处理装置100,并且其信息在物理变形模拟时被使用。进一步假定变形函数F(x,y,z)和F-1(x,y,z)被计算使得乳头位置在保持前的状态和保持后的状态下相同。
应当注意,变形函数不限于通过相对于外观图像400对MRI图像200进行变形和定位来计算,并且可通过使用任何其它方法来计算。例如,代替利用照相机306捕获外观图像400,可通过使用未示出的测距传感器获得乳房的外部形状(external shape),并且MRI图像200可相对于乳房的外部形状被变形和定位。可替代地,可利用设置在第二医疗成像装置182中的未示出的超声图像获得单元捕获乳房的内部的超声图像,并且MRI图像200可相对于超声图像被变形和定位。
在步骤S5030中,变形信息获得单元106获得MRI图像坐标系C_MRI与PAT装置坐标系C_PAT之间的刚体转换。也就是说,导出从MRI图像坐标系C_MRI到PAT装置坐标系C_PAT的坐标转换矩阵T_MtoP。假定以下描述的所有坐标转换矩阵(包括T_MtoP)是代表坐标系的平移和旋转的4×4矩阵。本实施例基于被检者在PAT装置坐标系C_PAT中的姿势基本上匹配被检者在MRI图像坐标系C_MRI中的姿势的假设,并且假定从MRI图像坐标系C_MRI到PAT装置坐标系C_PAT的坐标转换可仅通过平移来表达。在该假设下,T_MtoP的平移分量被计算,使得在步骤S5000中获得的MRI图像200中的乳头位置匹配PAT装置坐标系C_PAT中的被检者的乳头位置。
这里,可通过使用例如放置在可从第二医疗成像装置182的开口302的下侧测量乳房的位置中的未示出的测距装置,获得PAT装置坐标系C_PAT中的乳头位置。也就是说,可由用户通过使用未示出的鼠标、键盘等手动指定由测距装置捕获的乳房的距离图像(rangeimage)中的乳头位置,获得PAT装置坐标系C_PAT中的乳头位置。假定此时测距装置已经在PAT装置坐标系C_PAT中被校准。应当注意,PAT装置坐标系C_PAT中的乳头位置不限于通过使用测距装置获得,并且可通过使用诸如数字化器和立体照相机的能够测量三维位置的其它装置和部件获得。
在步骤S5040中,成像区域设定单元108配置第二医疗成像装置182的成像区域的初始设定。例如,包括可通过第二医疗成像装置182捕获PAT图像的整个范围的长方形作为成像区域的初始值被设定在外观图像400上。假定在本实施例中如图6所示成像区域603在外观图像坐标系C_IMG中被设定。然后,基于外观图像坐标系C_IMG中的成像区域的初始值,获得PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。例如,设定的成像区域的四个顶点被首先转换为照相机坐标系C_CAM中的四个点,获得保持板303与连接这四个点和照相机坐标系的原点的四条直线之间的四个交点,并且所述四个交点被转换为PAT装置坐标系C_PAT中的四个点。然后,外接这四个点的矩形被视为PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。
在步骤S5050中,对应区域计算单元110计算与PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域对应的MRI图像200中的对应区域。具体而言,首先,通过使用在步骤S5030中计算的刚体转换(坐标转换矩阵T_MtoP)的逆转换(T_MtoP的逆矩阵),执行从PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域到MRI图像坐标系C_MRI中的区域的刚体转换。接着,通过使用在步骤S5020中获得的变形函数F-1(x,y,z)向该区域施加变形处理,计算MRI图像坐标系C_MRI中的对应区域。
应当注意,考虑在步骤S5020中计算的变形信息的误差,计算的对应区域可被调整为小。例如,预定值可作为余量(margin)被减去。而且,在步骤S5020中计算的变形信息可包括与变形信息计算中的误差有关的信息(例如,定位残差),并且可基于与误差有关的该信息决定减去的余量。例如,可通过将三维成像区域的每个面重新设定为变小该余量,计算MRI图像坐标系C_MRI中的对应区域。这使得能够更严格地确定诸如肿瘤的关注区域是否包括在对应区域中,并由此防止诸如肿瘤的关注区域的一部分偏离成像区域。
在步骤S5060中,显示图像产生单元112通过在外观图像400上重叠成像区域(图6中的成像区域603)产生显示图像,并且将该显示图像输出到显示单元184。这里,如图6所示可以以框线显示成像区域603,并且可以用预定颜色和预定透明度的纹理填充区域的内部。并且,可使得用户能够通过使用未示出的鼠标、键盘等调整框线的类型、填充颜色和纹理、透明度等。
并且,基于MRI图像200和对应区域(或在稍后描述的步骤S5080中设定的感兴趣区域),显示图像产生单元112产生要在显示单元184的成像区域设定画面上显示的图像。例如,如图7A所示,产生对应区域702(或感兴趣区域)内的MRI图像的容积再现(volumerendering)图像(MRI_VR图像)700。也就是说,显示图像产生单元112产生对应区域内的第一图像(MRI图像200)的容积再现图像。在这种情况下,可确认诸如肿瘤701的关注区域是否包括在对应区域702(或感兴趣区域)内。相反,如图7B所示,可产生对应区域702(或感兴趣区域)外的MRI_VR图像700。也就是说,显示图像产生单元112可产生对应区域外的第一图像(MRI图像200)的容积再现图像。在这种情况下,可确认诸如肿瘤701的关注区域的一部分是否偏离对应区域702(或感兴趣区域)。可替代地,如图7C所示,可通过重叠整个MRI图像的MRI_VR图像700和示出对应区域702(或感兴趣区域)的图形产生图像。
在步骤S5070中,基于经由操作单元186的用户操作,调整确定单元111确定是否通过调整MRI图像坐标系C_MRI中的对应区域来设定感兴趣区域。例如,通过例如操作者使用未示出的鼠标等点击布置在未示出的监视器上的设定按钮,输入指示是否通过调整对应区域来设定感兴趣区域的确定信息。可替代地,当未示出的鼠标光标已移动到在步骤S5060中产生的显示图像上时,可确定要通过调整对应区域设定感兴趣区域。如果确定要通过调整对应区域设定感兴趣区域,那么处理前进到步骤S5080。另一方面,如果确定不要通过调整对应区域设定感兴趣区域,那么处理前进到步骤S5100。
在步骤S5080中,感兴趣区域设定单元114基于经由操作单元186的用户操作调整MRI图像坐标系C_MRI中的对应区域。然后,它将调整的区域新设定为感兴趣区域。例如,可通过在显示单元184上显示在步骤S5060中产生的显示图像并且使用未示出的鼠标在显示图像上移动示出对应区域的图形的顶点、线和面,调整(放大和减小)对应区域。可替代地,可通过使用未示出的鼠标移动整个对应区域进行调整。并且,可通过使用未示出的键盘输入整个对应区域的移动量、放大比等进行调整。
在步骤S5090中,转换区域计算单元116计算与在步骤S5080中设定的感兴趣区域对应的成像状态下的被检体上的区域(转换区域)。具体而言,首先,通过使用在步骤S5020中获得的变形函数F(x,y,z)向MRI图像坐标系C_MRI中的感兴趣区域施加变形处理,感兴趣区域被转换为MRI图像坐标系C_MRI中的保持后的形状状态的区域。然后,通过使用在步骤S5030中计算的坐标转换矩阵T_MtoP执行向PAT装置坐标系C_PAT中的区域(转换区域)的刚体转换。
应当注意,代替每当改变感兴趣区域的设定时计算转换区域,可在完成感兴趣区域的设定之后计算转换区域。通过例如操作者使用未示出的鼠标点击布置在未示出的监视器上的完成按钮来输入完成设定的确定是足够的。
在步骤S5100中,基于在步骤S5090中计算的转换区域,成像区域设定单元108计算通过第二医疗成像装置182捕获的PAT图像的成像区域。具体而言,计算外接在步骤S5090中计算的转换区域的长方体,并且该长方体被新视为三维成像区域。假定长方体的线段与PAT装置坐标系C_PAT的对应轴平行,并且与XY平面平行的两个面位于Z=0和Z=d上。
这里,考虑在步骤S5020中计算的变形信息的误差,成像区域可被调整为大。例如,预定值可作为余量被增加。而且,在步骤S5010中计算的变形信息可包括与变形信息计算中的误差有关的信息(例如,定位残差),并且可基于与误差有关的该信息决定增加的余量。例如,在三维成像区域的面中,与XY平面平行的两个面以外的四个面被重新设定为变大该余量。这使得能够防止诸如肿瘤701的关注区域的一部分偏离成像区域。
应当注意,PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域可进一步被转换为外观图像坐标系C_IMG中的成像区域,并且在显示单元184的成像区域设定画面上与外观图像400一起被显示。在这种情况下,通过使用从照相机坐标系C_CAM到PAT装置坐标系C_PAT的坐标转换矩阵T_CtoP的逆矩阵,PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域首先被转换为照相机坐标系C_CAM中的成像区域。然后,通过从照相机坐标系C_CAM到外观图像坐标系C_IMG的转换计算外观图像坐标系C_IMG中的成像区域是足够的。
在步骤S5110中,结束确定单元113基于操作单元186上的操作确定是否结束用于设定成像区域的处理。例如,当操作者使用未示出的鼠标点击布置在未示出的监视器上的结束按钮时,它确定结束处理。如果它确定结束处理,那么它使图像处理装置100的处理结束。另一方面,如果它没有确定结束处理,那么处理前进到步骤S5120并且执行成像区域的设定。
在步骤S5120中,基于操作单元186上的操作,成像区域设定单元108调整通过第二医疗成像装置182捕获的PAT图像的成像区域。具体而言,外观图像400在显示单元184上显示,并且用户使用未示出的鼠标、键盘等在显示图像上手动调整设定的成像区域603(二维矩形区域)的范围。假定在本实施例中利用笔等在被检体(例如,乳房)的体表上画出指示诸如肿瘤的关注区域的标记,并且用户基于用户已在显示图像上视觉确认的信息调整成像区域603的范围,使得它包括例如该标记的全部。也就是说,成像区域设定单元108通过接受基于经由操作单元186的用户操作的第三图像(外观图像400)上的成像区域603的输入来重新设定成像区域。
并且,基于外观图像坐标系C_IMG中的成像区域603,通过与步骤S5040类似的处理获得PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。例如,成像区域603的四个顶点被转换为照相机坐标系C_CAM中的四个点,获得保持板303与连接这四个点和照相机坐标系的原点的四条直线之间的四个交点,并且所述四个交点被转换为PAT装置坐标系C_PAT中的四个点。然后,外接这四个点的矩形被设定为PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。这里,通过将PAT装置坐标系C_PAT中Z=0的二维平面上的成像区域(矩形区域)从Z=0推到Z=d(保持后的平板之间的距离)形成的长方体区域被设定为三维成像区域。此后,处理返回到步骤S5050,并且重复随后的处理。也就是说,对应区域计算单元110在步骤S5050中根据成像区域的重新设定来重新计算对应区域,并且显示图像产生单元112在步骤S5060中根据对应区域的重新计算来重新产生显示图像。
图像处理装置100的处理次序以上述方式执行。此后,第二医疗成像装置182基于设定的成像区域捕获PAT图像。
如上所述,根据本实施例的图像处理装置100包括获得第一形状状态(未保持状态)下的被检体(例如,乳房)的第一图像(MRI图像200)的第一图像获得单元(医疗图像获得单元102)、设定第二形状状态(被检体被保持板303、304保持的保持状态)下的被检体的成像区域(成像区域603)的成像区域设定单元108、获得指示被检体从第二形状状态(保持状态)到第一形状状态(未保持状态)的变形的变形信息(变形函数)的变形信息获得单元106、基于变形信息(变形函数)计算与成像区域(成像区域603)对应的第一形状状态(未保持状态)下的对应区域(对应区域702)的对应区域计算单元110、和基于第一图像(MRI图像200)和对应区域(对应区域702)产生显示图像(MRI_VR图像、MIP图像)的显示图像产生单元112。
以这种方式,当设定PAT图像的成像区域时,可在被检体的MRI图像上显示与该成像区域对应的对应区域,由此允许诸如MRI图像的参照图像中的要被成像的范围的可视化。因此,用户可在确认显示的同时调整成像区域。
以这种方式,在本实施例中,PAT图像的成像区域可被设定,使得被检体内的诸如肿瘤的关注区域被适当地成像。
根据本实施例的图像处理装置100还包括通过调整对应区域(对应区域702)(通过例如放大和缩小对应区域)设定感兴趣区域的感兴趣区域设定单元114、和通过基于变形信息对设定的感兴趣区域进行变形来计算与感兴趣区域对应的第二形状状态(保持状态)下的转换区域的转换区域计算单元116,并且成像区域设定单元108基于计算的转换区域设定被检体的成像区域。
以这种方式,在通过调整诸如MRI图像的参照图像中的对应区域的范围设定用户更感兴趣的感兴趣区域之后,成像区域可被设定,使得它包括该感兴趣区域(使得被检体内的诸如肿瘤的关注区域被适当地成像)。
尽管本实施例已描述了人体的乳房被视为被检体的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式,并且可以使用任何被检体。
<修改示例1>
尽管本实施例已描述了基于与变形信息计算中的误差有关的信息重新设定对应区域或成像区域的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,图像处理装置100可事先保持预定的余量作为已知的信息,并且可基于该预定的余量重新设定计算的区域。此时,用于将对应区域重新设定为小的预定的余量的值可与用于将成像区域重新设定为大的预定的余量的值不同。
并且,也可考虑PAT图像重构方法设定预定值。例如,当使用允许在比成像区域大的范围上重构的重构方法时,该预定值可被设定为小的值。
<修改示例2>
尽管本实施例已描述了基于与变形信息计算中的误差有关的信息重新设定对应区域和成像区域的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,可新设定并且以与对应区域和成像区域不同的模式显示与对应区域和成像区域不同的另一区域。在这种情况下,可基于新设定的区域显示MRI图像的三维容积再现图像。可替代地,可基于新设定的区域和三维成像区域两者显示它;此时,新设定的区域与三维成像区域之间的区域可被显示为不同模式下的容积再现图像。
<修改示例3>
尽管本实施例已描述了基于三维对应区域显示MRI图像的三维容积再现图像的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,可显示MRI图像的轴向截面(XY平面)和通过沿轴向截面切出三维对应区域获得的图形。而且,可以仅显示沿轴向截面的对应区域的内部或外部。此时,可选择和显示包括肿瘤701的轴向截面,或者可依次显示Z=0与Z=d(保持后的平板之间的距离)之间的轴向截面,以便使得能够确认是否包括整个肿瘤701。而且,对应区域的确认不限于使得能够在MRI图像的轴向截面上进行,并且可使得能够在矢状截面(YZ平面)和冠状截面(XZ平面)上进行。并且,对应区域的确认不限于使得能够在变形MRI图像的轴向截面、矢状截面和冠状截面上进行,并且可使得能够在包括弯曲截面的任何截面上进行。并且,根据本修改示例的截面图像可以是通过从截面将预定范围内的最大像素值投影到该截面上获得的最大值投影图像(MIP(最大强度投影)图像)。也就是说,显示图像产生单元112可产生对应区域外或内的第一图像(MRI图像)的容积再现图像或最大值投影图像。
<修改示例4>
尽管本实施例已描述了MRI装置被用作第一医疗成像装置180的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,X射线CT(计算机断层摄影)装置、PET(正电子发射断层摄影)/SPECT(单光子发射CT)装置、三维超声装置等可被用作它。并且,任何其它医疗器械可被用作它。在这种情况下,第一图像包括各种图像,诸如X射线CT图像、断层摄影图像和超声图像。当使用这些医疗器械时,通过不仅估计由通过平板的压迫造成的变形而且估计由用于成像的身体位置的差异导致的变形(例如,从仰卧位到俯卧位的重力变形)获得变形函数F(x,y,z)是足够的。应当注意,可通过使用例如在Y.Hu,et al.,"A statistical motion model based on biomechanicalsimulations",Proc.MICCAI 2008,Part I,LNCS 5241,pp.737–744,2008中公开的基于重力变形模拟的方法,估计从仰卧位到俯卧位的重力变形。
而且,第一医疗成像装置180和第二医疗成像装置182可以是同一成像装置,并且通过PAT装置在过去对同一被检体成像获得的图像可被视为第一图像。并且,尽管本实施例已描述了PAT装置被用作第二医疗成像装置182的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,X射线乳腺摄影装置、超声诊断装置和任何其它医疗器械可被用作它。
<修改示例5>
尽管本实施例已描述了在外观图像400上配置通过第二医疗成像装置182捕获的PAT图像的成像区域603的初始设定和调整的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,可通过使用未示出的键盘等直接输入指示PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域的四个顶点的坐标值。
(第二实施例)
第二实施例描述了基于在MRI图像中设定的感兴趣区域而自动设定PAT图像的成像区域的情况。以下,以与第一实施例的不同为中心,描述根据本实施例的图像处理装置。
<图像诊断系统8的配置>
图8示出根据本实施例的图像诊断系统8的配置。应当注意,具有与图1中相同的功能的处理单元被赋予与其相同的编号和符号,并且省略其描述。
图像诊断系统8包括图像处理装置800、第一医疗成像装置180、第二医疗成像装置182、显示单元884、操作单元186和数据服务器190。
<图像处理装置800的功能块的配置>
图像处理装置800与数据服务器190、第二医疗成像装置182、显示单元884和操作单元186连接。图像处理装置100包括医疗图像获得单元102、外观图像获得单元104、变形信息获得单元106、成像区域设定单元108、显示图像产生单元812、结束确定单元813、感兴趣区域设定单元814和转换区域计算单元116。这里,图像处理装置800不包括包含在第一实施例中所描述的图像处理装置100中的对应区域计算单元110。
显示图像产生单元812基于医疗图像获得单元102已从数据服务器190获得的MRI图像200和基于通过感兴趣区域设定单元814设定的感兴趣区域产生显示图像,并且在显示单元884的感兴趣区域设定画面上显示该显示图像。
结束确定单元813确定是否结束用于设定感兴趣区域的感兴趣区域设定单元814的处理。
感兴趣区域设定单元814在显示单元884的感兴趣区域设定画面上设定感兴趣区域,并且将该感兴趣区域的信息输出到显示图像产生单元812和转换区域计算单元116。
显示单元884显示用于设定感兴趣区域的感兴趣区域设定画面和通过图像处理装置800产生的显示图像。
应当注意,上述功能块的配置仅仅是说明性的;多个功能块可组成一个功能块,并且功能块中的任一个可进一步分成多个功能块。
<由图像处理装置800执行的处理>
下面,参照图9的流程图给出由根据本实施例的图像处理装置800执行的处理的过程的描述。
在本实施例中不执行包括在参照图5描述的由根据第一实施例的图像处理装置100执行的处理中的步骤S5040、步骤S5050、步骤S5070、步骤S5080和步骤S5100的处理。本实施例的不同在于,执行稍后描述的步骤S9060和步骤S9100的处理以代替步骤S5060和步骤S5100的处理。本实施例的不同还在于,步骤S9055在步骤S9060的处理之前,并且步骤S9065和步骤S9067跟在步骤S9060的处理之后。步骤S9000~步骤S9030、步骤S9090的处理分别与步骤S5000~步骤S5030、步骤S5090的处理类似。以下的描述主要以这些不同为中心。
首先,在步骤S9055中,感兴趣区域设定单元814配置MRI图像坐标系C_MRI中的感兴趣区域的初始设定。例如,包括整个MRI图像200的长方体被设定为感兴趣区域的初始值。
在步骤S9060中,如图10A~10C所示,显示图像产生单元812基于MRI图像的容积再现图像(MRI_VR图像)1000和感兴趣区域1002产生显示图像,并且在显示单元884的感兴趣区域设定画面上显示该显示图像。例如,使感兴趣区域的内部如图10A所示的那样被容积再现和显示是足够的。在这种情况下,可确认诸如肿瘤1001的关注区域是否包括在感兴趣区域内。相反,可如图10B所示的那样容积再现和显示感兴趣区域的外部。在这种情况下,可确认诸如肿瘤1001的感兴趣区域的一部分是否偏离对应区域。可替代地,如图10C所示,可以以重叠的方式显示整个MRI图像的容积再现图像和示出感兴趣区域的图形。
在步骤S9065中,结束确定单元813基于经由操作单元186的用户操作确定是否结束用于设定感兴趣区域的处理。例如,当操作者使用未示出的鼠标点击布置在未示出的监视器上的结束按钮时,它确定结束该处理。如果它确定结束该处理,那么处理前进到步骤S9090。另一方面,如果它确定不结束该处理,那么处理前进到步骤S9067。
在步骤S9067中,感兴趣区域设定单元814基于经由操作单元186的用户操作调整MRI图像坐标系C_MRI中的感兴趣区域的范围。例如,通过在显示单元884的感兴趣区域设定画面上显示在步骤S9060中产生的显示图像并且使用未示出的鼠标在显示图像上移动示出感兴趣区域的图形的顶点、线和面,调整感兴趣区域的范围。可替代地,可通过使用未示出的鼠标移动整个感兴趣区域进行调整。并且,可通过使用未示出的键盘输入整个感兴趣区域的移动量、放大比等进行调整。以这种方式,感兴趣区域设定单元814通过接受基于用户操作的第一图像(MRI图像200)上的感兴趣区域1002的输入来重新设定感兴趣区域1002。在步骤S9067的处理之后,处理返回到步骤S9060,并且显示图像产生单元812重新产生显示图像。
在步骤S9100中,基于在作为与步骤S5090类似的处理的步骤S9090中计算的转换区域,成像区域设定单元108设定通过第二医疗成像装置182捕获的PAT图像的成像区域。这里,如果感兴趣区域已在步骤S9067中被重新设定,那么转换区域计算单元116在步骤S9090中已根据感兴趣区域1002的重新设定来重新计算转换区域。在这种情况下,在步骤S9100中,成像区域设定单元108根据转换区域的重新计算来重新设定成像区域。该具体的处理内容与步骤S5100类似,并且因此省略其描述。
应当注意,在步骤S9020中,除了变形信息以外,变形信息获得单元106可进一步获得与被检体从第一形状状态到第二形状状态的变形的估计中的误差有关的信息。在这种情况下,在步骤S9090中,转换区域计算单元116可基于变形信息和与误差有关的信息计算转换区域。
图像处理装置800的处理次序以上述方式执行。然后,第二医疗成像装置182基于设定的成像区域捕获PAT图像。
如上所述,根据本实施例的图像处理装置800包括获得第一形状状态(未保持状态)下的被检体(例如,乳房)的第一图像(MRI图像200)的第一图像获得单元(医疗图像获得单元102)、在第一图像(MRI图像200)上设定被检体的感兴趣区域(感兴趣区域1002)的感兴趣区域设定单元814、获得指示被检体从第一形状状态(未保持状态)到第二形状状态(被检体被保持板303、304保持的保持状态)的变形的变形信息(变形函数)的变形信息获得单元106、基于变形信息(变形函数)计算与第一形状状态(未保持状态)下的感兴趣区域(感兴趣区域1002)对应的第二形状状态下的区域的区域计算单元(110、116)、和基于该区域设定第二形状状态(保持状态)下的被检体的成像区域的成像区域设定单元108。
这使得能够在通过对与捕获PAT图像时的形状状态不同的形状状态下的被检体成像所获得的参照图像(MRI图像)中设定感兴趣区域,并且基于该感兴趣区域自动设定PAT图像的成像区域。而且,由于用户可在确认显示的同时调整感兴趣区域,因此成像区域可被适当地设定。
以这种方式,在本实施例中,PAT图像等的成像区域可被设定,使得被检体内的诸如肿瘤的关注区域被适当地成像。
尽管本实施例已描述了设定长方体的感兴趣区域的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式,并且感兴趣区域可具有任何形状,诸如圆柱体和椭圆体形状。而且,可通过手动或自动提取诸如肿瘤的关注区域的轮廓获得感兴趣区域。并且,包围提取的区域的长方体等区域可被手动或自动设定,并且该区域可被视为感兴趣区域。应当注意,与第一实施例的修改示例类似的修改示例适用于本实施例。
(第三实施例)
尽管第一实施例和第二实施例已描述了用作第二医疗成像装置182的PAT装置采用被检体由两个平板保持的方案的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式,并且可以使用任何保持方案。本实施例描述采用以下方案的PAT装置被使用的情况:通过该方案,被检体通过以被检体被压迫并因此变薄的这样的方式使一个保持部件压靠身体、而不是使得两个保持部件在其间保持被检体而被保持。特别地,本实施例描述可伸缩保持膜被用作保持部件的情况。以下,以与第一实施例的不同为中心,描述根据本实施例的图像处理装置。
<图像诊断系统11的配置>
图11示出根据本实施例的图像诊断系统11的配置。应当注意,具有与图1中相同的功能的处理单元被赋予与其相同的编号和符号,并且省略其描述。
图像诊断系统11包括图像处理装置1100、第一医疗成像装置180、第二医疗成像装置1182、显示单元184、操作单元186和数据服务器190。
第二医疗成像装置1182是光声断层摄影成像装置(PAT装置),并且通过在由图像处理装置1100的稍后描述的成像区域设定单元108设定的成像区域的范围内通过利用近红外线脉冲的照射对第二形状状态(乳房被保持膜压迫的状态)下的被检者的乳房成像获得PAT图像(第二图像)。图12是示出通过第二医疗成像装置1182执行成像的情况的示意图。被检者在第二医疗成像装置1182的上表面1202上的床上呈俯卧位。被检体即一侧的乳房1201被插入到第二医疗成像装置1182的上表面1202的开口1203中。此时,为了从乳头向胸大肌的方向上的照射光到达乳房的内部,乳房在它沿从乳头到胸大肌的方向被透明保持膜1204压迫的状态下被保持,并且在其厚度减小的状态下被成像。这里,保持膜1204具有一定的张力,并且在乳房1201被插入之前具有平坦形状。保持膜1204通过插入的乳房1201向其施加压力而在变形和弯曲的状态下被放置。也就是说,在本实施例中,与乳房接触的表面(保持表面)是曲面。
第二医疗成像装置1182包括由照射单元1208和超声探测器1205组成的成像单元1209。成像单元1209被附接到可移动台架1207以便对其上方(从成像单元1209的视角看,与上表面1202正交的方向)的多个部分成像。照射单元1208利用代表照射光的近红外线脉冲照射被检体。超声探测器1205接收响应于近红外线脉冲的照射在被检体内产生的光声信号。也就是说,在可移动台架1207使成像单元1209在成像区域的范围内移动(扫描)的同时,第二医疗成像装置1182在成像区域的范围内对乳房成像。在本实施例中,PAT装置坐标系C_PAT被定义如下。与上表面1202平行的平面为XZ平面,代表从被检者的右手到左手的方向的轴为X轴,并且代表从被检者的脚到头的方向的轴为Z轴。而且,上表面1202的法线方向为Y轴,并且从被检者的前面到后面的方向为沿Y轴的正方向。另外,上表面1202的右手侧的下端位置为原点。
而且,用于捕获乳房的外观图像(第三图像)的未示出的照相机被安装在第二医疗成像装置1182上。该照相机被放置在可从被检者的前侧通过保持膜1204对乳房的外观成像的位置中。C_CAM表示照相机的焦点位置为原点的照相机坐标系。这里假定照相机已经在PAT装置坐标系C_PAT中被校准。图14是示出从被检者的前侧由照相机捕获的乳房的外观图像1400的示意图。假定在本实施例中外观图像1400位于Y=0的XY平面上。
<图像处理装置1100的功能块的配置>
图像处理装置1100与数据服务器190、第二医疗成像装置1182、显示单元184和操作单元186连接。图像处理装置1100包括医疗图像获得单元102、外观图像获得单元104、变形信息获得单元1106、成像区域设定单元108、对应区域计算单元110、调整确定单元111、显示图像产生单元112、结束确定单元113、感兴趣区域设定单元114和转换区域计算单元116。
变形信息获得单元1106通过相对于正被保持膜1204压迫的乳房对MRI图像200进行变形和定位来计算和获得变形信息,并且将该变形信息输出到对应区域计算单元110。
<由图像处理装置1100执行的处理>
下面,参照图13的流程图给出由根据本实施例的图像处理装置1100执行的处理的过程的描述。与已参照图5描述的由根据第一实施例的图像处理装置100执行的处理相比,根据本实施例的步骤S13020、步骤S13040、步骤S13100和步骤S13120的处理与步骤S5020、步骤S5040、步骤S5100和步骤S5120的对应处理不同。
在步骤S13020中,变形信息获得单元1106获得用于将MRI图像变形为正被保持膜1204压迫的乳房的形状的变形信息。通过根据本实施例的图像处理装置1100执行的处理基于被检者在PAT图像坐标系C_PAT中的姿势基本上匹配被检者在MRI图像坐标系C_MRI中的姿势的假设。也就是说,假定乳房基本上沿MRI图像坐标系C_MRI的Y轴方向被保持膜1204压缩。还假定在物理变形模拟时输入乳房1201的外部形状和MRI图像200中的胸大肌的形状。
这里,可通过使用例如放置在可测量第二医疗成像装置1182上的乳房的位置中的一个或多个测距装置1206(在图12的示例中,测距装置1206A、1206B),获得PAT装置坐标系C_PAT中的乳房1201的外部形状。也就是说,可由用户通过使用未示出的鼠标、键盘等在由测距装置1206捕获的乳房的距离图像中手动指定乳房区域来获得乳房1201的外部形状。假定此时测距装置1206已经在PAT装置坐标系C_PAT中被校准。这里,还可通过使用测距装置1206获得PAT装置坐标系C_PAT中的乳头位置。应当注意,代替乳房1201的外部形状,可通过使用测距装置1206获得并使用保持膜1204的形状。
而且,可通过相对于MRI图像200应用已知的图像分析方法或使用未示出的鼠标、键盘等的用户的手动指定,获得MRI图像坐标系C_MRI中的胸大肌的形状。
在步骤S13040中,成像区域设定单元108配置第二医疗成像装置182的成像区域的初始设定。假定在本实施例中如图14所示的那样在外观图像坐标系C_IMG中设定成像区域1403。然后,基于外观图像坐标系C_IMG中的成像区域的初始值,获得PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。例如,设定的成像区域的四个顶点被首先转换为照相机坐标系C_CAM中的四个点,获得上表面1202与连接这四个点和照相机坐标系的原点的四条直线之间的四个交点,并且所述四个交点被转换为PAT装置坐标系C_PAT中的四个点。然后,外接这四个点的矩形被视为PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。
在步骤S13100中,基于在步骤S11090中计算的转换区域,成像区域设定单元108计算通过第二医疗成像装置1182捕获的PAT图像的成像区域。具体而言,计算外接在步骤S11090中计算的转换区域的长方体,并且该长方体被新视为三维成像区域。假定长方体的线段与PAT装置坐标系C_PAT的对应轴平行。
在步骤S13120中,基于操作单元186上的操作,成像区域设定单元108调整通过第二医疗成像装置1182捕获的PAT图像的成像区域。具体而言,外观图像1400在显示单元184上显示,并且用户使用未示出的鼠标、键盘等在显示图像上手动调整设定的成像区域1403(二维矩形区域)的范围。并且,基于外观图像坐标系C_IMG中的成像区域,通过与步骤S13040类似的处理获得PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。例如,成像区域的四个顶点被转换为照相机坐标系C_CAM中的四个点,获得上表面1202与连接这四个点和照相机坐标系的原点的四条直线之间的四个交点,并且所述四个交点被转换为PAT装置坐标系C_PAT中的四个点。然后,外接这四个点的矩形被视为PAT装置坐标系C_PAT中的成像区域。这里,通过将PAT装置坐标系C_PAT中Y=0的二维平面上的成像区域(矩形区域)从Y=0推到Y=d(从上表面1202到保持膜1204的最深部分的距离)形成的长方体区域被设定为三维成像区域。
如上所述,根据本实施例的图像处理装置1100包括获得第一形状状态(未保持状态)下的被检体(例如,乳房)的第一图像(MRI图像200)的第一图像获得单元(医疗图像获得单元102)、设定第二形状状态(被检体被保持膜1204保持的保持状态)下的被检体的成像区域的成像区域设定单元108、获得指示被检体从第二形状状态(保持状态)到第一形状状态(未保持状态)的变形的变形信息(变形函数)的变形信息获得单元1106、基于变形信息(变形函数)计算与成像区域对应的第一形状状态(未保持状态)下的对应区域的对应区域计算单元110、以及基于第一图像(MRI图像200)和对应区域产生显示图像(MRI_VR图像、MIP图像)的显示图像产生单元112。
以这种方式,当设定PAT图像的成像区域时,可在被检体的MRI图像上显示与该成像区域对应的对应区域,由此允许诸如MRI图像的参照图像中的要被成像的范围的可视化。因此,用户可在确认显示的同时调整成像区域。与乳房从两侧被压迫的配置相比,本实施例还允许减轻被检者的负担。
<第三实施例的第一修改示例>
尽管本实施例已描述了以被检体被压迫并由此变薄的方式通过一个保持膜保持被检体的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,可通过将乳房放置在用作保持部件的弓状或碗状容器(保持容器)中在变薄的状态下保持乳房。如果保持容器的形状是已知的,那么估计MRI图像的变形使得MRI图像中的被检体的形状匹配保持容器的形状是足够的。另一方面,如果保持容器的形状是未知的,或者如果在保持容器与被检体之间存在匹配剂或者匹配液体,那么可根据通过测距装置获得的乳房的侧面的外部形状估计MRI图像的变形。而且,乳房可通过从乳头的方向向其压靠的平坦保持板保持。在这种情况下,通过测距装置获得的乳房的侧面的外部形状和乳房的平坦形状的组合可被用作乳房的外部形状。
<第三实施例的第二修改示例>
尽管本实施例已描述了成像区域1403是二维矩形区域的示例性情况,但本发明的实施例不限于这种方式。例如,取决于可移动台架1207使成像单元1209移动(扫描)的方法,成像区域1403可以是被圆或椭圆包围的区域。可替代地,它可以是被任何封闭曲线包围的区域。
本发明使得能够设定成像区域,使得被检体内的关注区域可被适当地成像。
其它实施例
也可通过读出并执行记录在存储介质(其也可被更完整地称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如,一个或多个程序)以执行上述实施例中的一个或多个的功能并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或多个的功能的一个或多个电路(例如,专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机,或者通过由系统或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或多个的功能并且/或者控制一个或多个电路以执行上述实施例中的一个或多个的功能而执行的方法,实现本发明的实施例。计算机可包括一个或多个处理器(例如,中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)),并且可包含单独的计算机或单独的处理器的网络,以读出并执行计算机可执行指令。计算机可执行指令可例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如紧致盘(CD)、数字万用盘(DVD)或蓝光盘(BD)TM)、闪速存储器设备、存储卡等中的一个或多个。
尽管已参照示例性实施例描述了本发明,但应理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以便包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
本申请要求2014年1月16日提交的日本专利申请No.2014-006216和2014年11月12日提交的日本专利申请No.2014-230106的权益,它们特此通过整体引用而并入本文。
Claims (10)
1.一种图像处理装置,包括:
第一图像获得部件,该第一图像获得部件用于获得第一形状状态下的被检体的第一图像;
感兴趣区域设定部件,该感兴趣区域设定部件用于在所述第一图像上设定所述被检体的感兴趣区域;
变形信息获得部件,该变形信息获得部件用于获得指示所述被检体从所述第一形状状态到第二形状状态的变形的变形信息;
区域计算部件,该区域计算部件用于基于所述变形信息计算与所述第一形状状态下的感兴趣区域对应的所述第二形状状态下的区域;以及
成像区域设定部件,该成像区域设定部件用于基于通过所述区域计算部件计算的区域设定所述第二形状状态下的被检体的成像区域。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置,其中,
所述感兴趣区域设定部件通过接受基于用户操作的所述第一图像上的感兴趣区域的输入来重新设定感兴趣区域。
3.根据权利要求2所述的图像处理装置,其中,
所述区域计算部件根据所述感兴趣区域的重新设定来重新计算区域。
4.根据权利要求3所述的图像处理装置,其中,
所述成像区域设定部件根据所述区域的重新计算来重新设定成像区域。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置,其中,
所述变形信息获得部件还获得与所述被检体从所述第一形状状态到第二形状状态的变形的估计中的误差有关的信息,以及
所述区域计算部件基于所述变形信息和与误差有关的信息计算区域。
6.根据权利要求1所述的图像处理装置,其中,
所述第一图像是被检体的MRI图像。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置,其中,
所述成像区域是用于捕获被检体的第二图像的区域。
8.根据权利要求7所述的图像处理装置,其中,
所述第二图像是被检体的光声断层摄影图像。
9.一种图像处理方法,包括:
获得第一形状状态下的被检体的第一图像的步骤;
在所述第一图像上设定所述被检体的感兴趣区域的步骤;
获得指示所述被检体从所述第一形状状态到第二形状状态的变形的变形信息的步骤;
基于所述变形信息计算与所述第一形状状态下的感兴趣区域对应的所述第二形状状态下的区域的步骤;以及
基于计算的区域设定所述第二形状状态下的被检体的成像区域的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储用于使计算机执行根据权利要求9所述的图像处理方法的步骤的程序。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014-006216 | 2014-01-16 | ||
JP2014006216 | 2014-01-16 | ||
JP2014230106A JP6431342B2 (ja) | 2014-01-16 | 2014-11-12 | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
JP2014-230106 | 2014-11-12 | ||
PCT/JP2015/050995 WO2015108127A1 (en) | 2014-01-16 | 2015-01-08 | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105899145A true CN105899145A (zh) | 2016-08-24 |
CN105899145B CN105899145B (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=53543011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201580004291.4A Active CN105899145B (zh) | 2014-01-16 | 2015-01-08 | 图像处理装置、图像处理方法和存储介质 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160310036A1 (zh) |
EP (1) | EP3094261B1 (zh) |
JP (1) | JP6431342B2 (zh) |
CN (1) | CN105899145B (zh) |
WO (1) | WO2015108127A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111462111A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet系统的均匀性检测方法、装置和计算机设备 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6532206B2 (ja) | 2014-10-01 | 2019-06-19 | キヤノン株式会社 | 医用画像処理装置、医用画像処理方法 |
EP3337418B1 (en) | 2015-08-17 | 2021-10-13 | Koninklijke Philips N.V. | Simulating breast deformation |
KR102395251B1 (ko) * | 2015-12-29 | 2022-05-09 | 한국전기연구원 | 단층 촬영을 위한 관심 영역 설정 방법 및 시스템 |
TWI577342B (zh) * | 2016-01-28 | 2017-04-11 | 太豪生醫股份有限公司 | 旋轉式乳房影像之病變偵測方法及病變偵測裝置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102223845A (zh) * | 2008-11-20 | 2011-10-19 | 佳能株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法、程序和存储介质 |
CN102473300A (zh) * | 2009-07-17 | 2012-05-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 多模态乳房成像 |
CN102727258A (zh) * | 2011-04-01 | 2012-10-17 | 佳能株式会社 | 图像处理装置、超声波摄影系统及图像处理方法 |
US20120262460A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, and processing method and non-transitory computer-readable storage medium for the same |
JP2012217769A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、およびプログラム |
CN103251431A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-08-21 | 佳能株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法、处理设备和处理方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007029353A (ja) | 2005-07-26 | 2007-02-08 | Shimadzu Corp | X線撮影装置 |
US9597041B2 (en) * | 2007-03-30 | 2017-03-21 | General Electric Company | Sequential image acquisition with updating method and system |
US20120093383A1 (en) * | 2007-03-30 | 2012-04-19 | General Electric Company | Sequential image acquisition method |
JP5400466B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2014-01-29 | キヤノン株式会社 | 画像診断装置、画像診断方法 |
JP5484024B2 (ja) * | 2009-12-15 | 2014-05-07 | キヤノン株式会社 | 弾性波受信装置、弾性波受信方法、光音響装置及びプログラム |
FR2957514B1 (fr) * | 2010-03-17 | 2013-03-22 | Gen Electric | Dispositif d'imagerie medicale comprenant des moyens d'acquisition radiographique et des moyens de guidage d'une sonde ultrasonore |
JP5737858B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2015-06-17 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム |
JP5950619B2 (ja) * | 2011-04-06 | 2016-07-13 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置 |
JP5822554B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2015-11-24 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、撮影システム及びプログラム |
US20130030288A1 (en) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Image diagnosis apparatus including x-ray image tomosynthesis device and photoacoustic image device and image diagnosis method using the same |
JP5896812B2 (ja) * | 2012-04-05 | 2016-03-30 | キヤノン株式会社 | 被検体情報取得装置 |
JP5591309B2 (ja) * | 2012-11-29 | 2014-09-17 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、及び記憶媒体 |
-
2014
- 2014-11-12 JP JP2014230106A patent/JP6431342B2/ja active Active
-
2015
- 2015-01-08 EP EP15737372.1A patent/EP3094261B1/en active Active
- 2015-01-08 CN CN201580004291.4A patent/CN105899145B/zh active Active
- 2015-01-08 US US15/103,519 patent/US20160310036A1/en not_active Abandoned
- 2015-01-08 WO PCT/JP2015/050995 patent/WO2015108127A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102223845A (zh) * | 2008-11-20 | 2011-10-19 | 佳能株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法、程序和存储介质 |
CN102473300A (zh) * | 2009-07-17 | 2012-05-23 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 多模态乳房成像 |
CN102727258A (zh) * | 2011-04-01 | 2012-10-17 | 佳能株式会社 | 图像处理装置、超声波摄影系统及图像处理方法 |
US20120262460A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing apparatus, and processing method and non-transitory computer-readable storage medium for the same |
JP2012217769A (ja) * | 2011-04-13 | 2012-11-12 | Canon Inc | 画像処理装置、画像処理装置の制御方法、およびプログラム |
CN103251431A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-08-21 | 佳能株式会社 | 信息处理设备、信息处理方法、处理设备和处理方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111462111A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | Pet系统的均匀性检测方法、装置和计算机设备 |
CN111462111B (zh) * | 2020-04-21 | 2023-11-24 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Pet系统的均匀性检测方法、装置和计算机设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015154915A (ja) | 2015-08-27 |
US20160310036A1 (en) | 2016-10-27 |
JP6431342B2 (ja) | 2018-11-28 |
EP3094261A4 (en) | 2017-09-13 |
EP3094261B1 (en) | 2019-08-14 |
EP3094261A1 (en) | 2016-11-23 |
CN105899145B (zh) | 2019-05-14 |
WO2015108127A1 (en) | 2015-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ikejimba et al. | A novel physical anthropomorphic breast phantom for 2D and 3D x‐ray imaging | |
US9401019B2 (en) | Imaging tomosynthesis system, in particular mammography system | |
CN102727258B (zh) | 图像处理装置、超声波摄影系统及图像处理方法 | |
JP2021121092A (ja) | 医用撮像中の患者構造推定のためのシステムおよび方法 | |
US20140232752A1 (en) | Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis | |
US9396576B2 (en) | Method and apparatus for estimating the three-dimensional shape of an object | |
CN105899145A (zh) | 图像处理装置、图像处理方法和存储介质 | |
CN106413568A (zh) | 图像处理装置、图像处理装置的控制方法和存储介质 | |
CN105899144B (zh) | 图像处理装置、图像诊断系统、图像处理方法和存储介质 | |
Tan et al. | Influence of scan resolution, thresholding, and reconstruction algorithm on computed tomography-based kinematic measurements | |
JP6888041B2 (ja) | 医用矢状面画像を取得する方法、医用矢状面画像を取得するニューラルネットワークのトレーニング方法及びコンピュータ装置 | |
JP2019032211A (ja) | 核医学診断装置 | |
Moura et al. | Real-scale 3D models of the scoliotic spine from biplanar radiography without calibration objects | |
JP2019013852A (ja) | 画像処理装置、システム、画像処理方法、医用画像撮像方法およびプログラム | |
CN117095137B (zh) | 基于双路图像采集的医疗图像的三维成像方法及系统 | |
EP4190245A1 (en) | Quantitative radiographic imaging using a 3d camera | |
JP7280464B2 (ja) | プラナー画像生成装置 | |
RU2732735C1 (ru) | Способ контроля положения и дыхания пациента с применением набора инфракрасных датчиков глубины | |
Seyyedi et al. | An object-oriented simulator for 3D digital breast tomosynthesis system | |
de Moura | Three-dimensional biplanar reconstruction of the scoliotic spine for standard clinical setup | |
CN110139607A (zh) | 用于患者扫描设置的方法和系统 | |
TW201312500A (zh) | 一種動物模型的影像處理系統及方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |