JP2007209761A - 3次元画像中の構造を扱うシステム、方法および機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本システム、方法および機器により、いくつかの実施形態では、構造マネージャ(108)が、構造(110)を追加することによって、解剖学的領域のグラフィカルオブジェクト(114)のコンテナを明示的に作成し、または構造マネージャ(108)が、器官区分プロセスを介して、解剖学的領域グループのグラフィカルオブジェクト(114)を暗黙的に作成する。
【選択図】図1
Description
本出願は、2004年6月1日に出願した、「Systems and Methods for Segmenting an Organ in a Plurality of Images」という名称の、継続中の米国特許出願第10/858,241号に関連する。
概要
図1は、解剖学的に関連する部位を構造に体系化するためのシステムの概要を示すブロック図である。システム100は、グラフィカルオブジェクトを管理するより効率的な方法および機器に対する、当該分野における必要性を解決する。システム100は、グラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するという、当該分野における必要性も解決する。システム100はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。
方法実施形態
前のセクションでは、一実施形態の動作のシステムレベルでの概要を説明した。このセクションでは、このような実施形態の具体的な方法を、一連のフローチャートを参照して説明する。こうした方法を、フローチャートを参照して説明することにより、当業者は、適切なコンピュータ上でこうした方法を実施するための、このような命令を含み、コンピュータ可読媒体にある命令を実行する、このようなプログラム、ファームウェア、またはハードウェアを開発することが可能になる。同様に、サーバコンピュータプログラム、ファームウェア、またはハードウェアによって実施される方法は、コンピュータ実行可能命令からもなる。方法200〜400は、図5のコンピュータ502などのコンピュータ上で実行するプログラムによって実施され、あるいはそうしたコンピュータの一部であるファームウェアまたはハードウェアによって実施される。
1)区分の前処理が、最小限の実行時間を必要とする(速度における最適化)。たとえば、画像データの平滑化が、一度だけ、個々の器官を含むROIの合併に対して実施される。その結果、肝臓と右腎臓や、脾臓と左腎臓など、隣接する器官のケースでは、時間の節約が重要である。
2)適切なシード(群)が配置される(対話における最適化)。一例では、脊髄は、ユーザが与えたシードポイントをもって、またはいかなるシードもなく区分される(システムは、脊椎の中心位置および強度値に基づいて、適切なシードを見つけることが可能である)。次いで、他の器官の大体の位置が、脊椎の位置および屈曲を参照して自動的に見つけられる。
3)見落としは、最小限にされる(品質における最適化)。一例では、脊髄の区分の後、見落とす機会が比較的少ない、大きいサイズの器官(たとえば、肝臓)が区分される。最後に小さい器官または複雑な形状をもつ器官(たとえば、腎臓)が続き、これらの区分の間、既に区分された器官は、見落としを防止するための制約として使われる。
ハードウェアおよび動作環境
図5は、相異なる実施形態を実施することができるハードウェアおよび動作環境500を示すブロック図である。図5の説明は、いくつかの実施形態を実装することができるようにするコンピュータハードウェアおよび適切なコンピューティング環境の概要についてである。コンピュータ実行可能命令を実行するコンピュータによって、実施形態を説明する。ただし、いくつかの実施形態は、コンピュータ実行可能命令が読出し専用メモリ内に実装される、完全にコンピュータハードウェアの形で実装することができる。いくつかの実施形態は、タスクを実施するリモート装置が通信ネットワークを介してリンクされるクライアント/サーバコンピューティング環境において実装することもできる。プログラムモジュールは、分散型コンピューティング環境におけるローカルおよびリモートメモリ記憶装置両方に配置することができる。
装置
図6〜12を参照して、図1のシステム概要および図2〜4を用いて説明した方法と併せて、具体的な実装形態を説明する。
結論
3次元グラフィカルオブジェクトの管理システムを説明した。本明細書において、特定の実施形態を例示し説明したが、同じ目的を遂行することが算定されるどの構成も、示した特定の実施形態の代わりに用いることができることが、当業者には理解されよう。この適用形態は、どの適応形態も変形形態もカバーすることを意図している。たとえば、オブジェクト指向な用語で説明したが、実装形態は、手続き型の設計環境においても、要求される関係を提供する他のどの設計環境においても行い得ることが、当業者には理解されよう。
102 ワークフローシステム
104 複数の画像
106 少なくとも1つのユーザ入力
108 画像に体系を与えるモジュール
110 体系化された構造
112 画像の手動による、または自動化された輪郭描写を可能にするモジュール
114 グラフィカルオブジェクト
200 解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法
202 関連する解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成する
204 関連する解剖学的領域のグラフィカルオブジェクトの複数の構造を合成する
300 一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法
302 グラフィカルオブジェクトをコンピュータアクセス可能媒体に格納する
304 グラフィカルオブジェクトをコンピュータアクセス可能媒体から取り出す
400 一実施形態による、構造グループを管理するための方法
402 事前定義されたデータから複数の構造を作成する
404 ユーザが定義したデータから構造を作成する
500 ハードウェアおよび動作環境
502 コンピュータ
504 プロセッサ
506 ランダムアクセスメモリ(RAM)
508 読出し専用メモリ(ROM)
510 1つまたは複数の大容量記憶装置
512 システムバス
514 インターネット
516 通信装置
518 キーボード
520 指示装置
522 表示装置
524 スピーカ
526 スピーカ
528 リモートコンピュータ
530 ローカルエリアネットワーク(LAN)
532 ワイドエリアネットワーク(WAN)
534 ネットワークインタフェース
536 ネットワークインタフェース
538 電源
600 階層状解剖学的オブジェクト構造
602 構造クラス
604 グループ構造クラス
606 眼の構造クラス
608 肺構造クラス
610 肝臓構造クラス
612 腎臓構造クラス
700 いくつかの解剖学的領域の関係のグラフィック表示
702 構造名
704 可視性
706 色
708 構造タイプ
710 第1の構造
712 第2の構造
714 第3の構造
716 第4の構造
800 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
802 「構造グループを追加」
804 「構造を追加」
806 「構造」
808 「眼」
810 「肺」
812 「肝臓」
814 「腎臓」
900 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
902 「構造をリンク解除」
904 「構造をリンク」
906 「リンクされた構造」
908 「構造1」
910 「構造2」
912 「構造n」
1000 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
1002 すべて
1004 「構造1」
1006 「構造2」
1100 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
1102 「リンクされているすべてを表示」
1104 「リンクされているすべてを隠す」
1106 「リンクされているすべてを選択」
1200 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
1202 グラフィカルオブジェクト
1204 グラフィカルオブジェクト
1206 グラフィカルオブジェクト
1208 リンク
1210 リンク
1212 参照画像系列
1214 リンク
1216 リンク
1218 リンク
Claims (10)
- 解剖学的に関連する部位を体系化するためのコンピュータアクセス可能媒体であって、
外部ソースから医療画像(104)および少なくとも1つのユーザ入力(106)を受け取るように動作可能なワークフローシステム(102)と、
前記ユーザ入力(106)に従った明示的または暗黙的構造作成からの複数のグラフィカルオブジェクトにコンテナを提供する第1の構成要素(108)であって、体系化された構造(110)を生じ、前記ワークフローシステム(102)に動作可能に結合された第1の構成要素(108)と、
前記ユーザ入力(106)に従って、前記医療画像(104)からグラフィカルオブジェクトの作成および解剖学的領域の輪郭描写を提供する第2の構成要素(112)であって、グラフィカルオブジェクトを生じ、前記ワークフローシステム(102)に動作可能に結合された第2の構成要素(112)と、
前記体系化された構造(110)を、グラフィカルオブジェクトおよび前記輪郭を描かれた解剖学的領域に関連付ける第3の構成要素であって、前記第1の構成要素(108)および前記第2の構成要素(112)に動作可能に結合された第3の構成要素とを備える媒体。 - 前記解剖学的領域の前記輪郭描写が、手動による輪郭描写をさらに含む、請求項1記載のコンピュータアクセス可能媒体。
- 前記医療画像(104)が、
X線平面フィルム放射線医療画像(104)、コンピュータ断層撮影画像、磁気共鳴医療画像(104)、核医学医療画像(104)、陽電子放射断層撮影医療画像(104)、単光子放出コンピュータ断層撮影医療画像(104)の1つをさらに含む、請求項1記載のコンピュータアクセス可能媒体。 - 解剖学的に関連する部位を管理するための方法であって、
ユーザ入力(106)に従った明示的または暗黙的構造作成からの複数のグラフィカルオブジェクトにコンテナを提供し、体系化された構造(110)を生じるステップと、
前記ユーザ入力(106)に従って、医療画像(104)からのグラフィカルオブジェクトの作成および解剖学的領域の輪郭描写を提供し、グラフィカルオブジェクトを生じるステップと、
前記体系化された構造(110)を、グラフィカルオブジェクトおよび前記輪郭を描かれた解剖学的領域に関連付けるステップと、
2つのやり方の少なくとも1つでワークフローを区分するステップであって、第1のやり方が、十分に区分するのが困難な器官向けに適合されたユーザ対話を高度にサポートし、第2のやり方が、区分が比較的長い器官向けに適合されたバッチモードをサポートするステップとを含む方法。 - 前記体系化するステップが、
前記解剖学的に関連性のある部位の前記オブジェクトコンテナを作成するステップ(202)と、
前記解剖学的に関連性のある部位の前記オブジェクトコンテナを格納するステップ(302)と、
前記解剖学的に関連性のある部位の前記オブジェクトコンテナを取り出すステップ(304)と、
前記解剖学的に関連性のある部位の前記オブジェクトコンテナを合成するステップ(208)とをさらに含む、請求項4記載の方法。 - 解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法であって、
予め定義されたデータから複数の構造を作成するステップ(202)と、
関連する解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成するステップと、
前記複数のグラフィカルオブジェクトを、前記複数の構造に関連付けるステップと、
前記関連付けられたグラフィカルオブジェクトの前記複数の構造を合成するステップ(204)と、
前記関連する解剖学的領域の前記複数のグラフィカルオブジェクトを格納するステップ(302)と、
前記関連する解剖学的領域の前記複数のグラフィカルオブジェクトを取り出すステップ(304)とを含む方法。 - 解剖学的領域のグラフィカルオブジェクトのグループを管理するための方法であって、
予め定義されたデータから、解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成するステップ(402)と、
ユーザが定義したデータから、グラフィカルオブジェクトを作成するステップ(404)とを含む方法。 - 前記複数のグラフィカルオブジェクトが、肺グループ(608)を記述するデータをさらに含み、前記肺グループが、左肺および右肺を少なくとも記述するデータをさらに含む、請求項7記載の方法。
- 前記複数のグラフィカルオブジェクトが、
眼のグループ(606)を記述するデータをさらに含み、前記眼グループが、
左眼球と、
右眼球と、
左水晶体と、
右水晶体と、
左視神経と、
右視神経と、
交叉とを少なくとも記述するデータをさらに含む、請求項7記載の方法。 - 前記複数のグラフィカルオブジェクトが、
眼の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む眼の構造グループ(606)と、
肺の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む肺構造グループ(608)と、
肝臓解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む肝臓グループ(610)と、
腎臓の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む腎臓グループ(612)と、
脾臓の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む脾臓グループと、
脊髄の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む脊髄グループと、
腹部の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む腹部グループと、
骨盤の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能をさらに含む骨盤グループとを記述するデータをさらに含む、請求項7記載の方法。
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