JP2014500102A - 輪郭によりガイドされる変形画像レジストレーション - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- 1回目に収集され、対象者の関心領域を含む、第1の体積画像データを取得するステップであって、前記関心領域内の少なくとも1つの構造特性が、前記第1の体積画像データ内の第1の位置に存在する、ステップと;
2回目に収集され、前記対象者の前記関心領域を含む、第2の体積画像データを取得するステップであって、前記関心領域内の前記少なくとも1つの構造特性が、前記第2の体積画像データ内の第2の位置に存在し、
前記2回目は前記1回目の後であり、前記第1および第2の位置は異なる位置である、ステップと;
前記第1の体積画像データ内の前記少なくとも1つの構造特性が、前記第2の体積画像データ内の前記少なくとも1つの構造特性と合うよう、前記第1および第2の体積画像データを登録する、レジストレーション変換を決定するステップであって、前記レジストレーション変換は輪郭によりガイドされる変形レジストレーションに少なくとも基づく、ステップと;
前記レジストレーション変換を示す信号を生成するステップと;
を含む方法。 - 前記輪郭によりガイドされる変形に少なくとも基づく前記レジストレーション変換の決定が、前記第1の体積画像データに重ね合わせられる方向ガイド線に基づいて前記レジストレーション変換を決定することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記レジストレーション変換の決定が、前記方向ガイド線に沿って延びる変形ベクトル場を決定することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記レジストレーション変換の決定が、前記方向ガイド線に対して平行な線に沿って延びる変形ベクトル場を決定することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記変形ベクトル場が、前記方向ガイド線に引き寄せられている、請求項4に記載の方法。
- 前記レジストレーション変換の決定が、前記方向ガイド線から垂直に延びる変形ベクトル場を決定することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記方向ガイド線が曲線である、請求項3〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記方向ガイド線が直線である、請求項3〜6のいずれかに記載の方法。
- 前記方向ガイド線が、前記第1の画像データに重ね合わせられる、ユーザによって描画される線である、請求項3〜8のいずれかに記載の方法。
- 前記方向ガイド線が、関心のある標的体積および/または解剖学的構造を定義する輪郭の一部である、請求項9に記載の方法。
- 関心のある前記標的体積が、放射線治療、化学療法、粒子治療、高密度焦点式超音波、アブレーション、干渉治療、経皮電気的神経刺激、パルス状短波治療、レーザー治療、またはこれらの組み合わせのうちの、少なくとも1つを通じて、治療されるべき腫瘍を含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第1および第2の体積画像データが階調レベル強度値を表すボクセルを含む方法であって、前記レジストレーション変換の決定が:
前記第1および第2の体積画像データ内の対応するボクセル間の強度値の差を決定するステップと;
前記第2の体積画像データの前記ボクセルについて強度勾配ベクトルを決定するステップと;
前記方向ガイド線に垂直である法線ベクトルを決定するステップと;
前記強度勾配ベクトルと前記法線ベクトルとの外積を決定するステップと;
前記強度勾配ベクトルの大きさの二乗を決定するステップと;
前記差の二乗を決定するステップと;
前記差と前記外積と前記法線ベクトルとの積を、前記大きさの二乗と前記差の二乗とで除して、変形ベクトル場を計算するステップであって、前記変形ベクトル場は前記レジストレーション変換を示す、ステップと;
を含む、請求項3〜11のいずれかに記載の方法。 - 請求項12に記載の方法であって、さらに:
前記変形ベクトル場を正規化するステップと;
前期変形ベクトル場を計算することと、前記変形ベクトル場を計算するよう規格化された前記差の二乗を利用することとに先立ち、前記差の二乗を規格化因子で規格化するステップと;
を含む方法。 - 請求項1〜13に記載のいずれかの方法であって、さらに:
輪郭生成ツールを有する対話式のグラフィカルユーザインタフェースを表すステップであって、前記対話式のグラフィカルユーザインタフェースが、ユーザによって定義された輪郭を示す入力と、前記輪郭を、前記輪郭によりガイドされる変形レジストレーションに利用するための指示と、を受け取る、ステップ;
を含む方法。 - 2つの画像を登録する、レジストレーション変換を決定するプロセッサであって、前記レジストレーション変換が、前記2つの画像のボクセル強度値と、前記2つの画像のうちの1つについてのボクセル強度勾配値と、前記レジストレーションの方向を示すガイドベクトル値とに、少なくとも基づいて決定される、プロセッサ;
を有するシステム。 - 前記ガイドベクトル値は、輪郭に基づいて、前記輪郭に交差して実行される前記レジストレーションを定義する、請求項15に記載のシステム。
- 前記ガイドベクトル値は、輪郭に基づいて、前記輪郭に沿って実行される前記レジストレーションを定義する、請求項15に記載のシステム。
- 前記レジストレーション変換が、前記画像の一方から前記画像の他方へ、関心のある体積の輪郭を伝播するために利用される、請求項15〜17のいずれかに記載のシステム。
- 前記レジストレーション変換が、前記2つの画像のボクセル強度値間の差と、前記ボクセル強度勾配値と、前記ガイドベクトル値と、の積に基づいて決定される、請求項15〜18のいずれかに記載のシステム。
- 輪郭によりガイドされる変形画像レジストレーションに基づいて2つの画像を登録する、変形ベクトル場を決定するステップ;
を有する方法。 - 前記第1の画像が、1回目に収集され、第1の位置にある関心のある構造と、関心のある前記構造を識別する少なくとも1つの図式的な輪郭と、を含み、前記第2の画像が、2回目の異なる時に収集され、第2の異なる位置にある関心のある前記構造を含む、方法であって、さらに:
前記第1の画像の少なくとも1つの図式的な輪郭を、前記第2の画像に伝播するため、変換ベクトル場を利用するステップであって、少なくとも一つの前記輪郭が前記第2の画像内の関心のある前記構造を識別する、ステップ;
を含む、請求項20に記載の方法。 - 少なくとも1つの前記図式的な輪郭が、ユーザによってグラフィカルユーザインタフェースを通じて生成される、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の画像が治療計画画像であり、前記第2の画像がフォローアップ画像である、請求項19〜22のいずれかに記載の方法。
- 前記第2の画像が治療中に収集される、請求項23に記載の方法。
- 前記治療処置が、放射線治療、化学療法、粒子治療、高密度焦点式超音波、アブレーション、干渉治療、経皮電気的神経刺激、パルス状短波治療、レーザー治療、またはこれらの組みあわせのうちの、少なくとも1つを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記ベクトルが、前記第1の画像に重ねられた方向ガイド線に基づき、前記ガイド線に沿ってまたは交差して延びる、請求項19〜25のいずれかに記載の方法。
- 前記方向ガイド線が、前記第1の画像データに重ねられる、ユーザによって描画される線である、請求項26に記載の方法。
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