JP2016129796A - 高度な構造生成および編集のためのメカニズム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2010年6月23日に出願された「Mechanism for Advanced Structure Generation and Editing」という名称の米国実用出願(Utility Application)第12/821,985号および、同じく2010年6月23日に出願された「Mechanism for Dynamically Propagating Realtime Alteration of Medical Images」という名称の米国実用出願第12/821,977号に対する優先権を主張する。
図1は、一実施形態に従って、手動または自動で輪郭が示された構造を複数の画像にわたって自動的に伝搬するための方法の流れ図100である。ステップ101〜107は、本明細書で説明する様々な実施形態に従った流れ図100で示されたプロセスを含む例示的なステップを説明する。一実施形態では、流れ図100は、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令として実装され、手動による輪郭を示す効果をデータセット間で自動的に伝搬するためのプロセスを実行するコンピューティング装置によって実行される。
図2は、本発明の実施形態に従って、更新された構造輪郭データを複数のデータセット間で伝搬するための方法の流れ図を示す。ステップ201〜213は、本明細書で説明する様々な実施形態に従った流れ図200に示されたプロセスを含む例示的なステップを説明する。一実施形態では、流れ図200は、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令として実装され、構造輪郭データを複数のデータセット間で自動的に更新するためのプロセスを実行するコンピューティング装置によって実行される。
図3は、データセット内の関連する画像間での例示的な伝搬の図である。いくつかの実施形態によれば、第1の画像301および関連する第2の画像317は、例えば、CT画像またはCBCT画像などの、医用画像システムから生成された被験者の解剖学的構造の一部の画像を表してもよい。これらの画像は、器官、または血管または他の解剖学的単位などの構造を含んでもよい。いくつかの実施形態では、これらの構造が、手動で(例えば、ユーザーインタフェースを通じて)または自動的に(例えば、ソフトウェア手順を通じて)輪郭を描かれ、識別されてもよい。
図4は、本発明の実施形態に従って、1つまたは複数のデータセット内の局所構造を編集するための方法の流れ図を示す。ステップ401〜409は、本明細書に記載する様々な実施形態による流れ図400に示されたプロセスを含む例示的なステップを説明する。一実施形態では、流れ図400は、コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ実行可能命令として実装され、1つまたは複数のデータセット間で構造データを自動的に編集するためのプロセスを実行するコンピューティング装置によって実行される。
特許請求された主題のさらなる実施形態によれば、図3に関連して前述した自動伝搬特性は、図4に関連して前述した手動で編集された構造などの、手動で編集された構造を含むように拡張することができる。図6は、画像601内の編集済みの複数の構造の自動伝搬の図である。それに応じて、図6は、局所構造の編集プロセス(例えば、図4および図5に関して前述したプロセス)からの特徴の、変更を関連する画像に自動的に伝搬するためのプロセス(例えば、図1〜図3に関して前述したプロセス)との組合せとして示されている。
図7に提示するように、本発明の実施形態が実施されてもよい例示的なシステムは、コンピューティングシステム700などの、汎用コンピューティングシステム環境を含む。その最も基本的な構成では、コンピューティングシステム700は、通常、少なくとも1つの処理装置701およびメモリ、ならびに情報通信のためのアドレス/データバス709(または他のインタフェース)を含む。正確な構成およびコンピューティングシステム環境のタイプに応じて、メモリは揮発性(RAM 702など)、不揮発性(ROM 703、フラッシュメモリ、など)またはその2つの何らかの組合せであってもよい。
Claims (40)
- 定義された構造をデータセットにわたって自動的に伝搬するための方法であって、
第1の複数の構造および複数の輪郭を示す効果を含む、第1の画像にアクセスすることと、
前記第1の複数の構造に対応する第2の複数の構造を含む、第2の画像にアクセスすることと、
前記第1の画像上および前記第2の画像上にそれぞれ配置された前記第1の複数の構造と前記第2の複数の構造との間の関連性を定義する、変形マップを生成することと、
前記変形マップに基づいて、前記第1の画像に含まれている前記複数の輪郭を示す効果を前記第2の画像に自動的に伝搬することと
を含む方法。 - 前記第1の複数の構造が第1の複数の解剖構造を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の複数の構造が第2の複数の解剖構造を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像が、複数の画像を含む画像データセットに含まれている、請求項1に記載の方法。
- 前記第2の画像が、前記第1の画像を含む同一の画像データセットに含まれている、請求項4に記載の方法。
- 前記第2の画像が、前記第1の画像を含む異なる画像データセットに含まれている、請求項4に記載の方法。
- 前記複数の手動による輪郭を示す効果を伝搬することが、
前記変形マップを前記複数の輪郭を示す効果に適用することと、
前記変形を前記複数の輪郭を示す効果に前記適用することの出力を前記第2の画像上にコピーすることと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の画像および前記第2の画像のうちの少なくとも1つがコンピュータ断層撮影(CT)スキャン画像を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の画像および前記第2の画像のうちの少なくとも1つがコーンビームコンピュータ断層撮影(CBCT)スキャン画像を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記変形マップがベクトル場を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記変形マップを生成することが、
前記第1の画像を含む第1の複数の画素を、前記第2の画像を含む第2の複数の画素にマッピングすることと、
前記第1の複数の画素内に含まれる前記画素の、前記第2の複数の画素内に含まれる対応する画素に対する関連性を判断することと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記マッピングすることが、
前記第1の複数の画素を前記第2の複数の画素と比較することと、
前記第2の画像の任意の画素の、前記第1の画像の対応する画素の位置に相対的な変位を判断することと
を含む、請求項11に記載の方法。 - 前記関連性を判断することが、
前記第1の複数の画素に対する第1の複数の画素強度を判断することと、
前記第2の複数の画素に対する第2の複数の画素強度を判断することと、
前記第1の複数の画素強度と前記第2の複数の画素強度との関連性を判断することと
を含む、請求項12に記載の方法。 - 更新された構造輪郭データを複数のデータセット間で伝搬するための方法であって、
複数の解剖構造の初期画像データを取得することと、
前記初期画像データ内の前記複数の解剖構造の輪郭データに対応するユーザー入力を受信することと、
更新された画像データセット内の前記複数の解剖構造の更新された画像データを取得することと、
前記更新された画像データと前記初期画像データとの間の関係を確立することと、
輪郭データに従って、前記初期画像データ内の前記複数の解剖構造を編集することと、
前記初期画像データと前記更新された画像データとの間のずれの存在を判断するために、前記初期画像データを前記更新された画像データと比較することにより、前記初期画像データと前記更新された画像データとの間のずれを定義する変形マップを生成することと、
前記変形マップに基づいて、前記初期画像データに含まれている前記輪郭データを前記更新された画像データに伝搬することと
を含む方法。 - 前記複数の解剖構造を編集することが、
前記初期画像データ内の前記複数の解剖構造のうちの解剖構造の少なくとも一部に対して治療計画を作成することをさらに含む、
請求項14に記載の方法。 - 前記初期画像データ内に含まれている前記輪郭データを前記更新された画像データに伝搬することに続いて、前記更新された画像データに基づき、更新された治療計画を含むように前記治療計画を適合することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記更新された治療計画に従って、前記標的体積を治療することをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 複数の放射線源と、
前記複数の放射線源から放射線を受信するための撮像装置であって、複数の解剖構造を含むターゲット画像を表すデータを生成するように構成された、複数の撮像装置と、
輪郭を含むソース画像を表すデータおよび前記ソース画像の前記データ画像に対する関連性をマッピングする変形マップにアクセスするように構成されたコンピューティング装置であって、前記変形マップを考慮に入れながら、前記輪郭が自動的に伝搬される、コンピューティング装置と
を備える放射線治療装置。 - 前記コンピューティング装置が、前記ソース画像と前記ターゲット画像との間の前記対応をマッピングする変形マップを生成するようにさらに構成された、請求項18に記載の装置。
- 前記変形マップを前記ソース画像に適用すること、および、前記変形マップに対して調整しながら、前記輪郭を前記ターゲット画像上に複製することにより、前記手動による輪郭が前記ターゲット画像に自動的に伝搬される、請求項19に記載の装置。
- 事前に生成された画像を編集するための方法であって、
第1の複数の構造を含む第1の画像にアクセスすることと、
前記第1の複数の構造のうちの第1の構造の調整に対応する入力を受信することと、
変形メカニズムを参照することであって、前記変形メカニズムが、
前記第1の複数の構造を互いにマッピングする第1の識別マップと、
前記第1の識別マップを複数の登録された識別マップとマッピングする登録マップとを含む、変形メカニズムを参照することと、
前記変形メカニズム内の前記第1の構造を、前記入力に従って、前記第1の変形マップを変更することにより編集することと、
前記第1の変形メカニズムに従い、前記第1の構造に対する前記調整に応じて、前記第1の変形マップを自動的に更新することとを含み、
前記画像が医用画像装置によって生成された画像を含む、
方法。 - 入力の受信が、ユーザー入力をグラフィカルユーザーインタフェースから受信することを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記画像が、被験者の解剖学的構造の画像を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の複数の構造が複数の解剖構造を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の構造の前記調整が、前記第1の構造のサイズ、形状、または配向における変更を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の変形メカニズムが変形マップを含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の変形メカニズムがベクトル場を含む、請求項21に記載の方法。
- 前記第1の複数の構造の自動調整に応じて、第2の画像を自動的にアクセスすることであって、前記第2の画像が、前記第1の複数の構造に対応する第2の複数の構造を含み、かつ、前記第2の複数の構造の前記相対位置をマッピングする対応する第2の識別マップを有する、第2の画像を自動的にアクセスすることと、
前記第1の識別マップと前記第2の識別マップとの間で前記関連性をマッピングする第2の変形メカニズムを生成することと、
前記第1の複数の構造と前記第2の複数の構造との対応する構造間で前記関連性をマッピングする、前記第2の変形メカニズムに従って、前記第2の複数の構造を自動的に調整することとを
さらに含む、請求項21に記載の方法。 - 前記第2の画像が、前記第1の画像と事前に関連付けられた画像を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記第2の画像が、前記第1の画像を含む同一のデータセット内に含まれている、請求項28に記載の方法。
- 前記第2の画像が、前記第1の画像を含む前記データセットではないデータセット内に含まれている、請求項28に記載の方法。
- 前記変形メカニズムを生成することが、
前記第1の識別マップを含む第1の複数の画素と、前記更新された第1の識別マップまたは前記第2の識別マップのうちの1つを含む第2の複数の画素との間で関連性を判断することを含む、請求項28に記載の方法。 - 前記関連性を判断することが、
前記第1の複数の画素に対する複数の画素強度を判断することと、
前記第2の複数の画素に対する複数の画素強度を判断することと、
前記第1の複数の画素強度と前記第2の複数の画素強度との間の関連性を判断することと
を含む、請求項32に記載の方法。 - 更新された構造画像データを複数のデータセット間で同時に伝搬するための方法であって、
第1の画像を含む複数の解剖構造のうちの1つである、第1の解剖構造のグラフィカル表現の変更に対応する入力を受信することと、
前記入力に従って前記第1の画像に対応する識別マップを変更することであって、前記識別マップが前記第1の解剖構造の前記相対位置を、前記第1の画像を含む前記複数の解剖構造のうちの他の解剖構造にマッピングする、識別マップを変更することと、
更新された変形マップを前記第1の画像を含む前記複数の解剖構造に適用することと、
前記第1の解剖構造の前記マッピングの前記変更を説明するために、前記変形マップ内の前記複数の構造の前記マッピングを編集することと、
前記画像のグラフィカル表現を、更新された変形マップを前記第1の画像を含む前記複数の解剖構造に適用することにより更新することであって、前記更新された変形マップが、前記複数の構造の前記マッピングの前記変更に応じて変更された変形マップを含む、前記画像のグラフィカル表現を更新することと、
前記第1の解剖構造に対応する複数のグラフィカル表現の前記マッピングを変更することであって、前記複数のグラフィカル表現が複数の画像内に含まれている、複数のグラフィカル表現の前記マッピングを変更することと、
変形マップ内の前記第1の解剖構造に対応する前記複数のグラフィカル表現のマッピングを変更することと、
前記複数の画像のグラフィカル表現を、更新された変形マップを前記複数の画像を含む前記解剖構造の前記複数のグラフィカル表現に適用することにより、更新することであって、前記更新された変形マップが前記複数の構造の前記マッピングの前記変更に応じて変更された変形マップを含む、前記複数の画像のグラフィカル表現を更新することと
を含む方法。 - 医用画像システム内で編集済みの構造を編集するためのシステムであって、前記システムが、
医用画像システムであって、
複数の放射線源と、
前記複数の放射線源から放射線を受信するための撮像装置であって、かつ複数の解剖構造を含む複数の画像を表すデータを生成するように構成された、複数の撮像装置と、
前記複数の画像を表す前記データにアクセスするように構成されたコンピューティング装置とを備える医用画像システム
を備え、
前記複数の画像のうちの第1の画像内に含まれている前記複数の解剖構造のうちの第1の構造に対する調整の受信に応じて、複数の解剖構造のうちの他の解剖構造が、前記第1の画像の前記解剖構造の相対位置をマッピングする変形メカニズムを適用することにより、自動的に調整される、
システム。 - コンピュータシステムが編集された構造の自動伝搬を実装できるようにするために、具体化されたプログラム命令をその中に含むコンピュータ可読媒体であって、前記プログラム命令が、
第1の複数の構造を含む第1の画像にアクセスするための命令であって、前記第1の画像が前記第1の複数の構造の前記相対位置をマッピングする対応する第1の識別マップを有する、命令と、
受信した入力に従って、前記第1の構造を変更するための命令であって、前記入力が前記第1の複数の構造のうちの第1の構造の調整に対応する、命令と、
前記第1の複数の構造の前記更新された位置をマッピングする更新された第1の識別マップを作成するために命令と、
前記第1の識別マップと前記更新された第1の識別マップとの間で前記関連性をマッピングする第1の変形メカニズムを生成するための命令と、
前記第1の変形メカニズムに従い、前記第1の構造に対する前記調整に応じて、前記第1の複数の構造を自動的に調整するための命令と
を含む、コンピュータ可読媒体。 - 前記プログラム命令が、
前記第1の複数の構造の調整に応じて第2の画像を自動的にアクセスするための命令であって、前記第2の画像が、前記第1の複数の構造に対応する第2の複数の構造を含み、かつ前記第2の複数の構造の前記相対位置をマッピングする対応する第2の識別マップを有する、命令と、
前記第1の識別マップと前記第2の識別マップとの間で前記関連性をマッピングする第2の変形メカニズムを生成するための命令と、
第2の変形メカニズムに従い、前記第2の複数の構造を自動的に調整するための命令であって、前記第2の変形メカニズムが前記第1の複数の構造と前記第2の複数の構造との対応する構造間で前記関連性をマッピングする、命令と
をさらに含む、請求項36に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記変形メカニズムを生成するための命令が、
前記第1の識別マップを含む第1の複数の画素と、前記第2の識別マップを含む第2の複数の画素の間で関連性を判断するための命令
をさらに含む、請求項37に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記変形メカニズムを生成するための命令が、
前記第1の識別マップを含む第1の複数の画素と、前記更新された第1の識別マップを含む第2の複数の画素との間で関連性を判断するための命令
をさらに含む、請求項36に記載のコンピュータ可読媒体。 - 前記関連性を判断するための命令が、
前記第1の複数の画素に対する複数の画素強度を判断するための命令と、
前記第2の複数の画素に対する複数の画素強度を判断するための命令と、
前記第1の複数の画素強度と前記第2の複数の画素強度との間の関連性を判断するための命令と
を含む、請求項48または請求項49に記載のコンピュータ可読媒体。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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