JP2018167127A - 情報処理装置、情報処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る情報処理システムは、MRI等のモダリティで取得した画像上で病変部等の注目部位が指摘された後に、超音波検査で超音波断層画像上における対応部位を探索(同定)して診断する場合に、その探索の支援情報を操作者に提示するものである。本システムは、乳房を検査対象とした場合、伏臥位・仰臥位といった体位の違いに関わらず、乳頭から病変部等の注目部位までの3次元距離(乳頭注目部位間距離)が保たれる傾向にあるという知見に基づいて、対応部位が存在する可能性の高い場所を超音波断層像上に提示する。また、乳頭から画像上の各点までの距離が把握できるような情報を超音波断層像上に表示することで、超音波断層画像上での対応部位の探索を容易にする。以下、本実施形態に係る情報処理システムについて説明する。
ステップS3000においてCPU1001は基準距離取得部105として機能し、データサーバ160から送出される基準点注目部位間距離を基準距離として取得する。なお、データサーバ160が基準点注目部位間距離を保持しておらず、この基準点注目部位間距離がデータサーバ160から得られない場合には、本ステップでは基準距離は取得しない。
ステップS3010においてCPU1001は断層画像取得部110として機能し、医用画像収集装置170から超音波断層画像を取得する。また、本ステップではCPU1001は位置姿勢取得部120として機能し、医用画像収集装置170から、該超音波断層画像を撮像した際の超音波探触子の位置姿勢を取得する。
ステップS3020においてCPU1001は基準点位置取得部130として機能し、空間中における基準点の位置(乳頭位置)を取得する。この取得処理は、操作者が超音波探触子の所定の部位(例えば、探触子面の中央部)を被検体の乳頭位置に接触させた状態でキーボード1004を操作した際(例えば、基準点位置取得コマンドが割り当てられたキーを押下した際)に実行される。すなわち、上記の操作が実行された時点で位置姿勢取得部120が取得している超音波探触子の位置姿勢から上記所定の部位の位置を求め、これを基準点の位置として取得する。超音波探触子の位置姿勢から上記所定の部位の位置を求める場合、位置姿勢に規定のバイアスを加える方法や規定のマトリクス変換を行う方法がある。
ステップS3030においてCPU1001は画像生成部140として機能し、対応部位が存在する可能性の高い場所を示す情報を超音波断層像上に重畳した画像を生成して、表示部180に送出する。
ステップS3040においてCPU1001は、全体の処理を終了するか否かの判定を行う。例えば、キーボード1004の所定のキー(終了キー)が操作者によって押下されたことを検知した場合には、処理を終了すると判断する。
第1の実施形態では、医用画像収集装置170として超音波画像診断装置を用いる場合を例としたが、医用画像収集装置170は他の何れのモダリティであってもよい。医用画像収集装置170がCTやMRIの場合には、情報処理装置100は、3次元画像を事前に取得しておく。そして、ステップS3010の処理において、周知の医用画像ビューアにあるようなGUIを用いて注目断面を指定し、該3次元画像から断面画像を取得するとともに、その断面の位置姿勢を取得するようにすればよい。また、ステップS3020の処理において、周知の医用画像ビューアにあるようなGUIを用いて該3次元画像中における基準点の3次元座標を取得するようにすればよい。
第1の実施形態では、基準点注目部位間距離が保存される傾向にある対象に共通して利用可能な(対象を限定しない)実施形態について説明した。第2の実施形態は、伏臥位のMRI画像から乳頭注目部位間距離を取得し、仰臥位の超音波検査を支援する場合のように、対象、すなわち、臓器(乳房)、基準点(乳頭)、および前後の体位(伏臥位と仰臥位)が特定される場合の実施形態である。本実施形態は、このような特定の対象に関する基準点注目部位間距離の統計情報を取得し、その統計情報に基づいて支援情報を制御することを特徴とする。さらに本実施形態では、乳頭注目部位間距離の統計的な振る舞いが被検体や注目領域の属性によって異なることを考慮し、被検体や注目領域の属性に応じた統計情報に基づいて支援情報を制御することを特徴とする。ここで、被検体や注目領域の属性とは、その差異によって乳頭注目部位間距離の統計的な振る舞いが異なることが知られている属性、例えば、被験者の年齢、バストサイズ、乳房内において注目部位が属する領域等である。以下、統計情報を用いて表示を制御することを特徴とする本実施形態に係る情報システムについて、第1の実施形態との相違部分についてのみ説明する。即ち、以下で特に触れない限りは、第1の実施形態と同様である。
ステップS6003においてCPU1001は、操作者がキーボード1004の所定のキーを押下するなどにより入力した、対応距離の算出方法を取得する。本実施形態では、以下の算出方法のいずれかを操作者が選択することになる。
2. 注目部位が属する領域に基づく算出
3. 被験者の年齢とバストサイズに基づく算出
4. 注目部位の乳頭からの距離(乳頭注目部位間距離)に基づく算出
5. 注目部位の体表からの距離(体表注目部位間距離)に基づく算出
6. 被検体の乳腺密度に基づく算出
例えばこの6つの選択肢を選択可能に表示するGUIを表示部180に表示する。そして、操作者がキーボード1004やマウス1005を用いてこの6つの選択肢のうちの1つを選択する指示を入力すると、CPU1001がこの選択された選択肢を、以降で採用する算出方法として検知するようにしてもよい。
ステップS6005においてCPU1001は対応距離算出部510として機能する。これにより、CPU1001は、データサーバ560から、基準距離、被検体の3次元画像データ、3次元画像データ内での注目部位の位置、注目部位が乳房内の何れの領域に属するのか、及び、被験者の年齢やバストサイズの情報等を取得する。
ステップS6025においてCPU1001は対応距離算出部510として機能し、ステップS6005で取得したデータに基づいて、前述の対応距離を算出する。この処理は、統計情報としての倍率αと標準偏差σを得て、その値に基づき基準距離rから対応距離の代表値r’と、その範囲r’−2σ,r’−σ,r’+σ,r’+2σを求めることで実行される。
ステップS6030でCPU1001は画像生成部540として機能し、超音波断層画像、超音波探触子の位置姿勢、基準点位置、対応距離、に基づいて、対応部位が存在する可能性の高い場所を示す情報を超音波断層像上に重畳した画像を生成する。そしてCPU1001は生成した画像を表示部180に送出する。
第3の実施形態は、注目部位の空間的な広がり(サイズ)を考慮した提示を行う実施形態である。以下、本実施形態に係る情報システムについて、第1の実施形態との相違部分についてのみ説明する。即ち、以下で特に触れない限りは、第1の実施形態と同様である。
ステップS14005においてCPU1001は表示範囲算出部1310として機能し、データサーバ1360から、注目部位の空間的な広がりに関する情報を取得する。例えば、注目部位の最大径Rや、基準点から注目部位までの最小距離Dmin及び最大距離Dmaxを取得する。
ステップS14007においてCPU1001は表示範囲算出部1310として機能し、ステップS14005 で取得した注目部位の空間的な広がりに関する情報に基づいて表示範囲を算出する。具体的には、基準点位置からの距離の下限値と上限値を表示範囲として定める。例えば、注目部位の最大径Rを取得している場合には、基準距離rに基づいて、下限値r−R/2から上限値r+R/2までを表示範囲とする。また、乳頭注目部位間の最小距離Dmin及び最大距離Dmaxを取得している場合には、下限値Dminから上限値Dmaxまでを表示範囲とする。
ステップS14030においてCPU1001は画像生成部1340として機能し、対応部位の空間的な広がりを考慮した上で、対応部位が存在する可能性の高い場所を示す情報を超音波断層像上に重畳した画像を生成する。具体的には、ステップS14007で取得した表示範囲、すなわち、距離の上限値と下限値の夫々に対応する円弧を超音波断層画像上に重畳した合成画像を生成する。あるいは、該円弧で囲まれる領域を半透明に色付けして超音波断層画像上に重畳した合成画像を生成する。なお、基準点から所定の距離にある超音波断層画像上の円弧を求める処理は、第1の実施形態のステップS3030における基準距離に対する処理と同様であるので、説明を省略する。
上記の説明において、画面内に一度に表示するものとして説明した情報は、一度に表示することに限るものではなく、そのうちのいくつかを表示するようにしても構わないし、ユーザ指示に応じて切り替えて表示してもよい。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (18)
- 被検体の断層像を取得する手段と、
前記被検体における基準点から規定距離だけ離間した部分に対応する前記断層像中の箇所を特定し、前記断層像に該特定した箇所を示す情報を合成した合成画像を生成して出力する生成手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 前記生成手段は、前記断層像に対応する前記被検体の撮像断面で、前記基準点の位置を中心とし且つ前記規定距離を半径とする球を切り取った円を求め、該求めた円のうち前記断層像に含まれる円弧を前記箇所として求める
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記生成手段は、前記断層像に前記円弧を重畳した合成画像を生成して出力することを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、前記断層像に前記規定距離を示す文字を重畳した合成画像を生成して出力することを特徴とする請求項2又は3に記載の情報処理装置。
- 前記規定距離は、基準となる距離と、該基準となる距離とは異なる複数の距離と、からなり、
前記生成手段は、前記規定距離に含まれているそれぞれの距離に対して、前記基準点から該距離だけ離間した部分に対応する前記断層像中の箇所を特定し、前記断層像に該それぞれの距離について特定した箇所を示す情報を合成した合成画像を生成して出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記規定距離は、等間隔の複数の距離からなり、
前記生成手段は、前記規定距離に含まれているそれぞれの距離に対して、前記基準点から該距離だけ離間した部分に対応する前記断層像中の箇所を特定し、前記断層像に該それぞれの距離について特定した箇所を示す情報を合成した合成画像を生成して出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 更に、前記規定距離の基準となる距離を基準距離とし、体位の変化に応じて該基準距離が変化する場合の該基準距離の推定値を前記規定距離として求める手段を備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記生成手段は、ユーザから指定されたモードに応じて、前記合成画像を生成せずに前記断層像を出力する、若しくは前記合成画像を生成して出力する、ことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 前記被検体は乳房、前記基準点は該乳房における乳頭、前記規定の距離は該乳頭から病変部までの3次元距離、であることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の情報処理装置。
- 被検体の断層像を取得する手段と、
前記被検体における基準点から前記被検体における病変部までの距離としての規定距離を取得する手段と、
前記基準点の位置から前記規定距離だけ離間している部分に対応する前記断層像中の箇所を特定する手段と、
前記箇所を示す情報を前記断層像に合成して出力する手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。 - 情報処理装置が行う情報処理方法であって、
前記情報処理装置の取得手段が、被検体の断層像を取得する工程と、
前記情報処理装置の生成手段が、前記被検体における基準点から規定距離だけ離間した部分に対応する前記断層像中の箇所を特定し、前記断層像に該特定した箇所を示す情報を合成した合成画像を生成して出力する生成工程と
を備えることを特徴とする情報処理方法。 - 情報処理装置が行う情報処理方法であって、
前記情報処理装置の断層像を取得する手段が、被検体の断層像を取得する工程と、
前記情報処理装置の規定距離を取得する手段が、前記被検体における基準点から前記被検体における病変部までの距離としての規定距離を取得する工程と、
前記情報処理装置の特定手段が、前記基準点の位置から前記規定距離だけ離間している部分に対応する前記断層像中の箇所を特定する工程と、
前記情報処理装置の生成手段が、前記箇所を示す情報を前記断層像に合成して出力する工程と
を備えることを特徴とする情報処理方法。 - コンピュータを、請求項1乃至10の何れか1項に記載の情報処理装置の各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
- 被検体の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
前記被検体の基準点の3次元位置を取得する基準点位置取得手段と、
前記断層画像の位置姿勢を取得する位置姿勢取得手段と、
前記基準点の3次元位置と前記断層画像の位置姿勢とに基づいて、前記基準点から前記断層画像上の各点までの3次元距離に関する情報を前記断層画像上に重畳表示する表示手段と、
を有することを特徴とする情報処理装置 - 前記基準点から注目部位までの3次元距離である基準距離を取得する基準距離取得手段をさらに有し、
前記表示手段が表示する情報は、前記基準点から前記断層画像上の各点までの3次元距離と前記基準距離との関係を示す情報であることを特徴とする請求項14に記載の情報処理装置。 - 前記表示手段が表示する情報は、前記基準点からの3次元距離が前記基準距離と一致するような前記断層画像上の点を示す情報であることを特徴とする請求項15に記載の情報処理装置。
- 前記基準点から注目部位までの3次元距離である基準距離を取得する基準距離取得手段と、
前記基準距離に基づいて対応距離を算出する対応距離算出手段をさらに有し、
前記表示手段が表示する情報は、前記基準点から前記断層画像上の各点までの3次元距離と前記対応距離との関係を示す情報であることを特徴とする請求項14に記載の情報処理装置。 - 前記対応距離算出手段は、前記被検体の乳腺密度に基づいて前記対応距離を算出することを特徴とする請求項17に記載の情報処理装置。
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