JP2018183447A - 情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像部位が臓器の左右の何れであるかを簡便に判別する仕組みを提供する。【解決手段】 情報処理装置は、被検体の部位に対して撮像デバイスを走査することにより撮像される一以上の画像を取得し、該取得された画像を解析して、所定の構造物を抽出し、該取得された画像における該抽出された構造物の位置または形状に関する情報に基づいて、該部位が該被検体の左右の何れかであるかを判別する判別する。【選択図】 図１

Description

情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。

医療の現場において、医師は、超音波診断装置、光音響撮像装置（以下、ＰＡＴ（ＰｈｏｔｏＡｃｏｕｓｔｉｃ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と呼ぶ）、磁気共鳴映像装置（以下、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置と呼ぶ）、コンピュータ断層撮像装置（以下、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と呼ぶ）、光干渉断層計（以下、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置と呼ぶ）等の様々なモダリティ（撮像装置）によって撮像された医用画像を用いて診断を行うことがある。このような場合に、医用画像に関する情報に基づいて、医用画像が被検体の何れの臓器（部位）を撮像したものであるか、あるいは、左右にある臓器の何れを撮像したものであるかを判別することは有用であり、従来様々な手法が提案されている。

例えば特許文献１では、カプセル型内視鏡によって撮像された体内画像の特徴量に基づいて、その体内画像の撮像時にカプセル型内視鏡が位置していた臓器を判別する手法が記載されている。ここで、体内画像の特徴量としては、圧縮符号化された体内画像のファイルサイズや、ＤＣＴ（離散コサイン変換）符号化された体内画像を復号化する場合に算出されるＤＣＴ係数が用いられている。また、特許文献２では、時系列の超音波画像群から動き情報を算出して、当該動き情報における心拍に由来する運動成分と呼吸に由来する運動成分との強度比から、超音波プローブによる操作が行われている臓器の左右を判別する手法が記載されている。

特開２００９−１３１３１９号公報 特許第５２８４１２３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の手法は、左右一対の臓器（部位）の場合には画像の特徴量に差異が生じないため、臓器の左右を判別することはできないという課題がある。一方、特許文献２に記載の手法は、時系列画像を取得するために超音波プローブを所定の位置に所定の時間だけ固定することが必要であり、臓器の左右を判別する手続きが煩雑であるという課題がある。

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、撮像部位が、左右にある臓器の何れであるかを簡便に判別する仕組みを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための一手段として、本発明の情報処理装置は以下の構成を有する。すなわち、被検体の部位に対して撮像デバイスを走査することにより撮像される一以上の画像を取得する取得手段と、前記取得された画像を解析して、所定の構造物を抽出する解析手段と、前記取得された画像における前記抽出された構造物の位置または形状に関する情報に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別する判別手段と、を有する。

本発明によれば、撮像部位が、左右にある臓器の何れであるかを簡便に判別する仕組みを提供することができる。

第１実施形態における情報処理装置の機能構成を示す図。 第１実施形態における被検体の臓器と撮像デバイスを示す図。 第１実施形態における撮像画像を示す図。 第１実施形態における情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図。 第１実施形態における情報処理装置の処理手順を示すフローチャート。 第１実施形態における骨格構造を示す図。 第１実施形態における判別処理の手順を示すフローチャート。 第２実施形態における被検体の臓器と撮像デバイスを示す図。 第２実施形態における情報処理装置の処理手順を示すフローチャート。 第３実施形態における情報処理装置の機能構成を示す図。 第３実施形態における情報処理装置の処理手順を示すフローチャート。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳説する。ただし、本発明の範囲は図示例に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
第１実施形態における情報処理装置は、被検体の臓器（部位）に対して撮像デバイスを走査して得られる（撮像される）一連の画像から所定の構造物を抽出し、抽出した構造物の画像中における位置または形状に関する情報（位置または形状の変化）に基づいて、臓器の左右を判別する。本実施形態では、被検体の臓器が乳房であり、その一連の画像を撮像する撮像デバイスが超音波診断装置の１次元アレイプローブ（以下、１Ｄプローブと呼ぶ）であり、データサーバに保存された一連の画像から所定の構造物として肋骨を抽出する場合を例に説明する。なお、以下の説明において、検査者による１Ｄプローブ等を用いた操作（走査）に関する方向は、検査者側から見た被検者の身体に対する方向であるものとする。

図１は、第１実施形態における情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。第１実施形態における情報処理装置は、図１に示す情報処理装置１００である。第１実施形態における情報処理システム１は、情報処理装置１００と、撮像装置１４０と、データサーバ１５０とを有する。

撮像装置１４０は例えば超音波診断装置であり、操作者による１Ｄプローブの手動走査に応じて乳房の一連の断層画像を撮像する。一連の断層画像には、左右の乳房の少なくとも一部が含まれ得る。ここで、１Ｄプローブの手動走査は、操作者により、所定の手順に従って行われるものとする。本実施形態では、一例として、操作者は１Ｄプローブ２４０を、乳房の右上（すなわち、検査者側から見て被検者の乳房の右上）を起点として水平断で上下方向に縦断走査した後に、乳房の右上を起点として矢状断で左右方向に横断走査するものとする。ただし、本発明の実施はこれに限らず、所定の手順の走査であればよく、例えば、操作者は１Ｄプローブ２４０を、横断走査した後に縦断走査してもよい。

図２は、操作者が、被検者の左側の乳房２００（検査者側からみて被検者の右側の乳房）の皮膚２０１（すなわち表面）に沿って１Ｄプローブ２４０を走査する様子を示す、水平断の図である。図２において、１Ｄプローブ２４０は右上（腋下付近）の起点の位置にあり、１Ｄプローブ２４０から超音波ビームが送信される方向（超音波座標系２４５のＹ軸の正方向）に、肋骨２１０が存在している。また、胸骨２３０も存在している。

データサーバ１５０は、撮像装置１４０によって撮像された乳房の一連の断層画像を保持する。

情報処理装置１００は、取得部１０２と、選定部１０４と、解析部１０６と、判別部１０８とを有する。取得部１０２は、乳房の一連の断層画像をデータサーバ１５０から取得する。選定部１０４は、乳房の一連の断層画像から、所定の構造物（本実施形態では肋骨）の抽出に用いる断層画像群を選定する。解析部１０６は、選定した断層画像群を解析して、それぞれの断層画像中における所定の構造物の位置を抽出する。判別部１０８は、それぞれの断層画像中における所定の構造物の位置に基づいて、被検者における乳房の左右を判別する。

図４は、情報処理装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。情報処理装置１００は、一例として、ＣＰＵ４０１と、ＲＯＭ４０２と、ＲＡＭ４０３と、ＨＤＤ４０４と、ＵＳＢ４０５と、通信部４０６と、ＧＰＵボード４０７と、ＨＤＭＩ４０８とを有する。これらは内部バスにより通信可能に接続されている。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４０１は、情報処理装置１００およびＣＰＵ４０１に接続する各部を統合的に制御する制御回路である。ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されているプログラムを実行することにより制御を実施する。またＣＰＵ４０１は、ディスプレイ４１０を制御するためのソフトウェアであるディスプレイドライバを実行し、ディスプレイ４１０に対する表示制御を行う。さらにＣＰＵ４０１は、操作部４０９に対する入出力制御を行う。

ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４０２は、ＣＰＵ４０１による制御の手順を記憶させたプログラムやデータを格納する。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）４０３は、情報処理装置１００およびこれに接続する各部における処理を実行するためのプログラムや、画像処理で用いる各種パラメータを記憶するためのメモリである。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１が実行する制御プログラムを格納し、ＣＰＵ４０１が各種制御を実行する際の様々なデータを一時的に格納する。

ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）４０４は、一連の画像など各種データを保存する補助記憶装置である。 ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）４０５は操作部４０９と接続している。

通信部４０６は、情報処理システム１を構成する各部との通信を行うための回路である。通信部４０６は、所望の通信形態にあわせて、複数の構成要素により実現されていてもよい。

ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）ボード４０７は、ＧＰＵ、およびビデオメモリを含む汎用グラフィックスボードである。情報処理装置１００は、ＧＰＵボード４０７を有することにより、専用ハードウェアを必要とせずに高速に画像処理の演算や画像表示を行うことが可能となる。なお、本実施形態においては、変形画像および誤差画像をデータサーバ１５０から取得する構成となっているので、情報処理装置１００はＧＰＵボード４０７を有していなくてもよい。

ＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）４０８は、ディスプレイ４１０と接続している。

図５は、情報処理装置１００が実施する処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理により、情報処理装置１００は、一連の断層画像から肋骨を抽出し、その画像中における肋骨の位置に基づいて、乳房の左右を判別する（すなわち、撮像部位（断層画像において抽出された構造物）が乳房の左右の何れかであるかを判別する）。以下、各ステップの処理について詳述する。

ステップＳ５１０において、取得部１０２は、乳房の一連の断層画像をデータサーバ１５０から取得する。そして、取得部１０２は、取得した画像を選定部１０４に送信する。

ステップＳ５２０において、選定部１０４は、ステップＳ５１０で取得した乳房の一連の断層画像の中から、肋骨の抽出に用いる断層画像群を選定する。以下、選定したＮ枚の断層画像をＩｎ（１≦ｎ≦Ｎ）と表記する。本実施形態では、選定部１０４は、乳房の右上から下方向に縦断走査した水平断の断層画像群を選定する。例えば、選定部１０４は、１Ｄプローブ２４０の手動走査の開始から所定時間（例えば３秒間）の一連の断層画像３００を選定する。ここで、手動走査の開始のタイミングは、例えば、１Ｄプローブ２４０が乳房２００の皮膚２０１に接触して乳房内部の断層画像３００が取得され始めたタイミングとすればよい。該タイミングは、例えば、１Ｄプローブ２４０が乳房２００に接触していない状態の断層画像と現在の断層画像との差分が一定以上か否かで判定することができる。そして、選定部１０４は、選定した断層画像群を解析部１０６に送信する。

ステップＳ５３０において、解析部１０６は、ステップＳ３２０で選定した断層画像群を解析して、それぞれの断層画像における肋骨の位置を抽出する。ここで、図３に示すように、超音波の断層画像３００において、肋骨の表面３１０は高輝度に描出されて、その深部３１１は低輝度となる。したがって、特許文献２に記載の手法等の公知の手法によって、肋骨の位置を抽出することができる。そこで、本実施形態では、解析部１０６は、特許文献２に記載の手法と同様に、断層画像３００のそれぞれに対して平滑化処理を施してからＳｏｂｅｌフィルタで肋骨領域と肋間領域との境界線を抽出することによって、それぞれの断層画像中における肋骨の左端の位置３１２（すなわち、Ｘ軸上で最も小さい値の位置）と右端の位置３１３（すなわち、Ｘ軸上で最も大きい値の位置）を抽出するものとする。以下、断層画像Ｉｎから抽出した肋骨の左端の位置を（ｐｏｓＬｎ＿ｘ，ｐｏｓＬｎ＿ｙ）、右端の位置を（ｐｏｓＲｎ＿ｘ，ｐｏｓＲｎ＿ｙ）と表記する。そして、解析部１０６は、それぞれの断層画像中における肋骨の位置、すなわち肋骨の左端の位置３１２と右端の位置３１３を、判別部１０８に送信する。

ステップＳ５４０において、判別部１０８は、ステップＳ５３０で抽出したそれぞれの断層画像中における肋骨の位置に基づいて、撮像部位（断層画像において抽出された構造物）が乳房の左右の何れかであるかを判別する。図６に、肋骨の骨格構造を示す。図６に示すように、胸骨６３０の近傍では、例えば装置座標系６０５のＸ軸と第２肋軟骨６１２の長手方向とのなす角度θ２よりも、Ｘ軸と第５肋軟骨６１５の長手方向とのなす角度θ５の方が大きくなる。同様に、第ｍ肋軟骨（本実施形態では２≦ｍ≦５）では、ｍが大きいほど、Ｘ軸と第ｍ肋骨の長手方向とのなす角θｍは大きくなる。一方、体側（身体の側面）の近傍では、例えばＸ軸と第２肋骨６２２の長手方向とのなす角度θ２’と、Ｘ軸と第５肋骨６２５の長手方向とのなす角度θ５’の差異は小さい。同様に、第ｍ肋骨（本実施形態では２≦ｍ≦５）では、Ｘ軸と第ｍ肋骨の長手方向とのなす角θｍ’はほぼ一定である。本実施形態では、判別部１０８は、この違いを利用して、乳房の左右の判別を行う。

図７は、ステップＳ５４０で判別部１０８が行う処理をより詳細に示したフローチャート図である。

ステップＳ５４１０において、判別部１０８は、それぞれの断層画像Ｉｎ中における肋骨の幅Ｗｎを、式（１）に従って算出する。

あるいは、判別部１０８は、式（２）に従って、Ｘ座標値のみに基づいて、それぞれの断層画像Ｉｎ中における肋骨の幅Ｗｎを算出してもよい。

ステップＳ５４２０において、判別部１０８は、ｎの変化に対する肋骨の幅Ｗｎの変化を分析する。具体的には、判別部１０８は、ｎとＷｎ（１≦ｎ≦Ｎ）の関係を線形回帰により分析し、Ｙ＝ＡＸ＋ＢというモデルのＡの値を算出する。前述したように、検査者は乳房の右上を基点として水平断で上下方向に縦断走査した後に、乳房の右上を起点として矢状断で左右方向に横断走査する。ここで、図６を参照すると、右側の乳房（検査者側からみて被検者の左側の乳房）の場合には、断層画像群Ｉｎ中に第２肋軟骨６１２、第３肋軟骨６１３、第４肋軟骨６１４、第５肋軟骨６１５が順番に描出されるので、ｎが大きくなるにつれて断層画像群Ｉｎ中の肋骨の幅Ｗｎは小さくなる。したがって、Ａは負の値となる。一方で、左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）の場合には、断層画像群Ｉｎ中に第２肋骨６２２、第３肋骨６２３、第４肋骨６２４、第５肋骨６２５が順番に描出されるので、肋骨の幅Ｗｎはほぼ一定となる。したがって、Ａの値はほぼ０となる。

ステップＳ５４３０において、判別部１０８は、ステップＳ５４２０で算出したＡの値に基づいて、乳房の左右の判別を行う。例えば、判別部１０８は、Ａの値が所定の負の閾値よりも小さい場合には、撮像部位は右側の乳房であると判別し、Ａの値が当該所定の負の閾値よりも大きい場合には、撮像部位は左側の乳房であると判別する。

ステップＳ５４４０において、判別部１０８は、乳房の左右の判別の結果をデータサーバ１５０に送信する。

以上説明したように、第１実施形態における情報処理装置１００は、被検体の臓器に対して撮像デバイスを走査して得られる一連の画像から所定の構造物を抽出し、その画像中における位置に基づいて臓器の左右を判別する。これにより、撮像部位が左右にある臓器の何れであるかを、操作者の指定に基づかずに、簡便に判別することができる。

なお、本実施形態における情報処理装置１００は、１Ｄプローブで撮像した断層画像中における肋骨の位置を抽出したが、これに限らず、断層画像群から既知の手法で３次元画像を再構成した上で肋骨の位置を抽出してもよい。または、情報処理装置１００は、２次元アレイプローブ（２Ｄプローブ）などで直接３次元画像を取得して肋骨の位置を抽出してもよい。

（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態における情報処理装置１００の選定部１０４は、縦断走査の断層画像群を、手動走査の開始のタイミングに基づいて選択していたが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、１Ｄプローブ２４０に替えて、方位角センサを取り付けた１Ｄプローブを用いる場合、選定部１０４は、当該センサの計測値に基づいて縦断走査と横断走査を判別して、画像を選定してもよい。

また、縦断走査の開始のタイミングを、操作者が不図示のボタンを押下することなどにより指示してもよく、さらに縦断走査の終了のタイミングを、操作者が不図示のボタンを押下することなどにより指示してもよい。選定部１０４は、このような指示に基づいて、画像を選定することができる。

また、選定部１０４は、肋骨の抽出結果に基づいて、縦断走査と横断走査を判別することも可能である。ここで、図６に示すように、肋骨の長手方向とＹ軸方向とのなす角度は、肋骨の長手方向とＸ軸方向とのなす角度よりも概ね大きい。したがって、横断走査で抽出される肋骨の幅の平均値よりも、縦断走査で抽出される肋骨の幅の平均値の方が大きくなる。選定部１０４は、このことを利用して、縦断走査の断層画像群を選択してもよい。

本変形例によれば、縦断走査した後に横断走査する場合に限らず、撮像部位が左右にある臓器の何れであるかを、より確実に判別することができる。

（第１実施形態の変形例２）
第１実施形態における情報処理装置１００は、縦断走査によって得られた断層画像群に基づいて臓器の左右を判別していたが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、情報処理装置１００は、横断走査や放射状走査など、縦断走査とは異なる所定の走査によって得られた断層画像群に基づいて臓器の左右を判別することもできる。横断走査の場合には、断層画像中における肋骨の幅の変化ではなく、断層画像中における肋骨の位置の変化に基づいて左右を判別する。Ｘ軸における肋骨の位置Ｐｎは、例えば式（３）に従って算出するものとする。
ここで、例えば第５肋骨６２５の近傍でプローブを何れか片方の乳房の右側から左側に向けて横断走査すると、左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）の場合には、ｎが大きくなるにつれて断層画像中における肋骨のＸ軸上の位置Ｐｎも大きくなる。一方、右側の乳房（検査者側からみて被検者の左側の乳房）の場合には、検査者側からみて乳房の右側から左側に向けて横断走査すると、ｎが大きくなるにつれて断層画像中における肋骨の位置Ｐｎは小さくなる。判別部１０８は、この関係性を利用して、第１実施形態と同様に、乳房の左右を判別することができる。

本変形例によれば、撮像デバイスの走査方向に依存せずに、撮像部位が臓器の左右の何れであるかを判別することができる。

（第１実施形態の変形例３）
第１実施形態では、超音波診断装置で撮像された断層画像群を取得し、所定の構造物として肋骨を抽出する場合を例に説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、情報処理装置１００は、ＰＡＴ装置で撮像されたショット画像群を取得し、所定の構造物として、例えば外側胸動脈等の解剖学的な位置が既知の血管を抽出してもよい。ここで、外側胸動脈は体側の近傍に存在するので、ＰＡＴのショット画像群を超音波の断層画像群と同様に乳房の右上を起点とした手動走査で取得する場合には、縦断走査のショット画像中に外側胸動脈が検出された時に左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）であると判別することができる。外側胸動脈の抽出のために、例えば、情報処理装置１００は、予め当該動脈の画像パターンを学習し、ショット画像の中から当該パターンを探し出すことによって検出してもよい。

また、情報処理装置１００は、ＯＣＴ装置で撮像された眼球の断層画像群を取得し、所定の構造物として例えば神経線維層を公知の手法で抽出してもよい。この場合、情報処理装置１００は、断層画像内の右側の神経線維層の方が厚い場合には、撮像部位は右の眼球であると判別することができる。

（第１実施形態の変形例４）
第１実施形態では、超音波診断装置の１Ｄプローブで手動走査する場合を例に説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、１Ｄプローブを機械走査するタイプの超音波診断装置や、撮像デバイスを機械走査するタイプのＰＡＴ装置を使用してもよい。

（第１実施形態の変形例５）
第１実施形態では、データサーバに保存された一連の画像から所定の構造物を抽出する場合を例に説明したが、本発明の実施はこれに限らず、データサーバを介さずに、撮像装置から一連の画像を順次取得してもよい。この場合、図１におけるデータサーバ１５０は、乳房の左右の判別の結果の保存のみに使用することとなり得る。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、一種類の所定の構造物を抽出する場合を例として説明した。第２実施形態における情報処理装置は、被検体の臓器に対して撮像デバイスを機械的に走査して得られる一連の画像から複数種類の所定の構造物を抽出し、抽出した複数種類の構造物の位置関係（複数種類の構造物の出現の順番）に基づいて臓器の左右を判別する。本実施形態では、操作者が超音波診断装置の１Ｄプローブを機械走査して乳房の一連の画像を撮像し、情報処理装置が、データサーバに保存された一連の画像から所定の構造物として胸骨と、所定の条件を満たす皮膚を抽出するものとする。この所定の条件は、本実施形態では、乳房の保持部材（後述）と皮膚との間に空隙が含まれるという条件を表すものとする。また、本実施形態では、機械走査される１Ｄプローブの位置と走査方向は、計測されていて既知であるものとする。以下、第２実施形態に係る情報処理装置について、第１実施形態とは異なる部分について説明する。第１実施形態と同様の部分については、上述した説明を援用することにより、ここでは詳しい説明を省略する。

図８は、操作者が右側の乳房８００の保持部材８５０（被検者を保持するための部材）に沿って、１Ｄプローブ８４０をプローブ座標系８４５のＺ軸の負方向に機械走査する様子を示す、水平断の図である。本実施形態では、腫瘍領域８０２が明瞭に描出されるように、腫瘍領域８０２が存在する乳房の内側（胸骨８３０の近傍）が保持部材８５０に密着するように保持される場合について説明する。この場合、乳房の内側では保持部材８５０と皮膚８０１との間に空隙が存在せず、乳房の外側では保持部材８５０と皮膚８０１との間に空隙が存在することになる。ここで、保持部材８５０の形状および装置座標系８０５における位置姿勢は既知であり、したがって各断層画像中における保持部材８５０の位置は既知であるものとする。

第２実施形態における情報処理装置１００の機能構成は、第１実施形態において説明した図１と同様である。ただし、解析部１０６と判別部１０８の機能が、第１実施形態とは異なる。

解析部１０６は、選定した断層画像群を解析して、それぞれの断層画像中における皮膚および胸骨を抽出する。また、解析部１０６は、皮膚の抽出結果に基づいて、乳房の保持部材と皮膚との間の空隙を検出する。

判別部１０８は、乳房の保持部材と皮膚との間に空隙が含まれる断層画像と胸骨が含まれる断層画像との位置関係に基づいて、乳房の左右を判別する。

図９は、情報処理装置１００が実施する処理の一例を示すフローチャートである。図９に示す処理により、情報処理装置１００は、一連の断層画像から胸骨と皮膚を抽出し、それらの画像中における位置に基づいて乳房の左右を判別する。ここで、ステップＳ９１０の処理は、第１実施形態において説明した図５のステップＳ５１０の処理と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ９２０において、選定部１０４は、ステップＳ９１０で取得した乳房の一連の断層画像の中から、左右の判別に用いる断層画像群を選定する。本実施形態では、選定部１０４は、機械走査される１Ｄプローブ８４０の位置と走査方向の情報に基づいて、乳房の右上から左方向に横断走査した矢状断の断層画像群を選定する。そして、選定部１０４は、選定した断層画像群を解析部１０６に送信する。

ステップＳ９３０において、解析部１０６は、ステップＳ９２０で選定した断層画像群を解析して、それぞれの断層画像中における胸骨の位置を抽出する。ここで、超音波の矢状断の断層画像中に胸骨が存在する場合には、その表面が断層画像の左端から右端の全領域に渡ってほぼ水平に高輝度に描出される。そこで、本実施形態では、解析部１０６は、全ての断層画像Ｉｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に対して、Ｈｏｕｇｈ変換により胸骨の抽出を試行する。そして、解析部１０６は、胸骨の抽出に成功した断層画像の番号ｎのリスト（胸骨存在番号リスト）等の抽出した胸骨の位置に関する情報を、判別部１０８に送信する。

また、解析部１０６は、ステップＳ９２０で選定した断層画像群を解析して、それぞれの断層画像中における皮膚の位置を抽出する。本実施形態では、それぞれ断層画像Ｉｎ（１≦ｎ≦Ｎ）に対して二値化処理を施すことによって、皮膚の位置を抽出する。それぞれの断層画像中における、保持部材８５０の位置（Ｙ座標値）と、抽出された皮膚の位置（Ｙ座標値）とが異なる場合に、保持部材と皮膚との間に空隙が存在することになる。そこで解析部１０６は、保持部材と皮膚との間に空隙が存在する断層画像の番号ｎを求め、そのリスト（空隙存在番号リスト）等の抽出した皮膚の位置に関する情報を、判別部１０８に送信する。

ステップＳ９４０において、判別部１０８は、ステップＳ９３０で抽出した全断層画像中における胸骨と皮膚の位置に関する情報に基づいて、撮像部位が乳房の左右の何れかであるかを判別する。例えば。判別部１０８は、胸骨存在番号リストに記された番号よりも空隙存在番号リストに記された番号の方が大きい場合には、撮像部位は右側の乳房 （検査者側からみて被検者の左側の乳房）であると判別する。一方、胸骨存在番号リストに記された番号よりも空隙存在番号リストに記された番号の方が小さい場合には、撮像部位は左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）であると判別する。そして、判別部１０８は、乳房の左右の判別の結果をデータサーバ１５０に送信する。

以上説明したように、第２実施形態における情報処理装置１００は、被検体の臓器に対して撮像デバイスを走査して得られる一連の画像から複数種類の所定の構造物を抽出し、それらの画像中における位置関係に基づいて臓器の左右を判別する。これにより、撮像部位が左右にある臓器の何れであるかを、操作者の指定に基づかずに、簡便に判別することができる。

（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態における情報処理装置１００は、超音波診断装置で撮像された乳房の断層画像群を取得し、所定の構造物として胸骨と皮膚を抽出する場合を例に説明したが、本発明の実施はこれに限らない。例えば、情報処理装置１００は、超音波診断装置で撮像された乳房の断層画像群から胸骨と小胸筋を抽出してもよい。小胸筋の抽出のために、例えば、情報処理装置１００は、予め小胸筋のテクスチャのパターンを学習し、断層画像の中から当該パターンを探し出すことによって抽出してもよい。小胸筋は乳房の上外側部のみに存在するので、情報処理装置１００は、本実施形態における空隙存在リストの代わりに小胸筋存在リストを利用することにより、撮像部位が乳房の左右の何れかであるかを判別することができる。

また、情報処理装置１００は、ＯＣＴ装置で撮像された眼球の断層画像群を取得し、所定の構造物として公知の手法で視神経乳頭と中心窩等を抽出し、それらの位置関係に基づいて眼球の左右を判別してもよい。この場合、情報処理装置１００は、中心窩よりも右側に視神経乳頭が位置している場合には、撮像部位は右の眼球であると判別することができる。

また、情報処理装置１００は、ＰＡＴ装置で撮像された手や足のショット画像群を取得し、所定の構造物として親指と小指等をパターンマッチング等によって抽出し、それらの位置関係に基づいて、撮像部位が手や足の左右の何れかであるかを判別してもよい。この場合、情報処理装置１００は、親指よりも右側に小指が位置している場合には、撮像部位が右の手や足であると判別することができる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態および第２実施形態では、外部のデータサーバに保存された一連の画像から所定の構造物を自動で抽出する場合を例に説明した。第３実施形態における情報処理装置は、所定のタイミングにおける被検体の臓器の画像から所定の構造物を抽出し、抽出した構造物の画像中における位置に基づいて臓器の左右を判別する。本実施形態では、被検体の臓器が乳房であり、その画像を撮像する撮像デバイスが超音波診断装置の１Ｄプローブであり、操作者が指定したタイミングの画像から所定の構造物として皮膚を抽出する場合を例に説明する。

以下、第３実施形態における情報処理装置について、第１実施形態とは異なる部分について説明する。第１実施形態と同様の部分については、上述した説明を援用することにより、ここでは詳しい説明を省略する。

図１０は、第３実施形態における情報処理装置の機能構成の一例を示す図である。第３実施形態における情報処理装置は、図１０に示す情報処理装置１０００である。第３実施形態における情報処理システム１０は、情報処理装置１０００と、撮像装置１４０と、ディスプレイ４１０とを有する。本実施形態では、情報処理装置１０００とおよびディスプレイ４１０は、撮像装置１４０である超音波診断装置に内蔵されているものとする。

情報処理装置１０００は、取得部１００２と、解析部１００６と、判別部１００８と、指示受付部１０１０と、表示制御部１０１２とを有する。指示受付部１０１０は、画像取得のタイミングに関する操作者からの指示を受け付け、指示を受け付けたことを取得部１００２に通知する。取得部１００２は、操作者からの指示を受け付けたタイミングにおける乳房の断層画像を取得する。解析部１００６は、取得した断層画像を解析して、当該断層画像中における所定の構造物（本実施形態では皮膚）の位置を抽出する。判別部１００８は、取得した断層画像中における所定の構造物の位置に基づいて、乳房の左右を判別する。表示制御部１０１２は、乳房の左右判別の状態や判別の結果等をディスプレイ４１０に表示する制御を行う。

図１１は、情報処理装置１０００が実施する処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理により、情報処理装置１０００は、操作者からの指示を受け付けたタイミングにおける断層画像から皮膚を抽出し、その断層画像中における位置に基づいて乳房の左右を判別する。

ステップＳ１１１０において、指示受付部１０１０は、操作部４０９の操作入力による操作者からの指示を受け付ける。本実施形態では、操作者が被検者にとって左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）を走査する際には１Ｄプローブの左半分が皮膚に接触するように押し当て、逆に被検者にとって右側の乳房（検査者側からみて被検者の左側の乳房）を走査する際には１Ｄプローブの右半分が皮膚に接触するように押し当てた上で、操作部４０９における所定のボタンを押下するものとする。そして、指示を受け付けたことを取得部１００２に通知する。

ステップＳ１１２０において、取得部１００２は、操作者からの指示を受け付けたタイミングにおける乳房の断層画像を、撮像装置１４０の不図示の撮像部から取得する。例えば、取得部１００２は、指示受付部１０１０からの通知を受けたタイミングで、乳房の断層画像を、撮像装置１４０の不図示の撮像部から取得する。そして、取得部１００２は、取得した断層画像を解析部１００６に送信する。

ステップＳ１１３０において、解析部１００６は、ステップＳ３２０で選定した断層画像を解析して、当該断層画像中における皮膚の位置を抽出する。ここで、１Ｄプローブが皮膚と接触している領域は、接触していない領域よりも、断層画像中において高輝度に描出される。このことを利用して、解析部１００６は、超音波座標系２４５における、断層画像中で１Ｄプローブが皮膚に接触している左端の位置のＸ座標値ｐｏｓＬ＿ｘと右端の位置のＸ座標値ｐｏｓＲ＿ｘを取得する。そして、解析部１００６は、断層画像中における皮膚の位置、すなわち１Ｄプローブが皮膚に接触している左端の位置と右端の位置を、判別部１００８に送信する。

ステップＳ１１４０において、判別部１００８は、ステップＳ１１３０で抽出した断層画像中における皮膚の位置に基づいて、撮像部位が乳房の左右の何れかであるかを判別する。例えば、左端の位置ｐｏｓＬ＿ｘが断層画像の左端の位置と略一致していて、右端の位置ｐｏｓＲ＿ｘが断層画像の右端の位置と略一致していない場合には、判別部１００８は、撮像部位は左側の乳房（検査者側からみて被検者の右側の乳房）と判別する。一方、右端の位置ｐｏｓＲ＿ｘが断層画像の右端の位置と略一致していて、左端の位置ｐｏｓＬ＿ｘが断層画像の左端の位置と略一致していない場合には、判別部１００８は、撮像部位は右側の乳房（検査者側からみて被検者の左側の乳房）と判別する。そして、それ以外の場合には、判別部１００８は、判別に失敗したものと判定してもよい。

ステップＳ１１５０において、情報処理装置１０００は、ステップＳ１１４０で乳房の左右の判別に成功したか否かを判定する。情報処理装置１０００は、左右の判別に成功したと判定した場合には（ステップＳ１１５０でＹｅｓ）、ステップＳ１１６０へと処理を進める。一方、左右の判別に失敗したと判定した場合には（ステップＳ１１５０でＮｏ）、ステップＳ１１７０へと処理を進める。

ステップＳ１１６０において、表示制御部１０１２は、ステップＳ１１４０で左側の乳房と判別された場合には左側の乳房のボディマークをディスプレイ４１０に表示し、右側の乳房と判別された場合には右側の乳房のボディマークをディスプレイ４１０に表示する。そして、ステップＳ１１８０へと処理を進める。

ステップＳ１１７０において、表示制御部１０１２は、左右を判別できていない状態を示す情報をディスプレイ４１０に表示する。例えば、表示制御部１０１２は、ディスプレイ４１０に「判別中」「Ｕｎｋｎｏｗｎ」等の表示を行う。そして、ステップＳ１１８０へと処理を進める。

ステップＳ１１８０において、情報処理装置１０００は、左右判別の処理を終了するか否かの判定を行う。例えば、情報処理装置１０００は、操作者による操作部４０９の操作入力によって終了の指示を取得する。情報処理装置１０００は、左右判別の処理を終了すると判定した場合には（ステップＳ１１８０でＹｅｓ）、情報処理装置１０００の処理を終了させる。一方、左右判別の処理を終了すると判定しなかった場合には（ステップＳ１１８０でＮｏ）、ステップＳ１１１０へと処理を戻す。

以上説明したように、第３実施形態における情報処理装置１０００は、所定のタイミングにおける被検体の臓器の画像から所定の構造物を抽出し、抽出した構造物の画像中における位置に基づいて臓器の左右を判別する。これにより、撮像部位が臓器の左右の何れであるかを、１枚の断層画像に基づいて簡便に判別することができる。

（第３実施形態の変形例１）
第３実施形態では、指示受付部１０１０が、操作部４０９の操作入力による操作者からの指示を受け付ける場合の例を説明した。これに限らず、指示受付部１０１０は、操作者が１Ｄプローブを所定の時間静止させていることを動画像解析等で検出することによって、操作者からの指示を受け付けてもよい。

（第３実施形態の変形例２）
第３実施形態では、所定のタイミングにおける静止画像を処理する場合の例を説明した。これに限らず、情報処理装置１０００は、所定のタイミングにおける動画像を処理してもよい。例えば、情報処理装置１０００は、動画像の取得開始の指示と取得終了の指示を受け付けて、その期間に取得された動画像（断層画像群）に対して第１実施形態で説明した画像処理を施して、臓器の左右を判別してもよい。

＜その他の実施形態＞
以上、超音波診断装置やＰＡＴ装置やＯＣＴ装置を用いた例で本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られるものではない。例えば、被検体の臓器を撮像して得られる一以上の画像を解析して当該臓器の左右を判別する、あらゆる装置に対して本発明を適用することができる。例えば、拡散光トモグラフィ（ＤＯＴ）装置などにより得られた一以上の画像に本発明の左右判別方法を適用してもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０２：取得部、１０４：選定部、１０６：解析部、１０８：判別部

Claims (13)

1. 被検体の部位に対して撮像デバイスを走査することにより撮像される一以上の画像を取得する取得手段と、
   前記取得された画像を解析して、所定の構造物を抽出する解析手段と、
   前記取得された画像における前記抽出された構造物の位置または形状に関する情報に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別する判別手段と、
   を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記判別手段は、前記取得された画像における前記抽出された構造物の位置または形状の変化に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記部位は乳房であり、前記所定の構造物は肋骨であり、
   前記判別手段は、前記取得された画像における前記肋骨の幅の変化に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記部位は乳房であり、前記所定の構造物は所定の血管であり、
   前記判別手段は、前記取得された画像における前記血管の位置の変化に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記解析手段は、前記部位における複数の所定の構造物を抽出し、
   前記判別手段は、取得された画像における前記抽出された夫々の構造物の位置関係に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする、請求項１に記載の情報処理装置。
6. 前記夫々の構造物の位置関係は、前記取得された画像における前記夫々の構造物の出現の順番であることを特徴とする請求項５に記載の情報処理装置。
7. 前記部位は乳房であり、前記複数の所定の構造物は、胸骨と所定の条件を満たす皮膚であり、
   前記判別手段は、前記取得された画像における前記胸骨と前記所定の条件を満たす皮膚との間の位置関係に基づいて、前記乳房が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする請求項５または６に記載の情報処理装置。
8. 前記部位は乳房であり、前記複数の所定の構造物は胸骨と小胸筋であり、
   前記判別手段は、前記取得された画像における前記胸骨と前記小胸筋との間の位置関係に基づいて、前記乳房が前記被検体の左右の何れかであるかを判別することを特徴とする請求項５または６に記載の情報処理装置。
9. 前記一以上の画像の取得の実行の指示を受け付ける指示受付手段を更に有し、
   前記取得手段は、前記指示に基づいて前記一以上の画像を取得することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
10. 前記撮像デバイスは、操作者または外部の装置により走査が制御されることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の情報処理装置。
11. 前記取得手段は、外部のサーバに保存された前記一以上の画像を取得することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の情報処理装置。
12. 被検体の部位に対して撮像デバイスを走査することにより撮像される一以上の画像を取得する取得工程と、
    前記取得された画像を解析して、所定の構造物を抽出する解析工程と、
    前記取得された画像における前記抽出された構造物の位置または形状に関する情報に基づいて、前記部位が前記被検体の左右の何れかであるかを判別する判別工程と、
    を有することを特徴とする情報処理方法。
13. コンピュータを、請求項１から１１のいずれか１項に記載の情報処理装置として機能させるためのプログラム。