JP2018505748A - Ｍｒｉ又はｃｔ用のスキャンジオメトリプランニング方法 - Google Patents

Abstract

本発明はスキャンジオメトリプランニングの方法に関する。方法は、コンピュータサーバ２０１に接続された少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎ、１００を提供するステップと、サーバ２０１を制御して少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎと通信するステップと、少なくとも１つのスキャン撮像システムから得られた画像データからデータベース４００を構築するステップであって、画像データが、スキャンジオメトリを使用して取得したそれぞれの参照画像に関連してスキャンジオメトリを示すステップと、少なくとも１つのスキャン撮像システムのうちのスキャン撮像システム２０３Ａからのスキャンジオメトリ要求をサーバ２０１で受信するステップであって、要求がサーベイ画像を示し、サーベイ画像が、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａを用いて患者を撮像することによって較正スキャン中に得られるステップと、サーベイ画像を参照画像と比較するステップと、参照画像のうちのサーベイ画像に一致する参照画像に関連するスキャンジオメトリを示すデータを要求元のスキャン撮像システムに送信するステップと、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａを制御して、要求元のスキャン撮像システムで、提示スキャンジオメトリと、提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、身体ボリュームの臨床スキャン中に撮像データを取得するステップと、修正スキャンジオメトリを撮像データの取得のために使用する場合に、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａを制御して修正スキャンジオメトリをサーバ２０１に送信するステップとを含む。

Description

本発明は、スキャン撮像システム、特にスキャンジオメトリプランニングの方法に関する。

現在、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムなどのスキャン撮像システムの自動化及び簡略化が研究の焦点となっている。完全に自動化された磁気共鳴の取得を可能にする１つの重要な特徴は、スキャンジオメトリの自動プランニングである。

自動スキャンプランニング方法を様々な解剖学的構造及び器官へ拡張するには、解剖学的構造及び取得プロトコルごとの予想画像コントラストのモデルと共に解剖学的モデルを開発する必要がある。これは複雑であると共に大きな労働力を有する開発及び研究作業であり、大量のリソースを必要とする。

米国特許第８１４４９５５号は、入力された標識点の詳細からジオメトリプランを自動計算することに関する。米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１９８４４７号は、スキャンパラメータ（スキャンジオメトリ）の規定に関する。この公知の方法は、検査する患者の現在の位置決めを以前の検査中の位置決めと比較する。

様々な実施形態が、独立請求項の主題により記載されるスキャンジオメトリプランニングの方法、非一過性のコンピュータ可読媒体、スキャン撮像システム、及びスキャン撮像システムのネットワークを提供する。有利な実施形態は従属請求項に記載される。

一態様において、本発明は、スキャンジオメトリプランニングの方法に関する。方法は、コンピュータサーバに接続された少なくとも１つのスキャン撮像システムを提供するステップと、サーバ（コンピュータサーバとも呼ばれる）を制御して少なくとも１つのスキャン撮像システムと通信するステップと、少なくとも１つのスキャン撮像システムから得られた画像データからデータベースを構築するステップであって、画像データが、スキャンジオメトリを使用して取得したそれぞれの参照画像に関連してスキャンジオメトリを示すステップと、少なくとも１つのスキャン撮像システムのうちのスキャン撮像システムからのスキャンジオメトリ要求をサーバで受信するステップであって、要求がサーベイ画像を示し、サーベイ画像が、要求元のスキャン撮像システムを用いて患者の身体ボリュームを撮像することによって較正スキャン中に得られるステップと、サーベイ画像を参照画像と比較するステップと、参照画像のうちのサーベイ画像に一致する参照画像に関連するスキャンジオメトリを示すデータを要求元のスキャン撮像システムに送信するステップと、要求元のスキャン撮像システムを制御して、要求元のスキャン撮像システムで、提示スキャンジオメトリと、提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、身体ボリュームの臨床スキャン中に撮像データを取得するステップと、修正スキャンジオメトリを撮像データの取得のために使用する場合に、要求元のスキャン撮像システムを制御して修正スキャンジオメトリをサーバに送信するステップとを含む。要求元のスキャン撮像システムは、サーバにスキャンジオメトリ要求を送信したスキャン撮像システムである。

例えば、参照画像は、同じ又は異なるタイプの解剖学的構造を表す。各参照画像は、少なくとも参照画像が取得されたときに対象であった解剖学的構造を示す。解剖学的構造は、例えば、これらの構造の解剖学的モデル及び予想コントラストを使用して参照画像内において自動で特定される。

例えば、スキャンジオメトリの定義オブジェクト用に確保された特有の色を使用して、参照画像の各々に関連するスキャンジオメトリを参照画像に取り込む。或いは、スキャンジオメトリを参照画像にタグ付けする、又は別のファイル若しくはデータセットに保存する。

上記の特徴は、スキャンジオメトリプランニングの集中型自動アプローチを提供するという利点を有する。これにより、スキャン撮像システムで取得する画像データの精度が高まる。これは、画像データが、複数のスキャン撮像システムから得られた画像データの大きいサンプルから得られたスキャンジオメトリに基づくからである。

別の利点は、スキャンジオメトリプランニングプロセスがコンピュータサーバで集中的に実行されるため、スキャン撮像システムで処理リソースを節約できることである。

上記の特徴は、集中型スキャンジオメトリプランニング方法を使用して複数のスキャン撮像システムにわたって画像データを均一に取得することができるという利点をさらに有する。

「物理的スキャン」、「臨床スキャン」、又は「メインスキャン」という用語は、Ｔ１強調画像などの意図した診断画像を撮像するためのスキャンを指し、較正スキャン用のＭＲ信号を取得するためのスキャンは含まない。臨床スキャンは、較正スキャンよりも高い画像解像度で実行される。

「較正スキャン」又は「プレスキャン」という用語は、画像の再構成などに使用される撮像条件及び／又はデータを決定するためのスキャンを指し、このスキャンは臨床スキャン又はメインスキャンとは別に実行される。較正スキャンは臨床スキャンの前に行われる。

「スキャンジオメトリ」という用語は、患者の標的ボリューム又は解剖学的構造を説明する位置情報を指す。

本明細書で使用されるとき「サーバ」又は「コンピュータサーバ」という用語は、データ、ファイル、アプリケーション、コンテンツ、又は他のサービスを１つ又は複数の他のデバイス又はエンティティに提供するように構成された形式にかかわらず、任意のコンピュータ部品、システム、又はエンティティを指す。

一実施形態によれば、データベースの構築は所定の期間に実行され、方法は、少なくとも１つのスキャン撮像システムの各々を制御して、その期間の少なくとも一部で成功スキャンのみについての画像データの少なくとも一部を送信するステップをさらに含む。

成功スキャンとは、取得した画像データが予想した結果に対応する、且つ／又は所定の標準データ取得基準を満たすスキャンである。

所定の期間とは、実際には、データベースを構築する構築期間である。画像データを受信する（サーバにアップロードする）速度に応じて、この構築時間は数日、数週間、数か月、又はさらには１年若しくは数年である。この構築期間に、成功スキャンのみについての画像データがサーバに送信される（アップロードされる）、所定の期間の少なくとも一部があり、したがって、この少なくとも一部を成功期間とする。成功期間は、最初にユーザにより設定することができる。

本実施形態は、ワークフローを容易にし、前の成功ジオメトリプランを効率的に使用するため有利である。

一実施形態によれば、方法は、受信画像データ量をモニタリングするステップと、受信画像データ量が所定の最小サンプルサイズよりも大きくなる所与の時点を決定するステップと、その時点を使用して期間の少なくとも一部を動的に決定するステップとをさらに含む。例えば、期間の少なくとも一部は、データベースの構築が開始する時間である開始時間と、その時点である終了時間とを有する。最小サンプルサイズは、成功スキャンに対応するサンプルを有するように定義され、この成功スキャンは、そのサンプルにおいてスキャンジオメトリの要求に対してスキャンジオメトリを見つけ出す確率を高めるのに十分な大きさである。別の利点は、スキャン撮像システムが、成功スキャンに対応するデータだけでなく非成功スキャンに対応するデータも送信するように強要されないため、スキャンジオメトリを選択するために使用されるサンプルを増加させる（保存されたスキャンジオメトリは所与のスキャン撮像システムの非成功スキャンに対応するが、それでも他のスキャン撮像システムに使用可能であり、成功スキャンを生じさせる）ことである。

すなわち、データベースの構築中、すなわち構築時間中の１つ又は複数の所与の時点に、データベースのデータ量を決定する。データ量は、設定した成功期間の終了前に、将来のジオメトリ要求についてのスキャンジオメトリをデータベース内のサンプルから見つけ出せる十分な可能性を有するのに既に十分なものになっている。この場合、設定した成功期間の残りを使用して、さらなる画像データ（すなわち、より多くの成功スキャンのものだけでなく、非成功スキャン（とされる）のものも）サーバに送信し続ける。設定した成功期間であっても、データ量が将来のジオメトリ要求を満たすのに十分な可能性を有するには不十分であると考えられる場合には、データ量が所定の最小サンプルサイズを超えることにより十分になるまで成功期間を延長する。したがって、データベースの構築時間内で、受信画像データ量は連続したデータベース構築を決定する主要な基準となる。

一実施形態によれば、方法は、構築するステップと、要求を受信するステップとを並行して実行するステップと、構築するステップの後に受信するステップを実行するステップと、第１の期間の少なくとも一部が経過した後に構築するステップと要求を受信するステップとを並行して実行するステップとからなる群から選択された方法をさらに含む。本実施形態は、スキャンジオメトリプランニングの精度（データベースに構築されたデータ量のサイズに応じて決まる）とスキャンジオメトリプランニングを実行するのに必要な処理時間との均衡をもたらすため有利である。

一実施形態によれば、方法は、サーバと少なくとも１つのスキャン撮像システムとの間のスキャン撮像システムのネットワークを確立するステップと、サーバと少なくとも１つのスキャン撮像システムとを制御して、サーバがマスターノードであり、少なくとも１つのスキャン撮像システムの各々が確立されたネットワークのスレーブノードであるマスター／スレーブ構成で動作するようにするステップとをさらに含む。これにより、例えばデータ交換のための共通の通信プロトコルを使用して、少なくとも１つのスキャン撮像システムとコンピュータサーバとの通信が容易になる。

一実施形態によれば、画像データは、臨床スキャンを示すメタデータをスキャンジオメトリごとにさらに含み、メタデータを使用して比較が実行される。例えば、メタデータは、病変及び／又は解剖学的構造の標示を含む。本実施形態により、潜在的な病変を示したときに適切なジオメトリプランの自動提供が可能になる。

一実施形態によれば、データベースに保存された参照画像は、少なくとも１つのスキャン撮像システムでの較正スキャン中に得られた２Ｄサーベイ画像を含む。これは、３Ｄサーベイ画像と比べて取得プロセスを迅速化するという利点を有する。

別の態様において、本発明は、コンピュータデバイスの少なくとも１つのプロセッサにより実行されたときにコンピュータデバイスに前記請求項の方法のステップを実行させる命令が保存された、非一過性のコンピュータ可読媒体に関する。

別の態様において、本発明はスキャン撮像システムに関する。スキャン撮像システムは、
画像データをコンピュータサーバに送信し、画像データが、スキャン撮像システムでスキャンジオメトリを使用して取得されたそれぞれの参照画像に関連するスキャンジオメトリを示し、
スキャンジオメトリ要求をコンピュータサーバに送信し、要求がサーベイ画像を示し、サーベイ画像がスキャン撮像システムを用いて患者の身体ボリュームを撮像することによって較正スキャン中に得られ、
スキャンジオメトリを示すデータをコンピュータサーバから受信し、
スキャン撮像システムを用いて、提示スキャンジオメトリと、提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、身体ボリュームの臨床スキャン中に撮像データを取得し、
修正スキャンジオメトリが撮像データを取得することのために使用される場合に、修正スキャンジオメトリをコンピュータサーバに送信するように構成されている。

別の態様において、本発明は、前記実施形態による少なくとも１つのスキャン撮像システムとコンピュータサーバとを含むスキャンシステムのネットワークに関する。

１つ又は複数のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが使用される。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体である。本明細書で使用されるとき「コンピュータ可読記憶媒体」は、コンピュータデバイスのプロセッサにより実行可能な命令を保存する任意の有形記憶媒体を包含する。コンピュータ可読記憶媒体は、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体と呼ばれる。コンピュータ可読記憶媒体は有形コンピュータ可読媒体とも呼ばれる。一部の実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータデバイスのプロセッサによりアクセス可能なデータを保存することもできる。コンピュータ可読記憶媒体の例として、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、固体ハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢメモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、光ディスク、光磁気ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルが挙げられるが、これらに限定されない。光ディスクの例としては、コンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、又はＤＶＤ−Ｒディスクが挙げられる。コンピュータ可読記憶媒体という用語は、ネットワーク又は通信リンクを介してコンピュータデバイスによりアクセス可能な様々なタイプの記録媒体も指す。例えば、モデム、インターネット、又はローカルエリアネットワークを介してデータを検索する。コンピュータ可読媒体で具体化されるコンピュータにより実行可能なコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は前記の適切な組合せを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を使用して伝送される。

コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータにより実行可能なコードがその中に、例えばベースバンドに、又は搬送波の一部として具体化された伝搬データ信号を含む。そのような伝搬信号は、電磁信号、光信号、又はそれらの適切な組合せを含むがこれらに限定されない様々な形態のいずれかである。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、プログラムを通信、伝搬、又は伝達して命令実行システム、装置、又はデバイスにより使用、又はこれらに関連して使用する任意のコンピュータ可読媒体である。

「コンピュータメモリ」又は「メモリ」は、コンピュータ可読記憶媒体の例である。コンピュータメモリは、プロセッサから直接アクセス可能な任意のメモリである。「コンピュータ記憶装置」又は「記憶装置」は、コンピュータ可読記憶媒体のさらなる例である。コンピュータ記憶装置は、任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。一部の実施形態において、コンピュータ記憶装置はコンピュータメモリでもあり、コンピュータメモリはコンピュータ記憶装置でもある。

本明細書で使用されるとき「ユーザインターフェース」は、ユーザ又はオペレータがコンピュータ又はコンピュータシステムと対話できるようにするインターフェースである。「ユーザインターフェース」は「ヒューマンインターフェースデバイス」とも呼ばれる。ユーザインターフェースは、情報又はデータをオペレータに提供し、且つ／又はオペレータから受信する。ユーザインターフェースは、オペレータからの入力をコンピュータにより受信できるようにし、コンピュータからユーザに出力を提供する。言い換えると、ユーザインターフェースによりオペレータはコンピュータを制御又は操作することができ、インターフェースにより、コンピュータはオペレータの制御又は操作の結果を示すことができる。ディスプレイ又はグラフィカルユーザインターフェースへのデータ又は情報の表示は、情報をオペレータに提供する一例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカメラ、ヘッドセット、ギアスティック、ハンドル、ペダル、ワイヤードグローブ、ダンスパッド、リモートコントロール、及び加速度計によるデータの受信はすべて、オペレータからの情報又はデータの受信を可能にするユーザインターフェース部品の例である。

本明細書で使用されるとき「ハードウェアインターフェース」は、コンピュータシステムのプロセッサが外部コンピュータデバイス及び／又は装置と対話できる且つ／又はこれを制御できるようにするインターフェースを包含する。ハードウェアインターフェースにより、プロセッサは制御信号又は命令を外部コンピュータデバイス及び／又は装置に送信することができる。ハードウェアインターフェースにより、プロセッサは外部コンピュータデバイス及び／又は装置とデータ交換することもできる。ハードウェアインターフェースの例として、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ−２３２ポート、ＩＥＥＥ−４８８ポート、ブルートゥース（登録商標）接続、無線ローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、イーサネット（登録商標）接続、制御電圧インターフェース、ＭＩＤＩインターフェース、アナログ入力インターフェース、及びデジタル入力インターフェースが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書で使用されるとき「プロセッサ」は、プログラム又は機械により実行可能な命令を実行することのできる電子部品を包含する。「プロセッサ」を含むコンピュータデバイスへの言及は、２つ以上のプロセッサ又は処理コアを含む可能性があると解釈すべきである。プロセッサは、例えばマルチコアプロセッサである。プロセッサは、単一のコンピュータシステム内にある、又は複数のコンピュータシステムに分散されたプロセッサの集合も指す。また、コンピュータデバイスという用語は、１つ又は複数のプロセッサを各々含むコンピュータデバイスの集合又はネットワークを指す可能性があると解釈すべきである。多くのプログラムは、その命令を、同じコンピュータデバイス内にある、又はさらには複数のコンピュータデバイスに分散されている複数のプロセッサにより実行させる。

本明細書において、磁気共鳴画像データは、磁気共鳴撮像スキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって対象者／対象物の原子スピンにより発せられる高周波信号の記録測定値として定義される。本明細書において、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像は、磁気共鳴撮像データ内に含まれる解剖学的データの再構成された２次元又は３次元視覚化として定義される。この視覚化は、コンピュータを使用して実行される。

組み合わせた実施形態が相互に排他的でない限り、本発明の前述した実施形態の１つ又は複数を組み合わせてもよいことを理解されたい。

以下で、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について例としてのみ説明する。

磁気共鳴撮像システムを示す図である。 スキャン撮像システムのシステムを示す図である。 スキャンジオメトリプランニングの方法のフローチャートである。 本開示によるデータテーブルの構造を示す図である。

以下で、図中の同一の符号を付した要素は同様の要素であるか、又は同等の機能を果たす。先に説明する要素については、機能が同等である場合、後の図では必ずしも説明しない。

単に説明の目的で、当業者によく知られた詳細を含む本発明を不明瞭にすることのないように、様々な構造、システム、及びデバイスが図に概略的に示される。それにもかかわらず、添付の図面は、開示された主題の例示的な例を記載し説明するために含まれる。

図１は、スキャン撮像システムが磁気共鳴撮像システム１００である例を示す。磁気共鳴撮像システム１００は磁石１０４を含む。磁石１０４は、ボア１０６が貫通している円筒型の超電導磁石１００である。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えば分割円筒型磁石及びいわゆる開放型磁石の両方を使用することも可能である。分割円筒型磁石は、磁石のアイソ面へのアクセスを可能にするためにクライオスタットが２つのセクションに分割されているほかは、標準的な円筒型磁石と同様である。そのような磁石は、例えば、荷電粒子線療法と併用される。開放型磁石は一方が他方の上にある２つの磁石セクションを有し、その間の空間は対象者１１８を受け入れるのに十分な大きさである。２つのセクションエリアの配置はヘルムホルツコイルと同様である。開放型磁石は、対象者が閉じ込められた感じを受けにくいので普及している。円筒型磁石のクライオスタット内部には、超伝導コイルの集合がある。円筒型磁石１０４のボア１０６内には、磁場が磁気共鳴撮像を実行するために十分強く均一である撮像ゾーン１０８がある。

磁石のボア１０６内には、磁石１０４の撮像ゾーン１０８内の標的ボリュームの磁気スピンを空間エンコードするよう磁気共鳴データの取得のために使用される１組の磁場勾配コイル１１０もある。磁場勾配コイル１１０は磁場勾配コイル電源１１２に接続されている。磁場勾配コイル１１０は代表的であることが意図されている。一般的には、磁場勾配コイル１１０は、３つの直交する空間方向における空間エンコードのために、３つの別個の組のコイルを含む。磁場勾配電源は磁場勾配コイルに電流を供給する。磁場勾配コイル１１０に供給される電流は、時間の関数として制御され、ランプ状又はパルス状にされてもよい。

ＭＲＩシステム１００は、対象者１１８の上方にあり、撮像ゾーン１０８に隣接してＲＦ励起パルスを発生させるＲＦ伝送コイル１１４をさらに含む。ＲＦ伝送コイル１１４は、例えば１組の表面コイル又は他の特殊ＲＦコイルを含む。ＲＦ伝送コイル１１４は、例えばＲＦパルスの送信のためと磁気共鳴信号の受信のためとに交互に使用され、ＲＦ伝送コイル１１４は複数のＲＦ伝送コイルを含む伝送アレイコイルとして実施される。ＲＦ伝送コイル１１４はＲＦ増幅器１１５に接続される。

磁場勾配コイル電源１１２及びＲＦ増幅器１１５は、コンピュータシステム１２６のハードウェアインターフェース１２８に接続される。コンピュータシステム１２６はプロセッサ１３０をさらに含む。プロセッサ１３０は、ハードウェアインターフェース１２８、ユーザインターフェース１３２、コンピュータ記憶装置１３４、及びコンピュータメモリ１３６に接続される。

図では、コンピュータメモリ１３６は制御モジュール１６０を含む。制御モジュール１６０は、プロセッサ１３０が磁気共鳴撮像システム１００の動作及び機能を制御できるようにする、コンピュータにより実行可能なコードを含む。制御モジュール１６０により、磁気共鳴データの取得などの磁気共鳴撮像システム１００の基本動作も可能になる。

ＭＲＩシステム１００は、較正及び／又は物理的スキャン時に患者１１８から撮像データを取得するように構成される。例えば、ＭＲＩシステム１００は、最初に較正スキャン（又はパイロットスキャン）を使用して第１の撮像データを取得するように構成され、その後、物理的スキャンを実行して、例えば結果を使用すること、例えば較正スキャンの第１の撮像データを使用することにより第２の撮像データを取得する。

図２は、医療システム２００の例示的なアーキテクチャを示す。医療システム２００は、コンピュータサーバ２０１を含む。コンピュータサーバ２０１は、ネットワーク２１３を介して１つ又は複数のスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎと通信する。ネットワーク２１３としては、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、一般的な広域ネットワーク（ＷＡＮ）、及び／又はパブリックネットワーク（例えば、インターネット）が挙げられる。１つ又は複数のスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎのうちのスキャン撮像システムとしては、図１を参照して説明したＭＲＩ撮像システム又はコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムが挙げられる。

コンピュータサーバ２０１の部品としては、１つ又は複数のプロセッサ又は処理ユニット２０２、記憶システム２１１、メモリシステム２０５、及びメモリシステム１０５を含む様々なシステム部品をプロセッサ２０２に接続するバス２０７が挙げられるが、これらに限定されない。メモリシステム２０５としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び／又はキャッシュメモリなどの揮発性メモリの形のコンピュータシステム可読媒体が挙げられる。

コンピュータサーバ２０１は、通常、様々なコンピュータシステム可読媒体を含む。そのような媒体は、コンピュータサーバ２０１によりアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり、揮発性媒体及び不揮発性媒体、取外し可能な媒体及び取外し不可能な媒体の両方を含む。

コンピュータサーバ２０１はまた、キーボード、ポインティングデバイス、ディスプレイ２２３などの１つ又は複数の外部デバイス、ユーザがコンピュータサーバ２０１と対話できるようにする１つ又は複数のデバイス、及び／又はコンピュータサーバ２０１がスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎなどの１つ又は複数の他のデバイスと通信できるようにする任意のデバイス（例えば、ネットワークカード、モデムなど）と通信する。そのような通信は、Ｉ／Ｏインターフェース２２９を介して行われる。それでも、コンピュータサーバ２０１は、ネットワークアダプタ２０９を介してネットワーク２１３と通信する。前述したように、ネットワークアダプタ２０９は、バス２０７を介してコンピュータサーバ２０１の他の部品と通信する。

メモリシステム２０５は、制御ユニット２１９を保存するように構成される。制御ユニット２１９は、１つ又は複数のスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎから画像データを受信するように構成される。画像データは、例えば、臨床スキャン時にデータ、例えばＭＲＩデータを取得するためにスキャン撮像システムにより使用されたスキャンジオメトリを示す。別の例において、画像データは、パイロットスキャン又は較正スキャン時にデータ、例えばＭＲＩデータを取得するためにスキャン撮像システムにより使用されたスキャンジオメトリを示す。

例えば、ＭＲＩシステム２０３Ａは、例えば患者１１８から撮像データを取得するように制御される。そのために、ＭＲＩシステム２０３Ａは、例えば、患者に関して対象の少なくとも１つの領域から撮像データを取得するためのいくつかのスキャンジオメトリを定義し、定義されたスキャンジオメトリのうちの少なくとも１つに従って撮像データを取得するための少なくとも１回のスキャンを実行する。撮像データの取得後、ＭＲＩシステム２０３Ａは画像データをコンピュータサーバ２０１に送信する。この画像データは、参照画像としてコンピュータサーバ２０１により使用される少なくとも１つのスキャンジオメトリ及び取得した撮像データ（例えば、再構成されたＭＲＩ画像、すなわち参照画像の形）を示す。画像データは、例えば、患者の年齢、体重、背格好、及び問診／他の撮像様式から以前に取得した所見、又はスキャンジオメトリを選択するために使用される患者の履歴から得た任意種類の情報をさらに示す。例えば、患者の新しい検査をスキャン撮像システムにより実行した場合、スキャン撮像システムはサーベイ画像をコンピュータサーバに送信する。また、画像データは、メタ情報と、スキャンジオメトリをプランニングすべき臨床スキャンのスキャンプロトコルとを含む。しかしながら、スキャン撮像システムは、プライバシー保護の問題を避けるために患者の個人データは送信しないように構成される。コンピュータサーバ上で、現在のサーベイ画像を、同じ臨床上の問題を有する、受信された他のサーベイ画像と比較し、最良の一致を特定する。単純な品質評価をサーベイ画像上で実行することができる。品質が所与の閾値より低ければ（例えば、強い呼吸運動によるアーチファクト）、スキャン撮像システムのユーザに再取得を要求する。

例えば再構成されたＭＲＩ画像の形の受信画像データを、次のスキャンの参照画像として使用する。１つ又は複数のアトラスを使用して、参照画像を組み合わせる、又は表示する。スキャンジオメトリを選択するために、１つ又は複数のアトラスを受信画像、例えばサーベイ画像と比較する。例えば、受信画像データを表す統計アトラスを取得する。統計アトラスを使用して、他の取得した画像と比較する。例えば、解剖学的アトラスを構築しマッピングするために、スキャンジオメトリを異なる解剖学的構造に関連付ける。

受信画像データは、少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎで較正スキャン中に得られた２Ｄサーベイ画像（又は参照画像）を含む。

１つ又は複数のスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎからの受信画像データを使用して、制御ユニット２１９は、例えばデータベース４００を構築する。データベース４００は、参照画像及び関連するスキャンジオメトリを含む。データベース４００に保存されたデータの例示的な構造が図４に示される。

一実施形態において、データベース４００の構築（例えば、データベース４００へのデータの保存）は、所定の第１の期間に成功スキャンのみにより実行される。すなわち、制御ユニット２１９は、少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎの各々を制御して、第１の期間に成功スキャンのみについての画像データを送信する。別の例において、制御ユニット２１９は、少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎを制御して、画像データに関連したステータス情報を送信し、画像データの画像参照を生成したスキャンが成功であるか成功でないかを示す。制御ユニット２１９は、ステータス情報の値を使用して、第１の期間に受信画像データを合格又は不合格とする。さらなる次の第２の期間に、制御ユニット２１９はステータス情報を使用して画像データを選択しない、すなわち、非成功スキャンの画像データを含む受信したすべての画像データを合格とする。これにより、（例えば第１の期間を変更することにより）成功スキャンからのデータを含むようにサイズを制御する初期サンプルを提供する。

一実施形態において、ネットワーク２１３がコンピュータサーバ２０１と少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎとの間に確立される。例えば、ネットワーク２１３はローカルエリアネットワークであり、スキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎは病院などの１つの建物に属する。別の例において、ネットワーク２１３は、ローカルエリアネットワークにより提供されるものよりも広い地理的領域内で通信サービスを提供する広域ネットワークである。

コンピュータサーバ２０１及び少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎを制御して、コンピュータサーバ２０１がマスターノードであり少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎの各々が確立されたネットワーク２１３のスレーブノードであるマスター／スレーブ構成で動作するようにする。これにより、サーバ２０１によるスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎに対する一方向の制御が可能になる。図３を参照しながら、コンピュータサーバ２０１及び少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎの動作について、詳細に説明する。

図３は、スキャンジオメトリプランニングの方法のフローチャートである。ステップ３０１において、制御ユニット２１９は、少なくとも１つのスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎのうちの、例えばスキャン撮像システム２０３Ａからスキャンジオメトリ要求を受信する。要求はサーベイ画像を示し、サーベイ画像は、例えば要求元のスキャン撮像システム２０３Ａにより、例えば患者１１８の身体ボリュームを撮像することによって較正スキャン中に得られる。スキャンジオメトリ要求を受信するステップ３０１は、（前述したように）データベース４００の構築と並行して実行される。

別の例において、データベース４００の構築が終了した後にステップ３０１が実行される。

さらなる例において、ステップ３０１は、第１の期間が経過した後にデータベース４００の構築に並行して実行される。十分な大きさの初期サンプルを有することにより、スキャンジオメトリ要求を満たす成功スキャンのスキャンジオメトリを見つけ出す確率が高まる。

ステップ３０３において、制御ユニット２１９は、サーベイ画像をデータベースに保存された参照画像と比較する。比較は、例えば、１つ又は複数のアトラスを使用して、サーベイ画像の各ピクセル若しくはボクセルを参照画像又は組合せ画像の対応するピクセル若しくはボクセルと比較することによって実行される。比較は、例えばアトラス／参照画像とサーベイ画像とのレジストレーションを実行することによって実行される。

ステップ３０５において、制御ユニット２１９は、参照画像のうちのサーベイ画像に一致する参照画像に関連するスキャンジオメトリを示すデータを要求元のスキャン撮像システム２０３Ａに送信する。一致する参照画像は、選択された参照画像に対する差の大きさが予め設定された閾値よりも小さいサーベイ画像のピクセル若しくはボクセル、又はピクセル若しくはボクセルのグループを特定することによって選択される。例えば、選択は、受信した画像データの（前述した）メタデータを使用して実行される。

制御ユニット２１９は、ステップ３０７において、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａを制御して（例えば、制御信号を送信することにより）、要求元のスキャン撮像システムで、提示スキャンジオメトリと、提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、身体ボリュームの臨床スキャン中に撮像データを取得する。例えば、スキャン撮像システム２０３Ａは、受信したスキャンジオメトリのパラメータの検証をスキャン撮像システム２０３Ａのユーザから受信することにより、臨床スキャンを実行するために修正することなく、受信したスキャンジオメトリを使用する。別の例において、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａは、臨床スキャンを実行するために提示スキャンジオメトリを適応させる又は修正することを許可されるか、又はそのように構成される。適応は、例えば、提示スキャンジオメトリを適応させるためにユーザ入力／調節を使用してユーザの調節を考慮する。

ステップ３０９において、制御ユニット２１９は、修正スキャンジオメトリを撮像データの取得のために使用する場合に、要求元のスキャン撮像システム２０３Ａを制御して修正スキャンジオメトリをコンピュータサーバ２０１に送信する。例えば、修正スキャンジオメトリを使用して、データベース内の提示スキャンジオメトリを差し替える。

例えば、データベースの利点は、入力データ（現在のサーベイ、要求スキャンプロトコル、及び臨床上の問題など）をデータベースに保存された最も類似したスキャンに一致させることである。これは、例えば、ビッグデータ分析から知られるクラスター化技法により達成される。別の例において、サーバ２０１で受信されたデータ分析により、「スキャンジオメトリプランニング慣行」のいくつかのサブグループを特定すると、地域の慣習を考慮した、区別された提案（例えば、米国と欧州との違い又は異なる病院間での違い）を行うことができる。中央品質制御は、「スキャンジオメトリプランニング慣行」のこれらのグループを、適切性に従ってランク付けする放射線医が再検討することによって実施される。例えば、スキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎの特性に基づいて１つ又は複数のアトラスを使用することにより、参照画像を組み合わせる、又は表示する。特性としては、スキャン撮像システムの位置、タイプ、型などが挙げられる。例えば、欧州にあるスキャン撮像システムから受信した参照画像を１つ又は複数のアトラスで組み合わせ、米国にあるスキャン撮像システムから受信した参照画像を１つ又は複数の他のアトラスで組み合わせる。

図４は、データベース４００に保存されたデータの例示的なデータ構造を示す。しかしながら、本開示を利用できる当業者は、他のデータ構造を使用してもよいことを理解するだろう。データ構造は、例えばデータテーブル４０１を含む。データテーブル４０１のフィールド４０３は、所与のスキャンジオメトリＧｅｏ＿１〜Ｇｅｏ＿４についての情報を含む。例えば所与のスキャンジオメトリＧｅｏ＿１の情報は、所与のスキャンジオメトリを説明するデータ及び／又は所与のスキャンジオメトリを説明するテキストファイルなどの別のデータ源へのリンク若しくは参照を含む。データテーブル４０１のフィールド４０５は、参照画像の標示、例えばＲｅｆ＿１（例えば、参照画像が保存されている場所へのリンク）を含む。フィールド４０７は、参照画像を取得するために使用されたスキャンのステータスを示すステータス情報を含むオプションのフィールドである。ステータス情報は、例えば、成功スキャン及び非成功スキャンを示す２つの値（０又は１）を有する。データテーブル４０１の各列４０９Ａ〜４０９Ｄは、その列に保存されたデータを提供するスキャン撮像システム２０３Ａ〜２０３Ｎをさらに示す。例えば、データ列４０９Ａは、スキャン撮像システム２０３Ａに関するデータを含む。データ列４０９Ｂは、スキャン撮像システム２０３Ｂに関するデータを含むなどである。

１００ 磁気共鳴撮像システム
１０４ 磁石
１０６ 磁石のボア
１０８ 撮像ゾーン
１１０ 磁場勾配コイル
１１２ 磁場勾配コイル電源
１１４ 高周波コイル
１１５ ＲＦ増幅器
１１８ 対象者
１２６ コンピュータシステム
１２８ ハードウェアインターフェース
１３０ プロセッサ
１３２ ユーザインターフェース
１３４ コンピュータ記憶装置
１３６ コンピュータメモリ
１６０ 制御モジュール
２０１ コンピュータサーバ
２０２ プロセッサ
２０３Ａ スキャン撮像システム
２０３Ｂ スキャン撮像システム
２０３Ｎ スキャン撮像システム
２０５ メモリ
２０７ バス
２０９ ネットワークアダプタ
２１１ 記憶装置
２１３ ネットワーク
２１９ 制御ユニット
２２３ 外部デバイス
２２９ Ｉ／Ｏインターフェース
４００ データベース
３０１〜３０９ ステップ
４０１ データテーブル
４０３〜４０５ フィールド
４０９Ａ〜Ｄ 列

Claims (11)

1. スキャンジオメトリプランニングの方法であって、前記方法は、
   コンピュータサーバに接続された少なくとも１つのスキャン撮像システムを提供するステップと、
   前記コンピュータサーバを制御して前記少なくとも１つのスキャン撮像システムと通信するステップと、
   前記少なくとも１つのスキャン撮像システムから得られた画像データからデータベースを構築するステップであって、前記画像データが、スキャンジオメトリを使用して取得したそれぞれの参照画像に関連して当該スキャンジオメトリを示すステップと、
   前記少なくとも１つのスキャン撮像システムのうちのスキャン撮像システムからのスキャンジオメトリ要求を前記コンピュータサーバで受信するステップであって、前記スキャンジオメトリ要求がサーベイ画像を示し、前記サーベイ画像が、要求元のスキャン撮像システムを用いて患者を撮像することによって較正スキャン中に得られるステップと、
   前記サーベイ画像を前記参照画像と比較するステップと、
   前記参照画像のうちの前記サーベイ画像に一致する参照画像に関連するスキャンジオメトリを示すデータを前記要求元のスキャン撮像システムに送信するステップと、
   前記要求元のスキャン撮像システムを制御して、前記要求元のスキャン撮像システムで、提示スキャンジオメトリと、前記提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、前記患者の臨床スキャン中に撮像データを取得するステップと、
   前記修正スキャンジオメトリが撮像データの取得のために使用される場合に、前記要求元のスキャン撮像システムを制御して前記修正スキャンジオメトリを前記コンピュータサーバに送信するステップとを含み、
   前記データベースを構築するステップは所定の期間に実行され、前記方法は更に、前記少なくとも１つのスキャン撮像システムの各々を制御して、前記所定の期間の少なくとも一部で成功スキャンのみについての画像データの少なくとも一部を送信するステップをさらに含む、
   方法。
2. 受信画像データ量をモニタリングするステップと、
   前記受信画像データ量が所定の最小サンプルサイズよりも大きくなる所与の時点を決定するステップと、
   前記所与の時点を使用して前記所定の期間の前記少なくとも一部を動的に決定するステップとをさらに含む、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記構築するステップと前記スキャンジオメトリ要求を受信するステップとを並行して実行するステップと、
   前記構築するステップの後に前記スキャンジオメトリ要求を受信するステップを実行するステップと、
   第１の期間の少なくとも一部が経過した後に、前記構築するステップと前記スキャンジオメトリ要求を受信するステップとを並行して実行するステップとからなる群から選択された方法をさらに含む、
   請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記コンピュータサーバと前記少なくとも１つのスキャン撮像システムとの間のスキャン撮像システムのネットワークを確立するステップと、
   前記コンピュータサーバと前記少なくとも１つのスキャン撮像システムとを制御して、前記コンピュータサーバがマスターノードであり、前記少なくとも１つのスキャン撮像システムの各々が確立された前記ネットワークのスレーブノードであるマスター／スレーブ構成で動作するようにするステップとをさらに含む、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記画像データは、臨床スキャンを示すメタデータをスキャンジオメトリごとにさらに含み、
   前記メタデータを使用して比較が実行される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記データベースに保存された前記参照画像は、前記少なくとも１つのスキャン撮像システムでの較正スキャン中に得られた２Ｄサーベイ画像を含む、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. コンピュータデバイスの少なくとも１つのプロセッサにより実行されたときに前記コンピュータデバイスに請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法のステップを実行させる命令が保存された、
   非一過性のコンピュータ可読媒体。
8. 画像データをコンピュータサーバに送信し、前記画像データからデータベースを構築することであって、前記画像データが、スキャン撮像システムでスキャンジオメトリを使用して取得されたそれぞれの参照画像に関連するスキャンジオメトリを示し、前記画像データを送信し前記データベースを構築することは、所定の期間に実行されることと、
   前記スキャン撮像システムを制御して、前記所定の期間の少なくとも一部で成功スキャンのみについての前記画像データの少なくとも一部を送信することと、
   スキャンジオメトリ要求を前記コンピュータサーバに送信することであって、前記スキャンジオメトリ要求がサーベイ画像を示し、前記サーベイ画像が前記スキャン撮像システムを用いて患者の身体ボリュームを撮像することによって較正スキャン中に得られることと、
   スキャンジオメトリを示すデータを前記コンピュータサーバから受信することと、
   前記スキャン撮像システムを用いて、提示スキャンジオメトリと、前記提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、前記身体ボリュームの臨床スキャン中に撮像データを取得することと、
   前記修正スキャンジオメトリが撮像データを取得することのために使用される場合に、前記修正スキャンジオメトリを前記コンピュータサーバに送信することとを実行する、
   スキャン撮像システム。
9. 請求項８に記載のスキャン撮像システムを少なくとも１つと前記コンピュータサーバとを含む、スキャンシステムのネットワーク。
10. スキャンジオメトリプランニングのサーバでデータベースを構築する方法であって、前記方法は、
    少なくとも１つのスキャン撮像システムから得られた画像データから前記データベースを構築するステップであって、前記画像データが、スキャンジオメトリを使用して取得したそれぞれの参照画像に関連して当該スキャンジオメトリを示すステップと、
    前記少なくとも１つのスキャン撮像システムのうちのスキャン撮像システムからのスキャンジオメトリ要求を前記サーバで受信するステップであって、前記スキャンジオメトリ要求がサーベイ画像を示し、前記サーベイ画像が、要求元のスキャン撮像システムを用いて患者を撮像することによって較正スキャン中に得られるステップと、
    前記サーベイ画像を前記参照画像と比較するステップと、
    前記参照画像のうちの前記サーベイ画像に一致する参照画像に関連するスキャンジオメトリを示すデータを前記要求元のスキャン撮像システムに送信するステップと、
    前記要求元のスキャン撮像システムを制御して、前記要求元のスキャン撮像システムで、提示スキャンジオメトリと、前記提示スキャンジオメトリの修正から得られる修正スキャンジオメトリとの一方を使用して、前記患者の臨床スキャン中に撮像データを取得するステップと、
    前記修正スキャンジオメトリが前記撮像データを取得するステップのために使用される場合に、前記要求元のスキャン撮像システムを制御して前記修正スキャンジオメトリを前記コンピュータサーバに送信するステップとを含み、
    前記データベースを構築するステップは所定の期間に実行され、前記方法は更に、前記少なくとも１つのスキャン撮像システムの各々を制御して、前記所定の期間の少なくとも一部で成功スキャンのみについての画像データの少なくとも一部を送信するステップをさらに含む、
    方法。
11. 受信画像データ量をモニタリングするステップと、
    前記受信画像データ量が所定の最小サンプルサイズよりも大きくなる所与の時点を決定するステップと、
    前記所与の時点を使用して前記所定の期間の前記少なくとも一部を動的に決定するステップとを含む、
    請求項１０に記載の方法。

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