JP2018538010A5

JP2018538010A5 -

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Publication number: JP2018538010A5
Application number: JP2017566113A
Authority: JP
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2036-06-23

Description

本発明のこの態様のさらに好ましい実施形態によれば、第２の関心領域は三角形メッシュによって表されると仮定する。ここで、非線形最適化アルゴリズムは、第２の関心領域と第１の平面との交点の組を計算することを含み、交点の組における各交点は、平均値座標を用いて交点の近傍に存在する８つのボクセル中心の凸結合によって計算される。非線形最適化アルゴリズムは、各計算された交点と第１の輪郭との間のユークリッド距離に二次元距離変換を適用することを含む。したがって、アルゴリズムは、第１の平面内のユーザにより定義される輪郭の３Ｄの態様を考慮に入れている。これは、提案されたシステムの効率及び正確度をさらに向上し得る。

Ｅにおける各縁に関して、平面Ｐ１又はＰ２との交点を計算する。前述のように、結果的に得られる交点の組は、ベクトルフィールドのボクセル中心に通常は存在しない。交点をベクトルフィールドの観点で表すために、各交点Ｖ０は、平均値座標を用いて交点Ｖ０の近傍に存在する８つのボクセル中心Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、及びＶ８の凸結合によって計算される。このような点を仮想点ｖ_ｉと呼び、ここで、

である。

Claims

画像ハンドリングシステム（１００）であって、
変形し得る物理エンティティのリファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）、前記物理エンティティのターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、および前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）の第１のボリュームを定義する第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を受信するように構成されたデータ処理ユニット（１１０）であって、前記第１のボリュームは、リファレンス画像要素を示し、前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、および前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）が、各々それぞれの三次元データセットを含む、データ処理ユニット（１１０）と、
ユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）を受信するように構成された少なくとも１つのデータ入力ユニット（１３１、１３２）と、
前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、および前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を反映するグラフィックデータ（ＧＤ）を提示するように構成されたディスプレイユニット（１４０）、
を備え、
さらに前記データ処理ユニット（１１０）が、
前記ユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）に応答して、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）を介して第１の平面（Ｐ１）内の第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）を定義するように構成され、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）のターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の第１の辺縁（ＩＥＢ１）の少なくとも一部と位置合わせされ、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）は、前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）の前記リファレンス画像要素に対応し、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の前記第１の辺縁（ＩＥＢ１）が特定の器官のアウトラインを示し、
前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）の第２のボリュームを定義する第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定するように構成され、前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）は、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、及び前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）に基づいて決定され、かつ
前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）と前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）との関係性を記述するベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）を計算するように構成され、前記ベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）を介して前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を変換することによって前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を得ることができる、
画像ハンドリングシステム（１００）。
前記データ処理ユニット（１１０）が、さらに
前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）及び前記ベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）に基づいて前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を生成するように構成され、かつ
前記ディスプレイユニット（１４０）上に提示するためのグラフィックデータ（ＧＰ）を生成するように構成され、前記グラフィックデータ（ＧＰ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）上にオーバーレイされた前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を反映する、
請求項１に記載の画像ハンドリングシステム（１００）。
前記データ処理ユニット（１１０）が、
さらなるユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）を受信し、これに応答して、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）を介して第２の平面（Ｐ２）内の第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）を定義し、前記第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）の前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の第２の辺縁（ＩＥＢ２）の少なくとも一部と位置合わせされ、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の前記第２の辺縁（ＩＥＢ２）が、特定の器官のアウトラインを示し、かつ
前記第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）に基づいて前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定する、
ようにさらに構成される、
請求項２に記載の画像ハンドリングシステム（１００）。
前記データ処理ユニット（１１０）が、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）に適用された非線形最適化アルゴリズムおよび前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点に基づいて、前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定するように構成され、ここで前記非線形最適化アルゴリズムは、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）からの前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）の偏差にペナルティを課すように構成される、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像ハンドリングシステム（１００）。
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）が三角形メッシュによって表され、
前記非線形最適化アルゴリズムが、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点の組を計算し、前記交点の組における各交点（Ｖ０）は、平均値座標を用いて前記交点（Ｖ０）の近傍に存在する８つのボクセル中心（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８）の凸結合によって計算され、かつ
各計算された交点と前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）との間のユークリッド距離に二次元距離変換を適用する、
ように構成される、
請求項４に記載の画像ハンドリングシステム（１００）。
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）が三角形メッシュによって表され、
前記非線形最適化アルゴリズムが、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点の組を計算し、かつ前記交点の組における各交点に関して、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）から前記第１の平面（Ｐ１）への法線投影を決定し、前記法線投影は所定の長さのインターバル内で延び、前記所定の長さ内で前記法線が前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）と接触点で交わる場合、前記接触点は、更新された第２の関心領域の仮の限界点として含まれ、かつ
ストップ基準が満たされるまで、前記更新された第２の関心領域に基づいて前記決定するステップを繰り返す、
ように構成される、
請求項４に記載の画像ハンドリングシステム（１００）。
画像をハンドリングする方法であって、
変形し得る物理エンティティのリファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）を受信するステップと、
前記物理エンティティのターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）を受信するステップと、
前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）における第１のボリュームを定義する第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を受信するステップであって、前記第１のボリュームは、リファレンス画像要素を示し、前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、および前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）が、各々それぞれの三次元データセットを含む、ステップと、
少なくとも１つのデータ入力ユニット（１３１、１３２）を介してユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）を受信するステップと、
ディスプレイユニット（１４０）上にグラフィックデータ（ＧＤ）を提示するステップであって、前記グラフィックデータ（ＧＤ）は、前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、及び前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を反映する、ステップ
を含み、
さらに前記方法が、
前記ユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）に応答して、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）を通る第１の平面（Ｐ１）内の第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）を定義するステップであって、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）におけるターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の第１の辺縁（ＩＥＢ１）の少なくとも一部と位置合わせされ、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）は、前記リファレンス画像（ＩＭＧ１_３Ｄ）における前記リファレンス画像要素に対応し、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の前記第１の辺縁（ＩＥＢ１）が、特定の器官のアウトラインを示す、ステップと、
前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）における第２のボリュームを定義する第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定するステップであって、前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）は、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）、及び前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）に基づいて決定される、ステップと、および
前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）と前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）との関係性を記述するベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）を計算するステップであって、前記ベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）を介して前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）を変換することによって前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を得ることができるステップ
をさらに含む、
方法。
前記第１の関心領域（ＲＯＩ１_３Ｄ）及び前記ベクトルフィールド（ＶＦ_１→２）に基づいて前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を生成するステップと、
前記ディスプレイユニット（１４０）上に提示するためのグラフィックデータ（ＧＰ）を生成するステップであって、前記グラフィックデータ（ＧＰ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）上にオーバーレイされた前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を反映する、ステップ
をさらに含む、
請求項７に記載の方法。
さらなるユーザコマンド（ｃ１；ｃ２）を受信するステップであって、これに応答して、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）を通る第２の平面（Ｐ２）内の第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）を定義するステップと、前記第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）は、前記ターゲット画像（ＩＭＧ２_３Ｄ）における前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の第２の辺縁（ＩＥＢ２）の少なくとも一部と位置合わせされる、ステップと、および
前記第２の輪郭（Ｃ２_２Ｄ）にさらに基づいて前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定するステップであって、前記ターゲット画像要素（ＩＥ_３Ｄ）の前記第２の辺縁（ＩＥＢ２）が、特定の器官のアウトラインを示す、ステップ、
をさらに含む、
請求項７または請求項８に記載の方法。
前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）に適用された非線形最適化アルゴリズム及び前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点に基づいて前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）を決定するステップであって、前記非線形最適化アルゴリズムは、前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）からの前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）の偏差にペナルティを課すように構成される、ステップ、
をさらに含む、
請求項７〜請求項９のいずれか一項に記載の方法。
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）が三角形メッシュによって表され、かつ
前記方法が、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点の組を計算するステップであって、前記交点の組における各交点（Ｖ０）は、平均値座標を用いて前記交点（Ｖ０）の近傍に存在する８つのボクセル中心（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８）の凸結合によって計算されるステップと、および
各計算された交点と前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）との間のユークリッド距離に二次元距離変換を適用するステップ、
を含む、
請求項１０に記載の方法。
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）が三角形メッシュによって表され、
前記方法が、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）と前記第１の平面（Ｐ１）との交点の組を計算するステップと、
前記交点の組における各交点に関して、
前記第２の関心領域（ＲＯＩ２_３Ｄ）から前記第１の平面（Ｐ１）への法線投影を決定するステップであって、前記法線投影は所定の長さのインターバル内で延び、前記所定の長さ内で前記法線が前記第１の輪郭（Ｃ１_２Ｄ）と接触点で交わる場合、前記接触点は、更新された第２の関心領域の仮の限界点として含まれる、ステップと、
ストップ基準が満たされるまで、前記更新された第２の関心領域に基づいて前記決定するステップを繰り返すステップ、
を含む、
請求項１０に記載の方法。
少なくとも１つのプロセッサ上で実行されるときに請求項７〜請求項１２のいずれか一項に記載の方法を行うためのソフトウェアを含む、前記少なくとも１つのプロセッサのメモリ（１１５）にロード可能なコンピュータプログラム製品（ＳＷ）。
少なくとも１つのプロセッサによって実行されるときに前記少なくとも１つのプロセッサに請求項７〜請求項１２のいずれか一項に記載の方法を行わせる命令を含む、プロセッサ可読媒体（１１５）。