JP5478807B2 - 医療画像中の構造を扱うコンピュータアクセス可能媒体 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は、２００４年６月１日に出願した、「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｓｅｇｍｅｎｔｉｎｇ ａｎ Ｏｒｇａｎ ｉｎ ａ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ Ｉｍａｇｅｓ」という名称の、継続中の米国特許出願第１０／８５８，２４１号に関連する。

本出願は、２００４年９月８日に出願した、「Ｃｏｎｔｒａｓｔ Ａｇｅｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ−Ｄｒｉｖｅｎ Ｈｅａｌｔｈ Ｃａｒｅ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」という名称の、継続中の米国特許出願第１０／９３５，８９３号に関連する。

本出願は、２００５年４月１２日に出願した、「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ Ｓｅｇｍｅｎｔｉｎｇ Ｏｒｇａｎｓ ｆｒｏｍ Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｉｍａｇｅｓ」という名称の、継続中の米国特許出願第１０／９０７，６９０号に関連する。

本出願は、２００６年２月１１日に出願した、「ＳＹＳＴＥＭＳ，ＭＥＴＨＯＤＳ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＯＦ ＨＡＮＤＬＩＮＧ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＩＭＡＧＥＳ ＨＡＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＭＯＤＡＬＩＴＩＥＳ ＡＮＤ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＰＨＡＳＥＳ」という名称の、継続中の米国特許出願第１１／３５２，４７７号に関連する。

本発明は概して、撮像システムに関し、より詳細には、３次元撮像システムに関する。

オブジェクトの構造の画像は、従来のいくつかのモダリティの１つで生成される。オブジェクトが患者である医療において、画像は、診断目的または放射線療法、あるいは手術の計画に適している。

従来のモダリティの例は、従来のＸ線平面フィルム放射線、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像法、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、ならびに陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）および単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）などの核医学画像法技術を含む。

３次元（３Ｄ）医療画像は、隣接する（超軸性の）２次元の（２Ｄ）スライスの集合体である。臨床医は、２Ｄスライスの解剖学的単位を再合成して、解剖学的領域または器官の３Ｄ画像を形成する。この再合成プロセスは一般に、再構成と呼ばれる。

臨床診断の間、どのように病気が進行しているか判定するために、患者の体内構造が撮像される。感染組織は、正常組織とのいくつかの違いを示す。また、患者は、健常組織に関して、何らかのタイプの個体ごとの違いまたは異常を有し得る。

臨床医は、治療または手術の計画のために、いくつかの画像にある、重大な解剖学的領域、具体的には器官を識別し取り扱う。重大な解剖学的領域および器官の取扱いは、こうした領域および器官の輪郭をトレースすることを含み、トレースすることによって、グラフィカルオブジェクトを生じる。グラフィカルオブジェクトは、臨床医に対して、解剖学的領域の、画像の他の部位との分離箇所に、目に見えるように印をつける。連続する１組の２Ｄスライス上に個々の輪郭を手で描き、次いで、こうした輪郭を合成することは、非常に時間がかかり、手間がかかる。時間および手間は、画像スライスの数、対象となっている解剖学的エリアの器官、腫瘍などの数および大きさとともに大幅に増大する。輪郭描写および２Ｄスライスから生成される視覚的な３Ｄグラフィカルオブジェクトの質は、２Ｄ画像の解像度およびコントラスト、ならびに再構成を実施する臨床医の知識および判断に依存する。しかし、臨床医による解剖学的領域および器官の従来の区分方法は、実施されるのにかなりの時間を必要とし、手動で区分する際の臨床医の判断における主観によっては、かなり不正確なものになる。

グラフィカルオブジェクトは、管理される必要もある。グラフィカルオブジェクトを管理する従来の方法は非効率的であり、人間である臨床医の抽出能力には手に負えないものである。

上で述べた理由、および、本願明細書を読み、理解すると当業者には明らかになる、後で述べる他の理由により、当該分野において、グラフィカルオブジェクトを管理する、より効率的な方法および機器が必要である。人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間および不正確さを削減する必要もある。

上述した短所、欠点および課題は本明細書において対処され、その内容は、以下の明細書を読み、調査することによって理解されよう。

以下で説明するシステム、方法および機器は複合システムであるが、効率的かつユーザフレンドリーなシステムであり、グラフィカルオブジェクトの体系化および手動による／自動化された輪郭描写（区分）を管理する。以下で説明するシステム、方法および機器は、どの種類の画像モダリティおよびどの種類の区分アルゴリズムにも適している。

一態様では、グラフィカルオブジェクトの管理は、オブジェクトを分類のためにグループにまとめることを含む。他の態様では、グラフィカルオブジェクトの管理は、グラフィカルオブジェクトの特性を評価することを含む。

それ以外の態様では、解剖学的に関連する部位を構造に体系化するためのシステムは、外部ソースから複数の画像および少なくとも１つのユーザ入力を受け取るワークフローシステムを含む。ワークフローシステムは、２つのモジュールまたは構成要素を含む。２つのモジュールの一方は、ユーザ入力に従った、画像上での解剖学的領域および器官の手動による、または自動化された輪郭描写を可能にするものであって、最終的にはグラフィカルオブジェクトを生じる。手動による輪郭描写は、トレースすることによって、またはフォローアップ技法によって実施される。自動化された輪郭描写は、閾値処理によって、または従来の手動による技法よりかなり速く、より精密な技術的効果のある器官区分によって実施される。もう一方のモジュールは、ユーザ入力に従って、明示的または暗黙的に、コンテナまたはコンテナグループを作成することによって、グラフィカルオブジェクトに体系を与えるものであって、最終的には体系化されたコンテナを生じる。グラフィカルオブジェクトのコンテナは、構造としても知られる。臨床医は一般に、グラフィカルオブジェクトを識別するのに、コンテナという名称を使う。

別の態様では、本システムは、構造の柔軟な使用によって、構造の体系化を容易にする。つまり、本システムは、構造中の、解剖学的に関連性のある部位を作成し、格納し、取り出し、合成する。

さらに別の態様では、以下で説明するシステム、方法および機器は、手動による（トレース、フォローアップ）、または自動的な（閾値処理、器官区分）グラフィカルオブジェクトの輪郭の描画を介した明示的または暗黙的構造作成から、構造管理および使用までの、構造の取扱いに適用可能である。区分ワークフローは、２通りのやり方で使うことができる。第１のやり方は、ユーザ対話を大いにサポートするものであり、（たとえば、低コントラストのせいで）十分に自動的に区分するのが困難な器官を対象とする。もう一方のプロセスは、バッチモードをサポートするものであり、区分化が比較的長い器官を対象とする。

さらに別の態様では、以下で説明するシステム、方法および機器は、使いやすいワークフローを正しい順序で提供する。以下で説明するシステム、方法および機器は、抽出レベルを上げ、見やすいレイアウトを用いた一貫性のある体系化を可能にするとともに、ユーザに多数の選択権および選択肢をもつ区分プロセス中の制御を維持させる。

それ以外の態様では、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法は、関連する解剖学的領域および器官の複数のグラフィカルオブジェクトを作成すること、ならびに関連する解剖学的領域および器官のグラフィカルオブジェクトの複数の構造を合成することを含む。

さらにそれ以外の態様では、構造グループを管理するための方法は、予め定義されたデータから複数のグラフィカルオブジェクトを作成すること、およびユーザが定義したデータからグラフィカルオブジェクトを作成することを含む。

様々な範囲に及ぶシステム、クライアント、サーバ、方法、およびコンピュータ可読媒体が、本明細書に記載される。本要約に記載した態様および利点に加えて、それ以外の態様および利点が、図面を参照し、以降の詳細な説明を読むことによって明らかになるであろう。

以下の詳細な説明において、本明細書の一部をなす添付の図面に対して参照が行われ、図面には、実施することができる具体的な実施形態が例として示される。こうした実施形態は、当業者が実施形態を実施することが可能なように十分に詳しく説明されるが、他の実施形態も使用できること、および実施形態の範囲から逸脱することなく、論理的、機構的、電気的な他の修正を行い得ることを理解されたい。以下の詳細な説明は、したがって、限定的な意味に理解されるべきものではない。

詳細な説明は、５つのセクションに分けられる。第１のセクションでは、システムレベルの概要が説明される。第２のセクションでは、方法の実施形態が説明される。第３のセクションでは、実施形態を実施することができるようにするためのハードウェアおよび動作環境が説明される。第４のセクションでは、具体的な実装形態が説明される。最後に、第５のセクションでは、詳細な説明の結論が与えられる。
概要
図１は、解剖学的に関連する部位を構造に体系化するためのシステムの概要を示すブロック図である。システム１００は、グラフィカルオブジェクトを管理するより効率的な方法および機器に対する、当該分野における必要性を解決する。システム１００は、グラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するという、当該分野における必要性も解決する。システム１００はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。

システム１００は、外部ソースから複数の画像１０４および少なくとも１つのユーザ入力１０６を受け取るワークフローシステム１０２を含む。ワークフローシステム１０２は、２つのモジュールまたは構成要素を含む。２つのモジュールの一方である１０８は、ユーザ入力１０６に従って明示的または暗黙的に構造または構造グループを作成することによって、画像１０４に体系を与えるものであって、最終的には体系化された構造１１０を生じる。したがって、システム１００は、グラフィカルオブジェクトを管理し、グラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するより効率的な方法および機器に対する、当該分野における必要性を解決する。

もう一方のモジュール１１２は、ユーザ入力１０６に従った、画像１０４の手動による、または自動化された輪郭描写を可能にするものであって、最終的にはグラフィカルオブジェクト１１４を生じる。手動による輪郭描写は、トレースすることによって、またはフォローアップ技法によって実施される。自動化された輪郭描写は、閾値処理によって、または従来の手動による技法よりかなり速く、より精密な、技術的効果のある器官区分によって実施される。したがって、システム１００はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。

いくつかの実施形態では、システム１００の構造および方法２００〜４００は、解剖学的領域の出現に従って、ツリー構造に体系化される。このようなツリー構造の一実施形態を、図６の組織６００に示す。

システム１００は、Ｘ線平面フィルム放射線、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像法、磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、ならびに陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）および単光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）などの核医学画像技法など、どの種類の画像モダリティにも適している。システム１００は、どの種類の区分アルゴリズムにも適している。

いくつかの実施形態は、図５のコンピュータ５０２などのコンピュータ上の多重処理であり、マルチスレッドの動作環境で動作する。システム１００は、特定のどのワークフローシステム１０２、画像１０４、ユーザ入力１０６、体系化機能１０８、体系化された構造１１０、輪郭描写機能１１２およびグラフィカルオブジェクト１１４にも限定されないが、明確にするために、簡略化されたワークフローシステム１０２、画像１０４、ユーザ入力１０６、体系化機能１０８、体系化された構造１１０、輪郭描写機能１１２およびグラフィカルオブジェクト１１４を説明する。
方法実施形態
前のセクションでは、一実施形態の動作のシステムレベルでの概要を説明した。このセクションでは、このような実施形態の具体的な方法を、一連のフローチャートを参照して説明する。こうした方法を、フローチャートを参照して説明することにより、当業者は、適切なコンピュータ上でこうした方法を実施するための、このような命令を含み、コンピュータ可読媒体にある命令を実行する、このようなプログラム、ファームウェア、またはハードウェアを開発することが可能になる。同様に、サーバコンピュータプログラム、ファームウェア、またはハードウェアによって実施される方法は、コンピュータ実行可能命令からもなる。方法２００〜４００は、図５のコンピュータ５０２などのコンピュータ上で実行するプログラムによって実施され、あるいはそうしたコンピュータの一部であるファームウェアまたはハードウェアによって実施される。

図２は、一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法２００を示すフローチャートである。方法２００は、グラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するという、当該分野における必要性を解決する。方法２００はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。

方法２００は、関連する解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成すること２０２を含む。方法２００は、関連する解剖学的領域のグラフィカルオブジェクトの複数の構造を合成すること２０４も含む。

方法２００は、アクション２０２で、構造グループが明示的に、それとも暗黙的に作成されるかに関わらず、解剖学的に関連性のある部位を構造グループに体系化する。いくつかの実施形態では、構造または構造グループの明示的作成は、既存の、または新たに作成された構造グループに構造を追加することを含む。さらに、構造グループを他の構造グループに追加することもできる。

いくつかの実施形態では、構造または構造グループの暗黙的な作成は、器官区分プロセスによって遂行される。器官区分プロセスの一例は、右および左肺両方の構造および輪郭を自動的に作成する肺区分である。

いくつかの実施形態では、構造または構造グループの暗黙的な作成において、ユーザは、区分を使って事前に構造を明示的に作成することを要求されない。区分結果は、区分に応答して作成される可視的なグラフィカルオブジェクトに格納され、グラフィカルオブジェクトの構造コンテナは、構造操作システムによって維持される。適宜、ユーザは、既に存在する構造に区分結果を格納する。可視的なグラフィカルオブジェクトが区分に応答して作成されると、予め定義された１組のプロパティ（たとえば、名称、色、タイプ）が作成中に参照される。

区分アルゴリズムは、可視的な複数のグラフィカルオブジェクト（たとえば、肺、すなわち右肺および左肺）を同時に作成することができる。こうしたグラフィカルオブジェクトの構造コンテナは、区分に応答して作成され、構造グループ操作システムによって維持される構造グループに格納される。

方法２００のいくつかの実施形態はさらに、複数選択、合併、結合、差分、交差、消去、マージン、可視性の設定、透明度設定および／または色設定など、可視的な１つまたは複数のグラフィカルオブジェクト（群）に対する操作の１つまたは複数を、操作のどの組合せでも含む。

器官区分プロセスは、解剖学的領域の境界設定を可能にする。器官の区分は、画像特徴および解剖学的情報に基づく。区分におけるユーザの異なる必要性に適合するために、区分ワークフローは、２通りの方法で実施することができる。第１の方法は、低い画像コントラストなど、画像の問題の結果として、人間との対話なしでは十分に区分するのが困難な器官に特によく適している。第１のプロセスは、区分化が比較的長い器官に特によく適している区分プロトコルの使用により、バッチモードをサポートする。バッチモードは、バックグラウンドでの処理を意味し、つまり、ユーザからの対話は必要とされない。

区分ワークフローの一般的な一方法は、区分されるべき器官を選択すること（バッチモードでは、いくつかの器官を選択し、区分プロトコルに集めることができる）、シードポイントまたは曲線を定義する任意選択のアクション、シード（群）を追加する任意選択のアクション（一部の区分アルゴリズムは、特にプロトコル内部では、シードを与えなくても稼動することができる）、区分中にユーザ対話を受諾することであって、対話のレベルは、対話による区分またはプロトコルを介したバッチモードどちらかの実行モードに応じることおよび区分されたオブジェクト（群）を構造（グループ）リストに追加することを含む。

いくつかの実施形態では、自動区分を開始するために、いくつかのタイプのシードが与えられる。たとえば、全くシードを与えない、シードポイント、曲線、区分または対象となっている領域（ＲＯＩ）である。シードの提供は、ユーザによるポイント座標のタイプ入力、クリック、描画など、様々なやり方で実施することができる。さらに、適切なシード（群）をユーザに提示することができ、次いで、ユーザは、与えられたまま受諾するべきシードがあるかどうか、それとも提示されたシード（群）を調整するかを決め、あるいはユーザが異なるシード（群）を与えてもよい。

いくつかの実施形態では、区分パラメータの選択には、直接的なタイプ入力、予め選ばれ、セーブされたパラメータセットのロード、または選択肢からの選択など、多数の代替法もある。区分パラメータは、ユーザからの対話の量を最小限にする。

いくつかの実施形態では、データ入力においてユーザをガイドするのを助けるために、可視的なキューが与えられる。可視的なキューの例は、ユーザが眼球の区分用のシードポイントを選択するのを目指す間、グラフィカルカーソルの周りに円を描くこと、単純な領域成長アルゴリズムのケースでの最小領域から、モデルに基づく区分のケースでの大まかに適合するモデルまでの範囲に及び得る、区分の初期領域を対話によって示すこと、およびシードが正しくないと警告することを含む（たとえば、ユーザが、誤って画像のバックグラウンドの中をクリックした）。ユーザは、区分アルゴリズムを開始するのに先立って、シードポイントおよび曲線を修正する可能性がある。これは、座標をタイプ入力し直すこと、新たなシードポイントをクリックすること、ドラッグによってポイントを配置し直すこと、曲線を完全に描き直すこと、曲線を編集すること、またはドラッグによって曲線を配置し直すことなどを含む。

いくつかの実施形態では、新たなシード選択または既存のシード修正のケースが区別される。新たなシード選択または既存のシード修正のケースを区別する際に使われるキューは、グラフィカルカーソルの場所が既存のシードの近くにあるかどうか、たとえば、ユーザが１つのシードポイントを既にクリックしており、アルゴリズムが２つのシードポイントを必要とするかどうかである。ユーザが、既存のポイントの近傍を再度クリックすると、システムは、クリックを修正アクションと解釈し、そうでなければ、クリックは、作成アクションと解釈される。近傍のサイズは、所定のデフォルト値に設定されるが、ユーザが近傍のサイズを定義し、デフォルト値をオーバーライドすることもできる。

いくつかの実施形態では、対話による区分は、柔軟性および制御を生じるとともに、効率およびユーザにとっての使いやすさを維持する。対話による区分では、進行バーが、区分プロセスの進行を時間で表示する。さらに、「キャンセル」は、ユーザによってクリックされると、対話による区分をキャンセルする。対話による区分がキャンセルされると、一時的な結果が最終的な結果になるが、これは、対話による区分の現在の精度状態を進んで受諾しようとする性急なユーザにとっては有用である。ユーザは、区分プロセスがキャンセルされた後も、同じまたは異なる区分パラメータの組で動作を続けることが可能である。精度と速度の間のバランスも、ユーザの好みに合わせて調節することができる。

いくつかの実施形態では、区分プロセスは、一時停止または中断し、その後続けることができ、これにより、ユーザは、一時的な結果を見直し、中断と継続動作の間に、対話によって結果を訂正することが可能になる。対話による訂正は、器官固有のもの（進行中の区分アルゴリズムの拡張）でも、手動による編集ツールでの全体的な修正でもよい。対話による編集アクションは、一段階ずつ実施することができる取消しおよびやり直しでよく、あるいは、取消し／やり直しリストからユーザが状態またはアクションを選択してもよい。

バッチ区分のいくつかの実施形態では、１つのバックグラウンド処理のために、いくつかの器官が集められる。

いくつかの実施形態では、対話による区分プロトコルおよびバッチ区分は、様々に定義される。一例では、自動的に区分される必要がある器官すべてのリストが、ユーザから受け取られる。

別の実施形態では、器官は、最適な実行順序でランク付けされ、そうすることによって、以下のようになる。
１）区分の前処理が、最小限の実行時間を必要とする（速度における最適化）。たとえば、画像データの平滑化が、一度だけ、個々の器官を含むＲＯＩの合併に対して実施される。その結果、肝臓と右腎臓や、脾臓と左腎臓など、隣接する器官のケースでは、時間の節約が重要である。
２）適切なシード（群）が配置される（対話における最適化）。一例では、脊髄は、ユーザが与えたシードポイントをもって、またはいかなるシードもなく区分される（システムは、脊椎の中心位置および強度値に基づいて、適切なシードを見つけることが可能である）。次いで、他の器官の大体の位置が、脊椎の位置および屈曲を参照して自動的に見つけられる。
３）見落としは、最小限にされる（品質における最適化）。一例では、脊髄の区分の後、見落とす機会が比較的少ない、大きいサイズの器官（たとえば、肝臓）が区分される。最後に小さい器官または複雑な形状をもつ器官（たとえば、腎臓）が続き、これらの区分の間、既に区分された器官は、見落としを防止するための制約として使われる。

開始の指示を受け取った後、バックグラウンド区分プロトコルプロセスが開始される。バックグラウンド区分プロトコルプロセスは、以下のシード選択肢で実施される。１）器官すべてに対するすべての必要なシードが、前もってユーザから受け取られる。２）一部の「困難な」器官用のシードのみが、前もってユーザから受け取られ、それ以外の器官用には、シードはプロトコルから判定される。３）すべてのシードが、プロトコルによって判定され、そこから受け取られる。プロトコルによってシードが判定されると、実際の器官の区分が開始している場合、ユーザは、シードについての任意選択の確認を求められ、または尋ねられる。

いくつかの実施形態では、区分プロトコルの実行は、以下の要件に従う。１）器官が、システムによって定義された順序で区分される。２）ユーザは、プロトコル始動中、ユーザによって要求されたように、シードを検証し、次いで、受諾し／調整し／与え直すよう求められる。３）異なる器官は互いに重なってはならず、こうすることによって、隣接する器官の間での見落としが削減される。４）プロトコル実行の進行を表示する。デフォルトのモードでは、進行バーが表示され、ユーザは、区分の一時的な結果が表示されるべきかどうかについて、判断を求められる。５）ユーザは、実際の器官区分のみまたはプロトコル全体をキャンセルするよう求められる。６）ユーザは、区分を一時停止し、または中断するよう求められ、その後で、その器官の一時的な結果が最終的なものになり、プロトコルは、次の器官の区分を続ける。対話による（中止された器官の区分の）訂正および続行は、中断後はサポートされず、プロトコル実行中もサポートされない。

図３は、一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法３００を示すフローチャートである。方法３００は、可視的なグラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するという、当該分野における必要性を解決する。方法３００はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。

方法３００は、関連する解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成すること２０２、およびグラフィカルオブジェクトを、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、および／または１つまたは複数の大容量記憶装置など、コンピュータアクセス可能媒体に格納すること３０２を含む。

方法３００は、コンピュータアクセス可能媒体からグラフィカルオブジェクトを取り出すこと３０４、および関連する解剖学的領域の取り出されたグラフィカルオブジェクトを合成すること２０４も含む。

図４は、一実施形態による、構造グループを管理するための方法４００を示すフローチャートである。方法４００は、可視的なグラフィカルオブジェクトの管理における、人間にとっての難題を削減するという、当該分野における必要性を解決する。方法４００はまた、人間である臨床医が解剖学的領域を区分する際の時間を削減し、精度を向上させる。

方法４００は、予め定義されたデータから複数の構造を作成すること４０２、およびユーザが定義したデータから構造を作成すること４０４を含む。方法４００において、予め定義された構造および構造グループ（たとえば、眼、肺、脾臓、腎臓、肝臓、腹部、脊髄、骨盤などのような器官）が、作成４０２で与えられるが、ユーザは、作成４０４で新たな構造または構造グループを作成することができる。つまり、構造（または構造グループ）を定義し、それにどの構造も追加するための能力が、自動プロセスまたは手動による描画を用いてユーザに与えられる。いくつかの実施形態では、手動による描画は、コンピュータ上のグラフィカルソフトウェアツールの人間ユーザによって手動で作成された。

各区分アルゴリズムは、構造グループを作成し、構造を分離する。肺に関する一例では、区分は、肺グループを作成し、肺グループの下には、２つの下位構造、すなわち左肺および右肺が作成される。別の眼の例では、３つのシードポイント（各眼球中に１つずつのポイント、および視神経の合流点にある第３のポイント）に対して、７つの構造が作成され（左右の眼球、左右の水晶体、左右の視神経、および交叉）、すべてが視覚器官に属す。これは、構造プロパティ（たとえば、名称、色、タイプ）が予め定義されることを必要とする。したがって、デフォルトの構造プロパティが各プロセス用に与えられ、各プロセスによって参照される。

いくつかの実施形態では、こうしたプロパティは、ユーザインタフェースを介して変更可能である。したがって、方法４００は、区分を開始するためのユーザ対話を最小限にし、関連する構造の好都合な分類法を提供する。

いくつかの実施形態では、ソフトウェアベースの描画ツールが、固定された、または浮動ツールバー上に配置される。浮動描画ツールバーは、描画／閲覧エリア近くのグラフィカルユーザインタフェース上に配置することができる。機能性すべてを含む固定されたツールバーにおいて、ユーザは、ボタンをツールパレットの外にドラッグし、ボタンを浮動パネルの上にドロップすることができる。浮動パネルは、ユーザが浮動パネルの上にドロップしたツールのみを含むが、機能性はすべて、その元の場所で利用可能である。デュアルモニタサポートを有するコンピュータシステムのケースにおいて、この浮動ツールバーは、第２のスクリーンにも移動可能である。ツールバーのいくつかの実施形態では、ユーザが描画中に、選択された構造を変更しても、予め使われている描画ツールはアクティブなままである。複数のモニタまたは表示装置をサポートするように動作可能なコンピュータシステムのケースでは、浮動ツールバーは、複数のモニタまたは表示装置のどれにも同様に移動可能である。

描画ツールバーの「見直しモード」が描画モードをオフにし、そうなると、ユーザは、選択された構造の編集を許可されなくなる。描画ツールバーは、「構造作成」ツールを含む。「構造作成」ツールを呼び出すと、アクティブ構造である新たな空の構造が作成される。描画ツールバーは、「構造選択」ツールも含み、このツールは、作業を行うための構造を選択する。ユーザが新たな構造を選択すると、テーブル中の選択が変更されることになり、以前の構造が保存される。

いくつかの実施形態は、たとえば距離、角度、表面の測定やルーラ、グリッドなど、測定ツール用の測定ツールバーも含む。

いくつかの実施形態は、ユーザによるカスタマイズまたは好みもサポートする。ユーザは、どのツールバーが可視的になるべきかを、たとえばチェックボックスによって設定する可能性がある。命令、開いてある（アクティブにされている）パネルの好みなど、一部のグラフィカル制御は、そうした制御をユーザが隠してよい所に隠すことができる。いくつかの実施形態では、好みは、ツールバー設定、手動による描画設定、自動輪郭、器官区分設定および測定設定、精度レベルに対する計算時間および／または構造プロパティを含む。いくつかの実施形態では、システムは、予めセーブされている設定をロードする。ユーザは、デフォルト値が格納されている選択肢の中から、好みに合わせて選択することができ、予め設定された値に戻ることも可能である（たとえば、小児または成人のケースでは、成人がデフォルトである。あるいは、画像コントラストまたはノイズのレベルでは、通常の取得に関連したものがデフォルトである）。

いくつかの実施形態では、方法２００〜４００は、一連の命令を表す搬送波の形で具現化されるコンピュータデータ信号として実装され、こうした命令は、図５のプロセッサ５０４などのプロセッサによって実行されると、プロセッサにそれぞれの方法を実施させる。他の実施形態では、方法２００〜４００は、図５のプロセッサ５０４などのプロセッサに、それぞれの方法を実施するよう指令することが可能な実行可能命令を有するコンピュータアクセス可能媒体として実装される。各種の実施形態において、媒体は、磁気媒体、電子媒体、または光学媒体である。
ハードウェアおよび動作環境
図５は、相異なる実施形態を実施することができるハードウェアおよび動作環境５００を示すブロック図である。図５の説明は、いくつかの実施形態を実装することができるようにするコンピュータハードウェアおよび適切なコンピューティング環境の概要についてである。コンピュータ実行可能命令を実行するコンピュータによって、実施形態を説明する。ただし、いくつかの実施形態は、コンピュータ実行可能命令が読出し専用メモリ内に実装される、完全にコンピュータハードウェアの形で実装することができる。いくつかの実施形態は、タスクを実施するリモート装置が通信ネットワークを介してリンクされるクライアント／サーバコンピューティング環境において実装することもできる。プログラムモジュールは、分散型コンピューティング環境におけるローカルおよびリモートメモリ記憶装置両方に配置することができる。

コンピュータ５０２は、Ｉｎｔｅｌ、Ｍｏｔｏｒｏｌａ、Ｃｙｒｉｘおよび他社から市販されているプロセッサ５０４を含む。コンピュータ５０２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５０６、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５０８、および１つまたは複数の大容量記憶装置５１０、ならびに様々なシステム構成要素を処理ユニット５０４に動作可能に結合するシステムバス５１２も含む。メモリ５０６、５０８、および大容量記憶装置５１０は、コンピュータアクセス可能媒体のタイプである。大容量記憶装置５１０は、より具体的には、不揮発性コンピュータアクセス可能媒体のタイプであり、１つまたは複数のハードディスクドライブ、フレキシブルディスクドライブ、光ディスクドライブ、およびテープカートリッジドライブを含み得る。プロセッサ５０４は、コンピュータアクセス可能媒体上に格納されたコンピュータプログラムを実行する。

コンピュータ５０２は、通信装置５１６を介して、インターネット５１４に通信可能に接続することができる。インターネット５１４の接続性は、当該分野において公知である。一実施形態では、通信装置５１６は、当該分野において「ダイアルアップ接続」として公知であるものを介してインターネットに接続するための、通信ドライバに応答するモデムである。別の実施形態では、通信装置５１６は、当該分野において「直接接続」として公知であるものを介してインターネットにそれ自体が接続されたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）に接続されたＥｔｈｅｒｎｅｔ（商標）または同様のハードウェアネットワークカードである（たとえば、Ｔ１回線など）。

ユーザは、キーボード５１８や指示装置５２０などの入力装置を介して、コンピュータ５０２にコマンドおよび情報を入力する。キーボード５１８は、当該分野で公知であるように、コンピュータ５０２へのテキスト情報の入力を許可するが、実施形態は、特定のどのタイプのキーボードにも限定されない。指示装置５２０は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）のバージョンなど、オペレーティングシステムのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）によって提供されるスクリーンポインタの制御を許可する。実施形態は、特定のどの指示装置５２０にも限定されない。このような指示装置は、マウス、タッチパッド、トラックボール、リモコン、タッチスクリーン、ポイントスティックおよび特定用途向けに設計された他の特殊な入力装置を含む。他の入力装置（図示せず）は、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、衛星パラボラアンテナ、スキャナなどを含み得る。

いくつかの実施形態では、コンピュータ５０２は、表示装置５２２に動作可能に結合される。表示装置５２２は、システムバス５１２に接続される。表示装置５２２は、コンピュータのユーザによる閲覧のために、コンピュータ、ビデオおよび他の情報を含む、情報の表示を許可する。実施形態は、特定のどの表示装置５２２にも限定されない。このような表示装置は、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイ（モニタ）、ならびに液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などのフラットパネルディスプレイを含む。モニタに加えて、コンピュータは通常、プリンタ（図示せず）など、他の周辺の入力／出力装置を含む。スピーカ５２４および５２６は、信号の音声出力を可能にする。スピーカ５２４および５２６も、システムバス５１２に接続される。

コンピュータ５０２は、コンピュータアクセス可能媒体ＲＡＭ ５０６、ＲＯＭ ５０８、および大容量記憶装置５１０上に格納されており、プロセッサ５０４によって実行されるオペレーティングシステム（図示せず）も含む。オペレーティングシステムの例は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗｓ（商標）、Ａｐｐｌｅ ＭａｃＯＳ（商標）、Ｌｉｎｕｘ（商標）、ＵＮＩＸ（商標）を含む。例は、特定のどのオペレーティングシステムにも限定されないが、このようなオペレーティングシステムの構成および使用法は、当該分野において公知である。

コンピュータ５０２の実施形態は、どのタイプのコンピュータ５０２にも限定されない。各種の実施形態において、コンピュータ５０２は、ＰＣ互換コンピュータ、ＭａｃＯＳ（商標）互換コンピュータ、Ｌｉｎｕｘ（商標）互換コンピュータ、またはＵＮＩＸ（商標）互換コンピュータを含む。このようなコンピュータの構成および動作は、当該分野において公知である。

コンピュータ５０２は、ユーザ制御可能なポインタを含むグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を提供するための、少なくとも１つのオペレーティングシステムを用いて操作することができる。コンピュータ５０２は、コンピュータ５０２のユーザに、ユニバーサルリソースロケータ（ＵＲＬ）アドレスによってアドレス指定されるようにイントラネット、エクストラネットまたはインターネットのワールドワイドウェブページにアクセスすることを許可するための、少なくとも１つのオペレーティングシステム内部で実行する少なくとも１つのウェブブラウザアプリケーションプログラムを有し得る。ブラウザアプリケーションプログラムの例は、Ｎｅｔｓｃａｐｅ Ｎａｖｉｇａｔｏｒ（商標）およびＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（商標）を含む。

コンピュータ５０２は、リモートコンピュータ５２８など、１つまたは複数のリモートコンピュータへの論理接続を用いてネットワーク接続された環境において動作することができる。こうした論理接続は、コンピュータ５０２に結合され、またはその一部である通信装置によって遂行される。実施形態は、特定のタイプの通信装置に限定されない。リモートコンピュータ５２８は、別のコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、クライアント、ピア装置または他の共通ネットワークノードでよい。図５に示す論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５３０およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）５３２を含む。このようなネットワーク環境は、オフィス、企業規模のコンピュータネットワーク、イントラネット、エクストラネットおよびインターネットにおいてよく見られる。

ＬＡＮネットワーク環境において使われる場合、コンピュータ５０２およびリモートコンピュータ５２８は、通信装置５１６の一タイプであるネットワークインタフェースまたはアダプタ５３４を介してローカルネットワーク５３０に接続される。リモートコンピュータ５２８は、ネットワーク装置５３６も含む。従来のＷＡＮネットワーク環境において使われる場合、コンピュータ５０２およびリモートコンピュータ５２８は、モデム（図示せず）を介してＷＡＮ ５３２と通信する。モデムは、内部にあっても外部にあってもよいが、システムバス５１２に接続される。ネットワーク接続された環境では、コンピュータ５０２に関連して、またはその部分として示すプログラムモジュールは、リモートコンピュータ５２８に格納することができる。

コンピュータ５０２は、電源５３８も含む。各電源は、バッテリでよい。
装置
図６〜１２を参照して、図１のシステム概要および図２〜４を用いて説明した方法と併せて、具体的な実装形態を説明する。

システム１００の構造および方法２００〜４００のいくつかの実施形態は、解剖学的組織中の構造の出現に従って、ツリー構造の形で体系化される。

図６は、一実装形態において使用するための階層状の解剖学的オブジェクト構造６００を示すブロック図である。図６は、ソフトウェアシステムのオブジェクト指向の作成物を指定し、視覚化し、構築し、文書化するための業界標準言語である統一モデリング言語（ＵＭＬ）を用いる。図中で、クラスの間の中空矢印は、親クラスの下の子クラスが親クラスから属性およびメソッドを継承することを示す。

階層状解剖学的オブジェクト構造６００は、階層状解剖学的オブジェクト構造６００からインスタンス化されるオブジェクトの属性（データ）およびメソッド（関数）を定義する構造クラス６０２を含む。少なくとも４通りの子クラスが、構造クラス６０２に従属し、構造クラス６０２の属性およびメソッドを継承する。子クラスは、グループ構造クラス６０４、眼の構造クラス６０６、肺構造クラス６０８、肝臓構造クラス６１０、および腎臓構造クラス６１２である。

グループ構造クラス６０４は、構造グループの構造クラスを定義する。眼の構造クラス６０６は、眼の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能を有する構造クラスを定義する。肺構造クラス６０８は、肺の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能を有する構造クラスを定義する。肝臓構造クラス６１０は、肝臓の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能を有する構造クラスを定義する。腎臓構造クラス６１２は、腎臓の解剖学的組織の特有の側面を表す属性および機能を有する構造クラスを定義する。

ユーザが、構造テーブル中でどの構造（またはグループ）も選択されていないときに器官固有の区分アルゴリズムを選択すると、アルゴリズムの結果がただ１つの構造である場合は、新たな構造がテーブルに追加されることになり、それ以外の場合は、生成された構造は、新たに生成された構造グループに属すことになる。すべては、予め定義された設定に基づく。

図７は、いくつかの解剖学的領域の関係のグラフィック表示７００を示す図である。グラフィック表示７００は、以下のグラフィカルユーザインタフェース８００、９００、１０００および１１００による図２の方法２００、図３の方法３００および／または図４の方法４００によって、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００に従って作成される、図１の体系化された構造１１０の表示である。

グラフィック表示７００は、少なくとも１つの構造の、構造名７０２、可視性７０４、色７０６および構造タイプ７０８を示す列またはフィールドを含む。グラフィック表示７００の例では、４つの構造が表示されている。グラフィック表示７００に示す第１の構造７１０は、設定された可視性をもち、設定された色をもたず、構造タイプをもたない「グループ１」という名称のグループ構造である。

グラフィック表示７００に示す第２の構造７１２は、設定された可視性、黄色に設定された色、および器官構造タイプをもつ「構造２」という名称の、「グループ１」７１０の子構造である。グラフィック表示７００に示す第３の構造７１４は、設定された可視性、青に設定された色、および器官構造タイプをもつ「構造１」という名称の、「グループ１」７１０の子構造である。グラフィック表示７００に示す第４の構造７１６は、設定された可視性、黄色に設定された色、および器官構造タイプをもつ「構造３」という名称の、他のどの構造にも関連付けられていない構造である。

いくつかの実施形態では、子および親構造７１０、７１２および７１４は、以下の図１２で論じるように、リンクを介して関連付けられる。構造は、単一リンクされ、二重リンクされ、再帰リンクされ、および／または循環リンクされるリストなど、従来のいくつかのリンク技法のいずれでもリンクすることができる。

いくつかの実施形態では、構造（たとえば、階層状解剖学的オブジェクト構造６００中のクラスのインスタンス化されたオブジェクト）は、ＧＵＩ ７００を介して様々なやり方で扱うことができる。どの構造または構造グループのパラメータ（たとえば、名称、可視性、色、タイプ）も、修正することができる。構造のテーブルは、パラメータに基づいてソートし、表示することができる。既存の構造グループに、新たな構造を追加することができる。既存の構造は、構造グループから消去することができる。空の構造グループを作成し、後で構造を追加することができる。構造は、グラフィカルユーザインタフェース上で、構造グループの間でドラッグしドロップすることができる。構造グループのグラフィック表示は、ユーザから指令されると、開き、閉じることができる。空の構造は、選択し、予め定義された名称リストから名付けることも、自由形式のテキスト形式から名付けることもできる。多様な構造または構造グループを選択することができる。構造の輪郭は、選択されたグループ中または構造グループの外側のすべての構造用の描画ツールで変更することができる。合併／結合、差分、交差および／または消去操作は、多量の構造または構造グループに対して実施することができる。ユーザが、区分アルゴリズムおよび構造グループを選択すると、次いで、生成された構造（群）は、選択された構造グループに関連付けられ、予め定義された構造グループが追加される。ユーザが、構造グループを生成し直す（同じ構造グループ中で区分アルゴリズムを稼動し直す）と、次いで、予め消去された構造が再度生成される。ユーザが、既に実行された区分アルゴリズムを実行すると、次いで、作成される構造名は異なったものになる。たとえば、名称の末尾に数字を追加する。たとえば、肺区分は、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ１およびｒｉｇｈｔ＿ｌｕｎｇ１となる。区別文字は、上書きすることも、グループおよび構造の末尾に付加することもできる。

図８は、構造の追加を示す、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）８００である。

ＧＵＩ ８００の最上位のメニューレベルで、「構造グループを追加」８０２、「構造を追加」８０４、および「構造」８０６という３つの選択肢がユーザに提示される。「構造グループを追加」８０２の選択は、図６のグループ構造クラス６０４のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。「構造を追加」８０４の選択は、図６の構造クラス６０２のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。

「構造」８０６の選択は、ＧＵＩ ８００の第２レベルのメニューの表示を呼び出し、これは、「眼」８０８、「肺」８１０、「肝臓」８１２および「腎臓」８１４という４つの選択肢をユーザに提示する。「眼」８０８の選択は、図６の眼の構造クラス６０６のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。「肺」８１０の選択は、図６の肺の構造クラス６０８のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。「肝臓」８１２の選択は、図６の肝臓の構造クラス６１０のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。「腎臓」８１４の選択は、図６の腎臓の構造クラス６１２のオブジェクトのインスタンス化を呼び出す。

図９は、構造のリンクを示す、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）９００である。

ＧＵＩ ９００の最上位のメニューレベルで、「構造をリンク解除」９０２、「構造をリンク」９０４、および「リンクされた構造」９０６という少なくとも３つの選択肢がユーザに提示される。「構造をリンク」９０４の選択は、ＧＵＩ ９００の第２レベルのメニューの表示を呼び出し、これは、構造をそこにリンクすることができる既存の構造のリストを提示する。ＧＵＩ ９００の例は、２つの構造、すなわち「構造１」９０８、「構造２」９１０のリストであって、「構造ｎ」９１２など、他の構造も有するリストを表示する。

「構造１」９０８の選択は、「構造１」構造への構造のリンクを呼び出す。「構造２」９１０の選択は、「構造２」構造への構造のリンクを呼び出す。

図１０は、構造のリンク解除を示す、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）１０００である。

ＧＵＩ １０００の最上位のメニューレベルで、「構造をリンク解除」９０２、「構造をリンク」９０４、および「リンクされた構造」９０６という少なくとも３つの選択肢がユーザに提示される。「構造をリンク解除」９０２の選択は、ＧＵＩ １０００の第２レベルのメニューの表示を呼び出し、これは、リンク解除することができる既存の構造のリストを提示する。ＧＵＩ １０００の例は、３つの構造、すなわち、すべて１００２、「構造１」１００４および「構造２」１００６のリストを表示する。

すべて１００２の選択は、すべての構造のリンク解除を呼び出す。「構造１」１００４の選択は、「構造１」構造のリンク解除を呼び出す。「構造２」１００６の選択は、「構造２」構造への構造のリンク解除を呼び出す。

図１１は、様々な構造リンク機能を示す、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）１１００である。

ＧＵＩ １１００の最上位のメニューレベルで、「構造をリンク解除」９０２、「構造をリンク」９０４、および「リンクされた構造」９０６という少なくとも３つの選択肢がユーザに提示される。「リンクされた構造」９０６の選択は、ＧＵＩ １１００の第２レベルのメニューの表示を呼び出し、これは、構造の機能のリストを提示する。ＧＵＩ １１００の例は、３つの機能、すなわち「リンクされているすべてを表示」１１０２、「リンクされているすべてを隠す」１１０４および「リンクされているすべてを選択」１１０６のリストを表示する。

「リンクされているすべてを表示」１１０２の選択は、リンクされているすべての構造の表示を呼び出す。「リンクされているすべてを隠す」１１０４の選択は、リンクされているすべての構造の非表示を呼び出す。「リンクされているすべてを選択」１１０６の選択は、リンクされているすべての構造の選択を呼び出す。

図１２は、リンクされた構造を示す、図６の階層状解剖学的オブジェクト構造６００のツリー構造の構造アーキテクチャ１２００のブロック図である。構造アーキテクチャ１２００は、異なる画像上の、リンクでつながれた解剖学的部位の関連するマニフェストを示し、異なるグラフィカルオブジェクトが作成され格納されている実施形態を示すとともに、異なるモダリティの間または異なるフェーズの間の変化を追跡する。

構造アーキテクチャ１２００において、異なるモダリティまたはフェーズでの同じ解剖学的領域（群）または器官（群）（のグループ）の関連するマニフェストであるグラフィカルオブジェクト（およびそのコンテナ構造）１２０２、１２０４および１２０６のグループは、リンク１２０８および１２１０を介して相互に、かつ、リンク１２１４、１２１６および１２１８を介して参照画像系列１２１２にリンクされた状況を有している。

いくつかの実施形態では、リンクされた状況は、構造がインスタンス化されると作成される。いくつかの実施形態では、構造および／または構造グループが、上のＧＵＩ ９００およびＧＵＩ １０００に示すように、ユーザの指令で手動によってリンクされ、またはリンク解除される。

したがって、構造アーキテクチャ１２００は、「リンクされた」状況を柔軟に提供することによって、多様なモダリティおよびフェーズを介して、構造または構造グループの容易な追加をサポートする。

構造アーキテクチャ１２００は、マルチモダリティおよび／またはマルチフェーズ構造の取扱いのために動作可能である。いくつかの実施形態では、マルチモダリティは、次のようにサポートされる。すなわち、１つの画像系列が特有の役割をもち、これは、参照画像系列１２１２などの「参照モダリティ画像系列」と呼ばれる。どの種類のモダリティを有する画像系列も、参照画像系列１２１２として選択することができる。ユーザは、ＣＴ画像などの参照画像１２１２上に解剖学的領域１２０２、１２０４および１２０６の輪郭を（手動および自動の両方で）描く。輪郭は、融合された他の画像（たとえば、ＭＲやＰＥＴ画像）に自動的に移送される。自動変換の間、モダリティ（たとえば、ＣＴに対してＰＥＴ）の間の解像度における差分の影響は、自動的に補正される。

自動移送される構造は、参照構造が属すもの（ある場合は）と同じ構造グループ中で作成されることになる。ユーザは、自動移送を抑制することができる。たとえば、ユーザは、具体的には骨盤の骨をＣＴ上でのみ、また、膀胱をＭＲ上でのみ輪郭を描き、視覚化する。適宜、ユーザは、参照画像の上に描かれた輪郭によらずに、他のどの画像の上でも同じ解剖学的領域または器官の輪郭を描く。一方、モダリティの間で変更することが認められる。ユーザは、自動移送された輪郭を修正することができるが、これは、リンクされた状況に影響しない。

ユーザが参照画像１２１２上での輪郭の修正を指令すると、対応する輪郭が、適宜他の（融合された）画像１２０２、１２０４および１２０６の上で位置合わせされる。移送された構造または構造グループ名は、異なるものとなる（たとえば、名称の末尾に、モダリティへの参照を追加する。たとえば、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ＣＴおよびｒｉｇｈｔ＿ｌｕｎｇ＿ＣＴまた、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ＰＥＴおよびｒｉｇｈｔ＿ｌｕｎｇ＿ＰＥＴとなる）。

ユーザは適宜、異なるモダリティにおいて単独で描かれた同じ解剖学的領域または器官の構造または構造グループに、その関係を反映するように名前をつける（たとえば、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ＣＴおよびｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ＰＥＴ）。その後、こうした構造は、リンクされた状況をもつ。適宜、グループおよび構造に対しても同様に、区別文字が上書きされ、または末尾に付加される。これは、リンクされた状況に影響しない。

「モダリティ見直しモード」の間、どの画像の上でグラフィカルオブジェクトの輪郭が作成されたかに関わらず、参照画像１２１２にリンクされる１２０２、１２０４および１２０６など、選択されたすべての構造が表示される。さらに、グラフィカルオブジェクトの輪郭およびそれに含まれる領域は、見直しモードで示すことができる。

いくつかの実施形態では、どの程度の割合の領域が共通であるかを示すために、色コードが表示される。一例として、赤は輪郭の大部分に対する共通領域を示し、橙色、黄色、緑と共通領域が減少していき、青は、１つの構造の一部のみの領域を示すことになっている。

選択された多量の構造または構造グループに対する合併／結合、差分および交差の操作も、ユーザの指令で実施される。その結果生じる参照画像のグラフィカルオブジェクトが表示される。一例では、これは、膀胱のＣＴまたはＭＲ画像における差分を比較する際に有用である。別の選択肢は、リンクされた構造のみに、予め列挙された操作のいずれかを適用することである。

共通操作（たとえば、輪郭を表示／隠す、すべて選択）も、リンクされた構造に対して実施することができる。ユーザは、リンクされた構造グループから、ただ１つの構造をリンク解除することを指令することができる。ユーザは、リンクされた構造グループ中のすべての接続をリンク解除すること（すなわち、中断すること）を指令することができる。ユーザは、参照構造に後で新たな構造をリンクすることを指令することもできる。

いくつかの実施形態では、マルチフェーズが、次のようにサポートされる。すなわち、１つの画像系列が、参照画像系列１２１２などの「参照フェーズ画像系列」である。一時的シーケンス中のどの順番のフェーズをもつ画像系列も、参照画像系列として選択することができる。

ユーザは、参照フェーズ（たとえば、コントラストが取り入れられたばかりのフェーズ）において、グラフィカルオブジェクトの輪郭を（手動および自動の両方で）描く。輪郭は、他の画像フェーズに移送される。自動変換の間、フェーズの間の置き違え（たとえば、呼吸に起因する）が補正される。移送された構造は、参照構造が属すもの（ある場合は）と同じ構造グループ中に作成される。

ユーザは、移送の抑制を指令することができる。たとえば、ユーザは、特殊なフェーズのみの輪郭描写および表示を指令する。適宜、ユーザは、参照フェーズにおいて描かれた輪郭によらずに、どのフェーズにおいても同じオブジェクトまたは器官の輪郭を描く。一方、フェーズの間で変更することが認められる。ユーザは、移送された輪郭の修正を指令することもできる。この修正は、リンクされた状況に対して影響をもたない。ユーザが、参照フェーズにおいて輪郭の修正を指令すると、システムは、ユーザによって指示されたように、他のフェーズにおいて対応する輪郭を位置合わせする。移送された構造または構造グループの名前は、異なるものになる（たとえば、名称の末尾に、フェーズへの参照を追加する。たとえば、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ｐｈ１０およびｒｉｇｈｔ＿ｌｕｎｇ＿ｐｈ１０となる）。ユーザは、異なるフェーズにおいて単独に描かれる、同じオブジェクトまたは器官の構造または構造グループの命名を、その関係を反映するように指令することができる（たとえば、ｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ｐｈ１０およびｌｅｆｔ＿ｌｕｎｇ＿ｐｈ２０）。その後、こうした構造は、リンクされた状況をもつことになる。その後、こうした構造は、リンクされた状況をもつ。適宜、グループおよび構造に対しても同様に、区別文字が上書きされ、または末尾に付加される。これは、リンクされた状況に影響しない。

選択されたフェーズの最大値投影法（ＭＩＰ）としての強度値をもつ画像が生成される。ユーザは、ＭＩＰフェーズの基礎となるべき、フェーズのどの組合せも選択することができる。

「ＭＩＰ見直しモード」の間、参照画像１２１２にリンクされる１２０２、１２０４および１２０６など、選択されたすべての構造が、どのフェーズにおいて構造輪郭が作成されたかに関わらず表示される。さらに、輪郭およびそれに含まれる領域は、見直しモードで示すことができる。

いくつかの実施形態では、どの割合の領域が共通であるかを示すために、色コードが表示される。一例として、赤は輪郭の大部分に対する共通領域を示し、橙色、黄色、緑と共通領域が減少していき、青は、１つの構造の一部のみの領域を示すことになっている。

選択された多量の構造または構造グループに対する合併／結合、差分および交差の操作も、ユーザの指令で実施される。その結果生じる参照画像のグラフィカルオブジェクトが表示される。一例では、これは、膀胱のＣＴまたはＭＲ画像における差分を比較する際に有用である。別の選択肢は、リンクされた構造のみに、予め列挙された操作のいずれかを適用することである。

共通操作（たとえば、輪郭を表示／隠す、すべて選択）も、リンクされた構造に対して実施することができる。ユーザは、リンクされた構造グループから、ただ１つの構造をリンク解除することを指令することができる。ユーザは、リンクされた構造グループ中のすべての接続をリンク解除すること（すなわち、中断すること）を指令することができる。ユーザは、参照構造に後で新たな構造をリンクすることを指令することもできる。

構造および輪郭操作システムの好みは、マルチモダリティ設定（たとえば、好まれる参照画像タイプ）およびマルチフェーズ設定（たとえば、好まれる参照フェーズタイプ）でも拡張される。

輪郭描写のいくつかの実施形態では、様々な手動による描画法（トレースまたは二地点間クリック）および編集法を、手動による輪郭を近くの可視的な境界、すなわちグレー値差分につなぐように対話によって修正する（補正する）ことによって実施することができる。いくつかの実施形態では、輪郭の間の補間は、輪郭が同じタイプのスライス上で（たとえば、軸スライス上で）描かれるのか、それとも何らかのスライス混合（たとえば、軸／球欠／冠状スライス）において描かれるのかに関わらず。いくつかの実施形態では、輪郭は、直前のスライスからコピーされ、またはテンプレートが、たとえば円、楕円、矩形、球、楕円などの２Ｄまたは３Ｄ形状で与えられる。形態オペレータ（たとえば、ブリッジ削除、塗りつぶし、最大構成要素、マージン）の閾値処理または実装によって、輪郭が作成される。

機器の構成要素は、コンピュータハードウェア回路として、またはコンピュータ可読プログラムとして、あるいは両方の組合せとして実施することができる。別の実施形態では、システム、機器および方法は、アプリケーションサービスプロバイダ（ＡＳＰ）システムにおいて実装される。

より具体的には、コンピュータ可読プログラムの実施形態において、プログラムは、Ｊａｖａ（商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（商標）またはＣ＋＋など、オブジェクト指向の言語を用いて、オブジェクト指向で組み立てることができ、プログラムは、ＣＯＢＯＬやＣなど、手続き型言語を用いて、手続き指向で組み立てることができる。ソフトウェア構成要素は、アプリケーションプログラムインターフェイス（ＡＰＩ）や、リモートプロシージャコール（ＲＰＣ）、共通オブジェクトリクエストブローカアーキテクチャ（ＣＯＲＢＡ）、コンポーネントオブジェクトモデル（ＣＯＭ）、分散型コンポーネントオブジェクトモデル（ＤＣＯＭ）、分散型システムオブジェクトモデル（ＤＳＯＭ）および遠隔メソッド呼出し（ＲＭＩ）などのプロセス間通信技術など、当業者に公知であるいくつかの手段のいずれかで通信を行う。構成要素は、図５のコンピュータ５０２のように、わずか１台のコンピュータ上で、または少なくとも構成要素と同じだけの数のコンピュータ上で実行する。
結論
３次元グラフィカルオブジェクトの管理システムを説明した。本明細書において、特定の実施形態を例示し説明したが、同じ目的を遂行することが算定されるどの構成も、示した特定の実施形態の代わりに用いることができることが、当業者には理解されよう。この適用形態は、どの適応形態も変形形態もカバーすることを意図している。たとえば、オブジェクト指向な用語で説明したが、実装形態は、手続き型の設計環境においても、要求される関係を提供する他のどの設計環境においても行い得ることが、当業者には理解されよう。

上述したシステム、方法および機器は、複合システムではあるが、効率的でありユーザフレンドリーなシステムでもあり、これは、構造の体系化、グラフィカルオブジェクトおよび手動による／自動化された輪郭描写（区分）を管理するものである。上述したシステム、方法および機器は、どの種類の画像モダリティおよびどの種類の区分アルゴリズムにも適している。

このシステムは、グラフィカルオブジェクトおよび構造の体系化を、構造グループの柔軟な使用によって容易にする。つまり、本システムは、解剖学的に関連性のある部位を作成し、格納し、取り出し、合成する。

上述したシステム、方法および機器は、手動による（トレース、フォローアップ）、または自動的な（閾値処理、器官区分）解剖学的領域の輪郭の描画を介した解剖学的領域の可視的なグラフィカルオブジェクトの明示的または暗黙的作成から、構造管理および使用までの、構造の取扱いに適用可能である。区分ワークフローは、２通りのやり方で使うことができる。第１のやり方は、ユーザ対話を高度にサポートするものであり、（たとえば、低コントラストのせいで）十分に自動的に区分するのが困難な器官を対象とする。別のプロセスは、バッチモードをサポートするものであり、区分化が比較的長い器官を対象とする。

上述したシステム、方法および機器は、使いやすいワークフローを正しい順序で提供する。上述したシステム、方法および機器は、抽出レベルを上げ、見やすいレイアウトでの一貫性のある体系化を可能にするとともに、ユーザに多数の選択範囲および選択肢をもつ区分プロセスの間の制御を維持させる。

具体的には、方法および機器の名称は、実施形態を限定することを意図したものではないことを、当業者は容易に理解するであろう。さらに、追加の方法および機器を構成要素に追加することができ、機能は、構成要素の間で構成し直すことができ、将来の改善に対応するための新たな構成要素および実施形態において使われる物理的装置は、実施形態の範囲から逸脱することなく取り入れることができる。将来の通信装置、相異なるファイルシステム、および新たなデータタイプに実施形態が適用可能であることを、当業者は容易に理解するであろう。

本出願において使われる用語は、本明細書において説明したものと同じ機能性を提供する、オブジェクト指向なすべてのデータベースおよび通信環境ならびに代替技術を含むことを意図している。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

解剖学的に関連する部位を構造に体系化するためのシステムの概要を示すブロック図である。 一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法を示すフローチャートである。 一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法を示すフローチャートである。 一実施形態による、構造グループを管理するための方法を示すフローチャートである。 相異なる実施形態を実施することができるハードウェアおよび動作環境を示すブロック図である。 一実装形態において使用するための階層構造を示すブロック図である。 いくつかの解剖学的領域の関係のグラフィック表示を示す図である。 階層構造ツリー上での構造の追加を示すグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 階層構造ツリー上での構造のリンクを示すグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 階層構造ツリー上での構造のリンク解除を示すグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 階層構造ツリー上での様々な構造リンク機能を示すグラフィカルユーザインタフェースを示す図である。 階層構造ツリー上のリンクされた構造を示すブロック図である。

符号の説明

１００ システム
１０２ ワークフローシステム
１０４ 複数の画像
１０６ 少なくとも１つのユーザ入力
１０８ 画像に体系を与えるモジュール
１１０ 体系化された構造
１１２ 画像の手動による、または自動化された輪郭描写を可能にするモジュール
１１４ グラフィカルオブジェクト
２００ 解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法
２０２ 関連する解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトを作成する
２０４ 関連する解剖学的領域のグラフィカルオブジェクトの複数の構造を合成する
３００ 一実施形態による、解剖学的に関連する部位を構造グループに体系化するための方法
３０２ グラフィカルオブジェクトをコンピュータアクセス可能媒体に格納する
３０４ グラフィカルオブジェクトをコンピュータアクセス可能媒体から取り出す
４００ 一実施形態による、構造グループを管理するための方法
４０２ 事前定義されたデータから複数の構造を作成する
４０４ ユーザが定義したデータから構造を作成する
５００ ハードウェアおよび動作環境
５０２ コンピュータ
５０４ プロセッサ
５０６ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
５０８ 読出し専用メモリ（ＲＯＭ）
５１０ １つまたは複数の大容量記憶装置
５１２ システムバス
５１４ インターネット
５１６ 通信装置
５１８ キーボード
５２０ 指示装置
５２２ 表示装置
５２４ スピーカ
５２６ スピーカ
５２８ リモートコンピュータ
５３０ ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
５３２ ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）
５３４ ネットワークインタフェース
５３６ ネットワークインタフェース
５３８ 電源
６００ 階層状解剖学的オブジェクト構造
６０２ 構造クラス
６０４ グループ構造クラス
６０６ 眼の構造クラス
６０８ 肺構造クラス
６１０ 肝臓構造クラス
６１２ 腎臓構造クラス
７００ いくつかの解剖学的領域の関係のグラフィック表示
７０２ 構造名
７０４ 可視性
７０６ 色
７０８ 構造タイプ
７１０ 第１の構造
７１２ 第２の構造
７１４ 第３の構造
７１６ 第４の構造
８００ 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
８０２ 「構造グループを追加」
８０４ 「構造を追加」
８０６ 「構造」
８０８ 「眼」
８１０ 「肺」
８１２ 「肝臓」
８１４ 「腎臓」
９００ 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
９０２ 「構造をリンク解除」
９０４ 「構造をリンク」
９０６ 「リンクされた構造」
９０８ 「構造１」
９１０ 「構造２」
９１２ 「構造ｎ」
１０００ 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
１００２ すべて
１００４ 「構造１」
１００６ 「構造２」
１１００ 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
１１０２ 「リンクされているすべてを表示」
１１０４ 「リンクされているすべてを隠す」
１１０６ 「リンクされているすべてを選択」
１２００ 階層状解剖学的オブジェクト構造のツリー構造を反映するグラフィカルユーザインタフェース
１２０２ グラフィカルオブジェクト
１２０４ グラフィカルオブジェクト
１２０６ グラフィカルオブジェクト
１２０８ リンク
１２１０ リンク
１２１２ 参照画像系列
１２１４ リンク
１２１６ リンク
１２１８ リンク

Claims (4)

1. 解剖学的に関連する部位を体系化するためのコンピュータアクセス可能媒体であって、
   外部ソースから医療画像（１０４）および少なくとも１つのユーザ入力（１０６）を受け取るように動作可能なワークフローシステム（１０２）と、
   前記ユーザ入力（１０６）に従った明示的または暗黙的構造作成からの、構造を生成する関連した解剖学的領域の複数のグラフィカルオブジェクトにコンテナを提供する第１の構成要素（１０８）であって、体系化された構造（１１０）を生じ、前記ワークフローシステム（１０２）に動作可能に結合された第１の構成要素（１０８）と、
   前記グラフィカルオブジェクトを生成する解剖学的領域の輪郭を受け取り、前記ユーザ入力（１０６）に従って、前記医療画像（１０４）からグラフィカルオブジェクトの作成および解剖学的領域の輪郭描写を提供する第２の構成要素（１１２）であって、グラフィカルオブジェクトを生じ、前記ワークフローシステム（１０２）に動作可能に結合された第２の構成要素（１１２）と、
   前記体系化された構造（１１０）を、グラフィカルオブジェクトおよび前記輪郭を描かれた解剖学的領域に関連付け、前記関連付けられたグラフィカルオブジェクトの前記複数の構造を合成する第３の構成要素であって、前記第１の構成要素（１０８）および前記第２の構成要素（１１２）に動作可能に結合された第３の構成要素と
   を備え、
   前記医療画像（１０４）が、Ｘ線平面フィルム放射線医療画像（１０４）、コンピュータ断層撮影画像、磁気共鳴医療画像（１０４）、核医学医療画像（１０４）、陽電子放射断層撮影医療画像（１０４）、単光子放出コンピュータ断層撮影医療画像（１０４）の１つを含み、
   前記媒体は、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトを複数選択し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトを併合し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトを結合し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトの差分を識別し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトを交差させ、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトを削除し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトの可視性を設定し、
   前記解剖学的領域の前記グラフィカルオブジェクトの色を設定する
   ための、プロセッサで実行可能命令を含む、
   媒体。
2. 前記解剖学的領域の前記輪郭描写が、手動による輪郭描写をさらに含む、請求項１に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
3. 前記複数のグラフィカルオブジェクトが、肺グループ（６０８）を記述するデータをさらに含み、前記肺グループが、左肺および右肺を少なくとも記述するデータをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータアクセス可能媒体。
4. 前記複数のグラフィカルオブジェクトが、
   眼のグループ（６０６）を記述するデータをさらに含み、前記眼グループが、
   左眼球と、
   右眼球と、
   左水晶体と、
   右水晶体と、
   左視神経と、
   右視神経と、
   交叉とを少なくとも記述するデータをさらに含む、請求項１に記載のコンピュータアクセス可能媒体。