JP5632913B2 - マルチモダリティ胸部撮像に関するシステム、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、マルチモダリティ胸部撮像に関する。

疑わしい乳癌患者を診断する処理において、異なる撮像モダリティが使用されることができる。例えば、胸部磁気共鳴（ＭＲ）撮像が、画像診断において確立されている。同時に、デジタル胸部切断合成（ＤＢＴ）が注目を集めている。両方のモダリティは、胸部の３Ｄ画像を生成するが、データに含まれる情報は少なくとも部分的に相補的である。例えば、石灰化は主にＤＢＴにおいて見えるが、動的な造影剤増強ＭＲが、腫瘍血管化によりもたらされる増加された信号強度を検出することにより、塊状の病変を強調することが可能である。

米国特許出願公開第２００３／０１９４０５０Ａ１号は、Ｘ線切断合成サブシステム及び核医学撮像サブシステムを結合するマルチモダリティ撮像システムを開示する。患者の胸部を圧縮する手段により胸部が圧縮される間、両方のサブシステムが作動される。こうして、Ｘ線切断合成及び核医学マモグラフィーから得られる画像が結合されることができる。

以下Chungと参照される、J. Chungらによる論文「Modelling Mammographic Compression of the Breast」、MICCAI 2008、Part II、LNCS 5242、pp. 758-565、2008、Springer-Verlag Berlinは、マモグラフィー撮像の間の圧縮をシミュレーションするため、胸部の生物機械的モデルを開示する。このモデルは、乳房Ｘ線画像とＭＲＩ又は超音波との間で観察される潜在的腫瘍を特定するのを助けるマルチモダリティ撮像位置合わせツールを与える。このモデルは、接触力学を用いて変形をシミュレーションするため、圧縮の前後での圧縮パドルの位置を必要とする。

マルチモダリティ胸部撮像の改良された方法を持つことが有利である。

この課題により好適に対処するため、本発明の第１の側面は、あるシステムを提供し、このシステムは、
第１の画像において表される胸部の第１の形状モデルを構築する第１の形状モデル構築サブシステムであって、上記第１の画像において、上記胸部がその自然な状態を持つ、第１の形状モデル構築サブシステムと、
第２の画像において表される上記胸部の第２の形状モデルを構築する第２の形状モデル構築サブシステムであって、上記第２の画像において、上記胸部が圧縮パドルを用いて圧縮される、第２の形状モデル構築サブシステムと、
上記形状モデル及び上記胸部の弾性変形モデルに基づき、上記第１の画像及び上記第２の画像の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールドを推定する変形推定サブシステムとを有する。

胸部圧縮が上記第１の画像を得るためではなく、上記第２の画像を得るために適用されるときでも、この形状モデル及び弾性変形モデルは、ボリュメトリック変形フィールドの提供を可能にする。この形状モデル及び弾性変形モデルは、第１の画像及び第２の画像を得るために異なる圧縮が適用されるときもボリュメトリック変形フィールドの提供を可能にする。このシステムは、変形をシミュレーションするために、正確な圧縮パドル位置を必要とすることがない。かわりに、第２の画像において表される胸部の形状モデルが使用されることができる。更に、この形状モデルは、例えば、圧縮プレートと接触してない皮膚の部分に関する情報といった皮膚の表面に関する追加的な情報を与えることができる。これは、ボリュメトリック変形フィールドを強化する。

上記変形推定サブシステムが、上記第１の画像における上記胸部の第１の組織表面及び上記第２の画像における上記胸部の第２の組織表面に基づき、上記ボリュメトリック変形フィールドを推定するよう構成されることができる。組織表面は特定の詳細な情報を与える。これは、ボリュメトリック変形フィールドの信頼性をより高くする。組織表面は、皮膚表面とすることができる。

上記変形推定サブシステムが、上記第２の画像に表される上記胸部の組織ボリュームと比較した場合の上記第１の画像に表される上記胸部の組織ボリュームの推定に基づき、上記ボリュメトリック変形フィールドを推定するよう構成されることができる。これは、ボリュメトリック変形フィールドの信頼性を更に増加させることができる。弾性変形モデルは、組織ボリュームにおける差を考慮することができる。

上記変形推定サブシステムが更に、上記第１の画像及び上記第２の画像におけるランドマークを特定するランドマーク特定サブシステムを有することができる。両方の画像におけるランドマークの特定は、ボリュメトリック変形フィールドの信頼性を改善する。ランドマークは、弾性変形モデルにおける制約として使用されることができる。

上記ランドマーク特定サブシステムが、上記ランドマークとして乳首を特定するよう構成されることができる。斯かる乳首は、検出するのが比較的容易で、信頼性又は精度を改善する。

上記ランドマーク特定サブシステムが、上記ランドマークとしてリンパ節を特定するよう構成されることができる。斯かるランドマークは、検出するのが比較的容易で、信頼性又は精度を改善する。

上記ランドマーク特定サブシステムが、上記ランドマークとして乳管の少なくとも一部を特定するよう構成されることができる。斯かるランドマークは、検出するのが比較的容易で、信頼性又は精度を改善する。

上記変形推定サブシステムが、上記第２の画像の取得の間、圧縮プレートの状態を示す圧縮情報に基づき、上記ボリュメトリック変形フィールドを推定するように構成されることができる。この情報を使用することは、信頼性を改善する。それは、精度も改善することができる。

このシステムは、上記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、上記第１の画像及び上記第２の画像において対応する位置での関心生体構造ポイント又は領域をマークする画像マーカーを有することができる。これは、ボリュメトリック変形フィールドの有益な用途である。例えば、関心生体構造ポイント又は領域を示すマークと共に、画像の一方又は両方を示すことにより、マーキングがユーザに示されることができる。

第２の画像は、胸部切断合成画像を有することができる。上記システムは、上記胸部切断合成画像において石灰化を検出する石灰化検出器を更に有し、上記画像マーカーが、上記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、上記石灰化に対応する上記第１の画像における生体構造位置をマークするよう構成される。こうして、第１の画像における石灰化の位置の特定が容易になる。この位置は、ユーザに示されることができる。

第１の画像は、胸部ＭＲ画像を有することができる。上記システムは、上記胸部ＭＲ画像における血管化が原因による造影剤摂取位置を検出する造影剤摂取検出器を更に有し、上記画像マーカーが、上記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、上記胸部ＭＲ画像において検出される位置に対応する上記第２の画像における生体構造位置をマークするよう構成される。こうして、血管化の位置が第２の画像において特定される。この位置は、ユーザに示されることができる。

胸部画像取得装置が、第１の画像を得る胸部ＭＲスキャナ及び／又は第２の画像を得るＸ線胸部切断合成スキャナを有することができる。胸部画像取得装置は、本書に記載されるマルチモダリティ胸部撮像に関するシステムを更に有することができる。

医療ワークステーションが、マルチモダリティ胸部撮像に関する上述のシステムを有することができる。斯かる医療ワークステーションは、ボリュメトリック変形フィールドに基づき胸部情報を表示するディスプレイを更に有することができる。

マルチモダリティ胸部撮像の方法が、
第１の画像において表される胸部の第１の形状モデルを構築するステップであって、上記第１の画像において、上記胸部が、その自然な形状を持つ、ステップと、
第２の画像において表される上記胸部の第２の形状モデルを構築するステップであって、上記第２の画像において、上記胸部が圧縮パドルを用いて圧縮される、ステップと、
上記形状モデル及び上記胸部の弾性変形モデルに基づき、上記第１の画像及び上記第２の画像の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールドを推定するステップとを有する。

コンピュータプログラムが、プロセッサシステムに上述の方法を実行させる命令を有することができる。

本発明の上述の実施形態、実現及び／又は側面の２つ又はこれ以上が有益と思われる任意の態様で結合されることができる点を当業者であれば理解されるであろう。

システムに関して記載される修正及び変更に対応する画像取得装置、ワークステーション、システム及び／又はコンピュータプログラムの修正及び変更が、本明細書に基づき当業者により実行されることができる。

当業者であれば、本方法が、以下に限定されるものではないが標準的なＸ線撮像、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、超音波（米国特許出願公開）、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）、単光子放出断層撮影（ＳＰＥＣＴ）及び核医学（ＮＭ）といった様々な取得モダリティにより得られる、例えば２次元（２Ｄ）、３次元（３Ｄ）、４次元（４Ｄ）画像といった多次元画像データに対して適用されることができることを理解されるであろう。

マルチモダリティ胸部撮像のためのシステムの図である。 マルチモダリティ胸部撮像の方法のフローチャートである。 幾何学的な胸部モデルの斜視図である。

本発明のこれら及び他の側面が、以下に説明される実施形態を参照して明らかとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。

本書において、胸部が、第１の画像及び第２の画像において表される。第１の画像において、胸部は、第１の変形状態を持つ。例えば、第１の変形状態は、胸部の自然の形状である。斯かる場合、第１の画像は、第１の画像として参照されることができる。しかしながら、例えば、胸部の自然の状態が、患者の方向（例えばうつ伏せであるか仰向きであるか）に基づき変化することができる点に留意されたい。第１の変形状態は、胸部が、例えばそれがＭＲコイルシリンダ内部にあるが故に、わずかに圧縮される状態とすることもできる。第２の画像において、胸部は、第２の変形状態を持つ。第２の変形状態において、胸部は、圧縮されることができる。この場合、第２の画像は、第２の画像として参照されることができる。既知のように、圧縮は、１つ又は２つの圧縮パドルを用いて実行されることができる。圧縮は、第１の変形状態と比較して胸部の形状を実質的に変えることができる。例えば、胸部は、第２の画像において、第１の画像より更に圧縮されることができる。圧縮は、画像が得られる間の患者の胸部の物理的圧縮に関する。

疑わしい乳癌の診断的検査において、胸部ＭＲＩは安定した撮像モダリティである。一方で、同時に、デジタル胸部切断合成（ＤＢＴ）が、更なる注目を集めている。２つの撮像モダリティにおける患者の位置決めにおける違いが原因で、というのも、胸部ＭＲ画像は、わずかな圧縮だけが適用される腹臥位において得られ、一方、マモグラフィーのような、ＤＢＴ走査は、胸部組織のかなりの圧縮を用いて実行されるからであるが、ＤＢＴ及びＭＲから得られる情報を視覚的に合併することは、困難である。本書は、対応する生体構造的位置において各モダリティにより与えられる特徴を表す、とりわけＤＢＴ及びＭＲ画像の融合表示を生成する技術を開示する。しかしながら、ＤＢＴ又はＭＲ画像の使用は、これに限られるものではない。この技術は、３次元胸部画像を融合又は他の態様で結合するために用いられることができる。この場合、画像の１つは、わずかな圧縮を用いるか、圧縮を全く用いない。一方、他の画像は、胸部組織のかなりの圧縮を使用することにより得られる。

図１は、マルチモダリティ胸部撮像に関するシステムを示す。このシステムは、システムにより受信及び／又は生成されるデータを格納するメモリ（図示省略）を有することができる。このシステムは更に、命令を実行するプロセッサ（図示省略）を有することができる。このメモリは更に、システムのサブシステムの一部又は全部を実現する命令を有するソフトウェアコードを格納するよう構成されることができる。更に、このシステムは、データを受信及び送信するための通信ポートを有することができる。例えば、通信ポートは、ＰＡＣＳシステムといった画像リポジトリへのアクセスを可能にするネットワーク接続を有する。通信ポートは、画像スキャナとの直接通信も提供することができる。このシステムは更に、ディスプレイ並びに／又はキーボード及び／若しくはマウスといったユーザ入力デバイスを有することができる。これらは、ユーザがシステムにより生成される結果を表示すること及び／又はシステムの処理を制御することを可能にするユーザインタフェースとして機能する。

メモリは、第１の画像９を格納するよう構成されることができる。第１の画像９は、胸部の実質的に自然の形状の画像を有することができる。斯かる画像は、例えば腹臥位又は直立した位置にある患者から得られることができる。胸部は、圧縮されないか又はわずかに圧縮される。メモリは更に、第２の画像１０を格納するよう構成されることができる。第２の画像は、圧縮状態にある患者の胸部から得られることができる。例えば、胸部は２つの圧縮プレートの間に入れられる。圧縮プレートは、一緒に押圧され、これにより胸部が平坦化される。第２の画像は、従来技術において知られる再構成技術を用いて再構成されるボリュメトリック画像でもよい。

第１の画像９において表されるように、システムは、胸部の第１の形状モデルを構築する第１の形状モデル構築サブシステム１を有することができる。斯かる形状モデルは、第１の画像９における画像特徴に基づき、図３に例示的な態様で示される幾何学的な胸部モデル３００の形状を実際の形状へと適合させることにより構築されることができる。斯かる適合的形状モデル化技術は、従来技術において知られている。代替的に、第１の形状モデルを構築するために、別のセグメント化技術が用いられることができる。

このシステムは、第２の画像１０において検出される画像特徴に基づき、第２の画像１０に表される胸部の第２の形状モデルを構築する第２の形状モデル構築サブシステム２を有することができる。第１及び第２の形状モデルを構築するのに、類似する技術が使用されることができる。この場合も、幾何学的な胸部モデル３００は、適合的形状モデリングの開始位置として使用されることができる。代替的に、圧縮された胸部の幾何学的な胸部モデルが使用されることができる。

このシステムは、形状モデルに基づき第１の画像９及び第２の画像１０の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールド１２を推定する変形推定サブシステム３を有することができる。このシステムは、胸部の弾性変形モデル１１を使用することにより、ボリュメトリック変形フィールド１２を推定することができる。弾性変形モデル１１は、例えば胸部組織の弾力性といった情報を有することができる。胸部の弾力性に関する情報が、形状モデルにより表される胸部の変形された形状と共に、ボリュメトリック変形フィールド１２を推定するために用いられることができる。弾性変形モデル１１は、圧縮パドルの結果とすることができる弾性変形モデルを有することもできる。関連するパラメータは、パドルの位置及び／又は圧縮強度を含むことができる。対応する胸部形状を再計算する間、結果として生じる計算された胸部形状が第２の形状モデルと最も整合するまで、これらのパラメータは反復的に変化されることができる。圧縮パドルから生じる弾性変形モデルは、既知である。

変形推定サブシステム３は、第１の画像９における胸部の第１の組織表面及び第２の画像１０における胸部の第２の組織表面に基づき、ボリュメトリック変形フィールド１２を推定するよう構成されることができる。例えば皮膚のような胸部組織表面は、弾性変形モデル１１と組み合わせて変形推定サブシステム３により使用されることができる適切な境界情報を与える。

変形推定サブシステム３は、胸部の組織ボリュームの推定に基づき、ボリュメトリック変形フィールド１２を推定するよう構成されることもできる。胸部の自然な組織ボリュームは、第１の画像９に表される特徴情報から抽出されることができる。圧縮された胸部の組織ボリュームは、第２の画像１０から抽出されることができる。ボリュメトリック変形フィールド１２を得るために、これらの組織ボリュームの比較が、弾性変形モデル１１と組み合わせて使用されることができる。

変形推定サブシステム３は、第１の画像９及び第２の画像１０においてランドマークを特定するランドマーク特定サブシステム４を有することができる。ボリュメトリック変形フィールドを構築するために用いられることができる情報が、２つの画像における既知の幾何学的な関係を持つ同じ生体構造ランドマーク又は２つの異なるランドマークを特定することにより得られる。ランドマーク特定サブシステム４は、ランドマークとして乳首を特定するよう構成されることができる。乳首の位置は、皮膚表面を分析することにより特定されることができる。ランドマーク特定サブシステム４は、ランドマークとしてリンパ節を特定するよう構成されることができる。ランドマーク特定サブシステム４は、ランドマークとして乳管の少なくとも一部を特定するよう構成されることもできる。斯かるリンパ節又は乳管は、自動で又は手動で、画像において特定されることができる。

変形推定サブシステム３は、第２の画像の取得の間、圧縮パドルの状態を示す圧縮情報に基づき、ボリュメトリック変形フィールド１２を推定するよう構成されることができる。ボリュメトリック変形フィールド１２を確立するため、圧縮の量が弾性変形モデル１１と組み合わせて使用されることができる。

このシステムは、ボリュメトリック変形フィールド１２に基づき、第１の画像９及び第２の画像１０における対応する位置で、関心生体構造ポイント又は関心領域をマークする画像マーカー５を有することができる。例えば、ユーザは、ユーザインタフェースを介して画像の１つにおいて、関心のある特定のポイントを示すことができる。画像マーカー５は、ボリュメトリック変形フィールド１２を適用することにより、他の画像における対応箇所を計算する。この対応するポイントは、ディスプレイ８に示される画像の視覚化において示され、例えば強調され、メモリに、又は、画像リポジトリ又は患者ファイルに格納されることができる。

このシステムは更に、第１の画像又は第２の画像における病変を検出する病変検出器を有することができる。この画像マーカーは、他の画像において対応する生体構造位置をマークするよう構成されることができる。例えば、病変は、第２の画像において検出される。病変の例は、石灰化である。例えば、第２の画像が胸部切断合成画像を有する場合、斯かる石灰化が検出されることができる。画像マーカー５は、ボリュメトリック変形フィールド１２に基づき、病変に対応する第１の画像９において生体構造位置をマークするよう構成されることができる。

このシステムは更に、第１の画像、例えば、胸部ＭＲ画像における血管化が原因による造影剤摂取位置を検出する造影剤摂取検出器を有することができる。画像マーカー５は、ボリュメトリック変形フィールド１２に基づき、胸部ＭＲ画像において検出される位置に対応する第２の画像１０における生体構造位置をマークするよう構成されることができる。

本書に記載されるシステムは、例えば、第１の画像９を得る自然な胸部スキャナ６又は第２の画像１０を得る圧縮胸部スキャナ７といった胸部画像取得装置に組み込まれることができる。

記載されるシステムは、医療ワークステーションに組み込まれることもできる。斯かるワークステーションは、ボリュメトリック変形フィールド１２に基づき胸部情報を表示するディスプレイ８を有することができる。ワークステーションは更に、例えばキーボードといったユーザ入力デバイス及び／又は例えばマウスといったポインティングデバイスを有することができる。

図２は、マルチモダリティ胸部撮像の方法を示す。この方法のステップ２０１は、第１の画像において表される胸部の第１の形状モデルを構築するステップを有する。第１の画像において、胸部はその自然の形状を持つことができる。ステップ２０２は、第２の画像において表される胸部の第２の形状モデルを構築するステップを有する。第２の画像において、例えば圧縮パドルを使用することにより、胸部は圧縮されることができる。ステップ２０３は、形状モデル及び胸部の弾性変形モデルに基づき、第１の画像及び第２の画像の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールドを推定するステップを有する。ステップの順序は、例示を介して与えられる。例えば、ステップ２０１及び２０２の順序は、交換されることができる。ステップ２０１及び２０２は、平行して実行されることもできる。

以下において、切断合成画像及びＭＲ画像の例に主眼が置かれる。しかしながら、異なる撮像モダリティから生じる第１及び第２の画像に対して同じ技術が適用されることができる。本書において開示される方法及びシステムに対する入力は、３ＤＭＲデータセット及び３ＤＤＢＴデータセットでもよい。ＭＲデータは、例えば動的なＴ１加重シリーズ、Ｔ２加重シリーズ、ＤＷＩシリーズといった複数の撮像シリーズを含むことができる。標準的な再構成に加えて、例えば、石灰化強調といった特徴強化再構成が、ＤＢＴに関して利用可能でもよい。胸部は、ＭＲ画像においてセグメント化されることができ、胸部の有限要素（ＦＥ）メッシュモデルが構築されることができる。圧縮胸部の輪郭は、切断合成画像のセグメント化により、又は、形状モデルを切断合成投影データにフィットさせることにより再構成されることができる。

ＤＢＴデータセットから抽出される胸部表面に対してＦＥモデルの表面を適合させることにより、変形可能なＦＥモデルが、ＭＲ及びＤＢＴデータセットの間のマッピングを定める推定されたボリュメトリック変形フィールドを与えることができる。このマッピングは、ＭＲ及びＤＢＴデータにおいて解剖学的に対応する位置の識別を可能にすることができる。マッピングに基づき、ＭＲ及びＤＢＴ画像の結合された（joint）視覚化が、生成されることができる。

ＤＢＴデータにおいて検出及びセグメント化される石灰化の位置は、ＭＲ画像においてグラフィックラベルによりマークされることができる。また、ＭＲ及びＤＢＴの並んでいる表示が与えられることができる。データセットの１つにおいて選択される関心領域（ＲＯＩ、２Ｄ）又は関心ボリューム（ＶＯＩ、３Ｄ）が、両方のデータセットにおいて解剖学的に対応する位置で示されることができる。例えば、ユーザは、データセットのいずれか１つにおける関心ポイント、領域又はボリュームを示すことができる。このシステムは、他のデータセットにおいて解剖学的に対応する関心ポイント、領域又はボリュームを自動的に示すよう構成されることができる。これは、例えば、動的な造影剤増強ＭＲシリーズにおける大量の造影剤摂取位置でのＤＢＴにおける画像特徴の視覚による点検を可能にすることができる。大量の造影剤摂取位置は、自動又は手動で、動的な造影剤増強ＭＲシリーズにおいて特定されることができる。するとこのシステムは、ＤＢＴデータセットにおいて解剖学的に対応する位置を自動的に又は半自動的に示すことができる。こうして、ＲＯＩ又はＶＯＩは、ユーザにより定められることができるか、又はＤＢＴ又はＭＲデータセットにおける病変のセグメント化により、自動的に計算されることができる。

データセットのいずれの１つも、他のモダリティにおける画像と揃えられるよう変形又はワーピングされることができる。その結果、対応するＭＲ及びＤＢＴ強度値が、ボクセル位置において利用可能である。斯かる整列されたボリュームが、並んで与えられることができる。一方、表示機能（スライス選択、ズーム、ルーペ等）は、リンクされることができる。変形されたデータセット（例えばＤＢＴボリューム）が、例えば、カラーの透過的オーバレイとしてＭＲボリューム上に重畳されることもできる。

切断合成再構成処理は、同じ患者の圧縮された３ＤＭＲデータセットを用いて反復的な切断合成再構成を規則化することにより改善されることができる。このために、対応するＭＲ造影剤値が、前もってＸ線吸収係数に変換されることができる。切断合成再構成処理及び同じ患者の別のデータセットにより再構成を規則化する概念は、従来技術において知られている。

切断合成及びＭＲが、圧縮及び圧縮されていない胸部取得モードにおいてそれぞれ最も一般に使用されるが、他の撮像モダリティが、第１の自然な胸部画像に関して、及び第２の圧縮胸部画像に関して使用されることができる。例えば、胸部ＣＴが、３Ｄの圧縮されていない画像取得に関して使用されることができる。胸部の圧縮なしに胸部全体の３Ｄ超音波撮像が実行されることもできる。３Ｄ圧縮画像取得に関して、胸部の圧縮ありの胸部全体の３Ｄ超音波撮像が実行されることができる。他のモダリティが、同様に適用されることができる。

本発明は、本発明を実行するよう構成されるコンピュータプログラムに、特に担体上又は担体内のコンピュータプログラムに適用されることを理解されたい。このプログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、部分的にコンパイルされた中間ソースコード及び中間オブジェクトコードの形式、又は本発明による方法を実現するための使用に適した任意の他の形式とすることができる。斯かるプログラムが、多くの異なる設計上のデザインを持つことができる点も理解されたい。例えば、本発明による方法又はシステムの機能を実現するプログラムコードは、１つ又は複数のサブルーチンに分割されることができる。これらのサブルーチンにおける機能を分散させる多くの異なる態様が当業者には明らかであろう。このサブルーチンは、自己完結的なプログラムを形成するため、１つの実行可能ファイルに一緒に格納されることができる。斯かる実行可能ファイルは、コンピュータ実行可能な命令、例えばプロセッサ命令及び／又はインタプリタ命令（例えばＪａｖａインタプリタ命令）を有することができる。代替的に、１つ若しくは複数又は全てのサブルーチンが、少なくとも１つの外部ライブラリファイルに格納されることができ、及び例えば実行時にメインプログラムに静的に又は動的にリンクされることができる。メインプログラムは、少なくとも１つのサブルーチンへの少なくとも１つの呼び出しを含む。サブルーチンは、互いに対する関数呼び出しを有することもできる。コンピュータプログラムに関する実施形態は、本書に記載される方法の少なくとも１つにおける処理ステップの各々に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに再分割されることができ、及び／又は静的に若しくは動的にリンクされることができる１つ又は複数のファイルに格納されることができる。コンピュータプログラムに関する別の実施形態は、本書に記載されるシステム及び／又は製品のうちの少なくとも１つにおける各手段に対応するコンピュータ実行可能な命令を有する。これらの命令は、サブルーチンに再分割されることができ、及び／又は静的に若しくは動的にリンクされることができる１つ又は複数のファイルに格納されることができる。

コンピュータプログラムの担体は、プログラムを実行することができる任意のエンティティ又はデバイスとすることができる。例えば、担体は、ＣＤＲＯＭ又は半導体ＲＯＭといったＲＯＭのようなストレージ媒体、又は例えばフロッピーディスク又はハードディスクといった磁気記録媒体を含むことができる。更に、担体は、例えば電気又は光学信号といった通信可能担体とすることができる。これは、電気又は光学ケーブルを介して又は無線又は他の手段により搬送されることができる。プログラムが斯かる信号において実現されるとき、担体は、斯かるケーブル又は他のデバイス又は手段により構成されることができる。代替的に、担体は、プログラムが埋め込まれる集積回路とすることができる。この集積回路は、関連する方法を実行するよう構成されるか、又は関連する方法の実行に使用されるよう構成される。

上述された実施形態は本発明を限定するものではなく説明するものであり、当業者であれば、添付された請求項の範囲から逸脱することなく、代替的な多くの実施形態をデザインすることができることになることに留意されたい。請求項において、括弧内に配置されるいかなる参照符号も請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「有する」及びその共役の使用は、請求項において述べられる要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。ある要素に先行する「ａ」又は「ａｎ」という語は、斯かる要素が複数存在することを除外するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアを用いて、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実現されることができる。複数の手段を列挙するデバイスクレームにおいて、複数のこれらの手段がハードウェアの１つの同じアイテムにより実現されることができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。

Claims (15)

1. マルチモダリティ胸部撮像に関するシステムであって、
   第１の画像において表される胸部の第１の形状モデルを構築する第１の形状モデル構築サブシステムであって、前記第１の画像において、前記胸部が第１の変形状態を持つ、第１の形状モデル構築サブシステムと、
   第２の画像において表される前記胸部の第２の形状モデルを構築する第２の形状モデル構築サブシステムであって、前記第２の画像において、前記胸部が前記第１の変形状態と異なる第２の変形状態を持つよう、前記胸部が圧縮される、第２の形状モデル構築サブシステムと、
   前記第１の形状モデル及び第２の形状モデルのいずれかと前記胸部の弾性変形モデルとに基づき、胸部形状を計算し、計算された胸部形状と該計算に用いられなかった前記第１の形状モデル及び第２の形状モデルのいずれかとを整合させることにより、前記第１の画像及び前記第２の画像の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールドを推定する変形推定サブシステムとを有する、システム。
2. 前記変形推定サブシステムが、前記第１の画像における前記胸部の第１の表面及び前記第２の画像における前記胸部の第２の表面に基づき、前記ボリュメトリック変形フィールドを推定するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記変形推定サブシステムが、前記第２の画像に表される前記胸部のボリュームと比較した場合の前記第１の画像に表される前記胸部のボリュームの推定に基づき、前記ボリュメトリック変形フィールドを推定するよう構成される、請求項１に記載のシステム。
4. 前記変形推定サブシステムが更に、前記第１の画像及び前記第２の画像におけるランドマークを特定するランドマーク特定サブシステムを有する、請求項１に記載のシステム。
5. 前記ランドマーク特定サブシステムが、前記ランドマークとして乳首を特定するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
6. 前記ランドマーク特定サブシステムが、前記ランドマークとしてリンパ節を特定するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
7. 前記ランドマーク特定サブシステムが、前記ランドマークとして乳管の少なくとも一部を特定するよう構成される、請求項４に記載のシステム。
8. 前記変形推定サブシステムが、前記第２の画像の取得の間、圧縮の量を示す圧縮情報に基づき、前記ボリュメトリック変形フィールドを推定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
9. 前記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、前記第１の画像及び前記第２の画像において対応する位置での関心生体構造ポイント又は領域をマークする画像マーカーを更に有する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記第２の画像が、胸部切断合成画像を有し、前記システムは、前記胸部切断合成画像において石灰化を検出する石灰化検出器を更に有し、前記画像マーカーが、前記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、前記石灰化に対応する前記第１の画像における生体構造位置をマークするよう構成される、請求項９に記載のシステム。
11. 前記第１の画像が、胸部ＭＲ画像を有し、前記システムは、前記胸部ＭＲ画像における血管化が原因による造影剤摂取位置を検出する造影剤摂取検出器を更に有し、前記画像マーカーが、前記ボリュメトリック変形フィールドに基づき、前記胸部ＭＲ画像において検出される位置に対応する前記第２の画像における生体構造位置をマークするよう構成される、請求項９に記載のシステム。
12. 前記第１の画像を得る第１のスキャナ又は前記第２の画像を得る第２のスキャナと、請求項１に記載のシステムとを有する胸部画像取得装置。
13. 請求項１に記載のシステムと、前記ボリュメトリック変形フィールドに基づき胸部情報を表示するディスプレイとを有する医療ワークステーション。
14. マルチモダリティ胸部撮像装置の作動方法において、制御部に、
    第１の画像において表される胸部の第１の形状モデルを構築するステップであって、前記第１の画像において、前記胸部が、第１の変形状態を持つ、ステップと、
    第２の画像において表される前記胸部の第２の形状モデルを構築するステップであって、前記第２の画像において、前記胸部が前記第１の変形状態と異なる第２の変形状態を持つよう、前記胸部が圧縮される、ステップと、
    前記第１の形状モデル及び第２の形状モデルのいずれかと前記胸部の弾性変形モデルとに基づき、胸部形状を計算し、計算された胸部形状と該計算に用いられなかった前記第１の形状モデル及び第２の形状モデルのいずれかとを整合させることにより、前記第１の画像及び前記第２の画像の間のマッピングを定めるボリュメトリック変形フィールドを推定するステップとを実行させる、方法。
15. 請求項１４に記載の方法をプロセッサシステムに実行させる命令を有するコンピュータプログラム。

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