JP6267707B2 - 3dの通常の超音波画像およびコントラスト向上超音波画像における統合セグメンテーション - Google Patents
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Description
・Lは、画像中のセグメンテーションすべきオブジェクトにより精密に一致するようオブジェクトを実際に変形するローカルな変形である。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
体積中のオブジェクトを検査するための超音波撮像システムであって:
画像データを受領し、表示データを与えるよう構成された画像プロセッサであって、前記画像プロセッサは、三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データを受領し、該三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データから同時に前記オブジェクトのセグメンテーションを実施するよう構成されている、画像プロセッサを有する、
超音波撮像システム。
〔態様2〕
前記画像プロセッサはさらに、セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよびセグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データの少なくとも一方を使って表示データを提供するよう構成されており、当該超音波撮像システムはさらに、前記表示データを受け取って画像を提供するよう構成されたディスプレイを有する、態様1記載の超音波撮像システム。
〔態様3〕
前記画像プロセッサは、初期の幾何形状を変形したものが前記オブジェクトの境界に実質的に一致するようエネルギー項を最小化することによって前記セグメンテーションを実施するよう構成されている、態様1記載の超音波撮像システム。
〔態様4〕
前記エネルギー項は、前記三次元超音波画像データを表わす第一項および前記コントラスト向上三次元超音波画像データを表わす第二項を含み、前記初期の幾何形状を変形したものは前記第一項および前記第二項の両方において同じであり、前記第一項および前記第二項の一方が、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データを位置合わせする位置合わせ変換を含む、態様3記載の超音波撮像システム。
〔態様5〕
前記初期の幾何形状の変形は、該初期の幾何形状に対してグローバルな変換および非剛体的なローカルな変換を適用することによって実施され、前記グローバルな変換は前記初期の幾何形状を並進、回転およびスケーリングし、前記非剛体的なローカルな変換は、前記初期の幾何形状に対して組み込みの平滑をもつ変位場を適用し、前記エネルギー項はさらに、前記非剛体的なローカルな変換を制約する第三項を含む、態様4記載の超音波撮像システム。
〔態様6〕
前記画像プロセッサはさらに、基本的な幾何形状の中心、サイズおよび配向を推定することを通じて前記コントラスト向上三次元超音波画像データにおいて前記オブジェクトを検出することによって前記セグメンテーションを初期化し、前記基本的な幾何形状の推定された中心、サイズおよび配向によって前記初期の幾何形状を提供するよう構成されている、態様1記載の超音波撮像システム。
〔態様7〕
前記画像プロセッサはさらに、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データの位置合わせを初期化することを、前記コントラスト向上三次元超音波画像データにおける前記セグメンテーションの前記初期化によって提供された前記初期の幾何形状の並進および回転を実施することのみによって、前記三次元超音波画像データにおける前記初期の幾何形状を検出することによって行なうよう構成されている、態様6記載の超音波撮像システム。
〔態様8〕
前記画像プロセッサはさらに、前記位置合わせ変換がアフィンであるよう構成されている、態様4記載の超音波撮像システム。
〔態様9〕
当該超音波撮像システムは、患者の腎臓を検査するために設計されており、前記画像プロセッサはさらに、前記セグメンテーションが、基本的な幾何形状を推定することによって初期化されるよう構成されており、前記基本的な幾何形状は楕円体であり、前記位置合わせ変換は剛体的である、態様1記載の超音波撮像システム。
〔態様10〕
超音波受信信号を提供するよう構成されたトランスデューサ・アレイと;
前記体積をスキャンするよう前記トランスデューサ・アレイを制御するよう構成され、さらに前記超音波受信信号を受領し、画像信号を提供するよう構成されたビーム形成器と;
前記ビーム形成器を制御するコントローラと;
前記画像信号を受領し、三次元画像データおよびコントラスト向上三次元画像データを提供するよう構成された信号プロセッサとをさらに有する、
態様1記載の超音波撮像システム。
〔態様11〕
三次元超音波画像からオブジェクトをセグメンテーションする方法であって:
三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データを提供する段階と;
前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データから同時に前記オブジェクトをセグメンテーションする段階とを含む、
方法。
〔態様12〕
体積中のオブジェクトの三次元超音波画像を与える方法であって:
前記体積の三次元超音波画像データおよび前記体積のコントラスト向上三次元超音波画像データを入力する段階と;
前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データを、態様11記載の方法に従って処理して、セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよびセグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データを提供する段階と;
前記セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよび前記セグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データの少なくとも一方を処理して表示データを与える段階と;
前記表示データを使って三次元超音波画像を表示する段階とを含む、
方法。
〔態様13〕
前記体積の三次元超音波画像データおよび前記体積のコントラスト向上三次元超音波画像データを入力する前記段階は:
前記体積をトランスデューサ・アレイを用いて超音波スキャンして超音波信号を提供する段階と、
前記体積をトランスデューサ・アレイを用いてコントラスト向上超音波スキャンしてコントラスト向上超音波信号を提供する段階と、
前記超音波信号を処理して三次元超音波画像データを提供し、前記コントラスト向上超音波信号を処理して三次元コントラスト向上超音波画像データを提供する段階とを含む、
態様12記載の方法。
〔態様14〕
前記体積をトランスデューサ・アレイを用いて超音波スキャンして超音波信号を提供する前記段階および前記体積をトランスデューサ・アレイを用いてコントラスト向上超音波スキャンしてコントラスト向上超音波信号を提供する前記段階は、逐次的にまたは同時に実施される、態様13記載の方法。
〔態様15〕
コンピュータ上で実行されたときにコンピュータに態様11記載の方法の段階を実行させるためのプログラム・コード手段を有するコンピュータ・プログラム。
Claims (12)
- 体積中のオブジェクトを検査するための超音波撮像システムであって、当該システムは:
画像データを受領し、表示データを与えるよう構成された画像プロセッサを有しており、前記画像プロセッサは、
三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データを受領し、
初期の幾何形状を変形したものが前記オブジェクトの境界に実質的に一致するようエネルギー項を最小化することによって、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データから同時に前記オブジェクトのセグメンテーションを実施するよう構成されており、
前記エネルギー項は、前記三次元超音波画像データを表わす第一項および前記コントラスト向上三次元超音波画像データを表わす第二項を含み、前記初期の幾何形状を変形したものは前記第一項および前記第二項の両方において同じであり、前記第一項および前記第二項の一方が、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データを位置合わせする位置合わせ変換を含む、
超音波撮像システム。 - 前記画像プロセッサはさらに、セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよびセグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データの少なくとも一方を使って表示データを提供するよう構成されており、当該超音波撮像システムはさらに、前記表示データを受け取って画像を提供するよう構成されたディスプレイを有する、請求項1記載の超音波撮像システム。
- 前記初期の幾何形状の変形は、該初期の幾何形状に対してグローバルな変換および非剛体的なローカルな変換を適用することによって実施され、前記グローバルな変換は前記初期の幾何形状を並進、回転およびスケーリングし、前記非剛体的なローカルな変換は、前記初期の幾何形状に対して組み込みの平滑をもつ変位場を適用し、前記エネルギー項はさらに、前記非剛体的なローカルな変換を制約する第三項を含む、請求項1記載の超音波撮像システム。
- 体積中のオブジェクトを検査するための超音波撮像システムであって、当該システムは:
画像データを受領し、表示データを与えるよう構成された画像プロセッサを有しており、前記画像プロセッサは、
三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データを受領し、
該三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データから同時に前記オブジェクトのセグメンテーションを実施するよう構成されており、
前記画像プロセッサはさらに、基本的な幾何形状の中心、サイズおよび配向を推定することを通じて前記コントラスト向上三次元超音波画像データにおいて前記オブジェクトを検出することによって前記セグメンテーションを初期化し、前記基本的な幾何形状の推定された中心、サイズおよび配向によって初期の幾何形状を提供するよう構成されている、
超音波撮像システム。 - 前記画像プロセッサはさらに、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データの位置合わせを初期化することを、前記コントラスト向上三次元超音波画像データにおける前記セグメンテーションの前記初期化によって提供された前記初期の幾何形状の並進および回転を実施することのみによって、前記三次元超音波画像データにおける前記初期の幾何形状を検出することによって行なうよう構成されている、請求項4記載の超音波撮像システム。
- 前記画像プロセッサはさらに、前記位置合わせ変換がアフィンであるよう構成されている、請求項1記載の超音波撮像システム。
- 当該超音波撮像システムは、患者の腎臓を検査するために設計されており、前記画像プロセッサはさらに、前記セグメンテーションが、基本的な幾何形状を推定することによって初期化されるよう構成されており、前記基本的な幾何形状は楕円体であり、前記位置合わせ変換は剛体的である、請求項1記載の超音波撮像システム。
- 超音波受信信号を提供するよう構成されたトランスデューサ・アレイと;
前記体積をスキャンするよう前記トランスデューサ・アレイを制御するよう構成され、さらに前記超音波受信信号を受領し、画像信号を提供するよう構成されたビーム形成器と;
前記ビーム形成器を制御するコントローラと;
前記画像信号を受領し、三次元画像データおよびコントラスト向上三次元画像データを提供するよう構成された信号プロセッサとをさらに有する、
請求項1ないし7のうちいずれか一項記載の超音波撮像システム。 - 三次元超音波画像からオブジェクトをセグメンテーションする方法であって:
三次元超音波画像データおよびコントラスト向上三次元超音波画像データを提供する段階と;
初期の幾何形状を変形したものが前記オブジェクトの境界に実質的に一致するようエネルギー項を最小化することによって、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データから同時に前記オブジェクトをセグメンテーションする段階とを含み、
前記エネルギー項は、前記三次元超音波画像データを表わす第一項および前記コントラスト向上三次元超音波画像データを表わす第二項を含み、前記初期の幾何形状を変形したものは前記第一項および前記第二項の両方において同じであり、前記第一項および前記第二項の一方が、前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データを位置合わせする位置合わせ変換を含む、
方法。 - 体積中のオブジェクトの三次元超音波画像を表示する方法であって:
前記体積の三次元超音波画像データおよび前記体積のコントラスト向上三次元超音波画像データを受領する段階と;
前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データを、請求項9記載の方法に従って処理して、セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよびセグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データを提供する段階と;
前記セグメンテーションされた三次元超音波画像データおよび前記セグメンテーションされたコントラスト向上三次元超音波画像データの少なくとも一方を処理して表示データを与える段階と;
前記表示データを使って三次元超音波画像を表示する段階とを含む、
方法。 - 受領された前記三次元超音波画像データおよび前記コントラスト向上三次元超音波画像データは、逐次的にまたは同時に実施された超音波スキャンによって得られたものである、請求項10記載の方法。
- コンピュータ上で実行されたときにコンピュータに請求項9ないし11のうちいずれか一項記載の方法の段階を実行させるためのプログラム・コード手段を有するコンピュータ・プログラム。
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