JP6974354B2 - 同期された表面および内部腫瘍検出 - Google Patents
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Description
本出願は、PCT国際特許出願として2017年5月23日に出願されており、そして2016年5月27日に出願された米国仮特許出願番号第62/342,713号に基づく優先権を主張し、その開示は、その全体が本明細書によって参考として本明細書中に援用される。
医療撮像デバイスは、患者の内部構造を可視化するための非侵襲性方法を提供する。そのような非侵襲性可視化方法は、種々の病気に関して患者を治療する際に有用であり得る。例えば、患者における癌または腫瘍の早期検出は、その患者を治療する際に重要であり得、患者の生存率を増加させ得る。
一側面では、本技術は、撮像のための方法に関し、本方法は、第1の撮像モダリティを使用して、標的に関する表面画像データを入手するステップと、表面画像データに基づいて、標的の視覚表現を生成するステップと、第2の撮像モダリティを使用して、標的に関する内部画像データを入手するステップと、内部画像データの入手の間、入手された内部画像データに基づいて、標的の視覚表現を更新するステップとを含む。ある実施形態では、標的は、乳房を含む。別の実施形態では、第1の撮像モダリティは、デジタル写真、構造化された光立体的写真、および赤外線撮像のうちの少なくとも1つである。さらに別の実施形態では、第2の撮像モダリティは、超音波撮像である。なおも別の実施形態では、本方法はさらに、視覚表現に基づいて、標的の表面上の着目領域を識別するステップを含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
患者の乳房を撮像するための方法であって、
前記乳房の表面の写真画像を入手するステップと、
前記写真画像に基づいて、前記乳房の表面マップを生成するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップと、
前記視覚表現に基づいて、前記乳房の表面上の着目領域を識別するステップと、
前記識別された着目領域を示すインジケータとともに、前記乳房の視覚表現を表示するステップと、
超音波プローブを用いて、前記乳房の超音波画像を入手するステップと、
前記超音波画像の入手の間、少なくとも部分的に、前記入手された超音波画像に基づいて、前記視覚表現の表示を更新するステップと
を含む、方法。
(項目2)
前記視覚表現の表示を更新するステップは、前記視覚表現内に、前記超音波プローブによって走査される前記乳房の部分を表示することを含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記超音波プローブを用いて走査するための前記乳房の付加的着目領域を識別するために、前記入手された前記乳房の超音波画像を分析するステップをさらに含み、前記視覚表現の表示を更新するステップは、前記視覚表現内において、前記乳房の付加的着目領域を識別するステップを含む、項目1または2に記載の方法。
(項目4)
前記超音波プローブの角度、前記超音波プローブの配向、前記超音波プローブの位置、および前記超音波プローブの走査速度のうちの少なくとも1つに関するフィードバックを生成するステップをさらに含む、項目1−3のいずれかに記載の方法。
(項目5)
前記写真画像は、前記乳房の立体視的に構造化された光画像である、項目1−4のいずれかに記載の方法。
(項目6)
異常乳房構造体を判定するために、前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップをさらに含む、項目1−5のいずれかに記載の方法。
(項目7)
前記超音波画像に基づいて、3次元モデルを生成するステップをさらに含み、前記3次元モデルは、前記異常乳房構造体の場所を示すインジケータを含む、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記乳房に関する癌リスクスコアを生成するために、前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップをさらに含む、項目1−7のいずれかに記載の方法。
(項目9)
前記着目領域を識別するステップは、同側皮膚テクスチャ、対側皮膚テクスチャ、皮膚色、組織陥凹形成、乳首変化、陥没乳頭、しこり、および対側乳房体積差異のうちの少なくとも1つに基づく、項目1−8のいずれかに記載の方法。
(項目10)
前記乳房が前記超音波画像の入手の間に前記超音波プローブによって変形されるとき、前記乳房の更新された写真画像を入手するステップと、
前記第2の写真画像に基づいて、前記変形された乳房の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記超音波画像の入手の間に変形された乳房の更新された視覚表現を表示するステップと、
をさらに含む、項目1−9のいずれかに記載の方法。
(項目11)
前記視覚表現は、前記写真画像および前記表面マップのうちの少なくとも1つを含む、項目1−10のいずれかに記載の方法。
(項目12)
前記乳房は、前記超音波画像の入手の間、圧迫されない、項目1−10に記載の方法。
(項目13)
患者の乳房を撮像するためのシステムであって、
カメラと、
超音波プローブと、
ディスプレイと、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに動作可能に結合される、メモリであって、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、
前記カメラによって入手された写真画像に基づいて、前記乳房の表面マップを生成するステップと、
前記乳房の視覚表現に基づいて、前記乳房の表面上の着目領域を識別するステップと、
前記視覚表現上に表面インジケータを生成するステップであって、前記表面インジケータが、前記識別された着目領域を示す、ステップと、
前記視覚表現を前記表面インジケータとともに前記ディスプレイに送信するステップと、
前記乳房の超音波画像を前記超音波プローブから受信するステップと、
前記超音波画像の入手の間、前記入手された超音波画像に基づいて、前記視覚表現の表示への更新を生成するステップと、
前記更新を前記ディスプレイに送信するステップと、
を含む、動作のセットを実施する、命令を記憶する、メモリと
を備える、システム。
(項目14)
前記超音波プローブに動作可能に接続され、前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に接続される、追跡システムをさらに備える、項目13に記載のシステム。
(項目15)
前記更新は、前記視覚表現上に、前記超音波プローブによって走査される前記乳房の部分を表すグラフィカル表現を含む、項目13−14のいずれかに記載のシステム。
(項目16)
前記更新は、前記視覚表現上に、前記超音波プローブを用いて走査されるべき前記乳房の別の着目領域を表すグラフィカル表現を含む、項目13−15のいずれかに記載のシステム。
(項目17)
前記カメラは、立体カメラであって、前記写真画像は、前記乳房の立体視的に構造化された光画像である、項目13−16のいずれかに記載のシステム。
(項目18)
前記動作のセットはさらに、異常乳房構造体を判定するために、前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップを含む、項目13−17のいずれかに記載のシステム。
(項目19)
前記着目領域を識別するステップは、同側皮膚テクスチャ、対側皮膚テクスチャ、皮膚色、組織陥凹形成、乳首変化、陥没乳頭、しこり、および対側乳房体積差異のうちの少なくとも1つに基づく、項目13−18のいずれかに記載のシステム。
(項目20)
前記動作のセットはさらに、前記表面マップおよび前記入手された超音波画像のうちの1つまたはそれを上回るものに基づいて、前記超音波プローブの角度、前記超音波プローブの配向、前記超音波プローブの位置、および前記超音波プローブの走査速度のうちの少なくとも1つに関するフィードバックを生成するステップを含む、項目13−19のいずれかに記載のシステム。
(項目21)
スピーカをさらに備え、前記動作のセットはさらに、
前記入手された超音波画像を分析するステップと、
前記入手された超音波画像の分析に基づいて、可聴フィードバックを提供するために、オーディオ信号を前記スピーカに送信するステップと
を含む、項目13−20のいずれかに記載のシステム。
(項目22)
前記動作のセットはさらに、
前記乳房が前記超音波画像の入手の間に前記超音波プローブによって変形されるとき、前記乳房の更新された写真画像を入手するステップと、
前記第2の写真画像に基づいて、前記変形された乳房の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記超音波画像の入手の間に変形された乳房の更新された視覚表現を前記ディスプレイに送信するステップと
を含む、項目13−20のいずれかに記載のシステム。
(項目23)
患者の乳房を撮像するための方法であって、
カメラを使用して、乳房の写真画像を入手するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップであって、前記視覚表現は、少なくとも、前記写真画像に基づく、ステップと、
超音波プローブを用いて前記乳房を走査するステップと、
走査しながら、前記超音波プローブの場所を追跡し、前記超音波プローブの追跡された場所に基づいて、前記表示される視覚表現を更新するステップと
を含む、方法。
(項目24)
患者の乳房を撮像するための方法であって、
乳房の第1の写真画像を入手するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップであって、前記視覚表現は、少なくとも、前記第1の写真画像に基づく、ステップと、
超音波プローブを用いて前記乳房を走査するステップであって、前記乳房を走査するステップが、前記乳房を変形させる、ステップと、
前記乳房を走査しながら、
前記乳房の第2の写真画像を入手するステップであって、前記第2の写真画像は、前記変形された乳房を描写するステップと、
前記乳房の第2の視覚表現を表示するステップであって、前記第2の視覚表現は、少なくとも、前記第2の写真画像に基づく、ステップと
を含む、方法。
(項目25)
撮像のための方法であって、
第1の撮像モダリティを使用して、標的に関する表面画像データを入手するステップと、
前記表面画像データに基づいて、前記標的の視覚表現を生成するステップと、
第2の撮像モダリティを使用して、前記標的に関する内部画像データを入手するステップと、
前記内部画像データの入手の間、前記入手された内部画像データに基づいて、前記標的の視覚表現を更新するステップと
を含む、方法。
(項目26)
前記標的は、乳房を含む、項目25に記載の方法。
(項目27)
前記第1の撮像モダリティは、デジタル写真、構造化された光立体的写真、および赤外線撮像のうちの少なくとも1つである、項目25−26のいずれかに記載の方法。
(項目28)
前記第2の撮像モダリティは、超音波撮像である、項目25−27のいずれかに記載の方法。
(項目29)
前記視覚表現に基づいて、前記標的の表面上の着目領域を識別するステップをさらに含む、項目25−28のいずれかに記載の方法。
(項目30)
前記着目領域を前記視覚表現内に表示するステップをさらに含む、項目29に記載の方法。
(項目31)
前記内部画像データの入手の間、前記標的が前記第2の撮像モダリティによって変形されるとき、前記第1の撮像モダリティによって、前記標的の更新された表面画像データを入手するステップと、
前記更新された表面画像データに基づいて、前記変形された標的の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記内部画像データの入手の間の前記更新された視覚表現を表示するステップと
をさらに含む、項目25−30のいずれかに記載の方法。
本技術は、第1の撮像モダリティおよび第2の撮像モダリティを用いて標的を撮像するために好適な方法およびシステムに関する。第1の撮像モダリティは、標的の表面に関する画像データを捕捉してもよく、第2の撮像モダリティは、標的の内部側面に関する画像データを捕捉してもよい。フィードバックもまた、画像入手プロセスの間、技術者に提供されてもよい。ある例では、写真画像が、乳房等の標的から撮影される。写真画像は、随意に、次いで、分析され、乳房の表面上の潜在的高リスク面積または着目領域を判定する。写真画像から、乳房の視覚表現もまた、生成され、技術者(例えば、医療専門家)が視認するためにディスプレイ画面上に表示されてもよい。視覚表現はまた、識別された高リスク面積または着目領域を示す、インジケータを含んでもよい。医療専門家は、次いで、視覚表現を、限定ではないが、超音波撮像等の第2の撮像モダリティを利用するためのガイドとして使用してもよい。一般に、第2の撮像モダリティは、外部デバイスからの乳房の内部側面の撮像を含む。そのような撮像は、本明細書では、内部撮像と称され、撮像デバイスがその撮像のために組織の中に挿入される、空洞内撮像とは対照的である。医療専門家が、超音波プローブを使用するにつれて、視覚表現のディスプレイは、超音波撮像の進行度を反映させるように更新される。例えば、超音波プローブによって走査された乳房の部分は、強調されてもよい。代替として、乳房の部分が第2の撮像モダリティを用いて撮像されたことを表すために使用され得る、任意の印(例えば、マーカ、色、アイコン等)が、利用されてもよい。加えて、乳房の更新された写真が、超音波走査の間に入手されてもよく、それらの更新された写真は、超音波プローブによって生じる乳房の任意の現在の変形を反映させるように視覚表現を更新するために使用されてもよい。そのようなシステムは、内部撮像プロセスについての実質的にリアルタイム情報を提供し、より完全かつ正確な内部撮像を提供することが可能である。故に、超音波撮像の正確な場所追跡が、圧迫または固定されていない乳房であっても達成され得る。
Claims (31)
- 患者の乳房を撮像するための方法であって、
前記乳房の表面の写真画像を入手するステップと、
前記写真画像に基づいて、前記乳房の表面マップを生成するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップと、
前記視覚表現に基づいて、前記乳房の表面上の着目領域を識別するステップと、
前記識別された着目領域を示すインジケータとともに、前記乳房の視覚表現を表示するステップと、
超音波プローブを用いて、前記乳房の超音波画像を入手するステップと、
前記超音波画像の入手の間、少なくとも部分的に、前記入手された超音波画像に基づいて、前記視覚表現の表示を更新するステップと
を含む、方法。 - 前記視覚表現の表示を更新するステップは、前記視覚表現内に、前記超音波プローブによって走査される前記乳房の部分を表示することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記超音波プローブを用いて走査するための前記乳房の付加的着目領域を識別するために、前記入手された前記乳房の超音波画像を分析するステップをさらに含み、前記視覚表現の表示を更新するステップは、前記視覚表現内において、前記乳房の付加的着目領域を識別するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記超音波プローブの角度、前記超音波プローブの配向、前記超音波プローブの位置、および前記超音波プローブの走査速度のうちの少なくとも1つに関するフィードバックを生成するステップをさらに含む、請求項1−3のいずれかに記載の方法。
- 前記写真画像は、前記乳房の立体視的に構造化された光画像である、請求項1−4のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサが、異常乳房構造体を判定するために前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップをさらに含む、請求項1−5のいずれかに記載の方法。
- 前記超音波画像に基づいて、3次元モデルを生成するステップをさらに含み、前記3次元モデルは、前記異常乳房構造体の場所を示すインジケータを含む、請求項6に記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサが、前記乳房に関する癌リスクスコアを生成するために前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップをさらに含む、請求項1−7のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサが前記着目領域を識別するステップは、同側皮膚テクスチャ、対側皮膚テクスチャ、皮膚色、組織陥凹形成、乳首変化、陥没乳頭、しこり、および対側乳房体積差異のうちの少なくとも1つに基づく、請求項1−8のいずれかに記載の方法。
- 前記乳房が前記超音波画像の入手の間に前記超音波プローブによって変形されるとき、前記乳房の更新された写真画像を入手するステップと、
前記第2の写真画像に基づいて、前記変形された乳房の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記超音波画像の入手の間に変形された乳房の更新された視覚表現を表示するステップと、
をさらに含む、請求項1−9のいずれかに記載の方法。 - 前記視覚表現は、前記写真画像および前記表面マップのうちの少なくとも1つを含む、請求項1−10のいずれかに記載の方法。
- 前記乳房は、前記超音波画像の入手の間、圧迫されない、請求項1−10に記載の方法。
- 患者の乳房を撮像するためのシステムであって、
カメラと、
超音波プローブと、
ディスプレイと、
少なくとも1つのプロセッサと、
前記少なくとも1つのプロセッサに動作可能に結合される、メモリであって、前記少なくとも1つのプロセッサによって実行されると、
前記カメラによって入手された写真画像に基づいて、前記乳房の表面マップを生成するステップと、
前記乳房の視覚表現に基づいて、前記乳房の表面上の着目領域を識別するステップと、
前記視覚表現上に表面インジケータを生成するステップであって、前記表面インジケータが、前記識別された着目領域を示す、ステップと、
前記視覚表現を前記表面インジケータとともに前記ディスプレイに送信するステップと、
前記乳房の超音波画像を前記超音波プローブから受信するステップと、
前記超音波画像の入手の間、前記入手された超音波画像に基づいて、前記視覚表現の表示への更新を生成するステップと、
前記更新を前記ディスプレイに送信するステップと、
を含む、動作のセットを実施する、命令を記憶する、メモリと
を備える、システム。 - 前記超音波プローブに動作可能に接続され、前記少なくとも1つのプロセッサに通信可能に接続される、追跡システムをさらに備える、請求項13に記載のシステム。
- 前記更新は、前記視覚表現上に、前記超音波プローブによって走査される前記乳房の部分を表すグラフィカル表現を含む、請求項13−14のいずれかに記載のシステム。
- 前記更新は、前記視覚表現上に、前記超音波プローブを用いて走査されるべき前記乳房の別の着目領域を表すグラフィカル表現を含む、請求項13−15のいずれかに記載のシステム。
- 前記カメラは、立体カメラであって、前記写真画像は、前記乳房の立体視的に構造化された光画像である、請求項13−16のいずれかに記載のシステム。
- 前記動作のセットはさらに、異常乳房構造体を判定するために、前記入手された超音波画像および前記写真画像のうちの少なくとも1つを分析するステップを含む、請求項13−17のいずれかに記載のシステム。
- 前記着目領域を識別するステップは、同側皮膚テクスチャ、対側皮膚テクスチャ、皮膚色、組織陥凹形成、乳首変化、陥没乳頭、しこり、および対側乳房体積差異のうちの少なくとも1つに基づく、請求項13−18のいずれかに記載のシステム。
- 前記動作のセットはさらに、前記表面マップおよび前記入手された超音波画像のうちの1つまたはそれを上回るものに基づいて、前記超音波プローブの角度、前記超音波プローブの配向、前記超音波プローブの位置、および前記超音波プローブの走査速度のうちの少なくとも1つに関するフィードバックを生成するステップを含む、請求項13−19のいずれかに記載のシステム。
- スピーカをさらに備え、前記動作のセットはさらに、
前記入手された超音波画像を分析するステップと、
前記入手された超音波画像の分析に基づいて、可聴フィードバックを提供するために、オーディオ信号を前記スピーカに送信するステップと
を含む、請求項13−20のいずれかに記載のシステム。 - 前記動作のセットはさらに、
前記乳房が前記超音波画像の入手の間に前記超音波プローブによって変形されるとき、前記乳房の更新された写真画像を入手するステップと、
前記第2の写真画像に基づいて、前記変形された乳房の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記超音波画像の入手の間に変形された乳房の更新された視覚表現を前記ディスプレイに送信するステップと
を含む、請求項13−20のいずれかに記載のシステム。 - 患者の乳房を撮像するための方法であって、
カメラを使用して、乳房の写真画像を入手するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップであって、前記視覚表現は、少なくとも、前記写真画像に基づく、ステップと、
超音波プローブを用いて前記乳房を走査するステップと、
走査しながら、前記超音波プローブの場所を追跡し、前記超音波プローブの追跡された場所に基づいて、前記表示される視覚表現を更新するステップと
を含む、方法。 - 患者の乳房を撮像するための方法であって、
乳房の第1の写真画像を入手するステップと、
前記乳房の視覚表現を表示するステップであって、前記視覚表現は、少なくとも、前記第1の写真画像に基づく、ステップと、
超音波プローブを用いて前記乳房を走査するステップであって、前記乳房を走査するステップが、前記乳房を変形させる、ステップと、
前記乳房を走査しながら、
前記乳房の第2の写真画像を入手するステップであって、前記第2の写真画像は、前記変形された乳房を描写する、ステップと、
前記乳房の第2の視覚表現を表示するステップであって、前記第2の視覚表現は、少なくとも、前記第2の写真画像に基づく、ステップと
を含む、方法。 - 撮像のための方法であって、
第1の撮像モダリティを使用して、標的に関する表面画像データを入手するステップと、
前記表面画像データに基づいて、前記標的の視覚表現を生成するステップと、
第2の撮像モダリティを使用して、前記標的に関する内部画像データを入手するステップと、
前記内部画像データの入手の間、前記入手された内部画像データに基づいて、前記標的の視覚表現を更新するステップと
を含む、方法。 - 前記標的は、乳房を含む、請求項25に記載の方法。
- 前記第1の撮像モダリティは、デジタル写真、構造化された光立体的写真、および赤外線撮像のうちの少なくとも1つである、請求項25−26のいずれかに記載の方法。
- 前記第2の撮像モダリティは、超音波撮像である、請求項25−27のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つのプロセッサが、前記視覚表現に基づいて、前記標的の表面上の着目領域を識別するステップをさらに含む、請求項25−28のいずれかに記載の方法。
- 前記着目領域を前記視覚表現内に表示するステップをさらに含む、請求項29に記載の方法。
- 前記内部画像データの入手の間、前記標的が前記第2の撮像モダリティによって変形されるとき、前記第1の撮像モダリティによって、前記標的の更新された表面画像データを入手するステップと、
前記更新された表面画像データに基づいて、前記変形された標的の更新された視覚表現を生成するステップと、
前記内部画像データの入手の間の前記更新された視覚表現を表示するステップと
をさらに含む、請求項25−30のいずれかに記載の方法。
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