[发明专利]信息处理装置、信息处理方法和程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理通过使用诸如X射线计算断层(X射线CT)装置、磁共振成像(MRI)装置、核医学诊断装置(单光子发射计算断层(SPECT)、正电子发射断层(PET))和超声诊断成像装置的各种类型的用于医用图像收集(模式)的装置捕获的医用图像的装置。

背景技术

在医疗领域中，医生在监视器上显示病人的医用图像并且解释(读取)显示的医用图像以观察病变部的状态或病变部随时间的变化。被配置为产生这种医用图像的装置的例子包括简单的X射线成像装置、X射线计算断层(X射线CT)装置、磁共振成像(MRI)装置、核医学诊断装置(诸如SPECT和PET)和超声诊断成像装置(超声检查(US))。

例如，在乳腺科领域中，可通过识别用MRI捕获的图像上的乳房病变部的位置并然后使用超声诊断成像装置观察病变部的状态的过程来执行诊断成像。这里，在乳腺科领域中的典型的放射线照相协议中，一般地，在伏卧位(身体面朝下的位置)执行MRI，并且，在仰卧位(身体面朝上的位置)执行超声成像。医生在考虑由成像期间的身体的位置的差异导致的乳房的变形的同时从由伏卧位的MRI图像获得的病变部位置估计仰卧位的病变部位置之后执行病变部的超声成像。

但是，由成像期间的身体位置的差异导致的乳房的变形会较大，使得医生估计的病变部的位置会偏离实际的位置。因此，医生希望观察的病变部的超声图像的提取会失败，或者找到病变部会需要很长的时间。可通过在与超声成像期间的身体位置相同的仰卧位上执行MRI来克服该困难。但是，仰卧位的成像会受被检者的呼吸的影响，并且，会出现不能获得解释所需的锐利的MRI图像的另一困难。

如果通过图像处理使通过伏卧位的成像获得的MRI图像变形并且成功地产生通过仰卧位的成像获得的假想的MRI图像，那么从变形的MRI图像识别病变部的位置，因此，可以在不关注成像期间的身体位置的差异的情况下实现病变部的超声成像。例如，在解释通过伏卧位的成像获得的MRI图像并且获得图像上的病变部的位置之后，可基于关于从伏卧位到仰卧位的姿势变化的信息计算仰卧位的假想的MRI图像上的病变部的位置。作为替代方案，可以解释产生的仰卧位的假想的MRI图像，因此可直接确定该图像上的病变部的位置。

为了实现这一点，通过使用在NPL 1中公开的方法，伏卧位的MRI图像可被变形为具有与仰卧位的MRI图像相同的形状。在公开的方法中，首先，使用物理模拟从伏卧位的MRI图像产生仰卧位的假想的MRI图像。然后，基于像素值的类似性执行仰卧位的假想的MRI图像与通过仰卧位的成像获得的实际的MRI图像之间的变形对准(deformation registration)。基于在以上的处理中获得的对应关系，执行使伏卧位的MRI图像变形为具有与仰卧位的MRI图像相同的形状的处理。

NPL 2公开了用于通过下述方式来获得统计运动模型(SMM)的技术：事先使用物理模拟获得关于对象物体的变形的参数(以下，称为变形参数)的各种设置的变形形状组，并对于结果应用主成分分析。NPL 2还公开了用于通过下述方式来使在变形前后获取的形状相关联的技术：比较单独地获得的在变形后获取的形状数据与SMM的表面部分的形状并估计变形。

为了使用在NPL 1中描述的方法来正确地执行处理，必须事先获得对象物体的变形参数的正确的值。即，如果没有获得变形参数，那么难以应用在NPL 1中描述的方法。当变形参数未知时，可以设想尝试基于变形参数的变化的所有模式应用变形的方法。但是，变形的许多的尝试会需要大量的时间。

在NPL 2中描述的方法中，仅仅使用对象物体的轮廓形状估计变形，从而导致对诸如人乳房的表面的平滑曲线上的变形的模糊的估计。因此，变形的高精度估计会是不可行的。

引文列表

非专利文献

NPL 1 T.J.Carter，C.Tanner，W.R.Crum，and D.J.Hawkes，″Biomechanical model initialized non-rigid registration for image-guided breast surgery，″9th Computational Biomechanics for Medicine，9th MICCAI Conference workshop