圖像處理裝置、圖像診斷系統(tǒng)、圖像處理方法和存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種圖像處理裝置，包括：醫(yī)療圖像獲得部件，該醫(yī)療圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的醫(yī)療圖像；變形信息獲得部件，該變形信息獲得部件用于獲得指示所述被檢體從所述第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的變形信息；成像區(qū)域設(shè)定部件，該成像區(qū)域設(shè)定部件用于設(shè)定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域；變形圖像產(chǎn)生部件，該變形圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)根據(jù)所述成像區(qū)域?qū)谒鲎冃涡畔⒆冃蔚尼t(yī)療圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像；以及顯示圖像產(chǎn)生部件，該顯示圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
圖像處理裝置、圖像診斷系統(tǒng)、圖像處理方法和存儲(chǔ)介質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像診斷系統(tǒng)、圖像處理方法和存儲(chǔ)介質(zhì)，并且特別涉及用于處理通過(guò)各種類(lèi)型的醫(yī)療圖像獲取裝置(醫(yī)療器械(modality))捕獲的醫(yī)療圖像的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在醫(yī)療領(lǐng)域中已開(kāi)發(fā)了光聲斷層攝影(PAT)成像裝置(PAT裝置KPAT裝置通過(guò)利用光學(xué)脈沖照射被檢體來(lái)激勵(lì)被檢體內(nèi)的吸收物質(zhì)，并且檢測(cè)通過(guò)吸收物質(zhì)的熱彈性膨脹產(chǎn)生的光聲信號(hào)，以便形成與光學(xué)吸收有關(guān)的被檢體的性質(zhì)的圖像。也就是說(shuō)，形成相對(duì)于照射光的被檢體內(nèi)的光學(xué)能量沉積量分布(光學(xué)能量吸收密度分布)的圖像。而且，基于此，形成與照射波長(zhǎng)有關(guān)的被檢體中的光學(xué)吸收系數(shù)分布的圖像。并且，基于與多個(gè)波長(zhǎng)有關(guān)的光學(xué)吸收系數(shù)分布，還可形成構(gòu)成被檢體的物質(zhì)的狀態(tài)(例如，血紅蛋白的氧飽和度)的圖像。這些圖像有望使得與在諸如癌的腫瘤的內(nèi)外產(chǎn)生的新血管有關(guān)的信息可視。以下，這些圖像被統(tǒng)稱(chēng)為光聲斷層攝影圖像(PAT圖像)。
[0003]通過(guò)PAT裝置，利用具有小的能量的近紅外線脈沖執(zhí)行照射，因此與X射線等的情況相比，難以形成被檢體的深部的圖像。鑒于此，在日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2010-88627中，在使用乳房作為被檢體的一種形式的PAT裝置中，在乳房通過(guò)兩個(gè)平板(以下，稱(chēng)為保持板)保持并且厚度被減小的狀態(tài)下執(zhí)行成像。
[0004]日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2007-29353公開(kāi)了用于將X射線照射場(chǎng)和X射線檢測(cè)場(chǎng)以它們被重疊在通過(guò)利用照相機(jī)對(duì)被檢體的體表成像所獲得的外觀圖像上的這樣的方式顯示為可視覺(jué)區(qū)分的圖片的技術(shù)。
[0005]然而，日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2010-88627或日本專(zhuān)利公開(kāi)N0.2007-29353的技術(shù)的問(wèn)題在于，在被檢體中的關(guān)注區(qū)域不在體表上而在被檢體的體內(nèi)的情況下，即使通過(guò)使用體表上的標(biāo)記作為參照信息，關(guān)注區(qū)域的精確范圍也是未知的，因此難以適當(dāng)?shù)卦O(shè)定成像區(qū)域。
[0006]鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明提供用于設(shè)定成像區(qū)域使得被檢體內(nèi)的關(guān)注區(qū)域被適當(dāng)?shù)爻上竦募夹g(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括:醫(yī)療圖像獲得部件，該醫(yī)療圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的醫(yī)療圖像;變形信息獲得部件，該變形信息獲得部件用于獲得指示所述被檢體從所述第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的變形信息；成像區(qū)域設(shè)定部件，該成像區(qū)域設(shè)定部件用于設(shè)定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域;變形圖像產(chǎn)生部件，該變形圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)根據(jù)所述成像區(qū)域?qū)谒鲎冃涡畔⒆冃蔚尼t(yī)療圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像；以及顯示圖像產(chǎn)生部件，該顯示圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。
[0008]從以下(參照附圖)的示例性實(shí)施例的描述，本發(fā)明的進(jìn)一步的特征將變得清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)和圖像處理裝置的功能配置。
[0010]圖2是示出被檢體的MRI圖像的示意圖。
[0011 ]圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的通過(guò)PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0012]圖4是示出被檢體的PAT圖像的示意圖。
[0013]圖5是示出根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理裝置的處理過(guò)程的流程圖。
[0014I圖6是示出變形后的MRI圖像的示意圖。
[0015]圖7是示出根據(jù)第一實(shí)施例的顯示圖像的示例的示意圖。
[0016]圖8示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)和圖像處理裝置的功能配置。
[0017]圖9是示出根據(jù)第二實(shí)施例的通過(guò)PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0018]圖10是示出通過(guò)安裝在PAT裝置上的照相機(jī)捕獲的外觀圖像的示意圖。
[0019]圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施例的圖像處理裝置的處理過(guò)程的流程圖。
[0020]圖12是示出根據(jù)第二實(shí)施例的顯示圖像的示例的示意圖。
[0021]圖13示出根據(jù)第三實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)和圖像處理裝置的功能配置。
[0022]圖14是示出根據(jù)第三實(shí)施例的通過(guò)PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0023]圖15是示出根據(jù)第三實(shí)施例的圖像處理裝置的處理過(guò)程的流程圖。
[0024]圖16是示出根據(jù)第三實(shí)施例的顯示圖像的示例的示意圖。
[0025]圖17是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第二修改示例的通過(guò)安裝在PAT裝置上的照相機(jī)捕獲的外觀圖像的示意圖。
[0026]圖18是示出根據(jù)第三實(shí)施例的第二修改示例的顯示圖像的示例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，除非另外特別聲明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件的相對(duì)布置、數(shù)值表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0028](第一實(shí)施例:沒(méi)有照相機(jī)圖像)
[0029]根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置幫助設(shè)定其中乳房被視為被檢體的PAT裝置的成像區(qū)域。通過(guò)在乳房由兩個(gè)平板(保持板)保持的成像狀態(tài)下相對(duì)于乳房對(duì)MRI圖像進(jìn)行變形和定位來(lái)產(chǎn)生變形MRI圖像(變形圖像)，并且在顯示變形MRI圖像的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上設(shè)定成像區(qū)域?，F(xiàn)在將描述根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置。
[0030]〈圖像診斷系統(tǒng)I的配置〉
[0031]圖1示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)I的配置。該圖像診斷系統(tǒng)I包括圖像處理裝置100、第一醫(yī)療成像裝置180、第二醫(yī)療成像裝置182、顯示單元184和數(shù)據(jù)服務(wù)器190。圖像診斷系統(tǒng)I不限于包括這些裝置等作為構(gòu)成要素，并且可以另外地包括其它構(gòu)成要素或者可以不包括它們中的一部分。
[0032]第一醫(yī)療成像裝置180是MRI裝置并且對(duì)處于俯臥位的被檢者的乳房成像。圖2是示出通過(guò)沿與被檢者的頭尾方向垂直的截面(軸向截面)切割由第一醫(yī)療成像裝置180捕獲的乳房的三維MRI圖像所獲得的二維圖像的示意圖。假定在本實(shí)施例中MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI被定義如下:MRI圖像200中的一個(gè)點(diǎn)為原點(diǎn)，代表從被檢者的右手到左手的方向的軸為X軸，代表從被檢者的前面到后面的方向的軸為Y軸，并且代表從被檢者的腳到頭的方向的軸為Z軸。
[0033]第二醫(yī)療成像裝置182是光聲斷層攝影成像裝置(PAT裝置)，并且通過(guò)在由圖像處理裝置100的稍后描述的成像區(qū)域設(shè)定單元108設(shè)定的成像區(qū)域的范圍內(nèi)利用近紅外線脈沖執(zhí)行照射來(lái)對(duì)被檢者的乳房成像。圖3是示出通過(guò)第二醫(yī)療成像裝置182執(zhí)行成像的情況的示意圖。如圖3所示，被檢者300在第二醫(yī)療成像裝置182的上表面的床上呈俯臥位。被檢體即一側(cè)的乳房301被插入到第二醫(yī)療成像裝置182的上表面的開(kāi)口 302中。此時(shí)，為了照射光到達(dá)乳房的內(nèi)部，乳房在它被兩個(gè)透明保持板(腳側(cè)的保持板303和頭側(cè)的保持板304)壓迫(pressurize)的狀態(tài)下被保持，并且在其厚度減小的狀態(tài)下被成像。假定在本實(shí)施例中保持板303和保持板304均是平板并且其與乳房接觸的表面(以下，稱(chēng)為保持表面)是平坦表面。
[0034]通過(guò)未示出的光源沿與保持板303、304的平坦表面正交的方向發(fā)射代表照射光的近紅外線脈沖。響應(yīng)于通過(guò)近紅外線脈沖的照射在身體內(nèi)產(chǎn)生的光聲信號(hào)由被布置為與保持板303、304的平坦表面正交的未示出的超聲探測(cè)器接收。在本實(shí)施例中，PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT被定義如下。與保持板303、304平行的平面為XY平面，代表從被檢者的右手到左手的方向的軸為X軸，并且代表從被檢者的前面到后面的方向的軸為Y軸。而且，保持板303、304的法線方向?yàn)閆軸，并且從被檢者的腳到頭的方向?yàn)檠豘軸的正方向。另外，保持板303的內(nèi)側(cè)平坦表面的右手側(cè)的下端位置為原點(diǎn)。圖4是示出通過(guò)沿與人體的頭尾方向垂直的截面(軸向截面)切割由第二醫(yī)療成像裝置182捕獲的乳房的三維PAT圖像所獲得的二維圖像400的示意圖。
[0035]顯示單元184包括用于設(shè)定成像區(qū)域的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面，并且在該畫(huà)面上顯示通過(guò)圖像處理裝置100產(chǎn)生的顯示圖像。數(shù)據(jù)服務(wù)器190保持通過(guò)第一醫(yī)療成像裝置180對(duì)處于俯臥位的被檢者的乳房成像所獲得的三維MRI圖像200，并且這些MRI圖像200經(jīng)由圖像處理裝置100的稍后描述的醫(yī)療圖像獲得單元102被輸入到圖像處理裝置100。
[0036]〈圖像處理裝置100的功能塊的配置〉
[0037]圖像處理裝置100與數(shù)據(jù)服務(wù)器190、第二醫(yī)療成像裝置182和顯示單元184連接。圖像處理裝置100包括醫(yī)療圖像獲得單元102、變形信息獲得單元104、變形圖像產(chǎn)生單元106、成像區(qū)域設(shè)定單元108和顯示圖像產(chǎn)生單元110，并且功能塊的操作由讀取和執(zhí)行程序的未示出的CPU控制。
[0038]醫(yī)療圖像獲得單元102獲得輸入到圖像處理裝置100的MRI圖像200，并且將該MRI圖像200輸出到變形圖像產(chǎn)生單元106。變形信息獲得單元104通過(guò)相對(duì)于成像狀態(tài)下的乳房對(duì)MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來(lái)計(jì)算和獲得變形信息，并且將該變形信息輸出到變形圖像產(chǎn)生單元106。
[0039]變形圖像產(chǎn)生單元106通過(guò)基于MRI圖像200和變形信息將MRI圖像200變形為成像狀態(tài)下的乳房的形狀來(lái)產(chǎn)生變形MRI圖像，并且將變形MRI圖像輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元110。成像區(qū)域設(shè)定單元108基于對(duì)于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面的用戶(hù)輸入來(lái)設(shè)定成像區(qū)域，并且將設(shè)定的成像區(qū)域輸出到第二醫(yī)療成像裝置182和顯示圖像產(chǎn)生單元110。
[0040]顯示圖像產(chǎn)生單元110從變形MRI圖像產(chǎn)生MIP(最大強(qiáng)度投影)圖像(以下，稱(chēng)為變形MRI_MIP圖像)，基于產(chǎn)生的圖像和成像區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像，并且將顯示圖像輸出到顯示單元184。應(yīng)當(dāng)注意，MIP圖像也被稱(chēng)為最大值投影圖像。
[0041]還應(yīng)當(dāng)注意，上述功能塊的配置僅僅是說(shuō)明性的；多個(gè)功能塊可以組成一個(gè)功能塊，并且功能塊中的任一個(gè)可以進(jìn)一步分成多個(gè)功能塊。
[0042]〈由圖像處理裝置100執(zhí)行的處理〉
[0043]下面，參照?qǐng)D5的流程圖給出由根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理的過(guò)程的描述。
[0044][步驟S5000:獲得MRI圖像]
[0045]在步驟S5000中，醫(yī)療圖像獲得單元102獲得從數(shù)據(jù)服務(wù)器190輸入到圖像處理裝置100的處于俯臥位的乳房的MRI圖像200。假定在本實(shí)施例中MRI圖像200中的乳頭位置已被事先指定。
[0046][步驟S5010:獲得變形信息]
[0047]在步驟S5010中，變形信息獲得單元104計(jì)算用于將MRI圖像變形為成像狀態(tài)下的乳房的形狀的變形信息。假定在本實(shí)施例中通過(guò)對(duì)MRI圖像施加物理變形模擬來(lái)獲得代表從保持前的狀態(tài)(第一形狀狀態(tài)，MRI狀態(tài))到保持后的狀態(tài)(第二形狀狀態(tài)，成像狀態(tài))的變形的變形函數(shù)F(x，y，z)，并且該變形函數(shù)被用作變形信息。可通過(guò)使用例如在Angela Lee,et al./,Breast X-ray and MR image fus1n using finite element modeling,,，Proc.Workshop on Breast Image Analysis in conjunct1n with MICCAI 2011，pp.129-136,2011中公開(kāi)的物理變形模擬技術(shù)來(lái)計(jì)算變形函數(shù)F(x，y，z)。應(yīng)當(dāng)注意，該文檔公開(kāi)了通過(guò)物理變形模擬來(lái)定位乳房的MRI圖像和通過(guò)對(duì)被平板壓迫的乳房進(jìn)行成像所獲得的X射線乳腺攝影圖像的技術(shù)。
[0048]應(yīng)當(dāng)注意，本實(shí)施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢(shì)基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢(shì)的假設(shè)。也就是說(shuō)，假定乳房沿MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI的Z軸方向被兩個(gè)保持板303、304壓縮。還假定在物理變形模擬時(shí)，從第二醫(yī)療成像裝置182輸入兩個(gè)保持板之間的距離(保持后的乳房的厚度)d的測(cè)量值。進(jìn)一步假定變形函數(shù)F(x，y，z)被計(jì)算使得乳頭位置在保持前的狀態(tài)和保持后的狀態(tài)下相同。
[0049][步驟S5020:計(jì)算剛體轉(zhuǎn)換]
[0050]在步驟S5020中，變形圖像產(chǎn)生單元106獲得MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI與PAT裝置坐標(biāo)€C_PAT之間的剛體轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō)，導(dǎo)出從MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI到PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣T_MtoP。假定以下描述的所有坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣(包括T_MtoP)是代表坐標(biāo)系的平移和旋轉(zhuǎn)的4 X 4矩陣。本實(shí)施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢(shì)基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢(shì)的假設(shè)，并且假定從MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI到PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換可僅通過(guò)平移來(lái)表達(dá)。在該假設(shè)下，T_MtoP的平移分量被計(jì)算，使得在步驟S5000中獲得的MRI圖像中的乳頭位置匹配PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的被檢者的乳頭位置。
[0051]這里，可通過(guò)使用例如放置在可從第二醫(yī)療成像裝置182的開(kāi)口 302的下側(cè)測(cè)量乳房的位置中的未示出的測(cè)距裝置，獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的乳頭位置。也就是說(shuō)，可由用戶(hù)通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等手動(dòng)指定由測(cè)距裝置捕獲的乳房的距離圖像(rangeimage)中的乳頭位置來(lái)獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的乳頭位置。假定此時(shí)測(cè)距裝置已經(jīng)在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中被校準(zhǔn)。應(yīng)當(dāng)注意，PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的乳頭位置不限于通過(guò)使用測(cè)距裝置來(lái)獲得，并且可以通過(guò)使用諸如數(shù)字化器和立體照相機(jī)的能夠測(cè)量三維位置的裝置和部件來(lái)獲得。
[0052][步驟S5030:產(chǎn)生變形圖像]
[0053]在步驟S5030中，基于MRI圖像200，變形圖像產(chǎn)生單元106產(chǎn)生已被變形為成像狀態(tài)下的乳房的形狀的變形MRI圖像。具體而言，通過(guò)使用在步驟S5010中獲得的變形函數(shù)F(x，y，z)對(duì)MRI圖像200施加變形處理，并且然后通過(guò)使用在步驟S5030中計(jì)算的剛體轉(zhuǎn)換(坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣1'_1^0?)執(zhí)行向PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的轉(zhuǎn)換。作為結(jié)果，產(chǎn)生PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的變形MRI圖像。圖6是示出通過(guò)沿軸向截面切割變形MRI圖像所獲得的二維圖像的示意圖。如圖6所示，600表示變形MRI圖像，601表示變形后的乳房區(qū)域，并且602表示變形前的乳房形狀。而且，604表示變形MRI圖像中的腫瘤。比較變形后的乳房區(qū)域601與變形前的乳房形狀602，清楚的是PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的Z軸方向上的壓迫已使乳房區(qū)域沿XY平面擴(kuò)展并且在Z軸方向上壓縮。
[0054][步驟S5035:產(chǎn)生MIP圖像(轉(zhuǎn)換圖像)]
[0055]在步驟S5035中，變形圖像產(chǎn)生單元106產(chǎn)生已根據(jù)成像區(qū)域轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換圖像。也就是說(shuō)，變形圖像產(chǎn)生單元106產(chǎn)生已根據(jù)用于設(shè)定成像區(qū)域的空間轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換圖像。具體而言，出于在顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上顯示的目的，變形圖像產(chǎn)生單元106通過(guò)根據(jù)成像區(qū)域轉(zhuǎn)換變形MRI_MIP圖像來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像。例如，通過(guò)基于在步驟S5030中產(chǎn)生的變形MRI圖像600將PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的Z軸方向上的最大像素值投影到XY平面(Z = O)上，產(chǎn)生圖7所示的變形MRI_MIP圖像700。
[0056][步驟S5040:成像區(qū)域的初始設(shè)定]
[0057]在步驟S5040中，成像區(qū)域設(shè)定單元108配置第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域的初始設(shè)定。例如，包括可通過(guò)第二醫(yī)療成像裝置182進(jìn)行成像的整個(gè)范圍的長(zhǎng)方形被設(shè)定為成像區(qū)域的初始值。假定在本實(shí)施例中成像區(qū)域在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中被設(shè)定。
[0058][步驟S5050:產(chǎn)生顯示圖像]
[0059]在步驟S5050中，顯示圖像產(chǎn)生單元110通過(guò)在在步驟35035中產(chǎn)生的變形]\?1_11?圖像700上重疊圖7所示的成像區(qū)域703來(lái)產(chǎn)生顯示圖像，并且將顯示圖像輸出到顯示單元184。
[0060]這里，如圖7所示成像區(qū)域703可以以框線顯示，并且區(qū)域的內(nèi)部可以用預(yù)定顏色和預(yù)定透明度的紋理填充。并且，可以使得用戶(hù)能夠通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等調(diào)整框線的類(lèi)型、填充顏色和紋理、透明度等。
[0061 ][步驟S5060:結(jié)束確定]
[0062]在步驟S5060中，圖像處理裝置100確定是否結(jié)束用于設(shè)定成像區(qū)域的處理。例如，通過(guò)操作者使用未示出的鼠標(biāo)點(diǎn)擊布置在未示出的監(jiān)視器上的結(jié)束按鈕來(lái)輸入結(jié)束處理的確定。如果處理被確定為結(jié)束，那么處理前進(jìn)到步驟S5080。另一方面，如果處理不被確定為結(jié)束，那么處理前進(jìn)到步驟S5070。
[0063][步驟S5070:調(diào)整成像區(qū)域]
[0064]在步驟S5070中，基于用戶(hù)操作，成像區(qū)域設(shè)定單元108在顯示圖像上調(diào)整第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域。具體而言，在顯示于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上的圖像上，通過(guò)用戶(hù)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等手動(dòng)調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域703( 二維矩形區(qū)域)的范圍?；谟脩?hù)已在顯示圖像上視覺(jué)確認(rèn)的信息，用戶(hù)調(diào)整成像區(qū)域703，使得它包括例如整個(gè)腫瘤704 ο此后，處理返回到步驟S5050。
[0065][步驟S5080:輸出成像區(qū)域]
[0066]在步驟S5080中，成像區(qū)域設(shè)定單元108將成像區(qū)域輸出到第二醫(yī)療成像裝置182。應(yīng)當(dāng)注意，考慮在步驟S5010中計(jì)算的變形信息的誤差，輸出到第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域可以被調(diào)整為比由用戶(hù)指定的成像區(qū)域703大。例如，可以增加預(yù)定值作為余量(margin)。而且，在步驟S5010中計(jì)算的變形信息可以包括與變形信息計(jì)算中的誤差有關(guān)的信息(例如，定位殘差)，并且可以基于與誤差有關(guān)的該信息決定增加的余量。此時(shí)，僅輸出到第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域可以被調(diào)整為大，而不將輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元110的成像區(qū)域調(diào)整為大。圖像處理裝置100的處理次序以上述方式執(zhí)行。
[0067]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置100包括獲得第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))下的被檢體(例如，乳房)的醫(yī)療圖像(MRI圖像200)的醫(yī)療圖像獲得單元102、獲得指示被檢體從第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))到第二形狀狀態(tài)(被檢體被保持板303、304保持的保持狀態(tài))的變形的變形信息的變形信息獲得單元104、設(shè)定第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域(成像區(qū)域703)的成像區(qū)域設(shè)定單元108、通過(guò)根據(jù)成像區(qū)域(成像區(qū)域703)轉(zhuǎn)換基于變形信息而變形的醫(yī)療圖像(變形MRI圖像600)來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像700)的變形圖像產(chǎn)生單元106、和通過(guò)重疊轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像700)和成像區(qū)域(成像區(qū)域703)來(lái)產(chǎn)生顯示圖像的顯示圖像產(chǎn)生單元110。
[0068]以這種方式，當(dāng)設(shè)定PAT圖像的成像區(qū)域時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置可參照其中被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域被呈現(xiàn)的MRI圖像。這使得能夠設(shè)定成像區(qū)域，使得被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域可被適當(dāng)?shù)爻上瘛?br>[0069]盡管本實(shí)施例已描述了人體的乳房被視為被檢體的示例性情況，但本發(fā)明不限于以這種方式被體現(xiàn)，并且可以使用任何被檢體。
[0070]〈第一實(shí)施例的第一修改示例〉
[0071]盡管本實(shí)施例已描述了產(chǎn)生變形MRI_MIP圖像作為轉(zhuǎn)換圖像的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式，并且可產(chǎn)生變形MRI圖像等的軸向截面(XY平面)作為轉(zhuǎn)換圖像。此時(shí)，可選擇和顯示包括腫瘤704的軸向截面，或者可依次顯示Z = O與Z = d(保持后的平板之間的距離)之間的軸向截面，以便使得能夠確認(rèn)是否包括整個(gè)腫瘤704。而且，轉(zhuǎn)換圖像不限于變形MRI圖像的軸向截面；可產(chǎn)生變形MRI圖像的矢狀截面(YZ平面)和冠狀截面(XZ平面)作為轉(zhuǎn)換圖像，并且可使得能夠在其上設(shè)定和確認(rèn)成像區(qū)域。并且，成像區(qū)域的確認(rèn)不限于使得能夠在變形MRI圖像的軸向截面、矢狀截面和冠狀截面上進(jìn)行，并且可使得能夠在包括彎曲截面的任何截面上進(jìn)行。并且，根據(jù)本修改示例的截面圖像可以是通過(guò)從截面將預(yù)定范圍內(nèi)的最大像素值投影到該截面上所獲得的MIP圖像(片狀(slab)MIP圖像)。
[0072]〈第一實(shí)施例的第二修改示例〉
[0073]盡管本實(shí)施例已描述了基于二維變形MRI_MIP圖像和二維成像區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，可以通過(guò)產(chǎn)生三維變形MRI圖像的容積再現(xiàn)(volume rendering)圖像作為轉(zhuǎn)換圖像并且通過(guò)重疊三維成像區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像來(lái)使得能夠從任何視線方向觀察。也就是說(shuō)，變形圖像產(chǎn)生單元106可產(chǎn)生屬于被檢體的形狀狀態(tài)的醫(yī)療圖像的容積再現(xiàn)圖像或最大值投影圖像(MIP圖像)作為轉(zhuǎn)換圖像。應(yīng)當(dāng)注意，三維成像區(qū)域可被設(shè)定為例如通過(guò)將PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中Z = O的二維平面上的成像區(qū)域(矩形區(qū)域)從Z = O推到Z = d而形成的長(zhǎng)方體區(qū)域。
[0074]〈第一實(shí)施例的第三修改示例〉
[0075]盡管本實(shí)施例已描述了MRI裝置被用作第一醫(yī)療成像裝置180的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，X射線CT裝置、PET/SPECT裝置、三維超聲裝置等可被用作它。并且，任何其它醫(yī)療器械可以被用作它。當(dāng)使用這些醫(yī)療器械時(shí)，通過(guò)不僅估計(jì)由通過(guò)平板的壓迫造成的變形而且估計(jì)由用于成像的身體位置的差異導(dǎo)致的變形(例如，從仰臥位到俯臥位的重力變形)來(lái)獲得變形函數(shù)F(x，y，z)就足夠了。應(yīng)當(dāng)注意，可通過(guò)使用例如在 Y.Hu，et al.，"A statistical mot1n mode I based on b1mechanicalsimulat1ns",Proc.MICCAI 2008,Part I,LNCS 5241，pp.737_744，2008中公開(kāi)的基于重力變形模擬的方法，估計(jì)從仰臥位到俯臥位的重力變形。而且，第一醫(yī)療成像裝置180和第二醫(yī)療成像裝置182可以是同一成像裝置。并且，盡管本實(shí)施例已描述了 PAT裝置被用作第二醫(yī)療成像裝置182的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，X射線乳腺攝影裝置、超聲診斷裝置和任何其它醫(yī)療器械可以被用作它。
[0076]〈第一實(shí)施例的第四修改示例〉
[0077]盡管本實(shí)施例已描述了產(chǎn)生變形MRI圖像600并且基于它產(chǎn)生變形MRI_MIP圖像的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，可以在不產(chǎn)生變形MRI圖像600的情況下基于MRI圖像200和變形信息產(chǎn)生變形MRI_MIP圖像。
[0078](第二實(shí)施例:具有照相機(jī)圖像)
[0079]根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置幫助在PAT裝置上設(shè)定成像區(qū)域，該P(yáng)AT裝置被配置為利用安裝在PAT裝置上的照相機(jī)對(duì)乳房的外觀成像并且在該圖像(以下，稱(chēng)為外觀圖像)上設(shè)定成像區(qū)域。也就是說(shuō)，MRI圖像根據(jù)成像狀態(tài)下的乳房變形，以便在成像狀態(tài)下的乳房的外觀圖像上產(chǎn)生以透視(see-through)的方式示出乳房的內(nèi)部(包括諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域)的圖像，并且可在顯示產(chǎn)生的圖像的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上設(shè)定成像區(qū)域。
[0080]在本實(shí)施例中，通過(guò)相對(duì)于外觀圖像對(duì)MRI圖像進(jìn)行變形和定位，也就是說(shuō)，通過(guò)估計(jì)由通過(guò)平板的壓迫造成的變形，產(chǎn)生變形MRI圖像。而且，在本實(shí)施例中，在外觀圖像上設(shè)定不適合于PAT圖像的捕獲的區(qū)域(不適合區(qū)域)。以下，以與第一實(shí)施例的不同為中心，描述根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置。
[0081 ]〈圖像診斷系統(tǒng)8的配置〉
[0082]圖8示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)8的配置。應(yīng)當(dāng)注意，具有與圖1中相同的功能的處理單元被賦予與其相同的編號(hào)和符號(hào)，并且省略其描述。
[0083]圖像診斷系統(tǒng)8包括圖像處理裝置800、第一醫(yī)療成像裝置180、第二醫(yī)療成像裝置882、顯示單元184和數(shù)據(jù)服務(wù)器190。
[0084]第二醫(yī)療成像裝置882以與已參照?qǐng)D3在第一實(shí)施例中描述的第二醫(yī)療成像裝置182相同的方式被配置，并且另外包括用于捕獲乳房的外觀圖像的照相機(jī)。圖9是示出通過(guò)第二醫(yī)療成像裝置882執(zhí)行成像的情況的示意圖。參照?qǐng)D9，905表示放置在可從腳側(cè)通過(guò)保持板303對(duì)乳房的外觀成像的位置中的照相機(jī)，并且C_CAM表示照相機(jī)905的焦點(diǎn)位置為原點(diǎn)的照相機(jī)坐標(biāo)系。這里假定照相機(jī)905已經(jīng)在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中被校準(zhǔn)。還假定已通過(guò)照相機(jī)校準(zhǔn)獲得的從照相機(jī)坐標(biāo)€C_CAM到PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣1'_以0?和照相機(jī)的內(nèi)部參數(shù)作為已知的信息由圖像處理裝置800保持。
[0085]圖10是示出由照相機(jī)905捕獲的乳房的外觀圖像1000的示意圖。假定在本實(shí)施例中外觀圖像1000的右下端為外觀圖像坐標(biāo)系CJMG的原點(diǎn)，并且外觀圖像1000位于Z = O的平面上。應(yīng)當(dāng)注意，可通過(guò)使用一般的方法執(zhí)行從照相機(jī)坐標(biāo)系C_CAM到外觀圖像坐標(biāo)系C_頂G的轉(zhuǎn)換，并且因此省略其描述。
[0086]〈圖像處理裝置800的功能塊的配置〉
[0087]圖像處理裝置800與數(shù)據(jù)服務(wù)器190、第二醫(yī)療成像裝置882和顯示單元184連接。圖像處理裝置800包括醫(yī)療圖像獲得單元102、變形信息獲得單元804、變形圖像產(chǎn)生單元106、成像區(qū)域設(shè)定單元808、顯示圖像產(chǎn)生單元810、外觀圖像獲得單元812和不適合區(qū)域設(shè)定單元814。
[0088]變形信息獲得單元804通過(guò)相對(duì)于外觀圖像1000對(duì)MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來(lái)獲得變形信息，并且將變形信息輸出到變形圖像產(chǎn)生單元106。
[0089]成像區(qū)域設(shè)定單元808在顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上設(shè)定成像區(qū)域，并且將設(shè)定的成像區(qū)域輸出到第二醫(yī)療成像裝置882和顯示圖像產(chǎn)生單元810。
[0090]顯示圖像產(chǎn)生單元810從變形MRI圖像600產(chǎn)生變形MRI_MIP圖像，基于產(chǎn)生的圖像、外觀圖像1000、圖10所示的不適合于PAT圖像的捕獲的不適合區(qū)域1001、以及成像區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像，并且將顯示圖像輸出到顯示單元184。
[0091]外觀圖像獲得單元812獲得輸入到圖像處理裝置800的外觀圖像，并且將外觀圖像輸出到不適合區(qū)域設(shè)定單元814、變形信息獲得單元804和成像區(qū)域設(shè)定單元808。
[0092]不適合區(qū)域設(shè)定單元814在顯示于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上的外觀圖像上設(shè)定不適合于PAT圖像的捕獲的區(qū)域(不適合區(qū)域)，并且將不適合區(qū)域輸出到成像區(qū)域設(shè)定單元808。
[0093]應(yīng)當(dāng)注意，上述功能塊的配置僅僅是說(shuō)明性的；多個(gè)功能塊可以組成一個(gè)功能塊，并且功能塊中的任一個(gè)可以進(jìn)一步分成多個(gè)功能塊。
[0094]〈由圖像處理裝置800執(zhí)行的處理〉
[0095]下面，參照?qǐng)D11的流程圖給出由根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置800執(zhí)行的處理的過(guò)程的描述。
[0096]與已參照?qǐng)D5描述的由根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理相比，根據(jù)本實(shí)施例的處理的不同在于，在步驟SI 1000的處理與步驟SI 1010的處理之間插入步驟S11002和步驟S11004。根據(jù)本實(shí)施例的處理的不同還在于，執(zhí)行步驟S11010、步驟S11035?步驟511050和步驟511070的處理以分別代替步驟55010、步驟55035?步驟55050和步驟S5070的處理。以下描述以這些步驟的處理為中心。應(yīng)當(dāng)注意，步驟S11000、步驟S11020、步驟S11030、步驟S11060和步驟S11080的處理分別與步驟S5000、步驟S5020、步驟S5030、步驟S5060和步驟S5080的處理類(lèi)似，并且因此省略其描述。
[0097][步驟S11002:獲得外觀圖像]
[0098]在步驟S11002中，外觀圖像獲得單元812獲得從第二醫(yī)療成像裝置882輸入到圖像處理裝置100的被檢者的乳房的外觀圖像1000。
[0099][步驟SI1004:設(shè)定不適合區(qū)域]
[0100]在步驟S11004中，不適合區(qū)域設(shè)定單元814在顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上顯示外觀圖像1000，并且在顯示圖像上設(shè)定不適合于PAT圖像的捕獲的不適合區(qū)域。在本實(shí)施例中，PAT圖像的適合捕獲被假定由于例如乳房沒(méi)有被適當(dāng)壓迫而失敗(fail)的區(qū)域被設(shè)定為不適合區(qū)域。例如，作為虛線與實(shí)線之間的區(qū)域的圖10中的1001表示不適合區(qū)域。用戶(hù)可通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等手動(dòng)設(shè)定這樣的不適合區(qū)域?？商娲?，可以通過(guò)使用圖像處理等自動(dòng)設(shè)定這樣的不適合區(qū)域。
[0101][步驟SI1010:獲得變形信息]
[0102]在步驟SllOlO中，變形信息獲得單元804獲得用于將MRI圖像變形為成像狀態(tài)下的乳房的形狀的變形信息。假定在本實(shí)施例中通過(guò)相對(duì)于外觀圖像1000對(duì)MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來(lái)獲得變形函數(shù)F(x，y，z)，并且該變形函數(shù)被用作變形信息?？赏ㄟ^(guò)使用例如在C.Tanner , e t al.，〃 Breast Shapes on Real and Simulated Mammograms,,，Proc.1nt.Workshop on Digital Mammography 2010(IWDM 2010),LNCS 6136，pp.540_547,2010中公開(kāi)的技術(shù)來(lái)執(zhí)行這種定位，在該技術(shù)中，基于從X射線乳腺攝影圖像提取的二維乳房形狀評(píng)價(jià)通過(guò)向MRI圖像施加由通過(guò)平板的壓迫導(dǎo)致的物理變形的模擬而獲得的變形后的乳房形狀。
[0103][步驟SllO35:產(chǎn)生MIP圖像]
[0104]在步驟S11035中，顯示圖像產(chǎn)生單元810產(chǎn)生已根據(jù)用于設(shè)定成像區(qū)域的空間(夕卜觀圖像的平面)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換圖像。首先，在步驟S11030中產(chǎn)生的PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的變形MRI圖像600針對(duì)照相機(jī)坐標(biāo)系C_CAM被轉(zhuǎn)換，并然后進(jìn)一步針對(duì)外觀圖像坐標(biāo)系CJMG被轉(zhuǎn)換。接著，通過(guò)將外觀圖像坐標(biāo)系CJMG的Z軸方向上的最大像素值投影到XY平面(Z = O)上，產(chǎn)生外觀圖像坐標(biāo)系CJMG中的變形MRI_MIP圖像1201作為轉(zhuǎn)換圖像(參見(jiàn)圖12)。
[0105][步驟S11040:成像區(qū)域的初始設(shè)定]
[0106]在步驟S11040中，成像區(qū)域設(shè)定單元808配置第二醫(yī)療成像裝置882的成像區(qū)域的初始設(shè)定。例如，包括可通過(guò)第二醫(yī)療成像裝置882成像的整個(gè)范圍的長(zhǎng)方形被設(shè)定為成像區(qū)域的初始值。假定在本實(shí)施例中成像區(qū)域在外觀圖像坐標(biāo)€C_IMG中被設(shè)定。
[0107]接著，基于外觀圖像坐標(biāo)系(:_MG中的成像區(qū)域的初始值，獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的成像區(qū)域。例如，設(shè)定的成像區(qū)域的四個(gè)頂點(diǎn)被轉(zhuǎn)換為照相機(jī)坐標(biāo)€C_CAM中的四個(gè)點(diǎn)，獲得保持板303與連接這四個(gè)點(diǎn)和照相機(jī)坐標(biāo)系的原點(diǎn)的四條直線之間的四個(gè)交點(diǎn)，并且所述四個(gè)交點(diǎn)被轉(zhuǎn)換為PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的四個(gè)點(diǎn)。然后，外接這四個(gè)點(diǎn)的矩形被視為PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的成像區(qū)域1203(參見(jiàn)圖12)。
[0108][步驟S11050:產(chǎn)生顯示圖像]
[0109]在步驟S11050中，顯示圖像產(chǎn)生單元810通過(guò)在外觀圖像1000上重疊在步驟S11035中產(chǎn)生的變形MRI_MIP圖像1201、不適合區(qū)域1001和成像區(qū)域1203來(lái)產(chǎn)生顯示圖像，并且將顯示圖像輸出到顯示單元184。在這種情況下，用于設(shè)定成像區(qū)域的空間是外觀圖像1000的平面。應(yīng)當(dāng)注意，不適合區(qū)域1001可以不重疊。也就是說(shuō)，顯示圖像產(chǎn)生單元810可以通過(guò)重疊外觀圖像1000、轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像1201)和成像區(qū)域1203來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。
[0110]應(yīng)當(dāng)注意，變形MRI_MIP圖像1201可以以半透明的方式或者以0%的透明度覆在外觀圖像1000上面?？商娲兀梢允沟糜脩?hù)能夠通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等調(diào)整透明度。
[0111][步驟SI1070:調(diào)整成像區(qū)域]
[0112]在步驟S11040中，成像區(qū)域設(shè)定單元808調(diào)整第二醫(yī)療成像裝置882的成像區(qū)域。具體而言，首先，在顯示于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上的圖像上，用戶(hù)通過(guò)使用例如未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等手動(dòng)調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域1203(二維矩形區(qū)域)的范圍。用戶(hù)調(diào)整成像區(qū)域1203，使得它包括例如整個(gè)腫瘤1202。然后，基于外觀圖像坐標(biāo)系CJMG中的成像區(qū)域1203，通過(guò)與步驟S11040類(lèi)似的處理獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的成像區(qū)域。此后，處理返回到步驟S11050。圖像處理裝置800的處理次序以上述方式執(zhí)行。
[0113]如上所述，當(dāng)設(shè)定PAT圖像的成像區(qū)域時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置可一起參照MRI圖像和乳房的外觀圖像。這使得能夠設(shè)定成像區(qū)域，使得被檢體中的諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域可被更適當(dāng)?shù)爻上瘛?br>[0114]〈第二實(shí)施例的第一修改示例〉
[0115]盡管本實(shí)施例已描述了照相機(jī)905被放置在可從腳側(cè)通過(guò)保持板303對(duì)乳房的外觀成像的位置中的情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，它可以被布置在可從頭側(cè)通過(guò)保持板304對(duì)乳房的外觀成像的位置、可側(cè)向地對(duì)乳房的外觀成像的位置等中。而且，放置的照相機(jī)的數(shù)量不限于一個(gè)，并且可以多于一個(gè);此時(shí)，可以對(duì)由各照相機(jī)捕獲的外觀圖像中的每一個(gè)產(chǎn)生顯示圖像。
[0116]〈第二實(shí)施例的第二修改示例〉
[0117]盡管本實(shí)施例已描述了在外觀圖像坐標(biāo)系CJMG中的圖像上設(shè)定不適合區(qū)域和成像區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式，并且可以在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的圖像上設(shè)定不適合區(qū)域和成像區(qū)域。在這種情況下，通過(guò)例如保持板303的四個(gè)角處的四個(gè)點(diǎn)的平面投影轉(zhuǎn)換將外觀圖像1000和不適合區(qū)域1001從外觀圖像坐標(biāo)系CJMG轉(zhuǎn)換到照相機(jī)坐標(biāo)系C_CAM中、并然后進(jìn)一步將它們轉(zhuǎn)換到PAT圖像坐標(biāo)系C_PAT中就足夠了。應(yīng)當(dāng)注意，與第一實(shí)施例的修改示例類(lèi)似的修改示例在本實(shí)施例中是適用的。
[0118](第三實(shí)施例)
[0119]盡管第一實(shí)施例和第二實(shí)施例已描述了用作第二醫(yī)療成像裝置182的PAT裝置采用被檢體由兩個(gè)平板保持的方案的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式，并且可以使用任何保持方案。本實(shí)施例描述采用以下方案的PAT裝置被使用的情況:通過(guò)該方案，被檢體通過(guò)以被檢體被壓迫并因此變薄的這樣的方式使一個(gè)保持部件壓靠身體、而不是使得兩個(gè)保持部件在其間保持被檢體而被保持。特別地，本實(shí)施例描述可伸縮保持膜被用作保持部件的情況。以下，以與第一實(shí)施例的不同為中心，描述根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理
目.ο
[0120]〈圖像診斷系統(tǒng)13的配置〉
[0121]圖13示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像診斷系統(tǒng)13的配置。應(yīng)當(dāng)注意，具有與圖1中相同的功能的處理單元被賦予與其相同的編號(hào)和符號(hào)，并且省略其描述。
[0122]圖像診斷系統(tǒng)13包括圖像處理裝置1300、第一醫(yī)療成像裝置180、第二醫(yī)療成像裝置1382、顯示單元184和數(shù)據(jù)服務(wù)器190。
[0123]第二醫(yī)療成像裝置1382是光聲斷層攝影成像裝置(PAT裝置)，并且通過(guò)在由圖像處理裝置1300的稍后描述的成像區(qū)域設(shè)定單元108設(shè)定的成像區(qū)域的范圍內(nèi)利用近紅外線脈沖執(zhí)行照射來(lái)對(duì)被檢者的乳房成像。圖14是示出通過(guò)第二醫(yī)療成像裝置1382執(zhí)行成像的情況的示意圖。被檢者在第二醫(yī)療成像裝置1382的上表面1402上的床上呈俯臥位。被檢體即一側(cè)的乳房1401被插入到第二醫(yī)療成像裝置1382的上表面1402的開(kāi)口 1403中。此時(shí)，為了從乳頭向胸大肌的方向上的照射光到達(dá)乳房的內(nèi)部，乳房在它沿從乳頭到胸大肌的方向被透明保持膜1404壓迫的狀態(tài)下被保持，并且在其厚度減小的狀態(tài)下被成像。這里，保持膜1404具有一定的張力，并且在乳房1401被插入之前具有平坦形狀。保持膜1404通過(guò)插入的乳房1401向其施加壓力而在變形和彎曲的狀態(tài)下被放置。也就是說(shuō)，在本實(shí)施例中，與乳房接觸的表面(保持表面)是曲面。
[0124]第二醫(yī)療成像裝置1382包括由照射單元1408和超聲探測(cè)器1405組成的成像單元1409。成像單元1409被附接到可移動(dòng)臺(tái)架1407以便對(duì)其上方(從成像單元1409的視角看，與上表面1402正交的方向)的多個(gè)部分成像。照射單元1408利用代表照射光的近紅外線脈沖照射被檢體。超聲探測(cè)器1405接收響應(yīng)于近紅外線脈沖的照射在被檢體內(nèi)產(chǎn)生的光聲信號(hào)。也就是說(shuō)，在可移動(dòng)臺(tái)架1407使成像單元1409在成像區(qū)域的范圍內(nèi)移動(dòng)(掃描)的同時(shí)，第二醫(yī)療成像裝置1382在成像區(qū)域的范圍內(nèi)對(duì)被檢體成像。在本實(shí)施例中，PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT被定義如下。與上表面1402平行的平面為XZ平面，代表從被檢者的右手到左手的方向的軸為X軸，并且代表從被檢者的腳到頭的方向的軸為Z軸。而且，上表面1402的法線方向?yàn)閅軸，并且從被檢者的前面到后面的方向?yàn)檠豗軸的正方向。另外，上表面1402的右手側(cè)的下端位置為原點(diǎn)。
[0125]〈圖像處理裝置1300的功能塊的配置〉
[0126]圖像處理裝置1300與數(shù)據(jù)服務(wù)器190、第二醫(yī)療成像裝置1382和顯示單元184連接。圖像處理裝置1300包括醫(yī)療圖像獲得單元102、變形信息獲得單元1304、變形圖像產(chǎn)生單元1306、成像區(qū)域設(shè)定單元108和顯示圖像產(chǎn)生單元110。
[0127]變形信息獲得單元1304通過(guò)相對(duì)于正被保持膜1404壓迫的乳房對(duì)MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來(lái)計(jì)算和獲得變形信息，并且將該變形信息輸出到變形圖像產(chǎn)生單元1306。
[0128]變形圖像產(chǎn)生單元1306通過(guò)基于MRI圖像200和變形信息將MRI圖像200變形為正被保持膜1404壓迫的乳房的形狀來(lái)產(chǎn)生變形MRI圖像，并且將變形MRI圖像輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元110。
[0129]〈由圖像處理裝置1300執(zhí)行的處理〉
[0130]下面，參照?qǐng)D15的流程圖給出由根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置1300執(zhí)行的處理的過(guò)程的描述。與已參照?qǐng)D5描述的由根據(jù)第一實(shí)施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理相比，在由根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置1300執(zhí)行的處理中，步驟S15010、步驟S15030和步驟S15035的處理與步驟S5010、步驟S5030和步驟S5035的對(duì)應(yīng)處理不同。
[0131][步驟S15010:獲得變形信息]
[0132]在步驟S15010中，變形信息獲得單元1304計(jì)算用于將MRI圖像200變形為正被保持膜1404壓迫的乳房的形狀的變形信息。本實(shí)施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢(shì)基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢(shì)的假設(shè)。也就是說(shuō)，假定乳房基本上沿MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI的Y軸方向被保持膜1404壓縮。還假定在物理變形模擬時(shí)輸入乳房1401的外部形狀(external shape)和MRI圖像200中的胸大肌的形狀。
[0133]這里，可通過(guò)使用例如放置在可測(cè)量第二醫(yī)療成像裝置1382上的乳房的位置中的一個(gè)或多個(gè)測(cè)距裝置1406(在圖14的示例中，測(cè)距裝置1406A、1406B)，獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的乳房1401的外部形狀。也就是說(shuō)，可由用戶(hù)通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等在由測(cè)距裝置1406捕獲的乳房的距離圖像中手動(dòng)指定乳房區(qū)域來(lái)獲得乳房1401的外部形狀。假定此時(shí)測(cè)距裝置1406已經(jīng)在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中被校準(zhǔn)。這里，還可通過(guò)使用測(cè)距裝置1406來(lái)獲得PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的乳頭位置。應(yīng)當(dāng)注意，代替乳房1401的外部形狀，可通過(guò)使用測(cè)距裝置1406獲得并使用保持膜1404的形狀。
[0134]而且，可通過(guò)相對(duì)于MRI圖像200應(yīng)用已知的圖像分析方法或者使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等的用戶(hù)的手動(dòng)指定，獲得MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的胸大肌的形狀。
[0135][步驟S15030:產(chǎn)生變形圖像]
[0136]在步驟S15030中，變形圖像產(chǎn)生單元1306基于MRI圖像200產(chǎn)生已變形為正被保持膜1404壓迫的乳房的形狀的變形MRI圖像。比較變形前的乳房形狀與變形后的乳房形狀，PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的Y軸方向上的壓迫已使乳房區(qū)域沿XZ平面擴(kuò)展并且在Y軸方向上壓縮。
[0137][步驟S15035:產(chǎn)生Y軸方向上的MIP圖像(轉(zhuǎn)換圖像)]
[0138]在步驟S15035中，變形圖像產(chǎn)生單元1306產(chǎn)生已根據(jù)成像區(qū)域轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換圖像。例如，通過(guò)基于在步驟S15030中產(chǎn)生的變形MRI圖像將PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT的Y軸方向上的最大像素值投影到XZ平面(Y = O)上，產(chǎn)生圖16所示的變形MRI_MIP圖像1600。
[0139][步驟S15050:產(chǎn)生顯示圖像]
[0140]在步驟S15050中，顯示圖像產(chǎn)生單元110通過(guò)在在步驟S15035中產(chǎn)生的沿Y軸方向的變形MRI_MIP圖像1600上重疊圖16所示的成像區(qū)域1603來(lái)產(chǎn)生顯示圖像，并且將顯示圖像輸出到顯示單元184。
[0141][步驟S15070:調(diào)整成像區(qū)域]
[0142]在步驟S15070中，基于用戶(hù)操作，成像區(qū)域設(shè)定單元108在顯示圖像上調(diào)整第二醫(yī)療成像裝置1382的成像區(qū)域。具體而言，在顯示于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上的圖像上，用戶(hù)通過(guò)使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等手動(dòng)調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域1603(二維矩形區(qū)域)的范圍?；谟脩?hù)已在顯示圖像上視覺(jué)確認(rèn)的信息，用戶(hù)調(diào)整成像區(qū)域1603，使得它包括例如整個(gè)腫瘤1604。應(yīng)當(dāng)注意，1604表示變形MRI_MIP圖像中的腫瘤，并且1605表示變形MRI_MIP圖像中的乳頭。此后，處理返回到步驟SI 5050。
[0143]如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置1300包括獲得第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))下的被檢體(例如，乳房)的醫(yī)療圖像(MRI圖像200)的醫(yī)療圖像獲得單元102、獲得指示被檢體從第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))到第二形狀狀態(tài)(被檢體被保持膜1404保持的保持狀態(tài))的變形的變形信息的變形信息獲得單元1304、設(shè)定第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域的成像區(qū)域設(shè)定單元108、通過(guò)根據(jù)成像區(qū)域轉(zhuǎn)換基于變形信息而變形的醫(yī)療圖像來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像)的變形圖像產(chǎn)生單元1306、和通過(guò)重疊轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像)和成像區(qū)域來(lái)產(chǎn)生顯示圖像的顯示圖像產(chǎn)生單元110。
[0144]以這種方式，當(dāng)設(shè)定PAT圖像的成像區(qū)域時(shí)，根據(jù)本實(shí)施例的圖像處理裝置可參照其中被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域被呈現(xiàn)的MRI圖像。這使得能夠設(shè)定成像區(qū)域，使得被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關(guān)注區(qū)域可被適當(dāng)?shù)爻上?。與乳房從兩側(cè)被壓迫的配置相比，本實(shí)施例還允許減輕被檢者的負(fù)擔(dān)。
[0145]〈第三實(shí)施例的第一修改示例〉
[0146]盡管本實(shí)施例已描述了以被檢體被壓迫并因此變薄的方式通過(guò)一個(gè)保持部件保持被檢體的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，可以通過(guò)將乳房放置在用作保持部件的弓狀(arch-shaped)或碗狀容器(保持容器)中在變薄的狀態(tài)下保持乳房。如果保持容器的形狀是已知的，那么估計(jì)MRI圖像的變形使得MRI圖像中的被檢體的形狀匹配保持容器的形狀就足夠了。另一方面，如果保持容器的形狀是未知的，或者如果在保持容器與被檢體之間存在匹配劑或者匹配液體，那么可根據(jù)通過(guò)測(cè)距裝置獲得的乳房的側(cè)面的外部形狀估計(jì)MRI圖像的變形。而且，乳房可通過(guò)從乳頭的方向向其壓靠的平坦保持板保持。在這種情況下，通過(guò)測(cè)距裝置獲得的乳房的側(cè)面的外部形狀和乳房的平坦形狀的組合可被用作乳房的外部形狀。
[0147]〈第三實(shí)施例的第二修改示例〉
[0148]盡管本實(shí)施例描述了與第一實(shí)施例類(lèi)似地在顯示變形MRI圖像的成像區(qū)域設(shè)定畫(huà)面上設(shè)定成像區(qū)域的示例性情況，但是可以與第二實(shí)施例類(lèi)似地在通過(guò)安裝在PAT裝置上的照相機(jī)捕獲的乳房的外觀圖像上設(shè)定成像區(qū)域。將該照相機(jī)放置在例如可通過(guò)保持膜1204從被檢者的前側(cè)對(duì)乳房的外觀成像的位置中并且在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中校準(zhǔn)該照相機(jī)就足夠了。圖17是示出從被檢者的前側(cè)通過(guò)照相機(jī)捕獲的乳房的外觀圖像1700的示意圖。CMG表示外觀圖像坐標(biāo)系，1701表示外觀圖像中的開(kāi)口 1703，并且1705表示外觀圖像中的乳頭。
[0149]假定在本修改示例中外觀圖像1700位于Y= O的XZ平面上。圖18是示出在外觀圖像1700上重疊沿Y軸方向的變形MRI_MIP圖像1600的顯示圖像的示意圖。與第二實(shí)施例類(lèi)似，在該顯示圖像上，用戶(hù)可手動(dòng)設(shè)定成像區(qū)域1803，使得它包括例如變形MRI_MIP圖像中的整個(gè)腫瘤1604。
[0150]〈第三實(shí)施例的第三修改示例〉
[0151]盡管本實(shí)施例已描述了成像區(qū)域1803是二維矩形區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實(shí)施例不限于這種方式。例如，取決于可移動(dòng)臺(tái)架1407使成像單元1409移動(dòng)(掃描)的方法，成像區(qū)域1803可以是被圓或橢圓包圍的區(qū)域?？商娲?，它可以是被任何封閉曲線包圍的區(qū)域。
[0152]本發(fā)明使得能夠設(shè)定成像區(qū)域，使得被檢體內(nèi)的關(guān)注區(qū)域可被適當(dāng)?shù)爻上瘛?br>[0153]其它實(shí)施例
[0154]也可通過(guò)讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)(其也可被更完整地稱(chēng)為“非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)”)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令(例如，一個(gè)或多個(gè)程序)以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的功能并且/或者包括用于執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的功能的一個(gè)或多個(gè)電路(例如，專(zhuān)用集成電路(ASIC))的系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)，或者通過(guò)由系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)通過(guò)例如從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的功能并且/或者控制一個(gè)或多個(gè)電路以執(zhí)行上述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的功能而執(zhí)行的方法，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例。計(jì)算機(jī)可包括一個(gè)或多個(gè)處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，并且可包含單獨(dú)的計(jì)算機(jī)或單獨(dú)的處理器的網(wǎng)絡(luò)，以讀出并執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令可例如從網(wǎng)絡(luò)或存儲(chǔ)介質(zhì)被提供給計(jì)算機(jī)。存儲(chǔ)介質(zhì)可包括例如硬盤(pán)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、分布式計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、光盤(pán)(諸如緊致盤(pán)(CD)、數(shù)字萬(wàn)用盤(pán)(DVD)或藍(lán)光盤(pán)(BD)?)、閃速存儲(chǔ)器設(shè)備、存儲(chǔ)卡等中的一個(gè)或多個(gè)。
[0155]盡管已參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的示例性實(shí)施例。隨附權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以便包含所有這樣的修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
[0156]本申請(qǐng)要求2014年I月16日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)N0.2014-006214和2014年11月12日提交的日本專(zhuān)利申請(qǐng)N0.2014-230104的權(quán)益，它們特此通過(guò)整體引用而并入本文。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種圖像處理裝置，包括:醫(yī)療圖像獲得部件，該醫(yī)療圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的醫(yī)療圖像； 變形信息獲得部件，該變形信息獲得部件用于獲得指示所述被檢體從所述第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的變形信息； 成像區(qū)域設(shè)定部件，該成像區(qū)域設(shè)定部件用于設(shè)定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域； 變形圖像產(chǎn)生部件，該變形圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)根據(jù)所述成像區(qū)域?qū)谒鲎冃涡畔⒆冃蔚尼t(yī)療圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像;以及 顯示圖像產(chǎn)生部件，該顯示圖像產(chǎn)生部件用于通過(guò)使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述成像區(qū)域設(shè)定部件基于用戶(hù)操作在所述顯示圖像上調(diào)整成像區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理裝置，其中， 所述變形圖像產(chǎn)生部件產(chǎn)生所述第二形狀狀態(tài)下的醫(yī)療圖像的容積再現(xiàn)圖像或最大值投影圖像作為轉(zhuǎn)換圖像。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，其中， 所述醫(yī)療圖像是被檢體的MRI圖像。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置，還包括: 外觀圖像獲得部件，該外觀圖像獲得部件用于獲得所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的外觀圖像，其中， 用于設(shè)定成像區(qū)域的空間是所述外觀圖像的平面，并且 所述顯示圖像產(chǎn)生部件通過(guò)使所述外觀圖像、轉(zhuǎn)換圖像以及成像區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理裝置，還包括: 不適合區(qū)域設(shè)定部件，該不適合區(qū)域設(shè)定部件用于基于所述外觀圖像設(shè)定不適合區(qū)域，該不適合區(qū)域不適合于所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像，其中， 所述顯示圖像產(chǎn)生部件通過(guò)使所述外觀圖像、轉(zhuǎn)換圖像、成像區(qū)域以及不適合區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像。7.—種圖像診斷系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的圖像處理裝置;和 捕獲醫(yī)療圖像的第一醫(yī)療成像裝置。8.—種圖像診斷系統(tǒng)，包括: 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的圖像處理裝置； 捕獲醫(yī)療圖像的第一醫(yī)療成像裝置；以及 捕獲外觀圖像的第二醫(yī)療成像裝置。9.一種圖像處理方法，包括: 獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的醫(yī)療圖像的步驟； 獲得指示所述被檢體從所述第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的變形信息的步驟； 設(shè)定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域的步驟； 通過(guò)根據(jù)所述成像區(qū)域?qū)谒鲎冃涡畔⒆冃蔚尼t(yī)療圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)換來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像的步驟;以及 通過(guò)使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來(lái)產(chǎn)生顯示圖像的步驟。10.—種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理方法的步驟的程序。
【文檔編號(hào)】A61B5/055GK105899144SQ201480072924
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日
【發(fā)明人】遠(yuǎn)藤隆明, 佐藤清秀
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社