圖像處理裝置、圖像處理方法和存儲介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】一種圖像處理裝置，包括：第一圖像獲得部件，該第一圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的第一圖像；感興趣區(qū)域設定部件，該感興趣區(qū)域設定部件用于在所述第一圖像上設定所述被檢體的感興趣區(qū)域；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；區(qū)域計算部件，該區(qū)域計算部件用于基于所述變形信息計算與所述第一形狀狀態(tài)下的感興趣區(qū)域?qū)乃龅诙螤顮顟B(tài)下的區(qū)域；以及成像區(qū)域設定部件，該成像區(qū)域設定部件用于基于通過所述區(qū)域計算部件計算的區(qū)域設定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域。
【專利說明】
圖像處理裝置、圖像處理方法和存儲介質(zhì)
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理裝置、圖像處理方法和存儲介質(zhì)，并且特別涉及用于處理通過各種類型的醫(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。
【背景技術】
[0002]近年來，在醫(yī)療領域中已開發(fā)了光聲斷層攝影(PAT)成像裝置(PAT裝置KPAT裝置通過利用光學脈沖照射被檢體來激勵被檢體內(nèi)的吸收物質(zhì)，并且檢測通過吸收物質(zhì)的熱彈性膨脹產(chǎn)生的光聲信號，以便形成與光學吸收有關的被檢體的性質(zhì)的圖像。也就是說，形成相對于照射光的被檢體內(nèi)的光學能量沉積量分布(光學能量吸收密度分布)的圖像。而且，基于此，形成與照射波長有關的被檢體中的光學吸收系數(shù)分布的圖像。并且，基于與多個波長有關的光學吸收系數(shù)分布，還可形成構成被檢體的物質(zhì)的狀態(tài)(例如，血紅蛋白的氧飽和度)的圖像。期望這些圖像使與在諸如癌的腫瘤的內(nèi)外產(chǎn)生的新血管有關的信息可視化。以下，這些圖像被統(tǒng)稱為光聲斷層攝影圖像(PAT圖像)。
[0003]在日本專利公開N0.2010-88627中，在使用乳房作為被檢體的一種形式的PAT裝置中，在乳房通過兩個平板(以下，稱為保持板)保持并且厚度被減小的狀態(tài)下執(zhí)行成像。此時，在保持乳房的保持板的平坦表面上二維地設定近紅外線脈沖的照射范圍(以下，稱為成像區(qū)域)。
[0004]日本專利公開N0.2007-29353公開了用于將X射線照射場和X射線檢測場以它們被重疊在通過利用照相機對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區(qū)分的圖片的技術。
[0005]然而，日本專利公開N0.2010-88627和日本專利公開N0.2007-29353的技術的問題在于，在被檢體中的關注區(qū)域不在體表上而在被檢體的體內(nèi)的情況下，關注區(qū)域的精確范圍是未知的，因此難以適當?shù)卦O定成像區(qū)域。
[0006]鑒于以上問題，本發(fā)明提供用于設定成像區(qū)域使得被檢體內(nèi)的關注區(qū)域被適當?shù)爻上竦募夹g。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括:第一圖像獲得部件，該第一圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的第一圖像;感興趣區(qū)域設定部件，該感興趣區(qū)域設定部件用于在所述第一圖像上設定所述被檢體的感興趣區(qū)域;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；區(qū)域計算部件，該區(qū)域計算部件用于基于所述變形信息計算與所述第一形狀狀態(tài)下的感興趣區(qū)域?qū)乃龅诙螤顮顟B(tài)下的區(qū)域；以及成像區(qū)域設定部件，該成像區(qū)域設定部件用于基于通過所述區(qū)域計算部件計算的區(qū)域設定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域。
[0008]從以下(參照附圖)的示例性實施例的描述，本發(fā)明的進一步的特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0009]圖1示出根據(jù)第一實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)第一實施例的通過PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0012]圖4是示出通過安裝在PAT裝置上的照相機捕獲的外觀圖像的示意圖。
[0013]圖5是示出根據(jù)第一實施例的圖像處理裝置的處理過程的流程圖。
[0014]圖6是示出根據(jù)第一實施例的成像區(qū)域的示意圖。
[00?5]圖7A?7C是示出根據(jù)第一實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)第二實施例的圖像處理裝置的處理過程的流程圖。
[0018]圖1OA?1C是示出根據(jù)第二實施例的顯示圖像的示例的示意圖。
[0019]圖11示出根據(jù)第三實施例的圖像診斷系統(tǒng)和圖像處理裝置的功能配置。
[0020]圖12是示出根據(jù)第三實施例的通過第二醫(yī)療成像裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0021]圖13是示出根據(jù)第三實施例的圖像處理裝置的處理過程的流程圖。
[0022]圖14是示出第三實施例中通過照相機從被檢者的前側(cè)捕獲的乳房的外觀圖像的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]現(xiàn)在將參照附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。應當注意，除非另外特別聲明，否則在這些實施例中闡明的組件的相對布置、數(shù)值表達式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0024](第一實施例)
[0025]根據(jù)本實施例的圖像處理裝置使得能夠通過基于利用兩個平板(保持板)保持用作被檢體的乳房時的變形的估計結果將光聲斷層攝影圖像(PAT圖像)的成像區(qū)域轉(zhuǎn)換為變形前的MRI(磁共振成像)圖像中的對應區(qū)域并且顯示該對應區(qū)域來確認和調(diào)整成像區(qū)域。假定根據(jù)本實施例的成像區(qū)域表示用作捕獲PAT圖像時的指標(index)的候選區(qū)域?？蓞⒄粘上駞^(qū)域單獨地設定用于捕獲PAT圖像的實際范圍(近紅外線脈沖的照射范圍)。以下描述根據(jù)本實施例的圖像診斷系統(tǒng)和包括在該圖像診斷系統(tǒng)中的圖像處理裝置。
[0026]〈圖像診斷系統(tǒng)I的配置〉
[0027]圖1示出根據(jù)本實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、操作單元186和數(shù)據(jù)服務器190。
[0028]第一醫(yī)療成像裝置180是MRI裝置，并且通過對作為第一形狀狀態(tài)(乳房不被平板保持的未保持狀態(tài))的一個示例的俯臥位的被檢者的乳房成像獲得MRI圖像(第一圖像)。圖2是示出通過沿與被檢者的頭尾方向(從頭側(cè)到腳側(cè)的方向)垂直的截面(軸向截面)切割通過第一醫(yī)療成像裝置180捕獲的乳房的三維MRI圖像獲得的二維圖像的示意圖。假定在本實施例中MRI圖像坐標系C_MRI被定義如下:MRI圖像200中的一個點為原點，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。
[0029]第二醫(yī)療成像裝置182是光聲斷層攝影成像裝置(PAT裝置)，并且通過在由圖像處理裝置100的稍后描述的成像區(qū)域設定單元108設定的成像區(qū)域的范圍內(nèi)通過利用近紅外線脈沖的照射對第二形狀狀態(tài)(乳房被平板保持的保持狀態(tài))下的被檢者的乳房成像獲得PAT圖像(第二圖像)。圖3是示出通過第二醫(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的上表面上的床上呈俯臥位。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的上表面的開口302中。此時，為了照射光到達乳房的內(nèi)部，乳房在它被兩個透明保持板(腳側(cè)的保持板303和頭側(cè)的保持板304)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。假定在本實施例中保持板303和保持板304均是平板并且其與乳房接觸的表面(以下，稱為保持表面)是平坦表面。代表照射光的近紅外線脈沖沿與保持板303、304的平坦表面正交的方向由未示出的光源發(fā)射。響應于通過近紅外線脈沖的照射在身體內(nèi)產(chǎn)生的光聲信號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器接收。在本實施例中，PAT裝置坐標系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的法線方向為Z軸，并且從被檢者的腳到頭的方向為沿Z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。
[0030]并且，用于捕獲乳房的外觀圖像(第三圖像)的照相機306被安裝在第二醫(yī)療成像裝置182上。照相機306被放置在可從腳側(cè)通過保持板303對乳房的外觀成像的位置中CAM表示照相機306的焦點位置為原點的照相機坐標系。這里假定照相機306已經(jīng)在PAT裝置坐標系C_PAT中被校準。還假定已通過照相機校準獲得的從照相機坐標€C_CAM到PAT裝置坐標系C_PAT的坐標轉(zhuǎn)換矩陣乙以#和照相機的內(nèi)部參數(shù)作為已知的信息由圖像處理裝置100保持。
[0031]圖4是示出由照相機306捕獲的乳房的外觀圖像400的示意圖。假定在本實施例中外觀圖像400的右下端為外觀圖像坐標系CJMG的原點，并且外觀圖像400位于Z = O的平面上。應當注意，可通過使用一般的方法執(zhí)行從照相機坐標系C_CAM到外觀圖像坐標系C_MG的轉(zhuǎn)換，并且因此處理其描述。
[0032]顯示單元184顯示用于設定成像區(qū)域的成像區(qū)域設定畫面、用于設定感興趣區(qū)域的感興趣區(qū)域設定畫面和通過圖像處理裝置100產(chǎn)生的顯示圖像。操作單元186是鼠標、鍵盤、物理開關等，并且接受來自操作者的操作輸入。
[0033]數(shù)據(jù)服務器190保持通過第一醫(yī)療成像裝置180獲得的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。
[0034]〈圖像處理裝置100的功能塊的配置〉
[0035]圖像處理裝置100與數(shù)據(jù)服務器190、第二醫(yī)療成像裝置182、顯示單元184和操作單元186連接。圖像處理裝置100包括醫(yī)療圖像獲得單元102、外觀圖像獲得單元104、變形信息獲得單元106、成像區(qū)域設定單元108、對應區(qū)域計算單元110、調(diào)整確定單元111、顯示圖像產(chǎn)生單元112、結束確定單元113、感興趣區(qū)域設定單元114和轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116，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。
[0036]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輸出到變形信息獲得單元106和顯示圖像產(chǎn)生單元112。
[0037]外觀圖像獲得單元104獲得輸入到圖像處理裝置100的外觀圖像400，并且將該外觀圖像400輸出到變形信息獲得單元106、成像區(qū)域設定單元108和顯示單元184。
[0038]變形信息獲得單元106通過相對于外觀圖像400對MRI圖像200進行變形和定位來計算和獲得變形信息，并且將該變形信息輸出到對應區(qū)域計算單元110。
[0039]成像區(qū)域設定單元108在顯示于顯示單元184上的成像區(qū)域設定畫面上設定用于捕獲PAT圖像的成像區(qū)域，并且將該成像區(qū)域的信息輸出到對應區(qū)域計算單元110、顯示圖像產(chǎn)生單元112和第二醫(yī)療成像裝置182。
[0040]對應區(qū)域計算單元110基于通過變形信息獲得單元106獲得的變形信息計算與由成像區(qū)域設定單元108設定的成像區(qū)域?qū)腗RI圖像200中的對應區(qū)域，并且將該對應區(qū)域的信息輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元112和感興趣區(qū)域設定單元114。
[0041]基于操作者在操作單元186上的操作，調(diào)整確定單元111確定是否通過調(diào)整由對應區(qū)域計算單元110獲得的對應區(qū)域來設定感興趣區(qū)域。通過例如操作者使用未示出的鼠標等點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的設定按鈕以便執(zhí)行指示是否通過調(diào)整對應區(qū)域設定感興趣區(qū)域的輸入，確定這種設定的必要性。
[0042]顯示圖像產(chǎn)生單元112通過在外觀圖像400上重疊成像區(qū)域產(chǎn)生要在成像區(qū)域設定畫面上顯示的圖像。它還基于MRI圖像200以及對應區(qū)域和感興趣區(qū)域中的一個產(chǎn)生要在感興趣區(qū)域設定畫面上顯示的圖像。這些圖像被輸出到顯示單元184。
[0043]結束確定單元113基于操作單元186上的操作確定是否結束用于設定成像區(qū)域的處理。
[0044]感興趣區(qū)域設定單元114通過在顯示單元184的感興趣區(qū)域設定畫面上調(diào)整對應區(qū)域來設定感興趣區(qū)域，并且將該感興趣區(qū)域輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元112和轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116。
[0045]轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116計算與感興趣區(qū)域?qū)某上駹顟B(tài)下的被檢體中的對應區(qū)域(以下，稱為轉(zhuǎn)換區(qū)域)，并且將該轉(zhuǎn)換區(qū)域的信息輸出到成像區(qū)域設定單元108。
[0046]應當注意，上述功能塊的配置僅僅是說明性的；多個功能塊可組成一個功能塊，并且功能塊中的任一個可進一步分成多個功能塊。
[0047]〈由圖像處理裝置100執(zhí)行的處理〉
[0048]下面，參照圖5的流程圖給出由根據(jù)本實施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理的過程的描述。
[0049]在步驟S5000中，醫(yī)療圖像獲得單元102獲得從數(shù)據(jù)服務器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。假定在本實施例中MRI圖像200中的乳頭位置已被事先指定。
[0050]在步驟S5010中，外觀圖像獲得單元104獲得從第二醫(yī)療成像裝置182輸入到圖像處理裝置100的被檢者的乳房的外觀圖像400。
[0051]在步驟S5020中，變形信息獲得單元106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。在本實施例中，通過相對于外觀圖像400對MRI圖像200進行變形和定位，獲得代表從保持前的狀態(tài)到保持后的狀態(tài)的變形的變形函數(shù)F(x，y，z)以及代表從保持后的狀態(tài)到保持前的狀態(tài)的逆變形的變形函數(shù)F—z)。假定這些變形函數(shù)被用作變形信息。如在C.Tanner，et al.，〃Breast Shapes on Real and Simulated Mammograms",Proc.1nt.Workshop on Digital Mammography 2010(IWDM 2010),LNCS 6136,pp.540-547,2010中公開的那樣，可通過使用例如基于從X射線乳腺攝影圖像提取的二維乳房形狀評價通過向MRI圖像施加由通過平板的壓迫導致的物理變形的模擬而獲得的變形后的乳房形狀的技術，執(zhí)行這種定位。
[0052]應當注意，本實施例基于PAT圖像坐標系C_PAT中的被檢者的姿勢基本上匹配MRI圖像坐標系C_MRI中的被檢者的姿勢的假設。也就是說，假定乳房沿MRI圖像坐標系C_MRI的Z軸方向被兩個保持板303、304壓縮。還假定兩個保持板之間的距離(保持后的乳房的厚度)d的測量值從第二醫(yī)療成像裝置182被輸入到圖像處理裝置100，并且其信息在物理變形模擬時被使用。進一步假定變形函數(shù)F(x，y，z)和被計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。
[0053]應當注意，變形函數(shù)不限于通過相對于外觀圖像400對MRI圖像200進行變形和定位來計算，并且可通過使用任何其它方法來計算。例如，代替利用照相機306捕獲外觀圖像400，可通過使用未示出的測距傳感器獲得乳房的外部形狀(external shape)，并且MRI圖像200可相對于乳房的外部形狀被變形和定位?？商娲兀衫迷O置在第二醫(yī)療成像裝置182中的未示出的超聲圖像獲得單元捕獲乳房的內(nèi)部的超聲圖像，并且MRI圖像200可相對于超聲圖像被變形和定位。
[0054]在步驟S5030中，變形信息獲得單元106獲得MRI圖像坐標系C_MRI與PAT裝置坐標€C_PAT之間的剛體轉(zhuǎn)換。也就是說，導出從MRI圖像坐標系C_MRI到PAT裝置坐標系C_PAT的坐標轉(zhuǎn)換矩陣T_MtoP。假定以下描述的所有坐標轉(zhuǎn)換矩陣(包括T_MtoP)是代表坐標系的平移和旋轉(zhuǎn)的4 X 4矩陣。本實施例基于被檢者在PAT裝置坐標系C_PAT中的姿勢基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標系C_MRI中的姿勢的假設，并且假定從MRI圖像坐標系C_MRI到PAT裝置坐標系C_PAT的坐標轉(zhuǎn)換可僅通過平移來表達。在該假設下，T_MtoP的平移分量被計算，使得在步驟S5000中獲得的MRI圖像200中的乳頭位置匹配PAT裝置坐標系C_PAT中的被檢者的乳頭位置。
[0055]這里，可通過使用例如放置在可從第二醫(yī)療成像裝置182的開口 302的下側(cè)測量乳房的位置中的未示出的測距裝置，獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的乳頭位置。也就是說，可由用戶通過使用未示出的鼠標、鍵盤等手動指定由測距裝置捕獲的乳房的距離圖像(rangeimage)中的乳頭位置，獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的乳頭位置。假定此時測距裝置已經(jīng)在PAT裝置坐標系C_PAT中被校準。應當注意，PAT裝置坐標系C_PAT中的乳頭位置不限于通過使用測距裝置獲得，并且可通過使用諸如數(shù)字化器和立體照相機的能夠測量三維位置的其它裝置和部件獲得。
[0056]在步驟S5040中，成像區(qū)域設定單元108配置第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域的初始設定。例如，包括可通過第二醫(yī)療成像裝置182捕獲PAT圖像的整個范圍的長方形作為成像區(qū)域的初始值被設定在外觀圖像400上。假定在本實施例中如圖6所示成像區(qū)域603在外觀圖像坐標系CJMG中被設定。然后，基于外觀圖像坐標系CJMG中的成像區(qū)域的初始值，獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。例如，設定的成像區(qū)域的四個頂點被首先轉(zhuǎn)換為照相機坐標系C_CAM中的四個點，獲得保持板303與連接這四個點和照相機坐標系的原點的四條直線之間的四個交點，并且所述四個交點被轉(zhuǎn)換為PAT裝置坐標系C_PAT中的四個點。然后，外接這四個點的矩形被視為PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。
[0057]在步驟S5050中，對應區(qū)域計算單元110計算與PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域?qū)腗RI圖像200中的對應區(qū)域。具體而言，首先，通過使用在步驟S5030中計算的剛體轉(zhuǎn)換(坐標轉(zhuǎn)換矩陣T_MtoP)的逆轉(zhuǎn)換(T_MtoP的逆矩陣)，執(zhí)行從PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域到MRI圖像坐標系C_MRI中的區(qū)域的剛體轉(zhuǎn)換。接著，通過使用在步驟S5020中獲得的變形函數(shù)F—1 (X，y，z)向該區(qū)域施加變形處理，計算MRI圖像坐標系(3_]\?1中的對應區(qū)域。
[0058]應當注意，考慮在步驟S5020中計算的變形信息的誤差，計算的對應區(qū)域可被調(diào)整為小。例如，預定值可作為余量(margin)被減去。而且，在步驟S5020中計算的變形信息可包括與變形信息計算中的誤差有關的信息(例如，定位殘差)，并且可基于與誤差有關的該信息決定減去的余量。例如，可通過將三維成像區(qū)域的每個面重新設定為變小該余量，計算MRI圖像坐標系C_MRI中的對應區(qū)域。這使得能夠更嚴格地確定諸如腫瘤的關注區(qū)域是否包括在對應區(qū)域中，并由此防止諸如腫瘤的關注區(qū)域的一部分偏離成像區(qū)域。
[0059]在步驟S5060中，顯示圖像產(chǎn)生單元112通過在外觀圖像400上重疊成像區(qū)域(圖6中的成像區(qū)域603)產(chǎn)生顯示圖像，并且將該顯示圖像輸出到顯示單元184。這里，如圖6所示可以以框線顯示成像區(qū)域603，并且可以用預定顏色和預定透明度的紋理填充區(qū)域的內(nèi)部。并且，可使得用戶能夠通過使用未示出的鼠標、鍵盤等調(diào)整框線的類型、填充顏色和紋理、透明度等。
[0060]并且，基于MRI圖像200和對應區(qū)域(或在稍后描述的步驟S5080中設定的感興趣區(qū)域)，顯示圖像產(chǎn)生單元112產(chǎn)生要在顯示單元184的成像區(qū)域設定畫面上顯示的圖像。例如，如圖7A所示，產(chǎn)生對應區(qū)域702 (或感興趣區(qū)域)內(nèi)的MRI圖像的容積再現(xiàn)(vo Iumerendering)圖像(MRI_VR圖像)700。也就是說，顯示圖像產(chǎn)生單元112產(chǎn)生對應區(qū)域內(nèi)的第一圖像(MRI圖像200)的容積再現(xiàn)圖像。在這種情況下，可確認諸如腫瘤701的關注區(qū)域是否包括在對應區(qū)域702(或感興趣區(qū)域)內(nèi)。相反，如圖7B所示，可產(chǎn)生對應區(qū)域702(或感興趣區(qū)域)外的MRI_VR圖像700。也就是說，顯示圖像產(chǎn)生單元112可產(chǎn)生對應區(qū)域外的第一圖像(MRI圖像200)的容積再現(xiàn)圖像。在這種情況下，可確認諸如腫瘤701的關注區(qū)域的一部分是否偏離對應區(qū)域702(或感興趣區(qū)域)?？商娲?，如圖7C所示，可通過重疊整個MRI圖像的MRI_VR圖像700和示出對應區(qū)域702(或感興趣區(qū)域)的圖形產(chǎn)生圖像。
[0061]在步驟S5070中，基于經(jīng)由操作單元186的用戶操作，調(diào)整確定單元111確定是否通過調(diào)整MRI圖像坐標系C_MRI中的對應區(qū)域來設定感興趣區(qū)域。例如，通過例如操作者使用未示出的鼠標等點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的設定按鈕，輸入指示是否通過調(diào)整對應區(qū)域來設定感興趣區(qū)域的確定信息。可替代地，當未示出的鼠標光標已移動到在步驟S5060中產(chǎn)生的顯示圖像上時，可確定要通過調(diào)整對應區(qū)域設定感興趣區(qū)域。如果確定要通過調(diào)整對應區(qū)域設定感興趣區(qū)域，那么處理前進到步驟S5080。另一方面，如果確定不要通過調(diào)整對應區(qū)域設定感興趣區(qū)域，那么處理前進到步驟S5100。
[0062]在步驟S5080中，感興趣區(qū)域設定單元114基于經(jīng)由操作單元186的用戶操作調(diào)整MRI圖像坐標系C_MRI中的對應區(qū)域。然后，它將調(diào)整的區(qū)域新設定為感興趣區(qū)域。例如，可通過在顯示單元184上顯示在步驟S5060中產(chǎn)生的顯示圖像并且使用未示出的鼠標在顯示圖像上移動示出對應區(qū)域的圖形的頂點、線和面，調(diào)整(放大和減小)對應區(qū)域?？商娲?，可通過使用未示出的鼠標移動整個對應區(qū)域進行調(diào)整。并且，可通過使用未示出的鍵盤輸入整個對應區(qū)域的移動量、放大比等進行調(diào)整。
[0063]在步驟S5090中，轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116計算與在步驟S5080中設定的感興趣區(qū)域?qū)某上駹顟B(tài)下的被檢體上的區(qū)域(轉(zhuǎn)換區(qū)域)。具體而言，首先，通過使用在步驟S5020中獲得的變形函數(shù)F(x，y,z)向MRI圖像坐標系C_MRI中的感興趣區(qū)域施加變形處理，感興趣區(qū)域被轉(zhuǎn)換為MRI圖像坐標系C_MRI中的保持后的形狀狀態(tài)的區(qū)域。然后，通過使用在步驟S5030中計算的坐標轉(zhuǎn)換矩陣T_MtoP執(zhí)行向PAT裝置坐標系C_PAT中的區(qū)域(轉(zhuǎn)換區(qū)域)的剛體轉(zhuǎn)換。
[0064]應當注意，代替每當改變感興趣區(qū)域的設定時計算轉(zhuǎn)換區(qū)域，可在完成感興趣區(qū)域的設定之后計算轉(zhuǎn)換區(qū)域。通過例如操作者使用未示出的鼠標點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的完成按鈕來輸入完成設定的確定是足夠的。
[0065]在步驟S5100中，基于在步驟S5090中計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域，成像區(qū)域設定單元108計算通過第二醫(yī)療成像裝置182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域。具體而言，計算外接在步驟S5090中計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域的長方體，并且該長方體被新視為三維成像區(qū)域。假定長方體的線段與PAT裝置坐標系C_PAT的對應軸平行，并且與XY平面平行的兩個面位于Z = O和Z = d上。
[0066]這里，考慮在步驟S5020中計算的變形信息的誤差，成像區(qū)域可被調(diào)整為大。例如，預定值可作為余量被增加。而且，在步驟S5010中計算的變形信息可包括與變形信息計算中的誤差有關的信息(例如，定位殘差)，并且可基于與誤差有關的該信息決定增加的余量。例如，在三維成像區(qū)域的面中，與XY平面平行的兩個面以外的四個面被重新設定為變大該余量。這使得能夠防止諸如腫瘤701的關注區(qū)域的一部分偏離成像區(qū)域。
[0067]應當注意，PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域可進一步被轉(zhuǎn)換為外觀圖像坐標系CJMG中的成像區(qū)域，并且在顯示單元184的成像區(qū)域設定畫面上與外觀圖像400—起被顯示。在這種情況下，通過使用從照相機坐標系C_CAM到PAT裝置坐標系C_PAT的坐標轉(zhuǎn)換矩陣T_CtoP的逆矩陣，PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域首先被轉(zhuǎn)換為照相機坐標系C_CAM中的成像區(qū)域。然后，通過從照相機坐標€C_CAM到外觀圖像坐標系C_MG的轉(zhuǎn)換計算外觀圖像坐標系(:_1]\?中的成像區(qū)域是足夠的。
[0068]在步驟S5110中，結束確定單元113基于操作單元186上的操作確定是否結束用于設定成像區(qū)域的處理。例如，當操作者使用未示出的鼠標點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的結束按鈕時，它確定結束處理。如果它確定結束處理，那么它使圖像處理裝置100的處理結束。另一方面，如果它沒有確定結束處理，那么處理前進到步驟S5120并且執(zhí)行成像區(qū)域的設定。
[0069]在步驟S5120中，基于操作單元186上的操作，成像區(qū)域設定單元108調(diào)整通過第二醫(yī)療成像裝置182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域。具體而言，外觀圖像400在顯示單元184上顯示，并且用戶使用未示出的鼠標、鍵盤等在顯示圖像上手動調(diào)整設定的成像區(qū)域603( 二維矩形區(qū)域)的范圍。假定在本實施例中利用筆等在被檢體(例如，乳房)的體表上畫出指示諸如腫瘤的關注區(qū)域的標記，并且用戶基于用戶已在顯示圖像上視覺確認的信息調(diào)整成像區(qū)域603的范圍，使得它包括例如該標記的全部。也就是說，成像區(qū)域設定單元108通過接受基于經(jīng)由操作單元186的用戶操作的第三圖像(外觀圖像400)上的成像區(qū)域603的輸入來重新設定成像區(qū)域。
[0070]并且，基于外觀圖像坐標系CJMG中的成像區(qū)域603，通過與步驟S5040類似的處理獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。例如，成像區(qū)域603的四個頂點被轉(zhuǎn)換為照相機坐標系C_CAM中的四個點，獲得保持板303與連接這四個點和照相機坐標系的原點的四條直線之間的四個交點，并且所述四個交點被轉(zhuǎn)換為PAT裝置坐標系C_PAT中的四個點。然后，外接這四個點的矩形被設定為PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。這里，通過將PAT裝置坐標系C_PAT中Z = 0的二維平面上的成像區(qū)域(矩形區(qū)域)從Z = 0推到Z = d(保持后的平板之間的距離)形成的長方體區(qū)域被設定為三維成像區(qū)域。此后，處理返回到步驟S5050，并且重復隨后的處理。也就是說，對應區(qū)域計算單元110在步驟S5050中根據(jù)成像區(qū)域的重新設定來重新計算對應區(qū)域，并且顯示圖像產(chǎn)生單元112在步驟S5060中根據(jù)對應區(qū)域的重新計算來重新產(chǎn)生顯示圖像。
[0071]圖像處理裝置100的處理次序以上述方式執(zhí)行。此后，第二醫(yī)療成像裝置182基于設定的成像區(qū)域捕獲PAT圖像。
[0072]如上所述，根據(jù)本實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)的第一圖像(MRI圖像200)的第一圖像獲得單元(醫(yī)療圖像獲得單元102)、設定第二形狀狀態(tài)(被檢體被保持板303、304保持的保持狀態(tài))下的被檢體的成像區(qū)域(成像區(qū)域603)的成像區(qū)域設定單元108、獲得指示被檢體從第二形狀狀態(tài)(保持狀態(tài))到第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))的變形的變形信息(變形函數(shù))的變形信息獲得單元106、基于變形信息(變形函數(shù))計算與成像區(qū)域(成像區(qū)域603)對應的第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))下的對應區(qū)域(對應區(qū)域702)的對應區(qū)域計算單元110、和基于第一圖像(MRI圖像200)和對應區(qū)域(對應區(qū)域702)產(chǎn)生顯示圖像(MRI_VR圖像、MIP圖像)的顯示圖像產(chǎn)生單元112。
[0073]以這種方式，當設定PAT圖像的成像區(qū)域時，可在被檢體的MRI圖像上顯示與該成像區(qū)域?qū)膶獏^(qū)域，由此允許諸如MRI圖像的參照圖像中的要被成像的范圍的可視化。因此，用戶可在確認顯示的同時調(diào)整成像區(qū)域。
[0074]以這種方式，在本實施例中，PAT圖像的成像區(qū)域可被設定，使得被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關注區(qū)域被適當?shù)爻上瘛?br>[0075]根據(jù)本實施例的圖像處理裝置100還包括通過調(diào)整對應區(qū)域(對應區(qū)域702)(通過例如放大和縮小對應區(qū)域)設定感興趣區(qū)域的感興趣區(qū)域設定單元114、和通過基于變形信息對設定的感興趣區(qū)域進行變形來計算與感興趣區(qū)域?qū)牡诙螤顮顟B(tài)(保持狀態(tài))下的轉(zhuǎn)換區(qū)域的轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116，并且成像區(qū)域設定單元108基于計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域設定被檢體的成像區(qū)域。
[0076]以這種方式，在通過調(diào)整諸如MRI圖像的參照圖像中的對應區(qū)域的范圍設定用戶更感興趣的感興趣區(qū)域之后，成像區(qū)域可被設定，使得它包括該感興趣區(qū)域(使得被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關注區(qū)域被適當?shù)爻上?。
[0077]盡管本實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)明的實施例不限于這種方式，并且可以使用任何被檢體。
[0078]〈修改示例1>
[0079]盡管本實施例已描述了基于與變形信息計算中的誤差有關的信息重新設定對應區(qū)域或成像區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，圖像處理裝置100可事先保持預定的余量作為已知的信息，并且可基于該預定的余量重新設定計算的區(qū)域。此時，用于將對應區(qū)域重新設定為小的預定的余量的值可與用于將成像區(qū)域重新設定為大的預定的余量的值不同。
[0080]并且，也可考慮PAT圖像重構方法設定預定值。例如，當使用允許在比成像區(qū)域大的范圍上重構的重構方法時，該預定值可被設定為小的值。
[0081]〈修改示例2>
[0082]盡管本實施例已描述了基于與變形信息計算中的誤差有關的信息重新設定對應區(qū)域和成像區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，可新設定并且以與對應區(qū)域和成像區(qū)域不同的模式顯示與對應區(qū)域和成像區(qū)域不同的另一區(qū)域。在這種情況下，可基于新設定的區(qū)域顯示MRI圖像的三維容積再現(xiàn)圖像?？商娲?，可基于新設定的區(qū)域和三維成像區(qū)域兩者顯示它;此時，新設定的區(qū)域與三維成像區(qū)域之間的區(qū)域可被顯示為不同模式下的容積再現(xiàn)圖像。
[0083]〈修改示例3>
[0084]盡管本實施例已描述了基于三維對應區(qū)域顯示MRI圖像的三維容積再現(xiàn)圖像的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，可顯示MRI圖像的軸向截面(XY平面)和通過沿軸向截面切出三維對應區(qū)域獲得的圖形。而且，可以僅顯示沿軸向截面的對應區(qū)域的內(nèi)部或外部。此時，可選擇和顯示包括腫瘤701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，以便使得能夠確認是否包括整個腫瘤701。而且，對應區(qū)域的確認不限于使得能夠在MRI圖像的軸向截面上進行，并且可使得能夠在矢狀截面(YZ平面)和冠狀截面(XZ平面)上進行。并且，對應區(qū)域的確認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行，并且可使得能夠在包括彎曲截面的任何截面上進行。并且，根據(jù)本修改示例的截面圖像可以是通過從截面將預定范圍內(nèi)的最大像素值投影到該截面上獲得的最大值投影圖像(MIP(最大強度投影)圖像)。也就是說，顯示圖像產(chǎn)生單元112可產(chǎn)生對應區(qū)域外或內(nèi)的第一圖像(MRI圖像)的容積再現(xiàn)圖像或最大值投影圖像。
[0085]〈修改示例4>
[0086]盡管本實施例已描述了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)明的實施例不限于這種方式。例如，X射線CT(計算機斷層攝影)裝置、PET(正電子發(fā)射斷層攝影)/SPECT(單光子發(fā)射CT)裝置、三維超聲裝置等可被用作它。并且，任何其它醫(yī)療器械可被用作它。在這種情況下，第一圖像包括各種圖像，諸如X射線CT圖像、斷層攝影圖像和超聲圖像。當使用這些醫(yī)療器械時，通過不僅估計由通過平板的壓迫造成的變形而且估計由用于成像的身體位置的差異導致的變形(例如，從仰臥位到俯臥位的重力變形)獲得變形函數(shù)F(x，y，z)是足夠的。應當注意，可通過使用例如在Y.Hu，et al.，〃A statisticalmot1n model based on b1mechanical simulat1ns",Proc.MICCAI 2008,Part I,LNCS5241，pp.737-744,2008中公開的基于重力變形模擬的方法，估計從仰臥位到俯臥位的重力變形。
[0087]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，并且通過PAT裝置在過去對同一被檢體成像獲得的圖像可被視為第一圖像。并且，盡管本實施例已描述了 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)療器械可被用作它。
[0088]〈修改示例5>
[0089]盡管本實施例已描述了在外觀圖像400上配置通過第二醫(yī)療成像裝置182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域603的初始設定和調(diào)整的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，可通過使用未示出的鍵盤等直接輸入指示PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域的四個頂點的坐標值。
[0090](第二實施例)
[0091]第二實施例描述了基于在MRI圖像中設定的感興趣區(qū)域而自動設定PAT圖像的成像區(qū)域的情況。以下，以與第一實施例的不同為中心，描述根據(jù)本實施例的圖像處理裝置。
[0092]〈圖像診斷系統(tǒng)8的配置〉
[0093]圖8示出根據(jù)本實施例的圖像診斷系統(tǒng)8的配置。應當注意，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和符號，并且省略其描述。
[0094]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182、顯示單元884、操作單元186和數(shù)據(jù)服務器190。
[0095]〈圖像處理裝置800的功能塊的配置〉
[0096]圖像處理裝置800與數(shù)據(jù)服務器190、第二醫(yī)療成像裝置182、顯示單元884和操作單元186連接。圖像處理裝置100包括醫(yī)療圖像獲得單元102、外觀圖像獲得單元104、變形信息獲得單元106、成像區(qū)域設定單元108、顯示圖像產(chǎn)生單元812、結束確定單元813、感興趣區(qū)域設定單元814和轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116。這里，圖像處理裝置800不包括包含在第一實施例中所描述的圖像處理裝置100中的對應區(qū)域計算單元110。
[0097]顯示圖像產(chǎn)生單元812基于醫(yī)療圖像獲得單元102已從數(shù)據(jù)服務器190獲得的MRI圖像200和基于通過感興趣區(qū)域設定單元814設定的感興趣區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像，并且在顯示單元884的感興趣區(qū)域設定畫面上顯示該顯示圖像。
[0098]結束確定單元813確定是否結束用于設定感興趣區(qū)域的感興趣區(qū)域設定單元814的處理。
[0099]感興趣區(qū)域設定單元814在顯示單元884的感興趣區(qū)域設定畫面上設定感興趣區(qū)域，并且將該感興趣區(qū)域的信息輸出到顯示圖像產(chǎn)生單元812和轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116。
[0100]顯示單元884顯示用于設定感興趣區(qū)域的感興趣區(qū)域設定畫面和通過圖像處理裝置800產(chǎn)生的顯示圖像。
[0101]應當注意，上述功能塊的配置僅僅是說明性的；多個功能塊可組成一個功能塊，并且功能塊中的任一個可進一步分成多個功能塊。
[0102]〈由圖像處理裝置800執(zhí)行的處理〉
[0103]下面，參照圖9的流程圖給出由根據(jù)本實施例的圖像處理裝置800執(zhí)行的處理的過程的描述。
[0104]在本實施例中不執(zhí)行包括在參照圖5描述的由根據(jù)第一實施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理中的步驟S5040、步驟S5050、步驟S5070、步驟S5080和步驟S5100的處理。本實施例的不同在于，執(zhí)行稍后描述的步驟S9060和步驟S9100的處理以代替步驟S5060和步驟S5100的處理。本實施例的不同還在于，步驟S9055在步驟S9060的處理之前，并且步驟S9065和步驟S9067跟在步驟S9060的處理之后。步驟S9000?步驟S9030、步驟S9090的處理分別與步驟S5000?步驟S5030、步驟S5090的處理類似。以下的描述主要以這些不同為中心。
[0105]首先，在步驟S9055中，感興趣區(qū)域設定單元814配置MRI圖像坐標系C_MRI中的感興趣區(qū)域的初始設定。例如，包括整個MRI圖像200的長方體被設定為感興趣區(qū)域的初始值。
[0106]在步驟S9060中，如圖1OA?1C所示，顯示圖像產(chǎn)生單元812基于MRI圖像的容積再現(xiàn)圖像(MRI_VR圖像)1000和感興趣區(qū)域1002產(chǎn)生顯示圖像，并且在顯示單元884的感興趣區(qū)域設定畫面上顯示該顯示圖像。例如，使感興趣區(qū)域的內(nèi)部如圖1OA所示的那樣被容積再現(xiàn)和顯示是足夠的。在這種情況下，可確認諸如腫瘤1001的關注區(qū)域是否包括在感興趣區(qū)域內(nèi)。相反，可如圖1OB所示的那樣容積再現(xiàn)和顯示感興趣區(qū)域的外部。在這種情況下，可確認諸如腫瘤1001的感興趣區(qū)域的一部分是否偏離對應區(qū)域?？商娲?，如圖1OC所示，可以以重疊的方式顯示整個MRI圖像的容積再現(xiàn)圖像和示出感興趣區(qū)域的圖形。
[0?07] 在步驟S9065中，結束確定單元813基于經(jīng)由操作單元186的用戶操作確定是否結束用于設定感興趣區(qū)域的處理。例如，當操作者使用未示出的鼠標點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的結束按鈕時，它確定結束該處理。如果它確定結束該處理，那么處理前進到步驟S9090。另一方面，如果它確定不結束該處理，那么處理前進到步驟S9067。
[0108]在步驟S9067中，感興趣區(qū)域設定單元814基于經(jīng)由操作單元186的用戶操作調(diào)整MRI圖像坐標系C_MRI中的感興趣區(qū)域的范圍。例如，通過在顯示單元884的感興趣區(qū)域設定畫面上顯示在步驟S9060中產(chǎn)生的顯示圖像并且使用未示出的鼠標在顯示圖像上移動示出感興趣區(qū)域的圖形的頂點、線和面，調(diào)整感興趣區(qū)域的范圍?？商娲兀赏ㄟ^使用未示出的鼠標移動整個感興趣區(qū)域進行調(diào)整。并且，可通過使用未示出的鍵盤輸入整個感興趣區(qū)域的移動量、放大比等進行調(diào)整。以這種方式，感興趣區(qū)域設定單元814通過接受基于用戶操作的第一圖像(MRI圖像200)上的感興趣區(qū)域1002的輸入來重新設定感興趣區(qū)域1002。在步驟S9067的處理之后，處理返回到步驟S9060，并且顯示圖像產(chǎn)生單元812重新產(chǎn)生顯示圖像。
[0109]在步驟S9100中，基于在作為與步驟S5090類似的處理的步驟S9090中計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域，成像區(qū)域設定單元108設定通過第二醫(yī)療成像裝置182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域。這里，如果感興趣區(qū)域已在步驟S9067中被重新設定，那么轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116在步驟S9090中已根據(jù)感興趣區(qū)域1002的重新設定來重新計算轉(zhuǎn)換區(qū)域。在這種情況下，在步驟S9100中，成像區(qū)域設定單元108根據(jù)轉(zhuǎn)換區(qū)域的重新計算來重新設定成像區(qū)域。該具體的處理內(nèi)容與步驟S5100類似，并且因此省略其描述。
[0110]應當注意，在步驟S9020中，除了變形信息以外，變形信息獲得單元106可進一步獲得與被檢體從第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的估計中的誤差有關的信息。在這種情況下，在步驟S9090中，轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116可基于變形信息和與誤差有關的信息計算轉(zhuǎn)換區(qū)域。
[0111]圖像處理裝置800的處理次序以上述方式執(zhí)行。然后，第二醫(yī)療成像裝置182基于設定的成像區(qū)域捕獲PAT圖像。
[0112]如上所述，根據(jù)本實施例的圖像處理裝置800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)的第一圖像(MRI圖像200)的第一圖像獲得單元(醫(yī)療圖像獲得單元102)、在第一圖像(MRI圖像200)上設定被檢體的感興趣區(qū)域(感興趣區(qū)域1002)的感興趣區(qū)域設定單元814、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(變形函數(shù))的變形信息獲得單元106、基于變形信息(變形函數(shù))計算與第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))下的感興趣區(qū)域(感興趣區(qū)域1002)對應的第二形狀狀態(tài)下的區(qū)域的區(qū)域計算單元(110、116)、和基于該區(qū)域設定第二形狀狀態(tài)(保持狀態(tài))下的被檢體的成像區(qū)域的成像區(qū)域設定單元108。
[0113]這使得能夠在通過對與捕獲PAT圖像時的形狀狀態(tài)不同的形狀狀態(tài)下的被檢體成像所獲得的參照圖像(MRI圖像)中設定感興趣區(qū)域，并且基于該感興趣區(qū)域自動設定PAT圖像的成像區(qū)域。而且，由于用戶可在確認顯示的同時調(diào)整感興趣區(qū)域，因此成像區(qū)域可被適當?shù)卦O定。
[0114]以這種方式，在本實施例中，PAT圖像等的成像區(qū)域可被設定，使得被檢體內(nèi)的諸如腫瘤的關注區(qū)域被適當?shù)爻上瘛?br>[0115]盡管本實施例已描述了設定長方體的感興趣區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式，并且感興趣區(qū)域可具有任何形狀，諸如圓柱體和橢圓體形狀。而且，可通過手動或自動提取諸如腫瘤的關注區(qū)域的輪廓獲得感興趣區(qū)域。并且，包圍提取的區(qū)域的長方體等區(qū)域可被手動或自動設定，并且該區(qū)域可被視為感興趣區(qū)域。應當注意，與第一實施例的修改示例類似的修改示例適用于本實施例。
[0116](第三實施例)
[0117]盡管第一實施例和第二實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平板保持的方案的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式，并且可以使用任何保持方案。本實施例描述采用以下方案的PAT裝置被使用的情況:通過該方案，被檢體通過以被檢體被壓迫并因此變薄的這樣的方式使一個保持部件壓靠身體、而不是使得兩個保持部件在其間保持被檢體而被保持。特別地，本實施例描述可伸縮保持膜被用作保持部件的情況。以下，以與第一實施例的不同為中心，描述根據(jù)本實施例的圖像處理
目.ο
[0118]〈圖像診斷系統(tǒng)11的配置〉
[0119]圖11示出根據(jù)本實施例的圖像診斷系統(tǒng)11的配置。應當注意，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和符號，并且省略其描述。
[0120]圖像診斷系統(tǒng)11包括圖像處理裝置1100、第一醫(yī)療成像裝置180、第二醫(yī)療成像裝置1182、顯示單元184、操作單元186和數(shù)據(jù)服務器190。
[0121]第二醫(yī)療成像裝置1182是光聲斷層攝影成像裝置(PAT裝置)，并且通過在由圖像處理裝置1100的稍后描述的成像區(qū)域設定單元108設定的成像區(qū)域的范圍內(nèi)通過利用近紅外線脈沖的照射對第二形狀狀態(tài)(乳房被保持膜壓迫的狀態(tài))下的被檢者的乳房成像獲得PAT圖像(第二圖像)。圖12是示出通過第二醫(yī)療成像裝置1182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1182的上表面1202上的床上呈俯臥位。被檢體即一側(cè)的乳房1201被插入到第二醫(yī)療成像裝置1182的上表面1202的開口 1203中。此時，為了從乳頭向胸大肌的方向上的照射光到達乳房的內(nèi)部，乳房在它沿從乳頭到胸大肌的方向被透明保持膜1204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1204具有一定的張力，并且在乳房1201被插入之前具有平坦形狀。保持膜1204通過插入的乳房1201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，在本實施例中，與乳房接觸的表面(保持表面)是曲面。
[0122]第二醫(yī)療成像裝置1182包括由照射單元1208和超聲探測器1205組成的成像單元1209。成像單元1209被附接到可移動臺架1207以便對其上方(從成像單元1209的視角看，與上表面1202正交的方向)的多個部分成像。照射單元1208利用代表照射光的近紅外線脈沖照射被檢體。超聲探測器1205接收響應于近紅外線脈沖的照射在被檢體內(nèi)產(chǎn)生的光聲信號。也就是說，在可移動臺架1207使成像單元1209在成像區(qū)域的范圍內(nèi)移動(掃描)的同時，第二醫(yī)療成像裝置1182在成像區(qū)域的范圍內(nèi)對乳房成像。在本實施例中，PAT裝置坐標系C_PAT被定義如下。與上表面1202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1202的法線方向為Y軸，并且從被檢者的前面到后面的方向為沿Y軸的正方向。另外，上表面1202的右手側(cè)的下端位置為原點。
[0123]而且，用于捕獲乳房的外觀圖像(第三圖像)的未示出的照相機被安裝在第二醫(yī)療成像裝置1182上。該照相機被放置在可從被檢者的前側(cè)通過保持膜1204對乳房的外觀成像的位置中。C_CAM表示照相機的焦點位置為原點的照相機坐標系。這里假定照相機已經(jīng)在PAT裝置坐標系C_PAT中被校準。圖14是示出從被檢者的前側(cè)由照相機捕獲的乳房的外觀圖像1400的示意圖。假定在本實施例中外觀圖像1400位于Y = O的XY平面上。
[0124]〈圖像處理裝置1100的功能塊的配置〉
[0125]圖像處理裝置1100與數(shù)據(jù)服務器190、第二醫(yī)療成像裝置1182、顯示單元184和操作單元186連接。圖像處理裝置1100包括醫(yī)療圖像獲得單元102、外觀圖像獲得單元104、變形信息獲得單元1106、成像區(qū)域設定單元108、對應區(qū)域計算單元110、調(diào)整確定單元111、顯示圖像產(chǎn)生單元112、結束確定單元113、感興趣區(qū)域設定單元114和轉(zhuǎn)換區(qū)域計算單元116。
[0126]變形信息獲得單元1106通過相對于正被保持膜1204壓迫的乳房對MRI圖像200進行變形和定位來計算和獲得變形信息，并且將該變形信息輸出到對應區(qū)域計算單元110。
[0127]〈由圖像處理裝置1100執(zhí)行的處理〉
[0128]下面，參照圖13的流程圖給出由根據(jù)本實施例的圖像處理裝置1100執(zhí)行的處理的過程的描述。與已參照圖5描述的由根據(jù)第一實施例的圖像處理裝置100執(zhí)行的處理相比，根據(jù)本實施例的步驟S13020、步驟S13040、步驟S13100和步驟S13120的處理與步驟S5020、步驟S5040、步驟S5100和步驟S5120的對應處理不同。
[0129]在步驟S13020中，變形信息獲得單元1106獲得用于將MRI圖像變形為正被保持膜1204壓迫的乳房的形狀的變形信息。通過根據(jù)本實施例的圖像處理裝置1100執(zhí)行的處理基于被檢者在PAT圖像坐標系C_PAT中的姿勢基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標系C_MRI中的姿勢的假設。也就是說，假定乳房基本上沿MRI圖像坐標系C_MRI的Y軸方向被保持膜1204壓縮。還假定在物理變形模擬時輸入乳房1201的外部形狀和MRI圖像200中的胸大肌的形狀。
[0130]這里，可通過使用例如放置在可測量第二醫(yī)療成像裝置1182上的乳房的位置中的一個或多個測距裝置1206(在圖12的示例中，測距裝置1206A、1206B)，獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的乳房1201的外部形狀。也就是說，可由用戶通過使用未示出的鼠標、鍵盤等在由測距裝置1206捕獲的乳房的距離圖像中手動指定乳房區(qū)域來獲得乳房1201的外部形狀。假定此時測距裝置1206已經(jīng)在PAT裝置坐標系C_PAT中被校準。這里，還可通過使用測距裝置1206獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的乳頭位置。應當注意，代替乳房1201的外部形狀，可通過使用測距裝置1206獲得并使用保持膜1204的形狀。
[0131]而且，可通過相對于MRI圖像200應用已知的圖像分析方法或使用未示出的鼠標、鍵盤等的用戶的手動指定，獲得MRI圖像坐標系C_MRI中的胸大肌的形狀。
[0132]在步驟S13040中，成像區(qū)域設定單元108配置第二醫(yī)療成像裝置182的成像區(qū)域的初始設定。假定在本實施例中如圖14所示的那樣在外觀圖像坐標€c_img中設定成像區(qū)域1403。然后，基于外觀圖像坐標系CJMG中的成像區(qū)域的初始值，獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。例如，設定的成像區(qū)域的四個頂點被首先轉(zhuǎn)換為照相機坐標系C_CAM中的四個點，獲得上表面1202與連接這四個點和照相機坐標系的原點的四條直線之間的四個交點，并且所述四個交點被轉(zhuǎn)換為PAT裝置坐標系C_PAT中的四個點。然后，外接這四個點的矩形被視為PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。
[0133]在步驟S13100中，基于在步驟S11090中計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域，成像區(qū)域設定單元108計算通過第二醫(yī)療成像裝置1182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域。具體而言，計算外接在步驟S11090中計算的轉(zhuǎn)換區(qū)域的長方體，并且該長方體被新視為三維成像區(qū)域。假定長方體的線段與PAT裝置坐標系C_PAT的對應軸平行。
[0134]在步驟S13120中，基于操作單元186上的操作，成像區(qū)域設定單元108調(diào)整通過第二醫(yī)療成像裝置1182捕獲的PAT圖像的成像區(qū)域。具體而言，外觀圖像1400在顯示單元184上顯示，并且用戶使用未示出的鼠標、鍵盤等在顯示圖像上手動調(diào)整設定的成像區(qū)域1403(二維矩形區(qū)域)的范圍。并且，基于外觀圖像坐標€C_IMG中的成像區(qū)域，通過與步驟S13040類似的處理獲得PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。例如，成像區(qū)域的四個頂點被轉(zhuǎn)換為照相機坐標系C_CAM中的四個點，獲得上表面1202與連接這四個點和照相機坐標系的原點的四條直線之間的四個交點，并且所述四個交點被轉(zhuǎn)換為PAT裝置坐標系C_PAT中的四個點。然后，外接這四個點的矩形被視為PAT裝置坐標系C_PAT中的成像區(qū)域。這里，通過將PAT裝置坐標系C_PAT中Y = O的二維平面上的成像區(qū)域(矩形區(qū)域)從Y = O推到Y = d (從上表面1202到保持膜1204的最深部分的距離)形成的長方體區(qū)域被設定為三維成像區(qū)域。
[0135]如上所述，根據(jù)本實施例的圖像處理裝置1100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)的第一圖像(MRI圖像200)的第一圖像獲得單元(醫(yī)療圖像獲得單元102)、設定第二形狀狀態(tài)(被檢體被保持膜1204保持的保持狀態(tài))下的被檢體的成像區(qū)域的成像區(qū)域設定單元108、獲得指示被檢體從第二形狀狀態(tài)(保持狀態(tài))到第一形狀狀態(tài)(未保持狀態(tài))的變形的變形信息(變形函數(shù))的變形信息獲得單元1106、基于變形信息(變形函數(shù))計算與成像區(qū)域?qū)牡谝恍螤顮顟B(tài)(未保持狀態(tài))下的對應區(qū)域的對應區(qū)域計算單元110、以及基于第一圖像(MRI圖像200)和對應區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像(MRI_VR圖像、MIP圖像)的顯示圖像產(chǎn)生單元112。
[0136]以這種方式，當設定PAT圖像的成像區(qū)域時，可在被檢體的MRI圖像上顯示與該成像區(qū)域?qū)膶獏^(qū)域，由此允許諸如MRI圖像的參照圖像中的要被成像的范圍的可視化。因此，用戶可在確認顯示的同時調(diào)整成像區(qū)域。與乳房從兩側(cè)被壓迫的配置相比，本實施例還允許減輕被檢者的負擔。
[0137]〈第三實施例的第一修改示例〉
[0138]盡管本實施例已描述了以被檢體被壓迫并由此變薄的方式通過一個保持膜保持被檢體的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，可通過將乳房放置在用作保持部件的弓狀或碗狀容器(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是足夠的。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)通過測距裝置獲得的乳房的側(cè)面的外部形狀估計MRI圖像的變形。而且，乳房可通過從乳頭的方向向其壓靠的平坦保持板保持。在這種情況下，通過測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。
[0139]〈第三實施例的第二修改示例〉
[0140]盡管本實施例已描述了成像區(qū)域1403是二維矩形區(qū)域的示例性情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，取決于可移動臺架1207使成像單元1209移動(掃描)的方法，成像區(qū)域1403可以是被圓或橢圓包圍的區(qū)域。可替代地，它可以是被任何封閉曲線包圍的區(qū)域。
[0141]本發(fā)明使得能夠設定成像區(qū)域，使得被檢體內(nèi)的關注區(qū)域可被適當?shù)爻上瘛?br>[0142]其它實施例
[0143]也可通過讀出并執(zhí)行記錄在存儲介質(zhì)(其也可被更完整地稱為“非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)”)上的計算機可執(zhí)行指令(例如，一個或多個程序)以執(zhí)行上述實施例中的一個或多個的功能并且/或者包括用于執(zhí)行上述實施例中的一個或多個的功能的一個或多個電路(例如，專用集成電路(ASIC))的系統(tǒng)或裝置的計算機，或者通過由系統(tǒng)或裝置的計算機通過例如從存儲介質(zhì)讀出并執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令以執(zhí)行上述實施例中的一個或多個的功能并且/或者控制一個或多個電路以執(zhí)行上述實施例中的一個或多個的功能而執(zhí)行的方法，實現(xiàn)本發(fā)明的實施例。計算機可包括一個或多個處理器(例如，中央處理單元(CPU)、微處理單元(MPU))，并且可包含單獨的計算機或單獨的處理器的網(wǎng)絡，以讀出并執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令。計算機可執(zhí)行指令可例如從網(wǎng)絡或存儲介質(zhì)被提供給計算機。存儲介質(zhì)可包括例如硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、分布式計算系統(tǒng)的存儲器、光盤(諸如緊致盤(CD)、數(shù)字萬用盤(DVD)或藍光盤(BD)?)、閃速存儲器設備、存儲卡等中的一個或多個。
[0144]盡管已參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但應理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。隨附權利要求的范圍應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構和功能。
[0145]本申請要求2014年I月16日提交的日本專利申請N0.2014-006216和2014年11月12日提交的日本專利申請N0.2014-230106的權益，它們特此通過整體引用而并入本文。
【主權項】
1.一種圖像處理裝置，包括: 第一圖像獲得部件，該第一圖像獲得部件用于獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的第一圖像； 感興趣區(qū)域設定部件，該感興趣區(qū)域設定部件用于在所述第一圖像上設定所述被檢體的感興趣區(qū)域； 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； 區(qū)域計算部件，該區(qū)域計算部件用于基于所述變形信息計算與所述第一形狀狀態(tài)下的感興趣區(qū)域?qū)乃龅诙螤顮顟B(tài)下的區(qū)域;以及 成像區(qū)域設定部件，該成像區(qū)域設定部件用于基于通過所述區(qū)域計算部件計算的區(qū)域設定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域。2.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述感興趣區(qū)域設定部件通過接受基于用戶操作的所述第一圖像上的感興趣區(qū)域的輸入來重新設定感興趣區(qū)域。3.根據(jù)權利要求2所述的圖像處理裝置，其中， 所述區(qū)域計算部件根據(jù)所述感興趣區(qū)域的重新設定來重新計算區(qū)域。4.根據(jù)權利要求3所述的圖像處理裝置，其中， 所述成像區(qū)域設定部件根據(jù)所述區(qū)域的重新計算來重新設定成像區(qū)域。5.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述變形信息獲得部件還獲得與所述被檢體從所述第一形狀狀態(tài)到第二形狀狀態(tài)的變形的估計中的誤差有關的信息，以及 所述區(qū)域計算部件基于所述變形信息和與誤差有關的信息計算區(qū)域。6.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述第一圖像是被檢體的MRI圖像。7.根據(jù)權利要求1所述的圖像處理裝置，其中， 所述成像區(qū)域是用于捕獲被檢體的第二圖像的區(qū)域。8.根據(jù)權利要求7所述的圖像處理裝置，其中， 所述第二圖像是被檢體的光聲斷層攝影圖像。9.一種圖像處理方法，包括: 獲得第一形狀狀態(tài)下的被檢體的第一圖像的步驟； 在所述第一圖像上設定所述被檢體的感興趣區(qū)域的步驟； 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；基于所述變形信息計算與所述第一形狀狀態(tài)下的感興趣區(qū)域?qū)乃龅诙螤顮顟B(tài)下的區(qū)域的步驟；以及 基于計算的區(qū)域設定所述第二形狀狀態(tài)下的被檢體的成像區(qū)域的步驟。10.—種計算機可讀存儲介質(zhì)，該計算機可讀存儲介質(zhì)存儲用于使計算機執(zhí)行根據(jù)權利要求9所述的圖像處理方法的步驟的程序。
【文檔編號】A61B6/00GK105899145SQ201580004291
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月8日
【發(fā)明人】遠藤隆明, 佐藤清秀
【申請人】佳能株式會社