圖像處理裝置、圖像診斷系統(tǒng)、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：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)生部件用于通過使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來產(chǎn)生顯示圖像。
【專利說明】
圖像處理裝置、圖像診斷系統(tǒng)、圖像處理方法和存儲介質(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(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在醫(yī)療領(lǐng)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(xué)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(xué)吸收有關(guān)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(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，基于與多個波長有關(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)稱為光聲斷層攝影圖像(PAT圖像)。
[0003]通過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。
[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(jī)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(shù)。
[0005]然而，日本專利公開N0.2010-88627或日本專利公開N0.2007-29353的技術(shù)的問題在于，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)生部件用于通過使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來產(chǎn)生顯示圖像。
[0008]從以下(參照附圖)的示例性實施例的描述，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是示出被檢體的PAT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。
[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)第二實施例的通過PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0018]圖10是示出通過安裝在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)第二實施例的圖像處理裝置的處理過程的流程圖。
[0020]圖12是示出根據(jù)第二實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)第三實施例的通過PAT裝置執(zhí)行成像的情況的示意圖。
[0023]圖15是示出根據(jù)第三實施例的圖像處理裝置的處理過程的流程圖。
[0024]圖16是示出根據(jù)第三實施例的顯示圖像的示例的示意圖。
[0025]圖17是示出根據(jù)第三實施例的第二修改示例的通過安裝在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)第三實施例的第二修改示例的顯示圖像的示例的示意圖。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實施例。應(yīng)當(dāng)注意，除非另外特別聲明，否則在這些實施例中闡述的部件的相對布置、數(shù)值表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0028](第一實施例:沒有照相機(jī)圖像)
[0029]根據(jù)本實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。通過在乳房由兩個平板(保持板)保持的成像狀態(tài)下相對于乳房對MRI圖像進(jìn)行變形和定位來產(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)定畫面上設(shè)定成像區(qū)域。現(xiàn)在將描述根據(jù)本實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裝置并且對處于俯臥位的被檢者的乳房成像。圖2是示出通過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。
[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)行照射來對被檢者的乳房成像。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(dá)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(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。
[0034]通過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(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。圖4是示出通過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)定畫面，并且在該畫面上顯示通過圖像處理裝置100產(chǎn)生的顯示圖像。數(shù)據(jù)服務(wù)器190保持通過第一醫(yī)療成像裝置180對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通過相對于成像狀態(tài)下的乳房對MRI圖像200進(jìn)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變形圖像產(chǎn)生單元106。
[0039]變形圖像產(chǎn)生單元106通過基于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基于對于顯示單元184的成像區(qū)域設(shè)定畫面的用戶輸入來設(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明性的；多個功能塊可以組成一個功能塊，并且功能塊中的任一個可以進(jìn)一步分成多個功能塊。
[0042]〈由圖像處理裝置100執(zhí)行的處理〉
[0043]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。
[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。假定在本實施例中通過對MRI圖像施加物理變形模擬來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?？赏ㄟ^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中公開的物理變形模擬技術(shù)來計算變形函數(shù)F(x，y，z)。應(yīng)當(dāng)注意，該文檔公開了通過物理變形模擬來定位乳房的MRI圖像和通過對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，本實施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢的假設(shè)。也就是說，假定乳房沿MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI的Z軸方向被兩個保持板303、304壓縮。還假定在物理變形模擬時，從第二醫(yī)療成像裝置182輸入兩個保持板之間的距離(保持后的乳房的厚度)d的測量值。進(jìn)一步假定變形函數(shù)F(x，y，z)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。
[0049][步驟S5020:計算剛體轉(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，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。本實施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢的假設(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)換可僅通過平移來表達(dá)。在該假設(shè)下，T_MtoP的平移分量被計算，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(biāo)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(biāo)、鍵盤等手動指定由測距裝置捕獲的乳房的距離圖像(rangeimage)中的乳頭位置來獲得PAT裝置坐標(biāo)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(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使用測距裝置來獲得，并且可以通過使用諸如數(shù)字化器和立體照相機(jī)的能夠測量三維位置的裝置和部件來獲得。
[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，通過使用在步驟S5010中獲得的變形函數(shù)F(x，y，z)對MRI圖像200施加變形處理，并且然后通過使用在步驟S5030中計算的剛體轉(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，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)定畫面上顯示的目的，變形圖像產(chǎn)生單元106通過根據(jù)成像區(qū)域轉(zhuǎn)換變形MRI_MIP圖像來產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像。例如，通過基于在步驟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，包括可通過第二醫(yī)療成像裝置182進(jìn)行成像的整個范圍的長方形被設(shè)定為成像區(qū)域的初始值。假定在本實施例中成像區(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，可以使得用戶能夠通過使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等調(diào)整框線的類型、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，通過操作者使用未示出的鼠標(biāo)點擊布置在未示出的監(jiān)視器上的結(jié)束按鈕來輸入結(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)定畫面上的圖像上，通過用戶使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等手動調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域703( 二維矩形區(qū)域)的范圍。基于用戶已在顯示圖像上視覺確認(rèn)的信息，用戶調(diào)整成像區(qū)域703，使得它包括例如整個腫瘤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中計算的變形信息可以包括與變形信息計算中的誤差有關(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，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，根據(jù)本實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]〈第一實施例的第一修改示例〉
[0071]盡管本實施例已描述了產(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，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]〈第一實施例的第二修改示例〉
[0073]盡管本實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)明的實施例不限于這種方式。例如，可以通過產(chǎn)生三維變形MRI圖像的容積再現(xiàn)(volume rendering)圖像作為轉(zhuǎn)換圖像并且通過重疊三維成像區(qū)域產(chǎn)生顯示圖像來使得能夠從任何視線方向觀察。也就是說，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而形成的長方體區(qū)域。
[0074]〈第一實施例的第三修改示例〉
[0075]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，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(dǎo)致的變形(例如，從仰臥位到俯臥位的重力變形)來獲得變形函數(shù)F(x，y，z)就足夠了。應(yīng)當(dāng)注意，可通過使用例如在 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。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)療器械可以被用作它。
[0076]〈第一實施例的第四修改示例〉
[0077]盡管本實施例已描述了產(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](第二實施例:具有照相機(jī)圖像)
[0079]根據(jù)本實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)對乳房的外觀成像并且在該圖像(以下，稱為外觀圖像)上設(shè)定成像區(qū)域。也就是說，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)定畫面上設(shè)定成像區(qū)域。
[0080]在本實施例中，通過相對于外觀圖像對MRI圖像進(jìn)行變形和定位，也就是說，通過估計由通過平板的壓迫造成的變形，產(chǎn)生變形MRI圖像。而且，在本實施例中，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，以與第一實施例的不同為中心，描述根據(jù)本實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和符號，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以與已參照圖3在第一實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是示出通過第二醫(yī)療成像裝置882執(zhí)行成像的情況的示意圖。參照圖9，905表示放置在可從腳側(cè)通過保持板303對乳房的外觀成像的位置中的照相機(jī)，并且C_CAM表示照相機(jī)905的焦點位置為原點的照相機(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，并且外觀圖像1000位于Z = O的平面上。應(yīng)當(dāng)注意，可通過使用一般的方法執(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通過相對于外觀圖像1000對MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來獲得變形信息，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明性的；多個功能塊可以組成一個功能塊，并且功能塊中的任一個可以進(jìn)一步分成多個功能塊。
[0094]〈由圖像處理裝置800執(zhí)行的處理〉
[0095]下面，參照圖11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。
[0096]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。在本實施例中，PAT圖像的適合捕獲被假定由于例如乳房沒有被適當(dāng)壓迫而失敗(fail)的區(qū)域被設(shè)定為不適合區(qū)域。例如，作為虛線與實線之間的區(qū)域的圖10中的1001表示不適合區(qū)域。用戶可通過使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等手動設(shè)定這樣的不適合區(qū)域?？商娲?，可以通過使用圖像處理等自動設(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。假定在本實施例中通過相對于外觀圖像1000對MRI圖像200進(jìn)行變形和定位來獲得變形函數(shù)F(x，y，z)，并且該變形函數(shù)被用作變形信息?？赏ㄟ^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中公開的技術(shù)來執(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價通過向MRI圖像施加由通過平板的壓迫導(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針對照相機(jī)坐標(biāo)系C_CAM被轉(zhuǎn)換，并然后進(jìn)一步針對外觀圖像坐標(biāo)系CJMG被轉(zhuǎn)換。接著，通過將外觀圖像坐標(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，包括可通過第二醫(yī)療成像裝置882成像的整個范圍的長方形被設(shè)定為成像區(qū)域的初始值。假定在本實施例中成像區(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)域的四個頂點被轉(zhuǎn)換為照相機(jī)坐標(biāo)€C_CAM中的四個點，獲得保持板303與連接這四個點和照相機(jī)坐標(biāo)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(biāo)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(biāo)系C_PAT中的成像區(qū)域1203(參見圖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，顯示圖像產(chǎn)生單元810可以通過重疊外觀圖像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?，可以使得用戶能夠通過使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等調(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)定畫面上的圖像上，用戶通過使用例如未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等手動調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域1203(二維矩形區(qū)域)的范圍。用戶調(diào)整成像區(qū)域1203，使得它包括例如整個腫瘤1202。然后，基于外觀圖像坐標(biāo)系CJMG中的成像區(qū)域1203，通過與步驟S11040類似的處理獲得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，根據(jù)本實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]〈第二實施例的第一修改示例〉
[0115]盡管本實施例已描述了照相機(jī)905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的情況，但本發(fā)明的實施例不限于這種方式。例如，它可以被布置在可從頭側(cè)通過保持板304對乳房的外觀成像的位置、可側(cè)向地對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，并且可以多于一個;此時，可以對由各照相機(jī)捕獲的外觀圖像中的每一個產(chǎn)生顯示圖像。
[0116]〈第二實施例的第二修改示例〉
[0117]盡管本實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，通過例如保持板303的四個角處的四個點的平面投影轉(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，與第一實施例的修改示例類似的修改示例在本實施例中是適用的。
[0118](第三實施例)
[0119]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
[0120]〈圖像診斷系統(tǒng)13的配置〉
[0121]圖13示出根據(jù)本實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和符號，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)行照射來對被檢者的乳房成像。圖14是示出通過第二醫(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的開口 1403中。此時，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，在本實施例中，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和超聲探測器1405組成的成像單元1409。成像單元1409被附接到可移動臺架1407以便對其上方(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。也就是說，在可移動臺架1407使成像單元1409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1382在成像區(qū)域的范圍內(nèi)對被檢體成像。在本實施例中，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1402的右手側(cè)的下端位置為原點。
[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通過相對于正被保持膜1404壓迫的乳房對MRI圖像200進(jìn)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變形圖像產(chǎn)生單元1306。
[0128]變形圖像產(chǎn)生單元1306通過基于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，參照圖15的流程圖給出由根據(jù)本實施例的圖像處理裝置1300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，在由根據(jù)本實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。本實施例基于被檢者在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中的姿勢基本上匹配被檢者在MRI圖像坐標(biāo)系C_MRI中的姿勢的假設(shè)。也就是說，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，可通過使用例如放置在可測量第二醫(yī)療成像裝置1382上的乳房的位置中的一個或多個測距裝置1406(在圖14的示例中，測距裝置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，可由用戶通過使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等在由測距裝置1406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1401的外部形狀。假定此時測距裝置1406已經(jīng)在PAT裝置坐標(biāo)系C_PAT中被校準(zhǔn)。這里，還可通過使用測距裝置1406來獲得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，可通過使用測距裝置1406獲得并使用保持膜1404的形狀。
[0134]而且，可通過相對于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)、鍵盤等的用戶的手動指定，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)定畫面上的圖像上，用戶通過使用未示出的鼠標(biāo)、鍵盤等手動調(diào)整設(shè)定的成像區(qū)域1603(二維矩形區(qū)域)的范圍?；谟脩粢言陲@示圖像上視覺確認(rèn)的信息，用戶調(diào)整成像區(qū)域1603，使得它包括例如整個腫瘤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、和通過重疊轉(zhuǎn)換圖像(變形MRI_MIP圖像)和成像區(qū)域來產(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，根據(jù)本實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，本實施例還允許減輕被檢者的負(fù)擔(dān)。
[0145]〈第三實施例的第一修改示例〉
[0146]盡管本實施例已描述了以被檢體被壓迫并因此變薄的方式通過一個保持部件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，可以通過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。
[0147]〈第三實施例的第二修改示例〉
[0148]盡管本實施例描述了與第一實施例類似地在顯示變形MRI圖像的成像區(qū)域設(shè)定畫面上設(shè)定成像區(qū)域的示例性情況，但是可以與第二實施例類似地在通過安裝在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)放置在例如可通過保持膜1204從被檢者的前側(cè)對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。與第二實施例類似，在該顯示圖像上，用戶可手動設(shè)定成像區(qū)域1803，使得它包括例如變形MRI_MIP圖像中的整個腫瘤1604。
[0150]〈第三實施例的第三修改示例〉
[0151]盡管本實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)明的實施例不限于這種方式。例如，取決于可移動臺架1407使成像單元1409移動(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。可替代地，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]其它實施例
[0154]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(jī)可讀存儲介質(zhì)”)上的計算機(jī)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(jī)，或者通過由系統(tǒng)或裝置的計算機(jī)通過例如從存儲介質(zhì)讀出并執(zhí)行計算機(jī)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(jī)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(jī)或單獨的處理器的網(wǎng)絡(luò)，以讀出并執(zhí)行計算機(jī)可執(zhí)行指令。計算機(jī)可執(zhí)行指令可例如從網(wǎng)絡(luò)或存儲介質(zhì)被提供給計算機(jī)。存儲介質(zhì)可包括例如硬盤、隨機(jī)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(lán)光盤(BD)?)、閃速存儲器設(shè)備、存儲卡等中的一個或多個。
[0155]盡管已參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實施例。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]本申請要求2014年I月16日提交的日本專利申請N0.2014-006214和2014年11月12日提交的日本專利申請N0.2014-230104的權(quán)益，它們特此通過整體引用而并入本文。
【主權(quán)項】
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)生部件用于通過使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來產(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)生部件通過使所述外觀圖像、轉(zhuǎn)換圖像以及成像區(qū)域重疊來產(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)換來產(chǎn)生轉(zhuǎn)換圖像的步驟;以及 通過使所述轉(zhuǎn)換圖像和成像區(qū)域重疊來產(chǎn)生顯示圖像的步驟。10.—種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲用于使計算機(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】A61B5/055GK105899144SQ201480072924
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月26日
【發(fā)明人】遠(yuǎn)藤隆明, 佐藤清秀
【申請人】佳能株式會社