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公開番号2025083326
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2024201763
出願日2024-11-19
発明の名称医用画像処理装置及び医用画像処理方法
出願人キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類A61B 6/03 20060101AFI20250523BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】高精度にボリュームデータでの各椎骨のランドマーク検出を行うこと。
【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、生成部と、正規化処理部と、調整部と、リマッピング処理部と、を備える。取得部は、3次元空間において複数の解剖学的ランドマークそれぞれの位置を取得する。生成部は、複数の解剖学的ランドマークの位置に基づいてスプラインを生成する。正規化処理部は、スプラインを1次元データまたは2次元データに正規化する。調整部は、1次元データまたは2次元データに基づいて、複数の解剖学的ランドマークのうちの少なくとも1つを調整する。リマッピング処理部は、調整された少なくとも1つの解剖学的ランドマークを3次元空間にリマッピングする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
３次元空間において複数の解剖学的ランドマークそれぞれの位置を取得する取得部と、
前記複数の解剖学的ランドマークの位置に基づいてスプラインを生成する生成部と、
前記スプラインを１次元データまたは２次元データに正規化する正規化処理部と、
前記１次元データまたは前記２次元データに基づいて、前記複数の解剖学的ランドマークのうちの少なくとも１つを調整する調整部と、
調整された前記少なくとも１つの解剖学的ランドマークを前記３次元空間にリマッピングするリマッピング処理部と、
を備える医用画像処理装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記複数の解剖学的ランドマークは、複数の椎骨に対応する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記取得部は、さらに、前記複数の椎骨を含むボリュームデータを取得し、前記ボリュームデータ内で前記複数の解剖学的ランドマークを検出することによって、該解剖学的ランドマークの位置を取得する、
請求項２に記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記正規化処理部は、さらに、前記スプラインを用いて曲面多段面再構成像を作成することによって、前記ボリュームデータを正規化する、
請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記複数の解剖学的ランドマークの検出は、学習済みモデルを用いたランドマーク自動検出を含む、
請求項３に記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの解剖学的ランドマークは、前記複数の解剖学的ランドマークと位置情報が相互に関連付けられたデータである教師付きデータに基づき調整される、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの解剖学的ランドマークの調整は、前記１次元データまたは２次元データを１組の１次元または２次元の基準位置と比較し、前記１次元または２次元の基準位置に基づいて前記１次元データまたは２次元データを調整することを含む、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記１次元データまたは２次元データの基準位置は、基準データ群内の前記複数の解剖学的ランドマークの平均位置である、
請求項７に記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの解剖学的ランドマークの調整は、較正によって位置予測を促進させ、隣接するランドマークの近傍を避けることを含む、
請求項１に記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
前記取得部での位置合わせ処理による前記複数の解剖学的ランドマークそれぞれの位置の取得、
前記正規化処理部での正規化、
前記調整部での前記少なくとも１つの解剖学的ランドマークの調整、
前記リマッピング処理部でのリマッピング、
のうちの少なくとも１つを、少なくとも１つのニューラルネットワークまたは他の学習済みモデルを用いて実行する、
請求項４に記載の医用画像処理装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される実施形態は、一般に、解剖学的ランドマークの位置を特定する、例えば、人の脊柱椎骨の位置を特定するための医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
解剖学的ランドマークを特定するために、医用画像の処理を行うことが知られている。解剖学的ランドマークとは、一般に、人の解剖学的構造などの、生体構造内の明確に定義された箇所である。解剖学的ランドマークは、骨、血管、臓器等の解剖学的構造との関連で定義される。
【０００３】
ランドマーク自動検出（ＡＬＤ)は、骨診断支援として用いられる。ＡＬＤは、胸部の骨の転移や病変部周囲の骨のランドマーク検出に利用される。脊柱の各椎骨にラベルを付加する。ＡＬＤを利用することで、椎骨のラベルによって効率的かつ正確に骨転移の位置を特定し、スキャンの読み取りや結果報告をより容易にすることによって診断支援が可能になる。
【０００４】
脊椎には生理的湾曲があるため、解剖学的ランドマークを正確に検出することが困難な場合がある。椎骨は、通常、人の脊椎画像を処理する際の解剖学的ランドマークとして用いられるが、人体には外見上の差が少ない椎骨が複数ある。隣接する椎骨の外観は類似しており、１本１本の椎骨を一意的に正確に検出するのは難しい場合がある。解剖学的ランドマークの精度評価は難しく、後処理において自動的に椎骨に順番を付けることを困難にする。例えば、画像処理に用いられるニューラルネットワークが明確にランドマークを識別するためには、一貫した特徴が必要である。反復する構造の検出には困難を伴う。
【０００５】
検出ネットワークが隣接する椎骨を適切に検知できなければ、脊椎に沿った１つ以上の椎骨を検出できないこともある。また、１本の椎骨の空間内にある２つ以上の椎骨にそれぞれラベルを付けることにより、該椎骨に誤ったラベルを付加してしまうことがある。また、例えば、全て１でオフセットする等、共通のオフセット量でグラウンドトゥルースから全てオフセットされたラベルを、誤って複数の椎骨に付けることもあり得る。このようなオフセット処理は誤りの連鎖反応を生じる可能性がある。
【０００６】
正確な自動ラベル付けによって、例えば、放射線技師の時間を１検査毎に数分、すなわち、一日当たり１時間以上節約できる可能性がある。正確な自動ラベル付けは、放射線技師の業務フローを改善することを可能にする。椎骨を正しく識別し、予想される解剖学的順序でラベル付けすることで、臨床医の信頼度を増し、正確な診断の支援を行うことができる。
【０００７】
図１は、医用画像２内の椎骨に不正確なラベル付けをしたオフセット処理の一例を示す。図１に示すラベルは、検出ネットワークによって付加されたものである。第１の椎骨１０は正しくＴ６として識別されている。Ｔ７と識別されるべき第２の椎骨１２を、検出ネットワークは見逃し、ラベルを付けていない。Ｔ８と識別されるべき第３の椎骨１４に対し、検出ネットワークはＴ７のラベルを付けている。同様に、それぞれＴ９、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｌ１、Ｌ２と識別されるべき椎骨１６、１８、２０、２２、２４、２６は、検出ネットワークによってそれぞれＴ８、Ｔ９、Ｔ１０、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｌ１のラベルを付加されている。検出ネットワークは、Ｌ３と識別すべき椎骨２８に２つのラベルＬ２とＬ３を付加している。
【０００８】
不正確な識別によって、ラベル付けの有用性が低下し、ラベルに対する臨床医の信頼も失われる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
米国特許出願公開第２０２１／０４５７１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、高精度にボリュームデータでの各椎骨のランドマーク検出を行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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