JP2013056156A - 病状を超音波式で自動式に検出、定量化及び追跡するための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】疾病状態を検出するための自動式方法を提示している。本方法は、関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数のデータ組内で骨表面を特定するステップを含む。さらに本方法は、対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組に対応する関節包領域を切り出すステップを含む。さらに本方法は、疾病状態を特定するために切り出された関節包領域を解析するステップを含む。疾病状態を検出するためのこの自動式方法を実行するように構成させたシステム並びに非一時的コンピュータ読み取り可能な媒体も提示している。
【選択図】図1
Description
上式において、A(Cn)は第n番目の輪郭の面積である。
102 患者
104 画像収集デバイス
106 医用撮像システム
108 収集サブシステム
110 処理サブシステム
112 検出プラットフォーム
114 データリポジトリ
116 ディスプレイ
118 ユーザインタフェース
200 超音波システム
206 トランスジューサアセンブリ
208 送信/受信切替え回路
210 送信器
212 受信器
214 ビーム形成器
216 制御プロセッサ
218 復調器
220 撮像モードプロセッサ
222 走査変換器
224 表示プロセッサ
226 リモート接続サブシステム
228 リモート接続インタフェース
230 ウェブサーバー
232 データリポジトリ
234 撮像ワークステーション
300 ブロック図
302 超音波画像
304 骨表面特定モジュール
306 関節包切り出しモジュール
308 解析モジュール
310 位置合わせモジュール
312 データ記憶
314 正常モデルデータベース
400 例示的な論理
402 取得ステップ
404 画像データ組
406 骨表面特定ステップ
408 骨表面
410 関節包領域切り出しステップ
412 関節包領域解析ステップ
414 位置合わせステップ
416 位置合わせ済み画像
418 オーバーレイ表示ステップ
500 ヒトの正常関節
502 関節内の骨
504 関節包
506 筋肉
508 軟骨
510 腱
512 滑膜
514 滑液
600 骨表面抽出
602 画像取得ステップ
604 超音波画像
606 反射画像取得ステップ
608 反射画像
610 画像処理フィルタ生成ステップ
612 シャドウマスク
614 骨表面の自動式特定ステップ
616 骨尤度画像
700 中手指節(MCP)関節
702 関節包領域
704 伸筋腱
706 背側中手滑膜窩
800 関節包領域切り出し
802 特定/抽出済み骨表面の考察ステップ
804 第1の骨表面
806 第2の骨表面
808 三角形形成ステップ
810 三角形
812 領域保持ステップ
814 事前尤度
816 関節包領域切り出しステップ
818 切り出し済み関節包領域
900 骨びらんのボリュメトリック計測の決定方法
902 骨表面に対する輪郭当て嵌めステップ
904 骨表面S
906 骨びらんの体積
908 輪郭
910 表面に沿った点のエボリューションステップ
912 接線
914 輪郭
Claims (21)
- 疾病状態を検出するための自動式方法であって、
関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数のデータ組内で骨表面を特定するステップと、
対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組に対応する関節包領域を切り出すステップと、
疾病状態を特定するために切り出された関節包領域を解析するステップと、
を含む方法。 - 関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数の画像データ組を取得するステップをさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記関心対象内の関心領域が骨関節である、請求項2に記載の方法。
- 1つまたは複数の画像データ組を取得する前記ステップは関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数の画像データ組を異なる時点で収集するステップを含む、請求項2に記載の方法。
- 骨表面を特定する前記ステップは、
正常対象の関心領域に対応する第1の画像を取得するステップと、
関心対象内の関心領域に対応する第2の画像を取得するステップと、
第2の画像内で音響シャドウを特定するステップと、
特定された音響シャドウに基づいてマスクを作成するステップと、
を含む、請求項4に記載の方法。 - 骨尤度を特定するために第2の画像を前記マスクを用いて処理するステップをさらに含む請求項5に記載の方法。
- 前記骨尤度に基づいて骨表面を抽出するステップをさらに含む請求項6に記載の方法。
- 関節包領域を切り出す前記ステップは、
関心領域のアトラスを生成するステップと、
前記アトラス内で決定した位置から最も遠くの箇所に配置された点を決定するステップと、
前記アトラス内で関心領域を形成する1つまたは複数の骨表面が前記最も遠くの点に向かって湾曲を開始する1つまたは複数の点を特定するステップと、
関節包領域の箇所に関する初期推定を把握するステップと、
特定済み骨表面に基づいて関節包領域に関する事前尤度を生成するステップと、
前記事前尤度に基づいて関節包領域を切り出すステップと、
を含む、請求項7に記載の方法。 - 切り出された関節包領域を解析する前記ステップは、
切り出された関節包領域に対応するパラメータを決定するステップと、
疾病状態を特定するために、切り出された関節包領域に対応する前記パラメータを正常対象に対応するパラメータと比較するステップと、
を含む、請求項8に記載の方法。 - 切り出された関節包領域を解析する前記ステップはさらに、特定された疾病状態の状況を示すメトリックを計算するステップを含む、請求項9に記載の方法。
- 切り出された関節包領域を解析する前記ステップはさらに、関心領域内で骨びらんの体積を決定するステップを含む、請求項10に記載の方法。
- 骨びらんの体積を決定する前記ステップは、
骨表面の曲率の変化の計測によって骨びらんの1つまたは複数の候補領域を特定するステップと、
骨びらんの領域のエッジを介して1つまたは複数の輪郭を当て嵌めするステップと、
1つまたは複数の輪郭の体積を決定するために骨表面に対する接線に沿って1つまたは複数の輪郭上で1つまたは複数の点をエボリューションさせるステップと、
を含む、請求項11に記載の方法。 - 骨びらんの体積を推定するために1つまたは複数の輪郭に対応する体積の総和を求めるステップをさらに含む請求項12に記載の方法。
- 位置合わせ済み画像を作成するために対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組を位置合わせするステップをさらに含む請求項13に記載の方法。
- ディスプレイ上で、位置合わせ済み画像、抽出済み骨表面、切り出し済み関節包領域、特定済み疾病状態、またはこれらの組み合わせを視覚化するステップをさらに含む請求項14に記載の方法。
- 疾病状態を検出するための検出プラットフォームを備えた自動式システムであって、該検出プラットフォームは、
関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数の画像データ組内で骨表面を特定するように構成された骨表面特定モジュールと、
対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組内で関節包領域を決定するように構成された関節包切り出しモジュールと、
切り出し済み関節包領域内で疾病状態を特定するように構成された解析モジュールと、
を備えている、自動式システム。 - さらに、位置合わせ済み画像を作成するために1つまたは複数の画像データ組に対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組を位置合わせするように構成された位置合わせモジュールを備える請求項16に記載のシステム。
- 関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数のデータ組内で骨表面を特定するステップと、
対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組に対応する関節包領域を切り出すステップと、
疾病状態を特定するために切り出し済み関節包領域を解析するステップと、
からなる方法を実行するためのコンピュータ実行可能コードを保存しているコンピュータ読み取り可能な非一時的媒体。 - 位置合わせ済み画像を作成するために1つまたは複数のデータ組に対応する特定済み骨表面を用いて1つまたは複数の画像データ組を位置合わせするステップからなる方法を実行するためのコンピュータ実行可能コードを保存している請求項18に記載のコンピュータ読み取り可能な非一時的媒体。
- 関心対象内の関心領域に対応する複数の画像データ組を取得するように構成された収集サブシステムと、
収集サブシステムと動作可能に関連付けされると共に検出プラットフォームを備えている処理サブシステムと、を備える撮像システムであって、該検出プラットフォームは、
関心対象内の関心領域に対応する1つまたは複数の画像データ組内で骨表面を特定するように構成された骨表面特定モジュールと、
対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組内で関節包領域を決定するように構成された関節包切り出しモジュールと、
切り出し済み関節包領域内で疾病状態を特定するように構成された解析モジュールと、
を備えている、撮像システム。 - さらに、位置合わせ済み画像を作成するために1つまたは複数の画像データ組に対応する特定済み骨表面に基づいて1つまたは複数の画像データ組を位置合わせするように構成された位置合わせモジュールを備える請求項20に記載のシステム。
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