[發明專利]信息處理設備、信息處理方法、程序和存儲介質

有效

• 申請號: 200980146529.1
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN102223845A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 佐藤清秀;遠藤隆明;石川亮
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;A61B5/055
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種用于確定由多個攝像設備所拍攝的圖像的位置的技術，尤其涉及使用被檢體的彈性信息的圖像處理技術。

背景技術

在醫療領域，醫生在監視器上顯示被檢體的醫用圖像，并且解讀所顯示的醫用圖像，以觀察病變部的狀態或隨時間的變化。用于拍攝該類型的醫用圖像的設備(醫學影像設備(modality))包括X射線計算機斷層攝影(X-ray?computed?tomography，X射線CT)設備、磁共振成像(magnetic?resonance?imaging，MRI)設備、核醫學診斷設備(單光子發射計算機斷層攝影(single-photon-emission?computed?tomography，SPECT)設備和正電子發射斷層攝影(positron?emission?tomography，PET)設備)、以及超聲波成像(ultrasound?imaging，US)設備。上述醫學影像設備各自能夠通過測量該醫學影像設備所特有的物理量來提供被檢體的內部組織的圖像。利用不同的醫學影像設備所獲得的圖像具有不同的特性。因此，醫生通常使用多個醫學影像設備進行診斷。例如，通過MRI設備和超聲波成像設備各自拍攝被檢體的圖像，并且醫生通過綜合考慮所獲得的信息來進行診斷。

然而，在使用多個醫學影像設備拍攝相同被檢體的圖像的情況下，所獲得的圖像是基于不同的坐標系統。因此，被檢體內的特定點可能被顯示在所獲得的圖像上的不同位置處。根據現有技術，利用不同的醫學影像設備所拍攝的圖像沒有以使這些圖像之間的幾何關系可視化的方式呈現給醫生。醫生基于利用各個醫學影像設備分別獲得的圖像的信息，來估計該關系。因此，存在如下問題：無法容易地識別出利用不同的醫學影像設備所獲得的圖像之間的關系。

因此，已經嘗試開發了如下技術：確定由不同的醫學影像設備所拍攝的圖像相對于彼此的位置，并且將這些圖像呈現給醫生，以使得醫生能夠容易地識別出這些圖像之間的關系。特別地，已經嘗試開發了如下技術：將以交互方式所拍攝的超聲波斷層圖像和利用其它醫學影像設備獲得的三維醫用圖像彼此相關聯地進行呈現。在專利文獻1中，討論了如下的應用：預先獲得被檢體的MRI圖像，生成與正在獲得的超聲波斷層圖像相對應的MRI斷層圖像，并且并列顯示該MRI斷層圖像和該超聲波斷層圖像。根據該應用，可以容易地識別出超聲波斷層圖像和MRI圖像之間的關系，并且可以提高診斷的效率和精度。另外，可能存在如下情況：在該情況下，諸如特定類型腫瘤的位置等的超聲波成像設備無法容易地識別出的信息可以在MRI圖像中被可視化。在這種情況下，圖像的信息可以互補。結果，例如，可以精確地操作穿刺引導。

為了確定超聲波斷層圖像和三維醫用圖像相對于彼此的位置，確定與超聲波斷層圖像相對應的斷面部分的位置。可以例如通過使用外部傳感器測量超聲波探頭的位置和姿勢來確定與超聲波斷層圖像相對應的斷面部分的位置。根據專利文獻1，用于使用磁場來測量位置和姿勢的傳感器被安裝至超聲波探頭，并且通過該傳感器來測量超聲波探頭的位置和姿勢。

還討論了如下技術：通過使用圖像的信息來確定利用各個醫學影像設備獲得的超聲波斷層圖像和三維醫用圖像的位置。在非專利文獻1中討論了這種技術的例子。根據該例子，基于預先拍攝的CT圖像來生成超聲波仿真圖像(ultrasonic?simulation?image)。然后，基于圖像信息來確定利用超聲波成像設備實際拍攝的超聲波斷層圖像和上述超聲波仿真圖像之間的關系。因此，可以確定利用各個醫學影像設備所獲得的圖像相對于彼此的位置。

然而，在使用外部傳感器的方法中，必須假定被檢體是剛性體并且形狀不會改變。然而，根據要檢查的被檢體的部位，可能難以滿足被檢體是剛性體的假定。例如，在針對乳腺癌檢查而觀察乳房區域的情況下，難以假定要檢查的部位、即乳房是剛性體。特別地，在被檢體處于俯臥(面朝下)位置時拍攝MRI圖像并且被檢體處于仰臥(面朝上)位置時拍攝超聲波圖像的普通檢查流程中，乳房的形狀由于重力的影響而極大地改變。另外，由于超聲波圖像是在對著正被檢查的被檢體的部位按壓探頭時拍攝的，因而正被檢查的部位的形狀也由于探頭所施加的壓力而改變。

相反，在根據基于圖像信息確定圖像相對于彼此的位置的現有技術的技術中，考慮到被檢體的被檢查部位是非剛性體這一情況，可以通過補償圖像之間的形狀的變化來確定這些圖像的位置。然而，由于形狀的變化的自由度非常大，因而可能僅獲得局部解。因此，難以獲得正確的定位結果。

專利文獻1

日本專利03871747