信息處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】根據(jù)本發(fā)明的信息處理設(shè)備被配置為將三維圖像(例如，MRI圖像或X射線CT圖像)中的給定區(qū)域(例如，關(guān)注區(qū)域或關(guān)注病變部)投影到包括被檢體的二維圖像(超聲波圖像)的平面上，并且使顯示單元將包括投影區(qū)域的由投影引起的誤差范圍(關(guān)注區(qū)域在二維圖像中的相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍、還稱為搜索范圍)以疊加在二維圖像上的方式來(lái)進(jìn)行顯示。因此，用戶能夠在二維圖像中高效地搜索與三維圖像中的關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域。
【專利說(shuō)明】信息處理設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于高效地搜索諸如醫(yī)學(xué)影像、攝像位置以及攝像日期和時(shí)間等 的攝像條件不同的圖像中的關(guān)注區(qū)域的相應(yīng)區(qū)域的信息處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療領(lǐng)域，醫(yī)生將被檢體的醫(yī)學(xué)圖像(包括表示被檢體內(nèi)部的三維信息的斷層 圖像的三維圖像數(shù)據(jù))顯示在監(jiān)視器上并且解讀(或讀取)所顯示的圖像以診斷病變部。 醫(yī)學(xué)攝像時(shí)使用的醫(yī)學(xué)圖像收集裝置(以下稱為“醫(yī)學(xué)影像設(shè)備”)的示例包括超聲波診斷 攝像設(shè)備、磁共振攝像(MRI)設(shè)備和X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)設(shè)備。
[0003]觀察各醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所拍攝到的醫(yī)學(xué)圖像并不足以對(duì)病變部的狀態(tài)作出正確診 斷。因此，已經(jīng)嘗試通過(guò)比較多個(gè)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所拍攝到的醫(yī)學(xué)圖像中或按不同日期和時(shí) 間所拍攝到的醫(yī)學(xué)圖像中的病變部的相應(yīng)區(qū)域來(lái)正確地診斷病變部的狀態(tài)。
[0004]為了使用多個(gè)種類的醫(yī)學(xué)圖像來(lái)進(jìn)行診斷，識(shí)別(或關(guān)聯(lián))各醫(yī)學(xué)圖像中的病變 部等的相應(yīng)區(qū)域很重要。由于因諸如醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的差異和被檢體變形等的原因而導(dǎo)致難 以通過(guò)使用圖像處理來(lái)自動(dòng)識(shí)別這些區(qū)域，因此諸如醫(yī)生等的操作員通常在觀看這些圖像 的同時(shí)進(jìn)行用于識(shí)別這些區(qū)域的手動(dòng)操作。操作員在觀看一個(gè)醫(yī)學(xué)圖像(以下稱為“參考 圖像”)中已經(jīng)指出的要關(guān)注的關(guān)注病變部的圖像的同時(shí)，基于病變部的形狀、病變部的周 圍的外觀和其它特性的相似性，在另一醫(yī)學(xué)圖像(以下稱為“對(duì)象圖像”)中搜索并識(shí)別病 變部的相應(yīng)區(qū)域(以下稱為“相應(yīng)病變部”)。在用于呈現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的設(shè)備具有根據(jù)參考圖 像的坐標(biāo)系中的關(guān)注病變部的位置來(lái)估計(jì)對(duì)象圖像的坐標(biāo)系中所表示的相應(yīng)病變部的位 置并且呈現(xiàn)該估計(jì)位置的功能的情況下，操作員能夠基于該估計(jì)位置來(lái)搜索相應(yīng)病變部。
[0005]因此，已經(jīng)嘗試測(cè)量超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)以確定對(duì)象圖像或超聲波斷層圖 像的坐標(biāo)系與參考圖像的坐標(biāo)系之間的關(guān)系，并且估計(jì)超聲波斷層圖像的坐標(biāo)系(超聲波 坐標(biāo)系)中的相應(yīng)病變部的位置以引導(dǎo)該探測(cè)器工作。例如，專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了:計(jì)算從 當(dāng)前超聲波斷層圖像到參考圖像(X射線CT設(shè)備或MRI設(shè)備等所獲得的三維圖像的斷面圖 像)中所設(shè)置的目標(biāo)(關(guān)注病變部)的中心的距離和方向，并且顯示基于所計(jì)算出的距離 和方向的三維箭頭圖像和數(shù)值。因而，操作員能夠從視覺(jué)上確定從當(dāng)前超聲波斷層圖像到 目標(biāo)的距離，因此容易地確定參考圖像和超聲波斷層圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系(位置關(guān)系)。
[0006]專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了:在根據(jù)過(guò)去獲取到的超聲波斷層圖像(體或片)給出所選擇 的圖像追蹤點(diǎn)(關(guān)注病變部)的情況下，將大小和顏色基于相對(duì)于當(dāng)前獲取到的超聲波斷 層圖像的距離和方向的正方形作為面內(nèi)指示符以疊加方式顯示在當(dāng)前獲取到的超聲波斷 層圖像上。因此，在對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)的數(shù)量、肝臟中的轉(zhuǎn)移的數(shù)量或其它項(xiàng)的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的 情況下，即使探測(cè)器針對(duì)被檢體的角度或位置改變，用戶也可以判斷當(dāng)前可視結(jié)構(gòu)是新識(shí) 別的還是已經(jīng)識(shí)別的并且進(jìn)行計(jì)數(shù)。
_7] 引用文獻(xiàn)列表 [0008] 專利文獻(xiàn)[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-246264
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2008-212680

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]測(cè)量超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)的精度并不完美，并且在拍攝參考圖像時(shí)和拍攝 超聲波斷層圖像時(shí)之間被檢體的形狀可能改變。因此，超聲波斷層圖像的坐標(biāo)系中的相應(yīng) 病變部的估計(jì)位置可能包含誤差，并且可能偏離相應(yīng)病變部的實(shí)際位置。
[0012]然而，專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2中所公開(kāi)的基于距離和方向的指示符并沒(méi)有考慮 到這種位置偏離。根據(jù)位置偏離的程度，用戶可能甚至基于這些指示符也無(wú)法識(shí)別(或找 出)實(shí)際相應(yīng)病變部。因此，用戶不得不在整個(gè)超聲波斷層圖像中搜索實(shí)際相應(yīng)病變部，并 且搜索效率變低。
[0013]在本發(fā)明的方面中，一種信息處理設(shè)備，包括二維圖像獲取單元和顯示控制單元。 所述二維圖像獲取單元用于獲取被檢體的二維圖像。所述顯示控制單元用于使顯示單元將 誤差范圍以疊加在所述二維圖像上的方式來(lái)進(jìn)行顯示。所述誤差范圍包括通過(guò)將所述被檢 體的三維圖像中的給定區(qū)域投影到包括所述二維圖像的平面上所獲得的投影區(qū)域并且所 述誤差范圍是由投影引起的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，可以將三維圖像(例如，MRI圖像或X射線CT圖像)中的給定區(qū)域 (例如，關(guān)注區(qū)域或關(guān)注病變部)投影到包括被檢體的二維圖像(例如，超聲波圖像)的平 面上。還可以使顯示單元以將包括投影區(qū)域的由投影引起的誤差范圍(關(guān)注區(qū)域在二維圖 像中的相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍，還被稱為搜索范圍)疊加在二維圖像上的方式顯示該誤 差范圍。這使得用戶能夠確定對(duì)二維圖像中的實(shí)際相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行搜索的搜索范圍，因此高 效地搜索并識(shí)別該實(shí)際相應(yīng)區(qū)域。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。
[0016]圖2是示出根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0017]圖3是示出根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。
[0018]圖4是示出根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理設(shè)備中的用于在搜索模式中合成圖像的 處理過(guò)程的流程圖。
[0019]圖5A是示出根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理設(shè)備中的用于顯示斷層圖像和存在范圍 的方法的圖。
[0020]圖5B是示出根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理設(shè)備中的用于顯示斷層圖像和存在范圍 的方法的圖。
[0021]圖6A是示出第一區(qū)域和第二區(qū)域的示例的圖。
[0022]圖6B是示出第一區(qū)域和第二區(qū)域的另一示例的圖。
[0023]圖7是示出根據(jù)第三實(shí)施例的信息處理設(shè)備的裝置結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖8是示出根據(jù)第四實(shí)施例的信息處理設(shè)備的裝置結(jié)構(gòu)的圖。
[0025]圖9是示出根據(jù)第三實(shí)施例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。
[0026]圖10是示出根據(jù)第四實(shí)施例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。[0027]圖11是示出根據(jù)第五實(shí)施例的信息處理設(shè)備的裝置結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖12是示出根據(jù)第五實(shí)施例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。
[0029]圖13是示出三維存在范圍中的超聲波斷層圖像的位置信息的圖。
[0030]圖14A是示出相對(duì)位置信息與顏色表的關(guān)聯(lián)的圖。
[0031]圖14B是示出相對(duì)位置信息與顏色表的關(guān)聯(lián)的圖。
[0032]圖15A是示出存在范圍顯示信息的圖。
[0033]圖15B是示出存在范圍顯示信息的圖。
[0034]圖15C是示出存在范圍顯示信息的圖。
[0035]圖15D是示出存在范圍顯示信息的圖。
[0036]圖16A是不出置加顯不有存在范圍顯不"[目息的超聲波斷層圖像的圖。
[0037]圖16B是示出疊加顯示有存在范圍顯示信息的超聲波斷層圖像的圖。
[0038]圖16C是不出置加顯不有存在范圍顯不"[目息的超聲波斷層圖像的圖。
[0039]圖16D是示出疊加顯示有存在范圍顯示信息的超聲波斷層圖像的圖。
[0040]圖17是示出能夠利用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)施例的信息處理設(shè)備的各單元的計(jì)算機(jī) 的基本結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下將參考附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)(信息處理設(shè)備)的典型 實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0042]第一實(shí)施例
[0043]根據(jù)第一實(shí)施例的信息處理設(shè)備被配置為將三維圖像(例如，MRI圖像或X射線 CT圖像)中的特定區(qū)域(例如，關(guān)注區(qū)域或關(guān)注病變部)投影到包括被檢體的二維圖像(例 如，超聲波圖像)的平面上，并且將包括投影區(qū)域的由上述投影引起的誤差范圍(關(guān)注區(qū)域 在二維圖像中的相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍，還被稱為搜索范圍)以疊加在二維圖像上的方 式顯示在顯示單元上。這使得用戶能夠確定在二維圖像中搜索實(shí)際相應(yīng)區(qū)域的搜索范圍， 并且高效地搜索并識(shí)別該實(shí)際相應(yīng)區(qū)域。
[0044]本實(shí)施例提供了基于上述投影的技術(shù)。具體地，除非由于上述投影而產(chǎn)生了誤差， 否則該投影使得能夠?qū)⑴c給定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域連續(xù)地疊加顯示在被檢體的二維圖像上。 然而，例如由于由以下所述的坐標(biāo)變換引起的誤差，因此并非必須將與給定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的 區(qū)域顯示在被檢體的二維圖像上。將誤差范圍顯示在二維圖像上使得用戶能夠容易地搜索 與給定區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
[0045]這里，給定區(qū)域的位置可能經(jīng)過(guò)從三維圖像的三維坐標(biāo)系到二維圖像的三維坐標(biāo) 系(例如，位置姿勢(shì)傳感器的基準(zhǔn)坐標(biāo)系)的坐標(biāo)變換(關(guān)聯(lián)、位置對(duì)準(zhǔn))。因此，可以基于 由坐標(biāo)變換引起的誤差來(lái)計(jì)算由投影引起的誤差范圍。另外，可以通過(guò)在三維圖像中設(shè)置 比給定區(qū)域(第一區(qū)域)大并且包括該給定區(qū)域的區(qū)域(第二區(qū)域)、然后對(duì)該區(qū)域(第二 區(qū)域)的位置進(jìn)行坐標(biāo)變換來(lái)計(jì)算由投影引起的誤差范圍?？梢曰谟勺鴺?biāo)變換引起的誤 差來(lái)設(shè)置第二區(qū)域的大小。例如，如圖6A所示，在將第一區(qū)域701定義為無(wú)大小的點(diǎn)的情 況下，第二區(qū)域702可以是以第一區(qū)域701為中心并且半徑等于由坐標(biāo)變換引起的誤差的 球體。此外，如圖6B所示，在將第一區(qū)域703定義為具有大小的封閉區(qū)域的情況下，第二區(qū)域704可以是由如下封閉曲線包圍的區(qū)域，其中該封閉曲線被定義成該封閉曲線和第一區(qū) 域703的最近鄰點(diǎn)之間的距離等于由坐標(biāo)變換引起的誤差。
[0046]接著，將參考圖1來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)。圖1是示出根據(jù)本實(shí)施 例的信息處理設(shè)備的處理過(guò)程的流程圖。
[0047]首先，在步驟SI中，誤差獲取單元將誤差原因信息輸入至信息處理設(shè)備。誤差原 因信息的示例包括超聲波探測(cè)器與位置姿勢(shì)傳感器之間的距離。通常，該距離越長(zhǎng)，由投影 (例如，坐標(biāo)變換)引起的誤差越大。
[0048]然后，在步驟S2中，斷層圖像獲取單元獲取斷層圖像(例如，超聲波斷層圖像)。
[0049]在步驟S3中，誤差獲取單元獲取誤差(由上述投影引起的誤差)。例如，在步驟 SI中獲取到的誤差原因信息是超聲波探測(cè)器與位置姿勢(shì)傳感器之間的距離的情況下，可以 通過(guò)利用預(yù)先存儲(chǔ)的表(以下稱為“用于計(jì)算誤差的信息”)，使用該距離來(lái)確定誤差。
[0050]在步驟S4中，獲取關(guān)注區(qū)域(關(guān)注病變部)可能存在的范圍(由上述投影引起的 誤差范圍、搜索范圍)。具體地，獲取包括通過(guò)將三維圖像中的給定區(qū)域投影到包括超聲波 斷層圖像的平面上所獲得的投影區(qū)域并且是由上述投影引起的誤差范圍。在這種情況下， 例如，繪制以投影區(qū)域?yàn)橹行牟⑶野霃降扔谧鳛檎`差所確定的距離的圓，并且獲取該圓與 超聲波斷層圖像重疊的區(qū)域。
[0051]在步驟S5中，將該重疊區(qū)域以疊加在超聲波斷層圖像上的方式顯示在顯示單元 上。例如，將圖5A所示的圖像顯示在顯示單元上。在這種情況下，可以利用圓來(lái)表示相應(yīng) 病變部501可能存在的范圍(存在范圍)502，可以以包圍該圓的方式應(yīng)用半透明掩模，并且 可以正常顯示該圓內(nèi)側(cè)的區(qū)域中的超聲波斷層圖像。因而，可以清楚地識(shí)別對(duì)關(guān)注區(qū)域的 實(shí)際相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行搜索的搜索范圍。另外，用戶可以容易地搜索該實(shí)際相應(yīng)區(qū)域并且可以 實(shí)現(xiàn)高效搜索。還可以僅利用圓的線來(lái)繪制相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍?？梢詫?duì)相應(yīng)區(qū)域可 能存在的范圍內(nèi)側(cè)的區(qū)域著色。在這種情況下，該區(qū)域可以足夠透明以進(jìn)行搜索。
[0052]在圖5A中，用戶可以在由超聲波斷層圖像上的投影所引起的誤差范圍內(nèi)指定給 定位置作為相應(yīng)區(qū)域的位置。例如，可以將表示相應(yīng)區(qū)域(給定區(qū)域在二維圖像中的相應(yīng) 區(qū)域)的標(biāo)記(例如，圓或十字形記號(hào))以疊加在二維圖像的給定位置上的方式顯示在顯 示單元上。這樣使得能夠容易地識(shí)別二維圖像中的相應(yīng)區(qū)域的位置，從而提高診斷效率。此 夕卜，可以基于所指定的給定位置和投影區(qū)域之間的差異來(lái)校正由二維圖像中的投影所引起 的誤差。因此，可以在與再次獲取到的二維圖像中的給定位置相對(duì)應(yīng)的位置處連續(xù)顯示標(biāo) 記。
[0053]在圖5A中，在用戶沒(méi)有指定給定位置的情況下，重復(fù)進(jìn)行超聲波斷層圖像的獲 取。由投影引起的誤差范圍的大小根據(jù)各超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)而改變。在給定區(qū) 域(第一區(qū)域)和投影區(qū)域(第一區(qū)域在超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域)處于同一位置的 情況下(在超聲波斷層圖像的掃描部分通過(guò)給定區(qū)域的情況下)，由投影引起的誤差范圍 的大小變?yōu)樽畲蟆Ｈ鐖D5B所示，可以始終將具有最大大小的誤差范圍804顯示在超聲波圖 像503上，從而將誤差范圍804與實(shí)際誤差范圍502區(qū)分開(kāi)。
[0054]第二實(shí)施例
[0055]根據(jù)第二實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)被配置為將三維圖像數(shù)據(jù)中的關(guān)注區(qū)域(例如， 關(guān)注病變部)可能存在的區(qū)域顯示在實(shí)時(shí)拍攝到的超聲波斷層圖像上。這使得操作員(諸如醫(yī)生或工程師等)能夠容易地將與三維圖像數(shù)據(jù)中的關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域(相 應(yīng)病變部)繪制到超聲波斷層圖像上。在本實(shí)施例中，將說(shuō)明將表示被檢體內(nèi)部的三維信 息的斷層圖像群作為三維圖像數(shù)據(jù)來(lái)處理的情況?，F(xiàn)在將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系 統(tǒng)。
[0056]圖2示出根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示，根據(jù)本實(shí)施例的信 息處理系統(tǒng)100包括斷層圖像獲取單元(還稱為“二維圖像獲取單元”)110、位置姿勢(shì)獲取 單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元(還稱為“三維圖像獲取單元”)120、關(guān)注區(qū)域獲取單元 122、誤差獲取單元123、斷面圖像生成單元(還稱為“斷面圖像獲取單元”)130、存在范圍計(jì) 算單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150。信息處理設(shè)備100連接至用于保持三 維圖像數(shù)據(jù)、以下所述的誤差原因信息和任何其它適當(dāng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器190。信息處理設(shè) 備100還連接至用作用于拍攝被檢體的超聲波斷層圖像的第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置180的超 聲波診斷攝像設(shè)備。
[0057]三維圖像數(shù)據(jù)的輸入
[0058]數(shù)據(jù)服務(wù)器190中所保持的三維圖像數(shù)據(jù)表示通過(guò)使用諸如MRI設(shè)備或X射線CT 設(shè)備等的第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置170預(yù)先拍攝被檢體的圖像所獲得的參考斷層圖像群。在 以下說(shuō)明中，例如，使用MRI設(shè)備作為第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置170，并且使用人體乳房作為 要拍攝圖像的被檢體。
[0059]利用三維圖像數(shù)據(jù)來(lái)表示MRI設(shè)備所拍攝到的參考斷層圖像群，并且將各斷層圖 像的位置和姿勢(shì)表示為MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的位置和姿勢(shì)。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“MRI設(shè)備 坐標(biāo)系”是指將原點(diǎn)定義為以MRI設(shè)備為基準(zhǔn)的空間內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)系。使用MRI設(shè)備 坐標(biāo)系所表示的三維圖像數(shù)據(jù)被三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120獲取并且被輸入至信息處理 設(shè)備100。三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120根據(jù)參考斷層圖像群來(lái)生成以各三維體素表示亮度 值的三維體數(shù)據(jù)，并且保持所生成的三維體數(shù)據(jù)。三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120響應(yīng)于來(lái)自 斷面圖像生成單元130的請(qǐng)求來(lái)將所保持的三維體數(shù)據(jù)輸出至斷面圖像生成單元130。
[0060]數(shù)據(jù)服務(wù)器190還保持預(yù)先指定的病變部(關(guān)注病變部)的位置作為三維圖像數(shù) 據(jù)中的關(guān)注區(qū)域。例如可以通過(guò)將參考斷層圖像群順次顯示在圖像瀏覽器(未示出)上、 提示操作員選擇這些參考斷層圖像中的關(guān)注病變部出現(xiàn)的參考斷層圖像、并且在該關(guān)注病 變部上點(diǎn)擊鼠標(biāo)(未示出)，來(lái)指定關(guān)注病變部的位置。數(shù)據(jù)服務(wù)器190中所保持的關(guān)注病 變部的位置被關(guān)注區(qū)域獲取單元122獲取并且被輸入至信息處理設(shè)備100。關(guān)注區(qū)域獲取 單元122還將所保持的關(guān)注病變部的位置輸出至誤差獲取單元123、存在范圍計(jì)算單元135 和圖像合成單元140。在以下說(shuō)明中，與三維圖像數(shù)據(jù)相同，還使用MRI設(shè)備坐標(biāo)系來(lái)表示 關(guān)注病變部的位置。
[0061]誤差估計(jì)值的獲取:第二實(shí)施例
[0062]數(shù)據(jù)服務(wù)器190還保持用于計(jì)算三維圖像數(shù)據(jù)中的病變部的位置的誤差的信息。 用于計(jì)算誤差的信息是用于在投影期間計(jì)算超聲波斷層圖像中的與三維圖像數(shù)據(jù)中的病 變部相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域(相應(yīng)病變部)的位置所涉及的誤差的程度的信息。換句話說(shuō)，用于 計(jì)算誤差的信息是用于計(jì)算三維圖像數(shù)據(jù)和超聲波斷層圖像之間的位置對(duì)準(zhǔn)的誤差(相 應(yīng)病變部的存在范圍)的信息。在本實(shí)施例中，位置姿勢(shì)獲取單元112計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo) 系中的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)，由此實(shí)現(xiàn)三維圖像數(shù)據(jù)和超聲波斷層圖像之間的位置對(duì)準(zhǔn)。在以下說(shuō)明中，將用于計(jì)算誤差估計(jì)值的信息稱為(以下將詳細(xì)說(shuō)明的)“誤差 原因信息”。將數(shù)據(jù)服務(wù)器190中所保持的誤差原因信息經(jīng)由誤差獲取單元123輸入至信 息處理設(shè)備100。誤差獲取單元123根據(jù)該誤差原因信息來(lái)計(jì)算三維圖像數(shù)據(jù)和超聲波斷 層圖像之間的位置對(duì)準(zhǔn)的誤差估計(jì)值(相應(yīng)病變部的存在范圍)。誤差獲取單元123將所 計(jì)算出的誤差估計(jì)值輸出至存在范圍計(jì)算單元135。在這種情況下，存在范圍計(jì)算單元135 計(jì)算通過(guò)沿著超聲波斷面切割以關(guān)注病變部的位置為中心并且半徑等于誤差的球體所獲 得的圓，并且將所計(jì)算出的圓作為表示相應(yīng)病變部的存在范圍的信息輸出至圖像合成單元 140。
[0063]斷層圖像的獲取:第二實(shí)施例
[0064]用作第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置180的超聲波診斷攝像設(shè)備實(shí)時(shí)地拍攝被檢體的超 聲波斷層圖像。這些超聲波斷層圖像被斷層圖像獲取單元110獲取并且被順次輸入至信息 處理設(shè)備100。斷層圖像獲取單元110根據(jù)需要進(jìn)一步將獲取到的超聲波斷層圖像轉(zhuǎn)換成 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且將這些超聲波斷層圖像與從位置姿勢(shì)獲取單元112獲取到的位置和姿勢(shì)相 關(guān)聯(lián)地進(jìn)行保持。斷層圖像獲取單元110響應(yīng)于來(lái)自圖像合成單元140的請(qǐng)求來(lái)將所保持 的超聲波斷層圖像輸出至圖像合成單元140。
[0065]通常，操作員在根據(jù)期望移動(dòng)用手把持的超聲波探測(cè)器的同時(shí)利用該超聲波探 測(cè)器拍攝被檢體的圖像。該超聲波探測(cè)器用作超聲波診斷攝像設(shè)備中的攝像單元(未 示出)。使用該超聲波探測(cè)器，可以檢測(cè)超聲波并且可以獲取超聲波斷層圖像。在這 種情況下，超聲波斷層圖像沒(méi)有清楚地表示在以被檢體為基準(zhǔn)的空間中拍攝到的位置 和姿勢(shì)。因此，在本實(shí)施例中，使用安裝至超聲波診斷攝像設(shè)備的位置姿勢(shì)傳感器(未 示出)來(lái)測(cè)量超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)。該位置姿勢(shì)傳感器例如可以是Polhemus Incorporated, Colchester, USA所研發(fā)的FASTRAK (注冊(cè)商標(biāo))傳感器?？梢允褂媚軌驕y(cè)量 超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)的任何類型的位置姿勢(shì)傳感器。
[0066]以上述方式獲得的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)被位置姿勢(shì)獲取單元112獲取并 且被輸入至信息處理設(shè)備100。例如可以將超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)表示為基準(zhǔn)坐標(biāo)系 中的位置和姿勢(shì)。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“基準(zhǔn)坐標(biāo)系”是指將原點(diǎn)定義為以被檢體為基準(zhǔn) 的空間中的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)系。此外，位置姿勢(shì)獲取單元112獲取基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探 測(cè)器的位置和姿勢(shì)，并且根據(jù)獲取到的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波斷層 圖像的位置和姿勢(shì)。位置姿勢(shì)獲取單元112響應(yīng)于來(lái)自斷面圖像生成單元130的請(qǐng)求來(lái)將 所計(jì)算出的位置和姿勢(shì)輸出至斷面圖像生成單元130。該計(jì)算處理是基于超聲波探測(cè)器和 超聲波斷層圖像之間的相對(duì)位置關(guān)系以及基于基準(zhǔn)坐標(biāo)系和MRI設(shè)備坐標(biāo)系之間的相對(duì) 位置關(guān)系、通過(guò)使用已知的坐標(biāo)變換計(jì)算而進(jìn)行的。在本實(shí)施例中，與以上相位位置關(guān)系有 關(guān)的信息(以下為校準(zhǔn)數(shù)據(jù))是使用已知的校準(zhǔn)方法預(yù)先推導(dǎo)出的，并且作為已知值保持 在位置姿勢(shì)獲取單元112內(nèi)的存儲(chǔ)器中。
[0067]斷面圖像的牛成:第二實(shí)施例
[0068]斷面圖像生成單元130接收從三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120輸出的三維體數(shù)據(jù)、從 位置姿勢(shì)獲取單元112輸出的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)、以及從關(guān)注區(qū)域獲取單元 122輸出的關(guān)注病變部的位置。斷面圖像生成單元130基于接收到的數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)三維體數(shù) 據(jù)而生成斷面圖像(第二二維斷面圖像)，并且將該斷面圖像輸出至圖像合成單元140。斷面圖像生成單元130根據(jù)以下所述的兩個(gè)操作模式進(jìn)行不同的處理。圖像合成單元140從 存在范圍計(jì)算單元135獲取表示相應(yīng)病變部的存在范圍(第二區(qū)域)的信息，并且將該第 二區(qū)域以疊加方式繪制在從斷層圖像獲取單元110獲取到的超聲波斷層圖像上。圖像合成 單元140進(jìn)一步將由此得到的圖像與從斷面圖像生成單元130獲取到的斷面圖像進(jìn)行合成 以生成合成圖像，并且將該合成圖像輸出至顯示控制單元150或外部裝置?？梢詫⑾鄳?yīng)病 變部的存在范圍疊加在超聲波斷層圖像上的圖像和給定區(qū)域(第一區(qū)域)疊加在斷面圖像 上的圖像并排顯示在顯示單元上。顯示控制單元150獲取從圖像合成單元140輸出的合成 圖像，并且使該合成圖像顯示在顯示單元160上。
[0069]可以將圖2所示的各單元(即，斷層圖像獲取單元110、位置姿勢(shì)獲取單元112、 三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120、關(guān)注區(qū)域獲取單元122、誤差獲取單元123、斷面圖像生成單元 130、存在范圍計(jì)算單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150)中的至少一部分作為 獨(dú)立裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，可以通過(guò)將各個(gè)體單元安裝至一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)中并且使用該 計(jì)算機(jī)中的中央處理單元(CPU)執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)這些單元的功能的軟件，利用該軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) 這些個(gè)體單元。在本實(shí)施例中，假定個(gè)體單元由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)并且被安裝到單個(gè)計(jì)算機(jī)中。
[0070]計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu):第二實(shí)施例
[0071]圖17是示出執(zhí)行軟件以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元110、位置姿勢(shì)獲取單元112、三維 圖像數(shù)據(jù)獲取單元120、關(guān)注區(qū)域獲取單元122、誤差獲取單元123、斷面圖像生成單元130、 存在范圍計(jì)算單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150各自的功能的計(jì)算機(jī)的基本 結(jié)構(gòu)的圖。
[0072]CPU1001使用存儲(chǔ)在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 1002或只讀存儲(chǔ)器(ROM) 1003中的程 序和數(shù)據(jù)來(lái)控制計(jì)算機(jī)的整體操作。CPU1001還控制軟件的執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元 110、位置姿勢(shì)獲取單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120、關(guān)注區(qū)域獲取單元122、誤差獲取 單元123、斷面圖像生成單元130、存在范圍計(jì)算單元135、圖像合成單元140和顯示控制單 元150各自的功能。
[0073]RAM1002具有用于臨時(shí)存儲(chǔ)從外部存儲(chǔ)裝置1007或存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008載入的 程序和數(shù)據(jù)的區(qū)域，并且還具有在CPU1001進(jìn)行各種處理時(shí)使用的工作區(qū)域。
[0074]R0M1003通常存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)的程序、設(shè)置數(shù)據(jù)等。鍵盤1004和鼠標(biāo)1005是輸入裝 置，并且操作員可以使用鍵盤1004和鼠標(biāo)1005來(lái)向CPU1001輸入各種指示。
[0075]顯示單元1006可以由陰極射線管(CRT)顯示器、液晶顯示器或任何其它適當(dāng)顯示 器構(gòu)成，并且與顯示單元160相對(duì)應(yīng)。顯示單元1006可以顯示諸如消息和圖形用戶界面 (⑶I)等的針對(duì)圖像處理要顯示的項(xiàng)、以及圖像合成單元140所生成的合成圖像。
[0076]外部存儲(chǔ)裝置1007是用作諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器等的大容量信息存儲(chǔ)裝置的裝置，并 且存儲(chǔ)操作系統(tǒng)(OS)和CPU1001要執(zhí)行的程序等。在本實(shí)施例中，將“已知信息”存儲(chǔ)在 外部存儲(chǔ)裝置1007中并且根據(jù)需要載入RAM1002。
[0077]存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008根據(jù)來(lái)自CPU1001的指示來(lái)讀取諸如致密盤ROM (⑶-ROM) 或數(shù)字多功能盤rom(dvd-rom)等的存儲(chǔ)介質(zhì)中所存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)，并且將所讀取的程 序和數(shù)據(jù)輸出至RAM1002和外部存儲(chǔ)裝置1007。
[0078]接口(I/F) 1009包括模擬視頻端口或諸如電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE) 1394 端口等的數(shù)字輸入/輸出端口、以及將諸如合成圖像等的信息輸出至外部所利用的Ethernet (注冊(cè)商標(biāo))端口。輸入至各端口的數(shù)據(jù)經(jīng)由I/F1009被獲取至RAM1002。斷層 圖像獲取單元110、位置姿勢(shì)獲取單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120、關(guān)注區(qū)域獲取單元 122、誤差獲取單元123的功能中的一部分由I/F1009來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0079]上述各結(jié)構(gòu)元件經(jīng)由總線1010彼此連接。
_0] 搜索模式和連動(dòng)模式
[0081]上述的信息處理系統(tǒng)具有搜索模式(用于搜索相應(yīng)病變部的模式)和連動(dòng)模式 (用于觀察并檢查關(guān)聯(lián)病變部的模式)這兩個(gè)操作模式。在給出超聲波斷層圖像的位置和 姿勢(shì)以及關(guān)注病變部的位置的情況下，基于上述信息，根據(jù)當(dāng)前模式，從MRI三維圖像數(shù)據(jù) 生成(獲取)斷面圖像。搜索模式中生成的斷面圖像是與包括上述超聲波斷層圖像的平面 平行并且通過(guò)關(guān)注病變部的斷面圖像。通過(guò)以上述方式生成斷面圖像，可以與超聲波探測(cè) 器的姿勢(shì)無(wú)關(guān)地始終以對(duì)準(zhǔn)方式顯示超聲波探測(cè)器相對(duì)于兩個(gè)斷面圖像(超聲波斷層圖 像和MRI斷面圖像)中的被檢體的傾斜(姿勢(shì))。結(jié)果，操作員可以僅需使超聲波探測(cè)器壓 抵的位置與MRI數(shù)據(jù)中的位置一致。由于不再需要用于使傾斜彼此對(duì)準(zhǔn)的費(fèi)時(shí)費(fèi)力操作， 因此操作員可以容易地實(shí)現(xiàn)位置對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)在超聲波斷層圖像中指定相應(yīng)病變部并且指出 該相應(yīng)病變部的位置來(lái)進(jìn)行搜索模式和連動(dòng)模式之間的切換。在連動(dòng)模式中，顯示通過(guò)從 MRI三維圖像數(shù)據(jù)中切出與超聲波斷層圖像的斷面相同的斷面所獲得的圖像作為MRI斷面 圖像。在連動(dòng)模式中，操作員能夠在同時(shí)觀看超聲波斷層圖像以及與超聲波探測(cè)器的位置 和姿勢(shì)連動(dòng)的關(guān)注病變部的周圍的MRI斷面圖像的同時(shí)，觀察病變部的擴(kuò)散等。
[0082]將超聲波斷層圖像和MRI斷面圖像顯示在顯示單元160上。在搜索模式中，操作 員能夠通過(guò)在改變超聲波探測(cè)器壓抵的位置的同時(shí)比較各圖像中出現(xiàn)的特征以判斷這兩 者是否一致來(lái)進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)。在連動(dòng)模式中，操作員能夠在觀看位置對(duì)準(zhǔn)后的各圖像的同 時(shí)觀察病變部的周圍。
[0083]圖3是示出信息處理設(shè)備100的處理過(guò)程的流程圖。在本實(shí)施例中，通過(guò)利用 CPU1001執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各單元的功能的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)該流程圖中的過(guò)程。在進(jìn)行以下處理之前，基 于該流程圖的程序代碼已從例如外部存儲(chǔ)裝置1007被載入RAM1002。
[0084]S3000:數(shù)據(jù)的輸入
[0085]在步驟S3000中，作為三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元120的處理，信息處理設(shè)備100從數(shù) 據(jù)服務(wù)器190獲取參考斷層圖像群作為三維圖像數(shù)據(jù)。然后，信息處理設(shè)備100通過(guò)對(duì)各 斷層圖像的各像素進(jìn)行三維配置和插值來(lái)根據(jù)參考斷層圖像群生成以各三維體素表示亮 度值的三維體數(shù)據(jù)。此外，作為關(guān)注區(qū)域獲取單元122的處理，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服 務(wù)器190獲取關(guān)注病變部的位置。
[0086]S3005:誤差原因信息的輸入
[0087]在步驟S3005中，作為誤差獲取單元123的處理，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服務(wù)器 190獲取計(jì)算誤差估計(jì)值要使用的(以下所述的)各種誤差原因信息。
[0088]S3010:斷層圖像的獲取
[0089]在步驟S3010中，作為斷層圖像獲取單元110的處理，信息處理設(shè)備100從第二醫(yī) 學(xué)圖像收集裝置180獲取超聲波斷層圖像。此外，作為位置姿勢(shì)獲取單元112的處理，信息 處理設(shè)備100從第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置180獲取在獲得超聲波斷層圖像時(shí)所獲得的超聲波 探測(cè)器的位置和姿勢(shì)。然后，信息處理設(shè)備100通過(guò)使用作為已知值預(yù)先存儲(chǔ)的上述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，根據(jù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波 斷層圖像的位置和姿勢(shì)。在保持位置對(duì)準(zhǔn)所用的校正參數(shù)的情況下，信息處理設(shè)備100利 用與該校正參數(shù)相對(duì)應(yīng)的量來(lái)校正所計(jì)算出的超聲波斷層圖像的位置值，以使關(guān)注病變部 與相應(yīng)病變部精確對(duì)準(zhǔn)。通過(guò)步驟S3000中的關(guān)注病變部的位置的獲取以及步驟S3010中 的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)的計(jì)算，來(lái)估計(jì)關(guān)注病變部(關(guān)注區(qū)域)和斷層圖像之間 的相對(duì)關(guān)系。
[0090]S3015:誤差估計(jì)值的獲取
[0091]在步驟S3015中，作為誤差獲取單元123的處理，信息處理設(shè)備100基于步驟 S3005中獲取到的計(jì)算誤差所使用的各種數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。
[0092]在本實(shí)施例中，通過(guò)剛性體變換來(lái)表示MRI設(shè)備坐標(biāo)系和基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的關(guān) 系。然而，在拍攝MRI圖像時(shí)所獲得的MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的被檢體的位置和姿勢(shì)與在進(jìn)行超 聲波攝像時(shí)所獲得的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的被檢體的位置和姿勢(shì)之間并非必須設(shè)置準(zhǔn)確的剛性 體變換。因此，在通過(guò)剛性體變換來(lái)表示這些坐標(biāo)系之間的關(guān)系的情況下，可能存在誤差。 在這些坐標(biāo)系之間的被檢體的位置和姿勢(shì)的差異提供了準(zhǔn)確的剛性體變換的情況下，實(shí)際 上難以正確地確定剛性體變換并且可能存在誤差。可能存在的誤差還包括位置姿勢(shì)獲取單 元112所獲取到的位置姿勢(shì)測(cè)量值的誤差(位置姿勢(shì)測(cè)量誤差)。
[0093]例如可以基于被配置為測(cè)量第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置180的超聲波探測(cè)器的位置 和姿勢(shì)的位置姿勢(shì)傳感器的特性來(lái)執(zhí)行用于計(jì)算誤差估計(jì)值的處理。例如，可以針對(duì)位置 姿勢(shì)傳感器的各測(cè)量方法預(yù)先確定誤差基準(zhǔn)值，并且可以根據(jù)要使用的傳感器的測(cè)量方法 來(lái)選擇值。例如，與光學(xué)傳感器相比，磁性傳感器的測(cè)量精度通常較低。因此，在從數(shù)據(jù)服 務(wù)器190獲取到表示光學(xué)傳感器處于使用中的信息作為誤差原因信息的情況下根據(jù)獲取 到的信息所計(jì)算出的誤差估計(jì)值比使用磁性傳感器的情況下所計(jì)算出的誤差估計(jì)值小。另 夕卜，與位置姿勢(shì)傳感器的測(cè)量方法之間的差異無(wú)關(guān)地，可以根據(jù)相對(duì)于位置姿勢(shì)傳感器的 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的空間位置和姿勢(shì)的關(guān)系來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在位置姿勢(shì)傳感器是磁性傳 感器的情況下，可以將誤差估計(jì)值定義為磁性發(fā)生器或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與超聲波探測(cè)器之間的距 離的函數(shù)，并且在該距離大的情況下，可以計(jì)算出大的值作為誤差估計(jì)值。此外，在位置姿 勢(shì)傳感器是光學(xué)傳感器的情況下，可以根據(jù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和超聲波探測(cè)器之間的距離、超聲波 探測(cè)器的姿勢(shì)等來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。
[0094]還可以基于被檢體內(nèi)的關(guān)注病變部存在的部位等來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在關(guān) 注病變部存在于被檢體的乳房等的軟組織中的情況下，預(yù)料到在MRI圖像的拍攝時(shí)刻和超 聲波圖像的拍攝時(shí)刻之間的時(shí)間段內(nèi)被檢體的該部位可能變形。因此，在關(guān)注病變部存在 于上述部位中的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。此外，針對(duì)由于心搏而導(dǎo)致位置大幅 改變的心臟區(qū)域或心臟附近區(qū)域或者由于呼吸而導(dǎo)致位置大幅改變的肺區(qū)域或肺附近區(qū) 域，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。具體地，可以獲取到表示被檢體內(nèi)的關(guān)注病變部存在的部 位(器官名稱或器官內(nèi)的位置)的信息、以及示出該部位和誤差大小之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù) 據(jù)(表)作為誤差原因信息，并且可以基于以上信息來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。
[0095]另外，可以獲取到與用作MRI設(shè)備坐標(biāo)系和基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)的指標(biāo)的 部位的位置等有關(guān)的信息作為誤差原因信息，并且可以基于這些部位和關(guān)注病變部的位置 之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在使用被檢體的劍狀突起作為校準(zhǔn)所使用的指標(biāo)的情況下，可以將誤差估計(jì)值計(jì)算作為MRI圖像中的劍狀突起的位置與關(guān)注病變部之間的距 離的函數(shù)。此外，在使用乳頭的位置作為校準(zhǔn)所使用的指標(biāo)的情況下，可以將誤差估計(jì)值計(jì) 算作為MRI圖像中的乳頭的位置與關(guān)注病變部之間的距離的函數(shù)。可選地，可以通過(guò)使用 以上舉例說(shuō)明的方法中的多個(gè)方法以復(fù)合方式估計(jì)誤差，來(lái)獲取誤差估計(jì)值。
[0096]S3020:搜索模式的判斷
[0097]在步驟S3020中，信息處理設(shè)備100判斷當(dāng)前操作模式是搜索模式還是連動(dòng)模式。 在操作模式是搜索模式的情況下，該處理進(jìn)入步驟S3030 ;在操作模式是連動(dòng)模式的情況 下，該處理進(jìn)入步驟S3070。在本實(shí)施例中，假定初始操作模式是搜索模式。
[0098]S3030:搜索模式中的圖像的生成和顯示
[0099]在步驟S3030中，信息處理設(shè)備100在搜索模式中生成圖像，并且顯示所生成的圖 像。以下將參考圖4所示的流程圖來(lái)說(shuō)明步驟S3030的處理的詳細(xì)內(nèi)容。
[0100]在操作員在超聲波斷層圖像中指定相應(yīng)病變部的位置的情況下，信息處理設(shè)備 100進(jìn)行以下處理(步驟S3040和S3050)以校正關(guān)注病變部的位置和相應(yīng)病變部實(shí)際存在 的位置之間的偏移。
[0101]S3040:斷層圖像中的相應(yīng)病變部的位置的指定
[0102]在步驟S3040中，作為位置姿勢(shì)獲取單元112的處理，信息處理設(shè)備100判斷是 否指定了超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的位置。例如可以通過(guò)操作員在顯示單元160 上所顯示的超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的位置上點(diǎn)擊鼠標(biāo)1005來(lái)指定相應(yīng)病變部的 位置。在指定了相應(yīng)病變部的位置的情況下，信息處理設(shè)備100根據(jù)超聲波斷層圖像中的 相應(yīng)病變部的位置和超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的相應(yīng)病變 部的位置。然后，該處理進(jìn)入步驟S3050。在沒(méi)有指定這些位置的情況下，該處理進(jìn)入步驟 S3100。例如，在超聲波斷層圖像中沒(méi)有顯示相應(yīng)病變部的情況下，在步驟S3010中，用戶在 無(wú)需指定位置的情況下再次獲取超聲波斷層圖像。
[0103]S3050:校IH值的計(jì)算
[0104]在步驟S3050中，作為位置姿勢(shì)獲取單元112的處理，信息處理設(shè)備100計(jì)算步驟 S3040中獲取到的相應(yīng)病變部的位置和步驟S3000中獲取到的關(guān)注病變部的位置之間的偏 移(校正值)。然后，將所獲得的值作為位置對(duì)準(zhǔn)所用的校正參數(shù)保持在存儲(chǔ)器中。在保持 了校正參數(shù)的情況下，位置姿勢(shì)獲取單元112將S3010中新獲取到的超聲波斷層圖像轉(zhuǎn)換 成MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波斷層圖像，并且將所獲得的坐標(biāo)系中的超聲波斷層圖像的位 置校正(減去)了與該校正參數(shù)(偏移)相對(duì)應(yīng)的量。因此，可以校正位置姿勢(shì)傳感器的 測(cè)量誤差、被檢體的變形等的影響。
[0105]S3060:從搜索模式向著連動(dòng)模式的切換
[0106]在步驟S3060中，信息處理設(shè)備100將系統(tǒng)的操作模式從搜索模式切換至連動(dòng)模 式，并且該處理進(jìn)入步驟S3100。在連動(dòng)模式中，可以在無(wú)需進(jìn)行從超聲波斷層圖像中指定 位置的步驟的情況下連續(xù)獲取以上述方式校正后的超聲波斷層圖像。例如，用戶可能希望 觀察病變部的擴(kuò)散從而獲得要通過(guò)手術(shù)切除的病變部的大小。在這種情況下，可以使用校 正后的超聲波斷層圖像來(lái)觀察相應(yīng)病變部的周圍。
[0107]S3070:連動(dòng)樽式中的圖像的牛成和顯示
[0108]在步驟S3070中，信息處理設(shè)備100在連動(dòng)模式中生成圖像，并且顯示所生成的圖像。具體地，作為斷面圖像生成單元130的處理，信息處理設(shè)備100根據(jù)斷層圖像的位置和 姿勢(shì)，來(lái)生成通過(guò)從三維體數(shù)據(jù)中切出與步驟S3010中獲得的超聲波斷層圖像的斷面相同 的斷面所獲得的斷面圖像。然后，作為圖像合成單元140的處理，信息處理設(shè)備100將步驟 S3010中獲得的超聲波斷層圖像與步驟S3070中獲得的斷面圖像進(jìn)行合成。例如，可以生成 以上圖像沿水平方向并排排列的圖像。在斷面圖像的平面內(nèi)存在關(guān)注病變部的位置的情況 下，可以將表示關(guān)注病變部的矩形標(biāo)記等以疊加在各圖像上的方式繪制在超聲波斷層圖像 和斷面圖像中的相應(yīng)位置處。此外，作為顯示控制單元150的處理，信息處理設(shè)備100將合 成圖像顯示在顯示單元160上。
[0109]S3080:針對(duì)從連動(dòng)模式向著搜索模式的切換的判斷
[0110]在步驟S3080中，信息處理設(shè)備100判斷是否將系統(tǒng)的操作模式從連動(dòng)模式切換 至搜索模式。例如，獲取操作員通過(guò)例如按下鍵盤1004上的預(yù)定鍵(操作模式切換鍵)所 輸入的切換指示。在判斷為要切換操作模式的情況下，該處理進(jìn)入步驟S3090 ;在判斷為不 切換操作模式的情況下，該處理進(jìn)入步驟S3100。例如，在正顯示與相應(yīng)病變部的圖像相似 的圖像的情況下，存在在S3040中用戶指定了與實(shí)際相應(yīng)病變部的區(qū)域不同的區(qū)域的可能 性。在這種情況下，用戶可以使用在連動(dòng)模式中再次獲取到的超聲波斷層圖像來(lái)觀察相應(yīng) 病變部的周圍。在用戶找出實(shí)際相應(yīng)病變部的情況下，用戶可以在步驟S3080中將操作模 式切換至搜索模式，并且可以再次獲取相應(yīng)病變部的位置。
[0111]S3090:從連動(dòng)模式向著搜索模式的切換
[0112]在步驟S3090中，信息處理設(shè)備100將系統(tǒng)的操作模式從連動(dòng)模式切換至搜索模 式，并且該處理進(jìn)入步驟S3100。
[0113]S3100:針對(duì)糖個(gè)處理的終丨h(huán)的判斷
[0114]在步驟S3100中，信息處理設(shè)備100判斷是否終止整個(gè)處理。例如，獲取操作員通 過(guò)例如按下鍵盤1004上的預(yù)定鍵(結(jié)束鍵)所輸入的終止指示。在判斷為要終止該處理 的情況下，信息處理設(shè)備100的整個(gè)處理結(jié)束。在判斷為不終止該處理的情況下，該處理返 回至步驟S3010，并且對(duì)新拍攝到的超聲波斷層圖像再次執(zhí)行步驟S3010及其后續(xù)步驟的處理。
[0115]因此，執(zhí)行了信息處理設(shè)備100的處理。
[0116]搜索模式中的圖像的生成和顯示
[0117]接著，將參考圖4的流程圖來(lái)說(shuō)明步驟S3030中在信息處理設(shè)備100中進(jìn)行的用 于在搜索模式中生成要顯示的圖像的處理的詳細(xì)內(nèi)容。
[0118]S4000:斷面圖像的獲取
[0119]在步驟S4000中，作為斷面圖像生成單元130的處理，信息處理設(shè)備100根據(jù)步驟 S3000中獲得的三維體數(shù)據(jù)及關(guān)注病變部的位置、以及步驟S3010中所獲得的超聲波斷層 圖像的位置和姿勢(shì)，來(lái)生成搜索模式中的斷面圖像。
[0120]首先，斷面圖像生成單元130基于關(guān)注病變部的位置和超聲波斷層圖像的姿勢(shì)來(lái) 計(jì)算斷面(平面)。具體地，首先，對(duì)斷面坐標(biāo)系(表示斷面的位置和姿勢(shì)的坐標(biāo)系)的位 置和姿勢(shì)進(jìn)行初始化。然后，使斷面轉(zhuǎn)動(dòng)以使得該斷面的姿勢(shì)與超聲波斷層圖像的姿勢(shì)一 致。然后，使斷面平移以使得關(guān)注病變部位于該斷面上。如此計(jì)算出的斷面是包括關(guān)注病 變部(即，表示斷面通過(guò)關(guān)注病變部的平面)并且具有與超聲波斷層圖像的姿勢(shì)相同的姿勢(shì)(與超聲波斷層圖像平行)的斷面。最后，計(jì)算在斷面上要生成斷面圖像的范圍。例如， 基于超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算超聲波斷層圖像的四個(gè)角處的點(diǎn)的位置，并且使 用包括從各點(diǎn)向著斷面的垂線的垂足的四個(gè)點(diǎn)來(lái)確定要生成的斷面圖像的范圍。因此，隨 著超聲波斷層圖像的姿勢(shì)的移動(dòng)，斷面圖像的姿勢(shì)也相應(yīng)地移動(dòng)，由此使得用戶能夠?qū)崿F(xiàn) 容易的觀察。
[0121]最后，斷面圖像生成單元130通過(guò)從三維體數(shù)據(jù)切出與以上述方式確定的斷面相 對(duì)應(yīng)的圖像來(lái)生成該圖像。用于通過(guò)從三維體數(shù)據(jù)切出指定斷面的圖像來(lái)生成該圖像的方 法是已知的，因而省略了針對(duì)該方法的詳細(xì)說(shuō)明。
[0122]S4010:關(guān)注病變部的存在范圍的獲取
[0123]在步驟S4010中，作為存在范圍計(jì)算單元135的處理，信息處理設(shè)備100計(jì)算步驟 S3010中所獲得的超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的存在范圍。在本實(shí)施例中，將三維空間 中的相應(yīng)病變部的存在范圍定義為以步驟S3000中所獲得的關(guān)注病變部的位置為中心并 且半徑等于步驟S3015中所獲得的誤差估計(jì)值的球體。此外，將超聲波斷層圖像中的相應(yīng) 病變部的存在范圍定義為作為表示三維空間中的相應(yīng)病變部的存在范圍的球體與斷層圖 像相交的區(qū)域(球體的斷面)的圓。因此，圖像合成單元140計(jì)算該圓在超聲波斷層圖像 中的中心位置和半徑。用于計(jì)算三維空間中所定義的球體與平面相交的區(qū)域的方法是已知 的，因而省略了針對(duì)該方法的說(shuō)明。在表示存在范圍的球體與超聲波斷層圖像沒(méi)有相交的 情況下，存儲(chǔ)表示“在斷面中無(wú)存在范圍”的信息。
[0124]S4020:在斷層圖像中繪制關(guān)注病變部的存在范圍
[0125]在步驟S4020中，作為圖像合成單元140的處理，信息處理設(shè)備100將表示步驟 S4010中計(jì)算出的超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的存在范圍的信息以疊加方式繪制在該 超聲波斷層圖像上。在這種情況下，可以利用圓來(lái)表示相應(yīng)病變部可能存在的范圍，可以 以包圍該圓的方式應(yīng)用半透明掩模，并且可以正常顯示該圓內(nèi)側(cè)的區(qū)域中的超聲波斷層圖 像。因而，可以清楚地識(shí)別出對(duì)實(shí)際相應(yīng)病變部進(jìn)行搜索的搜索區(qū)域。另外，用戶可以容易 地搜索到實(shí)際相應(yīng)病變部，并且可以實(shí)現(xiàn)高效搜索。還可以僅利用圓的線來(lái)繪制相應(yīng)病變 部可能存在的范圍。可以對(duì)相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍內(nèi)側(cè)的區(qū)域著色。在這種情況下，該區(qū) 域可以足夠透明以進(jìn)行搜索。作為步驟S4020的處理的結(jié)果，生成了圖5A所示的、相應(yīng)病 變部501的存在范圍502疊加在斷層圖像上的超聲波斷層圖像503。要注意，在步驟S4010 中判斷為“在斷面中無(wú)存在范圍”的情況下，不執(zhí)行步驟S4020的處理。
[0126]S4030:斷層圖像和斷面圖像的合成
[0127]在步驟S4030中，作為圖像合成單元140的處理，信息處理設(shè)備100將步驟S4000 中獲得的斷面圖像與步驟S4020中獲得的超聲波斷層圖像(具體為相應(yīng)病變部的存在范圍 疊加在斷層圖像上的圖像)進(jìn)行合成以生成合成圖像。例如，可以生成以上圖像沿水平方 向并排排列的圖像。然后，作為顯示控制單元150的處理，信息處理設(shè)備100將該合成圖像 顯示在顯示單元160上。還根據(jù)需要將該合成圖像經(jīng)由I/F1009輸出至外部裝置，并且還 存儲(chǔ)在RAM1002中從而其它應(yīng)用程序可利用。
[0128]因此，向操作員呈現(xiàn)如下合成圖像，其中在該合成圖像中，將具有與超聲波斷層圖 像相同的姿勢(shì)并且包括關(guān)注病變部的斷層圖像與繪制有相應(yīng)病變部的存在范圍的超聲波 斷層圖像進(jìn)行合成。[0129]因此，在根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備中，將考慮到位置對(duì)準(zhǔn)的誤差的相應(yīng)病變 部的存在范圍呈現(xiàn)在超聲波斷層圖像上以幫助操作員搜索該相應(yīng)病變部。呈現(xiàn)相應(yīng)病變部 的存在范圍可以減少在比所需范圍大的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索的不期望工作并且可以減輕搜索 操作期間施加于操作員的負(fù)擔(dān)。另外，由于可以限制搜索范圍，因此可以降低操作員可能進(jìn) 行誤關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0130]在上述實(shí)施例中，在將相應(yīng)病變部的存在范圍以疊加方式呈現(xiàn)在超聲波斷層圖像 上的情況下，呈現(xiàn)具有與超聲波斷層圖像相同的姿勢(shì)并且包括關(guān)注病變部的斷面圖像作為 MRI斷面圖像。然而，要呈現(xiàn)的MRI斷面圖像可以采用任何其它形式。例如，與根據(jù)本實(shí)施 例的連動(dòng)模式相同，可以顯示與超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)這兩者連動(dòng)的(通過(guò)切出與 超聲波斷層圖像相同的斷面所獲得的)斷面圖像。另外，可以將醫(yī)生所指定的MRI斷面圖 像作為靜止圖像(而不存在姿勢(shì)的連動(dòng))進(jìn)行顯示。例如，可以顯示醫(yī)生指出了關(guān)注病變 部的MRI斷面圖像。此外，并非必須顯示MRI斷面圖像。
[0131]另外，在顯示與超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)這兩者連動(dòng)的斷面圖像的情況下， 關(guān)注病變部的數(shù)量可以是多個(gè)。在這種情況下，針對(duì)各關(guān)注病變部將三維空間中的相應(yīng)病 變部的存在范圍定義為球體。因而，可以確定各球體和超聲波斷層圖像相交的區(qū)域，并且可 以顯示該區(qū)域作為該斷層圖像中的相應(yīng)病變部的存在范圍。
[0132]第三實(shí)施例
[0133]根據(jù)第三實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)被配置為將三維圖像數(shù)據(jù)(參考圖像)中的關(guān)注 區(qū)域(例如，關(guān)注病變部)的相應(yīng)區(qū)域(相應(yīng)病變部)可能存在的區(qū)域顯示在實(shí)時(shí)拍攝到 的超聲波斷層圖像(對(duì)象圖像)中。這使得操作員(諸如醫(yī)生或工程師等)能夠在超聲波 斷層圖像中容易地搜索并識(shí)別該相應(yīng)區(qū)域?，F(xiàn)在將說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)。
[0134]圖7示出根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，根據(jù)本實(shí)施例的信 息處理設(shè)備900包括斷層圖像獲取單元(還稱為“二維圖像獲取單元”)910、位置姿勢(shì)獲取 單元912、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元(還稱為“三維圖像獲取單元”)920、關(guān)注區(qū)域獲取單元 922、誤差獲取單元923、斷面圖像生成單元(還稱為“斷面圖像獲取單元”)930、存在范圍計(jì) 算單元935、圖像合成單元940和顯示控制單元950。信息處理設(shè)備900連接至用于保持三 維圖像數(shù)據(jù)、以下所述的誤差原因信息和任何其它適當(dāng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器990。信息處理設(shè) 備900還連接至用作用于拍攝被檢體的超聲波斷層圖像的第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置980的超 聲波診斷攝像設(shè)備。
[0135]三維圖像數(shù)據(jù)的獲取:第三實(shí)施例
[0136]數(shù)據(jù)服務(wù)器990中所保持的三維圖像數(shù)據(jù)可以是通過(guò)使用諸如MRI設(shè)備或X射線 CT設(shè)備等的第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置970預(yù)先拍攝被檢體的圖像所獲得的圖像。在以下說(shuō)明 中，例如，使用MRI設(shè)備作為第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置970。在本實(shí)施例中，將三維圖像數(shù)據(jù)表 示為以各三維體素表示亮度值的三維體數(shù)據(jù)。另外，使用MRI設(shè)備坐標(biāo)系來(lái)表示各體素的 坐標(biāo)。數(shù)據(jù)服務(wù)器990中所保持的三維圖像數(shù)據(jù)被三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元920獲取并且被 輸入至信息處理設(shè)備900。
[0137]關(guān)注區(qū)域的獲取:第三實(shí)施例
[0138]數(shù)據(jù)服務(wù)器990還保持(以下將詳細(xì)說(shuō)明的)表示三維圖像數(shù)據(jù)中的關(guān)注區(qū)域的 信息。數(shù)據(jù)服務(wù)器990中所保持的表示關(guān)注區(qū)域的信息被關(guān)注區(qū)域獲取單元922獲取并且被輸入至信息處理設(shè)備900。在以下說(shuō)明中，例如，與三維圖像數(shù)據(jù)相同，還使用MRI設(shè)備坐 標(biāo)系來(lái)表現(xiàn)表示關(guān)注區(qū)域的信息。
[0139]斷層圖像的獲取:第三實(shí)施例
[0140]用作第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置980的超聲波診斷攝像設(shè)備實(shí)時(shí)地拍攝被檢體的超 聲波斷層圖像。這些超聲波斷層圖像被斷層圖像獲取單元910獲取并且被順次輸入至信息 處理設(shè)備900。超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)是使用位置姿勢(shì)傳感器(未示出)來(lái)測(cè)量的，被 位置姿勢(shì)獲取單元912獲取到，并且被輸入至信息處理設(shè)備900。將超聲波探測(cè)器的位置和 姿勢(shì)表示為例如以被檢體為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的位置和姿勢(shì)。位置姿勢(shì)獲取單元912獲 取基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)，并且根據(jù)獲取到的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI 設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。
[0141]存在范圍的計(jì)算:第三實(shí)施例
[0142]存在范圍計(jì)算單元935基于關(guān)注區(qū)域獲取單元922獲取到的表示關(guān)注區(qū)域的信息 以及位置姿勢(shì)獲取單元912獲取到的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)，在超聲波坐標(biāo)系中估 計(jì)與關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域(相應(yīng)區(qū)域)。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“超聲波坐標(biāo)系”是指以超 聲波斷層圖像為基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系，并且例如可被定義為X軸和y軸設(shè)置在斷層圖像的平 面中并且z軸設(shè)置在與該平面垂直的方向上的、原點(diǎn)被定義為斷層圖像中的一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo) 系。存在范圍計(jì)算單元935基于估計(jì)出的相應(yīng)區(qū)域和如以下將說(shuō)明的誤差獲取單元923所 獲取到的誤差估計(jì)值來(lái)計(jì)算超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍(第二區(qū)域)。
[0143]誤差估計(jì)值的獲取:第三實(shí)施例
[0144]除了上述信息以外，數(shù)據(jù)服務(wù)器990還保持用于計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的誤差估計(jì)值的信 息(如以下將詳細(xì)說(shuō)明的誤差原因信息)。換句話說(shuō)，誤差原因信息是用于計(jì)算超聲波斷層 圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍的信息。將數(shù)據(jù)服務(wù)器990中所保持的誤差原因信息經(jīng)由誤 差獲取單元923輸入至信息處理設(shè)備900。誤差獲取單元923基于所獲取到的誤差原因信 息來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的誤差估計(jì)值。將所計(jì)算出的誤差估計(jì)值輸出至存在范圍計(jì)算單元935。
[0145]斷面圖像的牛成:第三實(shí)施例
[0146]斷面圖像生成單元930接收從三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元920輸出的三維體數(shù)據(jù)以及 從位置姿勢(shì)獲取單元912輸出的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。斷面圖像生成單元930基 于接收到的數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)三維體數(shù)據(jù)生成與超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的斷面圖像，并且將所生 成的斷面圖像輸出至圖像合成單元940。圖像合成單元940從存在范圍計(jì)算單元935獲取 表示相應(yīng)病變部的存在范圍(第二區(qū)域)的信息，并且將該第二區(qū)域以疊加方式繪制在從 斷層圖像獲取單元910獲取到的超聲波斷層圖像上。圖像合成單元940進(jìn)一步將由此得到 的圖像與從斷面圖像生成單元930獲取到的斷面圖像進(jìn)行合成(例如，沿水平方向并排排 列這些圖像)以生成合成圖像，并且將該合成圖像輸出至顯示控制單元950或外部裝置。顯 示控制單元950獲取從圖像合成單元940輸出的合成圖像，并且將該合成圖像顯示在顯示 單元960上。
[0147]可以將圖7所示的各單元(即，斷層圖像獲取單元910、位置姿勢(shì)獲取單元912、 三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元920、關(guān)注區(qū)域獲取單元922、誤差獲取單元923、斷面圖像生成單元 930、存在范圍計(jì)算單元935、圖像合成單元940和顯示控制單元950)中的至少一部分作為 獨(dú)立裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，可以通過(guò)將各個(gè)體單元安裝至一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)中并且使用該計(jì)算機(jī)中的CPU執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)這些單元的功能的軟件，利用該軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些單元。在本 實(shí)施例中，假定個(gè)體單元由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)并且被安裝到單個(gè)計(jì)算機(jī)中。
[0148]計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu):第三實(shí)施例
[0149]圖17是示出執(zhí)行軟件以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元910、位置姿勢(shì)獲取單元912、三維 圖像數(shù)據(jù)獲取單元920、關(guān)注區(qū)域獲取單元922、誤差獲取單元923、斷面圖像生成單元930、 存在范圍計(jì)算單元935、圖像合成單元940和顯示控制單元950各自的功能的計(jì)算機(jī)的基本 結(jié)構(gòu)的圖。
[0150]CPU1001使用存儲(chǔ)在RAM1002或R0M1003中的程序和數(shù)據(jù)來(lái)控制計(jì)算機(jī)的整體操 作。CPU1001還控制軟件的執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元910、位置姿勢(shì)獲取單元912、三維 圖像數(shù)據(jù)獲取單元920、關(guān)注區(qū)域獲取單元922、誤差獲取單元923、斷面圖像生成單元930、 存在范圍計(jì)算單元935、圖像合成單元940和顯示控制單元950各自的功能。
[0151]RAM1002具有用于臨時(shí)存儲(chǔ)從外部存儲(chǔ)裝置1007或存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008載入的 程序和數(shù)據(jù)的區(qū)域，并且還具有在CPU1001進(jìn)行各種處理時(shí)使用的工作區(qū)域。
[0152]R0M1003通常存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)的程序、設(shè)置數(shù)據(jù)等。鍵盤1004和鼠標(biāo)1005是輸入裝 置，并且操作員可以使用鍵盤1004和鼠標(biāo)1005來(lái)向CPU1001輸入各種指示。
[0153]顯示單元1006可以由CRT顯示器、液晶顯示器或任何其它適當(dāng)顯示器構(gòu)成，并且 與顯示單元960相對(duì)應(yīng)。顯示單元1006可以顯示諸如消息和⑶I等的針對(duì)圖像處理要顯 示的項(xiàng)、以及圖像合成單元940所生成的合成圖像。
[0154]外部存儲(chǔ)裝置1007是用作諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器等的大容量信息存儲(chǔ)裝置的裝置，并 且存儲(chǔ)OS和CPU1001要執(zhí)行的程序等。在本實(shí)施例中，將“已知信息”存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝 置1007中并且根據(jù)需要載入RAM1002。
[0155]存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008根據(jù)來(lái)自CPU1001的指示來(lái)讀取諸如⑶-ROM或DVD-ROM等 的存儲(chǔ)介質(zhì)中所存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)，并且將所讀取的程序和數(shù)據(jù)輸出至RAM1002和外部存 儲(chǔ)裝置1007。
[0156]I/F1009包括模擬視頻端口或諸如IEEE1394端口等的數(shù)字輸入/輸出端口、以及 將諸如合成圖像等的信息輸出至外部所利用的Ethernet(注冊(cè)商標(biāo))端口。輸入至各端口 的數(shù)據(jù)經(jīng)由I/F1009被獲取至RAM1002。斷層圖像獲取單元910、位置姿勢(shì)獲取單元912、三 維圖像數(shù)據(jù)獲取單元920、關(guān)注區(qū)域獲取單元922和誤差獲取單元923的功能中的一部分由 I/F1009來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0157]上述各結(jié)構(gòu)元件經(jīng)由總線1010彼此連接。
[0158]圖9是示出信息處理設(shè)備900的整個(gè)處理過(guò)程的流程圖。在本實(shí)施例中，通過(guò)利用 CPU1001執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各單元的功能的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)該流程圖中的過(guò)程。在進(jìn)行以下處理之前，基 于該流程圖的程序代碼例如已從外部存儲(chǔ)裝置1007被載入RAM1002。
[0159]SllOOO:數(shù)據(jù)的輸入
[0160]在步驟SllOOO中，作為三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元920的處理，信息處理設(shè)備900從 數(shù)據(jù)服務(wù)器990獲取三維圖像數(shù)據(jù)。此外，作為關(guān)注區(qū)域獲取單元922的處理，信息處理設(shè) 備900從數(shù)據(jù)服務(wù)器990獲取表示關(guān)注區(qū)域的信息。表示關(guān)注區(qū)域的信息例如可以是關(guān)注 病變部的位置(該區(qū)域的重心)、或者位于關(guān)注病變部的邊界區(qū)域的點(diǎn)群的坐標(biāo)。
[0161]SllOlO:誤差原因信息的輸入[0162]在步驟SllOlO中，作為誤差獲取單元923的處理，信息處理設(shè)備900從數(shù)據(jù)服務(wù) 器990獲取計(jì)算誤差估計(jì)值要使用的(以下所述的)各種誤差原因信息。
[0163]S11020:斷層圖像的獲取
[0164]在步驟S11020中，作為斷層圖像獲取單元910的處理，信息處理設(shè)備900從第二 醫(yī)學(xué)圖像收集裝置980獲取超聲波斷層圖像。此外，作為位置姿勢(shì)獲取單元912的處理，信 息處理設(shè)備900從第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置980獲取在拍攝超聲波斷層圖像時(shí)所獲得的超聲 波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)。然后，信息處理設(shè)備900通過(guò)使用作為已知值預(yù)先存儲(chǔ)的校準(zhǔn)數(shù) 據(jù)，根據(jù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波斷 層圖像的位置和姿勢(shì)。
_5] S11030:誤差估計(jì)值的獲取
[0166]在步驟S11030中，作為誤差獲取單元923的處理，信息處理設(shè)備900基于步驟 SllOlO中獲取到的各種誤差原因信息(計(jì)算誤差所使用的各種數(shù)據(jù))來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。
[0167]在本實(shí)施例中，通過(guò)剛性體變換來(lái)表示MRI設(shè)備坐標(biāo)系和基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間的關(guān) 系。然后，在拍攝MRI圖像時(shí)所獲得的MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的被檢體的位置和姿勢(shì)與在進(jìn)行超 聲波攝像時(shí)所獲得的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的被檢體的位置和姿勢(shì)之間并非必須設(shè)置準(zhǔn)確的剛性 體變換。因此，在通過(guò)剛性體變換來(lái)表示這些坐標(biāo)系之間的關(guān)系的情況下，可能存在誤差。 在這些坐標(biāo)系之間的被檢體的位置和姿勢(shì)的差異提供了準(zhǔn)確的剛性體變換的情況下，實(shí)際 上難以正確地確定剛性體變換并且可能存在誤差?？赡艽嬖诘恼`差還包括位置姿勢(shì)獲取單 元912所獲取到的位置姿勢(shì)測(cè)量值的誤差(位置姿勢(shì)測(cè)量誤差)。
[0168]例如可以基于被配置為測(cè)量第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置980的超聲波探測(cè)器的位置 和姿勢(shì)的位置姿勢(shì)傳感器的特性來(lái)執(zhí)行用于計(jì)算誤差估計(jì)值的處理。例如，可以針對(duì)位置 姿勢(shì)傳感器的各測(cè)量方法預(yù)先確定誤差基準(zhǔn)值，并且可以根據(jù)要使用的傳感器的測(cè)量方法 來(lái)選擇值。例如，與光學(xué)傳感器相比，磁性傳感器的測(cè)量精度通常較低。因此，在從數(shù)據(jù)服 務(wù)器990獲取到表示光學(xué)傳感器處于使用中的信息作為誤差原因信息的情況下基于獲取 到的信息所計(jì)算出的誤差估計(jì)值比使用磁性傳感器的情況下所計(jì)算出的誤差估計(jì)值小。另 夕卜，與位置姿勢(shì)傳感器的測(cè)量方法之間的差異無(wú)關(guān)地，可以根據(jù)相對(duì)于位置姿勢(shì)傳感器的 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的空間位置和姿勢(shì)的關(guān)系來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在位置姿勢(shì)傳感器是磁性傳 感器時(shí)，可以將誤差估計(jì)值定義為磁性發(fā)生器或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)與超聲波探測(cè)器之間的距離的函 數(shù)，并且在該距離大的情況下，可以計(jì)算出大的值作為誤差估計(jì)值。
[0169]此外，在位置姿勢(shì)傳感器是光學(xué)傳感器的情況下，使用該光學(xué)傳感器來(lái)測(cè)量配置 在超聲波探測(cè)器上的多個(gè)指標(biāo)(標(biāo)記)的位置，并且基于測(cè)量到的位置來(lái)計(jì)算超聲波探測(cè) 器的位置和姿勢(shì)。在多個(gè)指標(biāo)的分布相對(duì)于用作測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)傳感器存在偏移的情況 下，位置和姿勢(shì)的誤差大。因此，可以將誤差估計(jì)值定義為光學(xué)傳感器和超聲波探測(cè)器之間 的距離的函數(shù)，并且在該函數(shù)的值大的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。另外，可以將 誤差估計(jì)值定義為從光學(xué)傳感器指向超聲波探測(cè)器的矢量與相對(duì)于多個(gè)指標(biāo)所配置的平 面的法線之間的角度的函數(shù)，并且在該函數(shù)的值大的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。
[0170]還可以基于被檢體內(nèi)的關(guān)注病變部存在的部位等來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在關(guān) 注病變部存在于被檢體的乳房等的軟組織中的情況下，預(yù)料到在MRI圖像的拍攝時(shí)刻和超 聲波圖像的拍攝時(shí)刻之間的時(shí)間段內(nèi)被檢體的該部位可能變形。因此，在關(guān)注病變部存在于上述部位中的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。此外，針對(duì)由于心搏而導(dǎo)致位置大幅 改變的心臟區(qū)域或心臟附近區(qū)域、或者由于呼吸而導(dǎo)致位置大幅改變的肺區(qū)域或肺附近區(qū) 域，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。具體地，可以獲取表示被檢體內(nèi)的關(guān)注病變部存在的部位 (器官名稱或器官內(nèi)的位置)的信息、以及示出該部位和誤差大小之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù) (表)作為誤差原因信息，并且可以基于以上信息來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。
[0171]還可以以針對(duì)各軸方向具有不同值的方式計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在關(guān)注病變部 存在于被檢體的乳房等的軟組織中的情況下，在超聲波探測(cè)器的操作方向上有可能發(fā)生經(jīng) 受按壓力的變形。因而，(與針對(duì)垂直于操作方向的兩個(gè)方向相比)，針對(duì)操作方向可以計(jì) 算出較大的誤差估計(jì)值?？梢曰诔暡ㄌ綔y(cè)器的當(dāng)前和過(guò)去(例如，100毫秒以前)的位 置和姿勢(shì)、使用已知方法來(lái)計(jì)算超聲波探測(cè)器的操作方向。在這種情況下，可以將誤差估計(jì) 值表現(xiàn)為表不方向和大小的三個(gè)垂直矢量。
[0172]另外，可以獲取到與用作MRI設(shè)備坐標(biāo)系和基準(zhǔn)坐標(biāo)系之間進(jìn)行校準(zhǔn)所用的指標(biāo) 的部位的位置等有關(guān)的信息作為誤差原因信息，并且可以基于這些部位和關(guān)注病變部的位 置之間的關(guān)系來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在使用被檢體的劍狀突起作為校準(zhǔn)所使用的指標(biāo) 的情況下，可以將誤差估計(jì)值計(jì)算作為MRI圖像中的劍狀突起的位置與關(guān)注病變部之間的 距離的函數(shù)。此外，在使用乳頭的位置作為校準(zhǔn)所使用的指標(biāo)的情況下，可以將誤差估計(jì)值 計(jì)算作為MRI圖像中的乳頭的位置與關(guān)注病變部之間的距離的函數(shù)?？蛇x地，可以通過(guò)使 用以上舉例說(shuō)明的方法中的多個(gè)方法以復(fù)合方式估計(jì)誤差，來(lái)獲取誤差估計(jì)值。
[0173]S11040:斷面圖像的獲取
[0174]在步驟SI 1040中，作為斷面圖像生成單元930的處理，信息處理設(shè)備900生成與 步驟S11020中獲得的超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的參考圖像的斷面圖像。具體地，根據(jù)步驟 S11020中獲得的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)，來(lái)生成通過(guò)從步驟SllOOO中獲得的三維 體數(shù)據(jù)中切出與超聲波斷層圖像相同的斷面所獲得的斷面圖像。
[0175]S11050:存在范闈的獲取
[0176]在步驟S11050中，作為存在范圍計(jì)算單元935的處理，信息處理設(shè)備900計(jì)算步 驟S11020中所獲得的超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。
[0177]具體地，首先，存在范圍計(jì)算單元935估計(jì)關(guān)注區(qū)域在超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū) 域。例如，在給出關(guān)注病變部的位置作為表示關(guān)注區(qū)域的信息的情況下，估計(jì)出超聲波坐標(biāo) 系中的相應(yīng)病變部的位置作為表示相應(yīng)區(qū)域的信息。在給出位于關(guān)注病變部的邊界區(qū)域的 點(diǎn)群的坐標(biāo)作為表示關(guān)注區(qū)域的信息的情況下，作為表示相應(yīng)區(qū)域的信息，在超聲波坐標(biāo) 系中估計(jì)位于相應(yīng)病變部的邊界區(qū)域的點(diǎn)群的坐標(biāo)。以上估計(jì)可以基于位置姿勢(shì)獲取單元 912所獲取到的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。
[0178]然后，存在范圍計(jì)算單元935基于估計(jì)出的相應(yīng)區(qū)域和步驟S11030中獲取到的誤 差估計(jì)值來(lái)計(jì)算超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。
[0179]在表示相應(yīng)區(qū)域的信息是相應(yīng)病變部的位置并且誤差估計(jì)值不依賴于軸方向的 情況下，將超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的三維存在范圍定義為以估計(jì)出的相應(yīng)病變部的 位置為中心并且半徑等于誤差估計(jì)值的球體。另外，將超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的 存在范圍定義為作為該球體和該斷層圖像相交的區(qū)域(球體的斷面)的圓。因此，存在范 圍計(jì)算單元935計(jì)算該圓在超聲波斷層圖像中的中心位置和半徑作為相應(yīng)病變部的存在范圍。用于計(jì)算三維空間中所定義的球體和平面相交的區(qū)域的方法是已知的，因而省略了 針對(duì)該方法的說(shuō)明。在球體和斷層圖像沒(méi)有相交的情況下，存儲(chǔ)表示“在斷面中無(wú)存在范 圍”的信息。
[0180]在表示相應(yīng)區(qū)域的信息是相應(yīng)病變部的位置并且針對(duì)各軸方向給出誤差估計(jì)值 的情況下，將超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的三維存在范圍定義為以估計(jì)出的相應(yīng)病變部 的位置為中心并且各軸方向上的半徑等于相應(yīng)軸方向上的誤差估計(jì)值的橢圓體。因此，存 在范圍計(jì)算單元935計(jì)算該橢圓體和該斷層圖像相交的區(qū)域(橢圓體的斷面)作為超聲波 斷層圖像中的相應(yīng)病變部的存在范圍。
[0181]另一方面，在表示相應(yīng)區(qū)域的信息是位于相應(yīng)病變部的邊界區(qū)域的點(diǎn)群的坐標(biāo)的 情況下，使用上述方法來(lái)針對(duì)各點(diǎn)確定半徑是誤差估計(jì)值的球體或橢圓體，并且可以將被 定義為該球體或橢圓體的集合并集的區(qū)域定義為相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍。因此，存在范 圍計(jì)算單元935計(jì)算該區(qū)域和超聲波斷層圖像相交的區(qū)域作為斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的 存在范圍。
[0182]S11060:在斷層圖像中繪制存在范闈
[0183]在步驟SI 1060中，作為圖像合成單元940的處理，信息處理設(shè)備900將表示步驟 SI 1050中計(jì)算出的超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部的存在范圍的信息以疊加方式繪制在 超聲波圖像上。在這種情況下，可以利用封閉曲線表示相應(yīng)病變部可能存在的范圍，可以以 包圍該封閉曲線的方式應(yīng)用半透明掩模，并且可以正常顯示該封閉曲線內(nèi)側(cè)的區(qū)域中的超 聲波斷層圖像。因而，可以清楚地識(shí)別對(duì)實(shí)際相應(yīng)病變部進(jìn)行搜索的搜索區(qū)域。另外，用戶 可以容易地搜索實(shí)際相應(yīng)病變部，并且可以實(shí)現(xiàn)高效搜索。還可以僅利用封閉曲線的線來(lái) 繪制相應(yīng)病變部可能存在的范圍?？梢詫?duì)相應(yīng)病變部可能存在的范圍的內(nèi)側(cè)的區(qū)域著色。 在這種情況下，該區(qū)域可以足夠透明以進(jìn)行搜索。作為步驟S11060的處理的結(jié)果，生成圖 5A所示的、相應(yīng)病變部501的存在范圍502疊加在斷層圖像上的超聲波斷層圖像503。要 注意，在步驟S11050中判斷為“在斷面中無(wú)存在范圍”的情況下，不執(zhí)行步驟S11060的處 理。
[0184]此外，可以判斷斷層圖像與步驟S11050中所確定的相應(yīng)區(qū)域是否相交，并且在斷 層圖像與相應(yīng)區(qū)域相交的情況下，可以將斷層圖像中的交叉區(qū)域以重疊方式顯示在該斷層 圖像上。
[0185]S11070:斷層圖像和斷面圖像的合成
[0186]在步驟SI 1070中，作為圖像合成單元940的處理，信息處理設(shè)備900生成相應(yīng)病 變部的存在范圍疊加在步驟S11040中所獲得的斷面圖像和步驟S11060中所獲得的超聲波 斷層圖像上的圖像。例如，可以生成以上圖像沿水平方向并排排列的圖像。然后，作為顯示 控制單元950的處理，信息處理設(shè)備900將合成圖像顯示在顯示單元960上。還根據(jù)需要 將該合成圖像經(jīng)由I/F1009輸出至外部裝置，并且還存儲(chǔ)在RAM1002中從而其它應(yīng)用程序 可利用。
[0187]S11080:針對(duì)糖個(gè)處理的終丨h(huán)的判斷
[0188]在步驟S11080中，信息處理設(shè)備900判斷是否終止整個(gè)處理。例如，獲取操作員 通過(guò)例如按下鍵盤1004上的預(yù)定鍵(結(jié)束鍵)所輸入的終止指示。在判斷為要終止該處 理的情況下，信息處理設(shè)備900的整個(gè)處理結(jié)束。在判斷為不終止該處理的情況下，該處理返回至步驟S11020，并且對(duì)新拍攝到的超聲波斷層圖像再次執(zhí)行步驟S11020及其后續(xù)步 驟的處理。
[0189]因此，執(zhí)行了信息處理設(shè)備900的處理。
[0190]因此，在根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備中，將考慮到位置估計(jì)的誤差的相應(yīng)病變 部的存在范圍呈現(xiàn)在超聲波斷層圖像上以幫助操作員搜索該相應(yīng)病變部。呈現(xiàn)相應(yīng)病變部 的存在范圍可以減少在比所需范圍大的范圍內(nèi)進(jìn)行搜索的不期望工作并且可以減輕搜索 操作期間施加于操作員的負(fù)擔(dān)。另外，由于可以限制搜索范圍，因此可以降低操作員可能進(jìn) 行誤關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0191]在上述實(shí)施例中，將通過(guò)從用作參考圖像的三維圖像數(shù)據(jù)切出與超聲波斷層圖像 相同的斷面所獲得的斷面圖像與該超聲波斷層圖像并排呈現(xiàn)。然而，并非必須顯示斷面圖 像。在這種情況下，并非必須進(jìn)行用于獲取用作參考圖像的三維圖像數(shù)據(jù)并且生成斷面圖 像的處理。
[0192]第四實(shí)施例
[0193]根據(jù)第三實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)是基于在拍攝三維圖像數(shù)據(jù)時(shí)和在進(jìn)行超聲波 攝像時(shí)之間被檢體的形狀沒(méi)有改變(即，被檢體是剛性體)這一假設(shè)。此外，通過(guò)測(cè)量超聲 波探測(cè)器相對(duì)于被檢體的位置和姿勢(shì)來(lái)估計(jì)關(guān)注區(qū)域在超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū)域(及 其存在范圍)。作為對(duì)比，根據(jù)第四實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)被配置為通過(guò)估計(jì)從拍攝三維圖 像數(shù)據(jù)時(shí)所獲得的被檢體的形狀向著進(jìn)行超聲波攝像時(shí)所獲得的被檢體的形狀的變形來(lái) 確定相應(yīng)區(qū)域，其中考慮到變形估計(jì)的不確定性來(lái)估計(jì)相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。將關(guān)注與第 三實(shí)施例的不同之處來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)。
[0194]圖8示出根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在圖8中，向與圖7中的組件大 致相同的組件賦予相同的附圖標(biāo)記或符號(hào)，并且省略了針對(duì)這些組件的說(shuō)明。如圖8所示， 根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備1000連接至形狀測(cè)量裝置1085。
[0195]用作形狀測(cè)量裝置1085的范圍傳感器測(cè)量進(jìn)行超聲波攝像時(shí)所獲得的被檢體的 表面形狀以獲得表面形狀數(shù)據(jù)。形狀測(cè)量裝置1085可以具有任何結(jié)構(gòu)，只要形狀測(cè)量裝置 1085能夠測(cè)量對(duì)象物體的形狀即可，并且例如可以是立體圖像測(cè)量裝置。
[0196]形狀獲取單元1027獲取輸入至信息處理設(shè)備1000的被檢體的表面形狀數(shù)據(jù)，并 且將該表面形狀數(shù)據(jù)輸出至變形估計(jì)單元1028。
[0197]變形估計(jì)單元1028基于形狀獲取單元1027所獲取到的表面形狀數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)被檢 體的變形狀態(tài)。此外，變形估計(jì)單元1028計(jì)算(以下將詳細(xì)說(shuō)明的)變形參數(shù)的變化范 圍，并且將所計(jì)算出的范圍輸出至存在范圍計(jì)算單元1035。此外，變形估計(jì)單元1028使三 維圖像數(shù)據(jù)變形為進(jìn)行超聲波攝像時(shí)所獲得的被檢體的形狀以生成變形三維圖像，并且將 該變形三維圖像輸出至斷面圖像生成單元1030。
[0198]存在范圍計(jì)算單元1035基于關(guān)注區(qū)域獲取單元922獲取到的表示關(guān)注區(qū)域的信 息和變形估計(jì)單元1028估計(jì)出的變形參數(shù)的變化范圍來(lái)計(jì)算超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū) 域的存在范圍。
[0199]斷面圖像生成單元1030基于從變形估計(jì)單元1028輸出的變形三維圖像以及從位 置姿勢(shì)獲取單元912輸出的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)、根據(jù)變形三維圖像來(lái)生成與該 超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的斷面圖像，并且將所生成的斷面圖像輸出至圖像合成單元940。[0200]圖10是示出根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備1000的整個(gè)處理過(guò)程的流程圖。
[0201]S12000:數(shù)據(jù)的輸入
[0202]在步驟S12000中，信息處理設(shè)備1000進(jìn)行與根據(jù)第三實(shí)施例的步驟S11000的處 理相同的處理以獲取三維圖像數(shù)據(jù)和表示關(guān)注區(qū)域的信息。此外，作為形狀獲取單元1027 的處理，信息處理設(shè)備1000從形狀測(cè)量裝置1085獲取被檢體的表面形狀數(shù)據(jù)。
[0203]S12005:奪形估計(jì)
[0204]在步驟S12005中，作為變形估計(jì)單元1028的處理，信息處理設(shè)備1000基于步驟 S12000中獲取到的表面形狀數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)被檢體的變形狀態(tài)。信息處理設(shè)備1000例如使用 日本特開(kāi)2011-092263所述的變形估計(jì)方法來(lái)根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成被檢體的變形模型， 并且將該變形模型應(yīng)用于形狀數(shù)據(jù)以估計(jì)變形參數(shù)。信息處理設(shè)備100根據(jù)估計(jì)出的變形 參數(shù)來(lái)進(jìn)一步使三維圖像數(shù)據(jù)變形為進(jìn)行超聲波攝像時(shí)所獲得的被檢體的形狀，以生成變 形三維圖像。
[0205]S12010:變形參數(shù)的變化范圍的計(jì)算
[0206]在步驟S12010中，作為變形估計(jì)單元1028的處理，信息處理設(shè)備1000計(jì)算變形 參數(shù)的變化范圍。該變形參數(shù)的變化范圍是指如下參數(shù)范圍，其中該參數(shù)范圍被定義成:在 變形參數(shù)的值在估計(jì)值附近改變的情況下，形狀數(shù)據(jù)和變形形狀之間的相似性的評(píng)價(jià)值落 在特定范圍內(nèi)。該變化范圍表示變形參數(shù)的估計(jì)值的不確定性。
[0207]S12015:三維宇間中的存在范闈的計(jì)算
[0208]在步驟S12015中，作為存在范圍計(jì)算單元1035的處理，信息處理設(shè)備1000基于 變形估計(jì)的解的不確定性來(lái)計(jì)算三維空間中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。具體地，信息處理設(shè) 備1000使變形參數(shù)在步驟S12010中所確定的變化范圍內(nèi)改變，并且計(jì)算由于改變變形參 數(shù)所引起的相應(yīng)區(qū)域的移位。此外，使用包含作為移位的結(jié)果所獲得的所有區(qū)域的區(qū)域作 為三維空間中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。例如，推導(dǎo)出包含作為移位的結(jié)果所獲得的所有區(qū) 域的最小橢圓體，并且使用該最小橢圓體作為相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。
[0209]S12020:斷層圖像的獲取
[0210]在步驟S12020中，信息處理設(shè)備1000進(jìn)行與根據(jù)第三實(shí)施例的步驟SI 1020的處 理相同的處理以獲取超聲波斷層圖像及其位置和姿勢(shì)。
[0211]S12040:斷面圖像的獲取
[0212]在步驟S12040中，作為斷面圖像生成單元1030的處理，信息處理設(shè)備1000生成 與步驟S12020中所獲得的超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的變形三維圖像的斷面圖像。
[0213]S12050:斷面圖像中的存在范圍的獲取
[0214]在步驟S12050中，作為存在范圍計(jì)算單元1035的處理，信息處理設(shè)備1000計(jì)算 超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。具體地，步驟S12015中所計(jì)算出的三維空間中 的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍是沿著超聲波斷面所截取的以計(jì)算二維平面中的相應(yīng)區(qū)域的存在 范圍。
[0215]步驟S12060、S12070和S12080的處理分別與根據(jù)第三實(shí)施例的步驟S11060、 S11070和S11080的處理相同，因而省略了針對(duì)這些處理的說(shuō)明。
[0216]因此，根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備被配置為通過(guò)估計(jì)從拍攝三維圖像數(shù)據(jù)時(shí)所 獲得的被檢體的形狀向著進(jìn)行超聲波攝像時(shí)所獲得的被檢體的形狀的變形來(lái)確定相應(yīng)區(qū)域，其中考慮到變形估計(jì)的不確定性來(lái)估計(jì)該相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。因而，即使關(guān)注病變部 存在于被檢體的乳房等的軟組織中，用戶也能夠獲得針對(duì)二維圖像中的實(shí)際相應(yīng)區(qū)域的更 加精確的搜索范圍，從而對(duì)該實(shí)際相應(yīng)區(qū)域進(jìn)行更加高效的搜索。
[0217]第四實(shí)施例的第一變形例
[0218]在本實(shí)施例中，已經(jīng)在基于估計(jì)變形參數(shù)時(shí)所獲得的解周圍的參數(shù)的變化范圍的 方法的情形下說(shuō)明了用于通過(guò)考慮到變形估計(jì)的不確定性來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的存在范圍的 方法。然而，本發(fā)明不限于該實(shí)施例。
[0219]例如，可以基于通過(guò)多個(gè)變形模擬所獲得的關(guān)注區(qū)域的移位的變化來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū) 域的存在范圍。例如，在關(guān)注病變部的重心因各種變形模擬而移位之后，可以計(jì)算包括作為 移位的結(jié)果所獲得的所有位置的多面體(例如，所有位置的凸包)或者封閉面(例如，橢圓 體)，并且可以使用該多面體或封閉面作為相應(yīng)病變部的存在范圍。
[0220]第四實(shí)施例的第二變形例
[0221]另外，即使在與第四實(shí)施例相同考慮到變形的情況下，與第三實(shí)施例相同，也可以 獲取到誤差估計(jì)值，并且可以基于該誤差估計(jì)值來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的存在范圍。
[0222]例如，可以基于針對(duì)過(guò)去病例的變形估計(jì)的誤差分布來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的存在范 圍。例如，可以分別針對(duì)乳房的各大小和病變部的存在部位，將誤差的統(tǒng)計(jì)值保持在數(shù)據(jù)服 務(wù)器中。在這種情況下，可以從圖像獲取與被檢體的乳房的大小和病變部的存在部位有關(guān) 的信息，可以基于獲取到的信息來(lái)獲取相關(guān)統(tǒng)計(jì)值，并且可以使用獲取到的統(tǒng)計(jì)值作為誤 差估計(jì)值來(lái)計(jì)算存在范圍。
[0223]還可以基于變形估計(jì)單元1028估計(jì)變形參數(shù)時(shí)所獲得的殘差(或者進(jìn)行超聲波 攝像時(shí)所獲得的被檢體的形狀和變形三維圖像的形狀之間的偏差量)來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。 例如，在殘差大的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。
[0224]還可以根據(jù)要使用的變形估計(jì)方法來(lái)改變誤差估計(jì)值。例如，在要使用高精度的 變形估計(jì)方法的情況下可以計(jì)算出小的誤差估計(jì)值，并且在要使用簡(jiǎn)易的變形估計(jì)方法的 情況下可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。
[0225]可選地，可以計(jì)算超聲波探測(cè)器的表面位置和斷面圖像中的體表位置之間的差 異，并且可以基于該差異來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在該差異大的情況下，可以計(jì)算出大的 誤差估計(jì)值。
[0226]還可以基于作為變形估計(jì)的預(yù)處理要進(jìn)行的諸如體表檢測(cè)等的圖像分析的可靠 度來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值。例如，在圖像分析的可靠度低的情況下，可以計(jì)算出大的誤差估計(jì)值。
[0227]在本變形例中，在要計(jì)算一個(gè)誤差估計(jì)值的情況下，與第三實(shí)施例相同，可以將相 應(yīng)病變部的存在范圍定義為以關(guān)注病變部的位置為中心并且半徑等于誤差估計(jì)值的球體。
[0228]第五實(shí)施例
[0229]根據(jù)上述實(shí)施例，可以通過(guò)考慮到位置估計(jì)的誤差來(lái)計(jì)算包括與三維圖像(參考 圖像)數(shù)據(jù)中的給定部位(關(guān)注區(qū)域、關(guān)注病變部)相對(duì)應(yīng)的部位(相應(yīng)部位、相應(yīng)病變 部)的三維存在范圍內(nèi)的、超聲波斷層圖像中的相應(yīng)病變部可能存在的范圍(二維區(qū)域)。 如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“三維存在范圍”是指相應(yīng)病變部可能存在的三維區(qū)域，并且使用與超 聲波斷層圖像(對(duì)象圖像)的空間相同的空間(坐標(biāo)系)來(lái)進(jìn)行表示。將該存在范圍呈現(xiàn)在超聲波斷層圖像上從而幫助用戶搜索相應(yīng)病變部。這使得用戶能夠獲得對(duì)相應(yīng)病變部進(jìn) 行搜索的范圍(搜索范圍)，并且高效地搜索并識(shí)別相應(yīng)病變部。
[0230]然而，在上述實(shí)施例中，僅顯示相應(yīng)病變部的三維存在范圍的一個(gè)斷面。因此，難 以容易地識(shí)別截取了三維存在范圍的哪部分。例如，在以球體的形式給出三維存在范圍的 情況下，與超聲波斷層圖像與三維存在范圍中的哪部分相交無(wú)關(guān)地，始終以圓形顯示斷層 圖像中的二維存在范圍。因此，對(duì)于不了解球體的大小的用戶而言，進(jìn)行當(dāng)前相交位置是位 于球體的中心附近的部分還是球體的邊緣附近的部分的判斷并不容易。
[0231]因此，除了表示二維區(qū)域(相交區(qū)域)的信息(顯示形態(tài))以外，根據(jù)第五實(shí)施例 的信息處理系統(tǒng)被配置為還顯示表示已經(jīng)截取三維存在范圍中的哪個(gè)位置作為超聲波斷 層圖像的信息(例如，與斷層圖像的位置信息相關(guān)聯(lián)的顏色信息)。在這種情況下，根據(jù)斷 層圖像的位置信息，顯示形態(tài)改變單元(顯示信息生成單元1137的示例)將當(dāng)前顯示形態(tài) 改變?yōu)楸硎九c該位置信息相關(guān)聯(lián)的二維區(qū)域的顯示形態(tài)。這使得用戶能夠容易地掌握三維 存在范圍(三維區(qū)域)的整體視圖并且高效地搜索并識(shí)別相應(yīng)病變部?？梢栽O(shè)置被配置為 手動(dòng)或自動(dòng)指定三維圖像中的關(guān)注區(qū)域的指定單元(未示出)。另外，可以設(shè)置被配置為確 定與關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域存在的存在范圍作為給定區(qū)域的確定單元(顯示信息生 成單元1137的示例)。
[0232]圖11示出根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè) 備1100包括斷層圖像獲取單元1110、位置姿勢(shì)獲取單元1112、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元 1120(還稱為“三維圖像獲取單元”)、關(guān)注區(qū)域獲取單元1122、誤差獲取單元1123、斷面圖 像生成單元1130、三維存在范圍計(jì)算單元(還稱為“三維區(qū)域獲取單元”)1135、二維存在范 圍獲取單元(還稱為“二維區(qū)域獲取單元”或“相交區(qū)域獲取單元”)1134、位置信息計(jì)算單 元1136、圖像合成單元1140和顯示控制單元1150。信息處理設(shè)備1100連接至用于保持三 維圖像數(shù)據(jù)、以下所述的誤差原因信息和任何其它適當(dāng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)服務(wù)器1190。信息處理 設(shè)備1100還連接至用作用于拍攝被檢體的超聲波斷層圖像的第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1180 的超聲波診斷攝像設(shè)備。
[0233]三維圖像數(shù)據(jù)的獲取:第五實(shí)施例
[0234]數(shù)據(jù)服務(wù)器1190中所保持的三維圖像數(shù)據(jù)可以是通過(guò)使用諸如MRI設(shè)備或X射 線CT設(shè)備等的第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1170預(yù)先拍攝被檢體的圖像所獲得的圖像。在以下 說(shuō)明中，例如，使用MRI設(shè)備作為第一醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1170。在本實(shí)施例中，將三維圖像 數(shù)據(jù)表示為以各三維體素表示亮度值的三維體數(shù)據(jù)。另外，使用MRI設(shè)備坐標(biāo)系來(lái)表示各 體素的坐標(biāo)。數(shù)據(jù)服務(wù)器1190中所保持的三維圖像數(shù)據(jù)被三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120獲 取并且被輸入至信息處理設(shè)備1100。
[0235]關(guān)注區(qū)域的獲取:第五實(shí)施例
[0236]數(shù)據(jù)服務(wù)器1190還保持(以下將詳細(xì)說(shuō)明的)表示三維圖像數(shù)據(jù)中的關(guān)注區(qū)域 的信息。數(shù)據(jù)服務(wù)器1190中所保持的表示關(guān)注區(qū)域的信息被關(guān)注區(qū)域獲取單元1122獲取 并且被輸入至信息處理設(shè)備1100。在以下說(shuō)明中，例如，與三維圖像數(shù)據(jù)相同，還使用MRI 設(shè)備坐標(biāo)系來(lái)表現(xiàn)表示關(guān)注區(qū)域的信息。
[0237]斷層圖像的獲取:第五實(shí)施例
[0238]用作第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1180的超聲波診斷攝像設(shè)備實(shí)時(shí)地拍攝被檢體的超聲波斷層圖像。這些超聲波斷層圖像被斷層圖像獲取單元1110獲取并且被順次輸入至信 息處理設(shè)備1100。超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)是使用位置姿勢(shì)傳感器(未示出)來(lái)測(cè)量 的，被位置姿勢(shì)獲取單元1112獲取到，并且被輸入至信息處理設(shè)備1100。將超聲波探測(cè)器 的位置和姿勢(shì)表示為例如以被檢體為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的位置和姿勢(shì)。位置姿勢(shì)獲取單 元1112獲取基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)，并且根據(jù)獲取到的位置和姿勢(shì) 來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。
[0239]S維存在范圍的計(jì)算
[0240]三維存在范圍計(jì)算單元1135基于關(guān)注區(qū)域單元1122獲取到的表示關(guān)注區(qū)域的信 息以及位置姿勢(shì)獲取單元1112獲取到的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)，在超聲波坐標(biāo)系 中估計(jì)與關(guān)注區(qū)域相對(duì)應(yīng)的區(qū)域(相應(yīng)區(qū)域)。如這里所使用的術(shù)語(yǔ)“超聲波坐標(biāo)系”是指 以超聲波斷層圖像為基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系，并且例如可被定義為X軸和y軸設(shè)置在斷層圖像 的平面中并且z軸設(shè)置在與該平面垂直的方向上的、原點(diǎn)被定義為斷層圖像中的一個(gè)點(diǎn)的 坐標(biāo)系。三維存在范圍計(jì)算單元1135基于估計(jì)出的相應(yīng)區(qū)域和以下將說(shuō)明的誤差獲取單 元1123獲取到的誤差估計(jì)值來(lái)計(jì)算超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍(本實(shí)施 例中的三維區(qū)域)。
[0241]二維存在范圍的計(jì)算
[0242]二維存在范圍獲取單元1134基于三維存在范圍計(jì)算單元1135所計(jì)算出的三維存 在范圍來(lái)確定超聲波斷層圖像和三維存在范圍之間的相交區(qū)域，并且將所確定的相交區(qū)域 作為超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的二維存在范圍輸出至顯示信息生成單元1137。
[0243]位置信肩、的計(jì)算
[0244]位置信息計(jì)算單元1136基于從三維存在范圍計(jì)算單元1135獲取到的表示超聲波 坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍的信息以及與超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)有關(guān)的 信息來(lái)計(jì)算超聲波斷層圖像相對(duì)于三維存在范圍的相對(duì)位置信息。位置信息計(jì)算單元1136 將所計(jì)算出的相對(duì)位置信息輸出至顯示信息生成單元1137。
[0245]與存在范圍有關(guān)的顯示信肩、的生成
[0246]顯示信息生成單元1137基于從二維存在范圍獲取單元1134獲取到的與二維存在 范圍有關(guān)的信息以及從位置信息計(jì)算單元1136獲取到的與超聲波斷層圖像有關(guān)的相對(duì)位 置信息，來(lái)生成添加有相對(duì)位置信息的二維存在范圍的顯示信息。
[0247]誤差估計(jì)值的獲取:第五實(shí)施例
[0248]除了上述信息以外，數(shù)據(jù)服務(wù)器1190還保持用于計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的誤差估計(jì)值的 信息(如以下將詳細(xì)說(shuō)明的誤差原因信息)。換句話說(shuō)，誤差原因信息是用于計(jì)算超聲波斷 層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍的信息。將數(shù)據(jù)服務(wù)器1190中所保持的誤差原因信 息經(jīng)由誤差獲取單元1123輸入至信息處理設(shè)備1100。誤差獲取單元1123基于獲取到的誤 差原因信息來(lái)計(jì)算相應(yīng)區(qū)域的誤差估計(jì)值。將所計(jì)算出的誤差估計(jì)值輸出至三維存在范圍 計(jì)算單元1135。
[0249]斷面圖像的牛成:第五實(shí)施例
[0250]斷面圖像生成單元1130接收從三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120輸出的三維體數(shù)據(jù) 以及從位置姿勢(shì)獲取單元1112輸出的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。斷面圖像生成單元 1130基于接收到的數(shù)據(jù)來(lái)根據(jù)三維體數(shù)據(jù)生成與超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的斷面圖像，并且將所生成的斷面圖像輸出至圖像合成單元1140。圖像合成單元1140從顯示信息生成單元 1137獲取與二維存在范圍有關(guān)的顯示信息，并且將該二維存在范圍以疊加方式繪制在從斷 層圖像獲取單元1110獲取到的超聲波斷層圖像上。圖像合成單元1140進(jìn)一步將由此得到 的圖像與從斷面圖像生成單元1130獲取到的斷面圖像進(jìn)行合成(例如，沿水平方向并排排 列這些圖像)以生成合成圖像，并且將該合成圖像輸出至顯示控制單元1150或外部裝置。 顯示控制單元1150獲取從圖像合成單元1140輸出的合成圖像，并且將該合成圖像顯示在 顯示單元1160上。
[0251]可以將圖11所示的各單元(S卩，斷層圖像獲取單元1110、位置姿勢(shì)獲取單元 1112、三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120、關(guān)注區(qū)域獲取單元1122、誤差獲取單元1123、斷面圖像 生成單元1130、三維存在范圍計(jì)算單元1135、二維存在范圍獲取單元1134、位置信息計(jì)算 單元1136、顯示信息生成單元1137、圖像合成單元1140和顯示控制單元1150)中的至少一 部分作為獨(dú)立裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，可以通過(guò)將各個(gè)體單元安裝至一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)中并 且使用該計(jì)算機(jī)中的CPU執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)這些單元的功能的軟件，利用該軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)這些單 元。在本實(shí)施例中，假定個(gè)體單元由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)并且被安裝到單個(gè)計(jì)算機(jī)中。
[0252]計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu):第五實(shí)施例
[0253]圖17是示出執(zhí)行軟件以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元1110、位置姿勢(shì)獲取單元1112、 三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120、關(guān)注區(qū)域獲取單元1122、誤差獲取單元1123、斷面圖像生成 單元1130、三維存在范圍計(jì)算單元1135、二維存在范圍獲取單元1134、位置信息計(jì)算單元 1136、顯示信息生成單元1137、圖像合成單元1140和顯示控制單元1150各自的功能的計(jì)算 機(jī)的基本結(jié)構(gòu)的圖。
[0254]CPU1001使用存儲(chǔ)在RAM1002或R0M1003中的程序和數(shù)據(jù)來(lái)控制計(jì)算機(jī)的整體操 作。CPU1001還控制軟件的執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)斷層圖像獲取單元1110、位置姿勢(shì)獲取單元1112、 三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120、關(guān)注區(qū)域獲取單元1122、誤差獲取單元1123、斷面圖像生成 單元1130、三維存在范圍計(jì)算單元1135、二維存在范圍獲取單元1134、位置信息計(jì)算單元
1136、顯示信息生成單元1137、圖像合成單元1140和顯示控制單元1150各自的功能。
[0255]RAM1002具有用于臨時(shí)存儲(chǔ)從外部存儲(chǔ)裝置1007或存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008載入的 程序和數(shù)據(jù)的區(qū)域，并且還具有CPU1001進(jìn)行各種處理時(shí)使用的工作區(qū)域。
[0256]R0M1003通常存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)的程序、設(shè)置數(shù)據(jù)等。鍵盤1004和鼠標(biāo)1005是輸入裝 置，并且用戶可以使用鍵盤1004和鼠標(biāo)1005來(lái)向CPU1001輸入各種指示。
[0257]顯示單元1006可以由CRT顯示器、液晶顯示器或任何其它適當(dāng)顯示器構(gòu)成，并且 與顯示單元1160相對(duì)應(yīng)。顯示單元1006可以顯示諸如消息和⑶I等的針對(duì)圖像處理要顯 示的項(xiàng)、以及圖像合成單元1140所生成的合成圖像。
[0258]外部存儲(chǔ)裝置1007是用作諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器等的大容量信息存儲(chǔ)裝置的裝置，并 且存儲(chǔ)OS和CPU1001要執(zhí)行的程序等。在本實(shí)施例中，將“已知信息”存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)裝 置1007中并且根據(jù)需要載入RAM1002。
[0259]存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器1008根據(jù)來(lái)自CPU1001的指示來(lái)讀取諸如⑶-ROM或DVD-ROM等 的存儲(chǔ)介質(zhì)中所存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)，并且將所讀取的程序和數(shù)據(jù)輸出至RAM1002和外部存 儲(chǔ)裝置1007。
[0260]I/F1009包括模擬視頻端口或諸如IEEE1394端口等的數(shù)字輸入/輸出端口、以及將諸如合成圖像等的信息輸出至外部所利用的Ethernet(注冊(cè)商標(biāo))端口。輸入至各端口 的數(shù)據(jù)經(jīng)由I/F1009被獲取至RAM1002。斷層圖像獲取單元1110、位置姿勢(shì)獲取單元1112、 三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120、關(guān)注區(qū)域獲取單元1122和誤差獲取單元1123的功能中的一 部分由I/F1009來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0261]上述各結(jié)構(gòu)元件經(jīng)由總線1010彼此連接。
[0262]圖12是示出信息處理設(shè)備1100的整個(gè)處理過(guò)程的流程圖。在本實(shí)施例中，通過(guò) 利用CPU1001執(zhí)行實(shí)現(xiàn)各單元的功能的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)該流程圖中的過(guò)程。在進(jìn)行以下處理之 前，基于該流程圖的程序代碼例如已從外部存儲(chǔ)裝置1007被載入RAM1002。
[0263]S13000:數(shù)據(jù)的輸入
[0264]在步驟S13000中，作為三維圖像數(shù)據(jù)獲取單元1120的處理，信息處理設(shè)備1100 從數(shù)據(jù)服務(wù)器1190獲取三維圖像數(shù)據(jù)。此外，作為關(guān)注區(qū)域獲取單元1122的處理，信息處 理設(shè)備1100從數(shù)據(jù)服務(wù)器1190獲取表示關(guān)注區(qū)域的信息。表示關(guān)注區(qū)域的信息例如可以 是關(guān)注病變部的位置(區(qū)域的重心)、或者位于關(guān)注病變部的邊界區(qū)域的點(diǎn)群的坐標(biāo)。
[0265]S13010:誤差原因信息的輸入
[0266]在步驟S13010中，作為誤差獲取單元1123的處理，信息處理設(shè)備1100從數(shù)據(jù)服 務(wù)器1190獲取計(jì)算誤差估計(jì)值要使用的各種誤差原因信息。誤差原因信息可以是用于計(jì) 算超聲波斷層圖像中的相應(yīng)區(qū)域的存在范圍的信息。例如，從數(shù)據(jù)服務(wù)器1190獲取表示測(cè) 量超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)要使用的位置姿勢(shì)傳感器(諸如傳感器A或傳感器B等)的 類型的信息作為誤差原因信息。
[0267]S13020:斷層圖像的獲取
[0268]在步驟S13020中，作為斷層圖像獲取單元1110的處理，信息處理設(shè)備1100從第 二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1180獲取超聲波斷層圖像。此外，作為位置姿勢(shì)獲取單元1112的處 理，信息處理設(shè)備1100從第二醫(yī)學(xué)圖像收集裝置1180獲取拍攝超聲波斷層圖像時(shí)所獲得 的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)。然后，信息處理設(shè)備1100通過(guò)使用作為已知值預(yù)先存儲(chǔ)的 校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，根據(jù)基準(zhǔn)坐標(biāo)系中的超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)來(lái)計(jì)算MRI設(shè)備坐標(biāo)系中的超 聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)。
[0269]S13030:誤差估計(jì)值的獲取
[0270]在步驟S13030中，作為誤差獲取單元1123的處理，信息處理設(shè)備1100基于步驟 S13010中獲取到的各種誤差原因信息(計(jì)算誤差所使用的各種數(shù)據(jù))來(lái)計(jì)算誤差估計(jì)值， 并且將所計(jì)算出的誤差估計(jì)值輸出至三維存在范圍計(jì)算單元1135。
[0271]例如可以基于被配置為測(cè)量超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)的位置姿勢(shì)傳感器的特 性來(lái)執(zhí)行用于計(jì)算誤差估計(jì)值的處理?？梢葬槍?duì)位置姿勢(shì)傳感器的各類型預(yù)先確定誤差基 準(zhǔn)值，并且可以根據(jù)要使用的傳感器的類型來(lái)選擇值。例如，在步驟S13010中所獲得的誤 差原因信息是表示作為光學(xué)傳感器的傳感器A處于使用中的信息的情況下，與在作為磁性 傳感器的傳感器B處于使用中的情況下所計(jì)算出的誤差估計(jì)值相比，可以計(jì)算出較小的誤 差估計(jì)值?？梢允褂萌魏纹渌椒▉?lái)進(jìn)行用于估計(jì)誤差的處理。
[0272]S13040:斷面圖像的獲取
[0273]在步驟S13040中，作為斷面圖像生成單元1130的處理，信息處理設(shè)備1100生成 與步驟S13020中所獲得的超聲波斷層圖像相對(duì)應(yīng)的參考圖像的斷面圖像。具體地，根據(jù)步驟S13020中所獲得的超聲波斷層圖像的位置和姿勢(shì)，來(lái)生成通過(guò)從步驟S13000中所獲得 的三維體數(shù)據(jù)中切出與超聲波斷層圖像相同的斷面所獲得的斷面圖像。
[0274]S13050:三維存在范闈的獲取
[0275]在步驟S13050中，作為三維存在范圍計(jì)算單元1135的處理，信息處理設(shè)備1100 計(jì)算步驟S13020所獲得的超聲波斷層圖像的超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍 (三維區(qū)域)。
[0276]具體地，首先，三維存在范圍計(jì)算單元1135估計(jì)關(guān)注區(qū)域在超聲波坐標(biāo)系中的相 應(yīng)區(qū)域。例如，在給出關(guān)注病變部的位置作為表示關(guān)注區(qū)域的信息的情況下，估計(jì)超聲波坐 標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的位置作為表示相應(yīng)區(qū)域的信息。
[0277]然后，三維存在范圍計(jì)算單元1135基于估計(jì)出的相應(yīng)區(qū)域和步驟S13030中獲取 到的誤差估計(jì)值來(lái)計(jì)算超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)區(qū)域的三維存在范圍。例如，在表示相應(yīng)區(qū) 域的信息是相應(yīng)病變部的位置并且誤差估計(jì)值不依賴于軸方向的情況下，可以將超聲波坐 標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的三維存在范圍計(jì)算作為以估計(jì)出的相應(yīng)病變部的位置為中心并且 半徑等于誤差估計(jì)值的球體。
[0278]S13051: 二維存在范闈的獲取
[0279]在步驟S13051中，作為二維存在范圍獲取單元1134的處理，信息處理設(shè)備1100 基于三維存在范圍計(jì)算單元1135所計(jì)算出的三維存在范圍來(lái)確定超聲波斷層圖像和三維 存在范圍之間的相交區(qū)域(二維存在范圍)，并且將該相交區(qū)域輸出至顯示信息生成單元
1137。在三維存在范圍是球體的情況下，將二維存在范圍定義為作為該球體和斷層圖像相 交的區(qū)域(該球體的斷面)的圓。因此，二維存在范圍獲取單元1134計(jì)算該圓在超聲波斷 層圖像中的中心位置和半徑，作為二維存在范圍。用于計(jì)算三維空間中所定義的球體與平 面之間的相交區(qū)域的方法是已知的，因?yàn)槭÷粤酸槍?duì)該方法的說(shuō)明。在球體和斷層圖像沒(méi) 有相交的情況下，存儲(chǔ)表示“在斷面中無(wú)存在范圍”的信息。
[0280]S13052:斷層圖像上的位置信息的計(jì)算
[0281]在步驟S13052中，作為位置信息計(jì)算單元1136的處理，信息處理設(shè)備1100從三 維存在范圍計(jì)算單元1135獲取三維存在范圍和超聲波斷層圖像的位置信息，并且計(jì)算超 聲波斷層圖像相對(duì)于三維存在范圍的相對(duì)位置信息。要注意，在步驟S13051中判斷為“在 斷面中無(wú)存在范圍”的情況下，不執(zhí)行步驟S13052的處理?，F(xiàn)在將說(shuō)明具體計(jì)算方法。
[0282]圖13是示出超聲波斷層圖像在三維存在范圍中的位置信息的圖。附圖標(biāo)記301 表示步驟S13050中所計(jì)算出的三維存在范圍，附圖標(biāo)記302表示超聲波斷層圖像，并且附 圖標(biāo)記303表示通過(guò)利用超聲波斷層圖像302截取三維存在范圍301所獲得的二維存在范 圍。
[0283]信息處理設(shè)備1100在三維空間中設(shè)置與超聲波斷層圖像302平行的平面(以下 稱為“平行平面”)。在所設(shè)置的平行平面沿著與超聲波斷層圖像302垂直的軸平移的情況 下，計(jì)算該平行平面開(kāi)始與三維存在范圍301相交的位置和該相交結(jié)束的位置。將相交開(kāi) 始的位置定義為開(kāi)始位置(給定位置的示例)，并且將相交結(jié)束的位置定義為結(jié)束位置(給 定位置的示例)。附圖標(biāo)記304表示開(kāi)始位置并且附圖標(biāo)記305表示結(jié)束位置。
[0284]然后，信息處理設(shè)備1100沿著與超聲波斷層圖像302垂直的軸標(biāo)繪與超聲波斷層 圖像302相對(duì)應(yīng)的位置、與開(kāi)始位置相對(duì)應(yīng)的位置和與結(jié)束位置相對(duì)應(yīng)的位置，并且將這些位置分別定義為斷層圖像相應(yīng)位置、開(kāi)始相應(yīng)位置和結(jié)束相應(yīng)位置。附圖標(biāo)記Ax表示與 超聲波斷層圖像302垂直的正交軸，附圖標(biāo)記Ps表示斷層圖像相應(yīng)位置，附圖標(biāo)記PO表示 開(kāi)始相應(yīng)位置，并且附圖標(biāo)記Pl表示結(jié)束相應(yīng)位置。計(jì)算位于開(kāi)始相應(yīng)位置PO和結(jié)束相 應(yīng)位置Pl之間的斷層圖像相應(yīng)位置Ps的相對(duì)位置(位置關(guān)系)作為相對(duì)位置信息。在本 實(shí)施例中，在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以使得例如沿著軸Ax的位置PO和Pl的坐標(biāo)分別等于0和I的情 況下，將這兩者之間的斷層圖像相應(yīng)位置Ps的坐標(biāo)(例如，0.3)定義為相對(duì)位置信息。
[0285]這樣，沿著與超聲波斷層圖像302垂直的軸來(lái)確定三維存在范圍301的開(kāi)始位置 304和結(jié)束位置305，并且計(jì)算位置304和305之間的超聲波斷層圖像302的相對(duì)位置信息。 這意味著:在使當(dāng)前顯示的超聲波斷層圖像302的姿勢(shì)固定的同時(shí)使超聲波探測(cè)器平移的 情況下，用戶確定當(dāng)前的超聲波斷層圖像302相對(duì)于超聲波探測(cè)器開(kāi)始與三維存在范圍相 交的位置和該相交結(jié)束的位置的相對(duì)位置信息。因此，用戶能夠容易地確定在使超聲波斷 層圖像302的姿勢(shì)固定的狀態(tài)下使超聲波探測(cè)器平移時(shí)，通過(guò)沿哪個(gè)方向并以何種程度平 移超聲波探測(cè)器而使得該超聲波探測(cè)器到達(dá)三維存在范圍301的哪一側(cè)的端部。
[0286]應(yīng)當(dāng)理解，用于計(jì)算開(kāi)始位置和結(jié)束位置的方法不限于使平行平面沿著與超聲波 斷層圖像垂直的軸平移的方法。例如，可以通過(guò)使平行平面沿著任意軸平移并且計(jì)算平行 平面開(kāi)始與三維存在范圍301相交的位置和該相交結(jié)束的位置，來(lái)確定開(kāi)始位置和結(jié)束位 置。
[0287]將所計(jì)算出的相對(duì)位置信息發(fā)送至顯示信息生成單元1137。
[0288]S13054:與具有位置信肩、的存在范圍有關(guān)的顯示信肩、的生成
[0289]在步驟S13054中，作為顯示信息生成單元1137的處理，信息處理設(shè)備1100基于 從二維存在范圍獲取單元1134獲取到的表示二維存在范圍的輪廓的形狀信息和從位置信 息計(jì)算單元1136獲取到的與超聲波斷層圖像有關(guān)的相對(duì)位置信息，來(lái)生成將相對(duì)位置信 息添加至二維存在范圍的顯示信息。要注意，在步驟S13051中判斷為“在斷面中無(wú)存在范 圍”的情況下，不執(zhí)行步驟S13054的處理。現(xiàn)在將說(shuō)明具體生成方法。
[0290]首先，信息處理設(shè)備1100使超聲波斷層圖像的相對(duì)位置信息與顏色表相關(guān)聯(lián)，由 此獲得與三維存在范圍中的超聲波斷層圖像的位置相對(duì)應(yīng)的顏色信息。
[0291]圖14A是不出相對(duì)位置信息與顏色表的關(guān)聯(lián)的圖。附圖標(biāo)記Ax、Ps、Pl和P2表 示與圖13所示的項(xiàng)相同的項(xiàng)。設(shè)置沿著軸Ax在位置PO和Pl之間顏色根據(jù)位置而改變的 顏色表。在本實(shí)施例中，例如，設(shè)置特定顏色的強(qiáng)度連續(xù)改變的顏色表，以使得離位置PO越 近，顏色越淺，并且離位置Pl越近，顏色越深。然后，獲取顏色表上的與步驟S13054中在位 置PO和Pl之間的范圍內(nèi)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的超聲波斷層圖像的相對(duì)位置信息相對(duì)應(yīng)的顏色信 息。附圖標(biāo)記Tl表不顏色表,并且附圖標(biāo)記Cl表不與相對(duì)位置信息相對(duì)應(yīng)的顏色信息。例 如，在顏色表Tl表示藍(lán)色的強(qiáng)度改變的顏色表(在從位置PO向著位置Pl的方向上，淺藍(lán) 色變?yōu)樯钏{(lán)色)并且位置Ps的相對(duì)位置信息是0.3的情況下，將位置Ps映射到顏色表Tl 上的位置PO附近的位置。因此，以略淺的藍(lán)色表示顏色信息Cl。通過(guò)參考該顏色信息，用 戶可以直觀地理解斷層圖像相應(yīng)位置Ps相對(duì)接近位置PO。
[0292]然而，用于設(shè)置顏色表的方法不限于上述方法。例如，可以使用特定顏色的強(qiáng)度不 是連續(xù)改變而是逐級(jí)改變(例如，10級(jí))的顏色表?？蛇x地，可以使用如下顏色表，其中在 該顏色表中，代替單個(gè)顏色，將多個(gè)典型顏色按特定間隔配置在位置PO和Pl之間，并且在相鄰顏色之間發(fā)生連續(xù)變化(例如，在從位置PO向著位置Pl的方向上，黑色一藍(lán)色一綠色 —黃色一紅色一白色)。還可以使用將位置PO和Pl之間的距離分割成各自分配有不同顏 色的多個(gè)區(qū)段的顏色表。
[0293]然后，信息處理設(shè)備1100基于與獲取到的超聲波斷層圖像的相對(duì)位置信息相對(duì) 應(yīng)的顏色信息，來(lái)生成與二維存在范圍的形狀信息相關(guān)聯(lián)的顯示信息。將所生成的顯示信 息稱為存在范圍顯示信息。在本實(shí)施例中，獲得將獲取到的顏色信息添加至二維存在范圍 的輪廓形狀的顯示信息。
[0294]圖15A?I?是示出存在范圍顯示信息的圖。圖15A示出將顏色信息添加至存在 范圍的輪廓形狀(輪廓線)的顯示信息。在圖15A中，附圖標(biāo)記SI表示添加有顏色信息的 存在范圍的輪廓形狀(輪廓線)。例如，在相對(duì)位置信息是0.3并且如上所述被映射到略淺 的藍(lán)色上的情況下，輪廓形狀(輪廓線)SI被著色成略淺的藍(lán)色。
[0295]然而，用于生成存在范圍顯示信息的方法不限于上述方法。例如，代替將超聲波斷 層圖像的相對(duì)位置信息作為顏色信息添加至二維存在范圍的形狀信息，表示形狀的曲線可 以利用點(diǎn)線來(lái)表示，并且可以利用點(diǎn)線的密度來(lái)表示。在這種情況下，代替顏色表，預(yù)先設(shè) 置點(diǎn)線的密度根據(jù)位置而在位置PO和Pl之間改變的表(例如，在從位置PO向著位置Pl 的方向上，粗的點(diǎn)線改變?yōu)榧?xì)的點(diǎn)線)，并且將位置Ps映射到該表上。圖15B示出將點(diǎn)線密 度信息添加至存在范圍的輪廓形狀的顯示信息。在圖15B中，附圖標(biāo)記S2表示添加有點(diǎn)線 密度信息的存在范圍的形狀。例如，在相對(duì)位置信息也為0.3并且被映射到略粗的點(diǎn)線上 的情況下，利用略粗的點(diǎn)線來(lái)繪制輪廓形狀S2。
[0296]添加有超聲波斷層圖像的相對(duì)位置信息的對(duì)象不限于二維存在范圍的輪廓形狀。 例如，可以對(duì)二維存在范圍的內(nèi)部區(qū)域著色。圖15C示出將顏色信息添加至存在范圍的內(nèi) 部區(qū)域的顯示信息。在圖15C中，附圖標(biāo)記Rl表示添加有顏色信息的存在范圍的內(nèi)部區(qū) 域。例如，如上所述，在將相對(duì)位置信息映射到呈略淺的藍(lán)色上的情況下，內(nèi)部區(qū)域Rl是略 帶淺藍(lán)色的區(qū)域。另一方面，也可以對(duì)二維存在范圍的外部區(qū)域著色。圖MD示出將顏色 信息添加至存在范圍的外部區(qū)域的顯示信息。在圖15D中，附圖標(biāo)記R2表示添加有顏色信 息的存在范圍的外部區(qū)域。映射到與上述顏色相同的顏色上將會(huì)使得能夠?qū)⑼獠繀^(qū)域R2 著色成略淺的藍(lán)色。將所生成的存在范圍顯示信息發(fā)送至圖像合成單元1140。
[0297]S13060:在斷層圖像中繪制存在范闈
[0298]在步驟S13060中，作為圖像合成單元1140的處理，信息處理設(shè)備1100將向從顯 示信息生成單元1137獲取到的相應(yīng)病變部的二維存在范圍添加超聲波斷層圖像的相對(duì)位 置信息的存在范圍顯示信息以疊加方式繪制在超聲波圖像上。要注意，在步驟S13051中判 斷為“在斷面中無(wú)存在范圍”的情況下，不執(zhí)行步驟S13060的處理。
[0299]圖16A?16D是不出置加顯不有存在范圍顯不"[目息的超聲波斷層圖像的圖。圖 16A示出其上疊加顯示有將相對(duì)位置信息作為顏色信息添加至二維存在范圍的輪廓形狀的 顯示信息的超聲波斷層圖像。在圖16A中，附圖標(biāo)記601表示超聲波斷層圖像，附圖標(biāo)記 602表示相應(yīng)病變部,并且附圖標(biāo)記SI表示與圖15A所示相同的存在范圍顯示信息。由于 存在范圍顯示信息SI疊加在超聲波斷層圖像601上，因此可以清楚地識(shí)別對(duì)實(shí)際的相應(yīng)病 變部進(jìn)行搜索的搜索區(qū)域。另外，用戶可以容易地搜索實(shí)際相應(yīng)病變部，并且可以實(shí)現(xiàn)高效 搜索。[0300]通過(guò)參考添加至存在范圍的輪廓形狀的顏色信息，用戶可以直觀地理解超聲波斷 層圖像601在三維存在范圍中的相對(duì)位置信息。與圖15A相同，在以略淺的藍(lán)色表示顏色 信息的情況下，可以容易地判斷出超聲波斷層圖像601相對(duì)于三維存在范圍位于圖13所示 的開(kāi)始位置304附近的位置。
[0301]要以疊加方式繪制在超聲波斷層圖像上的存在范圍顯示信息不限于以上參考圖 16A所述的顯示信息。例如，可以將利用表示二維存在范圍的輪廓形狀的曲線的密度來(lái)表示 相對(duì)位置信息的顯示信息以疊加方式繪制在超聲波斷層圖像上。圖16B示出其上疊加顯示 有利用輪廓形狀的密度來(lái)表示相對(duì)位置信息的二維存在范圍的超聲波斷層圖像。在圖16B 中，附圖標(biāo)記601和602分別表示與圖16A所示相同的超聲波斷層圖像和相應(yīng)病變部，并且 附圖標(biāo)記S2表示與圖15B所示相同的存在范圍的形狀。
[0302]如從圖16B可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)參考添加至存在范圍的輪廓形狀的點(diǎn)線密度信息，用 戶可以直觀地理解超聲波斷層圖像601在三維存在范圍中的相對(duì)位置信息。在對(duì)輪廓形狀 著色的情況下，顏色變得越淺，輪廓形狀可能越不太可見(jiàn)。在這種情況下，可以將表示輪廓 形狀的顏色設(shè)置為可見(jiàn)性高的顏色，由此使得即使點(diǎn)線的密度改變、用戶也能夠容易地識(shí) 別點(diǎn)線。與圖15B相同，在使用略粗的點(diǎn)線的情況下，可以容易地判斷出超聲波斷層圖像 601相對(duì)于三維存在范圍位于圖13所示的開(kāi)始位置304附近的位置。
[0303]可以通過(guò)將對(duì)二維存在范圍的內(nèi)部區(qū)域著色的顯示信息以疊加方式繪制在超聲 波斷層圖像來(lái)獲得表示相對(duì)位置信息的顏色信息。圖16C示出其上疊加有內(nèi)部區(qū)域中繪制 了相對(duì)位置信息的二維存在范圍的超聲波斷層圖像。在圖16C中，附圖標(biāo)記601和602分 別表示與圖16A所示相同的超聲波斷層圖像和相應(yīng)病變部,并且附圖標(biāo)記Rl表示與圖15C 所示相同的內(nèi)部區(qū)域。
[0304]如從圖16C可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)參考存在范圍的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的以彩色示出的顏色信 息，用戶可以直觀地理解超聲波斷層圖像601的相對(duì)位置信息。另外，對(duì)內(nèi)部區(qū)域著色使得 顏色信息與通過(guò)對(duì)輪廓形狀著色所獲得的顏色信息相比更加可見(jiàn)。在這種情況下，內(nèi)部區(qū) 域?qū)τ谟脩舳钥梢允亲銐蛲该鞯囊运阉飨鄳?yīng)病變部602。
[0305]與圖16C相反，可以通過(guò)將對(duì)二維存在范圍的外部區(qū)域著色的顯示信息以疊加方 式繪制在超聲波斷層圖像上來(lái)呈現(xiàn)表示相對(duì)位置信息的顏色信息。圖16D示出其上疊加有 將相對(duì)位置信息繪制在外部區(qū)域中的二維存在范圍的超聲波斷層圖像。在圖16D中，附圖 標(biāo)記601和602分別表示與圖16A所示相同的超聲波斷層圖像和相應(yīng)病變部，并且附圖標(biāo) 記R2表示與圖1?所示相同的區(qū)域。
[0306]如從圖16D可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)參考對(duì)存在范圍的外部區(qū)域著色的顏色信息，用戶可 以直觀地理解超聲波斷層圖像601的相對(duì)位置信息。另外，由于沒(méi)有對(duì)內(nèi)部區(qū)域著色，因此 與對(duì)內(nèi)部區(qū)域著色的情況相比，用戶可以更加容易地觀察該內(nèi)部區(qū)域，并且可以容易地搜 索相應(yīng)病變部。在這種情況下，外部區(qū)域?qū)τ谟脩舳钥梢允亲銐蛲该鞯囊杂^察在二維存 在范圍的外部區(qū)域中超聲波斷層圖像呈現(xiàn)何種狀態(tài)。
[0307]可以判斷斷層圖像與步驟S1350中所確定的相應(yīng)區(qū)域是否相交，并且在斷層圖像 與該相應(yīng)區(qū)域相交的情況下，可以將斷層圖像上的相交區(qū)域疊加顯示在斷層圖像上。
[0308]S13070:斷層圖像和斷面圖像的合成
[0309]在步驟S13070中，作為圖像合成單元1140的處理，信息處理設(shè)備1100將步驟S13040中所獲得的斷面圖像與步驟S13060中所獲得的相應(yīng)病變部的存在范圍疊加在超聲 波斷層圖像上的圖像進(jìn)行合成。例如，可以生成以上圖像沿水平方向并排排列的圖像。然 后，作為顯示控制單元1150的處理，信息處理設(shè)備1100將合成圖像顯示在顯示單元1160 上。還根據(jù)需要將該合成圖像經(jīng)由I/F1009輸出至外部裝置，并且還存儲(chǔ)在RAM1002中從 而其它應(yīng)用程序可利用。
[0310]S13080:針對(duì)糖個(gè)處理的終丨h(huán)的判斷
[0311]在步驟S13080中，信息處理設(shè)備1100判斷是否終止整個(gè)處理。例如，獲取用戶通 過(guò)例如按下鍵盤1004上的預(yù)定鍵(結(jié)束鍵)所輸入的終止指示。在判斷為要終止該處理 的情況下，信息處理設(shè)備1100的整個(gè)處理結(jié)束。在判斷為不終止該處理的情況下，該處理 返回至步驟S13020，并且對(duì)新拍攝到的超聲波斷層圖像再次執(zhí)行步驟S13020及其后續(xù)步 驟的處理。因此，執(zhí)行了信息處理設(shè)備1100的處理。
[0312]因此，根據(jù)本實(shí)施例的信息處理設(shè)備將添加有當(dāng)前顯示的超聲波斷層圖像的相對(duì) 位置信息的二維存在范圍顯示在超聲波斷層圖像上，由此使得用戶能夠在關(guān)注超聲波斷層 圖像上的二維存在范圍的狀態(tài)下容易地確定超聲波斷層圖像相對(duì)于三維存在范圍的當(dāng)前 位置。因此，用戶可以容易地確定要搜索的存在范圍剩余的程度，并且可以高效地搜索并識(shí) 別相應(yīng)病變部。
[0313]第六實(shí)施例
[0314]根據(jù)第五實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)被配置為根據(jù)三維存在范圍的開(kāi)始位置和結(jié)束 位置來(lái)將超聲波斷層圖像的位置信息映射到顏色表上。作為對(duì)比，根據(jù)第六實(shí)施例的信息 處理系統(tǒng)被配置為除了上述的開(kāi)始位置和結(jié)束位置以外，還根據(jù)表示三維存在范圍的位置 信息(還稱為作為給定位置的示例的代表位置)來(lái)將超聲波斷層圖像的位置信息映射到顏 色表上。除了第五實(shí)施例中的顯示信息生成單元1137的處理中的一部分以外，根據(jù)本實(shí)施 例的信息處理系統(tǒng)具有與圖11所示相同的結(jié)構(gòu)。除了第五實(shí)施例中的步驟S13054的處理 中的一部分以外，根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)的處理流程與圖12所示的處理流程相同。 將關(guān)注與第五實(shí)施例的不同之處來(lái)說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)。
[0315]在步驟S13054中，作為顯示信息生成單元1137的處理，根據(jù)第六實(shí)施例的信息處 理設(shè)備1200基于從三維存在范圍計(jì)算單元1135獲取到的表示二維存在范圍的輪廓的形狀 信息、從位置信息計(jì)算單元1136獲取到的超聲波斷層圖像的位置信息、以及表示三維存在 范圍的位置信息，來(lái)生成將相對(duì)位置信息添加至二維存在范圍的顯示信息。將說(shuō)明具體生 成方法。在本實(shí)施例中，將通過(guò)使用三維存在范圍的重心相應(yīng)位置來(lái)說(shuō)明表示三維存在范 圍的位置信息。
[0316]首先，顯示信息生成單元1137設(shè)置用于反映三維存在范圍的重心位置的顏色表， 并且使超聲波斷層圖像的相對(duì)位置信息與該顏色表相關(guān)聯(lián)。
[0317]圖14B是示出相對(duì)位置信息和反映重心相應(yīng)位置的顏色表之間的關(guān)聯(lián)的圖。附圖 標(biāo)記Ax、PO、Pl和Ps表示與圖13所示相同的項(xiàng)。附圖標(biāo)記Pg表示上述的重心相應(yīng)位置。 沿著軸Ax在位置PO和Pl之間設(shè)置顏色表，其中在位置PO和Pg之間以及位置Pg和Pl之 間，顏色根據(jù)位置而連續(xù)改變。具體地，設(shè)置如下顏色表，其中在該顏色表中，顏色強(qiáng)度在位 置Pg處變?yōu)樽畲?，并且在從位置Pg向著位置PO和從位置Pg向著位置Pl的方向上減小。 在步驟S13054中，獲取顏色表中的與位置PO和Pl之間進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化的斷層圖像相應(yīng)位置Ps的相對(duì)位置信息相對(duì)應(yīng)的顏色信息。
[0318]附圖標(biāo)記T2表示反映重心相應(yīng)位置Pg的位置的顏色表，并且附圖標(biāo)記C2表示與 相對(duì)位置信息相對(duì)應(yīng)的顏色信息。例如，在顏色表T2是藍(lán)色的強(qiáng)度改變的顏色表并且斷層 圖像相應(yīng)位置Ps的相對(duì)位置信息為0.3的情況下，將斷層圖像相應(yīng)位置Ps映射到顏色表 上的重心相應(yīng)位置PG的0.5的位置附近的位置上。因而，以略深藍(lán)色表示顏色信息C2。通 過(guò)參考顏色信息C2，用戶可以直觀地理解超聲波斷層圖像相對(duì)接近三維存在范圍的重心位 置。
[0319]還可以設(shè)置如下顏色表，其中在該顏色表中，針對(duì)位置PO、Pg和Pl設(shè)置不同的典 型顏色，并且在位置P0、Pg和Pl之間顏色根據(jù)位置而連續(xù)改變。例如，設(shè)置如下顏色表，其 中在該顏色表中，針對(duì)位置PO設(shè)置紅色，針對(duì)位置Pg設(shè)置綠色，針對(duì)位置Pl設(shè)置藍(lán)色，并 且顏色在位置PO和Pg之間從紅色改變?yōu)榫G色并且在位置Pg和Pl之間從綠色改變?yōu)樗{(lán)色。 因而，用戶可以直觀地理解超聲波斷層圖像接近位置PO、Pg和Pl中的哪個(gè)位置。另外，由 于在位置PO和Pg以及位置Pg和Pl之間設(shè)置不同的顏色，因此用戶可以容易地確定超聲 波斷層圖像相對(duì)于三維存在范圍的重心位置位于位置PO還是Pl側(cè)。在位置Ps的相對(duì)位 置信息是0.3的情況下，以紅色和綠色之間的接近綠色的顏色來(lái)表示顏色信息C2。應(yīng)當(dāng)理 解，還可以使用將位置PO和Pg之間以及位置Pg和Pl之間的距離分割成各自分配有不同 顏色的多個(gè)區(qū)段的顏色表。
[0320]然后，與第五實(shí)施例相同，信息處理設(shè)備1200基于與獲取到的超聲波斷層圖像的 相對(duì)位置信息相對(duì)應(yīng)的顏色信息來(lái)生成與二維存在范圍的形狀信息相關(guān)聯(lián)的存在范圍顯 不f目息。
[0321]表示三維存在范圍的位置信息不限于重心位置。例如，在使與超聲波斷層圖像302 平行的平面沿著正交軸Ax平移的情況下，可以確定三維存在范圍301和超聲波斷層圖像 302相交的區(qū)域(二維存在范圍303)的面積最大的情況下所獲得的平面的位置，并且可以 使用通過(guò)將所確定的平面的位置標(biāo)繪到正交軸Ax上所獲得的位置作為表示三維存在范圍 的位置信息。
[0322]因此，用戶可以讀取三維存在范圍中的超聲波斷層圖像的位置與三維存在范圍的 重心位置的接近程度，并且可以更直觀地掌握該位置。
[0323]奪形例
[0324]上述的第五實(shí)施例和第六實(shí)施例已經(jīng)通過(guò)相應(yīng)病變部可能存在的三維存在范圍 是三維區(qū)域的示例進(jìn)行了說(shuō)明。然而，這些實(shí)施例不限于該示例。例如，可以使用X射線CT 圖像或MRI圖像中的表示諸如病變部或器官等的關(guān)注部位的區(qū)域作為三維區(qū)域。這可以通 過(guò)利用當(dāng)前顯示的切片圖像替換前述實(shí)施例中的步驟S13020獲取到的超聲波斷層圖像、 并且進(jìn)一步利用關(guān)注部位的三維區(qū)域替換步驟S13050獲取到的三維存在范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0325]因此，在解讀(或讀取)X射線CT圖像或MRI圖像時(shí)，醫(yī)生可以直觀地理解當(dāng)前顯 示的切片圖像中出現(xiàn)的關(guān)注部位位于切片圖像的垂直方向上的關(guān)注部位的三維區(qū)域中的 哪個(gè)位置。由于可以容易地識(shí)別要解讀(或讀取)的關(guān)注部位的三維區(qū)域殘留的程度，因 此可以高效地解讀(或讀取)X射線CT圖像或MRI圖像。
[0326]其它實(shí)施例
[0327]本發(fā)明還可以通過(guò)執(zhí)行以下處理來(lái)實(shí)現(xiàn):將實(shí)現(xiàn)前述實(shí)施例的功能的軟件(程序)經(jīng)由系統(tǒng)或各種存儲(chǔ)介質(zhì)供給至系統(tǒng)或設(shè)備，并且該系統(tǒng)或設(shè)備中的計(jì)算機(jī)(CPU或微 處理單元(MPU)等)讀取并執(zhí)行該程序。
[0328]盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開(kāi)的 典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功 倉(cāng)泛。
[0329]本申請(qǐng)要求2011年4月6日提交的日本專利申請(qǐng)2011_084495、2012年I月18日 提交的日本專利申請(qǐng)2012-008205和2012年2月24日提交的日本專利申請(qǐng)2012-038883 的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用包含這些專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種信息處理設(shè)備,包括:二維圖像獲取單元，用于獲取被檢體的二維圖像；以及顯示控制單元，用于使顯示單元將誤差范圍以疊加在所述二維圖像上的方式來(lái)進(jìn)行顯示，其中所述誤差范圍包括通過(guò)將所述被檢體的三維圖像中的給定區(qū)域投影到包括所述二維圖像的平面上所獲得的投影區(qū)域并且所述誤差范圍是由投影引起的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息處理設(shè)備，其中，由投影引起的所述誤差范圍包括所述給定區(qū)域在所述二維圖像中的相應(yīng)區(qū)域可能存在的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:坐標(biāo)變換單元，用于對(duì)所述給定區(qū)域的位置進(jìn)行從所述三維圖像的三維坐標(biāo)系向著所述二維圖像的三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換；以及計(jì)算單元，用于根據(jù)由所述坐標(biāo)變換引起的誤差來(lái)計(jì)算由投影引起的所述誤差范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:設(shè)置單元，用于在所述三維圖像中，設(shè)置比所述給定區(qū)域大、并且包括所述給定區(qū)域的區(qū)域，其中，所述坐標(biāo)變換單元對(duì)該區(qū)域的位置進(jìn)行從所述三維圖像的三維坐標(biāo)系向著所述二維圖像的三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:指定單元，用于在由投影引起的所述誤差范圍中指定給定部位；以及校正單元，用于根據(jù)所述給定部位和所述投影區(qū)域之間的差異來(lái)對(duì)所述二維圖像中的由投影引起的誤差進(jìn)行校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使所述顯示單元將表示所述給定區(qū)域在所述二維圖像中的相應(yīng)區(qū)域的標(biāo)記以疊加在所述二維圖像中的所述給定部位上的方式來(lái)進(jìn)行 顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:切換單元，用于將所述信息處理設(shè)備的操作模式切換為如下的模式，其中在該模式中， 在利用所述校正單元對(duì)由投影引起的誤差進(jìn)行了校正時(shí)，再次獲取所述被檢體的二維圖像并且不將由投影引起的所述誤差范圍顯示在所獲取到的二維圖像上，而在將所述給定部位顯示在該二維圖像上時(shí)，將所述標(biāo)記以疊加在該二維圖像上的方式顯示在所述顯示單元上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:斷面圖像獲取單元，用于根據(jù)所述三維圖像中的所述給定區(qū)域的位置和所述二維圖像的姿勢(shì)來(lái)獲取所述三維圖像的斷面圖像，其中所述斷面圖像是通過(guò)所述給定區(qū)域并且與所述姿勢(shì)相對(duì)應(yīng)的圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:超聲波探測(cè)器，用于檢測(cè)來(lái)自所述被檢體的超聲波以獲取所述二維圖像；以及位置姿勢(shì)獲取單元，用于獲取所述超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)，其中，根據(jù)所述超聲波探測(cè)器的位置和姿勢(shì)來(lái)獲取所述二維圖像的姿勢(shì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使所述顯示單元顯示如下的兩個(gè)圖像:通過(guò)將由投影引起的所述誤差范圍疊加在所述二維圖像上所獲得的圖像；以及通過(guò)將所述給定區(qū)域疊加在所述斷面圖像上所獲得的圖像。
11.一種信息處理設(shè)備，包括:指定單元，用于指定被檢體的三維圖像中的給定部位；斷層圖像獲取單元，用于獲取所述被檢體的斷層圖像；以及顯示控制單元，用于根據(jù)所述斷層圖像的位置信息，使顯示單元顯示如下的顯示形態(tài)， 其中利用該顯示形態(tài)來(lái)表現(xiàn)位于包括與所述給定部位相對(duì)應(yīng)的部位的三維區(qū)域內(nèi)的所述斷層圖像中的二維區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使所述顯示單元使用表示與所述位置信息相關(guān)聯(lián)的顏色信息的顯示形態(tài)來(lái)顯示所述二維區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使所述顯示單元顯示與所述位置信息相關(guān)聯(lián)的所述二維區(qū)域的輪廓線。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:顯示形態(tài)改變單元，用于根據(jù)所述斷層圖像的位置信息來(lái)改變與所述斷層圖像的位置信息相關(guān)聯(lián)的顯示形態(tài)，其中，所述顯示控制單元使所述顯示單元使用與所述位置信息相關(guān)聯(lián)的顯示形態(tài)來(lái)顯示所述二維區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求11至14中任一項(xiàng)所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括:計(jì)算單元，用于根據(jù)所述二維區(qū)域中的給定位置與所述斷層圖像之間的位置關(guān)系來(lái)計(jì)算所述斷層圖像的位置信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的信息處理設(shè)備，其中，`所述計(jì)算單元指定所述二維區(qū)域中的包括所述二維區(qū)域的開(kāi)始位置、所述二維區(qū)域的結(jié)束位置和所述二維區(qū)域的代表位置的所述給定位置，并且根據(jù)所述開(kāi)始位置、所述結(jié)束位置、所述代表位置和所述斷層圖像之間的位置關(guān)系來(lái)計(jì)算所述位置信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求11至16中任一項(xiàng)所述的信息處理設(shè)備，其中，使用所述斷層圖像的坐標(biāo)系來(lái)表示與所述給定部位相對(duì)應(yīng)的部位，并且所述顯示控制單元根據(jù)所述斷層圖像的坐標(biāo)系中的所述斷層圖像的位置信息，使所述顯示單元將表示所述二維區(qū)域的顯示形態(tài)以疊加在所述斷層圖像上的方式進(jìn)行顯示。
18.—種信息處理設(shè)備,包括:二維圖像獲取單元，用于獲取被檢體的二維圖像；以及顯示控制單元，用于使顯示單元顯示如下的顯示形態(tài)，其中利用該顯示形態(tài)來(lái)表現(xiàn)位于包括與所述被檢體的三維圖像中的給定部位相對(duì)應(yīng)的部位的三維區(qū)域內(nèi)的所述二維圖像中的二維區(qū)域。
【文檔編號(hào)】G06T11/00GK103460245SQ201280017555
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月6日
【發(fā)明者】遠(yuǎn)藤隆明, 佐藤清秀, 石川亮, 石田卓也, 宮狹和大 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社