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技術 生体内のフィーチャーを検出するためのシステム及び方法

出願人 ギブンイメージングリミテッド
発明者 エリホルン
出願日 2006年9月29日 (14年1ヶ月経過) 出願番号 2006-269535
公開日 2007年5月24日 (13年5ヶ月経過) 公開番号 2007-125373
状態 特許登録済
技術分野 内視鏡 スタジオ装置 診断用測定記録装置 生体の呼吸・聴力・形態・血液特性等の測定 内視鏡
主要キーワード トラッキングユニット 外部受信装置 勾配マップ 位置バー 閉鎖形 自動撮像装置 トラッキングセンサ 固定コンピュータ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

解決手段

消化管内の一連画像フレームを記録するための生体内撮像装置40と、一連の画像フレームから結腸直腸ポリープを示す一つ以上の画像フレームを検出及び/又は識別するポリープ検出器と、検出された画像フレームを表示するためのグラフカルユーザーインターフェースGUI)と、を含む。

概要

背景

消化管GI管)及び子宮などの身体の管腔壁粘膜から突出したポリープ、異常成長物又は腫瘍が生成されることは周知であり、幾らかの場合、癌への重大な前駆体となり得る。消化管の結腸又は直腸に見られる結腸直腸ポリープは、結腸直腸癌の前駆体として知られている。結腸直腸癌の前悪性期が長期にわたることと、ポリープ除去後の生存率が高いという周知の事実から、系統スクリーニング及び結腸直腸ポリープの適時除去により、直腸結腸癌を効果的に予防可能にする。手動のスクリーニング工程又は方法、例えば、結腸又は直腸に認められる結腸直腸ポリープをスクリーニングするためのスクリーニング工程は周知である。

手動のポリープスクリーニング法は、例えば、結腸の全長又は消化管全体のような身体の管腔壁を、一連の連続した画像フレームで画像化して、該連続画像を調べて、身体の管腔壁の膜に対する何らかの視認可能な形態学的な変化を示す一つ以上の画像フレームにおいて、検出及び/又は識別する。

例えば、身体の管腔壁の生体内撮像を実施するための装置及び方法は当該技術分野においては周知である。そのような装置は特に、種々の内視鏡撮像システムコンピュータ断層撮影装置(CT)及びX線撮像装置を含む。

典型的には、例えば結腸直腸ポリープスクリーニング工程のようなスクリーニング工程時に記録される一連の画像フレームは、結腸及び直腸の全領域をほぼカバーするために非常に長いものである。全ての画像フレームを手動にて調べることは、ポリープの存在を指摘する、又はポリープが身体の管腔内に存在し得る可能性を指摘するための迅速なスクリーニング工程としては、単調な作業であるとともに、望ましくない、非効率的なものである。加えて、ポリープを視認することは非常に難しく、医療従事者であっても、この長い一連の画像フレームを調べる際に一つ以上のポリープの存在を見落としてしまうことがある。

周知のポリープスクリーニング工程は典型的には、洗浄の準備と送気とを必要とする。送気によりポリープが伸張し、かつ平坦化するので、該ポリープを検出することが困難になる。加えて、洗浄の準備と送気は患者にとっては不快なものであり、患者がそのような処置を受けることを避けてしまう結果にもなる。

概要

消化管内の結腸直腸ポリープをスクリーニングするための生体内撮像システム及び方法。消化管内の一連の画像フレームを記録するための生体内撮像装置40と、一連の画像フレームから結腸直腸ポリープを示す一つ以上の画像フレームを検出及び/又は識別するポリープ検出器と、検出された画像フレームを表示するためのグラフカルユーザーインターフェースGUI)と、を含む。

目的

本発明の完全な理解を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

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請求項1

身体の管腔に沿ってポリープの存在を自動的にスクリーニングするためのシステムであって、前記身体の管腔の一連の画像を提供するための撮像装置と、前記一連の画像の少なくとも一つの画像フレームにおける幾何学的形状物識別して、その形状物分類するためのポリープ検出器と、前記少なくとも一つの画像フレームを表示するためのディスプレイユニットと、からなるシステム。

請求項2

前記幾何学的形状物は楕円形の形状物である、請求項1に記載のシステム。

請求項3

前記ポリープ検出器は、その色により前記幾何学的形状物を分類する、請求項1に記載のシステム。

請求項4

前記ポリープ検出器は、前記少なくとも一つの画像フレームの勾配マップを作製する、請求項1に記載のシステム。

請求項5

前記ポリープ検出器は、前記一連の画像から、前記幾何学的形状物を含む候補となる複数の画像フレームを自動的に選択するものである、請求項1に記載のシステム。

請求項6

請求項5に記載のシステムは処理ユニットを含み、前記処理ユニットは、前記ポリープ検出器により選択された候補となる画像フレームからポリープスクリーニング映画構築する、システム。

請求項7

前記ディスプレイユニットは、前記ポリープ検出器により選択された候補となる画像フレームを表示する、請求項5に記載のシステム。

請求項8

前記ポリープ検出器は前記撮像装置に含まれ得る、請求項1に記載のシステム。

請求項9

前記ポリープ検出器は外部受信装置包含され、前記外部受信装置は前記撮像装置からのデータを受け取る、請求項1に記載のシステム。

請求項10

前記ディスプレイユニットは、前記ポリープ検出器が前記少なくとも一つの画像フレームにおける幾何学的形状物を識別して予め選択された基準に従って該形状物を分類した場合に、前記少なくとも一つの画像フレームを表示する、請求項1に記載のシステム。

請求項11

前記撮像装置は飲み込み可能なカプセル形の自動生体内装置である、請求項1に記載のシステム。

請求項12

請求項11に記載のシステムはトラッキングユニットを含み、前記トラッキングユニットは、前記身体の管腔内における自動生体内画像装置の位置を追跡する、システム。

技術分野

0001

本発明は、身体の管腔に沿ってポリープの存在をスクリーニングするための生体内撮像装置、システム及び方法に関する。

背景技術

0002

消化管GI管)及び子宮などの身体の管腔壁粘膜から突出したポリープ、異常成長物又は腫瘍が生成されることは周知であり、幾らかの場合、癌への重大な前駆体となり得る。消化管の結腸又は直腸に見られる結腸直腸ポリープは、結腸直腸癌の前駆体として知られている。結腸直腸癌の前悪性期が長期にわたることと、ポリープ除去後の生存率が高いという周知の事実から、系統的スクリーニング及び結腸直腸ポリープの適時除去により、直腸結腸癌を効果的に予防可能にする。手動のスクリーニング工程又は方法、例えば、結腸又は直腸に認められる結腸直腸ポリープをスクリーニングするためのスクリーニング工程は周知である。

0003

手動のポリープスクリーニング法は、例えば、結腸の全長又は消化管全体のような身体の管腔壁を、一連の連続した画像フレームで画像化して、該連続画像を調べて、身体の管腔壁の膜に対する何らかの視認可能な形態学的な変化を示す一つ以上の画像フレームにおいて、検出及び/又は識別する。

0004

例えば、身体の管腔壁の生体内撮像を実施するための装置及び方法は当該技術分野においては周知である。そのような装置は特に、種々の内視鏡撮像システムコンピュータ断層撮影装置(CT)及びX線撮像装置を含む。

0005

典型的には、例えば結腸直腸ポリープスクリーニング工程のようなスクリーニング工程時に記録される一連の画像フレームは、結腸及び直腸の全領域をほぼカバーするために非常に長いものである。全ての画像フレームを手動にて調べることは、ポリープの存在を指摘する、又はポリープが身体の管腔内に存在し得る可能性を指摘するための迅速なスクリーニング工程としては、単調な作業であるとともに、望ましくない、非効率的なものである。加えて、ポリープを視認することは非常に難しく、医療従事者であっても、この長い一連の画像フレームを調べる際に一つ以上のポリープの存在を見落としてしまうことがある。

0006

周知のポリープスクリーニング工程は典型的には、洗浄の準備と送気とを必要とする。送気によりポリープが伸張し、かつ平坦化するので、該ポリープを検出することが困難になる。加えて、洗浄の準備と送気は患者にとっては不快なものであり、患者がそのような処置を受けることを避けてしまう結果にもなる。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明は、上記した懸案を鑑みてなされたものである。

課題を解決するための手段

0008

本発明のシステム及び方法の一実施形態は、身体の管腔に沿ってポリープを自動的にスクリーニングすることを可能にする。本発明の一実施形態に従って、例えば、一連の画像フレームのうちの少なくとも一つの画像フレームが、例えば自動撮像装置により記録される。記録された一連の画像にて、視認できる所定の幾何学的形状物の存在、例えばほぼ楕円形形状物の存在が、ポリープ検出器にて自動的に検出され、少なくとも一つの所定のパラメータ、例えば、識別された形状物の色、大きさ及び/又は形に基づいて、分類され得る。各画像フレーム中に検出される識別された形状物の数に基づいて、かつその分類に基づいて、個々の画像フレームにスコア割り当てられる。候補となる画像フレームはスコアに基づいて選択され、使用者に表示される。

発明を実施するための最良の形態

0009

本発明は、図面とともに以下に記載された詳細な説明からより完全に理解されるとともに評価されるであろう。
表示を簡略化及び明瞭化するために、図面に示される構成要素が必ずしも正確に描かれる必要のないこと、又は正確に寸法化する必要のないことは、理解されるであろう。例えば、構成要素の幾らかの寸法は、明瞭にするために他の構成要素に比して誇張して描かれており、或いは、幾つかの物理的な部品は、一つの機能的なブロック又は構成要素内に含まれるであろう。更に、適切であると思われる箇所では、対応する又は類似する要素を示す符号は、複数の図面において繰り返し使用されている。

0010

以下の記載において、本発明の種々の態様が記載されている。説明の目的のために、特定の形態及び詳細な説明が、本発明の完全な理解を提供するために記載されている。しかしながら、本発明が本明細書に記載された特定の詳細な説明がなくても実施され得ることは当業者には明らかであろう。更に、周知の特徴は、本発明を不明瞭にすることを回避するために、省略され得るか、又は簡略化され得る。

0011

結腸直腸ポリープは結腸癌の重大な前駆体であり得る。この良性病巣は典型的には、小さな傾斜した隆起部として壁から突出しており、円形又は楕円形の形状物として二次元画像にて見ることができるであろう。その他の識別フィーチャーが、ポリープを識別するために使用され得る。結腸直腸癌の前悪性期が長期にわたることと、ポリープ除去後の生存率が高いという周知の事実から、系統的スクリーニング及び結腸直腸ポリープの適時除去により、直腸結腸癌を効果的に予防可能にする。

0012

本発明の実施形態は、使用者が介在することなく、消化管内にて記録され、かつ直腸結腸ポリープの存在を示す画像フレームを自動的に、識別し、検出し、選択し、かつマーキングするシステム及び方法を提供することによる、例えば直腸結腸ポリープをスクリーニングするシステム及び方法を記載する。選択された画像フレームは、診断のために医療従事者に表示される。本発明の一実施形態に従って、例えば、飲み込むことが可能なカプセルの形態である撮像装置のような生体内自動撮像装置が身体の管腔の一連の画像フレーム並びに管腔内の若しくは該管腔に沿ったその他の情報を記録し、記録した画像及びその他の情報を一つ以上の外部ユニットに伝達する。伝達されたデータの分析は、ポリープ識別のための候補となりうる画像フレームを自動的及び/又は機械的に選択及びマーキングするために使用され得る。データの分析及び処理は、使用者を介在することなく、自動的に実施され得る。ポリープ識別のための候補となり得る画像フレームの機械による選択、検出及び又はマーキングは、ポリープ検出器により少なくとも部分的に実施され、それにより、ポリープ識別のための候補となり得る画像フレームの検出において使用者の介在を必要としないであろう。機械による選択、検出及び/又はマーキングは、例えば一つ以上のプロセッサワークステーション回路センサ又は任意のその他の計算及び/又は検知が可能な装置により実施され得る。選択された画像は、診断の目的にて医療従事者に表示される。本発明の幾らかの実施形態において、スクリーニングはまた、内容物により部分的に閉塞されたデータを用いて促進される。例えば、画像フレームは、身体の管腔、例えば直腸内に存在し得る内容物で部分的に閉塞された環境にて記録され得る。

0013

図1を参照すると、本発明の一実施形態に従う生体内撮像システムの概略図が示されている。典型的に、生体内撮像システムは、生体内撮像装置40と、例えばデータ受信器のような外部受信装置及び/又は記録装置12と、ワークステーション14とを含む。生体内撮像装置40は、画像フレーム又は一連の画像フレームを記録するための画像装置46と、身体の管腔を照らすための照明源42と、装置40に電力を供給するための電源45と、装置40への及び装置40からのデータ及びコマンドを処理するためのプロセッサ44と、画像及び可能性としてはその他のデータを外部受信器12に伝達するためのアンテナ47を備えた送信器41とを有する。本発明の幾らかの実施形態において、生体内装置40は、画像装置46に加えて、例えば温度センサ、pHセンサ、圧力センサ血液センサトラッキングセンサのような一つ以上のセンサ30を含み得る。画像装置46は、CCD又はCMOS画像装置であり、或いは別の固体状態の撮像装置又はその他の撮像装置であり得る。照明源42は、一つ以上のLED又はその他の照明源を含み得る。本発明の幾らかの実施形態において、装置40は自動装置、カプセル、又は飲み込み可能なカプセルであり得る。本発明のその他の実施形態において、装置40は自動的ではなく、例えば、装置40は内視鏡又はその他の生体内撮像装置であり得る。

0014

生体内撮像装置40は、典型的には本発明の一実施形態に従って外部受信器12に情報(例えば、画像又はその他のデータ)を伝達し、該外部受信器12は可能であるならば、被検者から近い位置にあるか、若しくは該被検者が装着している。典型的には、受信器12はアンテナ若しくはアンテナアレイ15と、データ受信器記憶ユニット16とを含み得る。典型的にはアンテナアレイ15は、装置40、又は該装置40の送信器41及びアンテナ47により伝達される信号を受信する。外部受信器12は画像データ又はその他のデータを処理するための一つ以上のプロセッサ17を含み得る。受信器12は、時間の経過に対する自動生体内撮像装置40の位置を追跡するためのトラッキングユニット11を含み得る。例えば、トラッキングユニット11は、時間の経過に対する装置40の三次元空間における位置を追跡する、及び/又は装置40が時間の経過とともに消化管又は該消化管内の特定の臓器を通過するのに移動する距離のような距離を追跡する。トラッキングユニット11は、2002年11月21日に刊行された米国特許出願公開第2002−0173718号及び2004年6月30日に出願された米国特許出願第10/879053号に記載されているような種々の実施形態に類似しており、両特許出願は本願の共通する譲渡人に譲渡されたものであり、その全体が参照により本明細書中にて援用される。その他周知のトラッキングユニット又は装置を追跡する方法が使用可能である。その他の実施形態において、トラッキングユニット11又はその機能の一部は、装置40中に含まれ得る。受信器12はその他の適切な形態を備えることもでき、アンテナ又はアンテナアレイを含んでいないかもしれない。本発明の一実施形態において、受信器12は例えば、画像データ又はトラッキングデータのようなその他のデータを表示するためのLCDディスプレイを含み得る。その他の実施形態において、受信器12は、生体内装置40により伝達されたデータ及び/又は処理ユニット17,44若しくはワークステーション14により処理されたデータを表示するために、例えば、ディスプレイユニット18若しくはワークステーション14のようなディスプレイユニットに、ワイヤなどを介して電気的に接続されるか、ブルーツース若しくはワイヤレス接続されている。

0015

本発明の一実施形態において、受信器12は例えば、撮像装置40からのデータ、例えば記録された、及び/又はプロセッサ17により処理された一連の画像データを受信及び記憶し、後に受信されたデータをパーソナルコンピュータラップトップ、又はその他の携帯用コンピュータ若しくは固定コンピュータのようなワークステーション14に転送し、そこで該データは更に、分析され、記憶され、及び/又は使用者、例えば医療従事者に表示される。典型的には、ワークステーション14は、処理ユニット13と、データ処理記憶ユニット19と、ディスクドライブと、入力−出力装置と、モニター等のディスプレイユニット18とを含むが、代替的な形態も可能である。処理ユニット13は典型的には、その機能の一部として、例えば画像データ又はその他のデータのようなデータのディスプレイを制御するコントローラとして作用する。一実施例において、プロセッサ13及び/又はプロセッサ17はポリープ検出器により選択された候補となる複数の画像フレームからポリープスクリーニング映画構築するために使用され得る。ディスプレイユニット18は典型的には、従来からのビデオディスプレイであり得るが、加えて画像又はその他のデータを提供することが可能な任意のその他の装置であり得る。本発明の一実施形態に従う方法を実施するための指示書及びソフトウェアは、例えばメモリ19に記憶されて、ワークステーション14の一部として含まれ得る。ポリープ検出器は、プロセッサ13、プロセッサ44及び/又はプロセッサ17の機能の一部として含まれ、かつ一連の画像からポリープ識別の候補となり得る一つ以上の画像フレームを選択する。別の実施形態において、ポリープ検出器は、固体状態の撮像装置、例えば画像装置40の機能の一部として含まれ得る。更に別の実施形態において、ポリープ検出器は、ASIC特定用途向け集積回路)、例えば装置40に含まれるASICの機能の一部として含まれ得る。一実施例において、ポリープ検出器は、一つ以上の画像フレーム、例えば、一連の画像フレームにおいて、所定の特徴の存在及び/又はパラメータを検出するために実施され得る一連のコマンド又はアルゴリズムであり得る。検出に基づいて、候補となる画像フレームが選択される。ポリープ検出器からの出力は、ディスプレイユニット18、受信器12及び/又は処理ユニット13若しくは17に含まれるディスプレイユニットに、有線又は無線通信のいずれかにより転送される。

0016

別の実施形態において、種々の部品の各々は必要とされない、例えば、生体内装置40は、ポリープを識別するための候補となり得る画像フレームをマーキングするデータを、直接、視覚装置又はワークステーション14へ送信する、そうでなければ(例えばワイヤにより)転送し得る。本発明の一実施形態において、装置40はポリープ識別のための候補となり得る選択された画像フレームを送信し得るのみである。

0017

本発明の実施形態とともに使用するのに適した生体内撮像システムは、例えば本願と共通の譲受人に譲渡されるとともにその全体が参照により本明細書に援用されている発明の名称が「生体内ビデオカメラシステム」である米国特許第5604531号明細書及び/又は同様に本願と共通の譲受人に譲渡されるとともにその全体が参照により本明細書に援用されている発明の名称が「生体内画像化のための装置及びシステム」である2001年11月1日に公開された米国特許出願公開第20010035902号に記載されている種々の実施形態に類似する。

0018

その他の形態を有するその他の生体内システムが使用され得る。無論、本明細書に記載されている装置、システム、構造体、機能及び方法は、その他の形態、部品のセット、方法等を備え得る。

0019

本発明の幾らかの実施形態において、生体内撮像装置40は飲み込み可能であるか、そうでなければ消化管(GI)内に挿入可能であり、かつ例えば、1秒間に2つのフレームのように定期的に画像フレームを記録するように一連の画像フレームを記録しながら、例えば自然な蠕動運動を介して該消化管を通過可能である。本発明のその他の実施形態において、生体内撮像装置は、その他の適切な手段を介して消化管を前進可能であり、例えば変更可能な速度のようなその他の適切な速度にて画像フレームを記録可能である。記録された画像フレーム並びにその他のデータは、処理及び表示のために外部に伝達され得る。本発明の一実施形態に従って、データをトラッキングすること、時間の経過とともに、又は消化管を通過する経路にわたって生体内撮像装置の位置をトラッキングすることは、データを処理及びディスプレイする工程に含まれる。例えば、データをトラッキングすることは、ポリープスクリーニングが開始されるべき地点の画像フレームを示すために使用され得、例えばトラッキングシステムは結腸の入り口を検出する。記録されたデータは処理されて、ポリープ診断のための候補となり得る画像フレームを自動的に選択する。

0020

本発明の一実施形態に従って、装置40を用いるスクリーニング工程は、これまでの周知の結腸内視術又はその他の方法においては一般的である洗浄の準備を患者が受ける必要もなく実施可能である。幾らかの場合において、装置40により記録された画像は、身体の管腔壁に沿った画像化を部分的に閉塞するとともに身体の管腔内に存在する内容物を含み得る。

0021

次に、ポリープ識別の候補となり得る画像フレームを自動的に選択する方法を記載している図2を参照する。選択は、画像フレームにおけるポリープ構築物であり得る一つ以上の幾何学的形状物の自動的な検出に基づいている。例えば、結腸直腸ポリープは、二次元の画像において、ほぼ円形又は楕円形の形状物として現れる。二次元画像においてほぼ楕円形の形状物として現れるその他周知の形態学的フィーチャーは、例えば身体の管腔内に存在する内容物又は気泡を含み得る。本発明の一実施形態において、ポリープ検出器は画像フレームにおけるほぼ楕円形の形状物を調べて、例えば、形状、サイズ及び/又は色のような予め定められたパラメータ及び予め画定されたパラメータの少なくとも一方に基づいて該形状物を分類する。例えば、ポリープ検出器は、画像フレームにおけるほぼ楕円形の形状物を調べて、例えばポリープのような組織又は例えば内容物のようなその他の形状物として、それらの形状、サイズ及び/又は色等に基づいて該形状物を分類する。その他の適切な予め定められた幾何学的形状物及び/又は予め画定された幾何学的形状物は、検出及び/又は識別され、かつ該形状物を分類するためのその他のパラメータが使用され得る。一実施例において、ポリープのスクリーニングは、最初の一連の画像のうちの個々の画像フレームの各々について実施され得る。別の実施形態において、周知の動作トラッキング法は、重複する領域を示す一つ以上の画像フレームを組み合わせるために使用され、かつポリープスクリーニングは、組み合わされた画像において実施され得る。

0022

本発明の一実施形態に従って、画像フレーム、例えば身体の管腔に沿って生体内撮像装置40により記録される画像フレームが選択される(ブロック205)。一実施例において、ポリープのスクリーニングは、生体内装置により記録される最初の画像フレーム、又は最初の一連の画像のうちの最初の画像フレームから始められる。代替的な実施例において、ポリープのスクリーニングは、特定の関心領域にて記録される最初の画像フレームから始められる、例えば、ポリープのスクリーニングは盲腸又は結腸にて記録された最初の画像から開始される。位置トラッキング法、画像分析又は種々のセンサからのデータは、スクリーニング工程にて使用され、かつ分析される対応する画像フレームを識別するために使用され得る。その他の方法が使用され得る。選択されたフレームの勾配マップは、当業者に周知の方法、例えば、周知のSobel又はCannyフィルタを実施することにより、作製される(ブロック210)。作製された勾配マップは、実質的に楕円形の形状を有する一つ以上の形状物又は構築物の存在を識別する、例えば、使用者の介在を必要とせず自動的に識別するために使用され得る(ブロック220)。例えば、ほぼ楕円形の形状を識別するためにハフ変換が使用され得る。その他の適切な方法は、楕円形の構築物を識別するために使用され得る。典型的には、結腸及び直腸内の楕円形の形状物は、内容物若しくはポリープのいずれかである可能性が高い。各形状物の寸法及び/又は大きさ並びに色のようなパラメータは、内容物である、ポリープである、またはそれらのいずれでもないもののいずれかである形状物を区別するために使用され得る。識別された楕円形の形状物及び/又はその他の形状物は、例えば、それらの大きさ及び色の分析に基づいて、内容物として、又はポリープとして、分類され得る及び/又は選別され得る(ブロック230)。例えば、識別された形状物は該形状物の色の定義された色との比較に基づいて選別される。

0023

一実施例において、組織の色は、例えば志願者から撮影した画像を集積したもの、即ちデータベースから得られたサンプル画像に基づいて定義され得る。別の実施例において、組織の色は、一つの画像フレームにおける一つ又は複数の領域及び/又は一つ又は複数の画像フレームにおける色に基づいて患者毎に定義され得る。例えば、楕円形の形状物を有していないものとして識別される画像フレームの領域は、典型的な組織の色又は平均的な組織の色を定義するために使用され得る。例えば、組織の色は、一つの色として定義され得るか、又は一定の範囲の色として定義され得る。一実施例において、平均的又は典型的な組織の色は、例えば、消化管の全長にわたって定義された様式において、或いは消化管の特定の領域、例えば結腸の全長にわたって定義された様式において、変化する可変パラメータとして定義され得る。内容物の色も同様に定義される。一実施例において、内容物の色は、例えば一人以上の志願者にて記録された画像のデータベースから得られたサンプル画像に基づいて定義され得る。別の実施例において、内容物の色は患者毎に定義され得る。内容物の色は、例えば一つの色として定義され得るか、又は一定の範囲の色として定義され得る。一実施例において、平均的又は典型的な内容物の色は、例えば、消化管の全長にわたって定義された様式において、或いは消化管の特定の領域、例えば結腸の全長にわたって定義された様式において、変化する可変パラメータとして定義され得る。別の実施例において、例えば医療従事者である使用者は、対照となる組織の色及び/又は対照となる内容物の色として使用される一つ以上の画像フレームにおける領域をマークするであろう。組織及び内容物の対照となる色を決定するその他の適切な方法を使用することもできる。識別された楕円形の形状物は、定義された組織の色及び定義された内容物の色と比較され得る。その他の実施例において、楕円形の形状物はその他の定義された色又はその他の色と比較され得る。色及び大きさの選別は、識別された楕円の各々が内容物であるか、ポリープであるか、又はいずれでもないかという可能性に基づいている。例えば、仮に識別された楕円形の領域は、ポリープであるという第一の閾値よりも高い可能性を有するとともに内容物であるという別の閾値より低い可能性を有する場合、その識別された楕円形の領域は、ポリープのカテゴリーに選別され得る。その他の実施例において、幾何学的形状物を気泡として識別する又は分類するために色又はその他の識別できるフィーチャーが使用され得る。その他の適切な方法は、定義された形状物を選別するために使用され得る。

0024

ブロック240において、組織として分類された楕円形がマークされる。ブロック250において、分類に基づいてフレームにスコアが割り当てられる。例えば、スコアは、画像フレーム内においてポリープとして類別された及び/又は分類された形状物の数及びポリープが画像フレーム内において正確に識別されたという可能性、例えば全体の可能性、に基づいて画像フレームに割り当てられる。分類は色、大きさ及び/又は形状のようなパラメータに基づく。割り当てられたスコアに基づいて、ポリープ診断の候補となる画像フレームが選択される(ブロック260)。一実施例において、定義された閾値を超えるスコアが割り当てられた画像フレームは、ポリープ診断の候補となる画像フレームとしてマークされる。その他の画像フレーム、例えばそれらに続く画像フレームは、本明細書に記載された類似の方法にてスクリーニングされる。その他の操作又は一連の操作が使用される。

0025

本発明の一実施形態において、ポリープ検出器は最初の一連の画像からポリープ診断のための候補となる一つ以上の画像フレームを自動的に選択し、ディスプレイユニットは、医療従事者による診断のために選択された画像フレームを表示する。次に図3を参照すると、最初の一連の画像から選択された候補となる選択された画像フレームを表示する方法が記載されている。本発明の一実施形態において、ポリープのスクリーニングは、最初の一連の画像に含まれる連続した画像フレームにおいて実施され得る。別の実施形態において、ポリープのスクリーニングは、最初の一連の画像から選択された一群の画像フレームにおいて実施され得る。一実施例において、ポリープをスクリーニングするための一群の画像フレームは関心のある位置に基づいて選択され得、例えばポリープのスクリーニングは結腸にて記録された画像においてのみ実施され得る。その他の領域がポリープのスクリーニングに使用され得る。ポリープ検出器は、ポリープを識別するための候補となる画像フレームを識別するために起動及び/又は作動される(ブロック320)。候補となる画像フレームが選択された場合(ブロック330)、表示されるべき画像フレームが決定される(ブロック340)。一実施例において、この決定は選択されたフレームの各々に割り当てられたスコアに基づく。例えば、定義された範囲においてスコアが割り当てられた画像フレームが表示のために選択される。表示するためのフレームを選択するその他の適切な方法を実施することもできる。本発明の幾らかの実施形態において、識別された形状物は、例えば該領域を示す矢印、該領域を円で囲む閉鎖形でマークされるか、又は画像フレーム内の領域をマークするその他の適切な方法が使用され得る(ブロック350)。選択された画像フレームは表示するためのより小さな群からなる一連の画像に含まれ得る。ブロック360において、例えばポリープスクリーニング映画のような短縮した映画が該小さな群からなる画像フレームに基づいて構築され得る。動画又は一連の画像フレームは診断用に医療従事者に示される又は表示される(ブロック370)。一連の動画は典型的には静止した画像である一連の候補となる画像フレームを含み、例えばより小さな群からなる一連の画像、ビデオ、動画又は映画として表示又は記憶され得る。一連の操作のうちのその他の操作が使用され得る。ポリープのスクリーニング及び画像の選択は、リアルタイムにて実施されるか、ワークステーション14(図1)にてダウンロード時に実施されるか、或いは画像化及び/又はスクリーニング工程のその他の適切な時期及び地点にて実施され得る。

0026

次に図4(A)を参照すると、ポリープを識別するために選択された候補となる画像フレームを含むポリープスクリーニング映画を表示するために、一実施形態に従って使用されるグラフカルユーザーインターフェースGUI)のスクリーンの概略を示す。ポリープスクリーニング映画は、ポリープ検出器により自動的に選択された画像フレームを含み得る。ポリープスクリーニング映画用の窓410は、一連の画像フレームを表示する一方で、インジケータ450は、例えば一連の画像に従って映画用窓410に表示されている現在のフレームが得られた場所を表示する時間/位置バーであるような、要約された図画表示バー420に沿ってある位置に進めることができる。例えば、映画用窓410における一つ以上の画像フレームは、本明細書に記載されているように、ポリープ形状物である可能性のある領域が各フレームにおいて強調してマークされる。撮像装置の経路を追跡するトラッキング曲線460が示されている。インジケータ450に類似するインジケータが、映画用窓410及び図画表示バー420において表示された画像フレームとの対応を示すために、トラッキング曲線に関して使用され得る。

0027

要約された図画表示バー420は、例えば、本願と共通の譲渡人に譲渡されるとともにその全体が参照により本明細書に援用されている2005年4月7日に公開された米国特許出願公開第20050075551号に記載されている要約図画表示バーに類似するものであるか、或いはその他の適切な図画表示に類似する。バー420に沿ったインジケータ450の位置は、一連の画像の特定の画像フレームから画像用窓410において画像の連続表示を起動するために使用者の入力により制御され得る。マーカ470は、バー420に沿って、候補となる画像フレームが得られた場所を示す。GUI400には制御ボタン440が備えられており、例えば、映画用窓410に表示される一連の画像の最初又は最後を、使用者が早送りする、巻き戻す、停止する、再生する、又は到達することを可能にする。本発明の一実施形態において、制御ボタン440は、候補となる画像フレームとして選択されていない画像フレームを使用者が選択して見ること、例えば、最初の画像フレーム内に現れる画像フレームであって候補となる画像フレームの直前又は直後の画像フレームを見ることを可能にする。ポリープスクリーニングボタン480は、使用者が例えば図2及び3に記載されているようなポリープスクリーニング操作を開始すること、例えば映画用窓410において短縮されたポリープ映画を開始することを可能にする。別の実施例において、自動ポリープスクリーニングは、自動的に開始されるか、或いは全ての診断工程における異なる地点、例えば画像データの記録時、ダウンロード時及び/又はアップロード時のような地点にて開始され得る。本発明の別の実施形態において、一つ以上の画像フレームが映画用窓410にて同時に示され得る。

0028

使用者又は医療従事者は、レポート、例えば診断レポートに含めるために映画用窓410から一つ以上の画像を選択し得る。マーカ470は、特定のフレームが選択されたことを示すために強調され得る。候補となっていない画像をマークする更なるマーカ470が使用者によって加えられることもある。「報告用」ボタン490をクリックする、又は指すと、使用者は、該使用者が選択した画像フレームを示す新たなスクリーンに進むことができ、使用者に診断レポートを準備するためのサンプルフォームを提供する。

0029

次に図4(B)を参照すると、本発明の一実施形態に従って一つ以上の選択された画像フレームを表示するために使用されるGUIスクリーンの代替的な概略図が示されている。本発明の一実施形態において、ポリープ検出器により選択された一つ以上の画像フレーム411はスクリーン401に示されており、例えば画像フレーム411はサムネイルとして示されている。画像フレーム411は、ポリープ検出器により自動的に検出された、及び/又は医療従事者が画像を見て検出したポリープを位置決めするためのマーキングを含み得る。マーカ470は、バー420に沿って、選択された画像フレームが得られた場所を示す。一実施例において、画像フレームの各々は指標付けされ、対応するマーカ470を識別するために使用される。ポリープ検出器により選択された画像フレーム411の全てが単一のスクリーンに示せない場合は、スクロールバー445を使用して、スクロールダウンする及び/又は該スクリーン401を更新して、より多くの画像フレーム411を示す。使用者の入力、例えば、マウスで示してクリックすることによる画像フレーム411の選択は、例えば使用者が検査する目的のために、大きいサイズにて選択された画像フレームを表示することを開始する。使用者又は医療従事者は、レポートに含める一つ以上の画像フレームを選択されたフレーム411から選択して、該画像フレームにマーキングを加える。インデックス471は、それらが使用者により選択された画像であることを示すために、強調化され得るか、着色され得るか、そうでなければマーキングされ得る。選択された一つ以上の画像フレーム411は任意に抽出され得る。報告用ボタン490を選択する及び/又はクリックすることにより、使用者が選択した画像フレームを示すとともに該使用者が診断用レポートを準備することを可能にするか又は更なる診断及び/又は治療処置の参考となるものを準備することを可能にする新たなスクリーンに進むことができる。

0030

ポリープは、診断用に検出され、かつ使用される形態学的なフィーチャー及び/又は異常の一例であり得る。その他の実施形態において、本明細書に記載される方法は、その他の形態学的なフィーチャーを検出するために使用され得る。本発明が本明細書に特定して示されるとともに記載されたものに制限されないことを当業者は理解するであろう。むしろ、本発明の範囲は、以下に記載する特許請求の範囲によってのみ定義される。

図面の簡単な説明

0031

本発明の一実施形態に従う生体内撮像システムの概略図である。
本発明の一実施形態に従う一連の画像に視認され得るポリープの疑いのある構造物を識別するための方法を記載するフローチャートである。
本発明の一実施形態に従う一連の画像から選択された画像フレームを表示するための方法を記載するフローチャートである。
(A)本発明の一実施形態に従う、概略的なグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)を示す。(B)本発明の代替的な実施形態に従う、概略的なグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)を示す。

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