專利名稱：信息處理設(shè)備、信息處理方法、處理設(shè)備和處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息處理設(shè)備和信息處理方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)療領(lǐng)域中，醫(yī)生將包括所拍攝被檢體的醫(yī)用圖像(例如，包括表示被檢體的三維內(nèi)部信息的斷層圖像組的三維圖像)顯示在監(jiān)視器上，并且在解讀所顯示的醫(yī)用圖像的情況下診斷病變。通常將可以拍攝斷層圖像組的醫(yī)用圖像收集設(shè)備稱為“醫(yī)學(xué)影像設(shè)備(modality)”。例如，代表性的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備包括超聲波圖像診斷設(shè)備(例如，超聲波圖像拍攝設(shè)備)、磁共振成像設(shè)備(以下稱為“MRI設(shè)備”)、以及X射線計算機斷層圖像攝像設(shè)備(以下稱為“X射線CT設(shè)備”)。對于醫(yī)生而言，在觀察這些醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所拍攝的斷層圖像組的情況下精確地診斷病變的狀態(tài)通常很困難。因而，傳統(tǒng)上已經(jīng)嘗試針對不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所拍攝的(或者在拍攝日期和時間方面存在區(qū)別的)斷層圖像組之間的關(guān)注病變進行比較，以提高病變狀態(tài)的診斷精度。為了在診斷操作中利用多種類型的斷層圖像組，針對關(guān)注病變在各斷層圖像組之間進行匹配很重要。通常由于(包括各醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的差異和被檢體的變形的)各種影響而難以實現(xiàn)基于圖像處理的自動匹配。因此，操作員(例如，醫(yī)生)通常在觀看相應(yīng)圖像的同時進行手動匹配作業(yè)。在這種情況下，在觀看一個圖像組中所指示的關(guān)注病變的同時，操作員參考該病變的形狀或其外周部的類似性來識別其它圖像組中與該病變相對應(yīng)的部位(即，相應(yīng)病變部)。傳統(tǒng)上已經(jīng)進行了用以支持上述匹配作業(yè)的嘗試。例如，如日本特開2008-246264所述，傳統(tǒng)上通過將與(例如，X射線CT設(shè)備所拍攝的)三維圖像上所指示的病變的位置有關(guān)的信息顯示(或疊加)在超聲波斷層圖像上來支持針對該超聲波斷層圖像上的相應(yīng)病變的搜索是可行的。更具體地，日本特開2008-246264中所述的處理包括:通過進行超聲波斷層圖像相對于三維圖像的位置對準(zhǔn)來獲得該超聲波斷層圖像在三維圖像空間內(nèi)的位置，并且在關(guān)注病變與超聲波截面交叉的情況下在該超聲波斷層圖像上繪制邊界線。在這種情況下，用戶可以容易地搜索超聲波斷層圖像上與關(guān)注病變相對應(yīng)的相應(yīng)病變部。此外，如日本特開2008-212680所述，傳統(tǒng)上，在完成超聲波斷層圖像相對于三維圖像的位置對準(zhǔn)之后，在該超聲波斷層圖像上繪制表示關(guān)注病變和該超聲波斷層圖像之間的距離的信息是可行的。然而，在位置和姿勢的測量時使用超聲波探測器的情況下，測量值包括由于各探測器的精度所引起的極大誤差。此外，被檢體的形狀可能會由于參考圖像的拍攝和超聲波斷層圖像的拍攝之間的時間差而改變。因此，在定義超聲波斷層圖像的坐標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的估計位置中包含了極大誤差。換句話說，相應(yīng)病變部的估計位置往往偏離了相應(yīng)病變部的實際位置 。然而，在日本特開2008-246264或日本特開2008-212680中所述的傳統(tǒng)顯示中沒有考慮到上述位置偏移。因此，在上述位置偏移變得較大的情況下，用戶無法識別(或無法發(fā)現(xiàn))相應(yīng)病變部。在這種情況下，強制使用戶在整個超聲波斷層圖像內(nèi)進行搜索以識別相應(yīng)病變部。結(jié)果，搜索效率下降。在采用日本特開2008-246264中所述的傳統(tǒng)技術(shù)的情況下，如果在無任何誤差的情況下(即，在理想環(huán)境下)進行了超聲波斷層圖像相對于三維圖像的位置對準(zhǔn)，則相應(yīng)病變部存在于繪制區(qū)域內(nèi)。然而，實際的位置對準(zhǔn)包含誤差。因此，相應(yīng)病變部可能存在于繪制區(qū)域的附近。因而，操作員需要在包括繪制區(qū)域及其附近的相對寬的區(qū)域內(nèi)從視覺上尋找相應(yīng)病變部。在這種情況下，如果操作員自身的經(jīng)驗不足，則考慮到該誤差來適當(dāng)?shù)卮_定搜索范圍對于該操作員來說不太容易。此外，在采用日本特開2008-212680中所述的傳統(tǒng)技術(shù)的情況下，盡管操作員可以檢查當(dāng)前截面和相應(yīng)病變部的位置之間的距離，但如果該操作員自身的經(jīng)驗不足，則考慮到該誤差來適當(dāng)?shù)卮_定搜索范圍對于該操作員來說不太容易。

發(fā)明內(nèi)容
作為已進行的認(rèn)真研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已想到能夠解決上述問題的想法(即，新技術(shù))。這些發(fā)明人所提出的技術(shù)包括:在考慮到位置估計誤差的情況下計算超聲波斷層圖像上相應(yīng)病變部可能存在的范圍(以下稱為“存在范圍”)。此外，這些發(fā)明人所提出的技術(shù)包括:將該存在范圍添加到超聲波斷層圖像上，作為用戶搜索相應(yīng)病變部的情況下的指導(dǎo)。因而，用戶可以容易地識別相應(yīng)病變部的適當(dāng)搜索范圍并且可以高效地識別該相應(yīng)病變部。然而，根據(jù)上述技術(shù)，存在范圍的顯示僅對于有限誤差是有效的。沒有考慮相應(yīng)病變部可能存在于該范圍外的可能性。因此，在實際誤差超過該設(shè)備預(yù)先已估計的水平的情況下，所顯示的存在范圍可能會妨礙用戶發(fā)現(xiàn)存在于該范圍外的相應(yīng)病變部。在預(yù)先設(shè)置了充分大的估計誤差的情況下，降低實際誤差超過該設(shè)備的估計水平的風(fēng)險將是可行的。然而，在這種情況下，需要用戶進行無用的搜索。無法充分提高搜索的效率。
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本發(fā)明涉及可以容易地識別搜索對象區(qū)域的信息處理設(shè)備和信息處理方法。此外，在不同醫(yī)學(xué)影像設(shè)備所拍攝的第一圖像和第二圖像之間進行匹配時，本發(fā)明涉及用于在第二圖像中呈現(xiàn)與第一圖像中的關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的部位的存在范圍的方法。根據(jù)本發(fā)明的方面，一種信息處理設(shè)備，包括:區(qū)域獲得單元，用于獲得被檢體的特定區(qū)域；斷層圖像獲得單元，用于獲得所述被檢體的斷層圖像；以及顯示控制單元，用于使顯示單元顯示表示所述特定區(qū)域在所獲得的所述斷層圖像中的存在概率的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種信息處理方法，包括以下步驟:獲得被檢體的特定區(qū)域；獲得所述被檢體的斷層圖像；以及使顯示單元顯示表示所述特定區(qū)域在所獲得的所述斷層圖像中的存在概率的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種處理設(shè)備，包括:第一圖像獲得單元，用于通過使第一攝像設(shè)備對姿勢處于第一狀態(tài)的被檢體進行攝像來獲得第一圖像；第二圖像獲得單元，用于通過使第二攝像設(shè)備對姿勢處于第二狀態(tài)的所述被檢體進行攝像來獲得第二圖像；關(guān)注區(qū)域獲得單元，用于從所述第一圖像中獲得關(guān)注區(qū)域；變形模型生成單元，用于生成以參數(shù)表示所述被檢體從所述第一狀態(tài)進入所述第二狀態(tài)時所述被檢體的變形狀態(tài)的變形模型；形狀測量值獲得單元，用于獲得所述被檢體處于所述第二狀態(tài)時所述被檢體的形狀測量值；變形參數(shù)計算單元，用于基于所述變形模型和所述形狀測量值來計算所述變形模型的變形參數(shù)；參數(shù)變動范圍計算單元，用于基于所述變形模型和所述變形參數(shù)來計算所述變形參數(shù)的變動范圍；關(guān)注區(qū)域變動計算單元，用于基于所述關(guān)注區(qū)域獲得單元所獲得的關(guān)注區(qū)域、所述變形模型、以及所述變形參數(shù)的變動范圍，來計算所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍；以及觀察圖像生成單元，用于生成包括所述第二圖像上所呈現(xiàn)的所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍的觀察圖像。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種處理方法，包括以下步驟:通過使第一攝像設(shè)備對姿勢處于第一狀態(tài)的被檢體進行攝像來獲得第一圖像；通過使第二攝像設(shè)備對姿勢處于第二狀態(tài)的所述被檢體進行攝像來獲得第二圖像；從所述第一圖像中獲得關(guān)注區(qū)域；生成以參數(shù)表示所述被檢體從所述第一狀態(tài)進入所述第二狀態(tài)時所引起的所述被檢體的變形狀態(tài)的變形模型；獲得所述被檢體的所述第二狀態(tài)下所述被檢體的形狀測量值；基于所述變形模型和所述形狀測量值來計算所述變形模型的變形參數(shù)；基于所述變形模型和所述變形參數(shù)來計算所述變形參數(shù)的變動范圍；基于所獲得的關(guān)注區(qū)域、所述變形模型、以及所述變形參數(shù)的變動范圍，來計算所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍；以及生成包括所述第二圖像上所呈現(xiàn)的所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍的觀察圖像。通過以下參考附圖對典型實施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實施例、特征和方面，并和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1示出根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)。圖2示出計算機的基本結(jié)構(gòu)。
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圖3是示出根據(jù)第一典型實施例的信息處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。圖4示出信息處理設(shè)備可以實現(xiàn)的概率分布的示例顯示。圖5示出根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)。圖6是示出根據(jù)第二典型實施例的信息處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。圖7示意性示出根據(jù)第四典型實施例的處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的示例。圖8示意性示出根據(jù)第四典型實施例的處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的示例。圖9是示出根據(jù)第四典型實施例的處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。圖10示意性示出根據(jù)第四典型實施例的、圖9所示的步驟S370中要進行的示例處理。圖1IA和IlB示意性示出根據(jù)第四實施例的、圖9所示的步驟S400中要進行的示例處理。圖12示意性示出根據(jù)第五典型實施例的處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的示例。圖13是示出根據(jù)第五典型實施例的處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。圖14示意性示出根據(jù)第五典型實施例的、圖13所示的步驟S670中要進行的示例處理。圖15示意性示出根據(jù)第六典型實施例的處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的示例。圖16是示出根據(jù)第六典型實施例的處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。圖17A和17B示意性示出根據(jù)第六典型實施例的、圖16所示的步驟S890中要進行的示例處理。
具體實施例方式以下將參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實施例、特征和方面。根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)可以將“存在概率分布”的疊加圖像顯示在對象圖像(諸如實時拍攝的超聲波斷層圖像等)上，其中該“存在概率分布”是表示與參考圖像(例如，三維圖像數(shù)據(jù))中的關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域的存在概率的分布。在關(guān)注區(qū)域是關(guān)注病變的情況下，與該關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域是相應(yīng)病變部。換句話說，根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)使得操作員(例如，醫(yī)生或工程師)能夠容易地識別超聲波斷層圖像中所包括的相應(yīng)區(qū)域。圖1示出根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)。如圖1所示，根據(jù)本典型實施例的信息處理設(shè)備100包括斷層圖像獲得單元110、位置姿勢獲得單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120 、關(guān)注區(qū)域獲得單元122、截面圖像生成單元130、分布獲得單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150。信息處理設(shè)備100連接至數(shù)據(jù)服務(wù)器190和第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180。數(shù)據(jù)服務(wù)器190存儲三維圖像數(shù)據(jù)和(以下所述的)誤差原因信息。第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180是作為診斷攝像設(shè)備的示例的超聲波攝像設(shè)備，其中該超聲波攝像設(shè)備可以拍攝對象被檢體的超聲波斷層圖像。接著，以下說明信息處理設(shè)備100的示例操作。數(shù)據(jù)服務(wù)器190可以存儲第一醫(yī)用圖像收集設(shè)備170預(yù)先已獲得的被檢體的三維圖像數(shù)據(jù)。在以下說明中，第一醫(yī)用圖像收集設(shè)備170是MRI設(shè)備，盡管該第一醫(yī)用圖像收集設(shè)備170也可以是X射線CT設(shè)備。在本典型實施例中，假定將該三維圖像數(shù)據(jù)表現(xiàn)為表示三維體素中的亮度值(強度值)的三維體數(shù)據(jù)。此外，假定使用MRI設(shè)備的坐標(biāo)系來定義各體素的坐標(biāo)值。存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器190中的三維圖像數(shù)據(jù)可以從三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120來獲得并且被輸入至信息處理設(shè)備100。此外，數(shù)據(jù)服務(wù)器190可以存儲表示三維圖像數(shù)據(jù)中的關(guān)注區(qū)域的信息。以下詳細(xì)說明表示該關(guān)注區(qū)域的信息。存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器190中的表示關(guān)注區(qū)域的信息可以從關(guān)注區(qū)域獲得單元122來獲得并且被輸入至信息處理設(shè)備100。在以下說明中，與三維圖像數(shù)據(jù)相同，假定使用MRI設(shè)備的坐標(biāo)系來定義表示關(guān)注區(qū)域的信息。此外，數(shù)據(jù)服務(wù)器190可以存儲計算相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布所需的信息。如以下詳細(xì)說明的，計算相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布所需的信息是誤差原因信息。存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器190中的誤差原因信息可以經(jīng)由分布獲得單元135而被輸入至信息處理設(shè)備100。第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180(例如，超聲波圖像診斷設(shè)備)可以實時拍攝被檢體的超聲波斷層圖像。該超聲波斷層圖像可以由超聲波圖像獲得單元110來獲得并且可以被順次輸入至信息處理設(shè)備100。此外，可以利用位置姿勢傳感器(未示出)來測量超聲波探測器的位置和姿勢。該傳感器測量到的數(shù)據(jù)可以由位置姿勢獲得單元112來獲得并且可以被輸入至信息處理設(shè)備100。在本典型實施例中，例如使用基于被檢體所定義的基準(zhǔn)坐標(biāo)系來表示超聲波探測器的位置和姿勢。此外，位置姿勢獲得單元112可以獲得表示基準(zhǔn)坐標(biāo)系中超聲波探測器的位置和姿勢的信息，并且可以基于所獲得的位置和姿勢信息來計算MRI設(shè)備的坐標(biāo)系中超聲波斷層圖像的位置和姿勢。分布獲得單元135可以基于關(guān)注區(qū)域獲得單元122所獲得的表示關(guān)注區(qū)域的信息以及位置姿勢獲得單元112所獲得的超聲波斷層圖像的位置和姿勢，在超聲波坐標(biāo)系中估計與關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域(即，相應(yīng)區(qū)域)。在本典型實施例中，超聲波坐標(biāo)系是基于超聲波斷層圖像所定義的三維坐標(biāo)系。例如，可以將超聲波坐標(biāo)系設(shè)置為具有位于斷層圖像上的原點、彼此垂直且沿著斷層圖像平面從原點延伸的X軸和y軸、以及在與該圖像平面垂直的方向上延伸的z軸。此外，分布獲得單元135可以基于估計出的相應(yīng)區(qū)域和從數(shù)據(jù)服務(wù)器190獲得的誤差原因信息來計算超聲波斷層圖像上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。截面圖像生成單元130可以輸入(能夠從三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120輸出的)三維體數(shù)據(jù)以及(能夠從位置姿勢獲得單元112輸出的)表示超聲波斷層圖像的位置和姿勢的信息。此外，截面圖像生成單元130可以基于這些數(shù)據(jù)，參考三維體數(shù)據(jù)來生成與超聲波斷層圖像相對應(yīng)的截面圖像。然后，截面圖像生成單元130可以將所生成的截面圖像輸出至圖像合成單元140。圖像合成單元140可以從分布獲得單元135獲得表示相應(yīng)病變部的存在概率分布的信息，并且可以將所獲得的信息繪制(疊加)在從斷層圖像獲得單元110所獲得的超聲波斷層圖像上。此外，圖像合成單元140可以通過將該繪制圖像與從截面圖像生成單元130獲得的截面圖像進行合成來生成合成圖像。例如，繪制圖像可以位于合成圖像的左側(cè)(或右側(cè))上并且截面圖像可以位于該合成圖像的另一側(cè)上。此外，圖像合成單元140可以將所生成的合成圖像輸出至顯示控制單元150或者輸出至外部裝置。顯示控制單元150可以獲得該合成圖像 (即，圖像合成單元140的輸出)并且可以將該合成圖像顯示在顯示單元160上。作為另一典型實施例，圖1所示的結(jié)構(gòu)中的至少一部分(例如，斷層圖像獲得單元110、位置姿勢獲得單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120、關(guān)注區(qū)域獲得單元122、截面圖像生成單元130、分布獲得單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150中的至少一個)可被構(gòu)成為獨立裝置。可選地，為了實現(xiàn)上述各單元的功能，在包括能夠執(zhí)行所安裝程序的CPU的單個計算機或計算機組上安裝軟件程序是有用的。在本典型實施例中，假定各單元可以由安裝在同一計算機上的軟件程序來實現(xiàn)。圖2示出如下計算機的基本結(jié)構(gòu)，其中該計算機可以執(zhí)行軟件程序以實現(xiàn)斷層圖像獲得單元110、位置姿勢獲得單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120、關(guān)注區(qū)域獲得單元122、截面圖像生成單元130、分布獲得單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150的各功能。中央處理單元(CPU) 1001可以控制計算機要進行的各種操作。為此，CPU1001可以基于存儲在隨機存取存儲器(RAM) 1002或只讀存儲器(ROM) 1003中的數(shù)據(jù)來執(zhí)行各程序。此外，CPU1001可以控制斷層圖像獲得單元110、位置姿勢獲得單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120、關(guān)注區(qū)域獲得單元122、截面圖像生成單元130、分布獲得單元135、圖像合成單元140和顯示控制單元150中要進行的處理，以實現(xiàn)各單元的功能。RAM1002包括臨時存儲已從外部存儲裝置1007或存儲介質(zhì)驅(qū)動器1008載入的程序和數(shù)據(jù)的存儲區(qū)域。RAM1002還包括CPU1001進行各種處理能夠使用的工作區(qū)域。通常，R0M1003存儲計算機程序和設(shè)置數(shù)據(jù)。鍵盤1004和鼠標(biāo)1005是使得操作員能夠向CPU1001輸入各種指示的輸入裝置。顯示單元1006例如由陰極射線管(CRT)或液晶顯示裝置構(gòu)成。顯示單元160與顯示單元1006相對應(yīng)。顯示單元1006(在圖像合成單元140生成合成圖像的情況下)可以顯示該合成圖像，并且可以顯示圖像處理中要顯示的消息或圖形用戶界面(GUI)。外部存儲裝置1007在功能上可用作諸如硬盤驅(qū)動器等的可以存儲操作系統(tǒng)(OS)和CPU1001要執(zhí)行的程序的大容量信息存儲裝置。此外，在本典型實施例的以下說明中，假定傳統(tǒng)上已知的信息存儲在外部存儲裝置1007中并且可以根據(jù)需要載入RAM1002。存儲介質(zhì)驅(qū)動器1008可以根據(jù)來自CPU1001的指示來從存儲介質(zhì)(例如，致密盤只讀存儲器(CD-ROM)或數(shù)字多功能盤只讀存儲器(DVD-ROM))中讀取程序或數(shù)據(jù)。存儲介質(zhì)驅(qū)動器1008可以將所讀出的程序或數(shù)據(jù)輸出至RAM1002或外部存儲裝置1007。接口(I/F) 1009可以由模擬視頻端口或數(shù)字輸入/輸出端口(例如，IEEE1394)或被配置為將合成圖像或相應(yīng)信息輸出至外部裝置的以太網(wǎng)(Ethernet，注冊商標(biāo))端口來構(gòu)成。可以將經(jīng)由I/F1009已輸入的各種數(shù)據(jù)發(fā)送至RAM1002。I/F1009可以實現(xiàn)斷層圖像獲得單元110、位置姿勢獲得單元112、三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120、關(guān)注區(qū)域獲得單元122和分布獲得單元135的功能中的至少一部分。上述的構(gòu)成元件經(jīng)由總線1010相互連接。圖3是示出根據(jù)第一典型實施例的信息處理設(shè)備100可以進行的整體處理的示例過程的流程圖。為了實現(xiàn)圖3所示的流程圖的處理，CPU1001執(zhí)行可以實現(xiàn)各單元的功能的程序。假定此時(即，在開始以下處理之前)，已將圖3所示的流程圖的程序代碼從例如外部存儲裝置1007載入RAM1002。在步驟S1000中，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服務(wù)器190獲得三維圖像數(shù)據(jù)，作為三維圖像數(shù)據(jù)獲得單元120要進行的處理。此外，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服務(wù)器190獲得表示關(guān)注區(qū)域的信息，作為關(guān)注區(qū)域獲得單元122要進行的處理。在本典型實施例中，表示關(guān)注區(qū)域的信息例如是關(guān)注病變的位置或者位于關(guān)注病變區(qū)域的邊界的點組的坐標(biāo)值。關(guān)注病變的位置例如是關(guān)注病變區(qū)域的重心位置。在步驟S1010中，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服務(wù)器190獲得存在概率分布的計算中要使用的各種誤差原因信息，作為分布獲得單元135要進行的處理。例如，信息處理設(shè)備100從數(shù)據(jù)服務(wù)器190獲得表示可以測量超聲波探測器的位置和姿勢的位置姿勢傳感器的類型(例如，傳感器A或傳感器B)的信息，作為誤差原因信息。在步驟S1020中，信息處理設(shè)備100從第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180獲得超聲波斷層圖像，作為斷層圖像獲得單元110要進行的處理。此外，信息處理設(shè)備100從第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180獲得上述超聲波斷層圖像的拍攝時刻處超聲波探測器的位置和姿勢，作為位置姿勢獲得單元112要進行的處理。然后，信息處理設(shè)備100參考基準(zhǔn)坐標(biāo)系中超聲波探測器的位置和姿勢，使用預(yù)先 存儲為已知值的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)來計算MRI設(shè)備的坐標(biāo)系中超聲波斷層圖像的位置和姿勢。在步驟S1040中，信息處理設(shè)備100生成與步驟S1020中獲得的超聲波斷層圖像相對應(yīng)的參考圖像的截面圖像，作為截面圖像生成單元130要進行的處理。更具體地，信息處理設(shè)備100基于步驟S1020中獲得的超聲波斷層圖像的位置和姿勢，來生成可根據(jù)步驟SlOOO中獲得的三維體數(shù)據(jù)求出的截面圖像，作為與超聲波斷層圖像相當(dāng)?shù)难刂孛嫠厝〉膱D像。在步驟S1050中，信息處理設(shè)備100計算步驟S1020中獲得的超聲波斷層圖像上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布，作為分布獲得單元135要進行的處理。更具體地，首先，分布獲得單元135估計超聲波坐標(biāo)系中的與關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的相應(yīng)區(qū)域。例如，在表示關(guān)注區(qū)域的給定信息是關(guān)注病變的位置的情況下，分布獲得單元135可以估計超聲波坐標(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。此外，在表示關(guān)注區(qū)域的給定信息是表示位于關(guān)注病變區(qū)域的邊界上的點組的坐標(biāo)值的情況下，分布獲得單元135可以估計超聲波坐標(biāo)系中表示位于相應(yīng)病變區(qū)域的邊界上的點組的坐標(biāo)值，作為表示相應(yīng)區(qū)域的信息。上述估計可以基于位置姿勢獲得單元112所獲得的超聲波斷層圖像的位置和姿勢來進行。接著，分布獲得單元135基于上述估計出的相應(yīng)區(qū)域和步驟S1010中獲得的誤差原因信息來計算超聲波斷層圖像上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。在表示相應(yīng)區(qū)域的信息是相應(yīng)病變部的位置的情況下，假定相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布類似于正態(tài)分布是有用的。在這種情況下，可以針對位置姿勢傳感器的各種類型來預(yù)先確定分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差并且根據(jù)賦予為誤差原因信息的傳感器類型來選擇分布的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)偏差。用于給出分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差的處理也可以基于其它誤差原因信息來進行。在假定相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布類似于正態(tài)分布的情況下，可以由表示相對于相應(yīng)病變部的估計位置的距離的距離函數(shù)來定義超聲波坐標(biāo)系中的相應(yīng)病變部的三維存在概率分布。在這種情況下，可以將實際的相應(yīng)病變部存在于如下球內(nèi)的概率計算作為該球內(nèi)的正態(tài)分布函數(shù)的積分值，其中該球的中心位于相應(yīng)病變部的估計位置處并且該球的半徑等于相對于中心的距離。分布獲得單元135通過參考預(yù)定閾值(例如，90%、95%、98%和99.5%)對概率進行分類來獲得并求出中心位于相應(yīng)病變部的估計位置處的同心球。以上述方式分類得到的同心球表示與關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域的存在概率變?yōu)樘囟ㄖ档娜S區(qū)域。此外，可以使用同心圓來定義超聲波斷層圖像上的相應(yīng)病變部的存在概率分布，其中這些同心圓定義了同心球與包括斷層圖像的平面相交叉的區(qū)域(即，同心球的截面)。分布獲得單元135計算超聲波斷層圖像上的這些同心圓的中心位置和各個圓的半徑，作為表示相應(yīng)病變部的存在概率分布的信息?？梢允褂萌魏蝹鹘y(tǒng)方法來計算三維空間中球與平面相交叉的區(qū)域。在步驟S1060中，信息處理設(shè)備100將步驟S1050中計算出的表示超聲波斷層圖像上的相應(yīng)病變部的存在概率分布的信息繪制(疊加)在該超聲波斷層圖像上，作為圖像合成單元140要進行的處理。例如，信息處理設(shè)備100將步驟S1050中計算出的同心圓的線繪制在超聲波斷 層圖像上。在這種情況下，期望根據(jù)由圓表示的概率來改變各圓線的線類型。例如，可以改變各線的粗細(xì)、顏色或濃度或者在實線和虛線之間選擇線類型。此外，可以改變構(gòu)成各虛線的點的間隔。此外，可以在各個圓的附近顯示數(shù)字值(例如，根據(jù)上述示例為90%、95%、98%和99.5%)從而表示相應(yīng)病變部在相應(yīng)球的內(nèi)部的存在概率。此外，可以在兩個相鄰球之間的各空間內(nèi)獲得和顯示相應(yīng)病變部的存在概率(即，內(nèi)球和外球之間的概率差)。在這種情況下，根據(jù)上述示例，要顯示在各個圓附近的數(shù)值為90%、5%、3%和1.5%。作為步驟S1060中所進行的處理的結(jié)果，可以生成圖4所示的包括疊加在超聲波斷層圖像403上的相應(yīng)病變部401的存在概率分布402的合成圖像。此外，可以基于分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差來設(shè)置步驟S1050中的預(yù)定閾值從而在各個圓的附近顯示表示各個值的字符信息(例如，σ、1.5 σ、2 σ、2.5 σ 和 3 σ )。在步驟S1070中，信息處理設(shè)備100將步驟S1040中獲得的截面圖像與步驟S1060中獲得的斷層圖像進行合成，作為圖像合成單元140要進行的處理。例如，信息處理設(shè)備100生成包括位于左側(cè)(或右側(cè))的截面圖像和位于另一側(cè)的斷層圖像的合成圖像。然后，信息處理設(shè)備100將該合成圖像顯示在顯示單元160上，作為顯示控制單元150要進行的處理。此外，根據(jù)需要，信息處理設(shè)備100經(jīng)由I/F1009將該合成圖像輸出至外部裝置。此夕卜，RAM1002可以存儲其它應(yīng)用程序可使用的合成圖像的狀態(tài)。在步驟S1080中，信息處理設(shè)備100判斷是否終止整體處理。例如，信息處理設(shè)備100獲得操作員通過按下鍵盤1 004的預(yù)定鍵(例如，結(jié)束鍵)可輸入的完成指示。在確認(rèn)了整體處理的終止的情況下(步驟S1080中為“是”)，信息處理設(shè)備100終止該整體處理。另一方面，在沒有確認(rèn)整體處理的終止的情況下(步驟S1080中為“否”)，該操作返回至步驟S1020以針對新拍攝的超聲波斷層圖像重新開始步驟S1020及其后續(xù)步驟的處理。信息處理設(shè)備100通過上述一系列處理完成了該整體處理。如上所述，根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)可以在考慮到位置估計誤差的情況下，在操作員搜索相應(yīng)病變部時將該相應(yīng)病變部的存在概率分布顯示在超聲波斷層圖像上。結(jié)果，操作員不必搜索過大的區(qū)域。因而，在減少任何不必要工作量的同時減輕搜索操作的工作負(fù)荷是可行的。此外，即使在實際誤差較大的情況下，操作員也可以在適當(dāng)考慮所顯示信息的情況下有效地搜索相應(yīng)區(qū)域。接著，以下說明根據(jù)第一典型實施例的變形例。在第一典型實施例的說明中，假定存在概率分布類似于中心位于相應(yīng)區(qū)域的估計位置處的正態(tài)分布。然而，在一些情況下，存在概率可能并不類似于正態(tài)分布。例如，即使在將相應(yīng)病變部的存在概率賦予為空間中的任意分布的情況下，也可以實現(xiàn)同樣的顯示。在這種情況下，例如，分布獲得單元135可以選擇存在概率的積分值變?yōu)轭A(yù)定值的最小體積區(qū)域。因而，即使在存在概率分布包括偏差的情況下，操作員也可以在觀看疊加在斷層圖像上的分布的偏差的情況下高效地識別病變位置。在第一典型實施例中，將從三維圖像數(shù)據(jù)(B卩，參考圖像)提取出的截面圖像連同超聲波斷層圖像一起(與超聲波斷層圖像相比較地)進行顯示。然而，截面圖像的顯示在不需要的情況下可以省略。在這種情況下，可以省略三維圖像數(shù)據(jù)(即，參考圖像)的獲取或截面圖像的生成。接著，以下說明本發(fā)明的第二典型實施例。根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)在三維圖像數(shù)據(jù)拍攝操作時的被檢體和超聲波圖像拍攝操作時的被檢體之間在形狀方面沒有發(fā)生改變(換句話說，被檢體是剛性體)的假設(shè)下進行處理。然后，根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)通過測量超聲波探測器相對于被檢體的位置和姿勢來估計超聲波坐標(biāo)系中與關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域的存在概率分布。作為對比，根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)對三維圖像數(shù)據(jù)拍攝操作時的被檢體和超聲波圖像拍攝操作時的被檢體之間在形狀方面的變形進行估計，以獲得相應(yīng)區(qū)域。然后，根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)在考慮到變形估計的模糊性的情況下，估計相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。以下說明根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)和根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)之間的不同之處。圖5示出根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與圖1所示的組件或單元相同的組件或單元，并且不重復(fù)針對這些組件或單元的說明。如圖5所示，代替采用第一典型實施例中所述的截面圖像生成單元130和分布獲得單元135，根據(jù)第二典型實施例的信息處理設(shè)備500包括截面圖像生成單元530和分布獲得單元535。此外，信息處理設(shè)備500包括第一典型實施例中沒有說明的形狀獲得單元527和變形估計單元528。此外，除了數(shù)據(jù)服務(wù)器190和第二醫(yī)用圖像收集設(shè)備180以外，信息處理設(shè)備500還連接至形狀測量設(shè)備585。形狀測量設(shè)備585例如是范圍傳感器。為了獲得表面形狀數(shù)據(jù)，形狀測量設(shè)備585測量超聲波圖像拍攝操作時的被檢體的表面形狀。形狀測量設(shè)備585可以以各種方式進行配置或修改以測量對象物體的形狀。例如，形狀測量設(shè)備585可以是立體圖像測量設(shè)備。形狀獲得單元527可以獲得已輸入至信息處理設(shè)備500的被檢體的表面形狀數(shù)據(jù)，并且可以將所獲得的表面形狀數(shù)據(jù)輸出至變形估計單元528。變形估計 單元528可以基于形狀獲得單元527所獲得的表面形狀數(shù)據(jù)來估計被檢體的變形狀態(tài)。此外，變形估計單元528可以計算變形參數(shù)的變動范圍(以下進行詳細(xì)說明)，并且可以將所計算出的變動范圍輸出至分布獲得單元535。此外，變形估計單元528可以生成三維變形圖像(即，通過使三維圖像數(shù)據(jù)變形為超聲波圖像拍攝操作時的被檢體的形狀所獲得的圖像)，并且可以將所生成的圖像輸出至截面圖像生成單元530。分布獲得單元535可以基于關(guān)注區(qū)域獲得單元122所獲得的表示關(guān)注區(qū)域的信息和變形估計單元528估計出的變形參數(shù)的變動范圍來計算超聲波斷層圖像上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。截面圖像生成單元530可以接收三維變形圖像(即，變形估計單元528的輸出)以及超聲波斷層圖像的位置和姿勢(即，位置姿勢獲得單元112的輸出)以基于該三維變形圖像來生成與該超聲波斷層圖像相對應(yīng)的截面圖像，并且可以將所生成的截面圖像輸出至圖像合成單元140。與第一典型實施例相同，具有圖2所示的基本結(jié)構(gòu)的計算機可以實現(xiàn)根據(jù)第二典型實施例的信息處理設(shè)備500。圖6是示出根據(jù)第二典型實施例的信息處理設(shè)備500可以進行的整體處理的示例過程的流程圖。為了實現(xiàn)圖6所示的流程圖的處理，CPU1001執(zhí)行可以實現(xiàn)各單元的功能的程序。假定此時(即，在開始以下處理之前)，已將圖6所示的流程圖的程序代碼從例如外部存儲裝置1007載入RAM1002。在步驟S6000中，信息處理設(shè)備500進行與第一典型實施例所述的步驟S1000中所進行的處理相同的處理，以獲得三維圖像數(shù)據(jù)和表示關(guān)注區(qū)域的信息。此外，信息處理設(shè)備500從形狀測量設(shè)備585獲得被檢體的表面形狀數(shù)據(jù)，作為形狀獲得單元527要進行的處理。
在步驟S6005中，信息處理設(shè)備500基于步驟S6000中獲得的表面形狀數(shù)據(jù)來估計被檢體的變形狀態(tài)，作為變形估計單元528要進行的處理。例如，信息處理設(shè)備500使用日本特開2011-092263中所述的變形估計方法來根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成被檢體的變形模型。信息處理設(shè)備500通過將所生成的變形模型應(yīng)用于形狀數(shù)據(jù)來估計變形參數(shù)。此外，信息處理設(shè)備500將通過上述估計處理根據(jù)不同參數(shù)所求出的變形模擬結(jié)果輸出至分布獲得單元535。此外，信息處理設(shè)備500基于估計出的變形參數(shù)來生成三維變形圖像(即，通過使三維圖像數(shù)據(jù)變形為超聲波圖像拍攝操作時的被檢體的形狀所獲得的圖像)。在步驟S6015中，信息處理設(shè)備500基于經(jīng)由多次變形模擬已改變的相應(yīng)區(qū)域的偏移來計算三維空間中的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布，作為分布獲得單元535要進行的處理。更具體地，首先，信息處理設(shè)備500針對步驟S6005中所獲得的各變形模擬結(jié)果計算變形后的相應(yīng)區(qū)域。然后，信息處理設(shè)備500將反映了相對于步驟S6005中估計出的相應(yīng)區(qū)域的距離的加權(quán)系數(shù)以使所分配的加權(quán)系數(shù)的總和等于I的方式分配至各相應(yīng)區(qū)域。例如，在該距離較近的情況下，可以分配的加權(quán)系數(shù)變得較大。然后，信息處理設(shè)備500按相對于估計出的相應(yīng)區(qū)域的距離從近到遠(yuǎn)的順序來順次選擇一些加權(quán)系數(shù)，以使得這些加權(quán)系數(shù)的總和等于預(yù)定值(例如，0.9,0.95,0.98或0.995)。在步驟S6020中，信息處理設(shè)備500進行與第一典型實施例的步驟S1020中所進行的處理相同的處理，以獲得超聲波斷層圖像以及該超聲波斷層圖像的位置和姿勢。在步驟S6040中，信息處理設(shè)備500生成與步驟S6020中已獲得的超聲波斷層圖像相對應(yīng)的三維變形 圖像的截面圖像，作為截面圖像生成單元530要進行的處理。在步驟S6050中，信息處理設(shè)備500計算超聲波斷層圖像上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布，作為分布獲得單元535要進行的處理。更具體地，信息處理設(shè)備500可以通過沿著超聲波截面截取步驟S6015計算出的三維空間的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布，來計算二維平面上的相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。步驟S6060、S6070和S6080中要進行的處理與第一典型實施例所述的步驟S1060、S1070和S1080中所進行的處理相同。信息處理設(shè)備500通過上述一系列處理完成了該整體處理。如上所述，根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)對三維圖像數(shù)據(jù)拍攝操作時的被檢體和超聲波圖像拍攝操作時的被檢體之間在形狀方面的變形進行估計，以獲得相應(yīng)區(qū)域。然后，根據(jù)第二典型實施例的信息處理系統(tǒng)在考慮到變形估計的模糊性的情況下計算該相應(yīng)區(qū)域的存在概率分布。因而，即使在關(guān)注病變存在于被檢體的軟組織(例如，乳房)中的情況下，用戶也可以精確地識別二維圖像上的實際相應(yīng)區(qū)域的搜索范圍并且可以高效地搜索該實際相應(yīng)區(qū)域。接著，以下說明本發(fā)明的第三典型實施例。根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)顯示存在概率分布的積分值變?yōu)轭A(yù)定值的同心球，作為用于顯示相應(yīng)病變部的存在概率分布的方法。作為對比，根據(jù)第三典型實施例的信息處理系統(tǒng)直接顯示斷層圖像上的各像素處相應(yīng)病變部的存在概率的疊加圖像。以下詳細(xì)說明根據(jù)第三典型實施例的信息處理系統(tǒng)和根據(jù)第一典型實施例的信息處理系統(tǒng)之間的不同之處。除了分布獲得單元135要進行的處理的一部分和圖像合成單元140要進行的處理的一部分以外，根據(jù)本典型實施例的信息處理系統(tǒng)具有與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。除了步驟S1050和步驟S1060中要進行的處理的一部分以外，根據(jù)本典型實施例的信息處理系統(tǒng)可以進行的處理的過程與圖3所示的處理過程相同。在步驟S1050中，信息處理設(shè)備100進行與第一典型實施例中所進行的處理相同的用于獲得相應(yīng)病變部的存在概率分布的處理，作為分布獲得單元135要進行的處理。在根據(jù)本典型實施例的信息處理設(shè)備100獲得分布函數(shù)之前，該信息處理設(shè)備100進行與第一典型實施例中所述的處理相同的處理。然而，根據(jù)本典型實施例的信息處理設(shè)備100不計算同心球及其截面(即，同心圓)。作為代替，根據(jù)本典型實施例的信息處理設(shè)備100計算超聲波斷層圖像上的各像素的位置處相應(yīng)病變部的存在概率。然而，也可以進行用于獲得與第一典型實施例中所述的同心圓相同的同心圓的處理。在步驟S1060中，信息處理設(shè)備100將表示步驟S1050中計算出的相應(yīng)病變部的存在概率分布的信息繪制(疊加)在超聲波斷層圖像的各像素上，作為圖像合成單元140要進行的處理。例如，信息處理設(shè)備100根據(jù)存在概率的值的變化來改變要疊加在像素上的顏色。例如，在存在概率值變大的情況下，可以使要疊加在像素上的顏色變淡。此外，可以針對預(yù)定值獲得存在概率的輪廓線(即，等概率線)并且將所獲得的輪廓線疊加在斷層圖像上。然而，在步驟S1050中的處理包括獲得與第一典型實施例所述的同心圓相同的同心圓的情況下，可以附加地進行與根據(jù)第一典型實施例的步驟S1060中所進行的顯示處理相同的處理。信息處理設(shè)備100通過上述一系列處理完成了該整體處理。根據(jù)第三典型實施例的信息處理系統(tǒng)在無需顯示明確邊界(即，誤解原因)的情況下，使得用戶能夠識別相應(yīng)區(qū)域的存在位置。為了實現(xiàn)根據(jù)本 發(fā)明典型實施例的各處理，可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或適當(dāng)?shù)拇鎯橘|(zhì)來獲得軟件程序并且使個人計算機或其它相當(dāng)?shù)奶幚碓O(shè)備(例如，CPU或處理器)執(zhí)行該程序。根據(jù)本發(fā)明第四典型實施例的處理設(shè)備使得用戶能夠?qū)⑴臄z俯臥狀態(tài)的被檢體的乳房所得到的MRI圖像(S卩，MRI設(shè)備所拍攝的圖像)與拍攝仰臥狀態(tài)的同一乳房所得至IJ的超聲波圖像(即，超聲波圖像拍攝設(shè)備所拍攝的圖像)相對比地進行觀察。此外，根據(jù)本典型實施例的處理設(shè)備將與從MRI圖像提取出的(諸如病變等的)關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的超聲波圖像區(qū)域顯示在超聲波圖像上。在本典型實施例中，該超聲波圖像區(qū)域是包括由于上述匹配時的誤差所引起的模糊性的區(qū)域。根據(jù)本典型實施例的處理設(shè)備估計上述匹配時發(fā)生的誤差的范圍并且計算由于該誤差所引起的超聲波圖像中的區(qū)域的變動范圍(即，關(guān)注區(qū)域存在的范圍)。因而，根據(jù)本典型實施例的處理設(shè)備可以顯示包括與MRI圖像中的關(guān)注區(qū)域相對應(yīng)的部位的存在范圍的超聲波圖像。本典型實施例中所述的MRI圖像是作為三維圖像的示例的醫(yī)用圖像。然而，三維圖像不限于上述示例。例如，X射線CT圖像(即，X射線CT設(shè)備所拍攝的圖像)或正電子發(fā)射斷層成像(PET)圖像是三維圖像的另一示例。圖7示意性示出根據(jù)第四典型實施例的處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的示例。如圖7所示，根據(jù)本典型實施例的處理系統(tǒng)包括處理設(shè)備1100-1、MRI圖像拍攝設(shè)備1110、數(shù)據(jù)服務(wù)器1120、形狀測量設(shè)備1130、位置姿勢測量設(shè)備1140、超聲波圖像拍攝設(shè)備1150和監(jiān)視器1160。處理設(shè)備1100-1包括如圖7所示的多個功能單元。更具體地,處理設(shè)備1100-1包括MRI圖像獲得單元2001、關(guān)注區(qū)域獲得單元2002、變形模擬單元2003、變形模型生成單元2004、形狀測量值獲得單元2005、變形參數(shù)計算單元2006、參數(shù)變動范圍計算單元2007、關(guān)注區(qū)域變動計算單元2008、超聲波圖像獲得單元2009、位置姿勢測量值獲得單元2010和觀察圖像生成單元2011。如圖7所示，處理設(shè)備1100-1連接至數(shù)據(jù)服務(wù)器1120、形狀測量設(shè)備1130、位置姿勢測量設(shè)備1140、超聲波圖像拍攝設(shè)備1150和監(jiān)視器1160。MRI圖像拍攝設(shè)備1110是如下設(shè)備，其中該設(shè)備可以拍攝MRI圖像、即包括可使用核磁共振法獲得的與被檢體(即，人體)內(nèi)的三維區(qū)域有關(guān)的信息的圖像。MRI圖像拍攝設(shè)備1110連接至數(shù)據(jù)服務(wù)器1120并且可以將所拍攝MRI圖像發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器1120。數(shù)據(jù)服務(wù)器1120是如下設(shè)備，其中該設(shè)備可以存儲MRI圖像拍攝設(shè)備1110所拍攝的MRI圖像或者表示從該MRI圖像提取出的關(guān)注區(qū)域(例如，病變)的位置的信息(例如，坐標(biāo)值)。超聲波圖像拍攝設(shè)備1150可以通過使發(fā)送和接收超聲波的超聲波探測器(未示出)接觸被檢體來拍攝被檢體的內(nèi)部的超聲波圖像。在本典型實施例中，超聲波圖像拍攝設(shè)備1150拍攝二維B模式超聲波圖像作為仰臥狀態(tài)的被檢體的截面區(qū)域的圖像。位置姿勢測量設(shè)備1140是可以測量三維空間中的超聲波探測器的位置和姿勢的設(shè)備。位置姿勢測量設(shè)備1140例如是安裝至超聲波探測器的磁式(或光學(xué)式)的6自由度測量設(shè)備。形狀測量設(shè)備1130是可以測量被檢體的體表形狀的設(shè)備。形狀測量設(shè)備1130可以由諸如以下構(gòu)件等的傳統(tǒng)上已知的構(gòu) 件構(gòu)成:可以通過接觸被檢體的體表來測量體表形狀的觸針；或者可以光學(xué)地測量被檢體的形狀的范圍傳感器。在本典型實施例中，形狀測量設(shè)備1130被配置成鄰接超聲波圖像拍攝設(shè)備1150和位置姿勢測量設(shè)備1140。形狀測量設(shè)備1130可以測量超聲波圖像拍攝設(shè)備1150要拍攝的仰臥狀態(tài)的被檢體的體表形狀。監(jiān)視器1160可以顯示圖像和信息。接著，以下詳細(xì)說明圖7所示的處理設(shè)備1100-1的功能結(jié)構(gòu)。MRI圖像獲得單元2001經(jīng)由數(shù)據(jù)服務(wù)器1120獲得MRI圖像拍攝設(shè)備1110已拍攝的俯臥狀態(tài)的被檢體的MRI圖像。關(guān)注區(qū)域獲得單元2002從數(shù)據(jù)服務(wù)器1120獲得與諸如被檢體的病變等的關(guān)注區(qū)域的位置有關(guān)的信息(例如，坐標(biāo)值)。變形模擬單元2003可以基于MRI圖像獲得單元2001所獲得的MRI圖像來計算俯臥狀態(tài)的被檢體的形狀。此外，變形模擬單元2003可以基于模擬來計算被檢體的仰臥狀態(tài)下該被檢體的變形。在本典型實施例中，變形模擬單元2003使用以下所述的處理方法來計算不同條件下的多個變形。變形模型生成單元2004可以基于變形模擬單元2003所計算出的多個變形來生成可使用多個參數(shù)的組表示被檢體的變形的變形模型。在本典型實施例中，將上述多個參數(shù)的組稱為“參數(shù)矢量”。形狀測量值獲得單元2005可以獲得形狀測量設(shè)備1130測量到的與被檢體的體表形狀有關(guān)的形狀測量值。變形參數(shù)計算單元2006可以基于變形模型生成單元2004所生成的變形模型以及形狀測量值獲得單元2005所獲得的與仰臥狀態(tài)的被檢體的體表形狀有關(guān)的形狀測量值，來計算能夠使在使用變形模型來近似體表形狀的情況下的近似誤差最小的參數(shù)矢量。參數(shù)變動范圍計算單元2007可以基于變形模型生成單元2004所生成的變形模型和變形參數(shù)計算單元2006所計算出的參數(shù)矢量來計算參數(shù)矢量的變動范圍。可以基于與變形參數(shù)計算單元2006所進行的參數(shù)矢量的計算有關(guān)的模糊性來執(zhí)行參數(shù)矢量的變動范圍的計算。以下詳細(xì)說明參數(shù)變動范圍計算單元2007要進行的處理的詳細(xì)內(nèi)容。關(guān)注區(qū)域變動計算單元2008可以基于關(guān)注區(qū)域獲得單元2002所獲得的與關(guān)注區(qū)域的位置有關(guān)的信息(例如，坐標(biāo)值)、變形模型生成單元2004所生成的變形模型、以及參數(shù)變動范圍計算單元2007所計算出的參數(shù)矢量的變動范圍(誤差變動范圍)，來計算該關(guān)注區(qū)域的變動范圍。以下說明關(guān)注區(qū)域變動計算單元2008要進行的處理的詳細(xì)內(nèi)容。超聲波圖像獲得單元2009可以獲得在超聲波圖像拍攝設(shè)備1150拍攝被檢體的內(nèi)部的圖像的情況下能夠獲得的超聲波圖像。位置姿勢測量值獲得單元2010可以獲得與位置姿勢測量設(shè)備1140測量到的超聲波探測器的位置和姿勢有關(guān)的位置姿勢測量值。觀察圖像生成單元2011可以基于位置姿勢測量值獲得單元2010所獲得的超聲波探測器的位置姿勢測量值、關(guān)注區(qū)域變動計算單元2008所計算出的關(guān)注區(qū)域的變動范圍、以及超聲波圖像獲得單元2009所獲得的超聲波圖像，來生成觀察圖像。在本典型實施例中，可以將觀察圖像生成單元2011所生成的觀察圖像顯示在監(jiān)視器1160上。圖8示意性示出根據(jù)第四典型實施例的處理系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的示例。在圖8中，利用相同的附圖標(biāo)記來表示與圖7所示的構(gòu)成組件相同的構(gòu)成組件。圖8所示的處理系統(tǒng)與圖7所示的處理系統(tǒng)的不同之處在于添加了鼠標(biāo)1170和鍵盤1180。

此外，作為內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)，處理設(shè)備1100包括中央處理單元(CPU) 1211、主存儲器1212、磁盤1213、顯示存儲器1214和共用總線1215。例如，處理設(shè)備1100可以由個人計算機(PC)來實現(xiàn)。CPU1211可以控制處理設(shè)備1100的各硬件結(jié)構(gòu)要進行的操作，從而控制處理設(shè)備1100的整體操作。主存儲器1212可以存儲CPU1211要執(zhí)行的控制程序，并且可以提供CPU1211執(zhí)行該程序時的工作區(qū)域。磁盤1213可以存儲操作系統(tǒng)(OS)、各周邊裝置的裝置驅(qū)動程序以及各種軟件應(yīng)用程序。顯示存儲器1214可以臨時存儲要顯示在監(jiān)視器1160上的顯示用數(shù)據(jù)。CPU1211、主存儲器1212、磁盤1213、顯示存儲器1214、數(shù)據(jù)服務(wù)器1120、形狀測量設(shè)備1130、位置姿勢測量設(shè)備1140、超聲波圖像拍攝設(shè)備1150、鼠標(biāo)1170和鍵盤1180可以經(jīng)由共用總線1215相互進行通信。監(jiān)視器1160例如是CRT監(jiān)視器或液晶監(jiān)視器，其中該監(jiān)視器1160可以基于從顯示存儲器1214供給的顯示用數(shù)據(jù)來顯示各種圖像和信息。鼠標(biāo)1170和鍵盤1180各自使得用戶(例如，操作員)能夠進行指示輸入操作并且輸入字符和命令。圖7所示的處理設(shè)備1100-1的功能結(jié)構(gòu)(單元200廣2011)例如可以由圖8所示的CPU1211和存儲在主存儲器1212中的控制程序來構(gòu)成。接著，以下參考圖9所示的流程圖來詳細(xì)說明根據(jù)本典型實施例的處理設(shè)備1100-1的整體操作。圖9是示出根據(jù)第四典型實施例的處理設(shè)備可以進行的處理的示例過程的流程圖。在本典型實施例中，圖9所示的處理可以由圖8所示的CPU1211基于存儲在圖8所示的主存儲器1212中的控制程序來執(zhí)行。此外，假定可以將該處理設(shè)備要進行的以下處理的各處理結(jié)果存儲在圖8所示的主存儲器1212中。在步驟S300中，圖7所示的MRI圖像獲得單元2001從數(shù)據(jù)服務(wù)器1120獲得三維MRI圖像(S卩，MRI圖像拍攝設(shè)備1110所拍攝的被檢體的圖像)。在本典型實施例中，MRI圖像是俯臥狀態(tài)的被檢體的乳房的示例圖像。在步驟S310中，圖7所示的關(guān)注區(qū)域獲得單元2002從數(shù)據(jù)服務(wù)器1120獲得與諸如被檢體的內(nèi)部病變等的關(guān)注區(qū)域的位置有關(guān)的信息(例如，坐標(biāo)值)。在本典型實施例中，被檢體的內(nèi)部病變的中心位置(或點)表示關(guān)注區(qū)域。在以下說明中，“P”表示病變的中心位置(或點)在MRI圖像坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)值。更具體地，在本處理步驟中，關(guān)注區(qū)域獲得單元2002獲得存儲在數(shù)據(jù)服務(wù)器1120中的表示被檢體內(nèi)的病變的中心位置的坐標(biāo)值“P”。在步驟S320中，圖7所示的變形模擬單元2003基于物理模擬來計算被檢體的乳房變形，其中該乳房變形是在被檢體已將其姿勢從俯臥狀態(tài)(即，MRI圖像拍攝姿勢)改變?yōu)檠雠P狀態(tài)(即，超聲波圖像拍攝姿勢)的情況下所發(fā)生的。例如，可采用傳統(tǒng)上已知的適當(dāng)方法(例如，有限元素法)來實現(xiàn)上述計算處理。以下詳細(xì)說明這種情況下可使用的計算處理方法的示例。首先，變形模擬單元2003從步驟S300中獲得的MRI圖像中提取要進行模擬的被檢體的對象區(qū)域。在本典型實施例中，該對象區(qū)域是被檢體的乳房。因此，變形模擬單元2003提取包括乳房的體表和被較大的胸肌表面所覆蓋的區(qū)域，并且將該提取區(qū)域指定為模擬對象區(qū)域。MRI圖像的圖像處理可被配置為自動執(zhí)行上述處理?？蛇x地，用戶(或操作員)可以利用鼠標(biāo)1170或鍵盤1180來手動指定要提取的區(qū)域。隨后，變形模擬單元2003將提取出的模擬對象區(qū)域分割成網(wǎng)格(即，由多個頂點定義的分割區(qū)域)?？梢允褂脗鹘y(tǒng)上已知的適當(dāng)方法來自動執(zhí)行上述處理。在本典型實施例中，矢量s=(xl, yl, zl,…，xk, yk, zk,…，xN, yN, zN) t表示構(gòu)成通過分割該區(qū)域所獲得的網(wǎng)格的頂點的位置坐標(biāo)值，其中“k”是分配至該網(wǎng)格的各頂點的后綴并且滿足KkSN的關(guān)系。此外，“N”表示頂點的總數(shù)。在本典型實施例中，假定Q個頂點位于被檢體的體表上(Q < N)。此外，假定矢量s的第I個元素 第(3XQ)個元素存儲位于被檢體的體表上的Q個頂點的位置坐標(biāo)值。此外，構(gòu)成矢量s的各元素的值是在MRI圖像坐標(biāo)系中所定義的位置坐標(biāo)值。隨后，變形模擬單元2003設(shè)置(包括構(gòu)成模擬對象區(qū)域的材料的機械性質(zhì)以及造成變形的重力的方向上的變動的)模擬條件，并且基于這些模擬條件來生成剛性矩陣。例如，在關(guān)于材料的機械性質(zhì)以線性彈性體為目標(biāo)的情況下，變形模擬單元2003要設(shè)置的模擬條件可以包括楊氏模量(Young，s modulus)和泊松比(Poisson，s ratio)。然而，在本典型實施例中，假定:盡管關(guān)于構(gòu)成被檢體的 材料的機械性質(zhì)可以以線性彈性體為目標(biāo)，但楊氏模量和泊松比是未知的。更具體地，變形模擬單元2003在設(shè)置楊氏模量和泊松比的多個組合的情況下，對多個不同條件各自進行以下處理。例如，變形模擬單元2003選擇500[Pa]、1000[Pa]、2000[Pa]和4000[Pa]的其中一個作為楊氏模量并且選擇0.3、0.4和
0.49的其中一個作為泊松比，以獲得楊氏模量和泊松比的12個組合(即，模擬條件)。變形模擬單元2003對各模擬條件進行以下處理。隨后，變形模擬單元2003設(shè)置要施加于構(gòu)成對象區(qū)域的網(wǎng)格的各頂點的載荷。在處理設(shè)備對被檢體的姿勢從俯臥狀態(tài)改變?yōu)檠雠P狀態(tài)時的變形進行模擬的本典型實施例中，變形模擬單元2003計算因重力方向的差異所引起的載荷作為設(shè)置值。隨后，變形模擬單元2003基于以上述方式計算出的剛性矩陣和載荷來計算構(gòu)成網(wǎng)格(即，要模擬的區(qū)域的分割部)的各頂點的偏移。變形模擬單元2003要進行的上述處理等同于計算被檢體的變形狀態(tài)。在本典型實施例中，該變形狀態(tài)是可以使用如下數(shù)值來表示的信息，其中該數(shù)值表示變形后的網(wǎng)格的各頂點的位置。在本典型實施例中，可以使用表示變形后的頂點的位置坐標(biāo)值的矢量(Ii=Uli, yli, zli,..., xNi, yNi, zNi)t來表示針對12個不同的模擬條件各自所計算出的被檢體的變形狀態(tài)，其中“ i ”是分配至各模擬條件的后綴并且滿足I彡i彡12的關(guān)系。此外，構(gòu)成矢量Cli的各元素的值是在MRI圖像坐標(biāo)系中所定義的位置坐標(biāo)值。根據(jù)上述示例，為了獲得被檢體的變形狀態(tài)所采用的模擬方法是有限元素法。然而，根據(jù)本發(fā)明的模擬方法不限于上述示例。可采用任何其它的適當(dāng)方法(例如，差分法或粒子法)來模擬被檢體的變形狀態(tài)。此外，根據(jù)上述示例，要模擬的對象區(qū)域是被檢體的乳房。然而，本發(fā)明不限于上述示例。例如，可以將人體的其它區(qū)域或工業(yè)部件(即，與人體無關(guān)的構(gòu)件)指定為要模擬的對象區(qū)域。這種情況下要進行的處理與根據(jù)上述方法所進行的處理相同。在步驟S3 30中，圖7所示的變形模型生成單元2004基于步驟S320中計算出的與被檢體的變形有關(guān)的模擬結(jié)果屯來生成以參數(shù)表示該變形的變形模型。例如，不例的變形模型生成方法是Yipeng Hu等人的“A Statistical motion model basedon biomechanical simulations for data fusion during image-guided prostateinterventions，” MICCAI 2008，Part I，LNCS 5241，pp.737-744，2008 (被稱為非專利文獻I)中所述的方法。根據(jù)非專利文獻I中所述的方法，首先，變形模型生成單元2004基于模擬結(jié)果Cli來生成可使用以下公式(I)所表示的標(biāo)準(zhǔn)化矢量。
權(quán)利要求
1.一種信息處理設(shè)備,包括 區(qū)域獲得單元，用于獲得被檢體的特定區(qū)域； 斷層圖像獲得單元，用于獲得所述被檢體的斷層圖像；以及 顯示控制單元，用于使顯示單元顯示表示所述特定區(qū)域在所獲得的所述斷層圖像中的存在概率的區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括分布獲得單元，所述分布獲得單元用于獲得所述斷層圖像上與所述特定區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域的存在概率的分布， 其中，所述顯示控制單元使所述分布顯示在所述斷層圖像上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，還包括變形估計單元，所述變形估計單元用于基于所述被檢體的表面形狀數(shù)據(jù)來估計拍攝三維圖像數(shù)據(jù)時和拍攝所述斷層圖像時所發(fā)生的所述被檢體的變形狀態(tài)， 其中，所述分布獲得單元考慮到所述變形狀態(tài)來獲得所述分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使得通過線類型的變化來顯示所述分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使得通過顏色的變化來顯示所述分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述顯示控制單元使針對三維區(qū)域的包括所述斷層圖像的截面平面顯示在所述斷層圖像上，其中在所述三維區(qū)域中，與所述特定區(qū)域相對應(yīng)的區(qū)域的存在概率為特定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息處理設(shè)備，其中，所述分布獲得單元從存在概率的積分值為預(yù)定值的三維區(qū)域中獲得最小體積區(qū)域作為概率的分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息處理設(shè)備，其中，所述分布獲得單元基于所述三維圖像數(shù)據(jù)和所述斷層圖像之間的位置誤差來獲得所述分布。
9.一種信息處理方法，包括以下步驟 獲得被檢體的特定區(qū)域； 獲得所述被檢體的斷層圖像；以及 使顯示單元顯示表示所述特定區(qū)域在所獲得的所述斷層圖像中的存在概率的區(qū)域。
10.一種處理設(shè)備，包括 第一圖像獲得單元，用于通過使第一攝像設(shè)備對姿勢處于第一狀態(tài)的被檢體進行攝像來獲得第一圖像； 第二圖像獲得單元，用于通過使第二攝像設(shè)備對姿勢處于第二狀態(tài)的所述被檢體進行攝像來獲得第二圖像； 關(guān)注區(qū)域獲得單元，用于從所述第一圖像中獲得關(guān)注區(qū)域； 變形模型生成單元，用于生成以參數(shù)表示所述被檢體從所述第一狀態(tài)進入所述第二狀態(tài)時所述被檢體的變形狀態(tài)的變形模型； 形狀測量值獲得單元，用于獲得所述被檢體處于所述第二狀態(tài)時所述被檢體的形狀測量值； 變形參數(shù)計算單元，用于基于所述變形模型和所述形狀測量值來計算所述變形模型的變形參數(shù)；參數(shù)變動范圍計算單元，用于基于所述變形模型和所述變形參數(shù)來計算所述變形參數(shù)的變動范圍； 關(guān)注區(qū)域變動計算單元，用于基于所述關(guān)注區(qū)域獲得單元所獲得的關(guān)注區(qū)域、所述變形模型、以及所述變形參數(shù)的變動范圍，來計算所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍；以及 觀察圖像生成單元，用于生成包括所述第二圖像上所呈現(xiàn)的所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍的觀察圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理設(shè)備，其中，還包括 形狀變動計算單元，用于基于所述變形模型和所述變形參數(shù)的變動范圍來計算所述被檢體的體表形狀的變動范圍；以及 形狀變動圖像生成單元，用于基于所述被檢體的體表形狀的變動范圍來生成形狀變動圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理設(shè)備，其中，還包括 形狀變動計算單元，用于基于所述變形模型和所述變形參數(shù)的變動范圍來計算所述被檢體的體表形狀的變動范圍；以及 引導(dǎo)信息生成單元，用于基于所述被檢體的體表形狀的變動范圍和所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍來生成與所述被檢體的體表形狀的測量有關(guān)的引導(dǎo)信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的處理設(shè)備，其中，所述形狀測量值獲得單元獲得與所述被檢體處于所述第二狀態(tài)時所述被檢體的體表形狀有關(guān)的形狀測量值，作為所述形狀測量值。
14.一種處理方法，包括以下步驟 通過使第一攝像設(shè)備對姿勢處于第一狀態(tài)的被檢體進行攝像來獲得第一圖像； 通過使第二攝像設(shè)備對姿勢處于第二狀態(tài)的所述被檢體進行攝像來獲得第二圖像； 從所述第一圖像中獲得關(guān)注區(qū)域； 生成以參數(shù)表示所述被檢體從所述第一狀態(tài)進入所述第二狀態(tài)時所引起的所述被檢體的變形狀態(tài)的變形模型； 獲得所述被檢體的所述第二狀態(tài)下所述被檢體的形狀測量值； 基于所述變形模型和所述形狀測量值來計算所述變形模型的變形參數(shù)； 基于所述變形模型和所述變形參數(shù)來計算所述變形參數(shù)的變動范圍； 基于所獲得的關(guān)注區(qū)域、所述變形模型、以及所述變形參數(shù)的變動范圍，來計算所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍；以及 生成包括所述第二圖像上所呈現(xiàn)的所述關(guān)注區(qū)域的變動范圍的觀察圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信息處理設(shè)備、信息處理方法、處理設(shè)備和處理方法。所述信息處理設(shè)備包括區(qū)域獲得單元，用于獲得被檢體的特定區(qū)域；斷層圖像獲得單元，用于獲得所述被檢體的斷層圖像；以及顯示控制單元，用于使顯示單元顯示表示所述特定區(qū)域在所獲得的所述斷層圖像中的存在概率的區(qū)域。
文檔編號A61B5/055GK103251431SQ20131001543
公開日2013年8月21日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者石田卓也, 佐藤清秀, 遠(yuǎn)藤隆明, 石川亮 申請人:佳能株式會社