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公開番号2025148959
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049357
出願日2024-03-26
発明の名称画像処理装置、方法およびプログラム、並びに学習装置、方法およびプログラム
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類A61B 6/03 20060101AFI20251001BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】画像処理装置、方法およびプログラム、並びに学習装置、方法およびプログラムにおいて、スカウト画像のような断層画像に対象とする解剖構造が含まれない場合であっても、断層画像に基づいて対象とする解剖構造の位置を特定できるようにする。
【解決手段】少なくとも1つのプロセッサを備え、プロセッサは、特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも1つの処理対象断層画像を入力し、導出モデルにより、少なくとも1つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、前記特定解剖構造に関してあらかじめ定められた前記身体内部における相対的な基準位置に基づいて、前記身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも１つの処理対象断層画像を入力し、
前記導出モデルにより、前記少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する画像処理装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記特定解剖構造の基準位置は、前記身体内部におけるランドマークの位置である請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記導出モデルは、前記特定解剖構造の規格化された相対位置を前記基準位置と一致させるための損失を導出し、前記損失が小さくなるように学習対象のモデルを対照学習することにより構築される請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記プロセッサは、導出された前記相対位置を絶対位置に変換する請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記プロセッサは、前記絶対位置に基づく前記特定解剖構造の位置と、前記処理対象断層画像の位置とを表示する請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
少なくとも１つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
特定解剖構造を含む複数の断層画像が入力されると、前記特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、前記身体内部の規格化された相対位置を導出するように学習対象のモデルを対照学習することにより、少なくとも１つの処理対象断層画像が入力されると前記少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する導出モデルを構築する学習装置。
【請求項７】
前記プロセッサは、前記断層画像を前記学習対象のモデルに入力することにより、前記身体内部における規格化された少なくとも１つの第１相対位置を導出し、前記断層画像に前記特定解剖構造が含まれる場合には前記特定解剖構造の規格化された第２相対位置をさらに導出し、
前記第１相対位置を前記身体内部における相対位置と一致させるための第１損失、および前記第２相対位置を前記基準位置と一致させるための第２損失を導出し、
前記第１損失および前記第２損失が小さくなるように前記モデルを学習することにより、前記導出モデルを構築する請求項６に記載の学習装置。
【請求項８】
コンピュータが、特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、前記特定解剖構造に関してあらかじめ定められた前記身体内部における相対的な基準位置に基づいて、前記身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも１つの処理対象断層画像を入力し、
前記導出モデルにより、前記少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する画像処理方法。
【請求項９】
コンピュータが、特定解剖構造を含む複数の断層画像が入力されると、前記特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、前記身体内部の規格化された相対位置を導出するように学習対象のモデルを対照学習することにより、少なくとも１つの処理対象断層画像が入力されると前記少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する導出モデルを構築する学習方法。
【請求項１０】
特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、前記特定解剖構造に関してあらかじめ定められた前記身体内部における相対的な基準位置に基づいて、前記身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも１つの処理対象断層画像を入力する手順と、
前記導出モデルにより、前記少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する手順とをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像処理装置、方法およびプログラム、並びに学習装置、方法およびプログラムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＴ（Computed Tomography）装置およびＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置等の医療機器の進歩により、より質の高い高解像度の３次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。
【０００３】
ＣＴ装置およびＭＲＩ装置等の撮影装置において被検体の撮影を行う場合、撮影範囲を決定するために、３次元画像を取得するための本撮影に先立ってスカウト撮影が行われ、２次元の位置決め用画像（スカウト画像）が取得される。技師等の撮影装置の操作者は、スカウト画像を見ながら本撮影時の撮影範囲を設定する。
【０００４】
一方、スカウト画像を見ながらの撮影範囲の設定は、操作者が手動で行う必要があるため、時間を要する。また、操作者の能力および経験に依存するために設定の精度にばらつきが生じる。このため、スカウト画像から自動で撮影範囲を設定するための各種手法が提案されている（例えば非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Ruiqi Geng MSc, et al, Automated MR Image Prescription of the Liver Using Deep Learning: Development, Evaluation, and Prospective Implementation, 30 December 2022
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スカウト画像は、本撮影により取得される３次元画像よりもスライス間隔が大きく、かつ断層画像の数も３次元画像よりも少ない。このため、スカウト画像に含まれる断層画像に、対象となる解剖構造が含まれない事態が生じうる。このような場合、断層画像に含まれる他の解剖構造を参照して撮影範囲を設定することが考えられる。しかしながら、断層画像に他の解剖構造が含まれないと、対象とする解剖構造の位置を特定することができず、その結果、撮影範囲を設定することができない。
【０００７】
本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、スカウト画像のような断層画像に対象とする解剖構造が含まれない場合であっても、断層画像に基づいて対象とする解剖構造の位置を特定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示による画像処理装置は、少なくとも１つのプロセッサを備え、
プロセッサは、特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも１つの処理対象断層画像を入力し、
導出モデルにより、少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する。
【０００９】
本開示による学習装置は、少なくとも１つのプロセッサを備え、
プロセッサは、特定解剖構造を含む複数の断層画像が入力されると、特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、身体内部の規格化された相対位置を導出するように学習対象のモデルを対照学習することにより、少なくとも１つの処理対象断層画像が入力されると少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する。
【００１０】
本開示による画像処理方法は、コンピュータが、特定解剖構造を含むように身体内部を撮影することにより取得された複数の断層画像を使用した対照学習により構築された導出モデルであって、特定解剖構造に関してあらかじめ定められた身体内部における相対的な基準位置に基づいて、身体内部における規格化された相対位置を導出するように対照学習により構築された導出モデルに、少なくとも１つの処理対象断層画像を入力し、
導出モデルにより、少なくとも１つの処理対象断層画像の身体内部における規格化された相対位置を導出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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