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(In Japanese)情報処理装置、情報処理方法及びプログラム foreign

Patent code P200016884
File No. 5699
Posted date May 12, 2020
Application number P2018-559002
Date of filing Dec 12, 2017
International application number JP2017044527
International publication number WO2018123559
Date of international filing Dec 12, 2017
Date of international publication Jul 5, 2018
Priority data
  • P2016-254752 (Dec 28, 2016) JP
Inventor
  • (In Japanese)中尾 恵
  • (In Japanese)松田 哲也
  • (In Japanese)森田 充樹
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title (In Japanese)情報処理装置、情報処理方法及びプログラム foreign
Abstract (In Japanese)情報処理装置は、弾性体の一部分を撮像した画像から取得した観察変位量と弾性体の三次元モデルについて算出される推定変位量のうち観察領域に対応する領域部分の推定変位量との差分を最小化する最適解として、既知の作用点に作用する外力の大きさと当該三次元モデルにおける弾性率の分布とを求める演算部を有する。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

癌病変に対する触診にみられるように、生体組織の硬さに関する情報は、医師が診断を下す上で有用である。近年では、臓器などの生体組織の弾性情報を定量的かつ客観的に評価し、その分布を画像表示するエラストグラフィ技術が実用化されている。エラストグラフィ技術には、例えば核磁気共鳴弾性計測法(Magnetic Resonance Elastography: MRE)や超音波エラストグラフィがある。

MREは、磁気共鳴画像(Magnetic Resonanse Imaging: MRI)を用いる弾性率測定法であり、計測対象を外部から振動させた状態で撮影し、対象物体内を伝播する振動波を画像化する手法である。超音波エラストグラフィは、計測対象に外圧を加えたときに生じる組織のひずみ分布を利用する方法や対象組織内にせん断波を生じさせ、その伝播速度を利用する方法に代表される手法である。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
弾性体の一部分を撮像した画像から取得した観察変位量と当該弾性体の三次元モデルについて算出される推定変位量のうち観察領域に対応する領域部分の推定変位量との差分を最小化する最適解として、既知の作用点に作用する外力の大きさと当該三次元モデルにおける弾性率の分布とを求める演算部
を有する情報処理装置。

【請求項2】
 
前記演算部は、次式に基づいて、前記外力の大きさと、前記弾性率の分布を求めることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
(式省略)
ここで、
Eは、評価関数J(E,f)を最小にするEとfの集合であり、
Eは、弾性率であり、
E0は、弾性率の基準値であり、
fは、外力の大きさであり、
u0は、観察変位量であり、
L0(E)は、弾性率Eで表現される全体剛性マトリクスKの逆行列成分のうち観察できる部分であり、
L0(E)fは、推定変位量であり、
λは、係数であり、
|| ||1は、1次元のノルムであり、
|| ||2は、2次元のノルムである。

【請求項3】
 
弾性体の一部分を撮像した画像から観測変位量を取得する取得部と、
前記弾性体に作用する外力の作用点を受け付ける受付部と、
前記弾性体の三次元モデルにおける弾性率の分布と、前記外力の大きさとを変数として、当該三次元モデルの推定変位量を推定する推定部と、
前記観測変位量と当該観測変位量に対応する前記推定変位量との差分を最小化する最適解として、前記外力の大きさと前記三次元モデルにおける前記弾性率の分布を求める最適化部と
を有する情報処理装置。

【請求項4】
 
前記最適化部は、次式に基づいて、前記外力の大きさと、前記弾性率の分布を求めることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
(式省略)
ここで、
Eは、評価関数J(E,f)を最小にするEとfの集合であり、
Eは、弾性率であり、
E0は、弾性率の基準値であり、
fは、外力の大きさであり、
u0は、観察変位量であり、
L0(E)は、弾性率Eで表現される全体剛性マトリクスKの逆行列成分のうち観察できる部分であり、
L0(E)fは、推定変位量であり、
λは、係数であり、
|| ||1は、1次元のノルムであり、
|| ||2は、2次元のノルムである。

【請求項5】
 
最適解として求められた前記弾性率の分布に基づいて前記三次元モデルを表現する表現部を更に有すること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項6】
 
前記画像は、単一の撮像カメラによって撮像された静止画像であること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項7】
 
前記最適解は、前記弾性率の分布の初期値に対する変化量の絶対値和と前記差分との総和を最小化する値として求められること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項8】
 
前記作用点の情報が複数与えられる場合、前記最適解は、個々の当該作用点について計算される前記差分の総和を最小化する値として求めること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項9】
 
前記作用点に対して複数の前記外力が与えられる場合、前記最適解は、個々の当該外力について計算される前記差分の総和を最小化する値として求めること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項10】
 
前記作用点は複数であり、当該作用点にはそれぞれ異なる前記外力が作用されること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項11】
 
前記最適解を求める空間分解能を低い状態から徐々に高めること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項12】
 
前記作用点に作用する前記外力の大きさが与えられる場合、前記最適解は、前記差分を最小化する前記弾性率の分布として求められること
を特徴とする請求項1又は3に記載の情報処理装置。

【請求項13】
 
弾性体の一部分を撮像した画像から観察変位量を取得する処理と、
前記弾性体に作用する外力の作用点を受け付ける処理と、
前記弾性体の三次元モデルにおける弾性率の分布と、前記外力の大きさとを変数として、当該三次元モデルの推定変位量を推定する処理と、
前記観測変位量と当該観測変位量に対応する前記推定変位量との差分を最小化する最適解として、前記外力の大きさと前記三次元モデルにおける前記弾性率の分布を求める処理と
を有する情報処理方法。

【請求項14】
 
コンピュータに、
弾性体の一部分を撮像した画像から観察変位量を取得する処理と、
前記弾性体に作用する外力の作用点を受け付ける処理と、
前記弾性体の三次元モデルにおける弾性率の分布と、前記外力の大きさとを変数として、当該三次元モデルの推定変位量を推定する処理と、
前記観測変位量と当該観測変位量に対応する前記推定変位量との差分を最小化する最適解として、前記外力の大きさと前記三次元モデルにおける前記弾性率の分布を求める処理と
を実行させるプログラム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2018559002thum.jpg
State of application right Published
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