JP5100261B2 - Tumor diagnosis support system - Google Patents

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Description

本発明は、悪性腫瘍の診断を支援する技術に関する。   The present invention relates to a technique for supporting diagnosis of a malignant tumor.

悪性腫瘍は、多くの国で死亡の主要因の一つとなっている。しかし、近年の医療技術の発展により、腫瘍を早期発見できれば、早期治療によって高い生存率を維持できるようになってきている。そこで、早期発見率を高めるべく、X線診断装置やMRI装置や超音波診断装置や核医学診断装置等の画像診断装置が発達し、画像診断装置の時間的及び空間的解像度の向上によって高いレベルで被検体の腫瘍を撮影することができるようになった。しかし、腫瘍の撮影成功率を高める反面、医用画像を撮影する間隔であるスライス厚はますます薄くなり、結果、腫瘍発見のために参照すべき医用画像のデータ数は膨大になってきている。医師が画像診断できるデータ量には限界がある。また、膨大な量の画像診断を行うことは、かなりの疲労感を生み、解釈ミスや見落としが生じてしまうおそれがある。   Malignant tumors are one of the leading causes of death in many countries. However, with the recent development of medical technology, if a tumor can be detected early, a high survival rate can be maintained by early treatment. Therefore, in order to increase the early detection rate, image diagnostic apparatuses such as an X-ray diagnostic apparatus, MRI apparatus, ultrasonic diagnostic apparatus, and nuclear medicine diagnostic apparatus have been developed, and the level is improved by improving the temporal and spatial resolution of the image diagnostic apparatus. Now it is possible to image the tumor of the subject. However, while the success rate of tumor imaging is increased, the slice thickness, which is the interval between imaging of medical images, is becoming increasingly thinner. As a result, the number of medical image data to be referred to for tumor detection has become enormous. There is a limit to the amount of data that can be diagnosed by a doctor. In addition, performing a huge amount of image diagnosis may cause considerable fatigue and may cause misinterpretation or oversight.

そこで、医師の画像診断を支援すべく、コンピュータを利用して腫瘍の陰影を医用画像から検出する腫瘍診断支援システムが提供されている(例えば、「特許文献1」及び「特許文献2」参照。)。腫瘍診断支援システムは、CADシステム(Computer Aided Detection)とも呼ばれる。   Therefore, a tumor diagnosis support system that detects a shadow of a tumor from a medical image using a computer is provided in order to support a doctor's image diagnosis (see, for example, “Patent Document 1” and “Patent Document 2”). ). The tumor diagnosis support system is also called a CAD system (Computer Aided Detection).

しかし、従来の腫瘍診断支援システムでは、腫瘍が誤って陽性と判断される偽陽性率が多いため、悪性腫瘍と医師が判断するために予めスクリーニングして候補を絞るスクリーニングツールとして使用されることに限定されている。   However, in the conventional tumor diagnosis support system, since there are many false positive rates in which a tumor is erroneously determined to be positive, it is used as a screening tool that screens in advance and narrows down candidates to be judged by a doctor as a malignant tumor. Limited.

医師による画像診断の効率の良さ、精度の良さを追求するには、この腫瘍診断支援システムの偽陽性率を低下させることが必要である。   In order to pursue the efficiency and accuracy of image diagnosis by a doctor, it is necessary to reduce the false positive rate of this tumor diagnosis support system.

特開2006−239005号公報JP 2006-239005 A 特開2007−125169号公報JP 2007-125169 A

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、腫瘍診断支援システムの偽陽性率を低下させる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for reducing the false positive rate of a tumor diagnosis support system.

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、を備え、前記算出手段は、前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、前記蛇行度として、前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の分散を算出する分散算出手段と、を含むこと、を特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a first aspect of the present invention includes a detection unit that detects a tumor image from a medical image, an extraction unit that extracts a blood vessel image present around the detected tumor image, and an extracted blood vessel Separation means for separating an image based on a blood vessel branch point and dividing it into blood vessel segments; calculation means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index; and output means for outputting the meandering degree in a visually recognizable manner; The calculation means calculates a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extension shape of the blood vessel segment, and calculates a variance of the separation length between the blood vessel segment and the smooth curve as the meandering degree. And a variance calculating means .

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の態様は、医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、を備え、前記算出手段は、前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、前記蛇行度として、前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大を算出する離間長算出手段と、を含むこと、を特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the second aspect of the present invention includes a detection unit that detects a tumor image from a medical image , an extraction unit that extracts a blood vessel image present around the detected tumor image, and an extraction Separating means for separating the blood vessel image based on the blood vessel branch point and dividing it into blood vessel segments, calculation means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index, and output means for outputting the meandering degree so as to be visible And the calculation means calculates a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extension shape of the blood vessel segment, and the meandering length of the blood vessel segment and the smooth curve as the meandering degree or And a separation length calculation means for calculating the total or maximum .

前記蛇行度としては、前記血管セグメントとこの血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線との離間長の分散、前記血管セグメントの長さと前記血管セグメントの始端から終端までの距離との比、前記血管セグメントと平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大、前記血管セグメントと平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換して得られる周波数帯域のピーク周波数又は重心周波数、同様の変換により得られる周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値と所定周波数帯域の成分の大きさの積分値との比、又は同様の変換により得られる周波数帯全域の成分の大きさの積分値の所定割合を有する周波数分布帯の上限又は下限の周波数値とすることができる。   As the degree of meandering, the dispersion of the separation length of the blood vessel segment and the smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment, the ratio of the length of the blood vessel segment and the distance from the start end to the end of the blood vessel segment, Obtained by converting a separation length curve indicating the separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain. The peak frequency or centroid frequency of the frequency band, the ratio of the integrated value of the component size over the entire frequency band obtained by similar conversion and the integrated value of the component size of the predetermined frequency band, or similar conversion It can be set as the upper limit or lower limit frequency value of the frequency distribution band having a predetermined ratio of the integral values of the component sizes in the entire frequency band.

前記分岐度としては、前記血管像の分岐数、又は前記各分岐点の平均分岐角度とすることができる。   The degree of branching may be the number of branches of the blood vessel image or the average branching angle of each branch point.

また、前記分離手段は、前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、前記算出手段は、前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の分散、前記血管セグメントの長さと前記血管セグメントの始端から終端までの距離との比、前記血管セグメントと平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大、前記血管セグメントと平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換して得られる周波数帯域のピーク周波数又は重心周波数、同様の変換により得られる周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値と所定周波数帯域の成分の大きさの積分値との比、又は同様の変換により得られる周波数帯全域の成分の大きさの積分値の所定割合を有する周波数分布帯の上限又は下限の周波数値、各血管セグメントの長さの合計と始端と終端との距離の合計の比、各血管セグメントの始端と終端との距離の平均、又は各血管セグメントの長さの合計又は平均を、グループ値として前記グループ毎に算出し、蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記グループ値を重み付けした正規化値を算出するようにしてもよい。   Further, the separating means includes grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image, and the calculating means is a dispersion of a separation length between the blood vessel segments and the smooth curve, The ratio between the length of the blood vessel segment and the distance from the beginning to the end of the blood vessel segment, the average or the sum or the maximum of the separation length of the blood vessel segment and the smooth curve, the distance from the start to the end of the blood vessel segment and the smooth curve Peak frequency or barycentric frequency of the frequency band obtained by converting the separation length curve indicating the separation length for each distance into the spatial frequency domain, the integrated value of the component size over the entire frequency band obtained by the same conversion, and a predetermined frequency It has a ratio with the integrated value of the component size of the band, or a predetermined ratio of the integrated value of the component size over the entire frequency band obtained by the same conversion. The upper or lower frequency value of the frequency distribution band, the ratio of the total length of each vascular segment and the total distance between the start and end, the average distance between the start and end of each vascular segment, or the The total or average of the length is calculated for each group as a group value, and the normalized value obtained by weighting the group value according to the representative distance between the group and the tumor image is calculated as the meandering degree. Also good.

また、前記腫瘍像からの距離に応じて医用画像の空間を複数領域に分割する分割手段を含み、前記算出手段は、前記血管像の分岐数、又は前記各分岐点の平均分岐角度を前記領域毎に取得し、前記分岐度として、前記領域と前記腫瘍像との代表距離に応じて重み付けした正規化値を算出するようにしてもよい。   And a dividing unit that divides the space of the medical image into a plurality of regions according to a distance from the tumor image, wherein the calculating unit calculates the number of branches of the blood vessel image or an average branching angle of each branch point. A normalization value obtained by weighting according to a representative distance between the region and the tumor image may be calculated as the degree of branching.

本発明によっては、医用画像から腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出し、血管像の蛇行度を算出するようにした。また、血管像に存在する各分岐点の分岐度を算出するようにした。これにより、悪性腫瘍の周囲の血管は、曲がりくねりや分岐が複雑化するという知見に基づいて、血管の蛇行度や分岐度を腫瘍の悪性指標とすることができ、腫瘍診断支援システムによる偽陽性率を低下させることができる。   According to the present invention, a blood vessel image existing around a tumor image is extracted from a medical image, and the meandering degree of the blood vessel image is calculated. In addition, the branching degree of each branch point existing in the blood vessel image is calculated. Based on the knowledge that blood vessels around malignant tumors are complicated to bend and branch, the degree of meandering and branching of blood vessels can be used as a malignant index of tumor. Can be reduced.

また、血管の蛇行度や分岐度を腫瘍像からの距離に応じて重み付け補正することにより、悪性腫瘍の血管への影響は腫瘍に近ければ近いほど受けやすいという知見に基づき、血管の蛇行度や分岐度をより正確な腫瘍の悪性指標とすることができ、腫瘍診断支援システムによる偽陽性率をさらに低下させることができる。   Also, by correcting the meandering degree and branching degree of blood vessels according to the distance from the tumor image, based on the knowledge that the closer to the tumor, the more likely the influence of the malignant tumor on the blood vessels is, The degree of branching can be used as a more accurate tumor malignancy index, and the false positive rate by the tumor diagnosis support system can be further reduced.

以下、本発明に係る腫瘍診断支援技術の好適な各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the tumor diagnosis support technology according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(基本構成)
図1は、腫瘍診断支援を実施する腫瘍診断支援システムの構成を示すブロック図である。腫瘍診断支援システムは、ワークステーション1に入出力装置として入力装置2と表示装置3又は印刷装置4とを接続した構成を有する。
(Basic configuration)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a tumor diagnosis support system that performs tumor diagnosis support. The tumor diagnosis support system has a configuration in which an input device 2 and a display device 3 or a printing device 4 are connected to a workstation 1 as an input / output device.

ワークステーション1は、所謂コンピュータであり、内部に演算制御部5と主記憶部6と外部記憶部7を備える。外部記憶部7は、例えばHDD(Hard Disk Drive)であり、データやプログラムを記憶する。この外部記憶部7には、オペレーティングシステムプログラム及び腫瘍診断支援プログラムが記憶されている。演算制御部5は、CPU等(Central Processing Unitやグラフィックチップ)であり、腫瘍診断支援プログラムを適宜解読及び実行して、演算及び周辺装置の制御をする。主記憶部6は、RAM(Random Access Memory)であり、演算制御部5のワークエリアとして演算結果やデータや腫瘍診断支援プログラムが展開される。   The workstation 1 is a so-called computer and includes an arithmetic control unit 5, a main storage unit 6, and an external storage unit 7 therein. The external storage unit 7 is an HDD (Hard Disk Drive), for example, and stores data and programs. The external storage unit 7 stores an operating system program and a tumor diagnosis support program. The arithmetic control unit 5 is a CPU or the like (Central Processing Unit or graphic chip), and appropriately decodes and executes a tumor diagnosis support program to control arithmetic and peripheral devices. The main storage unit 6 is a RAM (Random Access Memory), and calculation results, data, and a tumor diagnosis support program are developed as a work area of the calculation control unit 5.

入力装置2は、キーボードやホイールトラッキング機能を有するマウス等であり、利用者の操作に応じて操作信号を演算制御部5へ出力する。表示装置3は、LCD(Liquid Crystal Display)ディスプレイあるいはCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイであり、演算制御部5が作成した描画データを画面上に視認可能に出力する。印刷装置4は、演算制御部5が作成した描画データに従って紙媒体に画像を形成するプリンタである。   The input device 2 is a keyboard or a mouse having a wheel tracking function, and outputs an operation signal to the arithmetic control unit 5 in accordance with a user operation. The display device 3 is an LCD (Liquid Crystal Display) display or a CRT (Cathode Ray Tube) display, and outputs the drawing data created by the arithmetic control unit 5 so as to be visible on the screen. The printing device 4 is a printer that forms an image on a paper medium according to the drawing data created by the arithmetic control unit 5.

この腫瘍診断支援システムは、外部記憶部7に記憶された腫瘍診断支援プログラムを演算制御部5が解読及び実行することにより、医用画像内に存在する腫瘍像の周囲にある血管像の形状からその蛇行度や分岐度を悪性腫瘍指標として算出する。この蛇行度や分岐度の算出及び視認可能な出力により、腫瘍像が悪性のものか良性のものかの医師による判断を支援し、又はこの算出された蛇行度や分岐度から悪性のものか良性のものかを判定する。   In this tumor diagnosis support system, the arithmetic control unit 5 decodes and executes a tumor diagnosis support program stored in the external storage unit 7, so that the shape of the blood vessel image around the tumor image existing in the medical image is detected. The degree of meandering and branching is calculated as a malignant tumor index. The calculation of the meandering degree and the degree of branching and the visible output assist the doctor in determining whether the tumor image is malignant or benign, or whether the meandering degree or degree of branching is malignant Determine if it is.

蛇行度は、血管の曲がりくねりの度合いである。分岐度は、血管ツリーが枝状に分岐する度合いである。   The degree of meandering is the degree of blood vessel bending. The degree of branching is the degree of branching of the blood vessel tree.

図2は、良性腫瘍とその周辺に存在する血管像を示す模式図であり、図3は、悪性腫瘍とその周辺に存在する血管像を示す模式図である。図2及び図3に示すように、悪性腫瘍100bの周辺に存在する血管像200bは、良性腫瘍100aの周辺に存在する血管像200aと比べて、血管が複雑に分岐し、また血管が蛇行していることがわかる。悪性腫瘍100bは、周囲組織を集めて成長するため、腫瘍周囲領域に血管が集まり、その結果、その血管像200bは曲がりくねり、血管の密度が高くなる。血管の密度が高いと、悪性腫瘍周囲の血管の分岐度合いが高く見える。この曲がりくねり度合い及び分岐の度合いは、悪性腫瘍に近くなればなるほど高くなる傾向がある。   FIG. 2 is a schematic diagram showing a benign tumor and a blood vessel image existing in the vicinity thereof, and FIG. 3 is a schematic diagram showing a malignant tumor and a blood vessel image existing in the vicinity thereof. As shown in FIGS. 2 and 3, the blood vessel image 200b existing around the malignant tumor 100b is more complex than the blood vessel image 200a existing around the benign tumor 100a, and the blood vessels meander. You can see that Since the malignant tumor 100b grows by gathering surrounding tissues, blood vessels gather in the surrounding region of the tumor. As a result, the blood vessel image 200b is bent and the density of the blood vessels is increased. When the density of blood vessels is high, the degree of branching of blood vessels around the malignant tumor appears high. The degree of bending and the degree of branching tends to be higher as the malignant tumor is closer.

本実施形態の腫瘍診断支援システムでは、悪性腫瘍100bの血管に及ぼす影響を蛇行及び分岐の観点から捉え、腫瘍が悪性か良性か判定又は判定の支援をするものである。   In the tumor diagnosis support system according to the present embodiment, the influence of the malignant tumor 100b on the blood vessel is grasped from the viewpoint of meandering and branching, and it is determined whether or not the tumor is malignant or benign.

以下、蛇行度による判定又は判定支援の技術と、分岐度による判定又は判定支援の技術とに分けて説明する。   Hereinafter, the determination or determination support technique based on the meandering degree and the determination or determination support technique based on the branching degree will be described separately.

(蛇行度算出のための腫瘍診断支援システム)
図4は、蛇行度を算出する腫瘍診断支援システムを示す機能ブロック図である。コンピュータで構成されるシステムを腫瘍診断支援プログラムの起動により実現される機能を主体として示したものである。
(Tumor diagnosis support system for meandering degree calculation)
FIG. 4 is a functional block diagram showing a tumor diagnosis support system for calculating the degree of meandering. The system composed of computers is shown mainly with the functions realized by starting the tumor diagnosis support program.

この腫瘍診断支援システムは、医用画像から腫瘍像検出し、腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出し、血管像をセグメントに分けて抽出し、セグメント毎に蛇行度を算出し、蛇行度から悪性又は良性を判定し、蛇行度及び判定結果を視認可能に出力する。   This tumor diagnosis support system detects a tumor image from a medical image, extracts a blood vessel image existing around the tumor image, extracts the blood vessel image into segments, calculates a meandering degree for each segment, Malignant or benign is judged and the meandering degree and judgment result are output so as to be visible.

腫瘍像の検出構成としては、医用画像記憶部10と腫瘍像検出部20と腫瘍像中心点記憶部25を備える。   The tumor image detection configuration includes a medical image storage unit 10, a tumor image detection unit 20, and a tumor image center point storage unit 25.

医用画像記憶部10は、外部記憶部7を含み構成される。この医用画像記憶部10は、医用画像を記憶する。医用画像は、被検体をX線診断装置、X線CT装置、MRI装置、超音波診断装置、又は核医学診断装置で撮影して得た被検体内の画像である。腫瘍像とその周囲の血管像が存在する画像であり、2次元画像又は3次元画像である。   The medical image storage unit 10 includes an external storage unit 7. The medical image storage unit 10 stores medical images. A medical image is an image in a subject obtained by imaging the subject with an X-ray diagnostic apparatus, an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus, or a nuclear medicine diagnostic apparatus. It is an image in which a tumor image and surrounding blood vessel images exist, and is a two-dimensional image or a three-dimensional image.

腫瘍像検出部20は、表示装置3と入力装置2と演算制御部5を含み構成される。また、腫瘍像中心点記憶部25は、主記憶部6を含み構成される。この腫瘍像検出部20は、医用画像から腫瘍像を検出し、その中心点の座標を算出する。表示装置3に医用画像を表示させ、入力装置2を用いて腫瘍像上の一点が指定されると、その点を中心に領域拡張法等により腫瘍像の形状を特定する。腫瘍像の形状を特定すると、腫瘍像を構成する各ボクセルの座標位置の平均等を取り、腫瘍像の中心点を算出する。腫瘍像の検出は、この腫瘍像が悪性か良性かを判断するために周囲の血管像を抽出する基点を得るためであり、中心点の座標がこの基点となる。中心点の座標は、腫瘍像中心点記憶部25に記憶される。   The tumor image detection unit 20 includes a display device 3, an input device 2, and a calculation control unit 5. The tumor image center point storage unit 25 includes the main storage unit 6. The tumor image detection unit 20 detects a tumor image from a medical image and calculates the coordinates of the center point. When a medical image is displayed on the display device 3 and a point on the tumor image is designated using the input device 2, the shape of the tumor image is specified by the region expansion method or the like around that point. When the shape of the tumor image is specified, the average of the coordinate positions of the voxels constituting the tumor image is taken, and the center point of the tumor image is calculated. The detection of the tumor image is to obtain a base point from which a surrounding blood vessel image is extracted in order to determine whether the tumor image is malignant or benign, and the coordinates of the center point are the base point. The coordinates of the center point are stored in the tumor image center point storage unit 25.

血管像の抽出構成としては、血管像抽出部30とセンターライン記憶部35を備える。   As a blood vessel image extraction configuration, a blood vessel image extraction unit 30 and a centerline storage unit 35 are provided.

血管像抽出部30は、表示装置3と入力装置2と演算制御部5を含み構成される。センターライン記憶部35は、主記憶部6を含み構成される。この血管像抽出部30は、血管像を抽出し、血管像のセンターラインを算出する。医用画像を表示させ、入力装置2を用いて血管像上の一点が指定されると、その点を中心に領域拡張法等により血管像の形状を特定する。形状を特定する血管像の範囲は、腫瘍像中心点記憶部25に記憶された腫瘍像の中心点を中心に、腫瘍像により血管形状に影響を及ぼす所定範囲である。血管像のセンターラインは、細線化法等により算出する。算出されたセンターラインは、センターライン記憶部35に記憶される。このセンターラインが血管の延び形状を示す。   The blood vessel image extraction unit 30 includes a display device 3, an input device 2, and an arithmetic control unit 5. The centerline storage unit 35 includes the main storage unit 6. The blood vessel image extraction unit 30 extracts a blood vessel image and calculates a center line of the blood vessel image. When a medical image is displayed and a point on the blood vessel image is designated using the input device 2, the shape of the blood vessel image is specified by the region expansion method or the like around that point. The range of the blood vessel image that specifies the shape is a predetermined range that affects the blood vessel shape by the tumor image around the center point of the tumor image stored in the tumor image center point storage unit 25. The center line of the blood vessel image is calculated by a thinning method or the like. The calculated center line is stored in the center line storage unit 35. This center line indicates the extending shape of the blood vessel.

血管像をセグメントに分ける構成としては、セグメント分離部40とセグメント記憶部45を備える。   As a configuration for dividing the blood vessel image into segments, a segment separation unit 40 and a segment storage unit 45 are provided.

セグメント分離部40は、演算制御部5を含み構成される。また、セグメント記憶部45は、主記憶部6を含み構成される。このセグメント分離部40は、血管像を血管セグメントに分割する。血管セグメントは、枝状に拡がる血管像の隣り合う二つ分岐点間に存在する分岐のないセンターラインである。分岐が血管の曲がりくねり認識に及ぼす影響を排除して血管の蛇行度を算出するためである。   The segment separation unit 40 includes the calculation control unit 5. The segment storage unit 45 includes the main storage unit 6. The segment separation unit 40 divides the blood vessel image into blood vessel segments. A blood vessel segment is a center line without a branch existing between two adjacent branch points of a blood vessel image spreading in a branch shape. This is because the meandering degree of the blood vessel is calculated by eliminating the influence of the branching on the recognition of the bending of the blood vessel.

蛇行度を算出する構成としては、蛇行度算出部50と平滑曲線記憶部54と蛇行度記憶部58とを備える。   The configuration for calculating the meandering degree includes a meandering degree calculating unit 50, a smooth curve storing unit 54, and a meandering degree storing unit 58.

蛇行度算出部50は、演算制御部5を含み構成される。この蛇行度算出部50は、血管セグメントの曲がりくねり形状から蛇行度を算出する。蛇行度は、後述するように、曲がりくねりする血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線と血管セグメントのセンターラインとの離間長の分散、離間長の平均、離間長の合計、若しくは離間長の最大値、又は血管セグメントの長さと始端から終端までの距離の比、又は血管セグメントの空間周波数スペクトルにより示されるピーク周波数、重心周波数、全体積分値と所定周波数領域の積分値の比、若しくは全体積分値の所定割合に相当する積分値に対応する周波数である。蛇行度算出部50は、予め血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線を生成する。生成した平滑曲線は、平滑曲線記憶部54に記憶され、蛇行度算出時に呼び出す。平滑曲線記憶部54は、主記憶部6を含み構成される。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶される。蛇行度記憶部58は、外部記憶部7を含み構成される。   The meandering degree calculation unit 50 includes an arithmetic control unit 5. The meandering degree calculation unit 50 calculates the meandering degree from the bending shape of the blood vessel segment. As will be described later, the meandering degree is the dispersion of the separation length between the smooth curve obtained by smoothing the extending shape of the tortuous blood vessel segment and the center line of the blood vessel segment, the average of the separation length, the total of the separation length, or the maximum of the separation length Value, or the ratio of the length of the blood vessel segment to the distance from the start to the end, or the peak frequency, barycentric frequency indicated by the spatial frequency spectrum of the blood vessel segment, the ratio of the total integral value to the integral value of the predetermined frequency region, or the total integral value Is a frequency corresponding to an integral value corresponding to a predetermined ratio. The meandering degree calculation unit 50 generates a smooth curve obtained by smoothing the extension shape of the blood vessel segment in advance. The generated smooth curve is stored in the smooth curve storage unit 54 and is called when the meandering degree is calculated. The smooth curve storage unit 54 includes the main storage unit 6. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58. The meandering degree storage unit 58 includes the external storage unit 7.

蛇行度から腫瘍の悪性又は良性を判定する構成としては、判定部60と閾値記憶部65とを備え、出力構成として出力部70を備える。   The configuration for determining malignancy or benign tumor from the meandering degree includes a determination unit 60 and a threshold storage unit 65, and an output unit 70 as an output configuration.

判定部60は、演算制御部5を含み構成される。閾値記憶部65は、外部記憶部7を含み構成される。この判定部60は、閾値記憶部65に予め記憶されている閾値と蛇行度を比較して腫瘍の悪性又は良性を判定する。   The determination unit 60 includes the calculation control unit 5. The threshold storage unit 65 includes the external storage unit 7. The determination unit 60 compares the threshold stored in the threshold storage unit 65 in advance with the degree of meandering to determine whether the tumor is malignant or benign.

出力部70は、表示装置3又は印刷装置4を含み構成される。この出力部70は、算出された蛇行度と悪性又は良性の判定結果とを視認可能に出力する。   The output unit 70 includes the display device 3 or the printing device 4. The output unit 70 outputs the calculated meandering degree and the determination result of malignancy or benignity so as to be visible.

図5は、この腫瘍診断支援システムにより実施される腫瘍診断支援動作を示す概略フローチャートである。   FIG. 5 is a schematic flowchart showing a tumor diagnosis support operation performed by the tumor diagnosis support system.

まず、腫瘍診断支援システムは、医用画像記憶部10より医用画像を読み出して表示装置3に表示する(S01)。表示画面上には、医用画像と表示画面上の位置を指定するためのカーソルが表示される。カーソルは、入力装置2を用いた方向指示操作に応じて移動先が再描画される。   First, the tumor diagnosis support system reads a medical image from the medical image storage unit 10 and displays it on the display device 3 (S01). A medical image and a cursor for designating a position on the display screen are displayed on the display screen. The movement destination of the cursor is redrawn according to the direction instruction operation using the input device 2.

腫瘍像検出部20は、腫瘍像が選択されると(S02)、その腫瘍像を形状特定して検出する(S03)。   When a tumor image is selected (S02), the tumor image detection unit 20 identifies and detects the tumor image (S03).

図6は、腫瘍像検出と血管像抽出を示す模式図である。腫瘍像の選択は、入力装置2を用いて行われる。利用者には、入力装置2を用いてカーソルを腫瘍像上に位置させ、腫瘍像上の一点を指し示してもらう。入力装置2による方向指示操作によってカーソルが腫瘍像上に位置し、決定ボタンの押下により腫瘍像上の一点が指し示されると、腫瘍像検出部20は、指し示された一点を中心に領域拡張法により腫瘍像の形状を特定する。   FIG. 6 is a schematic diagram showing tumor image detection and blood vessel image extraction. The selection of the tumor image is performed using the input device 2. The user uses the input device 2 to position the cursor on the tumor image and point to a point on the tumor image. When the cursor is positioned on the tumor image by the direction instruction operation using the input device 2 and a point on the tumor image is pointed out by pressing the enter button, the tumor image detection unit 20 expands the region around the pointed point. The shape of the tumor image is identified by the method.

領域拡張法は、確定された領域を中心に周囲のボクセルの画素値を調べ、画素値が所定値以上であれば、確定された領域に組み込むものである。この領域の確定及びさらにその周囲の画素値検索を繰り返し、確定された領域を徐々に拡張していく。所定値は、腫瘍像組織が存在することを示す閾値であり、医用画像がグレースケールであれば、組織と非組織の境界値、又は指し示された一点の画素値である。画素値を調べるボクセルは、確定された領域の境界に位置するボクセルの周囲23点のうち、非確定の領域に位置するボクセルである。周囲の画素値を検索し、何れのボクセルも所定値未満となったところで腫瘍像の検出を終了する。   In the region expansion method, the pixel values of surrounding voxels are checked with the determined region as the center, and if the pixel value is equal to or greater than a predetermined value, it is incorporated into the determined region. The determination of this area and the search for the surrounding pixel values are repeated, and the determined area is gradually expanded. The predetermined value is a threshold value indicating that a tumor image tissue exists. If the medical image is grayscale, the predetermined value is a boundary value between the tissue and the non-tissue, or a pixel value of one point indicated. The voxel for checking the pixel value is a voxel located in the non-determined area among the 23 points around the voxel located at the boundary of the decided area. The surrounding pixel values are searched, and when any voxel becomes less than the predetermined value, the detection of the tumor image is terminated.

腫瘍像を検出すると、腫瘍像検出部20は、検出された腫瘍像の中心点を算出する(S04)。中心点が算出されると、血管像抽出部30は、中心点を中心に関心領域を定める(S05)。   When the tumor image is detected, the tumor image detection unit 20 calculates the center point of the detected tumor image (S04). When the center point is calculated, the blood vessel image extraction unit 30 determines a region of interest around the center point (S05).

腫瘍像の中心点は、簡便には、腫瘍像を構成する各ボクセルの座標の平均を取る。血管像抽出部30は、図6に示すように、中心点を中心に所定範囲を関心領域とする。尚、この関心領域の決定は、関心領域の境界点をカーソルで選択させるようにしてマニュアルで行うようにしても良い。関心領域は、血管像を抽出する範囲である。   The center point of the tumor image is simply the average of the coordinates of each voxel constituting the tumor image. As shown in FIG. 6, the blood vessel image extraction unit 30 sets a predetermined range around the center point as a region of interest. This region of interest may be determined manually by selecting the boundary point of the region of interest with a cursor. The region of interest is a range where blood vessel images are extracted.

関心領域が定められると、血管像抽出部30は、関心領域内に存在する腫瘍像周囲の血管像を抽出する(S06)。血管像の抽出は、入力装置2を用いて指し示された血管上の一点から領域拡張法により行う。   When the region of interest is determined, the blood vessel image extraction unit 30 extracts a blood vessel image around the tumor image existing in the region of interest (S06). Extraction of the blood vessel image is performed by a region expansion method from one point on the blood vessel indicated by the input device 2.

血管像が抽出されると、血管像抽出部30は、血管像のセンターラインを特定する(S07)。   When the blood vessel image is extracted, the blood vessel image extraction unit 30 specifies the center line of the blood vessel image (S07).

血管像のセンターラインは、血管像を細線化することで特定し、血管の延び形状が表れる。細線化は、血管像の輪郭に位置するボクセルを徐々に血管像から除くことによりなされる。血管像を構成するボクセルの連続性が途切れる手前まで、輪郭に位置するボクセルを徐々に排除して輪郭を狭めていく。   The center line of the blood vessel image is specified by thinning the blood vessel image, and the extended shape of the blood vessel appears. Thinning is performed by gradually removing voxels located at the contour of the blood vessel image from the blood vessel image. Until the continuity of the voxels constituting the blood vessel image is interrupted, the voxels located in the contour are gradually removed to narrow the contour.

血管像のセンターラインが特定されると、セグメント分離部40は、血管像をセグメント化して血管セグメントに分ける(S08)。各血管セグメントは、セグメント記憶部45に記憶される。   When the center line of the blood vessel image is specified, the segment separation unit 40 segments the blood vessel image and divides it into blood vessel segments (S08). Each blood vessel segment is stored in the segment storage unit 45.

セグメント分離部40は、血管像として、センターラインを読み出し、センターラインを分岐点で分割し、血管セグメントを取得する。分岐点は、読み出したセンターラインの始端からセンターラインに沿って判断点を走査し、判断点毎に判断される。判断点を通り、かつセンターラインに垂直な所定ボクセル分の線上にセンターラインを構成する複数のボクセルが存在するか否か判断する。判断の結果、センターラインを構成する複数のボクセルが存在すれば、その手前の判断点を分岐点とする。   The segment separation unit 40 reads a center line as a blood vessel image, divides the center line at a branch point, and acquires a blood vessel segment. The branch point is determined for each determination point by scanning the determination point along the center line from the start end of the read center line. It is determined whether or not there are a plurality of voxels constituting the center line on a predetermined voxel line passing through the determination point and perpendicular to the center line. As a result of the determination, if there are a plurality of voxels constituting the center line, the determination point before that is set as a branch point.

血管像を血管セグメントに分けると、蛇行度算出部50は、各血管セグメントを順次セグメント記憶部45から読み出し、各血管セグメントについて後述する蛇行度を算出する処理を行う(S09)。   When the blood vessel image is divided into blood vessel segments, the meandering degree calculation unit 50 sequentially reads out each blood vessel segment from the segment storage unit 45, and performs processing for calculating the meandering degree described later for each blood vessel segment (S09).

蛇行度が算出されると、判定部60は、閾値記憶部65から閾値を読み出し、蛇行度と閾値とを比較する(S10)。比較の結果、閾値以上となる蛇行度があると(S10,Yes)、出力部70は、蛇行度記憶部58に記憶されている各蛇行度とともに、「悪性の疑いあり」との悪性の判断結果を示す文字列を出力する(S11)。一方、閾値以上となる蛇行度がない場合(S10,No)、出力部70は、蛇行度記憶部58に記憶されている各蛇行度とともに、「良性の可能性あり」との判断結果を示す文字列を出力する(S12)。   When the meandering degree is calculated, the determination unit 60 reads the threshold value from the threshold value storage unit 65, and compares the meandering degree with the threshold value (S10). As a result of the comparison, if there is a meandering degree that is equal to or greater than the threshold value (S10, Yes), the output unit 70 determines the malignancy of “suspected malignant” together with each meandering degree stored in the meandering degree storage unit 58. A character string indicating the result is output (S11). On the other hand, when there is no meandering degree that is equal to or greater than the threshold (S10, No), the output unit 70 indicates the judgment result “possibility of benign” together with each meandering degree stored in the meandering degree storage unit 58. A character string is output (S12).

(蛇行度算出の第1の実施例:離間長の分散)
次に蛇行度算出部50による第1の実施例を説明する。
(First embodiment of meandering degree calculation: dispersion of separation length)
Next, a first embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

図7は、第1の実施例による蛇行度算出の模式図である。図7に示すように、この蛇行度算出部50は、蛇行度として、血管セグメントの平滑曲線220とセンターライン210との各離間長230の分散を算出する。   FIG. 7 is a schematic diagram of the meandering degree calculation according to the first embodiment. As shown in FIG. 7, the meandering degree calculation unit 50 calculates the variance of the separation lengths 230 between the smooth curve 220 and the center line 210 of the blood vessel segment as the meandering degree.

平滑曲線220は、血管セグメントの延び形状を平滑化した曲線である。センターライン210の各点を制御点としてBスプライン曲線を生成することにより得られる。若しくは、センターライン210の各ボクセルを順次基準点として、機順点を含むその周囲のボクセルの座標値の移動平均座標を基準点に対する平滑曲線220上の点としてもよい。   The smooth curve 220 is a curve obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment. It is obtained by generating a B-spline curve using each point of the center line 210 as a control point. Alternatively, each voxel of the center line 210 may be sequentially set as a reference point, and a moving average coordinate of coordinate values of surrounding voxels including a machine order point may be set as a point on the smooth curve 220 with respect to the reference point.

各離間長230は、センターライン210上の各点から平滑曲線までの距離である。センターライン210上の各点を順次調査点とし、平滑曲線220へ向けて複数角度のラインを引く。このラインの長さのうち、最小値を調査点における離間長とする。   Each separation length 230 is a distance from each point on the center line 210 to the smooth curve. Each point on the center line 210 is sequentially set as a survey point, and a line having a plurality of angles is drawn toward the smooth curve 220. Among these line lengths, the minimum value is the separation length at the survey point.

分散は、統計学上の標本分散である。各離間長230を標本とし、標本平均から標本がどれだけずれているかを示す。即ち、蛇行度算出部50は、各離間長230の平均をとって標本平均を求め、標本平均と各離間長230の差の2乗を平均した値を蛇行度とする。   Variance is the statistical sample variance. Each separation length 230 is used as a sample, and indicates how much the sample deviates from the sample average. That is, the meandering degree calculation unit 50 obtains a sample average by taking the average of the separation lengths 230 and sets the meandering value as the mean value of the square of the difference between the sample average and each separation length 230.

図8は、この第1の実施例による蛇行度算出部50の蛇行度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the meandering degree calculating operation of the meandering degree calculating unit 50 according to the first embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する(S21)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S21). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S22)。   Next, a separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S22).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度として、これら離間長230の分散を算出する(S23)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the variance of the separation length 230 is calculated as the meandering degree (S23). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第2の実施例:離間長の平均)
次に蛇行度算出部50による第2の実施例を説明する。第2の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、平滑曲線220とセンターライン210の離間長230の平均を算出する。
(Second embodiment of meandering degree calculation: average of separation length)
Next, a second embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described. The meandering degree calculation unit 50 according to the second embodiment calculates an average of the separation length 230 between the smooth curve 220 and the center line 210 as the meandering degree.

図9は、第2の実施例に係る蛇行度算出部50の蛇行度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the meandering degree calculating operation of the meandering degree calculating unit 50 according to the second embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S31)。この平滑曲線は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S31). The smooth curve is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S32)。   Next, a separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S32).

センターライン210上の各点における離間長を算出すると、蛇行度として、これら離間長230の平均を算出する(S33)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the separation length at each point on the center line 210 is calculated, an average of these separation lengths 230 is calculated as the meandering degree (S33). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第3の実施例:離間長の合計)
次に蛇行度算出部50による第3の実施例を説明する。第3の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、平滑曲線220とセンターライン210の離間長230の合計を算出する。
(Third embodiment of meandering degree calculation: total separation length)
Next, a third embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described. The meandering degree calculation unit 50 according to the third embodiment calculates the total of the separation length 230 between the smooth curve 220 and the center line 210 as the meandering degree.

図10は、第3の実施例に係る蛇行度算出部50の蛇行度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart showing the meandering degree calculating operation of the meandering degree calculating unit 50 according to the third embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S41)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S41). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S42)。   Next, the separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S42).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度として、これら離間長230の合計を算出する(S43)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the total of the separation lengths 230 is calculated as the meandering degree (S43). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第4の実施例:離間長の最大)
次に蛇行度算出部50による第4の実施例を説明する。第4の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、平滑曲線220とセンターライン210の離間長230の最大値を抽出する。
(Fourth embodiment of meandering degree calculation: maximum separation length)
Next, a fourth embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described. The meandering degree calculation unit 50 according to the fourth embodiment extracts the maximum value of the separation length 230 between the smooth curve 220 and the center line 210 as the meandering degree.

図11は、第4の実施例に係る蛇行度算出部50の蛇行度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 11 is a flowchart showing the meandering degree calculating operation of the meandering degree calculating unit 50 according to the fourth embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S51)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S51). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S52)。   Next, a separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S52).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度として、これら離間長230から最大値を抽出する(S53)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the maximum value is extracted from the separation length 230 as the meandering degree (S53). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第5の実施例:距離と長さの比)
次に蛇行度算出部50による第5の実施例を説明する。
(Fifth embodiment of meandering degree calculation: ratio of distance to length)
Next, a fifth embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

図12は、第5の実施例による蛇行度算出の模式図である。図12に示すように、この蛇行度算出部50は、蛇行度として、血管セグメントの距離250と全長240の比を算出する。血管セグメントの距離250は、センターラインの始端と終端のとを直線的に結んだ距離である。血管セグメントの全長240は、センターラインの長さである。   FIG. 12 is a schematic diagram of the meandering degree calculation according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 12, the meandering degree calculation unit 50 calculates the ratio between the distance 250 of the blood vessel segment and the total length 240 as the meandering degree. The blood vessel segment distance 250 is a distance obtained by linearly connecting the start and end of the center line. The total length 240 of the blood vessel segment is the length of the center line.

図13は、第5の実施例に係る蛇行度算出部50の蛇行度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart showing the meandering degree calculating operation of the meandering degree calculating unit 50 according to the fifth embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の始端及び終端の座標を読み出し、始端及び始端の座標から血管セグメントの始端と終端の距離250を算出する(S61)。   First, the meandering degree calculation unit 50 reads the coordinates of the start and end of the center line 210, and calculates the distance 250 between the start and end of the blood vessel segment from the coordinates of the start and start (S61).

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点間の距離を累積していき、血管セグメントの全長240を算出する(S62)。   Next, the distance between the points on the center line 210 of the blood vessel segment is accumulated, and the total length 240 of the blood vessel segment is calculated (S62).

血管セグメントの始端と終端の距離250及び全長240を算出すると、蛇行度として、距離250と全長240の比を算出する(S63)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the distance 250 and the total length 240 of the start and end of the blood vessel segment are calculated, the ratio of the distance 250 and the total length 240 is calculated as the meandering degree (S63). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第6の実施例:ピーク周波数)
次に蛇行度算出部50による第6の実施例を説明する。
(Sixth embodiment of meandering degree calculation: peak frequency)
Next, a sixth embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

第6の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、血管セグメントの空間周波数スペクトルからピーク値を有する周波数を抽出する。図14は、この第6の実施例に係る蛇行度算出部50の動作を示すフローチャートである。   The meandering degree calculation unit 50 according to the sixth embodiment extracts a frequency having a peak value from the spatial frequency spectrum of the blood vessel segment as the meandering degree. FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the meandering degree calculation unit 50 according to the sixth embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S71)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S71). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S72)。   Next, the separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S72).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度算出部50は、血管セグメントの延び形状を示すセンターライン210と平滑曲線220とから離間長曲線260を生成する(S73)。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the meandering degree calculation unit 50 generates a separation length curve 260 from the center line 210 indicating the extending shape of the blood vessel segment and the smooth curve 220 (S73).

図15は、蛇行度算出部50により生成される離間長曲線を示す図である。離間長曲線260は、センターライン210上の各点から平滑曲線220までの離間長230を始端から終端までの各距離に対応させてプロットしたものである。   FIG. 15 is a diagram illustrating a separation length curve generated by the meandering degree calculation unit 50. The separation length curve 260 is a plot of the separation length 230 from each point on the center line 210 to the smooth curve 220 corresponding to each distance from the start to the end.

離間長曲線260を生成すると、蛇行度算出部50は、離間長曲線260をフーリエ変換等により空間周波数領域のデータに変換することによって、血管セグメントの空間周波数スペクトルを得る(S74)。   When the separation length curve 260 is generated, the meandering degree calculation unit 50 obtains a spatial frequency spectrum of the blood vessel segment by converting the separation length curve 260 into spatial frequency domain data by Fourier transform or the like (S74).

図16は、離間長曲線260を空間周波数領域に変換して得られたスペクトル図である。このスペクトルは、周波数に対応させて周波数成分の大きさをプロットしたものである。周波数成分の大きさは、その周波数がどの程度出現しているかを表す。高周波数帯域にスペクトルが出現している場合、血管セグメントは、複雑に蛇行していることを示している。   FIG. 16 is a spectrum diagram obtained by converting the separation length curve 260 into the spatial frequency domain. This spectrum is a plot of the magnitude of the frequency component corresponding to the frequency. The magnitude of the frequency component represents how much the frequency appears. When a spectrum appears in a high frequency band, it indicates that the blood vessel segment meanders in a complicated manner.

空間周波数領域に変換すると、蛇行度算出部50は、蛇行度として、図16に示すスペクトルから、周波数成分の大きさのピーク値Pvを有するピーク周波数Pfを検索する(S75)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When converted to the spatial frequency domain, the meandering degree calculation unit 50 searches for the peak frequency Pf having the peak value Pv of the magnitude of the frequency component from the spectrum shown in FIG. 16 as the meandering degree (S75). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第7の実施例:重心周波数)
次に蛇行度算出部50による第7の実施例を説明する。
(Seventh embodiment of meandering degree calculation: center-of-gravity frequency)
Next, a seventh embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

第7の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、血管セグメントの空間周波数スペクトルの重心周波数を抽出する。重心周波数は、空間周波数スペクトルの包絡線と周波枢軸とに囲まれる領域の重心に対応する周波数である。図17は、この第7の実施例に係る蛇行度算出部50の動作を示すフローチャートである。   The meandering degree calculation unit 50 according to the seventh embodiment extracts the centroid frequency of the spatial frequency spectrum of the blood vessel segment as the meandering degree. The centroid frequency is a frequency corresponding to the centroid of the region surrounded by the envelope of the spatial frequency spectrum and the frequency axis. FIG. 17 is a flowchart showing the operation of the meandering degree calculation unit 50 according to the seventh embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S81)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S81). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S82)。   Next, a separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S82).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度算出部50は、平滑曲線220を算出してから、血管セグメントの延び形状を示すセンターライン210と平滑曲線220とから離間長曲線260を生成する(S83)。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the meandering degree calculation unit 50 calculates the smooth curve 220 and then separates the separation length curve from the center line 210 and the smooth curve 220 indicating the extending shape of the blood vessel segment. 260 is generated (S83).

離間長曲線260を生成すると、蛇行度算出部50は、離間長曲線260をフーリエ変換等により空間周波数領域に変換する(S84)。   When the separation length curve 260 is generated, the meandering degree calculation unit 50 converts the separation length curve 260 into a spatial frequency domain by Fourier transform or the like (S84).

空間周波数領域に変換すると、蛇行度算出部50は、蛇行度として、空間周波数スペクトルから重心周波数を算出する(S85)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When converted to the spatial frequency domain, the meandering degree calculation unit 50 calculates the center-of-gravity frequency from the spatial frequency spectrum as the meandering degree (S85). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第8の実施例:スペクトル全体と高周波数帯の積分比)
次に蛇行度算出部50による第8の実施例を説明する。
(Eighth embodiment of meandering degree calculation: integral ratio of whole spectrum and high frequency band)
Next, an eighth embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

第8の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、血管セグメントの空間周波数スペクトルが示す周波数帯域全域と所定波数帯域における成分の大きさの積分比を算出する。図18は、この第8の実施例に係る蛇行度算出部50の動作を示すフローチャートである。   The meandering degree calculation unit 50 according to the eighth embodiment calculates, as the meandering degree, an integration ratio of the component sizes in the entire frequency band indicated by the spatial frequency spectrum of the blood vessel segment and the predetermined wavenumber band. FIG. 18 is a flowchart showing the operation of the meandering degree calculation unit 50 according to the eighth embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S91)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S91). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点に対して、順次離間長230を算出する(S92)。   Next, the separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S92).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度算出部50は、平滑曲線220を算出してから、血管セグメントの延び形状を示すセンターライン210と平滑曲線220とから離間長曲線260を生成する(S93)。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the meandering degree calculation unit 50 calculates the smooth curve 220 and then separates the separation length curve from the center line 210 and the smooth curve 220 indicating the extending shape of the blood vessel segment. 260 is generated (S93).

離間長曲線260を生成すると、蛇行度算出部50は、離間長曲線260をフーリエ変換等により空間周波数領域に変換する(S94)。   When the separation length curve 260 is generated, the meandering degree calculation unit 50 converts the separation length curve 260 into a spatial frequency domain by Fourier transform or the like (S94).

図19は、全体積分値と所定帯積分値を示す空間周波数スペクトルの模式図である。周波数分解すると、蛇行度算出部50は、空間周波数スペクトルの周波数帯全域に亘りその周波数成分の大きさを積分し、全体積分値IVaを得る(S95)。全体積分値IVaは、空間周波数スペクトルの包絡線と周波数軸とにより囲まれる面積である。さらに、蛇行度算出部50は、空間周波数スペクトルの所定周波数帯域frに亘りその周波数成分の大きさを積分し、所定帯積分値IVpを得る(S96)。所定帯積分値IVpは、空間周波数スペクトルの所定周波数帯域frに対応する包絡線部分と周波枢軸とに囲まれる面積である。   FIG. 19 is a schematic diagram of a spatial frequency spectrum showing the total integral value and the predetermined band integral value. When the frequency decomposition is performed, the meandering degree calculation unit 50 integrates the magnitudes of the frequency components over the entire frequency band of the spatial frequency spectrum to obtain an overall integration value IVa (S95). The total integral value IVa is an area surrounded by the envelope of the spatial frequency spectrum and the frequency axis. Further, the meandering degree calculation unit 50 integrates the magnitude of the frequency component over the predetermined frequency band fr of the spatial frequency spectrum to obtain the predetermined band integration value IVp (S96). The predetermined band integral value IVp is an area surrounded by the envelope portion and the frequency axis corresponding to the predetermined frequency band fr of the spatial frequency spectrum.

蛇行度算出部50は、この所定周波数帯域frの上限周波数Hf及び下限周波数Lfを、予め定められた値として記憶している。蛇行度算出のためには、この所定周波数帯域frは、高周波数帯域となるように上限周波数Hf及び下限周波数Lfを記憶しておくことが好ましい。   The meandering degree calculation unit 50 stores the upper limit frequency Hf and the lower limit frequency Lf of the predetermined frequency band fr as predetermined values. In order to calculate the meandering degree, it is preferable to store an upper limit frequency Hf and a lower limit frequency Lf so that the predetermined frequency band fr is a high frequency band.

全体積分値IVa及び所定帯積分値IVpを得ると、蛇行度算出部50は、蛇行度として、全体積分値IVaと所定帯積分値IVpの比を算出する(S97)。この蛇行度を各血管セグメントに対して算出する。算出した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶しておく。   When the total integral value IVa and the predetermined band integral value IVp are obtained, the meandering degree calculation unit 50 calculates the ratio of the total integral value IVa and the predetermined band integral value IVp as the meandering degree (S97). This meandering degree is calculated for each blood vessel segment. The calculated meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

(蛇行度算出の第9の実施例:所定割合の積分値を有する周波数帯域の上限又は下限)
次に蛇行度算出部50による第9の実施例を説明する。
(Ninth embodiment of meandering degree calculation: upper limit or lower limit of frequency band having integral value of predetermined ratio)
Next, a ninth embodiment by the meandering degree calculation unit 50 will be described.

第9の実施例に係る蛇行度算出部50は、蛇行度として、所定割合の積分値を有する周波数帯域の上限又は下限の周波数値を算出する。所定割合は、周波数帯全域に亘る周波数成分の大きさの積分値に対する割合である。図20は、この第9の実施例に係る蛇行度算出部50の動作を示すフローチャートである。   The meandering degree calculation unit 50 according to the ninth embodiment calculates an upper limit or a lower limit frequency value of a frequency band having an integral value of a predetermined ratio as the meandering degree. The predetermined ratio is a ratio with respect to the integral value of the magnitude of the frequency component over the entire frequency band. FIG. 20 is a flowchart showing the operation of the meandering degree calculation unit 50 according to the ninth embodiment.

まず、蛇行度算出部50は、センターライン210の各点を制御点として、Bスプライン法により血管セグメントの延び形状を平滑化した平滑曲線220を算出する(S101)。この平滑曲線220は、平滑曲線記憶部54に記憶しておく。   First, the meandering degree calculation unit 50 calculates a smooth curve 220 obtained by smoothing the extending shape of the blood vessel segment by the B-spline method using each point of the center line 210 as a control point (S101). The smooth curve 220 is stored in the smooth curve storage unit 54.

次に、血管セグメントのセンターライン210上の各点について、順次離間長230を算出する(S102)。   Next, the separation length 230 is sequentially calculated for each point on the center line 210 of the blood vessel segment (S102).

センターライン210上の各点における離間長230を算出すると、蛇行度算出部50は、平滑曲線220を算出してから、血管セグメントの延び形状を示すセンターライン210と平滑曲線220とから離間長曲線260を生成する(S103)。   When the separation length 230 at each point on the center line 210 is calculated, the meandering degree calculation unit 50 calculates the smooth curve 220 and then separates the separation length curve from the center line 210 and the smooth curve 220 indicating the extending shape of the blood vessel segment. 260 is generated (S103).

離間長曲線260を生成すると、蛇行度算出部50は、離間長曲線260をフーリエ変換等により空間周波数領域に変換する(S104)。図21は、全体積分値IVaと調査積分値IVr及び調査周波数Rfを示す空間周波数スペクトルの模式図である。   When the separation length curve 260 is generated, the meandering degree calculation unit 50 converts the separation length curve 260 into a spatial frequency domain by Fourier transform or the like (S104). FIG. 21 is a schematic diagram of a spatial frequency spectrum showing the total integral value IVa, the survey integration value IVr, and the survey frequency Rf.

空間周波数領域に変換すると、蛇行度算出部50は、空間周波数スペクトルの周波数帯全域に亘りその周波数成分の大きさを積分し、全体積分値IVaを得る(S105)。全体積分値IVaは、空間周波数スペクトルの包絡線と周波数軸とにより囲まれる面積である。   When converted to the spatial frequency domain, the meandering degree calculation unit 50 integrates the magnitudes of the frequency components over the entire frequency band of the spatial frequency spectrum to obtain an overall integral value IVa (S105). The total integral value IVa is an area surrounded by the envelope of the spatial frequency spectrum and the frequency axis.

さらに、蛇行度算出部50は、空間周波数スペクトルが示す最高周波数Maxfよりも低い所定の調査周波数Rfを設定し(S106)、最高周波数Maxfと調査周波数Rfとの間の周波数帯域について、その周波数帯域に亘る周波数成分の大きさを積分した調査積分値IVrを得る(S107)。調査周波数Rfの初期値は、予め外部記憶部7に記憶されている。調査積分値IVrは、最高周波数Maxfを始端及び調査周波数Rfを終端とする空間周波数スペクトルの包絡線部分と周波数軸とにより囲まれる面積である。   Further, the meandering degree calculation unit 50 sets a predetermined survey frequency Rf lower than the maximum frequency Maxf indicated by the spatial frequency spectrum (S106), and for the frequency band between the maximum frequency Maxf and the survey frequency Rf, the frequency band A survey integration value IVr is obtained by integrating the magnitudes of the frequency components over (S107). The initial value of the survey frequency Rf is stored in the external storage unit 7 in advance. The survey integration value IVr is an area surrounded by the envelope portion of the spatial frequency spectrum starting from the highest frequency Maxf and ending at the survey frequency Rf and the frequency axis.

ついで、全体積分値IVaと調査積分値IVrの比を算出し(S108)、算出した比が所定割合であるか否かを判断する(S109)。所定割合に対応する値は、予め外部記憶部7に記憶されている。例えば、所定割合は、50%である。   Next, a ratio between the total integral value IVa and the survey integral value IVr is calculated (S108), and it is determined whether or not the calculated ratio is a predetermined ratio (S109). A value corresponding to the predetermined ratio is stored in the external storage unit 7 in advance. For example, the predetermined ratio is 50%.

算出した比が所定割合よりも小さければ(S109,No)、調査周波数Rfをさらに所定周波数分低い周波数に設定し直し(S110)、S107〜S110を繰り返す。即ち、この調査周波数Rfは、最高周波数Maxfと調査周波数Rfとの間の周波数帯域の下限周波数となる。   If the calculated ratio is smaller than the predetermined ratio (S109, No), the survey frequency Rf is set again to a frequency lower by the predetermined frequency (S110), and S107 to S110 are repeated. That is, the survey frequency Rf is the lower limit frequency of the frequency band between the highest frequency Maxf and the survey frequency Rf.

算出した比が所定割合と同一値であれば(S109,Yes)、設定されている調査周波数Rfを蛇行度とし、蛇行度記憶部58に記憶しておく(S111)。   If the calculated ratio is the same value as the predetermined ratio (S109, Yes), the set survey frequency Rf is set as the meandering degree and stored in the meandering degree storage unit 58 (S111).

尚、空間周波数スペクトルの最低周波数と調査周波数Rfとの間の周波数帯としてもよく、その場合、調査周波数Rfは、この周波数帯の上限周波数となる。   Note that a frequency band between the lowest frequency of the spatial frequency spectrum and the survey frequency Rf may be used. In this case, the survey frequency Rf is an upper limit frequency of this frequency band.

以上、この腫瘍診断支援システムでは、蛇行度を各実施例の何れかにおいて算出し、判定部60で蛇行度と閾値とを比較することで、腫瘍像が悪性か良性かを判定し、出力部70で蛇行度とともに判定結果を視認可能に出力する。   As described above, in this tumor diagnosis support system, the meandering degree is calculated in any one of the embodiments, and the judgment unit 60 compares the meandering degree with a threshold value to determine whether the tumor image is malignant or benign, and the output unit At 70, the determination result is output together with the meandering degree so as to be visible.

(分岐度算出のための腫瘍診断支援システム)
次に、腫瘍診断の支援のために腫瘍像の周囲に存在する血管像の分岐度を算出する技術について説明する。
(Tumor diagnosis support system for branching degree calculation)
Next, a technique for calculating the degree of branching of a blood vessel image present around a tumor image to assist tumor diagnosis will be described.

図22は、分岐度を算出する腫瘍診断支援システムを示す機能ブロック図である。コンピュータで構成されるシステムを腫瘍診断支援プログラムの起動により実現される機能を主体として示したものである。   FIG. 22 is a functional block diagram showing a tumor diagnosis support system for calculating the degree of branching. The system composed of computers is shown mainly with the functions realized by starting the tumor diagnosis support program.

この腫瘍診断支援システムは、医用画像から腫瘍像検出し、腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出し、血管像に分岐度を算出し、分岐度から悪性又は良性を判定し、分岐度及び判定結果を視認可能に出力する。   This tumor diagnosis support system detects a tumor image from a medical image, extracts a blood vessel image existing around the tumor image, calculates a branching degree in the blood vessel image, determines malignancy or benignity from the branching degree, determines the branching degree and The determination result is output so as to be visible.

腫瘍像の検出構成、血管像の抽出構成、蛇行度から腫瘍の悪性又は良性を判定する構成、出力構成については、蛇行度算出のための腫瘍診断支援システムと同一であり、医用画像記憶部10、腫瘍像検出部20、腫瘍像中心点記憶部25、血管像抽出部30、センターライン記憶部35、判定部60、閾値記憶部65、出力部70を備える。   The detection configuration of the tumor image, the extraction configuration of the blood vessel image, the configuration for determining the malignancy or benignity of the tumor from the degree of meandering, and the output configuration are the same as those of the tumor diagnosis support system for calculating the degree of meandering. , Tumor image detection unit 20, tumor image center point storage unit 25, blood vessel image extraction unit 30, center line storage unit 35, determination unit 60, threshold storage unit 65, and output unit 70.

分岐度を算出する構成としては、分岐度算出部80と分岐度記憶部85とを備える。   As a configuration for calculating the branching degree, a branching degree calculation unit 80 and a branching degree storage unit 85 are provided.

分岐度算出部80は、表示装置3と演算制御部5を含み構成される。この分岐度算出部80は、血管像の分岐から分岐度を算出する。分岐度は、後述するように、分岐数、又は平均分岐角度である。分岐度は、血管像を一端から他端へ向けて走査することにより行われる。血管像の一端は、心臓に近い側とし、医用画像を表示して、入力装置2を用いて利用者により指定される。算出した分岐度は、分岐度記憶部85に記憶される。分岐度記憶部85は、外部記憶部7を含み構成される。   The branching degree calculation unit 80 includes the display device 3 and the calculation control unit 5. The branching degree calculation unit 80 calculates the branching degree from the branching of the blood vessel image. As will be described later, the degree of branching is the number of branches or the average branching angle. The degree of branching is performed by scanning the blood vessel image from one end to the other end. One end of the blood vessel image is on the side close to the heart, a medical image is displayed, and is designated by the user using the input device 2. The calculated branching degree is stored in the branching degree storage unit 85. The branching degree storage unit 85 includes the external storage unit 7.

図23は、この腫瘍診断支援システムにより実施される腫瘍診断支援動作を示す概略フローチャートである。   FIG. 23 is a schematic flowchart showing a tumor diagnosis support operation performed by the tumor diagnosis support system.

まず、腫瘍診断支援システムは、医用画像記憶部10より医用画像を読み出して表示装置3に表示する(S121)。腫瘍像検出部20は、腫瘍像が選択されると(S122)、その腫瘍像を形状特定して検出する(S123)。   First, the tumor diagnosis support system reads a medical image from the medical image storage unit 10 and displays it on the display device 3 (S121). When a tumor image is selected (S122), the tumor image detection unit 20 identifies and detects the tumor image (S123).

腫瘍像を検出すると、腫瘍像検出部20は、検出された腫瘍像の中心点を算出する(S124)。中心点が算出されると、血管像抽出部30は、中心点を中心に関心領域を定める(S125)。関心領域が定められると、血管像抽出部30は、関心領域内に存在する腫瘍像周囲の血管像を抽出する(S126)。   When the tumor image is detected, the tumor image detection unit 20 calculates the center point of the detected tumor image (S124). When the center point is calculated, the blood vessel image extraction unit 30 determines a region of interest around the center point (S125). When the region of interest is determined, the blood vessel image extraction unit 30 extracts a blood vessel image around the tumor image existing in the region of interest (S126).

血管像が抽出されると、血管像抽出部30は、血管像のセンターラインを特定する(S127)。   When the blood vessel image is extracted, the blood vessel image extraction unit 30 specifies the center line of the blood vessel image (S127).

血管像のセンターラインが特定されると、分岐度算出部80は、血管像のセンターラインをセンターライン記憶部35から読み出し、センターラインの各分岐点から後述する分岐度を算出する処理を行う(S128)。   When the center line of the blood vessel image is specified, the branching degree calculation unit 80 reads the center line of the blood vessel image from the center line storage unit 35 and performs a process of calculating a branching degree described later from each branch point of the center line ( S128).

分岐度が算出されると、判定部60は、閾値記憶部65から閾値を読み出し、分岐度と閾値とを比較する(S129)。比較の結果、閾値以上となる分岐度があると(S129,Yes)、出力部70は、分岐度記憶部85に記憶されている各分岐度とともに、「悪性の疑いあり」との悪性の判断結果を示す文字列を出力する(S130)。一方、閾値以上となる分岐度がない場合(S129,No)、出力部70は、分岐度記憶部85に記憶されている各分岐度とともに、「良性の可能性あり」との判断結果を示す文字列を出力する(S131)。   When the branching degree is calculated, the determination unit 60 reads the threshold value from the threshold value storage unit 65 and compares the branching degree with the threshold value (S129). As a result of the comparison, if there is a branching degree that is equal to or greater than the threshold value (S129, Yes), the output unit 70 determines the malignancy of “suspected malignant” together with each branching degree stored in the branching degree storage unit 85. A character string indicating the result is output (S130). On the other hand, when there is no degree of branching that is equal to or greater than the threshold (S129, No), the output unit 70 indicates the determination result “possibility of benign” together with each degree of branching stored in the degree-of-branch storage unit 85. A character string is output (S131).

(分岐度算出の第1の実施例:分岐数)
次に分岐度算出部80による分岐度算出の第1の実施例を説明する。
(First embodiment of branching degree calculation: number of branches)
Next, a first embodiment of branching degree calculation by the branching degree calculation unit 80 will be described.

図24は、第1の実施例による分岐度算出の模式図である。血管像は、枝状に血管が分岐して構成されている。分岐度算出部80は、血管像から分岐点270を検出して、分岐点270の数をカウントする。センターライン210の一端を上流として下流に向けて調査点280を順次移行させて分岐点270を検索する。センターライン210の一端は、心臓に近い側の端290に決定する。分岐点270が見つかると、分岐数をカウントアップする。   FIG. 24 is a schematic diagram of branching degree calculation according to the first embodiment. The blood vessel image is configured by branching blood vessels into branches. The branching degree calculation unit 80 detects branch points 270 from the blood vessel image and counts the number of branch points 270. The search point 280 is sequentially shifted from one end of the center line 210 to the downstream and the branch point 270 is searched. One end of the center line 210 is determined as an end 290 closer to the heart. When the branch point 270 is found, the number of branches is counted up.

図25は、この第1の実施例による分岐度算出部80の分岐度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 25 is a flowchart showing the branching degree calculating operation of the branching degree calculating unit 80 according to the first embodiment.

まず、分岐度算出部80は、分岐点270と走査済み点と未走査点を記憶する記憶エリアを主記憶部6に確保し、また分岐数を0に初期化しておき、医用画像を表示する(S141)。走査済み点は、分岐点の先のセンターライン上の点であって、すでに調査点280となった点である。未走査点は、分岐点の先のセンターライン上の点であって、未だ調査点280となっていない点である。   First, the branching degree calculation unit 80 secures a storage area for storing the branching point 270, the scanned points and the unscanned points in the main storage unit 6, initializes the number of branches to 0, and displays a medical image. (S141). The scanned point is a point on the center line ahead of the branch point and has already become the survey point 280. The unscanned point is a point on the center line ahead of the branch point and has not yet become the survey point 280.

医用画像から血管像の心臓に近い側の端290が入力装置2を用いて指定されると(S142)、センターライン210の指定された側の一端を上流として調査点280に設定する(S143)。利用者は、関心領域の外から既に血管像が複数以上に分岐、又は関心領域に複数の血管像が存在する場合は、血管像の心臓に近い側の端を全て指定する。   When an end 290 on the side close to the heart of the blood vessel image is designated from the medical image using the input device 2 (S142), one end on the designated side of the center line 210 is set as an upstream to the investigation point 280 (S143). . When the blood vessel image has already branched into a plurality of blood vessels from outside the region of interest, or when there are a plurality of blood vessel images in the region of interest, the user designates all ends of the blood vessel image close to the heart.

調査点280を設定すると、その調査点280に対するセンターライン210の下流側隣接点をカウントし(S144)、カウントにより得られたカウント数から1減じた数を分岐数に加える(S145)。カウント数が1である場合は、分岐点ではなく、カウント数が0となるため、分岐数に変化はない。   When the survey point 280 is set, the downstream adjacent points of the center line 210 with respect to the survey point 280 are counted (S144), and the number obtained by subtracting 1 from the count obtained by the count is added to the number of branches (S145). When the count number is 1, since the count number is 0 instead of the branch point, there is no change in the branch number.

カウント及び分岐数の更新が終了すると、調査点280をセンターライン210上の一つ下流側に移行する。   When the update of the count and the number of branches is completed, the survey point 280 is shifted to one downstream side on the center line 210.

このとき、カウント数が2以上であると(S146,Yes)、走査済み点を除き最も座標値が最も小さい隣接点に調査点280を移行し、未走査点としての記憶を削除する(S147)。座標値は、例えばスカラー量である。そして、新たに設定された調査点280を走査済み点、未だ走査されていない分岐先の点を未走査点として記憶エリアに記憶する(S148)。新たに走査済み点と未走査点を記憶すると、S144〜S148を繰り返し、分岐点のカウントをしていく。   At this time, if the count number is 2 or more (S146, Yes), the survey point 280 is transferred to the adjacent point having the smallest coordinate value excluding the scanned point, and the storage as the unscanned point is deleted (S147). . The coordinate value is, for example, a scalar quantity. Then, the newly set survey point 280 is stored in the storage area as the scanned point, and the branch destination point that has not yet been scanned is stored in the storage area (S148). When newly scanned points and unscanned points are stored, S144 to S148 are repeated, and branch points are counted.

カウント数が2以上でない場合(S146,No)、即ち調査点280が分岐点270でない場合、調査点280をセンターライン210上の一つ下流側に移行できるか判断する(S149)。   When the count number is not 2 or more (S146, No), that is, when the survey point 280 is not the branch point 270, it is determined whether the survey point 280 can be shifted to one downstream side on the center line 210 (S149).

調査点280の一つ下流側にセンターライン210上の点が存在する場合(S149,Yes)、存在する隣接点に調査点280を移行し(S150)、S144〜S148を繰り返す。   When a point on the center line 210 exists on the downstream side of the survey point 280 (S149, Yes), the survey point 280 is moved to an existing adjacent point (S150), and S144 to S148 are repeated.

調査点280の一つ下流側にセンターライン210上の点が存在しない場合(S149,No)、即ち調査点280がセンターライン210の下流側他端に到達した場合、未走査点が存在するか判断する(S151)。未走査点が存在する場合(S151,Yes)、一番下流側にある最下位の未走査点に調査点280し(S152)、S144〜S148を繰り返す。   If there is no point on the centerline 210 downstream of the survey point 280 (S149, No), that is, if the survey point 280 reaches the other downstream end of the centerline 210, is there an unscanned point? Judgment is made (S151). When an unscanned point exists (S151, Yes), the survey point 280 is set to the lowest unscanned point on the most downstream side (S152), and S144 to S148 are repeated.

一方、未走査点が存在しない場合(S151,No)、分岐数のカウントを終了する。カウントされた分岐数は、分岐度として分岐度記憶部85に記憶される。   On the other hand, when there is no unscanned point (S151, No), the counting of the number of branches ends. The counted branch number is stored in the branch degree storage unit 85 as a branch degree.

(分岐度算出の第2の実施例:平均分岐角度)
次に分岐度算出部80による第2の実施例を説明する。
(Second embodiment of branching degree calculation: average branching angle)
Next, a second embodiment by the branching degree calculation unit 80 will be described.

図26は、第2の実施例による分岐度算出の模式図である。血管像は、枝状に血管が分岐して構成されている。分岐度算出部80は、血管像から分岐点270を検出して、その分岐点270の分岐角度300を算出する。各分岐点270について分岐角度300を算出し、分岐度として、平均分岐角度を取得する。   FIG. 26 is a schematic diagram of branching degree calculation according to the second embodiment. The blood vessel image is configured by branching blood vessels into branches. The branching degree calculation unit 80 detects a branch point 270 from the blood vessel image and calculates a branch angle 300 of the branch point 270. The branch angle 300 is calculated for each branch point 270, and the average branch angle is obtained as the branch degree.

分岐角度300は、分岐点270から延びる2本のセンターライン210がなす角度である。支流のセンターライン210上にある分岐点270から所定ボクセル分離れた支流点310の座標を取得し、分岐点270の座標及び2つの支流点310の座標から分岐角度300を算出する。   The branch angle 300 is an angle formed by two center lines 210 extending from the branch point 270. The coordinates of the branch point 310 separated by a predetermined voxel from the branch point 270 on the branch center line 210 are acquired, and the branch angle 300 is calculated from the coordinates of the branch point 270 and the coordinates of the two branch points 310.

図27は、この第2の実施例による分岐度算出部80の分岐度算出動作を示すフローチャートである。   FIG. 27 is a flowchart showing the branching degree calculating operation of the branching degree calculating unit 80 according to the second embodiment.

まず、分岐度算出部80は、センターライン210上に調査点280を走らせ、分岐点270を順次検出する(S161)。検出した分岐点270の座標は、主記憶部6に一時記憶しておく。   First, the branching degree calculation unit 80 runs the survey point 280 on the center line 210, and sequentially detects the branch point 270 (S161). The detected coordinates of the branch point 270 are temporarily stored in the main storage unit 6.

分岐点270を検出すると、分岐点270から支流するセンターライン210上にある分岐点270から所定ボクセル分離れた支流点300の座標を取得する(S162)。2つの支流点310の座標を取得すると、分岐点270と2つの支流点310の座標からセンターライン210の2つの支流がなす分岐角度300を各分岐点270について順次算出する(S163)。   When the branch point 270 is detected, the coordinates of the branch point 300 separated by a predetermined voxel from the branch point 270 on the center line 210 branching from the branch point 270 are acquired (S162). When the coordinates of the two branch points 310 are acquired, the branch angle 300 formed by the two branches of the center line 210 is sequentially calculated for each branch point 270 from the coordinates of the branch point 270 and the two branch points 310 (S163).

全分岐点270について分岐角度300を算出すると(S164,Yes)、算出した全分岐角度300の平均をとり、分岐度として、平均分岐角度を取得する(S165)。算出された平均分岐角度は、分岐度として分岐度記憶部85に記憶される。   When the branch angle 300 is calculated for all branch points 270 (S164, Yes), the average of all the calculated branch angles 300 is taken, and the average branch angle is acquired as the branch degree (S165). The calculated average branch angle is stored in the branch degree storage unit 85 as a branch degree.

以上、この腫瘍診断支援システムでは、分岐度を各実施例の何れかにおいて算出し、判定部60で分岐度と閾値とを比較することで、腫瘍像が悪性か良性かを判定し、出力部70で分岐度とともに判定結果を視認可能に出力する。   As described above, in this tumor diagnosis support system, the degree of branching is calculated in any of the embodiments, and the determination unit 60 compares the degree of branching with the threshold value to determine whether the tumor image is malignant or benign. At 70, the determination result is output together with the degree of branching so as to be visible.

(蛇行度及び分岐度の算出変形例)
次に、上記した蛇行度及び分岐度の変形例について説明する。
(Modification example of meandering degree and branching degree calculation)
Next, modified examples of the above-described meandering degree and branching degree will be described.

悪性腫瘍は、周辺組織を集めて成長するが、この周辺組織に対する影響は、悪性腫瘍との距離に比例する。即ち、悪性腫瘍に近ければ近いほど、周辺組織の凝集率は高まる傾向にある。従って、蛇行度や分岐度も悪性腫瘍に近ければ近いほど高まる傾向にある。そこで、蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る腫瘍診断支援システムでは、腫瘍像と蛇行度や分岐度の算出箇所との距離に応じて蛇行度や分岐度を重み付け補正して、蛇行度や分岐度が悪性腫瘍に近ければ近いほど高まる傾向を悪性又は良性の判断支援又は判定に加味する。   A malignant tumor grows by gathering surrounding tissues, and the influence on the surrounding tissues is proportional to the distance from the malignant tumor. That is, the closer to the malignant tumor, the higher the aggregation rate of surrounding tissues. Therefore, the degree of meandering and branching tends to increase as the malignant tumor is closer. Therefore, in the tumor diagnosis support system according to the modified example of the meandering degree and the degree of branching, the meandering degree and the degree of branching are weighted and corrected according to the distance between the tumor image and the meandering degree and the branching degree calculation point, The tendency to increase as the degree of branching is closer to a malignant tumor is added to the determination support or determination of malignancy or benignity.

図28は、本変形例に係る蛇行度算出のための腫瘍診断支援システムの機能ブロック図である。本変形例に係る腫瘍診断支援システムでは、セグメント分離部40の処理と蛇行度算出部50との間に、グループ分割部90を備え、腫瘍像との距離に応じて同一領域内にある血管セグメントや血管像の部分を同一グループに分ける。このグループ分割部90は、演算制御部5を含み構成される。本変形例に係る分岐度算出のための腫瘍診断支援システムにおいても、血管像抽出部30の処理と分岐度算出部80の処理との間にグループ分割部90を備える。   FIG. 28 is a functional block diagram of the tumor diagnosis support system for calculating the meandering degree according to this modification. In the tumor diagnosis support system according to this modification, a group division unit 90 is provided between the processing of the segment separation unit 40 and the meandering degree calculation unit 50, and blood vessel segments that are in the same region according to the distance from the tumor image And blood vessel image parts are divided into the same group. The group dividing unit 90 includes the calculation control unit 5. Also in the tumor diagnosis support system for calculating the degree of branching according to this modification, the group dividing unit 90 is provided between the processing of the blood vessel image extracting unit 30 and the processing of the degree of branching calculating unit 80.

そして、蛇行度算出部50は、グループの平均や合計や最大をとり、グループの蛇行度合いを示す値を算出する。さらに、この算出した値をグループと腫瘍像との代表距離に応じて重み付けし、蛇行度とする。また、分岐度算出部80は、領域毎の分岐度合いを示す値を算出し、領域と腫瘍像との代表距離に応じてこの値を重み付けし、分岐度とする。   Then, the meandering degree calculation unit 50 calculates a value indicating the degree of meandering of the group by taking the average, total, or maximum of the group. Further, the calculated value is weighted according to the representative distance between the group and the tumor image to obtain the meandering degree. In addition, the branching degree calculation unit 80 calculates a value indicating the degree of branching for each region, and weights this value according to the representative distance between the region and the tumor image to obtain the branching degree.

図29は、蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る殻空間分割を示す模式図である。図29に示すように、蛇行度及び分岐度の算出にあたり、医用画像の空間を腫瘍像を中心として同心円上に複数の殻空間400a,400b,400c・・・に分ける。殻空間400a,400b,400cは、最内殻空間400aから最外殻空間400cまで複数段階に区分けされ、それぞれ所定の厚みを有する。   FIG. 29 is a schematic diagram showing a shell space division according to a modified example of the meandering degree and the branching degree. As shown in FIG. 29, in calculating the meandering degree and the branching degree, the medical image space is divided into a plurality of shell spaces 400a, 400b, 400c... Concentrically around the tumor image. The shell spaces 400a, 400b, and 400c are divided into a plurality of stages from the innermost shell space 400a to the outermost shell space 400c, and each has a predetermined thickness.

同一の殻に収まる血管セグメントは、腫瘍像から同一距離の範囲内にある一グループとして、グループ分けされる。血管像は、複数の殻により分割され、同一殻に収まる血管像の部分は、腫瘍像から同一の距離にある領域として分割される。   Blood vessel segments that fit in the same shell are grouped as one group within the same distance from the tumor image. The blood vessel image is divided by a plurality of shells, and the portion of the blood vessel image that fits in the same shell is divided as a region at the same distance from the tumor image.

尚、分割は、殻空間400a,400b,400c・・・の占める領域を示す殻空間情報を殻空間毎に記憶することによってなされる。殻空間情報は、腫瘍像と殻空間の腫瘍像側の境界との距離と、腫瘍像と殻空間の腫瘍像とは反対側の境界との距離により構成される。   The division is performed by storing, for each shell space, shell space information indicating an area occupied by the shell spaces 400a, 400b, 400c. The shell space information is constituted by the distance between the tumor image and the boundary of the shell space on the tumor image side, and the distance between the tumor image and the boundary of the shell space on the opposite side of the tumor image.

図30は、重み付け値を記憶するテーブルである。蛇行度算出部50及び分岐度算出部80は、この重み付け値を記憶するテーブルを予め記憶している。このテーブルは、複数の殻空間400a,400b,400c・・・のうち一つを識別する識別情報と重み付け値を対応付けて記憶している。重み付け値は、殻空間400a,400b,400c・・・の腫瘍像からの距離に応じて比例させた値である。腫瘍像からの距離が近ければ近いほど悪性腫瘍の影響を受けるため、近い距離にあるグループを重要視するものである。殻空間400a,400b,400c・・・が有する所定の厚みのうちの例えば中心位置を代表距離として、殻空間の腫瘍像からの距離とする。   FIG. 30 is a table for storing weight values. The meandering degree calculation unit 50 and the branching degree calculation unit 80 store a table for storing the weight values in advance. This table stores identification information for identifying one of the plurality of shell spaces 400a, 400b, 400c. The weighting value is a value proportional to the distance from the tumor image of the shell spaces 400a, 400b, 400c. Since the closer the distance from the tumor image is, the more affected the malignant tumor is, the group at a close distance is regarded as important. Among the predetermined thicknesses of the shell spaces 400a, 400b, 400c,..., For example, the center position is a distance from the tumor image in the shell space.

蛇行度算出部50は、殻空間情報を読み出して、殻空間情報で示される殻空間400a,400b,400c・・・内に存在する血管セグメントについて、血管セグメントと平滑曲線との離間長の分散、血管セグメントの長さと血管セグメントの始端から終端までの距離との比、血管セグメントと平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大、血管セグメントと平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数に変換して得られる周波数帯域のピーク周波数又は重心周波数、同様の変換により得られる周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値と所定周波数帯域の積分値との比、同様の変換により得られる周波数全域の成分の大きさの積分値の所定割合を有する周波数帯域の上限又は下限の周波数値、各血管セグメントの長さの合計と始端と終端との距離の合計の比、各血管セグメントの始端と終端との距離の平均、又は各血管セグメントの長さの合計又は平均を算出する。   The meandering degree calculation unit 50 reads out the shell space information, and for the blood vessel segments existing in the shell spaces 400a, 400b, 400c... Indicated by the shell space information, the dispersion of the separation length between the blood vessel segment and the smooth curve, The ratio of the length of the blood vessel segment to the distance from the start to the end of the blood vessel segment, the average or the total or maximum of the separation length of the blood vessel segment and the smooth curve, the distance for each distance from the start to the end of the blood vessel segment and the smooth curve The peak frequency or centroid frequency of the frequency band obtained by converting the separation length curve indicating the length into the spatial frequency, the integrated value of the component size over the entire frequency band obtained by the same conversion, and the integrated value of the predetermined frequency band Ratio, the upper or lower frequency value of the frequency band having a predetermined ratio of the integral value of the magnitude of the component of the entire frequency range obtained by the same conversion Ratio of the total distance between the total and the beginning and end of the length of each vessel segment, the average of the distance between the beginning and end of each vessel segment, or total or calculates the average of the length of each vessel segment.

尚、各血管セグメントの長さの合計と始端と終端との距離の合計の比、各血管セグメントの始端と終端との距離の平均、又は各血管セグメントの長さの合計又は平均については、上記した血管セグメントの長さ及び始端と終端との距離の算出方法により行われる。即ち、各血管セグメントの長さの合計と始端と終端との距離の合計の比は、各血管セグメントの長さを算出して合計し、各血管セグメントの始端と終端との距離を算出して合計し、長さの合計値と距離の合計値の比を取る。各血管セグメントの始端と終端との距離の平均は、各血管セグメントの始端と終端との距離を算出し、算出した各距離の平均を取る。各血管セグメントの長さの合計又は平均については、各血管セグメントの長さを算出して合計し、又は算出した各長さの合計を取る。   The ratio of the total length of each blood vessel segment and the total distance between the start end and the end, the average of the distance between the start end and the end of each blood vessel segment, or the total or average of the length of each blood vessel segment, This is performed by a method of calculating the length of the blood vessel segment and the distance between the start end and the end. That is, the ratio of the sum of the length of each blood vessel segment and the sum of the distance between the start end and the end is calculated by calculating the length of each blood vessel segment and calculating the distance between the start end and the end of each blood vessel segment. Sum and take the ratio of the total length and the total distance. The average distance between the start end and the end of each blood vessel segment is calculated by calculating the distance between the start end and the end of each blood vessel segment, and taking the average of the calculated distances. For the total or average of the lengths of the respective blood vessel segments, the lengths of the respective blood vessel segments are calculated and totaled, or the calculated lengths are totaled.

同様に、分岐度算出部80は、殻空間情報を読み出して、殻空間情報で示される殻空間400a,400b,400c・・・内に存在する血管像の部分について、血管像の分岐数、又は各分岐点の平均分岐角度を領域毎に取得する。   Similarly, the branching degree calculation unit 80 reads out the shell space information, and for the portion of the blood vessel image existing in the shell spaces 400a, 400b, 400c... Indicated by the shell space information, The average branch angle of each branch point is acquired for each region.

この算出を、各殻空間情報を順次読み出して、各殻空間情報で示される殻空間400a,400b,400c・・・内に存在する血管セグメントや血管像の部分について行う。   This calculation is performed on the blood vessel segments and blood vessel image portions existing in the shell spaces 400a, 400b, 400c,.

そして、重み付け値を記憶するテーブルを読み出し、殻空間情報が示している殻空間400a,400b,400c・・・の何れかに対応する識別情報と対になった重み付け値を算出した値に乗じて正規化し、この正規化された値を蛇行度又は分岐度とする。   And the table which memorize | stores a weighting value is read, and the value which calculated the weighting value paired with the identification information corresponding to either of shell space 400a, 400b, 400c ... which shell space information shows is multiplied. Normalization is performed, and the normalized value is defined as a meandering degree or a branching degree.

図31は、この蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る算出動作を示すフローチャートである。尚、本説明では、各血管セグメントの長さの合計と始端と終端との距離の合計の比を基に蛇行度を算出する技術について説明するが、その他の蛇行度や分岐度の算出は、基となる数値の算出については、上記した各実施例と同様である。   FIG. 31 is a flowchart showing a calculation operation according to this modification example of the meandering degree and the branching degree. In this description, the technique for calculating the meandering degree based on the ratio of the total length of each blood vessel segment and the total distance between the start end and the end will be described. The calculation of the basic numerical value is the same as in each of the above-described embodiments.

まず、グループ分割部90は、腫瘍像中心点記憶部25から腫瘍像の中心点を読み出し、腫瘍像からの距離に応じて医用画像の空間を複数の殻空間400a,400b,400c・・・に分割する(S171)。殻空間400a,400b,400c・・・に分割すると、同一の殻空間に属することにより腫瘍像から同一距離範囲内にある血管セグメントを同一グループに関連づける(S172)。   First, the group division unit 90 reads the center point of the tumor image from the tumor image center point storage unit 25, and converts the medical image space into a plurality of shell spaces 400a, 400b, 400c... According to the distance from the tumor image. Divide (S171). When divided into shell spaces 400a, 400b, 400c,..., Blood vessel segments that belong to the same shell space and are within the same distance range from the tumor image are associated with the same group (S172).

グループ分けがなされると、蛇行度算出部50は、同一グループに関連づけられた各血管セグメントについて長さと始端から終端までの距離を算出する(S173)。次に、各長さの値を合計し、各距離の値を合計し、長さの合計と距離の合計の比を算出する(S174)。   When the grouping is performed, the meandering degree calculation unit 50 calculates the length and the distance from the start end to the end for each blood vessel segment associated with the same group (S173). Next, the values of the lengths are summed, the values of the distances are summed, and the ratio of the sum of the lengths and the sum of the distances is calculated (S174).

比を算出すると、蛇行度算出部50は、重み付け値を記憶するテーブルを読み出し(S175)、比を算出したグループに対応する重み付け値をテーブルから取得する(S176)。   When the ratio is calculated, the meandering degree calculation unit 50 reads a table storing weight values (S175), and obtains the weight values corresponding to the group for which the ratio is calculated from the table (S176).

重み付け値を取得すると、蛇行度として、算出した比に重み付け値を乗じて、算出した比を腫瘍像からの距離に応じて正規化した値を得る(S177)。取得した蛇行度は、蛇行度記憶部58に記憶される。   When the weighting value is acquired, a value obtained by multiplying the calculated ratio by the weighting value as the meandering degree and normalizing the calculated ratio according to the distance from the tumor image is obtained (S177). The acquired meandering degree is stored in the meandering degree storage unit 58.

全てのグループについて蛇行度を算出すると(S178,Yes)、蛇行度算出の処理を終了し、まだ蛇行度が算出されていないグループがあると(S178,No)、まだ蛇行度が算出されていないグループについてS173〜S177を繰り返す。   When the meandering degree is calculated for all the groups (S178, Yes), the meandering degree calculation process ends, and if there is a group whose meandering degree has not been calculated yet (S178, No), the meandering degree has not been calculated yet. S173 to S177 are repeated for the group.

このように、医用画像から腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出し、血管像の蛇行度を算出するようにした。また、血管像に存在する各分岐点の分岐度を算出するようにした。これにより、悪性腫瘍の周囲の血管は、曲がりくねりや分岐が複雑化するという知見に基づいて、血管の蛇行度や分岐度を腫瘍の悪性指標とすることができ、腫瘍診断支援システムによる偽陽性率を低下させることができる。   As described above, the blood vessel image existing around the tumor image is extracted from the medical image, and the meandering degree of the blood vessel image is calculated. In addition, the branching degree of each branch point existing in the blood vessel image is calculated. Based on the knowledge that blood vessels around malignant tumors are complicated to bend and branch, the degree of meandering and branching of blood vessels can be used as a malignant index of tumor. Can be reduced.

また、血管の曲がりくねりや分岐の度合いを腫瘍像からの距離に応じて重み付けして蛇行度や分岐度を算出するようにした。これにより、悪性腫瘍の血管への影響は、腫瘍に近ければ近いほど受けやすいという知見に基づき、血管の蛇行度や分岐度をより正確な腫瘍の悪性指標とすることができ、腫瘍診断支援システムによる偽陽性率をさらに低下させることができる。   In addition, the meandering degree and the degree of branching are calculated by weighting the degree of blood vessel bending and branching according to the distance from the tumor image. As a result, based on the knowledge that the closer the tumor is to the influence of the malignant tumor on the blood vessel, the meandering and branching degree of the blood vessel can be used as a more accurate malignant index of the tumor, and the tumor diagnosis support system The false positive rate due to can be further reduced.

腫瘍診断支援を実施する腫瘍診断支援システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the tumor diagnosis assistance system which implements tumor diagnosis assistance. 良性腫瘍とその周辺に存在する血管像を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the benign tumor and the blood vessel image which exists in the periphery. 悪性腫瘍とその周辺に存在する血管像を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the malignant tumor and the blood vessel image which exists in the periphery. 蛇行度を算出する腫瘍診断支援システムを示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the tumor diagnosis assistance system which calculates a meandering degree. 蛇行度を算出する腫瘍診断支援システムにより実施される腫瘍診断支援動作を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows the tumor diagnosis support operation implemented by the tumor diagnosis support system which calculates a meandering degree. 腫瘍像検出と血管像抽出を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows tumor image detection and blood vessel image extraction. 第1の実施例による蛇行度算出の模式図である。It is a schematic diagram of the meandering degree calculation by the 1st Example. 第1の実施例による蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement by a 1st Example. 第2の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 2nd Example. 第3の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 3rd Example. 第4の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 4th Example. 第5の実施例による蛇行度算出の模式図である。It is a schematic diagram of the meander degree calculation by the 5th Example. 第5の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 5th Example. 第6の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 6th Example. 離間長曲線を示す図である。It is a figure which shows a separation length curve. 離間長曲線を周波数分解して得られたスペクトル図である。It is the spectrum figure obtained by frequency-resolving a separation length curve. 第7の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 7th Example. 第8の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on an 8th Example. 全体積分値と所定帯積分値を示す空間周波数スペクトルの模式図である。It is a schematic diagram of the spatial frequency spectrum which shows a total integral value and a predetermined zone | band integral value. 第9の実施例に係る蛇行度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the meander degree calculation operation | movement which concerns on a 9th Example. 全体積分値と調査積分値及び調査周波数を示す空間周波数スペクトルの模式図である。It is a schematic diagram of the spatial frequency spectrum which shows a total integral value, a survey integration value, and a survey frequency. 分岐度を算出する腫瘍診断支援システムを示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the tumor diagnosis assistance system which calculates a branch degree. 分岐度算出に係る腫瘍診断支援システムにより実施される腫瘍診断支援動作を示す概略フローチャートである。It is a schematic flowchart which shows the tumor diagnosis assistance operation implemented by the tumor diagnosis assistance system which concerns on branching degree calculation. 第1の実施例による分岐度算出の模式図である。It is a schematic diagram of the branching degree calculation by the 1st Example. 第1の実施例による分岐度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the branch degree calculation operation | movement by a 1st Example. 第2の実施例による分岐度算出の模式図である。It is a schematic diagram of branching degree calculation by the 2nd Example. 第2の実施例による分岐度算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the branch degree calculation operation | movement by a 2nd Example. 蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る腫瘍診断支援システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a tumor diagnosis support system according to a modified example of meandering degree and branching degree. 蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る殻空間分割を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shell space division | segmentation which concerns on the calculation modification of a meandering degree and a branching degree. 重み付け値を記憶するテーブルである。It is a table which memorize | stores a weight value. 蛇行度及び分岐度の算出変形例に係る算出動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the calculation operation | movement which concerns on the calculation modification of a meander degree and a branching degree.

符号の説明Explanation of symbols

1 ワークステーション
2 入力装置
3 表示装置
4 印刷装置
5 演算制御部
6 主記憶部
7 外部記憶部
10 医用画像記憶部
20 腫瘍像検出部
25 腫瘍像中心点記憶部
30 血管像抽出部
35 センターライン記憶部
40 セグメント分離部
45 セグメント記憶部
50 蛇行度算出部
54 平滑曲線記憶部
58 蛇行度記憶部
60 判定部
65 閾値記憶部
70 出力部
80 分岐度算出部
85 分岐度記憶部
100a 良性腫瘍
100b 亜癖腫瘍
200a,200b 血管像
210 センターライン
220 平滑曲線
230 離間長
240 長さ
250 距離
260 離間長曲線
270 分岐点
280 調査点
290 心臓に近い端
300 分岐角度
310 支流点
Pv ピーク値
Pf ピーク周波数
Lf 上限周波数
Hf 下限周波数
Rf 調査周波数
Maxf 最高周波数
fr 所定周波数帯
IVa 全体積分値
IVp 所定帯積分値
IVr 調査積分値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Workstation 2 Input device 3 Display device 4 Printing device 5 Arithmetic control unit 6 Main storage unit 7 External storage unit 10 Medical image storage unit 20 Tumor image detection unit 25 Tumor image center point storage unit 30 Blood vessel image extraction unit 35 Center line storage Unit 40 segment separation unit 45 segment storage unit 50 meandering degree calculation unit 54 smooth curve storage unit 58 meandering degree storage unit 60 determination unit 65 threshold value storage unit 70 output unit 80 branching degree calculation unit 85 branching degree storage unit 100a benign tumor 100b Tumor 200a, 200b Blood vessel image 210 Center line 220 Smooth curve 230 Separation length 240 Length 250 Distance 260 Separation length curve 270 Branch point 280 Investigation point 290 End point close to heart 300 Branch angle 310 Branch point Pv Peak value Pf Peak frequency Lf Upper limit frequency Hf Lower limit frequency Rf Investigation frequency Maxf Maximum frequency fr Predetermined Frequency band IVa Overall integration value IVp Predetermined band integration value IVr Survey integration value

Claims (16)

医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、
を備え
前記算出手段は、
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、
前記蛇行度として、前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の分散を算出する分散算出手段と、
を含むこと、
を特徴とする腫瘍診断支援システム。
Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
Equipped with a,
The calculating means includes
A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
As the meandering degree, a dispersion calculating means for calculating a dispersion of a separation length between the blood vessel segment and the smooth curve;
Including,
A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記蛇行度として、前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大を算出する離間長算出手段と、As the meandering degree, a separation length calculation means for calculating an average or total or maximum of separation lengths of the blood vessel segment and the smooth curve;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記蛇行度として、前記変換により得られる周波数分布から、ピーク周波数又は重心周波数を抽出する周波数抽出手段と、As the meandering degree, a frequency extraction means for extracting a peak frequency or a centroid frequency from the frequency distribution obtained by the conversion;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記蛇行度として、前記変換により得られる周波数分布から、周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値と所定周波数帯域に亘る成分の大きさの積分値との比を算出する周波数算出手段と、As the meandering degree, from the frequency distribution obtained by the conversion, a frequency calculating means for calculating a ratio between an integrated value of the component size over the entire frequency band and an integrated value of the component size over the predetermined frequency band;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記蛇行度として、前記変換により得られる周波数分布から、周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値の所定割合を有する周波数帯域の上限又は下限の周波数値を算出する周波数算出手段と、As the meandering degree, from the frequency distribution obtained by the conversion, a frequency calculating means for calculating an upper limit or a lower limit frequency value of a frequency band having a predetermined ratio of an integral value of the component size over the entire frequency band;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の分散を算出する分散算出手段と、Dispersion calculating means for calculating a dispersion of a separation length between the blood vessel segment and the smooth curve;
前記分散の平均若しくは合計又は最大の値を前記グループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating an average or sum of the variances or a maximum value for each group;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との離間長の平均若しくは合計又は最大の値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating an average or total or maximum value of the separation length between the blood vessel segment and the smooth curve for each group;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記変換により得られる周波数分布から、ピーク周波数又は重心周波数の平均又は最大の値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating the average or maximum value of the peak frequency or centroid frequency for each group from the frequency distribution obtained by the conversion;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記変換により得られる周波数分布から、周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値と所定周波数帯域に亘る成分の大きさの積分値との比の平均又は最大の値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group for calculating the average or maximum value of the ratio of the integrated value of the component size over the entire frequency band and the integrated value of the component size over the predetermined frequency band for each group from the frequency distribution obtained by the conversion A value calculating means;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出する曲線算出手段と、A curve calculating means for calculating a smooth curve obtained by smoothing the blood vessel extending shape of the blood vessel segment;
前記血管セグメントと前記平滑曲線との始端から終端までの各距離に対する離間長を示す離間長曲線を空間周波数領域に変換する周波数変換手段と、A frequency conversion means for converting a separation length curve indicating a separation length for each distance from the start end to the end of the blood vessel segment and the smooth curve into a spatial frequency domain;
前記変換により得られる周波数分布から、周波数帯全域に亘る成分の大きさの積分値の所定割合を有する周波数帯域の上限又は下限の周波数値の平均又は最大の値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、Group value calculation that calculates the average or maximum value of the upper or lower frequency value of the frequency band having a predetermined ratio of the integral value of the component size over the entire frequency band from the frequency distribution obtained by the conversion for each group Means,
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの長さの合計をグループ毎に算出する全体長算出手段と、A total length calculating means for calculating the total length of the blood vessel segments for each group;
前記血管セグメントの始端と終端との距離の合計をグループ毎に算出する全体距離算出手段と、An overall distance calculating means for calculating a total distance between the start and end of the blood vessel segment for each group;
同一グループの前記長さの合計と前記距離の合計との比を算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating a ratio of the total length and the total distance of the same group;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記比を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value weighted by the ratio according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの始端と終端との距離の平均値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating an average value of the distance between the start and end of the blood vessel segment for each group;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記平均値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the average value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記分離手段は、The separating means includes
前記血管セグメントを、前記腫瘍像から同一距離範囲内毎にグループ分けするグループ化手段を含み、Grouping means for grouping the blood vessel segments for each within the same distance range from the tumor image,
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管セグメントの長さの合計又は平均の値をグループ毎に算出するグループ値算出手段と、A group value calculating means for calculating a total or average value of the lengths of the blood vessel segments for each group;
前記蛇行度として、前記グループと前記腫瘍像との代表距離に応じて前記値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the value according to a representative distance between the group and the tumor image as the meandering degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
前記腫瘍像からの距離に応じて医用画像の空間を複数領域に分割する分割手段と、A dividing unit that divides the space of the medical image into a plurality of regions according to the distance from the tumor image;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記血管像の分岐数を前記領域毎にカウントするカウント手段と、Counting means for counting the number of branches of the blood vessel image for each region;
前記分岐度として、前記領域と前記腫瘍像との代表距離に応じて前記分岐数を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the number of branches according to a representative distance between the region and the tumor image as the degree of branching;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
前記腫瘍像からの距離に応じて医用画像の空間を複数領域に分割する分割手段と、A dividing unit that divides the space of the medical image into a plurality of regions according to the distance from the tumor image;
を備え、With
前記算出手段は、The calculating means includes
前記分岐点の分岐角度の平均値を前記領域毎に算出する分岐角度算出手段と、A branch angle calculating means for calculating an average value of the branch angles of the branch points for each region;
前記分岐度として、前記領域と前記腫瘍像との代表距離に応じて前記平均値を重み付けした正規化値を算出する正規化値算出手段と、Normalization value calculating means for calculating a normalization value obtained by weighting the average value according to a representative distance between the region and the tumor image as the branching degree;
を含むこと、Including,
を特徴とする腫瘍診断支援システム。A tumor diagnosis support system characterized by the above.
医用画像から腫瘍像を検出する検出手段と、Detection means for detecting a tumor image from a medical image;
検出した腫瘍像の周囲に存在する血管像を抽出する抽出手段と、An extraction means for extracting a blood vessel image present around the detected tumor image;
抽出した血管像を血管分岐点に基づいて分離して血管セグメントに分ける分離手段と、Separating means for separating the extracted blood vessel image into blood vessel segments based on the blood vessel branch points;
前記各血管セグメントの蛇行度を悪性腫瘍指標として算出する算出手段と、Calculating means for calculating the meandering degree of each blood vessel segment as a malignant tumor index;
前記蛇行度を視認可能に出力する出力手段と、Output means for outputting the meandering degree so as to be visible;
を備え、With
前記算出手段は、前記血管セグメントの血管延び形状を平滑化した平滑曲線を算出し、前記平滑曲線と血管セグメントのセンターラインを用いて蛇行度を求めること、The calculating means calculates a smooth curve obtained by smoothing a blood vessel extending shape of the blood vessel segment, and calculates a meandering degree using the smooth curve and a center line of the blood vessel segment;
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