JP2011067594A - Medical image diagnostic apparatus and method using liver function angiographic image, and program - Google Patents

Medical image diagnostic apparatus and method using liver function angiographic image, and program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform image diagnosis in an easier and more appropriate manner by focusing on functional levels and segments of a liver. <P>SOLUTION: A segment function level calculation unit 33 obtains, from liver function angiographic images V<SB>tn</SB>obtained using a contrast agent that produces a contrast effect according to a functional level of a liver of diagnostic target, evaluations FS1, FS2, ... representing functional levels of a plurality of liver segments RS1<SB>tn</SB>, RS2<SB>tn</SB>, ... in liver regions RL<SB>tn</SB>, a display image generation unit 34 generates an image Img based on the evaluation values, and the image Img so generated is displayed on a display unit 35. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、肝臓の機能レベルを表す造影像を用いた医用画像診断装置および方法、並びにプログラムに関するものである。   The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus and method using a contrast image representing a functional level of a liver, and a program.

造影剤投与後の肝臓の画像を用いて画像診断を行うための様々な装置が提案されている。   Various devices for performing image diagnosis using an image of the liver after administration of a contrast agent have been proposed.

例えば、造影剤注入後の肝臓の超音波検査の際に、原発性肝癌、肝細胞癌のような重大な肝臓腫瘍は、周囲の正常な組織及び良性腫瘍と比較して、造影剤の急速注入後の早い段階での収容及び増光により検出されることに着目し、造影剤注入後に時系列的に取得された画像から、造影剤のこの早い収容及び増光が生じる画素又はボクセル領域を探し、識別し、肝臓での造影剤の到着時刻の分布を表すパラメータ画像においてこれらの画素又はボクセルの位置を強調表示する超音波診断システムが知られている(特許文献1)。   For example, during ultrasonography of the liver after contrast medium injection, significant liver tumors such as primary liver cancer, hepatocellular carcinoma are rapidly injected with contrast medium compared to surrounding normal tissue and benign tumors. Focusing on the fact that it will be detected by later containment and brightening, look for and identify the pixels or voxel areas where this fast containment and brightening of the contrast agent occur from the images acquired in time series after contrast agent injection An ultrasonic diagnostic system that highlights the positions of these pixels or voxels in a parameter image representing the distribution of the arrival time of a contrast medium in the liver is known (Patent Document 1).

また、肝臓等の灌流(perfusion)CTアプリケーションとして、血流量やピーク強調までの時間等の灌流パラメータの値の範囲毎に所定の色を割り当て、画像中の灌流パラメータの値毎に色分け表示するものが提案されている(特許文献2)。   Also, as a perfusion CT application for the liver, etc., a predetermined color is assigned to each range of perfusion parameter values such as blood flow volume and time to peak enhancement, and color-coded display is performed for each perfusion parameter value in the image. Has been proposed (Patent Document 2).

また、造影剤を用いた超音波診断装置による血流イメージングにおいて、造影剤の到着時刻や血中濃度特性が異なる複数の血流を色分け表示することによって、肝動脈と門脈を識別表示するものも提案されている(特許文献3)。   Also, in blood flow imaging with an ultrasound diagnostic device using a contrast agent, the hepatic artery and portal vein are identified and displayed by color-coding multiple blood flows with different contrast agent arrival times and blood concentration characteristics Has also been proposed (Patent Document 3).

さらに、造影剤投与後の肝臓のX線CT画像に対して二値化によるセグメンテーションや領域拡張法を行って、門脈や肝臓実質、腫瘍部分を抽出し、抽出された門脈の芯線の位置や血管径等に基づいて、抽出された腫瘍がどの門脈の支配領域に属するかを特定することによって腫瘍に栄養を供給する門脈を特定し、特定された門脈が支配する肝臓実質を特定して切除領域とし、他の領域とは異なる色相で表示する装置も提案されている(特許文献4)。   Furthermore, binarization segmentation and area expansion methods are performed on the X-ray CT image of the liver after contrast medium administration to extract the portal vein, liver parenchyma, and tumor part, and the position of the extracted portal vein core line The portal vein that feeds the tumor is identified by identifying which portal vein domain the extracted tumor belongs to, based on the blood vessel diameter, etc., and the liver parenchyma that the identified portal vein controls There has also been proposed an apparatus that identifies a cut region and displays it in a hue different from other regions (Patent Document 4).

一方、肝特異性のMRI用造影剤として、常磁性のガドキセト酸ナトリウム(Gd-EOB-DTPA)を有効成分とするものが開発されている(以下、EOB造影剤と呼ぶ)。ガドキセト酸ナトリウムは、従来の非特異的な細胞外液性造影剤であるガドベンテト酸メグルミン(Gd-DTPA)に類似する基本骨格に、ベンゼン環と脂溶性のエトキシベンジル基(EOB)が付加された構造を有しているため、脂溶性が高まることによって細胞膜通過性が亢進し、正常な機能を有する肝細胞内に選択的に取り込まれるという性質を有する。その結果、正常な肝細胞(信号値が高い)と機能の低下または消失した肝細胞(信号値が低い)との画像上のコントラストにより、これまでの造影剤では実現されなかった、肝細胞機能の側面から見た腫瘍(例えば、のう胞、転移性肝癌、ほとんどの肝細胞癌)の検出、特に小さな腫瘍の検出や、肝腫瘍の良悪性の鑑別が可能になると期待されている。また、EOB造影剤は、静脈内投与後、血管内および細胞間隙に分布し、投与20分後から肝細胞の造影像の撮影が可能になり、信号増強効果は少なくとも2時間は持続し、そして、最終的には尿中および胆汁中に排泄される。したがって、造影剤投与直後から排泄までの血流動態を画像化したものを用いて血流評価による診断が可能であるだけでなく、肝細胞造影相における肝細胞機能評価も可能となる。(非特許文献1から3)
そして、このEOB造影剤を用いたダイナミックMRI画像を用いて、腹部大動脈と肝臓実質における造影剤濃度の時系列的変化(Time Intensity Curve: TIC)を求め、これらの時系列的変化をデコンボリューション法で解析することによって肝機能評価を行うことも提案されている(非特許文献3)。
On the other hand, as a liver-specific contrast agent for MRI, an agent containing paramagnetic sodium gadoxetate (Gd-EOB-DTPA) as an active ingredient has been developed (hereinafter referred to as an EOB contrast agent). Gadoxetate sodium has a basic skeleton similar to meglumine (Gd-DTPA), a conventional non-specific extracellular fluid contrast agent, with a benzene ring and a lipophilic ethoxybenzyl group (EOB) added. Since it has a structure, it has the property of increasing its fat-solubility to enhance cell membrane permeability and to be selectively taken up into hepatocytes having normal functions. As a result, hepatocyte function that has not been realized with conventional contrast agents due to the contrast on the image of normal hepatocytes (high signal value) and impaired or lost hepatocytes (low signal value) It is expected that it will be possible to detect tumors (for example, cysts, metastatic liver cancer, most hepatocellular carcinomas), particularly small tumors, and distinguish benign and malignant liver tumors. In addition, the EOB contrast agent is distributed in the blood vessel and the cell gap after intravenous administration, and it becomes possible to take a contrast image of hepatocytes 20 minutes after administration, and the signal enhancement effect lasts for at least 2 hours, and Finally, it is excreted in urine and bile. Therefore, it is possible not only to diagnose blood flow using an image of blood flow dynamics from immediately after contrast medium administration to excretion, but also to evaluate hepatocyte function in the hepatocyte contrast phase. (Non-Patent Documents 1 to 3)
Then, using the dynamic MRI image using the EOB contrast agent, the time-series change (Time Intensity Curve: TIC) of the contrast agent concentration in the abdominal aorta and the liver parenchyma is obtained, and these time-series changes are determined by the deconvolution method. It has also been proposed to evaluate liver function by analyzing the above (Non-patent Document 3).

特表2008−531082号公報Japanese translation of PCT publication No. 2008-531082 特開2006−334404号公報JP 2006-334404 A 特開2002−238901号公報JP 2002-238901 A 特開2003−033349号公報JP 2003-033349 A

中川 裕幸、「肝細胞特異性MRI用造影剤「EOB・プリモビスト注シリンジ」の概要について」、[online]、2008年7月24日、社団法人 岐阜県放射線技師会 西濃支部、[2009年7月10日検索]、インターネット〈URL:http://plaza.umin.ac.jp/~GifuART/sibu/seino/2008_seino_HP/pdf/dai1kai_syouroku_nakagawa.pdf〉Hiroyuki Nakagawa, “Overview of Hepatocyte Specific MRI Contrast Agent“ EOB / Primobist Injection Syringe ”” [online], July 24, 2008, Gifu Prefectural Radiologists Association, Seino Branch, [July 2009 Search 10 days], Internet <URL: http://plaza.umin.ac.jp/~GifuART/sibu/seino/2008_seino_HP/pdf/dai1kai_syouroku_nakagawa.pdf> 斎藤 聡、「新しい造影剤:ガドキセト酸ナトリウムの可能性について(教育講演,テーマB:MR『上腹部MR検査を再考する』)」、放射線撮影分科会誌、2008年10月1日、51号、pp.30-33Satoshi Saito, “New Contrast Agent: Possibility of Sodium Gadoxetate (Education Lecture, Theme B: MR“ Rethinking Upper Abdominal MR Examination ”), Radiation Imaging Section Journal, October 1, 2008, No. 51 pp.30-33 Hun-Kyu Ryeom, et al.、“Quantitative Evaluation of Liver Function with MRI Using Gd-EOB-DTPA”、Korean Journal of Radiology、韓国、The Korean Radiological Society、2004年12月31日、Vol.5(4), pp. 231-239Hun-Kyu Ryeom, et al., “Quantitative Evaluation of Liver Function with MRI Using Gd-EOB-DTPA”, Korean Journal of Radiology, Korea, The Korean Radiological Society, December 31, 2004, Vol. 5 (4) , pp. 231-239

肝臓の診断や手術においては、肝動脈、門脈、肝静脈の支配領域によって分類された肝臓中の区域を単位として行われることが一般的であり、このような分類方法の具体例としては、クイノーの亜区域分類等が知られている。したがって、肝臓の画像診断によって切除手術の対象領域を決定するような場合には、肝臓の区域を単位として決定する必要がある。また、その際には、各区域の機能レベル、すなわち、肝臓内の各区域がどの程度正常に機能しているかに着目して、どの区域を切除対象とするかを決定することが求められる。   In liver diagnosis and surgery, it is common to use the area in the liver classified according to the dominant region of the hepatic artery, portal vein, and hepatic vein as a unit. As a specific example of such a classification method, Quinault sub-zone classification is known. Therefore, when the target region for excision is determined by liver image diagnosis, it is necessary to determine the liver area as a unit. At that time, it is required to determine which area is the target of resection by paying attention to the function level of each area, that is, to what extent each area in the liver functions normally.

これに対して、特許文献1に記載の技術では、肝細胞に取り込まれる造影剤(マイクロバブル)が用いられているが、この技術は、肝臓腫瘍の検出を目的とするものであり、肝臓の機能評価に着目したものではない。また、特許文献1から3に記載の技術は、肝臓内の区域には着目していない。一方、特許文献4に記載の技術は、肝臓内の区域の特定を行うものではあるが、肝臓の機能評価に着目したものではない。さらに、非特許文献3に記載の技術は、EOB造影剤を用いた肝細胞の機能評価を行うものではあるが、肝臓内の区域に着目したものではない。したがって、これらの従来技術は、肝臓の画像診断における上記のニーズに的確に応えうるものとはいえない。   On the other hand, in the technique described in Patent Document 1, a contrast agent (microbubble) that is taken up by hepatocytes is used, but this technique is intended for detection of liver tumors, It does not focus on functional evaluation. In addition, the techniques described in Patent Documents 1 to 3 do not focus on an area in the liver. On the other hand, although the technique described in Patent Document 4 specifies a region in the liver, it does not focus on evaluating the function of the liver. Furthermore, the technique described in Non-Patent Document 3 is to evaluate the function of hepatocytes using an EOB contrast agent, but does not focus on an area in the liver. Therefore, it cannot be said that these conventional techniques can accurately meet the above-described needs in liver image diagnosis.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、肝臓の機能レベルおよび肝臓内の区域に着目して、より容易かつ適切に画像診断を行うことを可能にする医用画像診断装置および方法、並びにプログラムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and focuses on the functional level of the liver and the area in the liver, and a medical image diagnostic apparatus and method that can perform image diagnosis more easily and appropriately, and The purpose is to provide a program.

本発明の医用画像診断装置は、肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を被検体に投与後、所定の時間が経過した後に取得された、該機能レベルを表す肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得する区域機能レベル情報取得手段と、取得された区域機能レベル情報を提示する区域機能レベル提示手段とを設けたことを特徴とする。   The medical image diagnostic apparatus of the present invention is a liver function contrast image representing a function level obtained after a predetermined time has elapsed after a contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver is administered to the subject. From the above, there is provided area function level information acquisition means for acquiring area function level information representing the function level of at least one area in the liver, and area function level presentation means for presenting the acquired area function level information. Features.

本発明の医用画像診断方法は、肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を被検体に投与後、所定の時間が経過した後に取得された、該機能レベルを表す肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得するステップと、取得された区域機能レベル情報を提示するステップとを備えたことを特徴とする。   The medical image diagnostic method of the present invention provides a liver function contrast image representing a function level obtained after a predetermined time has elapsed after a contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver is administered to a subject. From the above, there is provided a step of acquiring area function level information representing a function level of at least one area in the liver, and a step of presenting the acquired area function level information.

本発明の医用画像診断プログラムは、コンピュータに上記方法を実行させるためのものである。   The medical image diagnosis program of the present invention is for causing a computer to execute the above method.

「肝臓の機能レベル」とは、肝臓が正常に機能している度合いを意味する。   “Liver function level” means the degree of normal functioning of the liver.

「肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤」は、肝臓の機能レベルを、直接的に表す造影効果を生じさせるものであってもよいし、間接的に表す造影効果を生じさせるものであってもよい。前者の造影剤としては、肝臓の機能レベルが高いほど(または低いほど)大量の造影剤が肝細胞に取り込まれるようなものであってもよいし、肝臓の機能レベルが正常レベルの場合にのみ造影剤が肝細胞に取り込まれるような選択的なものであってもよいし、肝機能が正常な場合には所定の範囲内の量の造影剤が肝細胞に取り込まれ、肝機能が異常な場合にはその範囲以上またはその範囲以下の造影剤が取り込まれるようなものであってもよい。このような造影効果を生じさせる造影剤を用いた結果、得られる肝機能造影画像は、肝臓、特に肝細胞の機能の正常さの度合いが画素値の高低として反映されたものとなる。このような造影剤の具体例としては、MRIで用いられる造影剤である、ガドキセト酸ナトリウム(Gd-EOB-DTPA)を有効成分とするEOB造影剤や、超常磁性酸化鉄粒子製剤(SPIO造影剤)、SPECTで用いられる造影剤であるアシアロシンチ(99mTc-GSA)等が挙げられる。一方、後者の造影剤としては、例えば、肝臓の血流解析を直接的な目的とする造影剤が挙げられ、血流の滞留の程度を表すパラメータ等を用いることによって肝機能を間接的に評価することができる。具体例としては、CTで用いられるヨード系の造影剤が挙げられる。   The “contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver” may cause a contrast effect that directly represents the function level of the liver, or a contrast effect that indirectly represents the function level of the liver. It may be a thing. The former contrast agent may be such that a higher (or lower) liver function level causes a larger amount of contrast agent to be taken up by hepatocytes, or only when the liver function level is normal. It may be selective such that the contrast medium is taken up by hepatocytes, or if the liver function is normal, an amount of contrast medium within a predetermined range is taken up by the hepatocytes and the liver function is abnormal. In some cases, a contrast agent greater than or less than that range may be incorporated. As a result of using a contrast agent that produces such a contrast effect, the obtained liver function contrast image reflects the degree of normality of the function of the liver, particularly the liver cells, as the level of the pixel value. Specific examples of such a contrast agent include an EOB contrast agent containing sodium gadoxetate (Gd-EOB-DTPA), which is a contrast agent used in MRI, and a superparamagnetic iron oxide particle preparation (SPIO contrast agent). ), Asialosinch (99mTc-GSA), which is a contrast agent used in SPECT. On the other hand, the latter contrast agent includes, for example, a contrast agent that directly targets the analysis of blood flow in the liver, and indirectly evaluates liver function by using a parameter that represents the degree of blood flow retention. can do. Specific examples include iodine-based contrast agents used in CT.

「肝臓中の少なくとも1つの区域」は、複数の区域であってもよく、この場合、複数の区域毎に区域機能レベル情報を提示することが好ましい。   The “at least one zone in the liver” may be a plurality of zones, in which case zone function level information is preferably presented for each zone.

区域機能レベル情報の提示態様としては、その区域の機能レベルの相違を視覚的に識別可能な態様で提示することが好ましい。例えば、複数の区域の区域機能レベル情報を提示する場合には、各区域の機能レベルに応じて色分け表示することが考えられる。また、文字情報やアイコン等を用いて区域機能レベル情報を提示してもよい。   As a mode of presenting the area function level information, it is preferable to present the difference in the function level of the area in a visually identifiable manner. For example, when presenting area function level information of a plurality of areas, it is conceivable to display by color according to the function level of each area. Moreover, you may show area function level information using character information, an icon, etc.

肝機能造影画像を取得するためのモダリティは、造影剤の種類に応じたものとなる。例えば、EOB造影剤やSPIO造影剤の場合には、MRI等で得られた3次元画像であり、特に、ダイナミックMRI等で得られた3次元空間内における時系列的な変化を表す画像が好ましい。また、アシアロシンチの場合には、SPECTで得られる画像となる。   The modality for acquiring the liver function contrast image depends on the type of contrast agent. For example, in the case of an EOB contrast agent or SPIO contrast agent, a three-dimensional image obtained by MRI or the like, and particularly an image representing a time-series change in a three-dimensional space obtained by dynamic MRI or the like is preferable. . In the case of asialocinch, the image is obtained by SPECT.

ここで、肝機能造影画像は、肝機能は適切に表すものの、肝臓の解剖学的構造は明確に表していない場合がある。そこで、肝臓の解剖学的構造を適切に表す形態画像を別途取得し、その形態画像に対して、その形態画像中の肝臓の区域を特定し、肝機能造影画像における、形態画像から特定された区域に対応する区域を特定すればよい。ここで、「肝機能造影画像における、形態画像から特定された区域に対応する区域」は、形態画像と肝機能造影画像中の肝臓の位置合わせを行い、その位置合わせ結果を用いて特定するようにしてもよい。なお、形態画像の具体例としては、CTで得られる画像が挙げられる。   Here, the liver function contrast image may appropriately represent the liver function but may not clearly represent the anatomical structure of the liver. Therefore, a morphological image that appropriately represents the anatomical structure of the liver was separately acquired, and the liver area in the morphological image was identified for the morphological image, and the morphological image in the liver function contrast image was identified. What is necessary is just to specify the area corresponding to an area. Here, the “area corresponding to the area specified from the morphological image in the liver function contrast image” is determined by performing alignment between the morphological image and the liver in the liver function contrast image and using the alignment result. It may be. A specific example of the morphological image is an image obtained by CT.

「区域」は3次元的な領域であってもよく、さらに、区域機能レベル情報を3次元的に表示することが好ましい。ここで、「3次元的に表示」の具体例としては、ボリュームレンダリング等により疑似3次元画像を生成して表示することや、複数の視点から見た断面画像(例えば、直交3断面の断面画像)を生成して表示することが挙げられる。また、前記区域の機能レベルは、その3次元的な区域の機能レベルの時系列的変化を含むものであってもよい。   The “area” may be a three-dimensional area, and it is preferable to display the area function level information three-dimensionally. Here, specific examples of “three-dimensional display” include generating and displaying a pseudo three-dimensional image by volume rendering or the like, or cross-sectional images viewed from a plurality of viewpoints (for example, cross-sectional images of three orthogonal cross-sections). ) Is generated and displayed. The functional level of the area may include a time-series change in the functional level of the three-dimensional area.

また、前記肝機能造影画像を、肝臓以外の基準領域の画像情報をさらに含むものとし、前記区域の機能レベルを該基準領域の機能レベルに対する相対的関係として求めるようにしてもよい。ここで、基準領域の具体例としては脾臓領域が挙げられる。   The liver function contrast image may further include image information of a reference region other than the liver, and the function level of the section may be obtained as a relative relationship with respect to the function level of the reference region. Here, a specific example of the reference region is a spleen region.

本発明によれば、診断対象である肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を用いて得られた肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得して提示するので、肝臓の機能レベルおよび肝臓内の区域を用いた容易かつ適切な肝臓の画像診断が可能になる。例えば、肝臓の画像診断によって切除手術の対象領域を決定するような場合、肝臓の区域毎に肝臓の機能レベルを確認することができるので、どの区域を切除対象とするかを容易かつ適切に決定することが可能になる。   According to the present invention, an area function representing a function level of at least one area in the liver from a liver function contrast image obtained by using a contrast medium that produces a contrast effect according to the function level of the liver to be diagnosed. Since the level information is acquired and presented, it is possible to easily and appropriately diagnose the liver image using the liver function level and the area in the liver. For example, when determining the target area for excision surgery by image diagnosis of the liver, the functional level of the liver can be confirmed for each liver area, so it is easy and appropriate to determine which area is the target for excision. It becomes possible to do.

本発明の実施形態における肝機能造影像を用いた医用画像診断システムの概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a medical image diagnostic system using a liver function contrast image in an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態における肝機能造影像を用いた医用画像診断機能を実現する構成および処理の流れを模式的に示したブロック図The block diagram which showed typically the structure and the flow of a process which implement | achieve the medical image diagnostic function using the liver function contrast image in the 1st Embodiment of this invention 肝機能造影像の画素値の時系列的変化(Time Intensity Curve: TIC)を表すグラフGraph showing the time-series change (Time Intensity Curve: TIC) of the liver function contrast image 本発明の実施形態における表示画面の構成例を模式的に表した図The figure which represented typically the structural example of the display screen in embodiment of this invention. 肝臓領域の抽出を行う際のユーザインターフェースの一例を表した図The figure showing an example of the user interface at the time of extracting a liver region 肝区域の特定を行う際のユーザインターフェースの一例を表した図A figure showing an example of the user interface when specifying the liver area 肝区域毎の機能評価値を色分け表示したボリュームレンダリング画像の一例を示す図The figure which shows an example of the volume rendering image which displayed the function evaluation value for every liver area by color coding 肝区域毎の機能評価値を色分け表示したボリュームレンダリング画像の他の例を示す図The figure which shows the other example of the volume rendering image which displayed the function evaluation value for every liver area color-coded 本発明の第2の実施形態における肝機能造影像を用いた医用画像診断機能を実現する構成および処理の流れを模式的に示したブロック図The block diagram which showed typically the structure and process flow which implement | achieve the medical image diagnostic function using the liver function contrast image in the 2nd Embodiment of this invention 肝臓領域抽出部の詳細を示すブロック図Block diagram showing details of liver region extraction unit 肝臓領域の基準点およびその近傍領域の一例を示す図The figure which shows an example of the reference point of a liver area | region, and its vicinity area | region 図10の領域抽出部により対象領域を抽出する一方法を説明するための図The figure for demonstrating one method of extracting an object area | region by the area | region extraction part of FIG. シード点および基準点の位置に基づいてs-linkおよびt-linkの値を設定する一方法を説明するための図Diagram for explaining one method of setting s-link and t-link values based on the position of seed point and reference point 図10の領域抽出部により対象領域を抽出する一方法を説明するための図The figure for demonstrating one method of extracting an object area | region by the area | region extraction part of FIG.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態となる肝機能造影像を用いた医用画像診断システムについて説明する。   Hereinafter, a medical image diagnostic system using a liver function contrast image according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、医用画像診断システムの概要を示すハードウェア構成図である。図に示すように、このシステムでは、モダリティ1と、画像保管サーバ2と、画像処理ワークステーション3とが、ネットワーク9を経由して通信可能な状態で接続されている。   FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing an outline of a medical image diagnostic system. As shown in the figure, in this system, a modality 1, an image storage server 2, and an image processing workstation 3 are connected via a network 9 in a communicable state.

本発明の第1の実施形態では、モダリティ1にはMRI装置が含まれる。また、このMRI装置は、ガドキセト酸ナトリウム(Gd-EOB-DTPA)を有効成分とする造影剤(EOB造影剤)の投与前、および、例えば、投与から20秒、1分、2分、5分、10分、20分経過後の腹部(肝臓を含む)の3次元医用画像(ボクセルデータ)Vt0、Vt1、・・・、Vt6(以下、まとめて3次元動態画像Vtnと呼ぶ)を取得するダイナミック撮影が可能なものである。ここで、前述のとおり、EOB造影剤は正常な肝細胞に選択的に取り込まれるという性質を有するから、このような撮影によって得られる3次元動態画像Vtnは、肝臓の機能レベルを表す肝機能造影像に相当する。 In the first embodiment of the present invention, modality 1 includes an MRI apparatus. In addition, this MRI apparatus is used before administration of a contrast agent (EOB contrast agent) containing sodium gadoxetate (Gd-EOB-DTPA) as an active ingredient and, for example, 20 seconds, 1 minute, 2 minutes, 5 minutes after administration. Three-dimensional medical images (voxel data) V t0 , V t1 ,..., V t6 of the abdomen (including the liver) after 10 minutes and 20 minutes (hereinafter collectively referred to as a three-dimensional dynamic image V tn ) It is possible to perform dynamic shooting to acquire Here, as described above, since the EOB contrast agent has a property of being selectively taken up by normal hepatocytes, the three-dimensional dynamic image V tn obtained by such imaging is a liver function representing the liver function level. It corresponds to a contrast image.

画像保管サーバ2は、モダリティ1で取得された3次元動態画像Vtnや画像処理ワークステーション3での画像処理によって生成された医用画像の画像データを画像データベースに保存・管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置やデータベース管理用ソフトウェア(たとえば、ORDB(Object Relational Database)管理ソフトウェア)を備えている。 The image storage server 2 is a computer that stores and manages, in an image database, three-dimensional dynamic images V tn acquired by the modality 1 and image data of medical images generated by image processing at the image processing workstation 3. A capacity external storage device and database management software (for example, ORDB (Object Relational Database) management software) are provided.

画像処理ワークステーション3は、読影者からの要求に応じて、モダリティ1や画像保管サーバ2から取得した3次元動態画像Vtnに対して画像処理(画像解析を含む)を行い、生成された画像を表示するコンピュータであり、特に、読影者からの要求を入力するキーボードやポインティングデバイス等の入力装置と、取得した3次元医用画像3次元動態画像Vtnの少なくとも一部を格納可能な容量の主記憶装置と、生成された画像を表示するディスプレイとを備えている。本発明の医用画像診断処理は、この画像処理ワークステーションに実装されており、この処理は、CD−ROM等の記録媒体からインストールされたプログラムを実行することによって実現される。また、プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で接続されたサーバの記憶装置からダウンロードされた後にインストールされたものであってもよい。 The image processing workstation 3 performs image processing (including image analysis) on the three-dimensional dynamic image V tn acquired from the modality 1 or the image storage server 2 in response to a request from the interpreter, and generates a generated image. In particular, an input device such as a keyboard or a pointing device for inputting a request from an interpreter, and a main capacity having a capacity capable of storing at least a part of the acquired three-dimensional medical image three-dimensional dynamic image Vtn. A storage device and a display for displaying the generated image are provided. The medical image diagnosis process of the present invention is implemented in this image processing workstation, and this process is realized by executing a program installed from a recording medium such as a CD-ROM. The program may be installed after being downloaded from a storage device of a server connected via a network such as the Internet.

画像データの格納形式やネットワーク9経由での各装置間の通信は、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)等のプロトコルに基づいている。   The storage format of image data and communication between devices via the network 9 are based on a protocol such as DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).

図2は、画像処理ワークステーション3の機能のうち、本発明の第1の実施形態となる医用画像診断処理に関連する部分を示すブロック図である。図に示すように、本発明の第1の実施形態となる医用画像診断処理は、肝臓領域抽出部31、肝区域特定部32、区域機能レベル算出部33、表示画像生成部34、表示部35によって実現される。以下、各処理部等の詳細について説明する。   FIG. 2 is a block diagram showing a part related to the medical image diagnosis process according to the first embodiment of the present invention, among the functions of the image processing workstation 3. As shown in the figure, the medical image diagnosis processing according to the first embodiment of the present invention includes a liver region extraction unit 31, a liver region specification unit 32, a region function level calculation unit 33, a display image generation unit 34, and a display unit 35. It is realized by. Details of each processing unit and the like will be described below.

肝臓領域抽出部31は、例えば、本出願人が特願2008-50615で提案している方法を用いて、3次元動態画像Vtnから肝臓領域RLtnを抽出する。 The liver region extraction unit 31 extracts the liver region RL tn from the three-dimensional dynamic image V tn using, for example, the method proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 2008-50615.

具体的には、ある時相における3次元画像(例えば、肝臓領域と周辺領域とのコントラストが大きい肝細胞造影相の3次元画像Vt6)に対して、ユーザがポインティングデバイス等を操作して、肝臓領域内の任意の点を設定するとともに(以下、この点をユーザ設定点と呼ぶ)、機械学習によって取得された識別器を用いて肝臓領域の輪郭の角ばった箇所を基準点として検出し、ユーザ設定点を中心として、肝臓を含む程度の大きさの3次元領域(以下、処理対象領域と呼ぶ)内の各点(ボクセル)について、機械学習によって取得された識別器を用いて、肝臓の輪郭上の点かどうかを表す評価値を算出し、処理対象領域の外周上の各点を肝臓領域外の背景領域内の点を予め判定するとともに、ユーザ設定点および基準点が肝臓領域内の点であると予め判定した上で、さらに処理対象領域内の各点の評価値を用いて、グラフカット法を適用することによって、3次元画像Vt6から肝臓領域RLt6を抽出する(さらに詳細な説明は、末尾の補足説明参照)。 Specifically, a user operates a pointing device or the like on a three-dimensional image in a certain time phase (for example, a three-dimensional image V t6 of a hepatocyte contrast phase in which the contrast between the liver region and the surrounding region is large) While setting an arbitrary point in the liver region (hereinafter, this point is referred to as a user set point), using a discriminator obtained by machine learning, detecting the corner of the liver region contour as a reference point, Using each classifier (voxel) in a three-dimensional region (hereinafter referred to as a processing target region) having a size including the liver around the user set point, a discriminator acquired by machine learning is used. An evaluation value indicating whether the point is on the contour is calculated, each point on the outer periphery of the processing target region is determined in advance as a point in the background region outside the liver region, and the user set point and the reference point are in the liver region point On a previously determined if there further by using an evaluation value of each point of the processing target area, by applying a graph-cut method, extracting the liver region RL t6 from the three-dimensional image V t6 (a more detailed description Is the supplementary explanation at the end).

他の時相の3次元画像(例えば、Vt0、・・・、Vt5)については、各3次元画像から上記と同様の方法を用いて肝臓領域RLt0、・・・、RLt5を抽出してもよいし、3次元画像Vt6から抽出された肝臓領域RLt6と座標値が一致する領域を他の時相における肝臓領域RLt0、・・・、RLt5としてもよい。 For other time-phase three-dimensional images (for example, V t0 ,..., V t5 ), liver regions RL t0 ,..., RL t5 are extracted from each three-dimensional image using the same method as described above. Alternatively , a region in which coordinate values coincide with the liver region RL t6 extracted from the three-dimensional image V t6 may be set as liver regions RL t0 ,..., RL t5 in other time phases.

なお、肝臓領域の抽出には、特開2002-345807号公報に記載された方法等、他の公知の方法を用いてもよい。   For the extraction of the liver region, other known methods such as the method described in JP-A-2002-345807 may be used.

肝区域特定部32は、各時相における肝臓領域RLtn内の複数の肝区域RS1tn、RS2tn、・・・を特定する。具体的には、ユーザがポインティングデバイス等を操作して、肝臓領域(例えば、肝細胞造影相の肝臓領域RLt6)内の複数の肝区域の境界となる平面または曲面を指定することにより、肝臓領域内の複数の肝区域(例えば、RS1t6、RS2t6、・・・)を特定する。特定された複数の肝区域は3次元の領域である。他の時相の肝臓領域(例えば、RLt0、・・・、RLt5)については、上記と同様の方法を用いて各時相における肝区域RS1t0、RS2t0、・・・、RS1t1、RS2t1、・・・、RS1t5、RS2t5、・・・を特定してもよいし、肝臓領域RLt6において特定された肝区域RS1t6、RS2t6、・・・と座標値が一致する領域を、各時相における肝区域として特定してもよい。 The liver section specifying unit 32 specifies a plurality of liver sections RS1 tn , RS2 tn ,... In the liver area RL tn in each time phase. Specifically, the user operates a pointing device or the like to designate a plane or curved surface that is a boundary of a plurality of liver sections in the liver region (for example, liver region RL t6 of the hepatocyte contrast phase), thereby A plurality of liver sections (eg, RS1 t6 , RS2 t6 ,...) Within the region are identified. The plurality of identified liver sections are three-dimensional regions. For other time phase liver regions (for example, RL t0 ,..., RL t5 ), liver segments RS1 t0 , RS2 t0 ,..., RS1 t1 ,. RS2 t1, ···, RS1 t5, RS2 t5, may be to identify ..., has been liver segments RS1 t6 identified in liver region RL t6, RS2 t6, ... and coordinate values match area May be identified as the liver segment in each time phase.

なお、肝区域の特定には、肝臓領域内の血管を抽出し、ボロノイ図(Voronoi diagram)を用いて、肝臓領域内の血管以外の領域(肝臓実質等)中の各点がその点から最も近い血管に支配されていると判定することによって、すなわち、肝臓領域内の血管以外の領域がどの血管の支配領域に属するかを特定することによって、各血管の支配領域を肝区域として特定する方法等(上記特許文献4や、R Beichel et al.、“Liver segment approximation in CT data for surgical resection planning”、Medical Imaging 2004: Image Processing. Edited by Fitzpatrick, J. Michael; Sonka, Milan、2004年、Proceedings of the SPIE, Volume 5370, pp. 1435-1446等参照)、他の公知の方法を用いることもできる。   In order to identify the liver region, blood vessels in the liver region are extracted, and each point in the region other than the blood vessel in the liver region (liver parenchyma, etc.) is determined from that point using the Voronoi diagram. A method for identifying the control region of each blood vessel as a liver region by determining that it is controlled by a nearby blood vessel, that is, by identifying which blood vessel region other than the blood vessel in the liver region belongs to (Patent Document 4 mentioned above, R Beichel et al., “Liver segment approximation in CT data for surgical resection planning”, Medical Imaging 2004: Image Processing. Edited by Fitzpatrick, J. Michael; Sonka, Milan, 2004, Proceedings of the SPIE, Volume 5370, pp. 1435-1446, etc.) and other known methods can also be used.

区域機能レベル算出部33は、3次元動態画像Vtnに基づき、肝区域RS1tn、RS2tn・・・毎にその区域における肝臓の機能レベルを表す評価値FS1、FS2・・・を算出する。すなわち、区域機能レベル算出部33は、肝区域RS1t0、RS1t1、・・・、RS1t6の画像情報に基づいて評価値FS1を算出し、肝区域RS2t0、RS2t1、・・・、RS2t6の画像情報に基づいて評価値FS2を算出し、・・・、というように、肝区域毎の評価値を算出する。 Based on the three-dimensional dynamic image V tn , the section function level calculation unit 33 calculates evaluation values FS1, FS2,... Representing liver function levels in the section for each liver section RS1 tn , RS2 tn . That is, the zone function level calculation unit 33 calculates the evaluation value FS1 based on the image information of the liver zones RS1 t0 , RS1 t1 ,..., RS1 t6 , and the liver zones RS2 t0 , RS2 t1 ,. An evaluation value FS2 is calculated based on the image information at t6 , and so on, and an evaluation value for each liver segment is calculated.

ここで、肝区域毎の評価値の具体例としては以下の値が挙げられる。   Here, the following values are mentioned as specific examples of evaluation values for each liver segment.

(1)平均画素値
肝区域毎に、区域内の各画素の各時相での画素値すべての平均を算出したもの。
(2)最大平均画素値
肝区域毎に、区域内の各画素の画素値の平均値を時相毎に算出し、算出された平均値の最大値を求めたもの。
(3)最小平均画素値
肝区域毎に、区域内の各画素の画素値の平均値を時相毎に算出し、算出された平均値の最小値を求めたもの。
(4)平均画素値の時系列的変化におけるカーブ下面積
肝区域毎に、区域内の各画素の画素値の平均値を時相毎に算出し、図3に示したように、横軸を各時相(時刻)、縦軸を平均画素値として、肝区域毎に平均画素値の時系列的変化をグラフ化したときのカーブ下の面積(図3の斜線部参照)。
(5)平均画素値の時系列的変化における平均画素値のピーク時刻
(4)と同様に肝区域毎に平均画素値の時系列的変化をグラフ化したときの平均画素値がピークとなる時刻(図3のtpeak参照)。
この他、(1)(2)(3)(4)の平均画素値・最大平均画素値・最小平均画素値・カーブ下面積を肝臓領域全体についても算出し、肝臓領域全体での値に対する各肝区域での値の比率を評価値としてもよい。また、上記非特許文献3の解析方法を用いて、腹部大動脈と各肝区域の各々における画素値の時系列的変化を求め、これらの時系列変化をデコンボリューション法で解析することによって得られた評価値を用いてもよい。さらに、CT画像を対象とした公知の灌流解析で用いられる評価値を転用することも考えられる。
(1) Average pixel value For each liver area, the average of all pixel values in each time phase of each pixel in the area is calculated.
(2) Maximum average pixel value For each liver area, the average value of the pixel values of each pixel in the area is calculated for each time phase, and the maximum value of the calculated average values is obtained.
(3) Minimum average pixel value For each liver area, the average value of the pixel values of each pixel in the area is calculated for each time phase, and the minimum value of the calculated average values is obtained.
(4) Area under curve in time-series change of average pixel value For each liver section, the average value of the pixel value of each pixel in the section is calculated for each time phase, and as shown in FIG. Each time phase (time), the vertical axis is the average pixel value, and the area under the curve when graphing the time-series change of the average pixel value for each liver section (see the shaded area in FIG. 3).
(5) Peak time of average pixel value in time-series change of average pixel value Similar to (4), time when average pixel value peaks when time-series change of average pixel value is graphed for each liver section (See t peak in FIG. 3).
In addition, the average pixel value, the maximum average pixel value, the minimum average pixel value, and the area under the curve of (1), (2), (3), and (4) are also calculated for the entire liver region. The ratio of values in the liver area may be used as the evaluation value. In addition, using the analysis method of Non-Patent Document 3, the time-series changes of the pixel values in each of the abdominal aorta and each liver segment were obtained, and these time-series changes were obtained by analyzing the deconvolution method. An evaluation value may be used. Furthermore, it is conceivable to divert evaluation values used in known perfusion analysis for CT images.

表示画像生成部34は、肝区域毎の機能レベルの評価値FS1、FS2・・・に基づいて、肝臓領域の画像Imgを生成する。具体的には、肝臓領域の各肝区域内のすべての画素がその肝区域の評価値を画素値として有している3次元画像データを対象として公知のボリュームレンダリングを行って画像Imgを生成する(図7、8参照)。このとき、評価値の値の範囲毎に異なる色を割り当てることによって、肝区域毎の機能レベルの相違を視覚的に識別可能な態様で画像化している。   The display image generation unit 34 generates an image Img of the liver region based on the evaluation values FS1, FS2,. Specifically, the image Img is generated by performing known volume rendering on the three-dimensional image data in which all the pixels in each liver section of the liver region have the evaluation value of the liver section as the pixel value. (See FIGS. 7 and 8). At this time, by assigning a different color to each evaluation value range, a difference in function level for each liver segment is imaged in a visually identifiable manner.

表示部35は、画像Imgを表示するためのディスプレイである。   The display unit 35 is a display for displaying the image Img.

次に、本発明の第1の実施形態となる医用画像診断処理の流れを図2のブロック図、および、図4から図8の画面例を参照して説明する。   Next, the flow of medical image diagnosis processing according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG. 2 and the screen examples of FIGS.

まず、MRI撮影室のオーダリングシステムの端末において、EOB造影剤を用いた肝機能検査の検査オーダを受信した場合、その検査オーダの対象の被検者は、EOB造影剤投与前の腹部の撮影が行われ、3次元医用画像Vt0が生成される。その後、EOB造影剤が被検者に投与され、例えば、投与から20秒、1分、2分、5分、10分、20分経過後の各タイミングで、同様の撮影が行われ、3次元医用画像Vt1、・・・、Vt6が生成される。生成された3次元医用画像Vt0、Vt1、・・・、Vt6、すなわち、3次元動態画像Vtnは、画像保管サーバ2に転送されて保管されるとともに、画像処理ワークステーション3が設置された読影室または診断室に検査オーダ(読影オーダ)が転送される。 First, when a test order for a liver function test using an EOB contrast agent is received at the terminal of the ordering system in the MRI radiographing room, the subject subject to the test order can take an image of the abdomen before administration of the EOB contrast agent. A three-dimensional medical image V t0 is generated. Thereafter, an EOB contrast agent is administered to the subject. For example, similar imaging is performed at each timing after 20 seconds, 1 minute, 2 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes from the administration, and the three-dimensional Medical images V t1 ,..., V t6 are generated. The generated three-dimensional medical images V t0 , V t1 ,..., V t6 , that is, the three-dimensional dynamic image V tn are transferred to the image storage server 2 and stored, and the image processing workstation 3 is installed. The examination order (interpretation order) is transferred to the read interpretation room or diagnosis room.

画像処理ワークステーション3において、この検査オーダが選択されると、画像処理ワークステーション3は、画像保管サーバ2から読影対象の3次元動態画像Vtnを取得するとともに、検査オーダの内容を解析し、検査オーダに応じたアプリケーション、すなわちここではEOB解析アプリケーションを起動させる。図4は、EOB解析アプリケーションの初期画面50の構成を模式的に示したものである。図に示したとおり、初期画面50は、アキシャル画像の表示領域51A、コロナル画像の表示領域51C、サジタル画像の表示領域51S、他の画像の表示領域51Xという4つの画像の表示領域と、ユーザ操作のためのメニュー部として、各表示領域51A、51C、51Sに表示される画像の時相(フェーズ)を選択するフェーズ選択メニュー52、肝臓領域の抽出のためのインターフェースである肝臓抽出メニュー53、肝区域の特定のためのインターフェースである肝区域特定メニュー54、肝区域の機能レベルの評価値(パラメータ)の種類を選択するためのパラメータ選択メニュー55、表示画像の詳細設定を行うユーザインターフェースを表示するための表示設定ボタン56とからなる。 When this inspection order is selected in the image processing workstation 3, the image processing workstation 3 acquires the interpretation target 3D dynamic image V tn from the image storage server 2 and analyzes the contents of the inspection order. An application corresponding to the inspection order, that is, an EOB analysis application is started here. FIG. 4 schematically shows the configuration of the initial screen 50 of the EOB analysis application. As shown in the figure, the initial screen 50 includes an image display area 51A, a coronal image display area 51C, a sagittal image display area 51S, and another image display area 51X, and user operations. As a menu part for the above, a phase selection menu 52 for selecting a time phase (phase) of an image displayed in each display area 51A, 51C, 51S, a liver extraction menu 53 which is an interface for extracting a liver area, liver A liver area specifying menu 54 that is an interface for specifying an area, a parameter selection menu 55 for selecting the type of evaluation value (parameter) of the function level of the liver area, and a user interface for performing detailed setting of a display image are displayed. And a display setting button 56.

ここでは、アプリケーションの初期設定により、読影対象の3次元動態画像Vtnのうちの肝細胞造影相Vt6に基づき、所定の位置で直交する3つの断面による断面画像が再構成され、各々、アキシャル画像の表示領域51A、コロナル画像の表示領域51C、サジタル画像の表示領域51Sに表示されているものとする。なお、所定の位置は、肝臓領域の抽出の際のユーザ設定点を指定するのに最適な位置とすることが好ましいが、ユーザ操作に応じて断面の位置を移動させ、移動後の位置で断面画像を再構成して表示を更新するようにしてもよい。これにより、ユーザが所望の断面画像上でユーザ設定点を指定することが可能になる。 Here, by the initial setting of the application, based on the hepatocyte contrast phase V t6 of the three-dimensional dynamic image V tn to be interpreted, cross-sectional images by three cross sections orthogonal to each other at a predetermined position are reconstructed, and each is axial. It is assumed that images are displayed in the image display area 51A, the coronal image display area 51C, and the sagittal image display area 51S. The predetermined position is preferably an optimal position for designating a user set point at the time of extraction of the liver region, but the position of the cross section is moved according to the user operation, and the cross section is moved to the position after the movement. The display may be updated by reconstructing the image. Thereby, the user can designate a user set point on a desired cross-sectional image.

次に、ユーザは、肝臓領域を抽出するための操作を行う。具体的には、ユーザがポインティングデバイス等を用いて肝臓抽出メニュー53の領域内指定ボタン53aを押下すると、肝臓領域抽出部31は、ポインティングデバイスのカーソルの形状を特定の形に変更し、ユーザにユーザ設定点の指定を促す。ユーザは、図5に示したようなアキシャル断面画像の肝臓領域内の点P1でポインティングデバイスのクリック操作を行うことによって、点P1がユーザ設定点として指定される。さらに、ユーザが、肝臓抽出メニュー53の実行ボタン53bを押下すると、肝臓領域抽出部31によって前述の肝臓抽出処理が行われ、3次元画像Vt6から肝臓領域RLt6を抽出され、図6に示したように、肝細胞造影相における肝臓領域のボリュームレンダリング画像が表示領域51Xに表示される。このとき、バックグラウンドでは、他の時相における肝臓領域RLt0からRLt5も抽出される。 Next, the user performs an operation for extracting a liver region. Specifically, when the user presses the intra-region designation button 53a of the liver extraction menu 53 using a pointing device or the like, the liver region extraction unit 31 changes the shape of the cursor of the pointing device to a specific shape and prompts the user. Prompt for user setpoint specification. The user performs a click operation of the pointing device at the point P1 in the liver region of the axial cross-sectional image as shown in FIG. 5 to designate the point P1 as the user set point. Furthermore, when the user presses the execution button 53b of the liver extraction menu 53, the liver extraction process is performed by the liver region extraction unit 31, and the liver region RL t6 is extracted from the three-dimensional image Vt6 , as shown in FIG. As described above, the volume rendering image of the liver region in the hepatocyte contrast phase is displayed in the display region 51X. At this time, in the background, liver regions RL t0 to RL t5 in other time phases are also extracted.

次に、ユーザは、肝区域の特定のための操作を行う。具体的には、ユーザがポインティングデバイス等を用いて肝区域特定メニュー54の境界指定ボタン54aを押下すると、肝区域特定部32は、ポインティングデバイスのカーソルの形状を特定の形に変更し、ユーザに肝区域の境界面(線)の指定を促す。例えば図6に示したようなボリュームレンダリング画像の肝臓領域内でポインティングデバイスのドラッグ操作を行うことによって、線分L1およびL2が肝区域の境界面として指定される。さらに、ユーザが、肝区域特定メニュー54の実行ボタン54bを押下すると、肝区域特定部32は、前述の肝区域特定処理を行い、この例では、各時相における肝臓領域RLtn内に3つの肝区域RS1tn、RS2tn、RS3tnを特定する。 Next, the user performs an operation for specifying the liver area. Specifically, when the user presses the boundary designation button 54a of the liver area specifying menu 54 using a pointing device or the like, the liver area specifying unit 32 changes the shape of the cursor of the pointing device to a specific shape and prompts the user. Encourage the designation of the boundary (line) of the liver area. For example, when the pointing device is dragged within the liver region of the volume rendering image as shown in FIG. 6, the line segments L1 and L2 are designated as the boundary surface of the liver area. Further, when the user presses the execution button 54b of the liver area specifying menu 54, the liver area specifying unit 32 performs the above-described liver area specifying process. In this example, three liver areas RL tn in each time phase are included in the liver area RL tn . Identify liver segments RS1 tn , RS2 tn , RS3 tn .

さらに、ユーザが、パラメータ選択メニュー55から所望のパラメータを選択すると、区域機能レベル算出部33は、選択されたパラメータに基づいて、前述の計算方法により、各肝区域における機能レベルの評価値(ここでは、FS1、FS2、FS3)を算出する。ここでは、前述の平均画素値の時系列的変化におけるカーブ下面積が選択されているとともに、比率チェックボックスにチェックが入っているので、肝臓全体で算出したカーブ下面積に対する各肝区域のカーブ下面積の比率が算出されている。   Further, when the user selects a desired parameter from the parameter selection menu 55, the zone function level calculation unit 33 performs an evaluation value (here, function level evaluation value) in each liver zone based on the selected parameter by the above-described calculation method. Then, FS1, FS2, and FS3) are calculated. Here, the area under the curve in the time series change of the average pixel value described above is selected and the ratio check box is checked, so the area under the curve of each liver area relative to the area under the curve calculated for the entire liver The area ratio is calculated.

そして、表示画像生成部34は、算出された評価値FS1、FS2、FS3を用いて、前述のボリュームレンダリングを行って表示画像Imgを生成する。生成された画像Imgは、表示領域51Xに表示される。図7および図8は、画像Imgの表示例である。図7は、2つの肝区域が特定された場合のボリュームレンダリング画像の例である。一方、図8は、3つの肝区域が特定された場合のボリュームレンダリング画像の例であり、不透明度の設定を図7の画像例から変更し、肝臓実質部分の不透明度を低くして半透明化し、肝臓内の血管に対して色を割り当てることによって、各肝区域の色分け表示と血管部分の表示とを両立している。このような表示設定の変更は、ユーザが表示設定ボタン56を押下することによって表示される表示画像の詳細設定インターフェースで行うことができる。   Then, the display image generation unit 34 generates the display image Img by performing the volume rendering described above using the calculated evaluation values FS1, FS2, and FS3. The generated image Img is displayed in the display area 51X. 7 and 8 are display examples of the image Img. FIG. 7 is an example of a volume rendering image when two liver areas are specified. On the other hand, FIG. 8 is an example of a volume rendering image when three liver sections are specified. The opacity setting is changed from the image example of FIG. By assigning colors to the blood vessels in the liver, both the color-coded display of each liver area and the display of the blood vessel portion are made compatible. Such a change in display setting can be performed by a detailed setting interface for a display image displayed when the user presses the display setting button 56.

以上のように、本発明の上記実施形態によれば、診断対象である肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせるEOB造影剤を用いて得られた肝機能造影画像Vtnから、区域機能レベル算出部33が、肝臓領域RLtn中の複数の肝区域RS1tn、RS2tn、・・・の機能レベルを表す評価値FS1、FS2・・・を取得し、表示画像生成部34がその評価値に基づく画像Imgを生成し、生成された画像Imgが表示部35に表示されるので、肝臓の機能レベルおよび肝臓内の区域を用いた容易かつ適切な肝臓の画像診断が可能になる。例えば、肝臓の画像診断によって切除手術の対象領域を決定するような場合、肝臓の区域毎に肝臓の機能レベルを確認することができるので、どの区域を切除対象とするかを容易かつ適切に決定することが可能になる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, from the liver function contrast image V tn obtained by using the EOB contrast agent that produces the contrast effect according to the function level of the liver to be diagnosed, the area function The level calculation unit 33 acquires evaluation values FS1, FS2,... Representing the functional levels of a plurality of liver sections RS1 tn , RS2 tn ,... In the liver region RL tn , and the display image generation unit 34 evaluates them. Since the image Img based on the value is generated and the generated image Img is displayed on the display unit 35, an easy and appropriate liver image diagnosis using the function level of the liver and the area in the liver becomes possible. For example, when determining the target area for excision surgery by image diagnosis of the liver, the functional level of the liver can be confirmed for each liver area, so it is easy and appropriate to determine which area is the target for excision. It becomes possible to do.

以下、上記実施形態に対する変形例について説明する。   Hereinafter, modifications to the above embodiment will be described.

上記の実施形態では、各時相間で被検体の体動や呼吸等により肝臓領域の位置がずれてしまう可能性があるので、1つの時相で抽出された肝臓領域や特定された肝区域の座標をそのまま他の時相に適用するだけでは、他の時相において、正確な肝臓領域や肝区域が特定できない可能性がある。そこで、3次元動態画像Vtnに対して、公知の剛体または非剛体レジストレーション(例えば、Rueckert D Sonoda LI,Hayes C,et al.、“Nonrigid Registration Using Free-Form Deformations:Application to Breast MR Images”、IEEE Transactions on Medical Imaging、1999年、Vol.18,No.8,pp.712-721参照)や、軸位断画像に対する撮影部位認識処理(例えば、特開2009-095644号公報参照)を用いて、異なる時相の3次元画像間で、肝臓領域の平行移動・回転・変形・拡大・縮小等による位置合わせを行い、時相間での各画素の移動方向・移動量を予め求めておくことが好ましい。この場合には、1つの時相で抽出された肝臓領域や特定された肝区域の座標値を、他の時相との間での各画素の移動方向・移動量を用いて変換することによって、他の時相での肝臓領域や肝区域を正確に特定することが可能になる。 In the above embodiment, the position of the liver region may be shifted between each time phase due to body movement, breathing, etc. of the subject, so the liver region extracted in one time phase or the specified liver area If the coordinates are simply applied to other time phases, there is a possibility that an accurate liver region or liver area cannot be specified in other time phases. Therefore, a known rigid or non-rigid registration (for example, Rueckert D Sonoda LI, Hayes C, et al., “Nonrigid Registration Using Free-Form Deformations: Application to Breast MR Images”) is applied to the three-dimensional dynamic image V tn . , IEEE Transactions on Medical Imaging, 1999, Vol.18, No.8, pp.712-721) and imaging region recognition processing for axially discontinuous images (for example, see JP-A-2009-095644) In addition, the liver region is aligned by parallel movement / rotation / deformation / enlargement / reduction, etc. between three-dimensional images of different time phases, and the movement direction / movement amount of each pixel between the time phases must be obtained in advance. Is preferred. In this case, by converting the coordinate value of the liver region or the specified liver area extracted in one time phase using the moving direction and moving amount of each pixel between the other time phases. It becomes possible to accurately identify the liver region and the liver area in other time phases.

上記の実施形態では、複数の肝区域を特定し、区域毎の機能評価値を画像化しているが、1つの肝区域のみを特定して、その区域の機能評価値を算出し、その評価値の値に応じた色でその肝区域を表示し、その後、他の1つの肝区域を特定して、その区域の機能評価値を算出し、その評価値の値に応じた色でその肝区域を表示するというように、1つの区域ずつ順次特定して機能評価値を表示するようにしてもよい。   In the above embodiment, a plurality of liver sections are specified, and the function evaluation value for each section is imaged. However, only one liver section is specified, the function evaluation value of the section is calculated, and the evaluation value The liver area is displayed in the color according to the value of the liver, and then the other liver area is identified, the function evaluation value of the area is calculated, and the liver area is displayed in the color according to the value of the evaluation value. The function evaluation value may be displayed by sequentially specifying one area at a time.

上記の実施形態では、機能レベルの評価値の算出の際に肝臓領域全体に対する比率を用いた例を示したが、他の臓器、例えば、EOB造影剤の取り込みが生じる脾臓領域に対する比率を用いてもよい(図8参照)。MRIによる画像の場合、信号の絶対値には意味はなく、他の領域との相対的な関係に意味があるので、このように他の臓器を基準領域として機能評価値を算出することにより、より適切な機能評価が可能になる。なお、この場合、脾臓領域の抽出は、前述の肝臓領域の抽出方法と同様の方法を適用することが可能である。   In the above embodiment, an example in which the ratio to the entire liver region is used when calculating the evaluation value of the function level is shown. However, the ratio to the spleen region in which uptake of the EOB contrast agent occurs is used. It is also possible (see FIG. 8). In the case of an image by MRI, the absolute value of the signal is meaningless, and the relative relationship with other regions is significant. Thus, by calculating the function evaluation value using another organ as a reference region, More appropriate function evaluation becomes possible. In this case, the spleen region can be extracted by applying the same method as the liver region extracting method described above.

上記の実施形態では、表示画像Imgを、ボリュームレンダリングを用いた疑似3次元的な画像としたため、視点の位置や視線の方向を変化させることにより、様々な角度から区域毎の機能評価を行うことができるが、画像処理ワークステーションの性能等によっては、表示画像Imgを2次元的な投影画像としてもよい。また、機能評価値を色分け表示する代わりに、あるいは色分け表示に加えて、図8に示したように、実際の評価値を文字で表示するようにしてもよいし、文字の代わりにアイコン等を使用してもよい。   In the above embodiment, since the display image Img is a pseudo three-dimensional image using volume rendering, the function evaluation for each area is performed from various angles by changing the position of the viewpoint and the direction of the line of sight. However, depending on the performance of the image processing workstation, the display image Img may be a two-dimensional projection image. Further, instead of displaying the function evaluation value by color or in addition to the color display, the actual evaluation value may be displayed by characters as shown in FIG. 8, or an icon or the like may be displayed instead of characters. May be used.

上記の実施形態で用いたEOB造影剤は、肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤の一例であり、同様の作用を生じさせる他の造影剤、すなわち、肝臓の機能レベルの正常さが画素値の高低として反映された肝機能造影画像を取得可能な他の造影剤であってもよい。例えば、SPIO造影剤を用いてもよい。   The EOB contrast agent used in the above embodiment is an example of a contrast agent that produces a contrast effect according to the functional level of the liver, and other contrast agents that produce the same action, that is, normal liver functional level. It may be another contrast agent capable of acquiring a liver function contrast image in which the height of the pixel value is reflected. For example, a SPIO contrast agent may be used.

本発明の第2の実施形態は、肝機能は適切に表すものの、肝臓の解剖学的構造は明確に表されていない肝機能造影画像と肝臓の解剖学的構造を表す形態画像とを用いて医用画像診断処理を行う場合である。この第2の実施形態では、図1のハードウェア構成において、モダリティ1として、SPECT装置とCT装置とが含まれる。SPECT装置は、アシアロシンチの投与から所定の時間が経過後の胸腹部(心臓と肝臓を含む)の3次元医用画像V2t1、V2t2、・・・(以下、まとめて3次元動態画像V2tnと呼ぶ)を取得するダイナミック撮影が可能なものである。この3次元動態画像V2tnは、肝臓の機能レベルを表す肝機能造影像に相当するが、第1の実施形態とは異なり、肝臓の解剖学的構造は明確に表されていない。そこで、本実施形態では、さらにCT装置で肝臓の解剖学的構造を表す3次元形態画像V3を取得する。 The second embodiment of the present invention uses a liver function contrast image in which the liver function is appropriately expressed but the liver anatomy is not clearly represented and a morphological image representing the liver anatomy. This is a case where medical image diagnosis processing is performed. In the second embodiment, the modality 1 includes a SPECT device and a CT device in the hardware configuration of FIG. The SPECT apparatus is a three-dimensional medical image V2 t1 , V2 t2 , ... (hereinafter collectively referred to as a three-dimensional dynamic image V2 tn ) of the thoracoabdominal region (including the heart and liver) after a predetermined time has elapsed since the administration of asialosinci. It is possible to perform dynamic shooting to acquire the image. This three-dimensional dynamic image V2 tn corresponds to a liver function contrast image representing the function level of the liver, but unlike the first embodiment, the anatomical structure of the liver is not clearly represented. Therefore, in the present embodiment, a three-dimensional morphological image V3 representing the anatomical structure of the liver is further acquired by a CT apparatus.

図9は、画像処理ワークステーション3の機能のうち、本発明の第2の実施形態となる医用画像診断処理に関連する部分を示すブロック図である。図に示すように、本発明の第2の実施形態となる医用画像診断処理は、肝臓領域抽出部31、肝区域特定部32、位置合わせ処理部36、区域機能レベル算出部33、表示画像生成部34、表示部35によって実現される。   FIG. 9 is a block diagram showing a part related to the medical image diagnosis process according to the second embodiment of the present invention, among the functions of the image processing workstation 3. As shown in the figure, the medical image diagnosis processing according to the second embodiment of the present invention includes a liver region extraction unit 31, a liver region specifying unit 32, an alignment processing unit 36, a region function level calculation unit 33, and a display image generation. This is realized by the unit 34 and the display unit 35.

ここで、肝臓領域抽出部31および肝区域特定部32は、3次元形態画像V3から、第1の実施形態と同様にして、各々、肝臓領域RL3、複数の肝区域R3S1、R3S2、・・・を得る。   Here, the liver region extracting unit 31 and the liver region specifying unit 32 are configured from the three-dimensional morphological image V3 in the same manner as in the first embodiment, respectively, the liver region RL3, a plurality of liver regions R3S1, R3S2,. Get.

位置合わせ処理部36は、前述の非剛体レジストレーションを用いて、3次元動態画像V2tnと3次元形態画像V3との間で、肝臓領域の位置合わせを行い、画像間での各画素の移動方向・移動量DRを出力する。 The alignment processing unit 36 aligns the liver region between the three-dimensional dynamic image V2 tn and the three-dimensional morphological image V3 using the non-rigid registration described above, and moves each pixel between the images. Outputs direction / movement amount DR.

区域機能レベル算出部33は、肝区域特定部32によって特定された3次元形態画像V3中の肝区域R3S1、R3S2、・・・の座標値を、位置合わせ処理部36によって得られた各画素の移動方向・移動量DRを用いて変換することによって、肝区域R3S1、R3S2、・・・の3次元動態画像V2tn中の対応位置(以下、3次元動態画像V2tn中の肝区域R2S1、R2S2、・・・)を特定し、特定された3次元動態画像V2tn中の肝区域R2S1、R2S2、・・・毎にその区域における肝臓の機能レベルを表す評価値F2S1、F2S2・・・を算出する。 The zone function level calculation unit 33 uses the coordinate values of the liver zones R3S1, R3S2,... In the three-dimensional morphological image V3 specified by the liver zone specification unit 32 for each pixel obtained by the alignment processing unit 36. By converting using the moving direction and moving amount DR, the corresponding positions in the three-dimensional dynamic image V2 tn of the liver sections R3S1, R3S2,... (Hereinafter referred to as the liver sections R2S1, R2S2 in the three-dimensional dynamic image V2 tn ) ,...) Is specified, and evaluation values F2S1, F2S2,... Representing the liver function level in the specified three-dimensional dynamic image V2 tn for each liver area R2S1, R2S2,. To do.

表示画像生成部34は、3次元形態画像V3中の各肝区域R3S1、R3S2、・・・内のすべての画素が、3次元動態画像V2tn中の対応する肝区域R2S1、R2S2、・・・毎の機能レベルの評価値F2S1、F2S2・・・を画素値として有している3次元画像データを対象として公知のボリュームレンダリングを行って画像Img2を生成する。 Display image generating unit 34, a three-dimensional form each liver segment in the image V3 R3S1, R3S2, all pixels in ... are three-dimensional dynamic images V2 corresponding liver segments in tn R2S1, R2S2, ··· The image Img 2 is generated by performing known volume rendering on the three-dimensional image data having the evaluation values F2S1, F2S2,.

生成された画像Img2は表示部35であるディスプレイに表示される。 The generated image Img 2 is displayed on a display which is the display unit 35.

以上のように、本発明の第2の実施形態では、肝臓の解剖学的構造を表す3次元形態画像V3に対して、3次元形態画像V3中の肝臓の区域R3S1、R3S2、・・・を特定し、各画素の移動方向・移動量DRを用いて、肝機能が造影された3次元動態画像V2tnにおける、3次元形態画像V3から特定された肝区域R3S1、R3S2、・・・に対応する肝区域R2S1、R2S2、・・・を特定するようにしたので、3次元動態画像V2tnに肝臓の解剖学的構造が明確に表されていない場合であっても、3次元形態画像V3によって肝臓の解剖学的構造の情報を補うことによって、3次元動態画像V2tnから肝区域R2S1、R2S2、・・・毎の機能レベルを表す評価値F2S1、F2S2・・・を取得することが可能になる。 As described above, in the second embodiment of the present invention, for the three-dimensional morphological image V3 representing the anatomical structure of the liver, the liver areas R3S1, R3S2,. Corresponding to the liver areas R3S1, R3S2, ... identified from the three-dimensional morphological image V3 in the three-dimensional dynamic image V2 tn that is identified and the liver function is contrasted using the movement direction and movement amount DR of each pixel Since the liver areas R2S1, R2S2,... Are specified, even if the anatomical structure of the liver is not clearly represented in the three-dimensional dynamic image V2 tn , the three-dimensional morphological image V3 By supplementing the information of the anatomical structure of the liver, it is possible to obtain evaluation values F2S1, F2S2,... Representing the functional levels of the liver sections R2S1, R2S2,... From the three-dimensional dynamic image V2 tn. Become.

なお、上記実施形態では、肝区域特定部32、位置合わせ処理部36、および、区域機能レベル算出部33が3次元動態画像V2tn中の肝区域R2S1、R2S2、・・・を特定する処理をあわせたものが、本発明の区域特定手段に相当する。 In the above embodiment, the liver area specifying unit 32, the alignment processing unit 36, and the area function level calculating unit 33 perform the process of specifying the liver areas R2S1, R2S2,... In the three-dimensional dynamic image V2 tn. The combination is equivalent to the area specifying means of the present invention.

また、上記実施形態において、撮影体位や生成される画像の座標軸の設定等の撮影条件をSPECT装置とCT装置とで合わせるようにすれば、上記位置合わせ処理部36による位置合わせ処理は不要となり、3次元形態画像V3から得られた肝区域R3S1、R3S2、・・・の座標値をそのまま3次元動態画像V2tnに対して用いることができる。 Further, in the above embodiment, if the photographing conditions such as the photographing posture and the setting of the coordinate axis of the generated image are matched between the SPECT device and the CT device, the alignment processing by the alignment processing unit 36 is unnecessary, The coordinate values of the liver sections R3S1, R3S2,... Obtained from the three-dimensional morphological image V3 can be used as they are for the three-dimensional dynamic image V2 tn .

この他、上記の実施形態におけるシステム構成、処理フロー、モジュール構成等に対して、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な改変を行ったものも、本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記の実施形態では、図2に示された各処理が1台の画像処理ワークステーション3で行われるように説明したが、複数台の画像処理ワークステーションに各処理を分散して協調処理するように構成してもよい。   In addition, the technical scope of the present invention includes various modifications made to the system configuration, processing flow, module configuration, and the like in the above embodiments without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, each process shown in FIG. 2 has been described as being performed by one image processing workstation 3, but each process is distributed to a plurality of image processing workstations to perform cooperative processing. You may comprise.

また、上記の実施形態はあくまでも例示であり、上記のすべての説明が本発明の技術的範囲を限定的に解釈するために利用されるべきものではない。   Moreover, said embodiment is an illustration to the last and all the above description should not be utilized in order to interpret the technical scope of this invention restrictively.

[補足説明:肝臓領域抽出部31の詳細について]
以下、特願2008-50615の明細書を引用して、肝臓領域の抽出方法の詳細について説明するが、説明を簡潔にするために、まず2次元画像からの抽出方法について説明した後で、3次元画像からの抽出方法を説明する。
[Supplementary explanation: Details of the liver region extraction unit 31]
The details of the method for extracting a liver region will be described below with reference to the specification of Japanese Patent Application No. 2008-50615. For the sake of brevity, the method for extracting from a two-dimensional image will be described first, and then 3 A method of extracting from a dimensional image will be described.

図10に示すように、肝臓領域抽出部31は、医用画像Pから肝臓領域を抽出するものであって、基準点検出部110、点設定部120、領域設定部130、輪郭らしさ算出部140、領域抽出部150などを備えている。   As shown in FIG. 10, the liver region extraction unit 31 extracts a liver region from the medical image P, and includes a reference point detection unit 110, a point setting unit 120, a region setting unit 130, a contour likelihood calculation unit 140, An area extraction unit 150 is provided.

基準点検出部110は、肝臓領域の輪郭上に存在し、かつ近傍領域の画素値分布に基づいて特定可能な基準点が既知である複数のサンプル画像中の、基準点を表す画素および基準点以外の点を表す画素のそれぞれについて、近傍領域の画素値分布を予め機械学習し、その機械学習の結果に基づいて医用画像P中の基準点を検出するものであって、識別器取得部111と、検出部112とを有する。   The reference point detection unit 110 is a pixel and a reference point that represent a reference point in a plurality of sample images that exist on the outline of the liver region and whose reference points that can be specified based on the pixel value distribution in the neighboring region are known. For each of the pixels representing points other than the above, the pixel value distribution in the neighboring region is machine-learned in advance, and the reference point in the medical image P is detected based on the machine learning result. And a detection unit 112.

ここで、基準点は、入力画像から抽出したい対象領域の種類に応じて定められるものであり、その数に制限はない。本実施の形態では、たとえば、図11に示すように、全体的になめらかな曲線からなる肝臓領域の輪郭における、角ばった箇所に存在する点Aおよび点Bのいずれかまたは両方を基準点として用いる。   Here, the reference points are determined according to the type of the target area to be extracted from the input image, and the number thereof is not limited. In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 11, one or both of point A and point B existing at an angular position in the outline of the liver region consisting of a generally smooth curve is used as a reference point. .

識別器取得部111は、たとえば特開2006−139369号公報に記載されているように、肝臓領域を含む複数のサンプル画像を用意し、サンプル画像中の、基準点を表す画素および基準点以外の点を表す画素のそれぞれについて、近傍領域の画素値分布を予め機械学習することにより、サンプル画像中の各画素が基準点を示す画素であるか否かをその画素の近傍領域の画素値分布に基づいて識別する識別器Dを取得するものである。これにより取得した識別器Dは、任意の医用画像中の各画素が基準点を示す画素であるかどうかを識別する場合に適用することができる。なお、2以上の基準点(たとえば基準点A、B)を用いて肝臓領域を抽出する場合には、それぞれの基準点について識別器Dを取得する。   The discriminator acquisition unit 111 prepares a plurality of sample images including a liver region as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-139369, and includes pixels other than the pixels representing the reference points and the reference points in the sample images. For each pixel representing a point, the pixel value distribution in the neighborhood area is pre-machine-learned to determine whether each pixel in the sample image is a pixel indicating a reference point in the pixel value distribution in the neighborhood area of the pixel. The discriminator D for identifying based on this is acquired. The discriminator D acquired in this way can be applied when discriminating whether each pixel in an arbitrary medical image is a pixel indicating a reference point. When a liver region is extracted using two or more reference points (for example, reference points A and B), the classifier D is acquired for each reference point.

ここで、各画素の近傍領域は、その近傍領域の内の各画素における画素値が変化する方向、その変化の大きさなどの、近傍領域の画素値分布に基づいてその画素が基準点であるか否かを識別できる程度の大きさの領域であることが望ましい。また、この近傍領域は、その画素を中心とした領域であってもよいし、その画素を中心から外れた位置に有する領域であってもよい。   Here, the neighboring area of each pixel is the reference point based on the pixel value distribution of the neighboring area such as the direction in which the pixel value changes in each pixel in the neighboring area and the magnitude of the change. It is desirable that the area has a size that can be identified. In addition, this neighborhood region may be a region centered on the pixel, or a region having the pixel at a position off the center.

なお、図11に、基準点A、Bの近傍領域R,Rの一例を示す。ここでは、近傍領域が矩形の領域である場合について例示しているが、近傍領域は円形、楕円形等、種々の形状の領域であってもよい。また、その近傍領域内の一部の画素の画素値分布のみを上記機械学習に用いるようにしてもよい。 FIG. 11 shows an example of the vicinity regions R A and R B of the reference points A and B. Here, the case where the vicinity area is a rectangular area is illustrated, but the vicinity area may be an area having various shapes such as a circle and an ellipse. Further, only the pixel value distribution of some pixels in the vicinity region may be used for the machine learning.

また、この識別器Dを取得する処理には、アダブースティングアルゴリズム(Adaboosting Algorithm)、ニューラルネットワーク(Neural Network)、SVM(Support Vector Machine)等を用いることができる。   In addition, for the process of obtaining the discriminator D, an adaboosting algorithm, a neural network, a support vector machine (SVM), or the like can be used.

検出部112は、医用画像P上に識別器取得部111において取得した識別器Dを走査させることにより、医用画像P中の基準点A、Bを検出するものである。なお、この検出部21による基準点の検出より先に、後述する領域設定部130において対象領域の全体を含むと思われる判別領域Tが設定されている場合には、医用画像P全体のうち、設定された判別領域Tあるいはその判別領域Tを含む一部の領域上にのみ識別器Dを走査させることにより、医用画像P中の基準点を検出するようにしてもよい。   The detection unit 112 detects the reference points A and B in the medical image P by scanning the classifier D acquired by the classifier acquisition unit 111 on the medical image P. In addition, before the detection of the reference point by the detection unit 21, when the determination region T that is supposed to include the entire target region is set in the region setting unit 130 described later, of the entire medical image P, The reference point in the medical image P may be detected by scanning the discriminator D only over the set discrimination region T or a part of the region including the discrimination region T.

点設定部120は、医用画像P中の肝臓領域内に任意の点C(シード点)を設定するものであって、たとえば、肝臓領域抽出部31に備えるキーボードやポインティングデバイス等による、操作者の入力に基づいて指定された医用画像P上の位置をその任意の点として設定するものであってもよいし、従来の対象領域検出方法により自動検出された肝臓領域内の各点に一定の質量が与えられているとし、その領域の重心位置をその任意の点として設定するものであってもよい。   The point setting unit 120 sets an arbitrary point C (seed point) in the liver region in the medical image P. For example, the point setting unit 120 uses a keyboard or a pointing device provided in the liver region extraction unit 31 to The position on the medical image P designated based on the input may be set as an arbitrary point, and a constant mass is set at each point in the liver region automatically detected by the conventional target region detection method. May be set as the arbitrary point.

また、この点設定部120による任意の点Cの設定より先に、基準点検出部110において基準点A、Bが検出されている場合には、肝臓領域と基準点A、Bの解剖学的な位置関係により、下記の式(1)により、基準点A(x、y)と基準点B(x、y)を用いて任意の点C(x、y)を設定するようにしてもよい。
In addition, when the reference points A and B are detected by the reference point detection unit 110 before the arbitrary point C is set by the point setting unit 120, the liver region and the anatomical points of the reference points A and B are detected. With an arbitrary positional relationship, an arbitrary point C (x C , y C ) is set using the reference point A (x A , y A ) and the reference point B (x B , y B ) according to the following equation (1). You may make it do.

なお、この任意の点Cは、肝臓領域のおおまかな中心に設定されたものであってもよいし、肝臓領域の中心から外れた位置に設定されたものであってもよい。   The arbitrary point C may be set at the approximate center of the liver region or may be set at a position deviated from the center of the liver region.

領域決定部30は、医用画像P中に、肝臓領域の全体を含むと思われる判別領域Tを設定するものであって、たとえば、肝臓領域抽出部31に備えるキーボードやポインティングデバイス等による、操作者の入力に基づいて指定された医用画像P上の領域をその判別領域Tとして設定するものであってもよいし、点設定部120において設定された点Cを中心とした、肝臓領域のありうる大きさ以上の大きさの領域を判別領域Tとして自動的に設定するものであってもよい。これにより、全体の医用画像Pから注目する領域の範囲を限定でき、以降の処理を高速化することができる。   The region determination unit 30 sets a determination region T that is supposed to include the entire liver region in the medical image P. For example, an operator using a keyboard or a pointing device provided in the liver region extraction unit 31 The region on the medical image P designated based on the input of the above may be set as the discrimination region T, or there may be a liver region centered on the point C set in the point setting unit 120 An area having a size larger than the size may be automatically set as the discrimination area T. As a result, the range of the region of interest from the entire medical image P can be limited, and subsequent processing can be speeded up.

なお、判別領域Tは、その周縁形状として矩形、円形、楕円形等、種々の形状を採用することができる。   The discrimination region T can adopt various shapes such as a rectangle, a circle, and an ellipse as the peripheral shape.

輪郭らしさ算出部140は、領域設定部130において設定された判別領域T内の各画素の輪郭らしさを、その画素の近傍画素の画素値情報に基づいて算出するものであって、評価関数取得部141と、算出部142とを有する。   The contour likelihood calculation unit 140 calculates the contour likelihood of each pixel in the discrimination region T set by the region setting unit 130 based on the pixel value information of the neighboring pixels of the pixel, and the evaluation function acquisition unit 141 and a calculation unit 142.

評価関数取得部141は、肝臓領域を含む複数のサンプル画像を用意し、サンプル画像中の、輪郭上の点を表す画素および前記輪郭以外の点を表す画素のそれぞれについて、近傍画素の画素値情報をその画素における特徴量として予め機械学習することにより、サンプル画像中の各画素が輪郭を示す画素であるかどうかをその特徴量に基づいて評価する評価関数Fを取得するものである。   The evaluation function acquisition unit 141 prepares a plurality of sample images including a liver region, and pixel value information of neighboring pixels for each of a pixel representing a point on the contour and a pixel representing a point other than the contour in the sample image Is previously learned as a feature amount in the pixel, thereby obtaining an evaluation function F for evaluating whether each pixel in the sample image is a pixel indicating an outline based on the feature amount.

具体的には、たとえば特開2007−307358号公報に記載されているように、各画素の近傍画素の画素値情報、たとえば、その画素を中心とする水平方向5画素×垂直方向5画素の領域内のそれぞれ異なる複数の画素の画素値値の組み合わせを用いて、その画素が輪郭を示す画素であるか否かの判別を行う複数の弱判別器を、その弱判別器全てを組み合わせた評価関数Fがサンプル画像中の各画素が輪郭を示す画素であるかどうかを所望の性能で評価できるようになるまで逐次生成する。   Specifically, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2007-307358, pixel value information of neighboring pixels of each pixel, for example, an area of 5 pixels in the horizontal direction × 5 pixels in the vertical direction centering on the pixel An evaluation function combining a plurality of weak discriminators for determining whether or not the pixel is a pixel indicating an outline using a combination of pixel value values of a plurality of different pixels in the combination of all the weak discriminators F is sequentially generated until it can be evaluated with a desired performance whether each pixel in the sample image is a pixel indicating an outline.

これにより取得した評価関数Fは、任意の医用画像中の各画素が肝臓領域の輪郭を示す画素であるかどうかを評価する場合に適用することができる。   The evaluation function F acquired in this way can be applied when evaluating whether each pixel in an arbitrary medical image is a pixel indicating the outline of the liver region.

また、この評価関数Fを取得する処理にも、アダブースティングアルゴリズム(Adaboosting Algorithm)、ニューラルネットワーク(Neural Network)、SVM(Support Vector Machine)等の機械学習の手法を用いることができる。   Also, a machine learning technique such as an adaboosting algorithm, a neural network, or a support vector machine (SVM) can be used for the process of obtaining the evaluation function F.

算出部142は、判別領域T内の各画素の特徴量に基づいて、各画素の輪郭らしさ、つまりその画素が輪郭を示す画素であるかどうかの評価値を、評価関数Fを用いて算出するものである。   Based on the feature amount of each pixel in the discrimination region T, the calculation unit 142 calculates, using the evaluation function F, the likelihood of the contour of each pixel, that is, an evaluation value as to whether or not the pixel represents a contour. Is.

領域抽出部150は、任意の点C、基準点S、および各画素の輪郭らしさを用いて判別領域Tから肝臓領域を抽出するものであって、たとえば、Yuri Y. Boykov, Marie-Pierre Jolly, “Interactive Graph Cuts for Optimal Boundary and Region Segmentation of Objects in N-D images”, Proceedings of “International Conference on Computer Vision”, Vancouver, Canada, July 2001 vol.I, p.105-112.や、米国特許第6973212号明細書等に記載されているグラフカット法(Graph Cuts)により判別領域Tを肝臓領域と背景領域とに分割する際、肝臓領域と背景領域の境界が肝臓領域の輪郭上に存在する点である基準点A、Bを必ず通るようにして、判別領域Tから肝臓領域を抽出する。   The region extraction unit 150 extracts a liver region from the discrimination region T using an arbitrary point C, a reference point S, and the contour likeness of each pixel. For example, Yuri Y. Boykov, Marie-Pierre Jolly, “Interactive Graph Cuts for Optimal Boundary and Region Segmentation of Objects in ND images”, Proceedings of “International Conference on Computer Vision”, Vancouver, Canada, July 2001 vol.I, p.105-112., US Pat. No. 6973212 When the discrimination region T is divided into a liver region and a background region by a graph cut method (Graph Cuts) described in the specification etc., the boundary between the liver region and the background region exists on the outline of the liver region. A liver region is extracted from the discrimination region T so as to pass through the reference points A and B without fail.

具体的には、まず、図12に示すように、判別領域T中の各画素を表すノードNij(i=1,2,…、j=1,2,…)と各画素が取り得るラベル(本実施の形態では、肝臓領域または背景領域)をそれぞれ表すノードS、Tと、隣接する画素のノード同士をつなぐリンクn-linkと、各画素を表すノードNijと肝臓領域を表すノードSをつなぐリンクs-linkと、各画素を表すノードNijと背景領域を表すノードTをつなぐリンクt-linkとから構成されるグラフを作成する。 Specifically, as shown in FIG. 12, first, a node N ij (i = 1, 2,..., J = 1, 2,...) Representing each pixel in the discrimination region T and labels that each pixel can take. (In this embodiment, nodes S and T representing liver regions or background regions), a link n-link connecting nodes of adjacent pixels, a node N ij representing each pixel, and a node S representing a liver region A graph composed of a link s-link that connects, a node N ij that represents each pixel, and a link t-link that connects a node T that represents the background region is created.

ここで、n-linkには、判別領域中の各画素を表すノードNij毎にそのノードから四方の隣接するノードへ向かう4本のリンクが存在し、各隣接するノード間には互いのノードに向かう2本のリンクが存在する。ここで、各ノードNijから四方の隣接するノードへ向かう4本のリンクは、そのノードが示す画素が四方の隣接する画素と同一領域内の画素である確からしさを表すものであり、その確からしさはその画素の輪郭らしさに基づいて求められる。具体的には、そのノードNijが示す画素の輪郭らしさが設定しきい値以下である場合には、それらの各リンクに確からしさの所定の最大値が設定され、輪郭らしさが設定しきい値以上である場合は、その輪郭らしさが大きいほど、小さい値の確からしさが各リンクに設定される。たとえば、確からしさの最大値を1000とした場合、ノードNijが示す画素の輪郭らしさが設定しきい値(ゼロ)以下である場合には、そのノードから四方の隣接するノードへ向かう4本のリンクに1000という値が設定され、輪郭らしさが設定しきい値(ゼロ)以上である場合は、次式(1000−(輪郭らしさ/輪郭らしさの最大値)×1000)により算出された値をそれらの各リンクに設定することができる。ここで、輪郭らしさの最大値は、算出部142により判別領域T内の各画素において算出した全ての輪郭らしさのうち最大の値を意味する。 Here, in the n-link, there are four links from each node to four adjacent nodes for each node N ij representing each pixel in the determination region, and each adjacent node has a mutual node. There are two links going to. Here, the four links from each node N ij to the four adjacent nodes represent the probability that the pixel indicated by the node is a pixel in the same region as the four adjacent pixels. The likelihood is obtained based on the contour likeness of the pixel. Specifically, when the contour likelihood of the pixel indicated by the node N ij is less than or equal to the set threshold value, a predetermined maximum value of the probability is set for each of those links, and the contour likelihood is set to the threshold value. In the case described above, the probability of a smaller value is set for each link as the contour likelihood increases. For example, when the maximum value of the probability is set to 1000, when the likelihood of the contour of the pixel indicated by the node N ij is equal to or less than the set threshold value (zero), four lines from the node to four adjacent nodes are displayed. If a value of 1000 is set for the link and the contour likelihood is greater than or equal to the set threshold (zero), the value calculated by the following formula (1000-(the contour likelihood / maximum value of the contour likelihood) x 1000) is used. Can be set for each link. Here, the maximum value of the contour likelihood means the maximum value of all the contour likelihoods calculated for each pixel in the discrimination region T by the calculation unit 142.

また、各画素を表すノードNijと肝臓領域を表すノードSをつなぐs-linkは、各画素が肝臓領域に含まれる画素である確からしさを表すものであり、各画素を表すノードNijと背景領域を表すノードTをつなぐt-linkは、各画素が背景領域に含まれる画素である確からしさを表すものであり、それらの確からしさは、その画素が肝臓領域又は背景領域のいずれかを示す画素であるかの情報がすでに与えられている場合、その与えられた情報に従って設定される。 Further, the s-link connecting the node N ij representing each pixel and the node S representing the liver region represents the probability that each pixel is a pixel included in the liver region, and the node N ij representing each pixel The t-link connecting the nodes T representing the background area represents the likelihood that each pixel is a pixel included in the background area, and the certainty indicates whether the pixel is either the liver area or the background area. When information indicating whether the pixel is a pixel to be shown has already been given, the information is set according to the given information.

具体的には、任意の点Cは肝臓領域内に設定された画素であるので、図12に示すように、その点Cを示すノードN33と肝臓領域を表すノードSとをつなぐs-linkに大きい値の確からしさを設定する。また、肝臓領域内に設定された任意の点を基準として、その肝臓領域を含むように設定した判別領域Tは、通常、肝臓領域及びその肝臓領域の周囲に存在する背景領域を含むようになっていることから、判別領域TT2の周縁の各画素を、背景領域を示す画素であろうと想定し、それらのその各画素を示すノードN11、N12、…、N15、N21、N25、N31、、と背景領域を表すノードTとをつなぐt-linkに大きい値の確からしさを設定する。 Specifically, since the arbitrary point C is a pixel set in the liver region, as shown in FIG. 12, the s-link that connects the node N 33 indicating the point C and the node S indicating the liver region. Set the probability of a large value to. In addition, the discrimination region T set to include the liver region on the basis of an arbitrary point set in the liver region usually includes the liver region and a background region existing around the liver region. Therefore, it is assumed that each pixel on the periphery of the discrimination region TT2 is a pixel indicating the background region, and nodes N 11 , N 12 ,..., N 15 , N 21 , N 25 indicating those pixels are indicated. , N 31 , and a node T representing the background area are set to a probability of a large value.

また、図13に示すように、点設定部120において設定された点Cから基準点A、Bをそれぞれ通る方向に延びた各線分全体のうち、基準点Aと点Cとの間、基準点Bと点Cとの間の部分に位置する各画素は肝臓領域の内部に存在する画素であると判断することができるので、それらの各画素を示すノードと肝臓領域を表すノードSとをつなぐs-linkに大きい値の確からしさを設定し、基準点Aから点Cとは反対側に延びた部分、および基準点Bから点Cとは反対側に延びた部分に位置する各画素は肝臓領域の外部に存在する画素であると判断することができるので、それらの各画素を示すノードと肝臓領域を表すノードTとをつなぐt-linkに大きい値の確からしさを設定する。   Further, as shown in FIG. 13, the reference point between the reference point A and the point C among the entire line segments extending in the direction passing through the reference points A and B from the point C set in the point setting unit 120. Since each pixel located in the portion between B and point C can be determined to be a pixel existing inside the liver region, the node indicating each pixel and the node S representing the liver region are connected. The probability of a large value is set in s-link, and each pixel located in a portion extending from the reference point A to the opposite side of the point C and a portion extending from the reference point B to the opposite side of the point C is the liver. Since it can be determined that the pixel exists outside the region, the probability of a large value is set in the t-link that connects the node indicating each pixel and the node T indicating the liver region.

そして、肝臓領域と背景領域は互いに排他的な領域であるので、たとえば図14に点線で示すように、全てのn-link、s-link、およびt-linkのうち適当なリンクを切断してノードSをノードTから切り離すことにより、判別領域Tを肝臓領域と背景領域に分割して、肝臓領域を抽出する。ここで、切断する全てのn-link、s-link、およびt-linkにおける確からしさの合計が最も小さくなるような切断を行うことにより、最適な領域分割をすることができる。   Since the liver region and the background region are mutually exclusive regions, for example, as shown by a dotted line in FIG. 14, all the n-links, s-links, and t-links are cut off. By separating the node S from the node T, the discrimination region T is divided into a liver region and a background region, and the liver region is extracted. Here, optimal region division can be performed by performing cutting so that the total probability of all n-links, s-links, and t-links to be cut is minimized.

なお、ここでは、グラフカット法(Graph Cuts)を用いて肝臓領域を抽出する場合について例示しているが、それに代えて、たとえば特開2007−307358号公報に記載されているような動的計画法を用いて肝臓領域の輪郭を決定する等他の手法を用いて肝臓領域を抽出してもよい。   In this example, the case of extracting the liver region using the graph cut method (Graph Cuts) is illustrated, but instead, for example, dynamic planning as described in JP 2007-307358 A The liver region may be extracted using other methods such as determining the contour of the liver region using a method.

次いで、上記の構成により、医用画像Pから肝臓領域を抽出する際に行われる処理の一例について説明する。   Next, an example of processing performed when a liver region is extracted from the medical image P with the above configuration will be described.

まず、検出部112が、識別器取得部111により予め取得した、任意の医用画像中の各画素が基準点A、Bのいずれかを示す画素であるかどうかを識別できる識別器D、Bを用いて、医用画像P中の基準点A、Bを検出する。次に、点設定部120が、上記の式(1)により、基準点A(x、y)と基準点B(x、y)を用いて、医用画像P中の対象領域内に任意の点C(x、y)(シード点)を設定する。次に、領域設定部130が、医用画像P中に、対象領域の全体を含むと思われる判別領域Tを設定する。次に、算出部142が、評価関数取得部141により予め取得した、任意の医用画像中の各画素が肝臓領域の輪郭を示す画素であるかどうかを評価できる評価関数Fを用いて、判別領域T内の各画素の輪郭らしさを算出する。最後に、領域抽出部150が、たとえばグラフカット法(Graph Cuts)により、設定された任意の点Cおよび算出された各画素の輪郭らしさに基づいて、かつ、肝臓領域の輪郭が基準点A、Bを必ず通るようにして、判別領域Tから対象領域を抽出し、処理を終了する。 First, the discriminator D A , B that can identify whether each pixel in any medical image acquired in advance by the discriminator acquisition unit 111 is a pixel indicating any of the reference points A and B. Using B , reference points A and B in the medical image P are detected. Next, the point setting unit 120 uses the reference point A (x A , y A ) and the reference point B (x B , y B ) in the target area in the medical image P according to the above equation (1). An arbitrary point C (x C , y C ) (seed point) is set in. Next, the region setting unit 130 sets a discrimination region T that is supposed to include the entire target region in the medical image P. Next, the determination unit 142 uses the evaluation function F that is acquired in advance by the evaluation function acquisition unit 141 to evaluate whether each pixel in an arbitrary medical image is a pixel indicating the outline of the liver region. The contour likeness of each pixel in T is calculated. Finally, the area extraction unit 150 determines that the outline of the liver area is the reference point A based on the set arbitrary point C and the calculated outline of each pixel by, for example, the graph cut method (Graph Cuts). The target region is extracted from the discrimination region T so as to pass through B, and the process is terminated.

上記実施の形態によれば、入力画像中の対象領域内に任意の点を設定し、入力画像中に、対象領域の全体を含むと思われる判別領域を設定し、設定された判別領域内の各画素の輪郭らしさを、その画素の近傍画素の画素値情報に基づいて算出し、設定された任意の点および算出された各画素の輪郭らしさに基づいて、入力画像から対象領域を抽出する際に、その対象領域と同種の対象領域の輪郭上に存在し、かつ近傍領域の画素値分布に基づいて特定可能な基準点が既知である複数のサンプル画像中の、基準点を表す画素および基準点以外の点を表す画素のそれぞれについて、近傍領域の画素値分布を予め機械学習し、その機械学習の結果に基づいて入力画像中の基準点を検出し、その検出結果にさらに基づいて対象領域の抽出を行うようにしているので、対象領域の内部または外部に輪郭のような画素値分布が存在する場合であっても、対象領域の正しい輪郭上に存在する点として検出した基準点を確実に通るように、対象領域の輪郭を決定することができ、対象領域の抽出性能をより向上させることができる。   According to the above embodiment, an arbitrary point is set in the target area in the input image, and a determination area that is supposed to include the entire target area is set in the input image. When calculating the contour likeness of each pixel based on pixel value information of neighboring pixels of that pixel and extracting the target area from the input image based on the set arbitrary point and the calculated contour likeness of each pixel In addition, a pixel that represents a reference point and a reference in a plurality of sample images that exist on the contour of the target region of the same type as the target region and have known reference points that can be identified based on the pixel value distribution of the neighboring region For each pixel representing a point other than a point, the pixel value distribution in the neighboring area is machine-learned in advance, the reference point in the input image is detected based on the machine learning result, and the target area is further based on the detection result To do the extraction Therefore, even if there is a pixel value distribution such as a contour inside or outside the target area, the target must be surely passed through the reference point detected as a point existing on the correct contour of the target area. The contour of the region can be determined, and the extraction performance of the target region can be further improved.

なお、上記実施の形態においては、本発明の肝臓領域抽出部31を2次元の入力画像から対象領域を抽出するものに適用した場合について説明したが、3次元の入力画像から対象領域を抽出するものに適用することもできる。   In the above-described embodiment, the case where the liver region extraction unit 31 of the present invention is applied to the one that extracts the target region from the two-dimensional input image has been described. However, the target region is extracted from the three-dimensional input image. It can also be applied to things.

たとえば、3次元の医用画像中の肝臓領域の輪郭を決定する場合、2次元の医用画像から肝臓領域を抽出するときと同様に、全体的になめらかな曲面からなる肝臓領域の輪郭の角ばった箇所に存在する点を基準点として用いる。   For example, when determining the contour of a liver region in a three-dimensional medical image, the same as when extracting a liver region from a two-dimensional medical image, the corner of the contour of the liver region consisting of a smooth surface as a whole A point existing in is used as a reference point.

識別器取得部111が、肝臓領域を含む複数の3次元のサンプル画像を用意し、それらのサンプル画像中の、基準点を表すボクセルおよび基準点以外の点を表すボクセルのそれぞれについて、近傍領域の画素値分布を予め機械学習することにより、サンプル画像中の各ボクセルが基準点を示すボクセルであるか否かをそのボクセルの近傍領域の画素値分布に基づいて識別する識別器を取得する。ここで、各ボクセルの近傍領域は、その近傍領域の内の各ボクセルにおける画素値が変化する方向、その変化の大きさなどの、近傍領域の画素値分布に基づいてそのボクセルが基準点であるか否かを識別できる程度の大きさの3次元領域であることが望ましい。検出部112が、3次元の医用画像上に識別器取得部111において取得した識別器を走査させることにより、その医用画像中の基準点を検出する。   The discriminator acquisition unit 111 prepares a plurality of three-dimensional sample images including the liver region, and for each of the voxels representing the reference points and the voxels representing points other than the reference points in the sample images, By performing machine learning in advance on the pixel value distribution, a discriminator is obtained that identifies whether each voxel in the sample image is a voxel indicating a reference point based on the pixel value distribution in the region near the voxel. Here, the neighborhood area of each voxel is the reference point based on the pixel value distribution in the neighborhood area, such as the direction in which the pixel value in each voxel within the neighborhood area changes, the magnitude of the change, and the like. It is desirable that the region is a three-dimensional region that is large enough to be identified. The detection unit 112 detects a reference point in the medical image by scanning the classifier acquired by the classifier acquisition unit 111 on the three-dimensional medical image.

また、点設定部120が、3次元の医用画像の肝臓領域内に、3次元座標系での任意の点Cを設定し、領域決定部30が、その3次元の医用画像中に、肝臓領域の全体を含むと思われる3次元の存在範囲を設定する。ここで、存在範囲は、その周縁形状として六面体、球体等、種々の形状を採用することができる。   Further, the point setting unit 120 sets an arbitrary point C in the three-dimensional coordinate system in the liver region of the three-dimensional medical image, and the region determining unit 30 includes the liver region in the three-dimensional medical image. A three-dimensional existence range that is supposed to include the whole of is set. Here, the existence range can adopt various shapes such as a hexahedron and a sphere as the peripheral shape.

また、評価関数取得部141が、肝臓領域を含む複数の3次元のサンプル画像を用意し、それらのサンプル画像中の、輪郭上の点を表すボクセルおよび輪郭以外の点を表すボクセルのそれぞれについて、近傍ボクセルの画素値情報を予め機械学習することにより、任意の3次元の医用画像中の各ボクセルが肝臓領域の輪郭を示すボクセルであるかどうかを評価できる評価関数Fを取得する。ここで、近傍ボクセルの画素値情報としては、例えば、そのボクセルを中心とするX軸方向5ボクセル×Y軸方向5ボクセル×Z軸方向5ボクセルの立方体の領域内の異なる複数個のボクセルにおける画素値の組み合わせを用いることができる。次に、算出部142が、判別領域T内の各ボクセルの特徴量に基づいて、各ボクセルの輪郭らしさ、つまりそのボクセルが輪郭を示すボクセルであるかどうかの評価値を、評価関数Fを用いて算出する。   In addition, the evaluation function acquisition unit 141 prepares a plurality of three-dimensional sample images including a liver region, and for each of the voxels representing points on the contour and points other than the contour in the sample images, By performing machine learning in advance on the pixel value information of neighboring voxels, an evaluation function F that can evaluate whether each voxel in an arbitrary three-dimensional medical image is a voxel indicating the outline of the liver region is acquired. Here, as the pixel value information of neighboring voxels, for example, pixels in a plurality of different voxels in a cubic region of 5 voxels in the X-axis direction × 5 voxels in the Y-axis × 5 voxels in the Z-axis centering on the voxel. A combination of values can be used. Next, the calculation unit 142 uses the evaluation function F to calculate the likelihood of the outline of each voxel based on the feature amount of each voxel in the discrimination region T, that is, the evaluation value of whether the voxel is a voxel indicating the outline. To calculate.

領域抽出部150が、たとえば米国特許第6973212号明細書等に記載されている3次元のグラフカット法(Graph Cuts)により、3次元の判別領域Tを肝臓領域と背景領域とに分割する際、肝臓領域と背景領域の境界が、検出部112において検出された基準点を必ず通るようにして、判別領域Tから肝臓領域を抽出し、処理を終了する。   When the region extraction unit 150 divides the three-dimensional discrimination region T into a liver region and a background region by a three-dimensional graph cut method (Graph Cuts) described in, for example, US Pat. No. 6,732,212, The liver region is extracted from the discrimination region T so that the boundary between the liver region and the background region always passes through the reference point detected by the detection unit 112, and the process ends.

31 肝臓領域抽出部
32 肝区域特定部
33 区域機能レベル算出部
34 表示画像生成部
35 表示部
36 位置合わせ処理部
31 Liver region extraction unit 32 Liver segment specification unit 33 Zone function level calculation unit 34 Display image generation unit 35 Display unit 36 Position processing unit

Claims (16)

肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を被検体に投与後、所定の時間が経過した後に取得された、該機能レベルを表す肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得する区域機能レベル情報取得手段と、
取得された区域機能レベル情報を提示する区域機能レベル提示手段とを備えたことを特徴とする医用画像診断装置。
At least one area in the liver from a liver function contrast image representing the function level obtained after a predetermined time has elapsed after administering a contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver to the subject. Area function level information acquisition means for acquiring area function level information representing the function level of
A medical image diagnostic apparatus comprising: an area function level presenting unit for presenting acquired area function level information.
前記区域機能レベル情報取得手段が、肝臓中の複数の区域の各々における前記区域機能レベル情報を取得するものであり、
前記区域機能レベル提示手段が、前記複数の区域毎に前記区域機能レベル情報を提示するものであることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。
The zone function level information acquisition means acquires the zone function level information in each of a plurality of zones in the liver,
2. The medical image diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the area function level presenting unit presents the area function level information for each of the plurality of areas.
前記区域機能レベル提示手段が、前記区域毎の機能レベルの相違を視覚的に識別可能な態様で提示するものであることを特徴とする請求項2に記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the area function level presenting means presents a difference in function level for each area in a visually distinguishable manner. 前記肝機能造影画像は、3次元画像、または、3次元空間内における時系列的な変化を表す画像であり、
前記区域は3次元領域であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。
The liver function contrast image is a three-dimensional image or an image representing a time-series change in a three-dimensional space,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the section is a three-dimensional region.
前記区域機能レベル提示手段が、区域機能レベル情報を3次元的に提示するものであることを特徴とする請求項4に記載の医用画像診断装置。   5. The medical image diagnosis apparatus according to claim 4, wherein the area function level presenting means presents area function level information three-dimensionally. 前記肝臓中の区域を特定する区域特定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。   6. The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising an area specifying unit that specifies an area in the liver. 前記区域特定手段が、肝臓の解剖学的構造を表す形態画像に対して、該形態画像中の肝臓の区域を特定し、前記肝機能造影画像における、前記形態画像から特定された区域に対応する区域を、前記肝臓中の区域として特定するものであることを特徴とする請求項6に記載の医用画像診断装置。   The area specifying means specifies the area of the liver in the morphological image for the morphological image representing the anatomical structure of the liver, and corresponds to the area specified from the morphological image in the liver function contrast image. The medical image diagnostic apparatus according to claim 6, wherein an area is specified as an area in the liver. 前記肝機能造影画像は肝臓以外の領域の画像情報をさらに含むものであり、
前記肝機能造影画像から肝臓の領域を抽出する肝臓領域抽出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。
The liver function contrast image further includes image information of a region other than the liver,
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising liver region extracting means for extracting a liver region from the liver function contrast image.
前記肝機能造影画像は肝臓以外の基準領域の画像情報をさらに含むものであり、
前記区域機能レベル情報取得手段が、前記区域の機能レベルを該基準領域の機能レベルに対する相対的関係として求めるものであることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。
The liver function contrast image further includes image information of a reference region other than the liver,
The medical image according to any one of claims 1 to 8, wherein the area function level information acquisition unit obtains the function level of the area as a relative relationship with respect to the function level of the reference area. Diagnostic device.
前記基準領域を抽出する基準領域抽出手段をさらに備えたことを特徴とする請求項9に記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 9, further comprising reference area extraction means for extracting the reference area. 前記基準領域が前記被検体の脾臓領域であることを特徴とする請求項9または10に記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 9 or 10, wherein the reference region is a spleen region of the subject. 前記肝機能造影画像は、肝臓の機能の正常さの度合いが画素値の高低として反映された画像であることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the liver function contrast image is an image in which a degree of normality of a liver function is reflected as a pixel value. 前記肝機能造影画像はMRIによって取得された画像であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の医用画像診断装置。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the liver function contrast image is an image acquired by MRI. 前記造影剤がガドキセト酸ナトリウム(Gd-EOB-DTPA)を有効成分とするものであることを特徴とする請求項13に記載の医用画像診断装置。   The medical diagnostic imaging apparatus according to claim 13, wherein the contrast agent contains sodium gadoxetate (Gd-EOB-DTPA) as an active ingredient. 肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を被検体に投与後、所定の時間が経過した後に取得された、該機能レベルを表す肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得するステップと、
取得された区域機能レベル情報を提示するステップとを備えたことを特徴とする医用画像診断方法。
At least one area in the liver from a liver function contrast image representing the function level obtained after a predetermined time has elapsed after administering a contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver to the subject. Obtaining area functional level information representing functional levels of
And a step of presenting the acquired area function level information.
コンピュータに、
肝臓の機能レベルに応じた造影効果を生じさせる造影剤を被検体に投与後、所定の時間が経過した後に取得された、該機能レベルを表す肝機能造影画像から、肝臓中の少なくとも1つの区域の機能レベルを表す区域機能レベル情報を取得するステップと、
取得された区域機能レベル情報を提示させるステップとを実行させることを特徴とする医用画像診断プログラム。
On the computer,
At least one area in the liver from a liver function contrast image representing the function level obtained after a predetermined time has elapsed after administering a contrast agent that produces a contrast effect according to the function level of the liver to the subject. Obtaining area functional level information representing functional levels of
And a step of presenting the acquired area function level information.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016536035A (en) * 2013-09-30 2016-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. System and modular network for deformable registration
WO2022270151A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 富士フイルム株式会社 Image processing device, method, and program
US11937962B2 (en) 2019-04-24 2024-03-26 Progenics Pharmaceuticals, Inc. Systems and methods for automated and interactive analysis of bone scan images for detection of metastases
US11941817B2 (en) 2019-01-07 2024-03-26 Exini Diagnostics Ab Systems and methods for platform agnostic whole body image segmentation

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010115482A (en) * 2008-10-15 2010-05-27 Toshiba Corp Medical image processing apparatus, x-ray ct apparatus, mri apparatus, and ultrasound image diagnostic apparatus
JP2011515121A (en) * 2008-03-11 2011-05-19 カロリンスカ インスティテュテット イノベーションズ エービー Computer-based method and system for imaging-based assessment of organ dynamic function

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011515121A (en) * 2008-03-11 2011-05-19 カロリンスカ インスティテュテット イノベーションズ エービー Computer-based method and system for imaging-based assessment of organ dynamic function
JP2010115482A (en) * 2008-10-15 2010-05-27 Toshiba Corp Medical image processing apparatus, x-ray ct apparatus, mri apparatus, and ultrasound image diagnostic apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016536035A (en) * 2013-09-30 2016-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. System and modular network for deformable registration
US11941817B2 (en) 2019-01-07 2024-03-26 Exini Diagnostics Ab Systems and methods for platform agnostic whole body image segmentation
US11937962B2 (en) 2019-04-24 2024-03-26 Progenics Pharmaceuticals, Inc. Systems and methods for automated and interactive analysis of bone scan images for detection of metastases
WO2022270151A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 富士フイルム株式会社 Image processing device, method, and program

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