JP2011250811A - Medical image processing apparatus and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医用画像処理装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a medical image processing apparatus and a program.
従来、医用画像を画像解析することで、病変の可能性が高い画像領域を病変候補として検出する医用画像処理装置が開発されている。このような医用画像処理装置はCAD(Computer-Aided Diagnosis)と呼ばれている。CADによれば、病変候補の検出結果を客観的な判断材料として医師に提供し、医師の読影作業の負担を軽減することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a medical image processing apparatus that detects an image region having a high possibility of a lesion as a lesion candidate by analyzing a medical image has been developed. Such a medical image processing apparatus is called CAD (Computer-Aided Diagnosis). According to CAD, the detection result of a lesion candidate can be provided to a doctor as objective judgment material, and the burden of interpretation work of the doctor can be reduced.
胸部を撮影した医用画像については、間質性疾患と呼ばれる肺疾患について検出を行う方法が多々開示されている(例えば、特許文献1、2、3参照)。間質性疾患が生じた画像領域は、一般にX線画像上ではすりガラス様の陰影、具体的には一様に白くぼやっとした陰影であることが特徴的である。CADでは、このような特徴を有する画像領域を画像解析によって検出するのである。例えば、フーリエスペクトルによる特徴量や、濃度共起行列等のテクスチャ特徴量を用いて病変候補を検出する方法の他、上記特許文献2にも記載されているように人工ニューラルネットワークにより特徴量解析を行って間質性疾患の病変候補を検出するという方法がある。
しかしながら、病変部分の陰影、つまり画像の形状(モルフォロジ)に注目して検出を行うことは、従来行われていなかった。画像の形状も真の疾患かどうかを判断する特徴の一つであり、病変候補の検出に有用であると考えられる。 However, detection by focusing on the shadow of the lesion, that is, the shape (morphology) of the image has not been conventionally performed. The shape of the image is one of the characteristics for determining whether or not the disease is a true disease, and is considered useful for detecting a lesion candidate.
本発明の課題は、画像の形状の特徴量を用いて病変候補を検出することである。 The subject of this invention is detecting a lesion candidate using the feature-value of the shape of an image.
請求項1に記載の発明によれば、
医用画像のデータを用いて、前記医用画像に設定された関心領域毎に当該関心領域と特定の形状との類似度を示す類似度マップを、一又は複数の異なる形状について作成し、前記一又は複数の異なる形状について作成した各類似度マップの特徴量を特徴量解析した結果に基づいて、前記関心領域内に病変候補が含まれると判断した場合に、当該関心領域を病変候補の領域として検出する候補検出手段と、
表示手段と、
前記病変候補の検出結果を前記表示手段に表示する制御手段と、
を備える医用画像処理装置が提供される。
According to the invention of
Using the medical image data, for each region of interest set in the medical image, create a similarity map indicating the similarity between the region of interest and a specific shape for one or a plurality of different shapes, When it is determined that a candidate lesion is included in the region of interest based on the result of analyzing the feature amount of each similarity map created for a plurality of different shapes, the region of interest is detected as a candidate lesion region. Candidate detection means to
Display means;
Control means for displaying the detection results of the lesion candidates on the display means;
A medical image processing apparatus is provided.
請求項2に記載の発明によれば、
前記候補検出手段は、前記関心領域のうち、前記一又は複数の異なる形状について作成された各類似度マップにおいて類似度が一定値以上となる画像領域のみを対象として、類似度マップの特徴量を算出する請求項1に記載の医用画像処理装置が提供される。
According to invention of Claim 2,
The candidate detecting means calculates a feature amount of the similarity map only for an image area in which the similarity is a certain value or more in each similarity map created for the one or a plurality of different shapes in the region of interest. The medical image processing apparatus according to
請求項3に記載の発明によれば、
前記候補検出手段は、前記一又は複数の異なる形状について作成された類似度マップのそれぞれにおいて、一定範囲の類似度を有する画素が隣接してなる孤立領域を求め、当該孤立領域の特徴量を算出し、前記特徴量解析に前記類似度マップの特徴量と前記孤立領域の特徴量とを用いる請求項2に記載の医用画像処理装置が提供される。
According to invention of Claim 3,
The candidate detection means obtains an isolated region in which pixels having a certain range of similarities are adjacent to each other in each of the similarity maps created for the one or a plurality of different shapes, and calculates a feature amount of the isolated region The medical image processing apparatus according to claim 2, wherein the feature amount analysis uses a feature amount of the similarity map and a feature amount of the isolated region.
請求項4に記載の発明によれば、
前記候補検出手段は、正常組織構造に対応する形状との類似度を示す類似度マップと、病変に対応する形状との類似度を示す類似度マップとをそれぞれ作成し、前記正常組織構造に対応する形状、病変に対応する形状について作成された各類似度マップの特徴量を算出し、前記特徴量解析に用いる請求項1〜3の何れか一項に記載の医用画像処理装置が提供される。
According to invention of Claim 4,
The candidate detecting means creates a similarity map indicating the similarity to the shape corresponding to the normal tissue structure and a similarity map indicating the similarity to the shape corresponding to the lesion, respectively, and corresponds to the normal tissue structure The medical image processing apparatus according to any one of
請求項5に記載の発明によれば、
コンピュータを、
医用画像のデータを用いて、前記医用画像に設定された関心領域毎に当該関心領域と特定の形状との類似度を示す類似度マップを、一又は複数の異なる形状について作成し、前記一又は複数の異なる形状について作成した各類似度マップの特徴量を特徴量解析した結果に基づいて、前記関心領域内に病変候補が含まれると判断した場合に、当該関心領域を病変候補の領域として検出する候補検出手段、
前記病変候補の検出結果を表示手段に表示する制御手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。
According to the invention of claim 5,
Computer
Using the medical image data, for each region of interest set in the medical image, create a similarity map indicating the similarity between the region of interest and a specific shape for one or a plurality of different shapes, When it is determined that a candidate lesion is included in the region of interest based on the result of analyzing the feature amount of each similarity map created for a plurality of different shapes, the region of interest is detected as a candidate lesion region. Candidate detection means to
Control means for displaying the detection result of the lesion candidate on a display means;
A program for functioning as a server is provided.
本発明によれば、画像の形状の特徴量を用いて医用画像から病変候補を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect a lesion candidate from a medical image using the feature amount of the shape of the image.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1に、本実施形態に係る医用画像処理装置1の機能的構成を示す。
図1に示すように、医用画像処理装置1は、制御部11、操作部12、表示部13、通信部14、記憶部15、候補検出部16を備えて構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a functional configuration of a medical
As shown in FIG. 1, the medical
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)等を備えて構成される制御手段である。制御部11は、記憶部15に記憶されているプログラムとの協働により各種処理を実行する。処理において制御部11は各種演算を行うとともに各部の動作を集中制御する。
例えば、医用画像から検出された病変候補の検出結果が候補検出部16から入力されると、制御部11は当該検出結果を示す表示画面を表示部13に表示させる。
The
For example, when a detection result of a lesion candidate detected from a medical image is input from the
操作部12はキーボードやマウス、表示部13と一体に構成されたタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を生成して制御部11に出力する。
表示部13はディスプレイ等を備える表示手段であり、制御部11の表示制御に従って医用画像や病変候補の検出結果等を表示する。
The
The
通信部14は通信用のインターフェイスを備え、ネットワークに接続された外部機器と通信を行う。例えば、通信部14は医用画像を撮影する撮影装置から病変候補の検出対象である医用画像を受信する。また、通信部14は医用画像を管理するサーバに、医用画像とともに当該医用画像についての病変候補の検出結果の情報を送信する。
The
記憶部15はハードディスク等のメモリから構成され、プログラムやパラメータ等を記憶する。また、記憶部15は病変候補の検出対象の医用画像を記憶する。
The
候補検出部16は、医用画像のデータを用いて、当該医用画像に含まれる病変候補の領域を検出する候補検出手段である。検出結果の情報は制御部11に出力される。病変候補の検出処理は、検出処理用のプログラムを記憶部15に記憶しておき、当該記憶されたプログラムとCPUとの協働によるソフトウェア処理によって実現することができる。或いは、検出処理用のハードウェア回路を構築し、当該ハードウェア回路によって実現することとしてもよい。
The
次に、上記医用画像処理装置1の動作について説明する。
図2は、医用画像処理装置1により実行される処理を示すフローチャートである。この処理では、胸部をX線撮影した医用画像を対象として、肺疾患である間質性疾患の病変候補の検出が行われる。
医用画像処理装置1ではまず、候補検出部16により病変候補の検出処理が行われる。図2に示すように、候補検出部16は医用画像の画像解析を行い、医用画像に含まれる肺野領域を抽出する(ステップS1)。
Next, the operation of the medical
FIG. 2 is a flowchart showing processing executed by the medical
In the medical
肺野領域の抽出方法としては特に限定せず、公知の方法を適用することができる。例えば、特許第2987633号に開示されているように、X線画像において肺野領域は左右の肺部分の画像濃度が周辺より高濃度となる。よって、候補検出部16において濃度ヒストグラムを作成し、その濃度ヒストグラムの形状や面積から肺野領域に該当する高濃度領域の画像部分を判断し、当該画像部分を肺野領域として抽出すればよい。或いは、特開2003−6661号公報に開示されているように、候補検出部16において標準的な肺野領域の輪郭を定めたテンプレートを用いてテンプレートマッチングを行うことにより肺野領域の輪郭を検出し、その輪郭内の肺野領域を抽出することもできる。
The method for extracting the lung field region is not particularly limited, and a known method can be applied. For example, as disclosed in Japanese Patent No. 2998733, in the X-ray image, in the lung field region, the image density of the left and right lung portions is higher than the surrounding density. Therefore, the
肺野領域を抽出すると、候補検出部16は医用画像の画像解析を行って、医用画像に含まれる肋骨領域を抽出する(ステップS2)。
肋骨領域の抽出方法としては特に限定せず、公知の方法を適用することができる。例えば、特開平5−176919号公報に開示されているように、候補検出部16においてX線画像の肺野領域において縦方向(頭−足の方向)にいくつもの輪郭線を定め、この輪郭線に対して予め定められたモデル関数をあてはめることで肋骨領域の輪郭部分を推定する。そして、候補検出部16においてこの推定された輪郭部分に処理対象とする画像領域を複数定め、Sobelオペレータによって画像領域内の各画素の勾配とその勾配に対応する方位とを求め、求めた勾配のうちの最大値をその画像領域の勾配とする。各画像領域の勾配と方位を座標として座標空間にプロットすると、座標空間では肋骨の上縁、下縁、肋骨の辺縁内部、肋骨以外といったように同じ勾配の特徴を持つ画像領域毎に集合が形成される。よって、候補検出部16は座標空間において肋骨の上縁、下縁等の辺縁に分類される画像領域を肋骨領域の輪郭とし、この輪郭により囲まれる領域を肋骨領域として抽出する。
When the lung field region is extracted, the
The method for extracting the rib region is not particularly limited, and a known method can be applied. For example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-176919, the
次に、候補検出部16は医用画像のうち肺野領域であって肋骨領域を除く領域を対象として、一又は複数のROI(Region Of Interest;関心領域)を設定する(ステップS3)。ROIは後述する類似度マップの作成対象となる画像領域である。例えば、図3に示すように肋骨間の肺野領域にm×m画素のROIがいくつも設定される。ROIのサイズは適宜設定すればよい。
Next, the
次に、候補検出部16は設定した一又は複数のROIのうち任意の1つについて、以下の処理を行う。
候補検出部16は、処理対象のROIについて類似度マップを作成する(ステップS4)。類似度マップはROIと特定の形状との類似度を示すマップであり、ROI内の各画素について各画素と特定の形状との類似度が設定されたものである。
類似度マップを作成する処理については、図4を参照して説明する。
Next, the
The
The process for creating the similarity map will be described with reference to FIG.
図4に示すように、候補検出部16は特定の形状Jを設定する(ステップS41)。1つの形状についてのみ類似度マップを作成する場合、形状Jは検出対象とする病変が呈しやすい形状を選択すればよい。間質性疾患の場合、例えば円形や線状等の形状が挙げられるが、状況によっては星形や楕円形等の形状を選択してもよい。
As shown in FIG. 4, the
次いで、候補検出部16は、設定した形状JとROI内のある画素(これを注目画素という)との類似度を算出する(ステップS42)。類似度としては、例えば相互相関値、ユークリッド距離を用いることができるが、形状Jとの類似性を示す指標となるのであれば、何れの指標を用いてもよい。
Next, the
ここでは、類似度として相互相関値を下記式により求める。
上記式により求められる相互相関値は−1〜+1の値域を有し、類似性が低いほど−1に近づき、類似性が高いほど+1の値に近づく。
Here, the cross-correlation value is obtained by the following equation as the similarity.
The cross-correlation value obtained by the above formula has a range of −1 to +1, and approaches −1 as the similarity is lower and approaches +1 as the similarity is higher.
注目画素について類似度が算出されると、候補検出部16はROI内の全ての画素について類似度を算出する処理を終えたか否かを判断する(ステップS43)。未処理の画素が有る場合(ステップS43;N)、候補検出部16は未処理の画素を注目画素として設定し(ステップS44)、ステップS42に戻って、新たに設定した注目画素について類似度を算出する処理を繰り返す。
When the similarity is calculated for the target pixel, the
そして、ROI内の全画素について類似度が算出されると(ステップS43;Y)、候補検出部16はROI内の各画素に対し、各画素についてそれぞれ算出した類似度を設定することにより、類似度マップを作成する(ステップS45)。
本実施形態では、1つの形状についての類似度マップを作成する場合を説明したが、1つの形状についてのみならず、複数の異なる形状について類似度マップを作成する場合、形状を変更して上述の処理を繰り返せばよい。これにより、複数の異なる形状についてそれぞれ類似度マップを作成することができる。
Then, when the similarity is calculated for all the pixels in the ROI (step S43; Y), the
In the present embodiment, the case of creating a similarity map for one shape has been described. However, when creating a similarity map for a plurality of different shapes as well as for one shape, the shape is changed to the above-described one. What is necessary is just to repeat a process. Thereby, a similarity map can be created for each of a plurality of different shapes.
類似度マップが作成されると、図2に示すステップS5の処理に移行する。
候補検出部16は、処理対象のROIについて作成した類似度マップを用いて、類似度のヒストグラムを作成する。そして、候補検出部16は処理対象のROIから、作成したヒストグラムにおいて上位a%の画像領域、すなわち類似度が一定値以上となる画像領域を抽出する(ステップS5)。例えば、あるROIに対し図5に示すような類似度のヒストグラムが得られている場合、a=10であれば、図5に示すヒストグラムの上位から10%に該当するのは類似度0.9である。よって、ROIにおいて類似度が0.9以上となる画素が上位10%以上の画像領域として抽出される。
When the similarity map is created, the process proceeds to step S5 shown in FIG.
The
次いで、候補検出部16は抽出した画像領域のみを対象として、類似度マップの特徴量を算出する(ステップS6)。ここで、類似度マップの特徴量としては、下記式で示される平均値、コントラスト、分散、標準偏差、スキュー等が挙げられる。なお、コントラストの特徴量は、抽出された画像領域についての類似度マップにおける類似度の分布が平坦に広がっているのか、或いは偏っているのかを示す。また、スキューは抽出された画像領域についての類似度マップにおける類似度の分布形状が平均からみて左右に対称な形からどれだけずれているかを示す特徴量である。
算出された特徴量は、後段の特徴量解析に用いられる。
Next, the
The calculated feature value is used for the subsequent feature value analysis.
次いで、候補検出部16は、処理対象のROIについて作成された類似度マップにおいて一定範囲の類似度を有する画素が隣接してなる画像領域(以下、孤立領域という)を求め、当該孤立領域の特徴量を算出する(ステップS7)。ROI内に円形の画像や線状の画像等、ある形状を構成する画像が含まれている場合、その画像の各画素については同程度の類似度が算出されると考えられる。例えば、円形の形状との類似度が算出された類似度マップでは、円形の画像の各画素については類似度が0.8や0.9等、比較的高い類似度が算出される。一方、線状の画像の各画素については類似度が0.3や0.4等、低い類似度が算出される。すなわち、同程度の類似度が算出された画素が隣接してなる孤立領域は、なんらかの形状を呈する画像領域であると推定できる。
Next, the
また、間質性疾患が生じている場合、医用画像上には間質性疾患によく見られる円形の画像が多く含まれるとともに、それら円形の画像は全て同程度の面積となるはずである。よって、候補検出部16はこのような円形の画像、つまり円形の形状について作成した類似度マップにおいて類似度が大きい画素が隣接してなる画像領域の個数や面積等を、孤立領域の特徴量として算出する。
In addition, when an interstitial disease has occurred, the medical image includes many circular images often found in the interstitial disease, and all these circular images should have the same area. Therefore, the
孤立領域と判断する類似度の一定範囲としては、例えば類似度のヒストグラムにおいて上位5%内と規定してもよいし、類似度が0.9〜1の範囲内と数値で規定してもよい。
上位5%の範囲とする場合、候補検出部16は類似度マップを用いて類似度のヒストグラムを作成し、ROIの各画素のうち、ヒストグラムにおいて上位5%に該当する画素を抽出する。次いで、候補検出部16は抽出した各画素のうち、ある画素について隣接する画素を参照し、隣接する画素も抽出された画素であれば、同じ孤立領域を構成する画素であるとして各画素に同じ識別番号を付与する。この識別番号は孤立領域を識別するための番号であり、同じ孤立領域の画素には同じ識別番号が付与される。
As a certain range of similarity that is determined as an isolated region, for example, it may be defined within the upper 5% in the similarity histogram, or may be defined by a numerical value within a range of similarity of 0.9 to 1. .
In the case of the upper 5% range, the
候補検出部16は、隣接する画素に抽出された画素があれば、その画素についてさらに隣接する画素を対象として、上記の処理を繰り返し行う。そして、隣接する画素に抽出された画素が無くなると、抽出された全画素のうち、既に識別番号が付与された画素を除く他の画素を対象として上記の処理を新たに開始する。この新たに開始された処理では、既に付した識別番号とは異なる識別番号が付与される。このようにして抽出された全ての画素について識別番号が付されると、図6に示すように類似度が上位5%の一定範囲内にある画素が隣接してなる孤立領域毎に、異なる識別番号が付されることとなる。
If there is an extracted pixel in the adjacent pixel, the
次いで、候補検出部16は、孤立領域の特徴量として、孤立領域の個数や、各孤立領域の面積、当該面積の平均値や標準偏差等を算出する。算出されたこれらの特徴量は後段の特徴量解析に用いられる。
Next, the
次に、候補検出部16は、ステップS6、S7で算出された特徴量を特徴量解析し、その解析結果に基づいて、ROIの病変らしさ、つまりROIが間質性疾患の画像を含む可能性を判断する。
特徴量解析の手法としては、例えばLDA(Liner Discriminat Analysis;線形判別分析)、QDA(Quantitative DA;定量判別分析)、ANN(人工ニューラルネットワーク)、SVM(サポートベクトルマシン)、AdaBoost等、何れの手法を適用してもよい。
Next, the
As a technique of feature quantity analysis, for example, any technique such as LDA (Liner Discriminat Analysis), QDA (Quantitative DA), ANN (Artificial Neural Network), SVM (Support Vector Machine), AdaBoost, etc. May be applied.
LDAであれば、候補検出部16は予め正常(病変無し)又は異常(病変有り)が判明している医用画像について求めた特徴量を学習データとして用いて、正常に係る特徴量群と、異常に係る特徴量群とを判別する線形判別式を算出しておく。候補検出部16はこの線形判別式により、処理対象のROIについて求めた特徴量が正常に係る特徴量群と異常に係る特徴量群の何れに属するかを判別する。そして、処理対象のROIについて求めた特徴量が異常に係る特徴量群に属する場合、候補検出部16はそのROIは間質性疾患の画像を含む可能性が高いと判断し、当該ROIを間質性疾患の病変候補の領域として検出する(ステップS8)。
If it is LDA, the
このようにして、処理対象とした1つのROIについての処理を終えると、候補検出部16は設定した全てのROIについて処理を終えたかどうかを判断する(ステップS9)。終えていない場合には(ステップS9;N)、ステップS4の処理に戻って、未処理のROIを処理対象とし、候補検出部16はステップS4〜S8の処理を繰り返し行う。そして、全てのROIについて処理が終了すると(ステップS9;Y)、候補検出部16から制御部11に各ROIについての病変候補の検出結果の情報が出力される。制御部11は、当該病変候補の検出結果を表示部13に表示させる(ステップS10)。
Thus, when the process for one ROI to be processed is completed, the
図7に、表示例を示す。
制御部11は間質性疾患の病変候補の検出結果として、図7に示すような医用画像を表示部13上に表示し、この医用画像において病変候補の領域として検出されたROIの位置を指し示す矢印のマーカを表示する。隣接する複数のROIが候補として検出された場合には、それらROIの中心位置を指し示すようにマーカを表示してもよい。
なお、検出結果の表示方法としては、マーカによって候補の位置を指し示す方法だけでなく、病変候補として検出されたROIに赤色を付す等の他の方法であってもよい。
FIG. 7 shows a display example.
The
Note that the detection result display method is not limited to the method of indicating the position of a candidate by a marker, but may be other methods such as adding red to an ROI detected as a lesion candidate.
以上のように、本実施形態によれば、候補検出部16が医用画像のデータを用いて、当該医用画像に設定したROI毎に、当該ROIとある特定の形状との類似度マップを、1つの形状について作成する。また、候補検出部16は1つの形状について作成した各ROIの類似度マップの特徴量を算出する。そして、候補検出部16は、算出した特徴量を特徴量解析した解析結果によって病変候補が含まれると判断されたROIを病変候補の領域として検出する。
As described above, according to the present embodiment, for each ROI set for the medical image, the
これにより、医用画像に含まれる画像の形状の特徴量を用いて病変候補を検出することができる。検出結果は、制御部11の表示制御によって表示部13に表示されるので、医師に対し情報提供することができ、医師の読影作業を支援することができる。
Thereby, a lesion candidate can be detected using the feature amount of the shape of the image included in the medical image. Since the detection result is displayed on the
また、候補検出部16は特徴量解析に用いる特徴量の一つとして、類似度マップにおいて類似度が一定値以上となる画像領域のみを対象として、類似度マップの特徴量を算出する。これにより、類似度が一定値以上と、特定の形状との類似性が高い画像領域のみを対象として特徴量を算出することができ、特徴量解析による病変か否かの判断を精度良く行うことができる。
In addition, the
また、候補検出部16は特徴量解析に用いる特徴量の一つとして、類似度マップにおいて一定範囲の類似度を有する画素が隣接して成る孤立領域を求め、当該孤立領域の特徴量を算出する。類似度が同程度の孤立領域は何らかの形状を呈しおり、病変の有無によって孤立領域の数や大きさが変わってくると考えられる。よって、孤立領域の特徴量を病変候補の検出に用いることにより、多面的な検出を行うことができ、検出精度の向上が期待される。
In addition, the
また、候補検出部16は、ROIを肺野領域であって肋骨領域を除く領域に設定するので、類似度マップを作成する画像領域を絞ることができ、処理の効率化を図ることができる。
Further, since the
なお、上記実施形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。
例えば、上記実施形態では、1つの形状について作成した類似度マップを用いて特徴量解析を行う例を説明したが、複数の異なる形状について類似度マップを作成することとしてもよい。複数の異なる形状は、何れも病変によく見られる形状とすることができる。例えば、間質性疾患であれば、候補検出部16は円形、楕円形について類似度マップを作成し、それぞれの類似度マップを用いて上述したような特徴量を算出することができる。
In addition, the said embodiment is a suitable example of this invention, and is not limited to this.
For example, in the above-described embodiment, the example in which the feature amount analysis is performed using the similarity map created for one shape has been described. However, the similarity map may be created for a plurality of different shapes. The plurality of different shapes can all be shapes commonly found in lesions. For example, in the case of an interstitial disease, the
また、複数の異なる形状は、病変によく見られる形状の他、正常組織構造によく見られる形状としてもよい。正常組織構造とは肺や心臓、血管等の病変が無い解剖学的構造物をいう。正常組織構造によく見られる形状とする場合の処理について、図8を参照して説明する。
図8において、医用画像から肺野領域、肋骨領域を抽出し、肺野領域であって肋骨領域を除く領域にROIを設定するまでの処理工程は、図2に示す処理と同じである。よって、図8では図2と同じ処理工程には同じステップ番号を付している。
The plurality of different shapes may be shapes often found in normal tissue structures in addition to shapes often found in lesions. Normal tissue structure refers to an anatomical structure free from lesions such as lungs, heart and blood vessels. Processing in the case of a shape often found in a normal tissue structure will be described with reference to FIG.
In FIG. 8, the processing steps from extracting the lung field region and rib region from the medical image and setting the ROI in the lung field region excluding the rib region are the same as the processing shown in FIG. 2. Therefore, in FIG. 8, the same step numbers are assigned to the same processing steps as in FIG.
ROIを設定後、図8に示すように候補検出部16は病変対応の類似度マップを作成する(ステップT11)。病変対応の類似度マップとは、病変によく見られる形状との類似度を算出して作成された類似度マップをいう。類似度マップの作成方法自体は図4を参照して説明した方法と同様である。そして、候補検出部16は作成した類似度マップを用いて特徴量を算出する(ステップT21)。特徴量を算出する処理は、図2に示すステップS5〜S7の処理と同じであり、類似度マップの特徴量と、孤立領域の特徴量とが算出される。
After setting the ROI, the
一方で、候補検出部16は、正常組織構造対応の類似度マップを作成し(ステップT12)、作成した類似度マップを用いて特徴量を算出する(ステップT22)。正常組織構造対応の類似度マップとは、正常組織構造によく見られる形状との類似度を算出して作成された類似度マップをいう。類似度マップの作成方法自体は図4を参照して説明した方法と同様であり、類似度を算出する際の特定の形状を、正常組織構造によく見られる形状に設定すればよい。また、特徴量を算出する処理は、図2に示すステップS5〜S7の処理と同じであり、類似度マップの特徴量と、孤立領域の特徴量とが算出される。
On the other hand, the
候補検出部16は、病変対応の類似度マップ、正常組織構造対応の類似度マップのそれぞれを用いて算出された特徴量を特徴量解析し、病変候補の検出を行う(ステップS8)。検出結果は制御部11により表示部13に表示される(ステップS9)。ROIに病変の画像が含まれている場合、病変によく見られる形状との類似度が大きくなるため、病変対応の類似度マップは全体的に類似度が大きい傾向となる。これに対し、正常組織構造によく見られる形状との類似度は小さくなるため、正常組織構造対応の類似度マップは全体的に類似度が小さい傾向となる。つまり、病変対応の類似度マップ、正常組織構造の類似度マップのそれぞれから算出される特徴量は、ROIに病変が含まれているか否かで一定の傾向を示すものと考えられる。
The
よって、病変によく見られる形状だけでなく、正常組織構造によく見られる形状も含めて、類似度マップを作成し、その類似度マップを用いて算出された特徴量を病変候補の検出に用いることにより、より多面的な検出を行うことができる。結果として、検出精度の向上が望める。 Therefore, a similarity map is created that includes not only the shape often found in lesions but also the shape often seen in normal tissue structures, and the feature amount calculated using the similarity map is used to detect lesion candidates. As a result, multifaceted detection can be performed. As a result, improvement in detection accuracy can be expected.
また、病変候補検出の一例として胸部を撮影したX線画像から間質性疾患を検出する例を挙げたが、乳房を撮影したX線画像から腫瘤や微小石灰化クラスタ等の病変の候補を検出する場合にも本発明を適用できる。また、X線画像だけでなく頭部を撮影したMRA(Magnetic Resonance Angiography)画像から動脈瘤等の病変の候補を検出する場合にも本発明を適用できる。 In addition, as an example of lesion candidate detection, an example of detecting an interstitial disease from an X-ray image obtained by imaging the chest was used. In this case, the present invention can be applied. The present invention can also be applied to the detection of lesion candidates such as aneurysms from not only X-ray images but also MRA (Magnetic Resonance Angiography) images obtained by imaging the head.
また、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体としては、ROM、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も本発明に適用される。 In addition, as a computer-readable medium for the program according to the present invention, a non-volatile memory such as a ROM and a flash memory, and a portable recording medium such as a CD-ROM can be applied. Further, a carrier wave (carrier wave) is also applied to the present invention as a medium for providing program data according to the present invention via a communication line.
1 医用画像処理装置
11 制御部
12 操作部
13 表示部
14 通信部
15 記憶部
16 候補検出部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
表示手段と、
前記病変候補の検出結果を前記表示手段に表示する制御手段と、
を備える医用画像処理装置。 Using the medical image data, for each region of interest set in the medical image, create a similarity map indicating the similarity between the region of interest and a specific shape for one or a plurality of different shapes, When it is determined that a candidate lesion is included in the region of interest based on the result of analyzing the feature amount of each similarity map created for a plurality of different shapes, the region of interest is detected as a candidate lesion region. Candidate detection means to
Display means;
Control means for displaying the detection results of the lesion candidates on the display means;
A medical image processing apparatus comprising:
医用画像のデータを用いて、前記医用画像に設定された関心領域毎に当該関心領域と特定の形状との類似度を示す類似度マップを、一又は複数の異なる形状について作成し、前記一又は複数の異なる形状について作成した各類似度マップの特徴量を特徴量解析した結果に基づいて、前記関心領域内に病変候補が含まれると判断した場合に、当該関心領域を病変候補の領域として検出する候補検出手段、
前記病変候補の検出結果を表示手段に表示する制御手段、
として機能させるためのプログラム。 Computer
Using the medical image data, for each region of interest set in the medical image, create a similarity map indicating the similarity between the region of interest and a specific shape for one or a plurality of different shapes, When it is determined that a candidate lesion is included in the region of interest based on the result of analyzing the feature amount of each similarity map created for a plurality of different shapes, the region of interest is detected as a candidate lesion region. Candidate detection means to
Control means for displaying the detection result of the lesion candidate on a display means;
Program to function as.
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