JP2021519124A - 分光イメージングデータからの分光腫物マップ - Google Patents

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Abstract

システム300は、腫物マップ生成器モジュール328を記憶するように構成されたメモリ324を含む。システムは、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取り、2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成し、各ベースについてのベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出し、各ベースの濃度から、ボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定するように構成された、プロセッサ322をさらに含む。システムは、脂肪又は腫物の少なくとも一方の決定された濃度を表示するように構成されたディスプレイをさらに含む。

Description

以下の内容は、概してイメージングに関し、特に、分光イメージングデータから分光腫物画像を生成することに関し、コンピュータ断層撮影イメージングへの特定の適用に関して記載される。
腫物は、神経変性、心臓血管、及び癌を含む多種の疾患に関係すると考えられる。したがって、非侵襲的な腫物検出方法は、その疾患によって生じる損傷がまだ可逆である時の早期の疾患検出、改善された患者層化、及び治療査定への応答を支援する。放射標識した白血球細胞及び18F−フッ化デオキシグルコース(18F−FDG)を陽子放出断層撮影(PET)でイメージングするなどの核医学技術を介して、腫物のある組織をイメージングすることで、腫物反応に関する情報を得ることができる。しかし、この技術は、要する放射線量が多量であること、制限された利用可能性、高いコスト、制限された空間及び時間解像度、並びに心臓などの高代謝の健康な臓器と付近の腫物とを区別する能力の制限のために制限がある。
コンピュータ断層撮影(CT)を用いて腫物のある組織をイメージングすることにより、構造的な組織変化に関する情報が得られる。これらの変化には、浮腫、細胞外空間への流体の蓄積、コントラスト強化、内皮破裂、及び臓器損傷が含まれる。しかし、CTは、健康な組織及び/又は脂肪、腫物、並びに線硬化を含むイメージングアーチファクト間のコントラストが低いことに起因して、腫物を特徴化する能力に制限がある。例えば、図1は、第1の関心領域(ROI)102及び第2のROI 104がある心臓のCT画像100を描いている。第1の関心領域102は、高い腫物を有し、脂肪濃度がほとんどないか又は全くないことが分かっており、第2の関心領域104は、腫物をほとんど有さないか又は全く有さず、高い脂肪濃度を有することが分かっている。図2は、ROI 102及び104についての箱ひげ図200を提示する。
図2において、第1の軸202はハウンスフィールド単位(HU)値を表し、第2の軸204はROIを表す。図2は、第1のROI 102について、最小値206、最大値208、及び中央値210を示し、第2のROI 104について、最小値212、最大値214、及び中央値216を示している。箱ひげ図200は、2つのROI 102及び104の間には中央HU値210及び216の差があり得るが、この差は統計的に有意でないことを示している。そのため、腫物は、一般に、増大した腫物に関連する血管透過性を主として描画する、コントラスト強化CTスキャンの遅延強化を通じて査定される。不都合点として、これらの変化は、主観的に決定され、また、例えば線硬化を含む様々なイメージングアーチファクトや、健康な組織と腫物との間のコントラストが低いこと等のために定量化することが難しい。
本明細書に記載される態様は、上記で参照された問題及びその他に対処する。
本明細書に記載されるのは、分光ボリューメトリック画像データ(例えばCT)内の腫物を描画し、定量化する分光マップを生成することにより腫物を査定するための手法である。
1つの態様において、システムは、腫物マップ生成器モジュールを記憶するように構成されたメモリを含む。このシステムは、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取り、2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成し、各ベースについてのベクトルのセットからボクセル内の各ベースの濃度を算出し、各ベースの濃度から、ボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定するように構成されたプロセッサをさらに含む。システムはまた、脂肪又は腫物の少なくとも一方の決定された濃度を表示するように構成されたディスプレイも含む。
別の態様において、方法は、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成するステップと、を有する。方法は、各ベースについてのベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出するステップと、各ベースの濃度からボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定するステップと、脂肪又は腫物の少なくとも一方の決定された濃度を表示するステップと、をさらに有する。
別の態様において、コンピュータ可読記憶媒体がコンピュータ可読命令で符号化され、コンピュータ可読命令は、コンピューティングシステムのプロセッサによって実行されると、プロセッサに、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取ることと、2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成することと、を行わせる。コンピュータ可読命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサにさらに、各ベースについてのベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出することと、各ベースの濃度からボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定することと、脂肪又は腫物の少なくとも一方の決定された濃度を表示することと、を行わせる。
当業者は、添付の記載を読み、理解すると、本願のさらに他の態様を認識されよう。
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置、並びに様々なステップ及びステップの配置の形態を取る。図面は、好ましい実施形態を例示することのみを目的とし、本発明を制限するものとは解釈すべきでない。
主として脂肪を含む1つの関心領域と、主として腫物を含む別の関心領域とがある心臓の例示的CT画像の図である。 図1に示す画像中の各関心領域についての例示的箱ひげ図である。 腫物マップ生成器を備えるコンピューティングシステムと、イメージングシステムとを含むシステムを概略的に示す図である。 腫物マップ生成器の一例を概略的に示す図である。 主として脂肪を含む1つの関心領域と、主として腫物を含む別の関心領域とがある心臓の例示的CT画像の図である。 腫物マップ生成器の別の例を概略的に示す図である。 ベクトル分離プロットの図である。 本明細書に記載される一実施形態に係る例示的方法を示す図である。 本明細書に記載される別の実施形態に係る例示的方法を示す図である。
図3は、分光(マルチエネルギー)イメージング用に構成されたCTスキャナなどのイメージングシステム302を含む、システム300を概略的に示す。イメージングシステム302は、概ね静止しているガントリ304と、回転ガントリ306とを含み、回転ガントリ306は、静止ガントリ304によって支持され、検査領域308の周りをz軸を中心に回転する。寝台などの対象者支持体310が、検査領域308内で物体又は対象者を支持する。
X線管などの放射線源312が、回転ガントリ306によって回転可能に支持され、回転ガントリ306と共に回転し、検査領域308を横断する放射線を放出する。一例では、放射線源312は、単一の広域スペクトルX線管を含む。別の例では、放射線源312は、スキャン中に少なくとも2つの異なる放出電圧(例えば80kVp及び140kVp)間を切り替えるように構成された単一のX線管を含む。さらに別の例では、放射線源312は、異なる平均スペクトルを有する放射線を放出するように構成された2つ以上のX線管を含む。さらに別の例では、放射線源312はそれらの組み合わせを含む。
放射線感応検出器アレイ314は、検出器要素316の列の1次元又は2次元のアレイを含み、検査領域308をはさんで放射線源312の反対側で一定の角度弧に対している。放射線感応検出器アレイ314は、検査領域308を横断する放射線を検出し、分光投影データを生成する。放射線源312が単一の広域スペクトルX線管を含む場合、放射線感応検出器アレイ314は、エネルギー分解検出器(例えば、直接変換光子計数検出器、異なる分光感度をもつフォトダイオードの少なくとも2つのセット(マルチレイヤ)等)を含む。kVp切り替え及び多管構成を用いて、検出器要素316は、代替として、非エネルギー分解検出器とすることもできる。
再構成器318は、分光投影データを受け取り、光電画像、コンプトン散乱画像、ヨウ素画像、仮想非コントラスト画像、骨画像、軟組織画像、及び/又は他のベース分光画像の1つ又は複数などの、分光ボリューメトリック画像データを再構成する。再構成器318はまた、例えば、分光投影データを組み合わせて組み合わせた分光投影データを再構成するか、又は分光ボリューメトリック画像データを組み合わせることにより、非分光ボリューメトリック画像データを生成することもできる。
コンピューティングシステム320は、オペレータコンソールとして働く。コンソール320は、ディスプレイなどの人間可読の出力装置と、キーボードやマウス等の入力装置とを含む。コンソール320に常駐するソフトウェアが、オペレータが、グラフィカルユーザインターフェース(GUI)を介して、又はその他の形でスキャナ302と対話する、及び/又はスキャナ302を操作することを可能にする。コンソール320はさらに、プロセッサ322(例えばマイクロプロセッサ、コントローラ、中央演算処理装置(CPU)等)と、非一時的な媒体を除き、物理的メモリ装置等の一時的媒体を含む、コンピュータ可読記憶媒体324とを含む。
コンピュータ可読記憶媒体324は、少なくとも腫物マップ生成器328に対する命令326を含む。一変形例では、プロセッサ322及びコンピュータ可読記憶媒体324は、コンピューティングシステム320とは別個でコンピューティングシステム320から遠隔にある(すなわち、その一部ではない)別のコンピューティングシステムの一部である。別の変形例では、プロセッサ322は、追加又は代替として、搬送波、信号、及び/又は他の一時的媒体によって搬送される1つ又は複数のコンピュータ可読命令を実行する。
腫物マップ生成器328は、少なくとも分光ボリューメトリック画像データ及び/又は分光投影データを処理して、腫物マップを生成するように構成される。下記で詳しく説明するように、腫物マップ生成器328は、少なくとも腫物マップを通じてピクセル当たりの組織成分(例えば腫物及び/又は脂肪)の寄与分を定量化することにより、少なくとも分光投影データ及び/又は分光ボリューメトリック画像データ中の腫物及び/又は脂肪を定量化する。そのため、本明細書に記載される手法は、一例において、例えば改良された描画及び腫物の定量化を通じてCTによる非侵襲的な腫物の査定を改良する、新しい分光マップ(すなわち、腫物マップ)を提供する。
図4は、腫物マップ生成器328の一例を概略的に示す。
腫物マップ生成器328は、物質分解器402を含む。物質分解器402は、分光データ(分光投影データ及び/又は分光ボリューメトリック画像データ)を受け取り、受け取った分光データを、少なくとも脂肪及び腫物に、少なくとも直接分解する。物質分解器402は、脂肪を表すベクトルのセット及び腫物を表すベクトルのセットを出力し、ボクセル当たり1つの脂肪ベクトル及び1つの腫物ベクトルがある。
腫物マップ生成器328はさらに、それらベクトルに基づいてボクセル内の脂肪及び腫物濃度を決定する、脂肪及び腫物濃度計算器404を含む。一例では、脂肪及び腫物濃度計算器404は、式1に示されるように脂肪の濃度及び腫物の濃度を決定する。
Figure 2021519124
ここで、Low kvは、低い方のエネルギー獲得についての分光データであり、High kvは、高い方のエネルギー獲得についての分光データであり、
Figure 2021519124
は、原点からのバイアスベクトルであり(例えば、バイアスがない場合は
Figure 2021519124
)、
Figure 2021519124
は、物質分解器402によって出力される脂肪を表すベクトルであり、cfatは、未知の脂肪濃度であり、
Figure 2021519124
は、物質分解器402によって出力される腫物を表すベクトルであり、cinfは、未知の腫物濃度である。一般に、式1は、cfat及びcinfを求めるために同時に解くことができる線形方程式の系を表す。
腫物マップ生成器328はさらに、分光腫物マップ可視化モジュール406を含む。分光腫物マップ可視化モジュール406は、ディスプレイに、各ピクセルをその脂肪及び/又は腫物濃度cfat及びcinfに基づいて視覚的に強化する(例えば色付けする)ことにより、定量化された脂肪濃度及び腫物濃度を表示させる。例えば、一例では、脂肪のみを含んでいるピクセルは、第1の又は暗い濃淡の陰影で色付けされ、腫物のみを含んでいるピクセルは、第2の又は明るい濃淡の陰影で色付けされ、脂肪と腫物との両方を含んでいるピクセルは、それらの間の濃淡の陰影で色付けされ、濃淡の陰影は、ピクセルが脂肪より腫物を多く含んでいる場合は、第1の陰影に近づき、ピクセルが腫物より脂肪を多く含んでいる場合は、第2の陰影に近づく。
これが図5に示され、同図は、第1のROI 502、第2のROI 504、及び第3のROI 506のあるCT画像500を描いている。第1のROI 502は、より高い腫物濃度を有し、その結果、より高い脂肪濃度を有する第2のROI 504よりも明るく見える。第3のROI 506は、脂肪と腫物との両方を含み、その結果、第1のROI 502に対応する濃淡値と第2のROI 504に対応する濃淡値との間の濃淡の陰影として見える。この例では、第1のROI 502及び第2のROI 504は、図1に描かれる第1のROI 102及び第2のROI 104と実質的に同じ位置に位置する。図1に示すように、第1のROI 102及び第2のROI 104内のボクセルは、実質的に同じ濃淡の陰影である。その結果、図1の画像では腫物から脂肪を区別することが難しいのに対し、第1のROI 502及び第2のROI 504内のボクセルは、腫物から脂肪を区別する異なる濃淡の陰影を明らかに備えている。
図6は、腫物マップ生成器328の別の例を概略的に示す。
この例では、物質分解器602は、入力された分光データを、2ベース物質(例えばヨウ素及び水)、又は成分(例えば光電効果及びコンプトン散乱)に分解する。物質分解器602は、一方のベースを表すベクトルのセットと、別のベースを表すベクトルのセットとを出力し、ボクセルごとに1つのベクトルがある。
腫物マップ生成器328はさらに、物質濃度計算器604を含む。物質濃度計算器604は、所与の2ベース分解(例えば、下記に示されるように光電効果及びコンプトン散乱)に対して、例えば式2に示すように、ボクセルごとに各ベースの濃度を見つける。
Figure 2021519124
ここで、PhotoEは、光電効果分光データであり、CScatterは、コンプトン散乱分光データであり、
Figure 2021519124
は、物質濃度計算器604によって生成される光電効果を表すベクトルであり、cPhotoEは、光電効果についての未知の濃度であり、
Figure 2021519124
は、物質濃度計算器605によって生成されるコンプトン散乱を表すベクトルであり、cCScatterは、コンプトン散乱についての未知の濃度である。
腫物マップ生成器328はさらに、脂肪及び腫物ベクトル識別器606を含む。脂肪及び腫物ベクトル識別器606は、2ベース図を用いて脂肪ベクトル及び腫物ベクトルを識別する。脂肪ベクトル及び腫物ベクトルは、訓練データから、又は事前知識(例えば腫物及び健康な脂肪の場所)を使用して対象者から、学習することができる。
腫物マップ生成器328は、脂肪及び腫物濃度計算器608も含む。脂肪及び腫物濃度計算器608は、図7に示されるようにベクトル分離技術を概念的に使用して、所与のボクセル内の脂肪及び腫物の濃度を決定する。一般に、ベクトル分離技術は、所与のボクセルに対応する脂肪及び/又は腫物のグラフィック上の場所を、対応する脂肪ベクトル及び/又は腫物ベクトルと位置合わせすることに基づいて、ボクセル内の脂肪及び腫物の濃度を決定する。図7において、第1の軸702は第1のベースを表し、第2の軸704は、第2のベースを表す(例えば光電及びコンプトン散乱)。
図7は、腫物に対応する第1のベクトル706及び脂肪に対応する第2のベクトル708をさらに示す。2つのベクトル同士は、原点からの2つのベクトルのバイアスを表す点710で接する。この場合、原点からのバイアスはゼロ(0)である。図7は、第1のベクトル706の第1の外挿712、及び第2のベクトル708の第2の外挿714も示している。外挿712及び714に基づき、第1及び第2のベース702及び704に対応する既知の値を有する所与のボクセル716について、脂肪及び/又は腫物の濃度を決定することができる。
一例では、脂肪及び腫物濃度計算器608は、式3に示されるように、ベクトル分離技術を使用して脂肪の濃度及び腫物の濃度を決定する。
Figure 2021519124
ここで、
Figure 2021519124
は、物質分解によって定義され、ピクセル値を与えられる2D座標系中でのボクセルの表現であり、軸として、
Figure 2021519124
及び
Figure 2021519124
を持つ2D座標で、
Figure 2021519124
及び
Figure 2021519124
によって定義される座標系中で
Figure 2021519124
に等しく、
Figure 2021519124
は、原点からのバイアスを表し、
Figure 2021519124
は、脂肪及び腫物ベクトル識別器606によって識別された脂肪を表すベクトルであり、cfatは、脂肪の未知の濃度であり、
Figure 2021519124
は、脂肪及び腫物ベクトル識別器606によって識別された腫物を表すベクトルであり、cinfは、腫物の未知の濃度である。
腫物マップ生成器328はさらに、分光腫物マップ可視化モジュール610を含む。分光腫物マップ可視化モジュール610は、ディスプレイに、分光投影データ及び/又は分光ボリューメトリック画像データの中の各ピクセルを、その脂肪濃度及び/又は腫物濃度に基づいて色付けすることにより、定量化された脂肪濃度及び腫物濃度を表示させる。
図8は、本明細書に記載される実施形態に係る例示的方法を示す。
802において、分光データ(すなわち分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データ)が、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で受け取られる。
804において、分光データを物質的に分解し、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で、2つの異なるベースについてのベクトルのセットを生成する。
806において、各ベースを表すベクトルを使用して、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で、ボクセル内の脂肪及び/又は腫物の濃度を得る。
808において、決定されたボクセル内の脂肪及び/又は腫物が、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で表示される。
図9は、本明細書に記載される実施形態に係る例示的方法を示す。
902において、分光データ(すなわち分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データ)が、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で受け取られる。
904において、分光データを物質的に分解し、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で、2つの異なるベースについてのベクトルのセットを生成する。
906において、各ベースを表すベクトルを使用して、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で、ボクセル内の各ベースの濃度を得る。
908において、既知の脂肪又は腫物を有する2つのベース図中での場所を使用して、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で、脂肪及び腫物を表すベクトルを得る。
910において、ボクセル内の脂肪及び/又は腫物の濃度が、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で決定される。
912において、決定されたボクセル内の脂肪及び/又は腫物が、本明細書に記載されるように、及び/又は他の形で表示される。
上記動作の順序は、制限的なものではないことが理解されるべきである。そのため、本明細書において他の順序が企図される。また、1つ若しくは複数の動作が省略されてもよく、及び/又は1つ若しくは複数の追加的な動作が含まれてもよい。
上記は、コンピュータ可読記憶媒体に符号化された又はコンピュータ可読記憶媒体に内蔵されたコンピュータ可読命令によって実施され、コンピュータ可読命令は、コンピュータプロセッサによって実行されると、プロセッサに上記の動作を遂行させる。追加又は代替として、コンピュータ可読命令の少なくとも1つが、コンピュータ可読記憶媒体ではない、信号、搬送波、他の一時的媒体によって搬送される。
本発明について好ましい実施形態を参照して説明した。上述の詳細な説明を読み、理解すると、変更及び改変が他者に想到されよう。本発明は、それらが添付の特許請求の範囲又はその均等物に該当する限りにおいてすべてのそのような変更及び改変を含むと解釈されることが意図される。

Claims (20)

  1. 腫物マップ生成器モジュールを記憶するメモリと、
    分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取り、2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方を分解して、前記分光投影データ又は前記分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成し、各ベースについての前記ベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出し、各ベースの前記濃度から、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定する、プロセッサと、
    脂肪又は腫物の決定された前記少なくとも一方の濃度を表示するディスプレイと、
    を備える、システム。
  2. X線放射線を放出する放射線源と、
    X線放射線を検出し、前記分光投影データを生成する、検出器アレイと、
    信号を再構成し、前記分光ボリューメトリック画像データを生成する、再構成器と、
    を含むイメージングシステムをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記2ベース分解の一方の物質が脂肪であり、他方が腫物である、請求項1又は2に記載のシステム。
  4. 前記プロセッサがさらに、
    Figure 2021519124
    を解くことにより、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度を決定し、
    ここで、Low kvは低エネルギー画像からの分光ボリューメトリック画像データであり、High kvは高エネルギー画像からの分光ボリューメトリック画像データであり、
    Figure 2021519124
    は原点からのバイアスであり、
    Figure 2021519124
    は脂肪を表すベクトルであり、cfatは脂肪濃度であり、
    Figure 2021519124
    は腫物を表すベクトルであり、cinfは腫物濃度である、請求項3に記載のシステム。
  5. 前記2ベース分解の一方のベースが光電効果であり、他方がコンプトン散乱である、請求項1又は2に記載のシステム。
  6. 前記プロセッサがさらに、
    Figure 2021519124
    を解くことにより、光電効果及びコンプトン散乱の少なくとも一方の濃度を決定し、
    ここで、PhotoEは光電効果であり、CScatterはコンプトン散乱であり、
    Figure 2021519124
    は前記光電効果を表すベクトルであり、cPhotoEは前記光電効果の濃度であり、
    Figure 2021519124
    は前記コンプトン散乱を表すベクトルであり、cCScatterは前記コンプトン散乱の濃度である、請求項5に記載のシステム。
  7. 前記プロセッサがさらに、
    Figure 2021519124
    を解くことにより、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の前記濃度を決定し、
    ここで、
    Figure 2021519124
    は、前記2ベース分解によって定義され、ピクセル値が与えられる2D座標系中での前記ボクセルの表現であり、軸として
    Figure 2021519124
    及び
    Figure 2021519124
    を持つ2D座標は、
    Figure 2021519124
    及び
    Figure 2021519124
    によって定義される座標系中で
    Figure 2021519124
    に等しく、
    Figure 2021519124
    は原点からのバイアスを表し、
    Figure 2021519124
    は脂肪を表すベクトルであり、cfatは脂肪の濃度であり、
    Figure 2021519124
    は腫物を表すベクトルであり、cinfは腫物の濃度である、請求項6に記載のシステム。
  8. 脂肪又は腫物の少なくとも一方の前記濃度が、対応するボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の前記濃度に基づいてピクセルを色付けすることによって表示され、腫物を表すボクセルは、第1の色で表示され、脂肪を表すボクセルは、第2の異なる色で表示され、腫物と脂肪との組み合わせを表すボクセルは、前記第1の色と前記第2の色との間の色範囲にある第3の異なる色で表示される、請求項1に記載のシステム。
  9. 分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取るステップと、
    2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成するステップと、
    各ベースについての前記ベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出するステップと、
    各ベースの前記濃度から、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定するステップと、
    脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の決定された前記濃度を表示するステップと、
    を有する、方法。
  10. 前記2ベース分解の一方の物質が脂肪であり、他方が腫物である、請求項9に記載の方法。
  11. Figure 2021519124
    を解くことにより、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度を決定するステップをさらに有し、
    ここで、Low kvは低エネルギー画像からの分光ボリューメトリック画像データであり、High kvは高エネルギー画像からの分光ボリューメトリック画像データであり、
    Figure 2021519124
    は原点からのバイアスであり、
    Figure 2021519124
    は脂肪を表すベクトルであり、cfatは脂肪濃度であり、
    Figure 2021519124
    は腫物を表すベクトルであり、cinfは腫物濃度である、請求項10に記載の方法。
  12. 前記2ベース分解の一方のベースが光電効果であり、他方がコンプトン散乱である、請求項9に記載の方法。
  13. Figure 2021519124
    を解くことにより、光電効果及びコンプトン散乱の少なくとも一方の濃度を決定するステップをさらに有し、
    ここで、PhotoEは光電効果であり、CScatterはコンプトン散乱であり、
    Figure 2021519124
    は光電効果を表すベクトルであり、cPhotoEは光電効果の濃度であり、
    Figure 2021519124
    はコンプトン散乱を表すベクトルであり、cCScatterは、コンプトン散乱の濃度である、請求項12に記載の方法。
  14. Figure 2021519124
    を解くことにより、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度を決定するステップをさらに有し、
    ここで、
    Figure 2021519124
    は、前記物質分解によって定義され、ピクセル値を与えられる2D座標系中での前記ボクセルの表現であり、軸として、
    Figure 2021519124
    及び
    Figure 2021519124
    を持つ2D座標は、
    Figure 2021519124
    及び
    Figure 2021519124
    によって定義される座標系中で
    Figure 2021519124
    に等しく、
    Figure 2021519124
    は原点からのバイアスを表し、
    Figure 2021519124
    は脂肪を表すベクトルであり、cfatは脂肪の濃度であり、
    Figure 2021519124
    は腫物を表すベクトルであり、cinfは腫物の濃度である、請求項13に記載の方法。
  15. 脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度が、対応するボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度に基づいてピクセルを色付けすることによって表示され、腫物を表すボクセルは、第1の色で表示され、脂肪を表すボクセルは、第2の異なる色で表示され、腫物と脂肪との組み合わせを表すボクセルは、前記第1の色と前記第2の色との間の色範囲にある第3の異なる色で表示される、請求項9に記載の方法。
  16. コンピュータ可読命令で符号化されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読命令は、コンピューティングシステムのプロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
    分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの少なくとも一方を受け取ることと、
    2ベース分解を使用して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方を分解して、分光投影データ又は分光ボリューメトリック画像データの前記少なくとも一方の中で表される各ベースについてベクトルのセットを生成することと、
    各ベースについての前記ベクトルのセットから、ボクセル内の各ベースの濃度を算出することと、
    各ベースの濃度から、前記ボクセル内の脂肪又は腫物の少なくとも一方の濃度を決定することと、
    脂肪又は腫物の決定された前記少なくとも一方の濃度を表示することと、
    を行わせる、コンピュータ可読記憶媒体。
  17. 前記2ベース分解の一方の物質が脂肪であり、他方が腫物である、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  18. 前記2ベース分解の一方のベースが光電効果であり、他方がコンプトン散乱である、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  19. 前記コンピュータ可読命令の実行がさらに、前記プロセッサに、訓練データ、又は対象者内の既知の脂肪若しくは腫物の少なくとも一方の場所、の少なくとも一方から、脂肪又は腫物ベクトル識別の少なくとも一方を学習させる、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  20. 脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度が、対応するボクセル内の脂肪又は腫物の前記少なくとも一方の濃度に基づいてピクセルを色付けすることによって表示され、腫物を表すボクセルは、第1の色で表示され、脂肪を表すボクセルは、第2の異なる色で表示され、腫物と脂肪との組み合わせを表すボクセルは、前記第1の色と前記第2の色との間の色範囲にある第3の異なる色で表示される、請求項16に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7467222B2 (ja) 2020-05-07 2024-04-15 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用情報処理装置、医用情報処理方法及び医用情報処理プログラム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004174261A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 組織脂肪含有量を定量化する方法及び装置
JP2007229464A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Siemens Ag 身体構成要素内の物質の濃度の決定方法および装置
JP2008062035A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 General Electric Co <Ge> 対象の多重スペクトル画像を形成する方法及びシステム
JP2009508617A (ja) * 2005-09-22 2009-03-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ スペクトルctに対する定量的な材料の分解
US20140010427A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 Andras Kriston Apparatus and method for multi-energy tissue quantification
WO2016147844A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 株式会社日立製作所 X線ct装置及びマルチエネルギー像作成方法
WO2016171570A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-27 Mars Bioimaging Limited Improving material identification using multi-energy ct image data

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1526808B1 (en) * 2002-07-23 2013-01-09 GE Medical Systems Global Technology Company LLC Systems for detecting components of plaque
CN1814323B (zh) * 2005-01-31 2010-05-12 重庆海扶(Hifu)技术有限公司 一种聚焦超声波治疗系统
JPWO2009048081A1 (ja) * 2007-10-12 2011-02-24 公立大学法人横浜市立大学 脂肪性肝疾患の診断方法、診断装置、診断プログラム及び脂肪性肝疾患用治療薬のスクリーニング方法
WO2013011418A2 (en) * 2011-07-15 2013-01-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spectral ct
US9153045B2 (en) * 2012-03-22 2015-10-06 The Cleveland Clinic Foundation Augmented reconstruction for computed tomography
US9538971B2 (en) 2013-06-24 2017-01-10 University Of Washington Systems for characterizing atherosclerotic plaque and methods of using same
US9713452B2 (en) * 2014-03-31 2017-07-25 General Electric Company Generation of monochromatic images
GB201414496D0 (en) * 2014-08-15 2014-10-01 Isis Innovation Method
US9761024B1 (en) * 2014-10-20 2017-09-12 Koninklijke Philips N.V. Start image for spectral image iterative reconstruction
GB2557263A (en) * 2016-12-02 2018-06-20 Univ Oxford Innovation Ltd Method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004174261A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 組織脂肪含有量を定量化する方法及び装置
JP2009508617A (ja) * 2005-09-22 2009-03-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ スペクトルctに対する定量的な材料の分解
JP2007229464A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Siemens Ag 身体構成要素内の物質の濃度の決定方法および装置
JP2008062035A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 General Electric Co <Ge> 対象の多重スペクトル画像を形成する方法及びシステム
US20140010427A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 Andras Kriston Apparatus and method for multi-energy tissue quantification
WO2016147844A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 株式会社日立製作所 X線ct装置及びマルチエネルギー像作成方法
WO2016171570A1 (en) * 2015-04-20 2016-10-27 Mars Bioimaging Limited Improving material identification using multi-energy ct image data

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