JP2024039641A - Medical information quantification device, medical information quantification method, medical information quantification program, and medical image diagnostic device - Google Patents
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Abstract
【課題】定量化された環状強調特徴の特徴値を得ること。【解決手段】実施形態に係る医用情報定量化装置は、取得部と、ストレッチ変換部と、座標変換部と、抽出部と、定量化部とを備える。取得部は、関心領域を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する。ストレッチ変換部は、前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得る。座標変換部は、前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る。抽出部は、前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る。定量化部は、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る。【選択図】図2[Problem] To obtain a feature value of a quantified circular enhancement feature. [Solution] A medical information quantification device according to an embodiment includes an acquisition unit, a stretch transformation unit, a coordinate conversion unit, an extraction unit, and a quantification unit. The acquisition unit acquires a medical image including a region of interest, and acquires region of interest information from the medical image, which is information related to the region of interest. The stretch transformation unit performs a stretch transformation on the region of interest in the medical image based on the region of interest information, to obtain a stretched output image. The coordinate conversion unit performs a polar coordinate transformation on the region of interest in the stretched output image, and converts a ring-shaped structure of the region of interest in the stretched output image into a tubular structure, to obtain a polar coordinate output image. The extraction unit extracts the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image, and subdivides the tubular structure to obtain a subdivided output image. The quantification unit performs a quantification calculation of features from the subdivided output image to obtain a quantified numerical value. [Selected Figure] Figure 2
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用情報定量化装置、医用情報定量化方法、医用情報定量化プログラム及び医用画像診断装置に関する。 Embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to a medical information quantification device, a medical information quantification method, a medical information quantification program, and a medical image diagnostic device.
環状強調特徴(Enhancing Rim)は、臨床において、腫瘍タイプの判定に広く用いられる。例えば、脳のMR FLAIR画像では、低悪性度神経膠腫(lower-grade gliomas:LGG)が環状強調特徴を有するか否かは、特定の遺伝子と高い相関性がある。この遺伝子は、腫瘍リスクを判断するための重要な指標である。また、肝臓のCT/MRの特定時相(Phase)画像では、腫瘍が環状強調特徴を有するか否かは、悪性肝細胞癌(Hepatocellularcarcinoma:HCC)を判定するための重要な指標である。 Enhancing rim features are widely used in clinical practice to determine tumor types. For example, in MR FLAIR images of the brain, whether lower-grade gliomas (LGGs) have ring-enhanced features is highly correlated with specific genes. This gene is an important indicator for determining tumor risk. Furthermore, in a specific phase image of CT/MR of the liver, whether or not a tumor has ring-enhanced features is an important index for determining malignant hepatocellular carcinoma (HCC).
そのため、腫瘍の環状強調特徴を自動的かつ定量的に判別することは非常に重要である。 Therefore, it is very important to automatically and quantitatively determine the ring-enhanced features of tumors.
これに対し、従来技術では、環状強調特徴を取得する方法として、主に、機械学習又は深層学習技術で直接分類する方法、及び、機械学習又は深層学習技術で環状強調領域を分割する方法という2種類の方法がある。 On the other hand, in the prior art, there are mainly two methods for acquiring annular emphasis features: a method of direct classification using machine learning or deep learning technology, and a method of dividing an annular emphasis region using machine learning or deep learning technology. There are different methods.
しかしながら、機械学習又は深層学習技術で直接分類する方法、及び、機械学習又は深層学習技術で環状強調領域を分割する方法では、いずれも医用画像に対して大量の高品質なアノテーションを行う必要がある。また、実際に、医師によって評価基準も違いがある。このため、医師の経験や水準等によって医用画像に対するアノテーションにずれが生じ、取得される環状強調特徴が実際と大きく異なってしまう可能性がある。 However, both the method of direct classification using machine learning or deep learning technology and the method of dividing annular emphasis regions using machine learning or deep learning technology require a large amount of high-quality annotation to be performed on medical images. . Furthermore, the evaluation criteria actually differ depending on the doctor. For this reason, there is a possibility that the annotation on the medical image may vary depending on the doctor's experience, level, etc., and the obtained annular emphasis feature may differ greatly from the actual one.
また、機械学習又は深層学習技術で直接分類する方法では、通常、二分類の結果又は確率値のみが提供されるため、画像が環状強調特徴を含んでいるか否かを知ることしかできない。また、このような分類結果は医用画像に直接対応させることが困難であり、すなわち、医用画像において環状強調特徴が存在する具体的な位置を知ることが困難である。 In addition, direct classification methods using machine learning or deep learning techniques typically provide only binary classification results or probability values, so it is only possible to know whether an image includes a ring-enhanced feature. Furthermore, it is difficult to directly correspond such classification results to medical images, that is, it is difficult to know the specific position where the annular emphasis feature exists in the medical image.
また、機械学習又は深層学習技術で環状強調領域を分割する方法では、画像に対して画素レベルのアノテーションを行う必要があるが、画素レベルのアノテーションは非常に時間がかかるものであり、医用画像の処理過程で環状強調領域を分割する際のリアルタイム性及び実用性に影響を与える。また、機械学習又は深層学習技術で環状強調領域を分割する方法では、定量化された環状強調特徴を出力することができないため、一般に、分割結果を用いて後続のタスクを直接行うことが困難である。これは、例えば、疾病分類等の後続のタスクは、通常、定量化された特徴値(例えば[0,1])を入力とする必要があるからである。 Furthermore, in the method of dividing annular enhancement regions using machine learning or deep learning technology, it is necessary to perform pixel-level annotation on the image, but pixel-level annotation is very time-consuming and is difficult for medical images. This affects the real-time performance and practicality of dividing the annular emphasis region during the processing process. In addition, methods that segment annular enhancement regions using machine learning or deep learning techniques cannot output quantified annular enhancement features, so it is generally difficult to directly perform subsequent tasks using the segmentation results. be. This is because subsequent tasks, such as disease classification, typically require quantified feature values (eg, [0,1]) as input.
そこで、上述した従来技術の問題点を解消し、定量化された環状強調特徴の特徴値を得ることができる技術の提案が望まれている。より具体的には、アノテーションを必要とせずに様々な腫瘍に適した環状強調構造の抽出及び環状強調特徴の定量化計算を行うことができ、定量化された環状強調特徴の特徴値を簡単な構成で容易に得ることができ、後続のタスクを簡便に実行することができ、腫瘍のサイズ及び環状構造の位置等が定量化計算を妨げる可能性を排除することができる技術の提案が望まれている。 Therefore, it is desired to propose a technique that can solve the problems of the prior art described above and obtain quantified feature values of annular emphasis features. More specifically, it is possible to extract a ring-enhanced structure suitable for various tumors and calculate the quantification of the annular-enhanced features without the need for annotation. It is desired to propose a technique that can be easily obtained in the configuration, allows subsequent tasks to be performed easily, and eliminates the possibility that the size of the tumor, the position of the annular structure, etc. interfere with the quantification calculation. ing.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、定量化された環状強調特徴の特徴値を得ることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置付けることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings is to obtain quantified feature values of annular emphasis features. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings are not limited to the above problems. Problems corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other problems.
実施形態に係る医用情報定量化装置は、取得部と、ストレッチ変換部と、座標変換部と、抽出部と、定量化部とを備える。取得部は、関心領域を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する。ストレッチ変換部は、前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得る。座標変換部は、前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る。抽出部は、前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る。定量化部は、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る。 The medical information quantification device according to the embodiment includes an acquisition section, a stretch transformation section, a coordinate transformation section, an extraction section, and a quantification section. The acquisition unit acquires a medical image including a region of interest, and acquires region of interest information, which is information regarding the region of interest, from the medical image. The stretch conversion unit performs stretch conversion on the region of interest in the medical image based on the region of interest information to obtain a stretch output image. The coordinate transformation unit performs polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image, transforms the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure, and obtains a polar coordinate output image. The extraction unit extracts the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image, and subdivides the tubular structure to obtain a subdivided output image. The quantification unit performs a feature quantification calculation from the subdivided output image to obtain a quantified numerical value.
本実施形態は、上述の課題を解決するためになされたものであり、アノテーションを必要とせずに様々な腫瘍領域に適した環状強調構造の抽出及び環状強調特徴の定量化計算を行うことができ、定量化された環状強調特徴の特徴値を簡単な構成で容易に得ることができ、さらに、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報を取得することができ、それにより、後続のタスクを簡便に実行することができ、従来技術を改善して広く応用されることができ、ストレッチ変換により、スポーク角の差異が大きすぎることによって弧を抽出できなかったり、弧を関連する環状構造として抽出できなかったりすることが回避され、腫瘍形状によって同じ長さの環状構造が異なるスポーク角を有するという干渉が排除され、環状特徴の抽出精度を向上し、環状構造の抽出結果を提示することができ、抽出された環状構造をオリジナル腫瘍領域画像において強調されるように重畳表示することができ、環状構造を一目瞭然な形態で提示することができる医用情報定量化装置、医用情報定量化方法、医用情報定量化プログラム及び医用画像診断装置を提供することを目的とする。 The present embodiment has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a medical information quantification device, a medical information quantification method, a medical information quantification program, and a medical image diagnostic device that can extract circularly enhanced structures suitable for various tumor regions and perform quantification calculations of circularly enhanced features without the need for annotation, can easily obtain feature values of quantified circularly enhanced features with a simple configuration, and can obtain position information of the circular structures in the original tumor region image, thereby allowing subsequent tasks to be easily performed, and can be widely applied by improving the conventional technology, and can avoid the inability to extract arcs or extract arcs as related circular structures due to excessively large differences in spoke angles by stretch transformation, eliminate interference caused by circular structures of the same length having different spoke angles depending on the tumor shape, improve the accuracy of extraction of circular features, present the extraction results of the circular structures, and can superimpose the extracted circular structures so as to be emphasized in the original tumor region image, and present the circular structures in a form that is easy to understand at a glance.
上述の目的を実現するために、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置は、関心領域を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する取得部と、前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出部と、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部とを備える。 In order to achieve the above object, a medical information quantification device according to an aspect of the present embodiment acquires a medical image including a region of interest, and acquires region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image. a stretch transformation unit that performs stretch transformation on the region of interest in the medical image to obtain a stretch output image based on the region of interest information; and a stretch transformation unit that performs a stretch transformation on the region of interest in the stretch output image, a coordinate conversion unit that converts the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; and a coordinate conversion unit that extracts the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image and subdivides the tubular structure. and a quantification unit that performs a quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記ストレッチ変換部は、前記関心領域情報に基づいて、画像ストレッチ方向を算出し、前記画像ストレッチ方向に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行う。 Further, in the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment, the stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and calculates an image stretch direction in the medical image based on the image stretch direction. Perform stretch transformation on the region of interest.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置は、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報及び環状構造情報を取得する取得部と、前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化部と、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部とを備える。 Further, the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment acquires a medical image including a ring-shaped structure of a region of interest, and acquires region-of-interest information and ring-shaped structure information that are information about the region of interest from the medical image. a stretch conversion unit that performs stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image to obtain a stretch output image based on the region of interest information and the annular structure information; a coordinate transformation unit that performs polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretched output image and converts the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; The image forming apparatus includes a subdivision section that performs subdivision to obtain subdivided output images, and a quantification section that performs quantification calculation of features from the subdivided output image to obtain numerical values after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記ストレッチ変換部は、前記関心領域情報に基づいて、画像ストレッチ方向を算出し、前記画像ストレッチ方向に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行う。 Further, in the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment, the stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and calculates an image stretch direction in the medical image based on the image stretch direction. Stretch transformation is performed on the annular structure of the region of interest.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記関心領域情報は、関心領域の形状情報、関心領域の位置情報を含む。 Further, in the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment, the region of interest information includes shape information of the region of interest and position information of the region of interest.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、定量化された固定範囲の数値を出力する出力部をさらに備える。 Further, the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment further includes an output unit that outputs a quantified numerical value in a fixed range.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記細分化出力画像をディスプレイに表示させる表示制御部をさらに備える。 Furthermore, the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment further includes a display control unit that displays the segmented output image on a display.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記定量化後の数値は固定範囲の数値であり、前記固定範囲は[0,1]又は[0,2π]である。 Further, in the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment, the numerical value after quantification is a numerical value in a fixed range, and the fixed range is [0, 1] or [0, 2π].
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置では、前記関心領域は、腫瘍領域である。 Further, in the medical information quantification device according to one aspect of the present embodiment, the region of interest is a tumor region.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化方法は、関心領域を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する取得ステップと、前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出ステップと、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップとを含む。 Further, the medical information quantification method according to one aspect of the present embodiment includes an acquisition step of acquiring a medical image including a region of interest, and acquiring region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image; a stretch transformation step of performing stretch transformation on the region of interest in the medical image based on region information to obtain a stretch output image; and performing polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image to obtain the stretched output image. a coordinate conversion step of converting the annular structure of the region of interest into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; extracting the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image; and subdividing the tubular structure to obtain a segmented output image; and a quantification step of performing a quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化方法は、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報及び環状構造情報を取得する取得ステップと、前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化ステップと、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップとを含む。 Further, the medical information quantification method according to one aspect of the present embodiment acquires a medical image including a ring structure of a region of interest, and acquires region of interest information and ring structure information that are information about the region of interest from the medical image. a stretch transformation step of performing stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image to obtain a stretch output image based on the region of interest information and the annular structure information; a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretched output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; The method includes a subdivision step in which a subdivided output image is obtained by subdividing the subdivided output image, and a quantification step in which a quantification calculation of a feature is performed from the subdivided output image to obtain a numerical value after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化プログラムは、関心領域を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する取得ステップと、前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出ステップと、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップとをコンピュータに実行させる。 Further, the medical information quantification program according to one aspect of the present embodiment includes an acquisition step of acquiring a medical image including a region of interest, and acquiring region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image; a stretch transformation step of performing stretch transformation on the region of interest in the medical image based on region information to obtain a stretch output image; and performing polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image to obtain the stretched output image. a coordinate conversion step of converting the annular structure of the region of interest into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; extracting the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image; and subdividing the tubular structure to obtain a segmented output image; and a quantification step of performing a quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用情報定量化プログラムは、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、前記医用画像から前記関心領域に関する情報である関心領域情報及び環状構造情報を取得する取得ステップと、前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化ステップと、前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップとをコンピュータに実行させる。 Further, the medical information quantification program according to one aspect of the present embodiment acquires a medical image including a ring-shaped structure of a region of interest, and acquires region-of-interest information and ring-shaped structure information that are information about the region of interest from the medical image. a stretch transformation step of performing stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image to obtain a stretch output image based on the region of interest information and the annular structure information; a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretched output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; A computer is caused to perform a subdivision step of subdividing the subdivided output image, and a quantification step of performing a quantification calculation of a feature from the subdivided output image to obtain a numerical value after quantification.
また、本実施形態の一態様に係る医用画像診断装置は、上記態様のいずれか一つの医用情報定量化装置を含む。 Further, a medical image diagnostic apparatus according to one aspect of the present embodiment includes a medical information quantification apparatus according to any one of the above aspects.
本実施形態の一態様に係る医用情報定量化装置、医用情報定量化方法、医用情報定量化プログラム及び医用画像診断装置によれば、アノテーションを必要とせずに様々な腫瘍領域に適した環状強調構造の抽出及び環状強調特徴の定量化計算を行うことができ、定量化された環状強調特徴の特徴値を簡単な構成で容易に得ることができ、さらに、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報を取得することができ、それにより、後続のタスクを簡便に実行することができ、従来技術を改善して広く応用されることができ、ストレッチ変換により、スポーク角の差異が大きすぎることによって弧を抽出できなかったり、弧を関連する環状構造として抽出できなかったりすることが回避され、腫瘍形状によって同じ長さの環状構造が異なるスポーク角を有するという干渉が排除され、環状特徴の抽出精度を向上し、環状構造の抽出結果を提示することができ、抽出された環状構造をオリジナル腫瘍領域画像において強調されるように重畳表示することができ、環状構造を一目瞭然な形態で提示することができる。 According to the medical information quantification device, the medical information quantification method, the medical information quantification program, and the medical image diagnostic device according to one aspect of the present embodiment, the annular enhancement structure is suitable for various tumor regions without requiring annotation. extraction and quantification calculation of the annular emphasis feature, the feature values of the quantified annular emphasis feature can be easily obtained with a simple configuration, and the position information of the annular structure in the original tumor region image can be easily obtained. can be obtained, so that subsequent tasks can be carried out conveniently, and the conventional technology can be improved and widely applied, and the stretch transformation can reduce the arc caused by the spoke angle difference being too large. It avoids not being able to extract arcs or arcs as related annular structures, eliminates the interference of annular structures of the same length having different spoke angles depending on the tumor shape, and improves the extraction accuracy of annular features. The extracted annular structure can be displayed in a superimposed manner so as to be emphasized on the original tumor region image, and the annular structure can be presented in a form that is easy to understand at a glance. .
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る医用情報定量化装置、医用情報定量化方法、医用情報定量化プログラム及び医用画像診断装置を説明する。なお、以下の説明では、既出の図に関して前述したものと同一又は略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合のみ重複して説明する。また、同じ部分を表す場合であっても、図面によって互いの寸法や比率が異なって表されている場合もある。また、例えば、図面の視認性を確保する観点から、各図面の説明において主要又は代表的な構成要素のみに参照符号を付し、同一又は略同一の機能を有する構成要素であっても参照符号を付していない場合もある。 Hereinafter, a medical information quantification apparatus, a medical information quantification method, a medical information quantification program, and a medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, components having the same or substantially the same functions as those described above with respect to the existing figures will be denoted by the same reference numerals, and will be described repeatedly only when necessary. Furthermore, even when the same part is shown, the dimensions and ratios may be shown differently depending on the drawing. In addition, for example, from the perspective of ensuring the visibility of the drawings, only the main or representative components are given reference numerals in the explanation of each drawing, and even if the components have the same or almost the same function, reference numerals are given. In some cases, it is not attached.
以下に説明する各実施形態では、各実施形態に係る医用情報定量化装置がX線コンピュータ断層撮影(Computed Tomography:CT)装置に搭載された場合を例示する。 In each of the embodiments described below, a case will be exemplified in which a medical information quantification device according to each embodiment is installed in an X-ray computed tomography (CT) device.
なお、各実施形態に係る医用情報定量化装置は、X線CT装置に搭載される場合に限らず、プロセッサと、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとをハードウェア資源として有するコンピュータによって、独立した装置として実現されてもよい。その場合、コンピュータに搭載されたプロセッサは、ROM等から読み出してRAMにロードしたプログラムを実行することにより、各実施形態に係る各種の機能を実現することができる。 Note that the medical information quantification device according to each embodiment is not limited to being installed in an X-ray CT device, and the medical information quantification device according to each embodiment is not limited to being installed in an X-ray CT device. It may also be realized as an independent device using a computer as a resource. In that case, a processor installed in the computer can implement various functions according to each embodiment by executing a program read from a ROM or the like and loaded into a RAM.
また、各実施形態に係る医用情報定量化装置は、X線CT装置以外の他の医用画像診断装置に搭載されて実現されても構わない。この場合、各医用画像診断装置に搭載されたプロセッサは、ROM等から読み出してRAMにロードしたプログラムを実行することにより、各実施形態に係る機能を実現することができる。例えば、他の医用画像診断装置としては、X線診断装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、超音波診断装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)装置、PET(Positron Emission computed Tomography)装置、SPECT装置とX線CT装置とが一体化されたSPECT-CT装置、PET装置とX線CT装置とが一体化されたPET-CT装置などの種々の医用画像診断装置があり得る。 Further, the medical information quantification device according to each embodiment may be implemented by being installed in a medical image diagnostic device other than an X-ray CT device. In this case, the processor installed in each medical image diagnostic apparatus can implement the functions according to each embodiment by executing a program read from a ROM or the like and loaded into a RAM. For example, other medical image diagnostic devices include an X-ray diagnostic device, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device, an ultrasound diagnostic device, a SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) device, a PET (Positron Emission Computed Tomography) device, and a SPECT device. There may be various medical image diagnostic apparatuses such as a SPECT-CT apparatus in which a PET apparatus and an X-ray CT apparatus are integrated, and a PET-CT apparatus in which a PET apparatus and an X-ray CT apparatus are integrated.
例えば、X線CT装置には、第3世代CT、第4世代CT等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも各実施形態へ適用可能である。ここで、第3世代CTは、X線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Typeである。第4世代CTは、環状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Typeである。 For example, there are various types of X-ray CT devices, such as third generation CT and fourth generation CT, and any type can be applied to each embodiment. Here, the third generation CT is a Rotate/Rotate-type in which the X-ray tube and the detector rotate together around the subject. The fourth generation CT is a stationary/rotate-type CT in which a large number of X-ray detection elements arranged in an annular array are fixed, and only the X-ray tube rotates around the subject.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置が搭載されたX線CT装置1の構成の一例を示す図である。X線CT装置1は、X線管11から被検体Pに対してX線を照射し、照射されたX線をX線検出器12で検出する。X線CT装置1は、X線検出器12からの出力に基づいて被検体Pに関するCT画像を生成する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus 1 equipped with a medical information quantification apparatus according to a first embodiment. The X-ray CT apparatus 1 irradiates a subject P with X-rays from an
図1に示すように、X線CT装置1は、架台10、寝台30及びコンソール40を有する。なお、図1では説明の都合上、架台10が複数描画されている。架台10は、被検体PをX線CT撮影するための構成を有するスキャン装置である。寝台30は、X線CT撮影の対象となる被検体Pを載置し、被検体Pを位置決めするための搬送装置である。コンソール40は、架台10を制御するコンピュータである。例えば、架台10及び寝台30はCT検査室に設置され、コンソール40はCT検査室に隣接する制御室に設置される。架台10、寝台30及びコンソール40は、互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。
As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 includes a
なお、コンソール40は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール40は、架台10及び寝台30とともに同一の部屋に設置されてもよい。また、コンソール40が架台10に組み込まれてもよい。
Note that the
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交し床面に対し垂直である軸方向をY軸方向と定義する。
In this embodiment, the rotation axis of the
図1に示すように、架台10は、X線管11、X線検出器12、回転フレーム13、X線高電圧装置14、制御装置15、ウェッジ16、コリメータ17及びデータ収集回路(Data Acquisition System:DAS)18を有する。
As shown in FIG. 1, the
X線管11は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管11は、X線高電圧装置14から供給される高電圧を用いて、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することにより、被検体Pに対してX線を照射する。
The
なお、X線を発生させるハードウェアはX線管11に限られない。例えば、X線管11に代えて、第5世代方式を用いてX線を発生させることにしても構わない。第5世代方式は、電子銃から発生した電子ビームを集束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Pの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってX線を発生させるターゲットリングとを含む。
Note that the hardware that generates X-rays is not limited to the
X線検出器12は、X線管11から照射され被検体Pを通過したX線を検出し、検出されたX線の線量に対応した電気信号をDAS18に出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心として一つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数のX線検出素子がスライス方向(列方向,row方向)に複数配列された構造を有する。また、X線検出器12は、例えば、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射X線量に応じた光量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射面側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光の光量に応じた電気信号に変換する機能を有する。光センサとしては、例えば、光電子増倍管(PMT)等が用いられる。なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。
The
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム13の開口部19には、画像視野(Field Of View:FOV)が設定される。例えば、回転フレーム13は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やウェッジ16、コリメータ17及びDAS18等をさらに支持することもできる。また、回転フレーム13は、図1において図示しない種々の構成をさらに支持することもできる。
The rotating
X線高電圧装置14は、高電圧発生装置及びX線制御装置を有する。高電圧発生装置は、変圧器及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧及びX線管11に供給するフィラメント電流を発生する。X線制御装置は、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行う。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。X線高電圧装置14は、架台10内の回転フレーム13に設けられてもよいし、架台10内の固定フレーム(図示しない)に設けられても構わない。なお、固定フレームは、回転フレーム13を回転可能に支持するフレームである。
The X-ray
制御装置15は、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構と、この駆動機構を制御するプロセッサ及びメモリ等を有する処理回路とを含む。制御装置15は、入力インターフェース43や架台10に設けられた入力インターフェース等からの入力信号を受けて、架台10及び寝台30の動作制御を行う。制御装置15による動作制御としては、例えば、回転フレーム13を回転させる制御、架台10をチルトさせる制御及び寝台30を動作させる制御等がある。なお、架台10をチルトさせる制御は、架台10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は架台10に設けられてもよいし、コンソール40に設けられてもよい。
The
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ16は、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工して構成される。
The
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を限定する。コリメータ17は、X線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。なお、コリメータ17は、X線絞りと呼ばれる場合もある。
The
DAS18は、X線検出器12により検出されたX線の線量に応じた電気信号をX線検出器12から読み出す。DAS18は、読み出した電気信号を増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分(加算)することにより当該ビュー期間に亘るX線の線量に応じたデジタル値を有する検出データを収集する。検出データは、投影データと呼ばれる。DAS18は、例えば、投影データを生成可能な回路素子を搭載した特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)により実現される。投影データは、非接触データ伝送装置等を介してコンソール40に伝送される。
The
なお、DAS18が生成した検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)を有する送信機から光通信によって架台10の非回転部分(例えば固定フレーム。図1での図示は省略している。)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール40へと転送される。なお、回転部分の回転フレーム13から架台10の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ転送であれば如何なる方式を採用しても構わない。
The detection data generated by the
なお、本実施形態では、積分型のX線検出器12が搭載されたX線CT装置1を例として説明するが、本実施形態に係る技術は、光子計数型のX線検出器が搭載されたX線CT装置1として実現することもできる。
In this embodiment, an X-ray CT apparatus 1 equipped with an integral
寝台30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置である。寝台30は、基台31、寝台駆動装置32、天板33及び支持フレーム34を有する。基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を、天板33の長手方向に移動する駆動機構である。寝台駆動装置32は、モータ及びアクチュエータ等を含む。天板33は、被検体Pが載置される板である。天板33は、支持フレーム34の上面に設けられる。天板33は、被検体Pの全身が撮影可能となるように、寝台30から架台10側へ突出することが可能である。天板33は、例えば、X線の透過性と、剛性及び強度等の物理特性とが良好な炭素繊維強化樹脂(Carbon Fiber Reinforced Plastic:CFRP)により形成される。また、例えば、天板33の内部は、空洞である。支持フレーム34は、天板33を、天板33の長手方向に移動可能に支持する。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動してもよい。
The
コンソール40は、メモリ41、ディスプレイ42、入力インターフェース43及び処理回路44を有する。メモリ41とディスプレイ42と入力インターフェース43と処理回路44との間のデータ通信は、バス(BUS)を介して行われる。なお、コンソール40は架台10とは別体として説明するが、架台10にコンソール40又はコンソール40の各構成要素の一部が含まれてもよい。
メモリ41は、例えば、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ41は、投影データや再構成画像データを記憶する。また、例えば、メモリ41は、各種のプログラムを記憶する。なお、メモリ41の保存領域は、X線CT装置1内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(例えばCT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を表示する。ディスプレイ42に表示される情報は、実施形態に係る、関心領域を含む医用画像、ストレッチ出力画像、極座標出力画像、細分化出力画像、環状構造、及び、定量化後の数値を含む。ディスプレイ42としては、種々の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。例えばディスプレイ42として、液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)、ブラウン管(Cathode Ray Tube:CRT)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(Organic Electro Luminescence Display:OELD)又はプラズマディスプレイが使用可能である。
The
なお、ディスプレイ42は、制御室の如何なる場所に設けられてもよい。また、ディスプレイ42は、架台10に設けられてもよい。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール40の本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、ディスプレイ42として、1又は2以上のプロジェクタが用いられてもよい。ここで、ディスプレイ42は、表示部の一例である。
Note that the
入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。また、例えば、入力インターフェース43は、CT画像データから解剖学的構造に対する病変量の分布を算出する際の算出条件等を操作者から受け付ける。
The input interface 43 receives various input operations from an operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the
入力インターフェース43としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インターフェース43は、これらの物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース43の例に含まれる。また、入力インターフェース43は、架台10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
As the input interface 43, for example, a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touch pad, touch panel display, etc. can be used as appropriate. Note that in this embodiment, the input interface 43 is not limited to one that includes these physical operation components. For example, examples of the input interface 43 include an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs this electrical signal to the
処理回路44は、X線CT装置1全体の動作を制御する。処理回路44は、ハードウェア資源として、プロセッサと、ROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路44は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能441、画像生成機能442、画像処理機能443、取得機能444、ストレッチ変換機能445、座標変換機能446、抽出機能447及び定量化機能448等を実行する。
The
システム制御機能441として、処理回路44は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御することができる。例えば処理回路44は、架台10で行なわれるCTスキャンを制御することができる。処理回路44は、CTスキャンで得られた検出データに基づいて、後述する画像生成機能442及び画像処理機能443により被検体Pに関するボリュームデータを取得することができる。本実施形態では、一例として、少なくとも関心領域を含むボリュームデータが取得される場合を説明する。ここで、関心領域は腫瘍領域である。なお、腫瘍領域は、脳部、肝臓、肺部などの各部位であってもよい。
As the
なお、処理回路44は、X線CT装置1の外部から被検体Pに関するボリュームデータを取得してもよい。また、本実施形態では、例えばX線CT装置1で得られたボリュームデータが用いられる場合を例示するが、他の医用画像診断装置により得られたボリュームデータが用いられても構わない。
Note that the
画像生成機能442として、処理回路44は、DAS18から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成することができる。処理回路44は、生成されたデータをメモリ41に記憶することができる。なお、前処理前のデータ(検出データ)及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。処理回路44は、生成された投影データ(前処理後の投影データ)に対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法、機械学習等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成することができる。処理回路44は、生成されたCT画像データをメモリ41に記憶することができる。
As the
画像処理機能443として、処理回路44は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、画像生成機能442によって生成されたCT画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや3次元画像データに変換することができる。例えば、処理回路44は、当該CT画像データにボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、MPR(Multi-Planar Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の3次元画像処理を施して、任意視点方向のレンダリング画像データを生成することができる。なお、任意視点方向のレンダリング画像データ等の3次元画像データ、すなわちボリュームデータの生成は、画像生成機能442が直接行っても構わない。処理回路44は、断層像データや3次元画像データをメモリ41に記憶することができる。
As the
取得機能444として、処理回路44は、画像生成機能442により生成されたCT画像データに基づいた、関心領域を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域に関する情報である関心領域情報を取得することができる。上述したように、関心領域は、腫瘍領域である。また、関心領域情報は、関心領域の形状情報、関心領域の位置情報を含む。また、処理回路44は、取得された関心領域を含む医用画像と関心領域情報とをメモリ41に記憶することができる。ここで、取得機能444を実現する処理回路44は、取得部の一例であり得る。
As the
ストレッチ変換機能445として、処理回路44は、取得機能444により取得された関心領域情報に基づいて、取得された医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得ることができる。ここで、取得された医用画像における関心領域に対して行うストレッチ変換とは、関心領域が真円形状又は略真円形状となるように関心領域を幾何変換することである。ここで、処理回路44がストレッチ変換を行う際には、ニアレストネイバー、バイリニア補間などの既存の技術を用いることができる。また、処理回路44は、得られたストレッチ出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、ストレッチ変換機能445を実現する処理回路44は、ストレッチ変換部の一例であり得る。
As the
座標変換機能446として、処理回路44は、ストレッチ変換機能445により得られた、ストレッチ出力画像における関心領域であるストレッチ変換後の関心領域に対して極座標変換を行い、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得ることができる。ここで、処理回路44が座標変換を行う際には、ニアレストネイバー、バイリニア補間などの既存の技術を用いることができる。また、処理回路44は、得られた極座標出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、座標変換機能446を実現する処理回路44は、座標変換部の一例であり得る。
As the coordinate
抽出機能447として、処理回路44は、座標変換機能446により得られた極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、当該管状構造を細分化して、細分化出力画像を得ることができる。ここで、処理回路44は、画像分割アルゴリズムに基づいて、極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出することができる。画像分割アルゴリズムには、通常、閾値に基づいた分割方法、領域に基づいた分割方法、エッジに基づいた分割方法、及び特定理論に基づいた分割方法がある。ここでは、例えば、エッジに基づいた分割方法が用いられる。使用可能なエッジ検出モデルには、1次オペレータであるRobertsオペレータ、Prewittオペレータ、Sobelオペレータ、Cannyオペレータ、及び2次オペレータであるLaplacianオペレータが含まれている。また、抽出された管状構造は、細分化処理により微細化される。細分化処理のアルゴリズムについては、既存の種々のアルゴリズムを用いることができ、例えば、Hilditchアルゴリズム、Rosenfeldアルゴリズム、Pavlidisアルゴリズム、Zhang-Suenアルゴリズム、及びインデックステーブル照会による細分化アルゴリズム等を用いることができる。また、処理回路44は、得られた細分化出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、抽出機能447を実現する処理回路44は、抽出部の一例であり得る。
As the
定量化機能448として、処理回路44は、抽出機能447により得られた細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得ることができる。ここで、定量化特徴計算は、例えば、細分化出力画像における細分化後の管状構造の画素数が、極座標軸において画像全体の画素に占める割合を計算することである。それにより、定量化後の数値は、例えば、[0,1]との値であり得る。また、定量化後の数値は、例えば、[0,1]との範囲内の値に2πを乗じて得られる[0,2π]との値であってもよい。また、処理回路44は、得られた定量化後の数値をメモリ41に記憶してもよい。ここで、定量化機能448を実現する処理回路44は、定量化部の一例であり得る。
As the
なお、各機能441~448は、単一の処理回路で実現される場合に限らない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路44を構成し、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各機能441~448を実現するものとしても構わない。ここで、各機能441~448は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
Note that each of the
また、コンソール40について、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を異なるコンソールが実行することにしても構わない。例えば、異なるコンソールが、画像生成機能442、画像処理機能443、取得機能444、ストレッチ変換機能445、座標変換機能446、抽出機能447及び定量化機能448等の処理回路44の機能を分散して有しても構わない。
Furthermore, although the
また、処理回路44の一部又は全部は、コンソール40に含まれる場合に限らず、複数の医用画像診断装置により取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。
Furthermore, part or all of the
ここで、処理回路44は、取得機能444、ストレッチ変換機能445、座標変換機能446、抽出機能447及び定量化機能448を実現することにより、取得部、ストレッチ変換部、座標変換部、抽出部及び定量化部として医用情報定量化装置を構成する。
Here, the
以下、図2~図5を参照して、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置の動作及び具体例について説明する。図2は、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置における動作の一例のフローチャートである。図3は、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置における一具体例の概略図である。図4は、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置におけるストレッチ変換の一例を示す図である。図5は、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置における定量化の一例を示す図である。 The operation and specific example of the medical information quantification device according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a flowchart of an example of the operation of the medical information quantification device according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic diagram of a specific example of the medical information quantification device according to the first embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of stretch conversion in the medical information quantification device according to the first embodiment. FIG. 5 is a diagram showing an example of quantification in the medical information quantification device according to the first embodiment.
図2に示すように、ステップ100において、医用情報定量化装置の取得部は、関心領域を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域情報を取得し、その後、ステップ200に進む。ここで、取得部が取得する関心領域を含む医用画像は、例えば、図3の(a)に示すオリジナル腫瘍領域画像であり得る。このオリジナル腫瘍領域画像では、関心領域である腫瘍領域のみが示されており、腫瘍領域以外の無関係の部分が画像処理によって除去されている。また、図3に示す例では、腫瘍領域には、環状強調特徴(白い明部)が含まれている。また、図3に示す例において、取得部が取得する関心領域情報は、関心領域の形状情報、関心領域の位置情報であり得る。ここで、関心領域の形状は、図3に示すように、例えば、腫瘍領域に外接する略楕円とし、この場合、関心領域の形状情報は、例えば、その画像における楕円の中心の位置、楕円の長軸及び短軸の方向及び長さ等を含む。また、関心領域の形状情報は、関心領域の医用画像における位置情報で示されても良い。
As shown in FIG. 2, in
ステップ200において、医用情報定量化装置のストレッチ変換部は、関心領域情報に基づいて、医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得て、その後、ステップ300に進む。ここで、ストレッチ出力画像は、例えば、図3の(b)に示す画像であり得る。
In
ここで、図4を参照して、ストレッチ変換部が医用画像における関心領域をストレッチ変換する一例について説明する。図4において、左図における楕円が関心領域を示し、右図における円が関心領域をストレッチ変換した円を示し、左図に示す楕円上の点A、B、Cが、ストレッチ変換を経て、右図に示す円上の点A、B、Cとなる。 Here, with reference to FIG. 4, an example in which the stretch conversion unit performs stretch conversion on a region of interest in a medical image will be described. In FIG. 4, the ellipse in the left figure indicates the region of interest, the circle in the right figure indicates the circle obtained by stretch-transforming the region of interest, and points A, B, and C on the ellipse shown in the left figure are stretched and These are points A, B, and C on the circle shown in the figure.
本実施形態では、ストレッチ変換部は、関心領域情報に基づいて、画像ストレッチ方向を算出し、画像ストレッチ方向に基づいて、医用画像における関心領域に対してストレッチを行う。例えば、ストレッチ変換は、医用画像において、図4の左図に示す楕円の中心を含む位置、楕円の長軸及び短軸の方向及び長さ等の関心領域情報に基づいて、短軸方向を画像ストレッチ方向として算出し、画像ストレッチ方向に医用画像における関心領域をストレッチ変換する。それにより、図4の左図に示す楕円が、図4の右図に示すように、左図における楕円の長軸を直径とする円にストレッチされる。このストレッチ変換は、例えば、関心領域に含まれる弧が、ほぼ同じ円を構成する弧になるように、各所での曲率が同じになるように行われる。 In this embodiment, the stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and stretches the region of interest in the medical image based on the image stretch direction. For example, in a medical image, stretch conversion is performed to change the short axis direction of the image based on region of interest information such as the position including the center of the ellipse shown in the left diagram of FIG. The stretch direction is calculated, and the region of interest in the medical image is stretch-transformed in the image stretch direction. As a result, the ellipse shown in the left diagram of FIG. 4 is stretched into a circle whose diameter is the long axis of the ellipse in the left diagram, as shown in the right diagram of FIG. This stretch transformation is performed, for example, so that the arcs included in the region of interest are arcs constituting approximately the same circle and have the same curvature at each location.
図4に示す例では、左図において、弧ABと弧BCとは、近い長さを有しているが、異なるスポーク角を有している。このような環状構造を従来の環状構造抽出方法を適用して抽出すると、スポーク角の差異が大きすぎる場合に、弧BCを抽出できなかったり、弧ABと弧BCとを関連する環状構造として抽出できなかったりすることがあり、その結果、環状構造の抽出精度が低下することがあり得る。一方、本実施形態のように関心領域をストレッチ変換すると、円弧ABと円弧BCとが、近い長さを有し、かつ、近いスポーク角を有するようになる。それにより、スポーク角の差異が大きすぎる場合に、弧BCを抽出できなかったり、弧ABと弧BCとを関連する環状構造として抽出できなかったりすることが回避され、腫瘍形状によって同じ長さの環状構造が異なるスポーク角を有するという干渉が排除され、環状特徴の抽出精度が向上する。 In the example shown in FIG. 4, in the left diagram, arc AB and arc BC have similar lengths but different spoke angles. If such a circular structure is extracted using a conventional circular structure extraction method, if the difference in spoke angle is too large, arc BC may not be extracted, or arc AB and arc BC may not be extracted as related circular structures. As a result, the accuracy of extracting a cyclic structure may decrease. On the other hand, when the region of interest is stretch-transformed as in this embodiment, the arc AB and the arc BC come to have similar lengths and similar spoke angles. This avoids the inability to extract arc BC or the inability to extract arc AB and arc BC as related annular structures when the difference in spoke angles is too large. Interference due to the annular structures having different spoke angles is eliminated, improving the accuracy of annular feature extraction.
図2に戻り、ステップ300において、医用情報定量化装置の座標変換部は、ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行って、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得て、その後、ステップ400に進む。ここで、極座標出力画像は、例えば、図3の(c)に示す画像であり得る。
Returning to FIG. 2, in
ここで、図3に示す例では、座標変換部が座標変換を行う際に、図3の(b)に示すストレッチ出力画像におけるストレッチ後の関心領域の円心を極座標の極とし、図3の(b)に示すストレッチ出力画像の右方向を極角0度とし、反時計方向を極角が正方向に増加する方向とし、関心領域の画素毎の円心からの長さを動径とし、ストレッチ出力画像における関心領域を画素毎に極座標変換して、図3の(c)に示す極座標出力画像を得る。図3の(c)に示す極座標出力画像では、画像の上から下への方向が極角0度から360度までの方向である。画像の左から右への方向は、動径がゼロから増加する方向である。図3の(b)及び(c)から分かるように、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造は、管状構造(白い明部)に変換されている。 Here, in the example shown in FIG. 3, when the coordinate transformation unit performs coordinate transformation, the circle center of the region of interest after stretching in the stretch output image shown in FIG. The right direction of the stretch output image shown in (b) is the polar angle of 0 degrees, the counterclockwise direction is the direction in which the polar angle increases in the positive direction, and the length of the center of each pixel of the region of interest is the radius vector. The region of interest in the output image is subjected to polar coordinate transformation for each pixel to obtain a polar coordinate output image shown in FIG. 3(c). In the polar coordinate output image shown in FIG. 3(c), the direction from the top to the bottom of the image is the polar angle direction from 0 degrees to 360 degrees. The direction from left to right of the image is the direction in which the radius vector increases from zero. As can be seen from FIGS. 3(b) and 3(c), the annular structure of the region of interest in the stretch output image has been converted into a tubular structure (white bright area).
図2に戻り、ステップ400において、医用情報定量化装置の抽出部は、極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、当該管状構造を細分化して、細分化出力画像を得て、その後、ステップ500に進む。ここで、抽出部により取得される管状構造が細分化された後の細分化出力画像は、例えば、図3の(d)に示す画像であり得る。図3の(d)に示す細分化出力画像において、白の細い弧線は、抽出部により取得された管状構造が細分化された後の細分化管状構造を表しており、弧線上の各点は、例えば、一つの画素を表している。
Returning to FIG. 2, in
図2に戻り、ステップ500において、医用情報定量化装置の定量化部は、細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る。
Returning to FIG. 2, in
ここで、図5を参照して、定量化部が細分化出力画像から定量化特徴計算を行う一例について説明する。図5では、図3の(c)、(d)と同様に、上から下への方向が、極角0度から360度までの方向であり、左から右への方向が、動径がゼロから増加する方向であり、黒の細い弧線が、抽出部により取得された管状構造が細分化された後の細分化管状構造を表し、黒い弧線上の各点が、例えば、一つの画素を表している。図5に示す例では、上から下へと、即ち極角0度から360度まで、合計512画素があり、黒い弧線上に256画素があるものとする。したがって、黒の弧線の定量化後の数値は、[0,1]の範囲内の数値として定義することができ、例えば、256画素/512画素=0.5となる。つまり、0度から360度までの円周方向において、環状構造が半分を占めている。このことから、腫瘍領域は、略半円形の環状構造を有することが分かる。また、黒の弧線の定量化後の数値は、[0,2π]の範囲内の角度値として定義することができ、例えば、256画素/512画素*2π=πとなる。 Here, with reference to FIG. 5, an example in which the quantification unit performs quantification feature calculation from the segmented output image will be described. In Fig. 5, as in Figs. 3(c) and (d), the direction from top to bottom is the direction from the polar angle of 0 degrees to 360 degrees, and the direction from left to right is the direction of the radius vector. The direction increases from zero, and the black thin arc line represents the subdivided tubular structure after the tubular structure obtained by the extraction unit is subdivided, and each point on the black arc line represents one pixel, for example. represents. In the example shown in FIG. 5, it is assumed that there are a total of 512 pixels from top to bottom, that is, from a polar angle of 0 degrees to 360 degrees, and that there are 256 pixels on the black arc line. Therefore, the quantified numerical value of the black arch line can be defined as a numerical value within the range [0, 1], for example, 256 pixels/512 pixels=0.5. That is, in the circumferential direction from 0 degrees to 360 degrees, the annular structure occupies half. From this, it can be seen that the tumor region has a substantially semicircular annular structure. Further, the numerical value after quantification of the black arch line can be defined as an angular value within the range of [0, 2π], for example, 256 pixels/512 pixels*2π=π.
また、黒の弧線上の各点が表す画素は、上述したような、オリジナル腫瘍領域画像→ステッチング出力画像→極座標出力画像→細分化出力画像という既知かつ可逆的な変換過程を経て得られる。したがって、上述した変換過程の逆演算により、黒の円弧で表される細分化された管状構造をオリジナル腫瘍領域画像の要素である環状構造に戻すことができ、かつ、環状構造のオリジナル腫瘍領域画像における位置情報を得ることができる。 Furthermore, the pixels represented by each point on the black arc line are obtained through the known and reversible conversion process of original tumor region image→stitching output image→polar coordinate output image→segmentation output image, as described above. Therefore, by performing the inverse operation of the conversion process described above, it is possible to return the segmented tubular structure represented by the black arcs to the annular structure that is an element of the original tumor region image, and the original tumor region image of the annular structure. You can obtain location information at .
図3に戻り、図3の(d)に示す細分化出力画像について、定量化部により定量化特徴計算を行われて、0.95との定量化後の数値である定量化結果が得られる。 Returning to FIG. 3, the quantification unit performs quantification feature calculation on the segmented output image shown in FIG. .
上述した処理により、関心領域の環状構造が抽出され、関心領域の環状構造特徴値が算出され得、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報が取得され得る。 Through the above-described processing, the annular structure of the region of interest can be extracted, the annular structure feature value of the region of interest can be calculated, and the position information of the annular structure in the original tumor region image can be obtained.
以上、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置について詳述したが、本願に係る医用情報定量化装置は、この第1の実施形態を基に、種々の変形を行うことが可能である。図6は、第1の実施形態の変形例に係る医用情報定量化装置における動作の一例のフローチャートである。 The medical information quantification device according to the first embodiment has been described in detail above, but the medical information quantification device according to the present application can be modified in various ways based on the first embodiment. . FIG. 6 is a flowchart of an example of the operation of the medical information quantification device according to the modification of the first embodiment.
変形例1として、例えば、医用情報定量化装置は、定量化後の固定範囲の数値を出力する出力部(図示省略)をさらに備えてもよい。この出力部は、例えば、処理回路44が出力機能(図示省略)を実行することによって実現することができる。これにより、変形例1では、図6に示すように、上述の第1の実施形態のステップ500の後で、ステップ600が実行されるようになり、ステップ600において、出力部により、定量化後の固定範囲の数値が出力される。また、この出力部は、さらに、図3の(e)に示すように、上述した変換過程の逆演算によって得られた環状構造を、オリジナル腫瘍領域画像において強調されるように重畳表示することができる。これにより、環状構造を一目瞭然な形態で提示することができる。
As a first modification, for example, the medical information quantification device may further include an output unit (not shown) that outputs a numerical value in a fixed range after quantification. This output unit can be realized, for example, by the
また、変形例2として、例えば、医用情報定量化装置は、細分化出力画像をディスプレイに表示させる表示制御部(図示省略)をさらに備えてもよい。この表示制御部は、例えば、処理回路44が表示制御機能(図示省略)を実行することによって実現することができる。これにより、変形例2では、上述の第1の実施形態のステップ400の後で、ステップ500と並行してステップ700が実行されるようになり、ステップ700において、表示制御部により、細分化出力画像がディスプレイ42に表示される。これにより、細分化出力画像を表示させることで、環状構造に関する抽出結果を提示することができる。
Further, as a second modification, for example, the medical information quantification device may further include a display control unit (not shown) that causes the segmented output image to be displayed on a display. This display control section can be realized, for example, by the
なお、変形例1及び変形例2は、それぞれ単独で実現されてもよいし、組み合わせて実現されてもよい。 Note that Modification 1 and Modification 2 may be implemented individually or in combination.
このように、第1の実施形態及びその変形例によれば、医用情報定量化装置は、関心領域を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域に関する情報である関心領域情報を取得する取得部と、関心領域情報に基づいて、医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、当該管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出部と、細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部とを備える。 As described above, according to the first embodiment and its modification, the medical information quantification device acquires a medical image including a region of interest, and acquires region of interest information, which is information regarding the region of interest, from the medical image. an acquisition unit; a stretch conversion unit that performs stretch transformation on the region of interest in the medical image based on the region of interest information to obtain a stretch output image; and a stretch transformation unit that performs polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image and performs stretching. A coordinate conversion unit that converts the annular structure of the region of interest in the output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image, and extracts the tubular structure of the region of interest in the polar coordinate output image, subdivides the tubular structure, and outputs the segmented structure. It includes an extraction unit that obtains an image, and a quantification unit that performs quantification calculation of features from the subdivided output image and obtains a numerical value after quantification.
これにより、アノテーションを必要とせずに腫瘍領域に適した環状強調構造の抽出及び環状強調特徴の定量化計算を行うことができ、定量化された環状強調特徴の特徴値を簡単な構成で容易に得ることができる。また、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報を取得することができ、それにより、後続のタスクを簡便に実行することができる。また、ストレッチ変換により、スポーク角の差異が大きすぎることによって弧を抽出できなかったり、弧を関連する環状構造として抽出できなかったりすることが回避され、腫瘍形状によって同じ長さの環状構造が異なるスポーク角を有するという干渉が排除され、環状特徴の抽出精度が向上する。また、環状構造の抽出結果を提示することができ、抽出された環状構造をオリジナル腫瘍領域画像において強調されるように重畳表示することができ、環状構造を一目瞭然な形態で提示することができる。 As a result, it is possible to extract a ring-enhanced structure suitable for a tumor region and calculate the quantification of the annular-enhanced feature without the need for annotation, and easily calculate the feature value of the quantified annular-enhanced feature with a simple configuration. Obtainable. Also, the position information of the annular structure in the original tumor region image can be obtained, which allows subsequent tasks to be performed easily. The stretch transformation also avoids the inability to extract arcs due to too large differences in spoke angles, or the inability to extract arcs as related annular structures, causing annular structures of the same length to differ depending on the tumor shape. Interference due to the presence of spoke angles is eliminated, and the accuracy of extracting annular features is improved. Further, the extraction result of the annular structure can be presented, the extracted annular structure can be displayed in a superimposed manner so as to be emphasized on the original tumor region image, and the annular structure can be presented in a form that is obvious at a glance.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、関心領域を含む医用画像に対して、関心領域情報に基づいて、関心領域に対するストレジ変換、極座標変換により関心領域の環状構造を管状構造に変換した後、管状構造を抽出して細分化し、定量化特徴計算を行う場合について説明した。しかし、実施形態はこれに限定されるものではなく、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行って得られる結果に対しても、本願の技術を適用して改善し、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行って得られる結果が環状構造特徴定量化値を必要とする後続のタスクに直接適用できないという技術的課題を解決することができる。以下、第2の実施形態では、本願の技術を、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行って得られる結果に適用する場合について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, for a medical image including a region of interest, the annular structure of the region of interest is converted into a tubular structure by storage transformation and polar coordinate transformation on the region of interest based on the region of interest information, and then the tubular structure is extracted. We have explained the case of subdividing the data and performing quantitative feature calculation. However, the embodiments are not limited to this, and the technology of the present application is applied to improve the results obtained by performing classification and annular emphasis area segmentation based on the conventional technology, and It is possible to solve the technical problem that the results obtained by performing classification and annular enhancement region segmentation cannot be directly applied to subsequent tasks that require annular structure feature quantification values. In the second embodiment, a case will be described below in which the technology of the present application is applied to results obtained by performing classification and annular emphasis area segmentation based on the conventional technology.
以下、図7~図9を参照して、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置及び第2の実施形態に係る医用情報定量化装置が搭載されたX線コンピュータ断層撮影装置について説明する。図7は、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置が搭載されたX線コンピュータ断層撮影装置の構成の一例を示す図である。図8は、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置における動作の一例のフローチャートである。図9は、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置における一具体例の概略図である。 Hereinafter, a medical information quantification device according to the second embodiment and an X-ray computed tomography apparatus equipped with the medical information quantification device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 9. . FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of an X-ray computed tomography apparatus equipped with a medical information quantification apparatus according to the second embodiment. FIG. 8 is a flowchart of an example of the operation of the medical information quantification device according to the second embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram of a specific example of the medical information quantification device according to the second embodiment.
なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と同一又は類似の構成要素については同一の符号を付し、詳細な説明を適宜省略する。 Note that, in the second embodiment, the same or similar components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed explanations are omitted as appropriate.
図7に示すように、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置が搭載されたX線コンピュータ断層撮影装置と、第1の実施形態に係る医用情報定量化装置が搭載されたX線コンピュータ断層撮影装置との相違点は、コンソール40の代わりにコンソール40aを備えている点にある。
As shown in FIG. 7, an X-ray computed tomography apparatus equipped with the medical information quantification device according to the second embodiment and an X-ray computer equipped with the medical information quantification device according to the first embodiment The difference from the tomography apparatus is that a
具体的に、第2の実施形態に係る処理回路44aは、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能441、画像生成機能442、画像処理機能443、取得機能444a、ストレッチ変換機能445a、座標変換機能446a、細分化機能447a及び定量化機能448a等を実行する。
Specifically, the
取得機能444aとして、処理回路44aは、画像生成機能442aにより生成されたCT画像データに基づいた、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域に関する情報である関心領域情報及び環状構造情報を取得することができる。上述したように、関心領域は、腫瘍領域である。また、関心領域情報は、関心領域の形状情報、関心領域の位置情報を含む。また、環状構造情報は、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行って得られる結果であり得る。この環状構造情報を、外部の、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行う画像診断装置から取得することができ、本実施形態に係る医用情報定量化装置が、従来技術に基づいて分類や環状強調領域分割を行う画像診断装置に搭載されている場合に、この環状構造情報を、この搭載を行う画像診断装置から取得してもよい。また、処理回路44aは、取得された関心領域を含む医用画像と関心領域情報とをメモリ41に記憶することができる。ここで、取得機能444aを実現する処理回路44aは、取得部の一例であり得る。
As the acquisition function 444a, the
ストレッチ変換機能445aとして、処理回路44aは、取得機能444により取得された関心領域情報及び環状構造情報に基づいて、取得された医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得ることができる。ここで、取得された医用画像における関心領域の環状構造に対して行うストレッチ変換とは、関心領域が真円形状又は略真円形状となるように関心領域を幾何変換することである。ここで、処理回路44aがストレッチ変換を行う際には、ニアレストネイバー、バイリニア補間などの既存の技術を用いることができる。また、処理回路44aは、得られたストレッチ出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、ストレッチ変換機能445aを実現する処理回路44aは、ストレッチ変換部の一例であり得る。
As the
座標変換機能446aとして、処理回路44aは、ストレッチ変換機能445aにより得られた、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造であるストレッチ変換後の関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得ることができる。ここで、処理回路44aが座標変換を行う際には、ニアレストネイバー、バイリニア補間などの既存の技術を用いることができる。また、処理回路44aは、得られた極座標出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、座標変換機能446aを実現する処理回路44aは、座標変換部の一例であり得る。
As the coordinate
細分化機能447aとして、処理回路44aは、座標変換機能446aにより得られた極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得ることができる。ここで、極座標出力画像における管状構造は、細分化処理により微細化される。細分化処理のアルゴリズムについては、既存の種々のアルゴリズムを用いることができ、例えば、Hilditchアルゴリズム、Rosenfeldアルゴリズム、Pavlidisアルゴリズム、Zhang-Suenアルゴリズム、及びインデックステーブル照会による細分化アルゴリズム等を用いることができる。また、処理回路44aは、得られた細分化出力画像をメモリ41に記憶することができる。ここで、細分化機能447aを実現する処理回路44aは、抽出部の一例であり得る。
As the
定量化機能448は、第1の実施形態における処理回路44の定量化機能448と同一であるので、ここでは説明を省略する。
The
また、処理回路44aは、取得機能444a、ストレッチ変換機能445a、座標変換機能446a、細分化機能447a及び定量化機能448を実現することにより、取得部、ストレッチ変換部、座標変換部、細分化部及び定量化部として医用情報定量化装置を構成する。
Furthermore, the
以下、図8及び図9を参照して、第2の実施形態に係る医用情報定量化装置の動作及び具体例について説明する。 The operation and specific example of the medical information quantification device according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS. 8 and 9.
図8に示すように、ステップ100aにおいて、医用情報定量化装置の取得部は、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域情報及び環状構造情報を取得し、その後、ステップ200aに進む。ここで、取得部が取得する関心領域の環状構造を含む医用画像は、例えば、図9の(a)に示すオリジナル腫瘍領域画像であり得る。このオリジナル腫瘍領域画像では、関心領域である腫瘍領域のみが示されており、腫瘍領域以外の無関係の部分が画像処理によって除去されている。また、図9に示す例では、腫瘍領域には、環状強調特徴(白い明部)が含まれている。また、取得部が取得する関心領域情報は、関心領域の形状情報、関心領域の位置情報であり得る。また、取得部が取得する環状構造情報は、図9の(aa)に示す画像であり得る。 As shown in FIG. 8, in step 100a, the acquisition unit of the medical information quantification device acquires a medical image including the annular structure of the region of interest, acquires region of interest information and annular structure information from the medical image, and then , proceed to step 200a. Here, the medical image including the annular structure of the region of interest acquired by the acquisition unit may be, for example, the original tumor region image shown in FIG. 9(a). In this original tumor region image, only the tumor region that is the region of interest is shown, and irrelevant parts other than the tumor region have been removed by image processing. Furthermore, in the example shown in FIG. 9, the tumor region includes annular emphasis features (white bright areas). Further, the region of interest information acquired by the acquisition unit may be shape information of the region of interest and position information of the region of interest. Further, the annular structure information acquired by the acquisition unit may be an image shown in (aa) of FIG. 9 .
ステップ200aにおいて、医用情報定量化装置のストレッチ変換部は、関心領域情報及び環状構造情報に基づいて、医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得て、その後、ステップ300に進む。ここで、ストレッチ出力画像は、例えば、図9の(bb)に示す画像であり得る。
In
本実施形態では、ストレッチ変換部は、関心領域情報に基づいて、画像ストレッチ方向を算出し、画像ストレッチ方向に基づいて、医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行う。このストレッチ変換は、例えば、関心領域の環状構造の弧が、ほぼ同じ円を構成する弧になるように、各所での曲率が同じになるように行われる。 In this embodiment, the stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and performs stretch conversion on the annular structure of the region of interest in the medical image based on the image stretch direction. This stretch transformation is performed, for example, so that the arcs of the annular structure of the region of interest are arcs that constitute approximately the same circle, and the curvatures at various locations are the same.
ステップ300aにおいて、医用情報定量化装置の座標変換部は、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得て、その後、ステップ400aに進む。ここで、極座標出力画像は、例えば、図9の(cc)に示す画像であり得る。
In
ここで、図9に示す例では、座標変換部が座標変換を行う際に、図9の(bb)に示すストレッチ出力画像におけるストレッチ後の、環状構造により描かれる円の円心を極座標の極とし、図9の(bb)に示すストレッチ出力画像の右方向を極角0度とし、反時計方向を極角が正方向に増加する方向とし、環状構造の画素毎の円心からの長さを動径とし、ストレッチ出力画像における環状構造を画素毎に極座標変換して、図9の(cc)に示す極座標出力画像を得る。図9の(cc)に示す極座標出力画像では、画像の上から下への方向が極角0度から360度までの方向である。画像の左から右への方向は、動径がゼロから増加する方向である。図9の(bb)及び(cc)から分かるように、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造は、管状構造(白い明部)に変換されている。 Here, in the example shown in FIG. 9, when the coordinate conversion unit performs coordinate conversion, the center of the circle drawn by the annular structure after stretching in the stretch output image shown in (bb) of FIG. The right direction of the stretched output image shown in (bb) of FIG. 9 is the polar angle of 0 degrees, the counterclockwise direction is the direction in which the polar angle increases in the positive direction, and the length of the center of each pixel of the annular structure is The annular structure in the stretch output image is converted into polar coordinates for each pixel to obtain a polar coordinate output image shown in (cc) in FIG. 9. In the polar coordinate output image shown in (cc) of FIG. 9, the direction from the top to the bottom of the image is the polar angle direction from 0 degrees to 360 degrees. The direction from left to right of the image is the direction in which the radius vector increases from zero. As can be seen from (bb) and (cc) in FIG. 9, the annular structure of the region of interest in the stretch output image has been converted into a tubular structure (white bright part).
図8に戻り、ステップ400aにおいて、医用情報定量化装置の細分化部は、極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得て、その後、ステップ500に進む。ここで、細分化出力画像は、例えば、図9の(dd)に示す画像であり得る。図9の(dd)に示す細分化出力画像において、白の細い弧線は、管状構造が細分化された後の細分化管状構造を表しており、弧線上の各点は、例えば、一つの画素を表している。
Returning to FIG. 8, in
図8に戻り、ステップ500において、医用情報定量化装置の定量化部は、細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る。
Returning to FIG. 8, in
ここで、定量化部が細分化出力画像から定量化特徴計算を行う方法は、上述した第1の実施形態に記載されているものと同一であるので、ここでは繰り返し述べない。このように、図9の(dd)に示す細分化出力画像について、定量化部により定量化特徴計算が行われて、0.6との定量化後の数値である定量化結果が得られる。 Here, the method by which the quantification unit performs quantification feature calculation from the segmented output image is the same as that described in the first embodiment described above, so it will not be described repeatedly here. In this way, the quantification feature calculation is performed by the quantification unit on the segmented output image shown in (dd) of FIG. 9, and a quantification result that is a quantified value of 0.6 is obtained.
上述した処理により、関心領域の環状構造が抽出された場合には、環状構造特徴値が簡単に算出され得、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報が取得され得る。 When the annular structure of the region of interest is extracted through the above-described processing, the annular structure feature value can be easily calculated, and the position information of the annular structure in the original tumor region image can be obtained.
このように、第2の実施形態によれば、医用情報定量化装置は、関心領域の環状構造を含む医用画像を取得し、当該医用画像から関心領域に関する情報である関心領域情報及び環状構造情報を取得する取得部と、関心領域情報及び環状構造情報に基づいて、医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化部と、細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部とを備える。 As described above, according to the second embodiment, the medical information quantification device acquires a medical image including the annular structure of the region of interest, and extracts region of interest information and annular structure information that are information about the region of interest from the medical image. an acquisition unit that obtains a stretch output image by performing stretch transformation on the annular structure of a region of interest in a medical image based on the region of interest information and annular structure information; a coordinate transformation section that performs polar coordinate transformation on the annular structure of the region and converts the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image; It includes a subdivision section that obtains a subdivision output image, and a quantification section that performs quantification calculation of features from the subdivision output image and obtains a numerical value after quantification.
これにより、アノテーションを必要とせずに、抽出された腫瘍領域の環状強調構造に対して環状強調特徴の定量化計算を行うことができ、定量化された環状強調特徴の特徴値を簡単な構成で容易に得ることができ、さらに、オリジナル腫瘍領域画像における環状構造の位置情報を取得することができ、それにより、後続のタスクを簡便に実行することができ、従来技術を改善して広く応用されていることができ、ストレッチ変換により、スポーク角の差異が大きすぎることによって弧を抽出できなかったり、弧を関連する環状構造として抽出できなかったりすることが回避され、腫瘍形状によって同じ長さの環状構造が異なるスポーク角を有するという干渉が排除され、環状特徴の抽出精度が向上する。 As a result, it is possible to perform quantification calculation of the annular emphasis feature on the annular emphasis structure of the extracted tumor region without requiring annotation, and the feature value of the quantified annular emphasis feature can be calculated with a simple configuration. Furthermore, the position information of the annular structure in the original tumor region image can be obtained easily, which makes it possible to perform subsequent tasks conveniently, improving the conventional technology and making it widely applicable. The stretch transformation avoids the inability to extract arcs due to too large a difference in spoke angles, or the inability to extract arcs as related annular structures, and the stretch transformation avoids the inability to extract arcs due to too large a difference in spoke angles, or the arcs cannot be extracted as related annular structures. Interference due to the annular structures having different spoke angles is eliminated, improving the accuracy of annular feature extraction.
また、第2の実施形態では、上述した第1の実施形態の変形例1及び/又は変形例2を適用することができ、このことにより、環状構造の抽出結果を提示することができ、抽出された環状構造をオリジナル腫瘍領域画像において強調されるように重畳表示することができ、環状構造を一目瞭然な形態で提示することができる。 Further, in the second embodiment, it is possible to apply modification 1 and/or modification 2 of the first embodiment described above, thereby making it possible to present the extraction result of the annular structure. The annular structure thus obtained can be displayed in a superimposed manner so as to be emphasized on the original tumor region image, and the annular structure can be presented in a form that is obvious at a glance.
(他の実施形態)
なお、上述した実施形態及びその変形例についての説明及び図面では、X線CT装置1の例を示して説明したが、本願の技術は、これに限られず、種々の変形が可能であり、必要に応じて組み合わせることができる。
(Other embodiments)
In addition, in the description and drawings of the embodiment and its modifications, an example of the X-ray CT apparatus 1 was shown and explained, but the technology of the present application is not limited to this, and various modifications are possible, and as necessary. Can be combined as required.
例えば、上述した説明及び図面では、取得機能444を独立した機能として設けた場合を示したが、これに限られず、取得機能444の機能を画像生成機能442が直接行うこととし、取得機能444を省略してもよい。
For example, in the above description and drawings, the case where the
また、上述した説明及び図面では、関心領域の形状が、例えば、腫瘍領域に外接する略楕円とした場合を示したが、これに限らず、関心領域の形状は、例えば関心領域の長さが最大となる方向を長軸方向とし、その最大長さを長軸とし、この長軸方向に垂直な関心領域の最大幅を短軸とする楕円であってもよい。 Further, in the above description and drawings, the shape of the region of interest is, for example, a substantially ellipse circumscribing the tumor region, but the shape of the region of interest is not limited to this, for example, the length of the region of interest is It may be an ellipse whose major axis is the maximum direction, whose major axis is the maximum length, and whose minor axis is the maximum width of the region of interest perpendicular to the major axis direction.
また、上述した実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、又は、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。 Furthermore, the term "processor" used in the description of the above-described embodiments refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an Application Specific Integrated Circuit (ASIC). Circuits such as programmable logic devices (e.g., Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)) means. Here, instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly incorporated into the circuit of the processor. In this case, the processor realizes its functions by reading and executing a program built into the circuit. Furthermore, each processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may also be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its functions. good.
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることによって提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各処理機能を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。 Here, the program executed by the processor is provided by being pre-installed in a ROM (Read Only Memory), a storage circuit, or the like. This program is a file in a format that can be installed or executable on these devices, such as CD (Compact Disk)-ROM, FD (Flexible Disk), CD-R (Recordable), DVD (Digital Versatile Disk), etc. The information may be provided recorded on a computer readable non-transitory storage medium. Further, this program may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and may be provided or distributed by being downloaded via the network. For example, this program is composed of modules including each of the processing functions described above. In actual hardware, a CPU reads a program from a storage medium such as a ROM and executes it, so that each module is loaded onto the main storage device and generated on the main storage device.
また、上述した実施形態及び変形例において、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散又は統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散又は統合して構成することができる。更に、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Furthermore, in the embodiments and modifications described above, each component of each device illustrated is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distributing or integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices may be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Further, each processing function performed by each device may be realized in whole or in part by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or may be realized as hardware using wired logic.
また、上述した実施形態及び変形例において説明した各処理のうち、自動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行なうこともでき、或いは、手動的に行なわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行なうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 Furthermore, among the processes described in the embodiments and modifications described above, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or may be performed manually. All or part of the described processing can also be performed automatically using known methods. In addition, information including processing procedures, control procedures, specific names, and various data and parameters shown in the above documents and drawings may be changed arbitrarily, unless otherwise specified.
なお、本明細書において扱う各種データは、典型的にはデジタルデータである。 Note that the various data handled in this specification are typically digital data.
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、定量化された環状強調特徴の特徴値を得ることができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to obtain a quantified feature value of an annular emphasis feature.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
1 X線CT装置
40,40a コンソール
44,44a 処理回路
444,444a 取得機能
445,445a ストレッチ変換機能
446,446a 座標変換機能
447 抽出機能
447a 細分化機能
448 定量化機能
1
Claims (14)
前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、
前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、
前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出部と、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部と
を備える、医用情報定量化装置。 an acquisition unit that acquires a medical image including a region of interest and acquires region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image;
a stretch transformation unit that performs stretch transformation on the region of interest in the medical image based on the region of interest information to obtain a stretch output image;
a coordinate transformation unit that performs polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image;
an extraction unit that extracts a tubular structure in the region of interest in the polar coordinate output image, and subdivides the tubular structure to obtain a segmented output image;
A quantification unit that performs feature quantification calculation from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification. A medical information quantification device.
請求項1に記載の医用情報定量化装置。 The stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and performs stretch conversion on the region of interest in the medical image based on the image stretch direction.
The medical information quantification device according to claim 1.
前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換部と、
前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換部と、
前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化部と、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化部と
を備える、医用情報定量化装置。 an acquisition unit that acquires a medical image including an annular structure of a region of interest, and acquires region of interest information and annular structure information that are information regarding the region of interest from the medical image;
a stretch transformation unit that performs stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image based on the region of interest information and the annular structure information to obtain a stretch output image;
a coordinate transformation unit that performs polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretch output image, converts the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure, and obtains a polar coordinate output image;
a subdivision unit that subdivides the tubular structure in the polar coordinate output image to obtain a subdivision output image;
A quantification unit that performs feature quantification calculation from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification. A medical information quantification device.
請求項3に記載の医用情報定量化装置。 The stretch conversion unit calculates an image stretch direction based on the region of interest information, and performs stretch conversion on the annular structure of the region of interest in the medical image based on the image stretch direction.
The medical information quantification device according to claim 3.
請求項1~4のいずれか一つに記載の医用情報定量化装置。 The region of interest information includes shape information of the region of interest and position information of the region of interest,
The medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~4のいずれか一つに記載の医用情報定量化装置。 further comprising an output unit that outputs a quantified numerical value in a fixed range;
The medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~4のいずれか一つに記載の医用情報定量化装置。 further comprising a display control unit that displays the segmented output image on a display;
The medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4.
前記固定範囲は、[0,1]又は[0,2π]である、
請求項1~4のいずれか一つに記載の医用情報定量化装置。 The numerical value after the quantification is a numerical value in a fixed range,
The fixed range is [0,1] or [0,2π],
The medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1~4のいずれか一つに記載の医用情報定量化装置。 the region of interest is a tumor region;
The medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4.
前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、
前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、
前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出ステップと、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップと
を含む、医用情報定量化方法。 an acquisition step of acquiring a medical image including a region of interest, and acquiring region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image;
a stretch transformation step of performing stretch transformation on the region of interest in the medical image based on the region of interest information to obtain a stretched output image;
a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image;
extracting a tubular structure in the region of interest in the polar coordinate output image, and subdividing the tubular structure to obtain a segmented output image;
A method for quantifying medical information, comprising: a quantification step of performing quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、
前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、
前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化ステップと、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップと
を含む、医用情報定量化方法。 an acquisition step of acquiring a medical image including an annular structure of a region of interest, and acquiring region of interest information and annular structure information that are information about the region of interest from the medical image;
a stretch transformation step of performing stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image based on the region of interest information and the annular structure information to obtain a stretch output image;
a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretch output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image;
a subdivision step of subdividing the tubular structure in the polar coordinate output image to obtain a subdivision output image;
A method for quantifying medical information, comprising: a quantification step of performing quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
前記関心領域情報に基づいて、前記医用画像における関心領域に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、
前記ストレッチ出力画像における関心領域に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、
前記極座標出力画像における関心領域の管状構造を抽出し、前記管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る抽出ステップと、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップと
をコンピュータに実行させる、医用情報定量化プログラム。 an acquisition step of acquiring a medical image including a region of interest, and acquiring region of interest information that is information regarding the region of interest from the medical image;
a stretch transformation step of performing stretch transformation on the region of interest in the medical image based on the region of interest information to obtain a stretched output image;
a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the region of interest in the stretch output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image;
extracting a tubular structure in the region of interest in the polar coordinate output image, and subdividing the tubular structure to obtain a segmented output image;
A medical information quantification program that causes a computer to execute a quantification step of performing quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
前記関心領域情報及び前記環状構造情報に基づいて、前記医用画像における関心領域の環状構造に対してストレッチ変換を行って、ストレッチ出力画像を得るストレッチ変換ステップと、
前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造に対して極座標変換を行い、前記ストレッチ出力画像における関心領域の環状構造を管状構造に変換して、極座標出力画像を得る座標変換ステップと、
前記極座標出力画像における管状構造を細分化して、細分化出力画像を得る細分化ステップと、
前記細分化出力画像から特徴の定量化計算を行って、定量化後の数値を得る定量化ステップと
をコンピュータに実行させる、医用情報定量化プログラム。 an acquisition step of acquiring a medical image including an annular structure of a region of interest, and acquiring region of interest information and annular structure information that are information about the region of interest from the medical image;
a stretch transformation step of performing stretch transformation on the annular structure of the region of interest in the medical image based on the region of interest information and the annular structure information to obtain a stretch output image;
a coordinate transformation step of performing polar coordinate transformation on the annular structure of the region of interest in the stretch output image, converting the annular structure of the region of interest in the stretch output image into a tubular structure to obtain a polar coordinate output image;
a subdivision step of subdividing the tubular structure in the polar coordinate output image to obtain a subdivision output image;
A medical information quantification program that causes a computer to execute a quantification step of performing quantification calculation of features from the segmented output image to obtain a numerical value after quantification.
医用画像診断装置。 comprising the medical information quantification device according to any one of claims 1 to 4;
Medical imaging diagnostic equipment.
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