JP2024058897A - Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program - Google Patents

Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program Download PDF

Info

Publication number
JP2024058897A
JP2024058897A JP2022166300A JP2022166300A JP2024058897A JP 2024058897 A JP2024058897 A JP 2024058897A JP 2022166300 A JP2022166300 A JP 2022166300A JP 2022166300 A JP2022166300 A JP 2022166300A JP 2024058897 A JP2024058897 A JP 2024058897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brain
case
subject
interest
lesion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022166300A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
真綾 大杉
雅司 芳賀
幸夫 古柳
良孝 尾藤
拓郎 小野
拡樹 谷口
康雄 河田
善浩 村垣
賢 正宗
佳緒 楠田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2022166300A priority Critical patent/JP2024058897A/en
Publication of JP2024058897A publication Critical patent/JP2024058897A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

【課題】脳の病変が影響を及ぼし得る脳機能領域を特定してユーザに通知する脳病変解析装置を提供する。【解決手段】位置関係演算部54は、注目被検者の脳を表す3次元の脳画像である解析対象脳画像44に対する画像処理によって、解析対象脳画像44から腫瘍領域74を抽出する。位置関係演算部54は、標準脳アトラス46を注目被検者の脳の形に合わせるように変形させて得られた、脳が複数の脳機能領域70に区画化された3次元画像である個人脳アトラス72と、抽出した腫瘍領域74とに基づいて、腫瘍領域74と各脳機能領域70との間の位置関係群を演算する。表示制御部56は、当該位置関係群に基づいて、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が影響を及ぼし得る被影響脳機能領域76をユーザ端末14のディスプレイ24に表示させる。【選択図】図3[Problem] To provide a brain lesion analysis device that identifies brain functional areas that may be affected by brain lesions and notifies a user of the identified areas. [Solution] A positional relationship calculation unit 54 extracts a tumor area 74 from an analysis target brain image 44, which is a three-dimensional brain image showing the brain of a subject of interest, by image processing of the analysis target brain image 44. The positional relationship calculation unit 54 calculates a group of positional relationships between the tumor area 74 and each brain functional area 70 based on an individual brain atlas 72, which is a three-dimensional image in which the brain is partitioned into a plurality of brain functional areas 70 and is obtained by deforming a standard brain atlas 46 to fit the shape of the brain of the subject of interest, and the extracted tumor area 74. A display control unit 56 causes an affected brain functional area 76 that may be affected by a tumor corresponding to the tumor area 74 to be displayed on a display 24 of a user terminal 14 based on the group of positional relationships. [Selected Figure] Figure 3

Description

本発明は、脳病変解析装置及び脳病変解析プログラムに関する。 The present invention relates to a brain lesion analysis device and a brain lesion analysis program.

従来、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置やCT(Computed Tomography)装置などの医療画像診断装置において取得されたデータを再構成することで、被検者の脳を表す3次元の脳画像を生成する処理が行われている。 Conventionally, data acquired by medical imaging diagnostic devices such as MRI (Magnetic Resonance Imaging) devices and CT (Computed Tomography) devices is reconstructed to generate a three-dimensional brain image representing the subject's brain.

脳は、その部位(脳機能領域)によって発揮する脳機能が異なることが知られている。したがって、脳画像を用いた解析のために、脳画像において脳を複数の脳機能領域に区画化する技術が提案されている。 It is known that the brain exerts different functions depending on the part of the brain (brain functional area). Therefore, for the purpose of analysis using brain images, a technique has been proposed to compartmentalize the brain in brain images into multiple brain functional areas.

例えば、特許文献1には、医療画像診断装置にて生成された被検者の脳画像において、異常部位を含む領域に除外マスクを適用して当該脳画像の除外マスク以外の領域である比較対象部分を取得し、標準的な脳を示す脳画像であって脳機能領域が予め区画化されたアトラス画像にも同じ除外マスクを適用して当該アトラス画像の除外マスク以外の領域である参照部分画像を取得し、比較対象部分と参照部分画像との比較によって、被検者の脳画像において被検者の脳を複数の脳機能領域に区画化する医用画像処理装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a medical image processing device that applies an exclusion mask to areas including abnormal regions in a brain image of a subject generated by a medical image diagnostic device, obtains a comparison portion that is the area outside the exclusion mask of the brain image, applies the same exclusion mask to an atlas image showing a standard brain in which functional brain areas have been pre-partitioned, obtains a reference partial image that is the area outside the exclusion mask of the atlas image, and compares the comparison portion with the reference partial image to partition the subject's brain in the brain image of the subject.

特開2019-154744号公報JP 2019-154744 A

ところで、被検者の脳が病変を有している場合、医療画像診断装置にて生成された当該被検者の脳画像には、当該病変に対応する画像領域である病変領域が含まれることになる。従来、脳画像が病変領域を有している場合、当該病変領域に対応する病変がどの脳機能領域に影響を及ぼすかは、医師などの人間によって判断されていた。例えば、医師が、脳画像における病変領域と、脳機能領域が予め区画化されたアトラス画像とを比較することによって、当該病変領域に対応する病変が影響を及ぼす脳機能領域を判断していた。 When a subject has a brain lesion, the brain image of the subject generated by a medical imaging diagnostic device will contain a lesion area, which is an image area that corresponds to the lesion. Conventionally, when a brain image contains a lesion area, a human being such as a doctor has determined which brain functional area is affected by the lesion corresponding to the lesion area. For example, a doctor has determined which brain functional area is affected by the lesion corresponding to the lesion area by comparing the lesion area in the brain image with an atlas image in which brain functional areas are pre-divided.

このように、人間による判断を行うと、人によって異なる判断がされる場合がある。詳しくは、病変領域を含む同一の脳画像に対して、当該病変領域に対応する病変が影響を及ぼすと判断される脳機能領域が、人によって異なる場合がある。特に、脳の形状は被検者毎に多少異なるため、正確な判断が困難となる場合がある。 In this way, when judged by humans, different judgements may be made depending on the person. More specifically, for the same brain image containing a lesion area, the brain functional area that is judged to be affected by the lesion corresponding to the lesion area may differ from person to person. In particular, because the shape of the brain differs slightly from subject to subject, it may be difficult to make an accurate judgement.

本発明の目的は、脳の病変が影響を及ぼし得る脳機能領域を特定してユーザに通知する脳病変解析装置を提供することにある。 The objective of the present invention is to provide a brain lesion analysis device that identifies brain functional areas that may be affected by brain lesions and notifies the user.

本発明は、医療画像診断装置によって生成される注目被検者の脳画像から抽出された病変領域と、脳の部位に応じた複数の脳機能領域を示すアトラス画像とに基づいて、前記病変領域と前記複数の脳機能領域それぞれとの間の位置関係群を演算する位置関係演算部と、前記位置関係群に基づいて、前記病変領域に対応する病変が影響を及ぼし得る脳機能領域である被影響脳機能領域を表示部に表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする脳病変解析装置である。 The present invention is a brain lesion analysis device characterized by comprising: a positional relationship calculation unit that calculates a group of positional relationships between a lesion area extracted from a brain image of a subject of interest generated by a medical image diagnostic device and each of the multiple brain functional areas based on an atlas image showing multiple brain functional areas corresponding to parts of the brain; and a display control unit that displays on a display unit an affected brain functional area, which is a brain functional area that may be affected by a lesion corresponding to the lesion area, based on the group of positional relationships.

本発明によれば、脳の病変が影響を及ぼし得る脳機能領域を特定してユーザに通知する脳病変解析装置を提供することができる。 The present invention provides a brain lesion analysis device that identifies brain functional areas that may be affected by brain lesions and notifies the user.

本実施形態に係る脳病変解析システムの構成概略図である。1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a brain lesion analysis system according to an embodiment of the present invention. ユーザ端末の構成概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of a user terminal. 解析サーバの構成概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration of an analysis server. 解析対象脳画像の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a brain image to be analyzed. 標準脳アトラスの例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a standard brain atlas. 個人脳アトラスの生成処理を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing the process of generating an individual brain atlas. 腫瘍領域と各脳機能領域との間の位置関係群の演算処理を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing the computational processing of a group of positional relationships between a tumor region and each brain functional region. 位置関係群の例を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing an example of a positional relationship group. 腫瘍領域の特徴量を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing feature amounts of a tumor region. 被影響脳機能領域の表示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a display example of an affected brain functional region. 症例DBの内容を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the contents of a case DB. 類似症例データの表示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a display example of similar case data. 特徴空間における各症例データを示すマップである。1 is a map showing each case data in a feature space. 解析サーバの処理の流れを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a process flow of the analysis server.

図1は、本実施形態に係る脳病変解析システム10の構成概略図である。脳病変解析システム10は、1又は複数の医療画像診断装置12、ユーザ端末14、及び、脳病変解析装置としての解析サーバ16を含んで構成される。医療画像診断装置12、ユーザ端末14、及び解析サーバ16は、例えばインターネット回線やLAN(Local Area Network)などを含む通信回線18を介して互いに通信可能に接続される。なお、医療画像診断装置12は、解析サーバ16と互いに通信可能である必要はなく、医療画像診断装置12から解析サーバ16へ一方向的に画像を送ることが可能であればよい。あるいは、医療画像診断装置12は、解析サーバ16と通信可能に接続されていなくてもよく、この場合、医療画像診断装置12で生成された画像は、記憶媒体などを介して解析サーバ16に取り込まれる。 Figure 1 is a schematic diagram of a brain lesion analysis system 10 according to this embodiment. The brain lesion analysis system 10 includes one or more medical image diagnostic devices 12, a user terminal 14, and an analysis server 16 as a brain lesion analysis device. The medical image diagnostic devices 12, the user terminal 14, and the analysis server 16 are connected to each other so that they can communicate with each other via a communication line 18, which may include, for example, an Internet line or a LAN (Local Area Network). Note that the medical image diagnostic device 12 does not need to be able to communicate with the analysis server 16, as long as it is possible to send images from the medical image diagnostic device 12 to the analysis server 16 in a unidirectional manner. Alternatively, the medical image diagnostic device 12 does not need to be connected to the analysis server 16 so that it can communicate with each other. In this case, the images generated by the medical image diagnostic device 12 are imported into the analysis server 16 via a storage medium or the like.

医療画像診断装置12は、電波や放射線などを用いて被検者を走査(スキャン)し、それにより得られたデータを再構成することで、被検者の内部構造を表す3次元画像である医療画像を生成する装置である。特に、本実施形態に係る医療画像診断装置12は、被検者の脳を表す3次元の脳画像を生成する。 The medical imaging diagnostic device 12 is a device that scans a subject using radio waves, radiation, etc., and reconstructs the data obtained thereby to generate a medical image, which is a three-dimensional image that represents the subject's internal structure. In particular, the medical imaging diagnostic device 12 according to this embodiment generates a three-dimensional brain image that represents the subject's brain.

本実施形態では、医療画像診断装置12として、MRI装置を用いている。MRI装置は、被検者を静磁場中に置いて被検者の体内にある水素原子の原子核を構成する陽子(プロトン)を縦磁化させた上で、当該被検者に対して電波(RFパルス)を照射して被検者のプロトンを横磁化させ、電波の照射を停止させてプロトンが元の(RFパルス照射前の)状態に戻る(緩和する)際に放出するエネルギーを検出し、当該検出信号に基づいて再構成処理を行うことで医療画像を生成するものである。MRI装置においては、横磁化状態からプロトン(スピン)の歳差運動の軸が静磁場方向へ戻る縦緩和に基づく医療画像であるT1強調画像、及び、横磁化により各プロトン(スピン)の位相が揃った状態から、各スピンがばらばらの位相に戻る横緩和に基づく医療画像であるT2強調画像を生成することができる。T1強調画像とT2強調画像とでは、高信号(例えば画像上において高輝度)又は低信号(例えば画像上において低輝度)となる組織が異なる。例えば、T1強調画像では、脂肪などが高信号となり水などが低信号となり、T2強調画像では、水などが高信号となり脂肪などが低信号となる。 In this embodiment, an MRI device is used as the medical image diagnostic device 12. The MRI device places a subject in a static magnetic field to longitudinally magnetize the protons (protons) that constitute the nuclei of hydrogen atoms in the subject's body, irradiates the subject with radio waves (RF pulses) to transversely magnetize the subject's protons, stops irradiating the radio waves and detects the energy released when the protons return (relax) to their original state (before the RF pulse irradiation), and performs reconstruction processing based on the detection signal to generate a medical image. The MRI device can generate a T1-weighted image, which is a medical image based on longitudinal relaxation in which the axis of the precession of the protons (spins) returns from the transverse magnetized state to the static magnetic field direction, and a T2-weighted image, which is a medical image based on transverse relaxation in which the phases of each proton (spin) return from a state in which the phases of each proton (spin) are aligned due to transverse magnetization to different phases. T1-weighted images and T2-weighted images differ in the tissues that become high signals (e.g., high brightness on the image) or low signals (e.g., low brightness on the image). For example, in a T1 weighted image, fat and other substances have a high signal intensity and water and other substances have a low signal intensity, while in a T2 weighted image, water and other substances have a high signal intensity and fat and other substances have a low signal intensity.

なお、医療画像診断装置12としては、被検者の3次元の脳画像が取得できる限りにおいてMRI装置に限られない。例えば、CT装置であってもよい。CT装置は、被検体に対して全方位からX線を照射して被検体を透過したX線減衰データを検出し、検出したX線減衰データに基づいて再構成処理を行うことで医療画像を生成するものである。 The medical imaging diagnostic device 12 is not limited to an MRI device, so long as it can acquire a three-dimensional brain image of the subject. For example, it may be a CT device. A CT device irradiates the subject with X-rays from all directions, detects data on the X-rays that pass through the subject, and performs reconstruction processing based on the detected X-ray attenuation data to generate a medical image.

図2は、ユーザ端末14の構成概略図である。ユーザ端末14は、脳病変解析システム10のユーザが使用するコンピュータであり、例えばパーソナルコンピュータである。本明細書において、ユーザとは、医療画像診断装置12で生成された脳画像を利用する者であり、代表的には医師である。 Figure 2 is a schematic diagram of the configuration of the user terminal 14. The user terminal 14 is a computer used by a user of the brain lesion analysis system 10, such as a personal computer. In this specification, a user is someone who uses brain images generated by the medical image diagnostic device 12, and is typically a doctor.

ユーザ端末14は、通信インターフェース20、入力インターフェース22、ディスプレイ24、メモリ26、及びプロセッサ28を含んで構成される。通信インターフェース20は、例えばネットワークアダプタなどを含んで構成され、通信回線18を介して解析サーバ16などの他の装置と通信する機能を発揮する。入力インターフェース22は、例えばキーボード、マウス、タッチパネルなどを含んで構成され、ユーザの指示を受け付ける。ディスプレイ24は、例えば液晶パネルを含んで構成され、種々の画面を表示する。メモリ26は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、eMMC(embedded Multi Media Card)、ROM(Read Only Memory)あるいはRAM(Random Access Memory)などを含んで構成され、種々のデータを記憶する。プロセッサ28は、例えばCPU(Central Processing Unit)などを含んで構成され、ユーザ端末14の各部を制御する The user terminal 14 includes a communication interface 20, an input interface 22, a display 24, a memory 26, and a processor 28. The communication interface 20 includes, for example, a network adapter, and communicates with other devices such as the analysis server 16 via the communication line 18. The input interface 22 includes, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, and receives user instructions. The display 24 includes, for example, a liquid crystal panel, and displays various screens. The memory 26 includes, for example, a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), an embedded multi media card (eMMC), a read only memory (ROM), or a random access memory (RAM), and stores various data. The processor 28 includes, for example, a central processing unit (CPU), and controls each part of the user terminal 14.

図3は、解析サーバ16の構成概略図である。解析サーバ16は、例えばサーバコンピュータなどにより構成される。なお、解析サーバ16は複数のコンピュータから構成されるようにしてもよい。すなわち、以下に説明する解析サーバ16が発揮する機能は、複数のコンピュータの協働により実現されてもよい。 Figure 3 is a schematic diagram of the configuration of the analysis server 16. The analysis server 16 is configured, for example, by a server computer. Note that the analysis server 16 may be configured by multiple computers. In other words, the functions performed by the analysis server 16 described below may be realized by the cooperation of multiple computers.

通信インターフェース40は、例えばネットワークアダプタなどを含んで構成される。通信インターフェース40は、通信回線18を介して医療画像診断装置12及びユーザ端末14を含む他の装置と通信する機能を発揮する。 The communication interface 40 includes, for example, a network adapter. The communication interface 40 performs the function of communicating with other devices, including the medical image diagnostic device 12 and the user terminal 14, via the communication line 18.

メモリ42は、例えば、HDD、SSD、eMMC、ROMあるいはRAMなどを含んで構成される。メモリ42には、解析サーバ16の各部を機能させるための脳病変解析プログラムが記憶される。また、図3に示すように、メモリ42には、解析対象脳画像44、標準脳アトラス46、症例DB48、及び、学習モデル50が記憶される。 The memory 42 includes, for example, a HDD, SSD, eMMC, ROM, or RAM. The memory 42 stores a brain lesion analysis program for operating each part of the analysis server 16. As shown in FIG. 3, the memory 42 also stores a brain image to be analyzed 44, a standard brain atlas 46, a case DB 48, and a learning model 50.

図4は、解析対象脳画像44の例を示す図である。解析対象脳画像44は、医療画像診断装置12により生成されて解析サーバ16に送信された被検者の脳を表す画像である。図4においては、断層画像が示されているが、解析対象脳画像44は3次元画像である。1又は複数の医療画像診断装置12からは、複数の脳画像が逐次解析サーバ16に送信されてメモリ42に記憶されるが、解析サーバ16が現在解析対象としている脳画像を解析対象脳画像44と呼ぶ。また、本明細書では、解析対象脳画像44に対応する被検者を「注目被検者」と呼ぶ。なお、上述のように、医療画像診断装置12で生成された脳画像は、記憶媒体などを介して解析サーバ16に取り込まれてもよい。 Figure 4 is a diagram showing an example of a brain image 44 to be analyzed. The brain image 44 to be analyzed is an image of the subject's brain that is generated by the medical image diagnostic device 12 and transmitted to the analysis server 16. Although a tomographic image is shown in Figure 4, the brain image 44 to be analyzed is a three-dimensional image. A plurality of brain images are sequentially transmitted from one or a plurality of medical image diagnostic devices 12 to the analysis server 16 and stored in the memory 42, and the brain image that the analysis server 16 is currently analyzing is called the brain image 44 to be analyzed. In this specification, the subject corresponding to the brain image 44 to be analyzed is called the "subject of interest." As described above, the brain image generated by the medical image diagnostic device 12 may be imported into the analysis server 16 via a storage medium or the like.

本実施形態においては、当該被検者の脳には病変があるものとし、解析対象脳画像44は、当該病変に対応する画像領域である病変領域を有しているものとする。病変とは代表的には腫瘍であり、本実施形態では病変が腫瘍である例について説明する。しかし、被検者の脳にある病変としては、腫瘍以外であってもよく、例えば結節その他の病変であってもよい。詳しくは後述するが、図4の解析対象脳画像44において、向かって右側にある、斜線で示された領域が病変領域としての腫瘍領域である。実際の脳画像においては、病変は、例えば高輝度画素(白色の画素)によって表される。 In this embodiment, the subject's brain is assumed to have a lesion, and the analysis target brain image 44 is assumed to have a lesion area, which is an image area corresponding to the lesion. A lesion is typically a tumor, and in this embodiment, an example in which the lesion is a tumor will be described. However, the lesion in the subject's brain may be something other than a tumor, for example, a nodule or other lesion. As will be described in more detail below, in the analysis target brain image 44 in Figure 4, the area indicated by diagonal lines on the right side is the tumor area, which is the lesion area. In an actual brain image, a lesion is represented by, for example, high-luminance pixels (white pixels).

図5は、標準脳アトラス46の例を示す図である。標準脳アトラス46は、解析対象脳画像44同様、脳を表す3次元画像であり、脳の部位に応じた複数の脳機能領域70を示す画像である。脳の大きさや形状は被検者によって多少異なるところ、標準脳アトラス46は、標準的な(一般的な)脳を表す画像となっており、標準的な脳が複数の脳機能領域70に区画化されている画像である。脳機能領域70とは、例えば、「Amygdala_R(右扁桃体)」、「Olfactory_R(右嗅球)」、あるいは、「OFCpost_R(右眼窩前頭皮質)」などである。 Figure 5 is a diagram showing an example of a standard brain atlas 46. Like the analysis target brain image 44, the standard brain atlas 46 is a three-dimensional image of the brain, and is an image showing multiple brain functional areas 70 corresponding to parts of the brain. While the size and shape of the brain vary slightly depending on the subject, the standard brain atlas 46 is an image showing a standard (general) brain, and is an image in which the standard brain is compartmentalized into multiple brain functional areas 70. Examples of brain functional areas 70 include "Amygdala_R (right amygdala)", "Olfactory_R (right olfactory bulb)", and "OFCpost_R (right orbitofrontal cortex)".

標準脳アトラス46は、3次元に並ぶ画素群で構成されるが、例えば、各脳機能領域70を構成する各画素群に対して、属性情報として当該脳機能領域70を識別する情報が関連付けられている。例えば、標準脳アトラス46が有する画素のうち、「Amygdala_R(右扁桃体)」を構成する画素群に対して、「Amygdala_R(右扁桃体)」を示す情報が関連付けられている。 The standard brain atlas 46 is composed of a group of pixels arranged in three dimensions, and for example, information that identifies each brain functional area 70 is associated as attribute information with each group of pixels that make up each brain functional area 70. For example, among the pixels in the standard brain atlas 46, information indicating "Amygdala_R (right amygdala)" is associated with a group of pixels that make up "Amygdala_R (right amygdala)."

なお、図4同様、図5においては断層画像が示されているが、上述の通り、標準脳アトラス46も3次元画像である。 As with Figure 4, Figure 5 shows cross-sectional images, but as mentioned above, the standard brain atlas 46 is also a three-dimensional image.

症例DB48及び学習モデル50の詳細や利用方法については後述する。 Details about the case DB 48 and learning model 50 and how to use them will be described later.

プロセッサ52は、例えばCPU、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などを含んで構成される。プロセッサ52は、1つの処理装置によるものではなく、物理的に離れた位置に存在する複数の処理装置の協働により構成されるものであってもよい。図3に示す通り、プロセッサ52は、メモリ42に記憶された脳病変解析プログラムに従って、位置関係演算部54、表示制御部56、類似症例特定部58、及び、学習処理部60としての機能を発揮する。 The processor 52 includes, for example, a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), etc. The processor 52 may not be a single processing device, but may be configured by the cooperation of multiple processing devices located at physically separate locations. As shown in FIG. 3, the processor 52 performs the functions of a positional relationship calculation unit 54, a display control unit 56, a similar case identification unit 58, and a learning processing unit 60 according to the brain lesion analysis program stored in the memory 42.

位置関係演算部54は、まず、解析対象脳画像44に対する画像処理によって、解析対象脳画像44から腫瘍領域を抽出する。腫瘍領域の抽出方法としては、既知の方法を採用することができる。例えばエッジ抽出法、リージョングローイング法、あるいはそれらの組み合わせなどの方法を採用することができる。 The positional relationship calculation unit 54 first extracts the tumor region from the analysis target brain image 44 by performing image processing on the analysis target brain image 44. A known method can be used to extract the tumor region. For example, an edge extraction method, a region growing method, or a combination of these methods can be used.

次いで、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44に基づいて、標準脳アトラス46を注目被検者の脳の形に合わせるように変形させることで、個人脳アトラスを生成する。図6は、個人脳アトラス72の生成処理を示す概念図である。個人脳アトラス72の生成方法も、既知の方法を採用することができる。例えば、解析対象脳画像44と標準脳アトラス46のそれぞれから、複数の特徴点を抽出し、標準脳アトラス46の特徴点を、解析対象脳画像44の対応する特徴点に合わせるように、標準脳アトラス46を変形するなどの方法を採用することができる。個人脳アトラス72は、注目被検者と脳と同一の(あるいはそれにかなり近い)形状の脳が複数の脳機能領域70に区画化されている画像であると言える。 Next, the positional relationship calculation unit 54 generates an individual brain atlas by deforming the standard brain atlas 46 to match the shape of the brain of the subject of interest based on the analysis target brain image 44. FIG. 6 is a conceptual diagram showing the process of generating the individual brain atlas 72. A known method can also be used to generate the individual brain atlas 72. For example, a method can be used in which multiple feature points are extracted from each of the analysis target brain image 44 and the standard brain atlas 46, and the standard brain atlas 46 is deformed so that the feature points of the standard brain atlas 46 match the corresponding feature points of the analysis target brain image 44. The individual brain atlas 72 can be said to be an image in which a brain of the same shape (or very similar shape) as that of the subject of interest is partitioned into multiple brain functional areas 70.

図7は、腫瘍領域74と各脳機能領域70との間の位置関係群の演算処理を示す概念図である。位置関係演算部54は、解析対象脳画像44から抽出された腫瘍領域74と、生成した個人脳アトラス72とに基づいて、腫瘍領域74と各脳機能領域70との間の位置関係を演算する。上述の通り、個人脳アトラス72には、複数の脳機能領域70が定義されているから、位置関係演算部54は、腫瘍領域74と複数の脳機能領域70それぞれとの間の複数の位置関係を演算する。本明細書では、当該複数の位置関係を位置関係群と呼ぶ。 Figure 7 is a conceptual diagram showing the computation process of a group of positional relationships between a tumor region 74 and each brain function region 70. The positional relationship computation unit 54 computes the positional relationships between the tumor region 74 and each brain function region 70 based on the tumor region 74 extracted from the analysis target brain image 44 and the generated individual brain atlas 72. As described above, since multiple brain function regions 70 are defined in the individual brain atlas 72, the positional relationship computation unit 54 computes multiple positional relationships between the tumor region 74 and each of the multiple brain function regions 70. In this specification, the multiple positional relationships are referred to as a group of positional relationships.

ここで、位置関係とは、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離、及び、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の重なり量を含む概念である。 Here, the positional relationship is a concept that includes the distance between the tumor region 74 and the brain function region 70, and the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70.

腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離とは、例えば、腫瘍領域74の重心と当該脳機能領域70の重心との間の距離である。位置関係演算部54は、解析対象脳画像44と個人脳アトラス72とを位置合わせした上で、解析対象脳画像44における腫瘍領域74の重心の位置(座標)を特定し、個人脳アトラス72における各脳機能領域70の重心の位置(座標)を取得し、腫瘍領域74の重心座標と各脳機能領域70の重心座標との間の距離を演算する。ここで、距離とは、ユークリッド距離であってもよいし、症例データのばらつきを反映したマハラノビス距離であってもよい。また、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離とは、腫瘍領域74と当該脳機能領域70との間の最短距離、詳しくは、腫瘍領域74内の点と当該脳機能領域70内の点との間の最短距離であってもよい。 The distance between the tumor region 74 and the brain function region 70 is, for example, the distance between the center of gravity of the tumor region 74 and the center of gravity of the brain function region 70. The positional relationship calculation unit 54 aligns the analysis target brain image 44 with the individual brain atlas 72, identifies the position (coordinates) of the center of gravity of the tumor region 74 in the analysis target brain image 44, obtains the position (coordinates) of the center of gravity of each brain function region 70 in the individual brain atlas 72, and calculates the distance between the center of gravity coordinates of the tumor region 74 and the center of gravity coordinates of each brain function region 70. Here, the distance may be a Euclidean distance or a Mahalanobis distance that reflects the variability of the case data. In addition, the distance between the tumor region 74 and the brain function region 70 may be the shortest distance between the tumor region 74 and the brain function region 70, more specifically, the shortest distance between a point in the tumor region 74 and a point in the brain function region 70.

腫瘍領域74と脳機能領域70との間の重なり量の演算方法として、例えば、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44と個人脳アトラス72との位置合わせした上で重ね合わせ、個人脳アトラス72において、各脳機能領域70に重畳する腫瘍領域74の重なり量を演算する。重なり量としては、重畳している部分の体積を演算してもよいし、腫瘍領域74に対してある脳機能領域70が占める割合である重畳率(対腫瘍領域)を演算してもよいし、ある脳機能領域70に対して腫瘍領域74が占める割合である重畳率(対脳機能領域)を演算してもよい。なお、医療画像診断装置12が取得した3次元医療画像に基づいて特定部位の体積を演算する方法は既知の方法を用いることができる。 As a method for calculating the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70, for example, the positional relationship calculation unit 54 aligns the analysis target brain image 44 with the individual brain atlas 72 and then superimposes them, and calculates the amount of overlap of the tumor region 74 superimposed on each brain function region 70 in the individual brain atlas 72. As the amount of overlap, the volume of the overlapping part may be calculated, or the overlap ratio (with respect to the tumor region) which is the ratio of a certain brain function region 70 to the tumor region 74 may be calculated, or the overlap ratio (with respect to the brain function region) which is the ratio of the tumor region 74 to a certain brain function region 70 may be calculated. Note that a known method may be used as a method for calculating the volume of a specific part based on a three-dimensional medical image acquired by the medical image diagnostic device 12.

図8は、位置関係演算部54が演算した、腫瘍領域74と複数の脳機能領域70それぞれとの間の位置関係群の例を示す表である。図8の例では、位置関係演算部54は、各脳機能領域70(例えば「Precentral_L(左中心前回)」、「Precentral_R(右中心前回)」など)に対する、腫瘍領域74との距離(ユークリッド距離及びマハラノビス距離)、並びに、腫瘍領域74の重畳率(対腫瘍領域)及び重畳率(対脳機能領域)を演算している。 Figure 8 is a table showing an example of a group of positional relationships between the tumor region 74 and each of multiple brain functional regions 70, calculated by the positional relationship calculation unit 54. In the example of Figure 8, the positional relationship calculation unit 54 calculates the distance (Euclidean distance and Mahalanobis distance) between the tumor region 74 and each brain functional region 70 (e.g., "Precentral_L (left precentral prefrontal region)", "Precentral_R (right precentral prefrontal region)", etc.), as well as the overlap rate (with respect to the tumor region) and overlap rate (with respect to the brain functional region) of the tumor region 74.

ここで、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44に対する画像処理によって、腫瘍領域74の特徴量も取得しておくとよい。腫瘍領域74の特徴量としては、これに限られるものではないが、例えば、腫瘍領域74の体積(腫瘍体積)、及び、腫瘍領域74に含まれる各画素の信号値などである。腫瘍領域74に含まれる各画素の信号値としては、例えば、腫瘍領域74内における画素の信号値の最大値、最小値、平均値、分散、標準偏差、エントロピーなどがある。図9には、位置関係演算部54が取得した腫瘍領域74の特徴量の例が示されている。図9におけるT1とはT1強調画像における信号値を意味し、T2とはT2強調画像における信号値を意味する。このように、位置関係演算部54は、複数種類の医療画像における腫瘍領域74の特徴量を取得してもよい。腫瘍領域74の特徴量の利用方法については後述する。 Here, the positional relationship calculation unit 54 may also acquire the feature amount of the tumor region 74 by image processing of the analysis target brain image 44. The feature amount of the tumor region 74 may be, but is not limited to, the volume of the tumor region 74 (tumor volume) and the signal value of each pixel contained in the tumor region 74. The signal value of each pixel contained in the tumor region 74 may be, for example, the maximum value, minimum value, average value, variance, standard deviation, entropy, etc. of the signal value of the pixel in the tumor region 74. FIG. 9 shows an example of the feature amount of the tumor region 74 acquired by the positional relationship calculation unit 54. In FIG. 9, T1 means the signal value in the T1 weighted image, and T2 means the signal value in the T2 weighted image. In this way, the positional relationship calculation unit 54 may acquire the feature amount of the tumor region 74 in multiple types of medical images. The method of using the feature amount of the tumor region 74 will be described later.

位置関係演算部54が、腫瘍領域74と複数の脳機能領域70それぞれとの間の位置関係群を演算することは、腫瘍領域74に対応する病変としての腫瘍が各脳機能領域70に及ぼす影響の大きさを演算することを意味する。具体的には、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離が小さい程、あるいは、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の重なり量が大きい程、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が当該脳機能領域70に及ぼす影響が大きいと言える。逆に、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離が大きい程、あるいは、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の重なり量が小さい程、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が当該脳機能領域70に及ぼす影響が小さいと言える。このように、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離、又は、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の重なり量の少なくとも一方、すなわち、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の位置関係は、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が当該脳機能領域70に及ぼす影響の大きさを示すパラメータ(本明細書では、当該パラメータを「影響度パラメータ」と呼ぶ)である。また、位置関係演算部54は、腫瘍領域74と脳機能領域70との間の距離と重なり量を両方考慮したパラメータ(例えば両者の重みを考慮したパラメータ)を影響度パラメータとして演算してもよい。 The positional relationship calculation unit 54 calculates the group of positional relationships between the tumor region 74 and each of the multiple brain function regions 70, which means that it calculates the magnitude of the influence of a tumor as a lesion corresponding to the tumor region 74 on each brain function region 70. Specifically, it can be said that the smaller the distance between the tumor region 74 and the brain function region 70, or the greater the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70, the greater the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74 on the brain function region 70. Conversely, it can be said that the greater the distance between the tumor region 74 and the brain function region 70, or the smaller the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70, the smaller the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74 on the brain function region 70. In this way, at least one of the distance between the tumor region 74 and the brain function region 70 or the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70, i.e., the positional relationship between the tumor region 74 and the brain function region 70, is a parameter indicating the magnitude of the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74 on the brain function region 70 (in this specification, the parameter is referred to as an "influence parameter"). In addition, the positional relationship calculation unit 54 may calculate a parameter that takes into account both the distance and the amount of overlap between the tumor region 74 and the brain function region 70 (e.g., a parameter that takes into account the weighting of both) as the influence parameter.

表示制御部56は、位置関係演算部54が演算した、腫瘍領域74と複数の脳機能領域70それぞれとの間の位置関係群に基づいて、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が影響を及ぼし得る脳機能領域70(本明細書では、当該脳機能領域70を「被影響脳機能領域」と呼ぶ)を表示部に表示させる。本実施形態では、表示制御部56は、ユーザ端末14のディスプレイ24に被影響脳機能領域を表示させる。被影響脳機能領域としては、例えば、位置関係演算部54が演算した影響度パラメータが所定の影響度閾値以上の脳機能領域70、あるいは、影響度パラメータが大きい順において上位所定数の脳機能領域70とすることができる。なお、腫瘍領域74に対応する腫瘍が脳機能領域70に及ぼし得る影響とは、手術により当該腫瘍を治療(切除など)した際に生じる後遺症に関する影響、及び、当該腫瘍自体が及ぼす影響を含む概念である。 The display control unit 56 displays on the display unit the brain functional area 70 that may be affected by the tumor corresponding to the tumor region 74 (in this specification, the brain functional area 70 is referred to as the "affected brain functional area") based on the group of positional relationships between the tumor region 74 and each of the multiple brain functional areas 70 calculated by the positional relationship calculation unit 54. In this embodiment, the display control unit 56 displays the affected brain functional area on the display 24 of the user terminal 14. The affected brain functional area may be, for example, a brain functional area 70 whose influence parameter calculated by the positional relationship calculation unit 54 is equal to or greater than a predetermined influence threshold, or a predetermined number of brain functional areas 70 in order of the largest influence parameter. The influence that the tumor corresponding to the tumor region 74 may have on the brain functional area 70 is a concept that includes the influence of aftereffects caused when the tumor is treated (such as resection) by surgery, and the influence of the tumor itself.

図10は、被影響脳機能領域76の表示例を示す図である。図10に示すように、表示制御部56は、ユーザ端末14からの要求に応じて、ユーザ端末14のディスプレイ24に被影響脳機能領域76を表示させる。図10の例では、影響度パラメータが大きい順に4つの被影響脳機能領域76が表示されている。図10に示すように、表示制御部56は、位置関係演算部54が演算した影響度パラメータの大きさの順序(換言すれば、腫瘍領域74に対応する腫瘍が及ぼす影響の大きさの順序)が識別可能な態様で、複数の被影響脳機能領域76をディスプレイ24に表示させるとよい。 Figure 10 is a diagram showing an example of the display of affected brain functional regions 76. As shown in Figure 10, the display control unit 56 displays the affected brain functional regions 76 on the display 24 of the user terminal 14 in response to a request from the user terminal 14. In the example of Figure 10, four affected brain functional regions 76 are displayed in descending order of influence parameters. As shown in Figure 10, the display control unit 56 may display multiple affected brain functional regions 76 on the display 24 in a manner that allows identification of the order of the magnitude of the influence parameters calculated by the positional relationship calculation unit 54 (in other words, the order of the magnitude of the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74).

図10の例では、被影響脳機能領域76がテキストで表示され、影響度パラメータの大きさの順序がランキング(〇位)の形式で表現されているが、表示制御部56は、被影響脳機能領域76及び影響度パラメータの大きさの順序をその他の態様で表示するようにしてもよい。例えば、表示制御部56は、個人脳アトラス72をディスプレイ24に表示させた上で、個人脳アトラス72において被影響脳機能領域76を例えば着色などにより示すようにしてもよい。また、表示制御部56は、影響度パラメータの大きさの順序を色によって識別可能に表示するようにしてもよい。なお、表示制御部56は、影響度パラメータ、すなわち、位置関係群(図8参照)自体をディスプレイ24に表示させることも可能である。 In the example of FIG. 10, the affected brain functional areas 76 are displayed in text and the order of the magnitude of the influence parameters is expressed in the form of a ranking (〇th place), but the display control unit 56 may display the affected brain functional areas 76 and the order of the magnitude of the influence parameters in other ways. For example, the display control unit 56 may display the individual brain atlas 72 on the display 24 and then indicate the affected brain functional areas 76 in the individual brain atlas 72, for example, by coloring. The display control unit 56 may also display the order of the magnitude of the influence parameters in a manner that makes them identifiable by color. Note that the display control unit 56 can also display the influence parameters themselves, i.e., the positional relationship group (see FIG. 8), on the display 24.

なお、表示制御部56は、図10に示すように、被影響脳機能領域76と共に、腫瘍領域74が示された解析対象脳画像44、及び、個人脳アトラス72をディスプレイ24に表示させるとよい。 The display control unit 56 may display, on the display 24, the analysis target brain image 44 showing the tumor region 74, together with the affected brain functional region 76, and the individual brain atlas 72, as shown in FIG. 10.

上述のように、本実施形態では、腫瘍領域74に対応する腫瘍が影響を及ぼす被影響脳機能領域76が特定されて表示される。これにより、ユーザは被影響脳機能領域76を容易に把握することができるし、ユーザによって被影響脳機能領域76の判断のばらつきが生じることも防止することができる。また、本実施形態では、上述のように、腫瘍領域74に対応する腫瘍が各脳機能領域70に及ぼす影響の大きさを示す各脳機能領域70の影響度パラメータが数値の形で演算されるから、影響の大きさの順序を特定することができる。そして、当該順序が表示されることで、ユーザは、腫瘍領域74に対応する腫瘍が各脳機能領域70に及ぼす影響の大きさの順序を容易に把握することができる。 As described above, in this embodiment, the affected brain functional regions 76 affected by the tumor corresponding to the tumor region 74 are identified and displayed. This allows the user to easily grasp the affected brain functional regions 76, and also prevents the occurrence of variability in the judgment of the affected brain functional regions 76 depending on the user. Also, in this embodiment, as described above, the influence parameter of each brain functional region 70 indicating the magnitude of the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74 on each brain functional region 70 is calculated in the form of a numerical value, so that the order of the magnitude of the influence can be identified. Then, by displaying the order, the user can easily grasp the order of the magnitude of the influence of the tumor corresponding to the tumor region 74 on each brain functional region 70.

以下、類似症例特定部58についての説明に先立って、症例DB48について説明する。症例DB48は、注目被検者よりも前に解析サーバ16により脳画像の解析が行われた複数の被検者(本明細書では、当該被検者を「過去被検者」と呼ぶ)に関する複数の症例データを記憶するデータベースである。 Before describing the similar case identification unit 58, the case DB 48 will be described below. The case DB 48 is a database that stores multiple case data related to multiple subjects (in this specification, these subjects are referred to as "past subjects") whose brain images were analyzed by the analysis server 16 before the subject of interest.

図11は、症例DB48の内容の例を示す図である。図11に示すように、各過去被検者の症例データは、症例No.診療情報、腫瘍領域特徴量、位置関係群、被影響脳機能領域、及び脳画像を含んで構成される。 Figure 11 is a diagram showing an example of the contents of case DB48. As shown in Figure 11, the case data of each past subject includes a case number, medical information, tumor area features, a positional relationship group, affected brain functional areas, and brain images.

症例No.は、症例データを一意に識別する識別子である。症例No.は、症例データが症例DB48に格納される際に、プロセッサ52又はユーザにより付与される。診療情報は、過去被検者の属性情報である。過去被検者の属性情報としては、例えば、過去被検者の性別、年齢(診断時年齢)、人種、及びグレード(腫瘍の悪性度)などが含まれる。診療情報は、医師などのユーザにより入力される。 The case number is an identifier that uniquely identifies the case data. The case number is assigned by the processor 52 or the user when the case data is stored in the case DB 48. The medical information is attribute information of the past subject. Examples of the attribute information of the past subject include the sex, age (age at the time of diagnosis), race, and grade (malignancy of the tumor) of the past subject. The medical information is input by a user such as a doctor.

腫瘍領域特徴量は、上述のように、位置関係演算部54が過去被検者の脳画像を画像解析することによって取得される。腫瘍領域特徴量の項目の内容の例は、図9に示す通りである。位置関係群は、上述のように、過去被検者の脳画像から抽出された腫瘍領域と、過去被検者の脳画像に基づいて標準脳アトラス46を変形させた当該過去被検者用の個人脳アトラスとに基づいて位置関係演算部54が演算した、当該腫瘍領域と複数の脳機能領域との間の位置関係群である。位置関係群の内容の例は、図8に示す通りである。 As described above, the tumor region features are obtained by the positional relationship calculation unit 54 performing image analysis of the brain images of the past subject. An example of the contents of the tumor region feature items is shown in FIG. 9. As described above, the positional relationship group is a group of positional relationships between the tumor region and multiple brain functional regions calculated by the positional relationship calculation unit 54 based on the tumor region extracted from the brain image of the past subject and the personal brain atlas for that past subject, which is obtained by modifying the standard brain atlas 46 based on the brain image of the past subject. An example of the contents of the positional relationship group is shown in FIG. 8.

被影響脳機能領域は、過去被検者の位置関係群に応じて位置関係演算部54が特定した、当該過去被検者の脳の腫瘍が影響を及ぼす脳機能領域である。症例DB48においては、1人の過去被検者に対して複数の被影響脳機能領域が関連付けられていてよく、その場合は、複数の被影響脳機能領域における当該腫瘍が及ぼす影響の大きさの順序を示す情報も併せて格納されてよい。 The affected brain functional area is the brain functional area affected by the brain tumor of the past subject, identified by the positional relationship calculation unit 54 according to the positional relationship group of the past subject. In the case DB 48, multiple affected brain functional areas may be associated with one past subject, and in that case, information indicating the order of the magnitude of the effect of the tumor on the multiple affected brain functional areas may also be stored.

類似症例特定部58は、症例データDB48を参照し、位置関係演算部54が演算した注目被検者についての腫瘍領域74と複数の脳機能領域70それぞれとの間の位置関係群と、各症例データに含まれる位置関係群(すなわち、過去被検者についての腫瘍領域と複数の脳機能領域それぞれとの間の位置関係群)とに基づいて、注目被検者の症例に類似する症例データを特定する。本明細書においては、注目被検者の症例に類似する症例データを「類似症例データ」と呼ぶ。 The similar case identification unit 58 refers to the case data DB 48 and identifies case data similar to the case of the subject of interest based on the set of positional relationships between the tumor region 74 and each of the multiple brain function regions 70 for the subject of interest calculated by the positional relationship calculation unit 54 and the set of positional relationships included in each case data (i.e., the set of positional relationships between the tumor region and each of the multiple brain function regions for past subjects). In this specification, case data similar to the case of the subject of interest is referred to as "similar case data".

詳しくは、まず、類似症例特定部58は、注目被検者についての位置関係群と、各過去被検者についての位置関係群との間の位置関係間類似度を演算する。位置関係間類似度の演算方法は、既知の方法を採用することができる。例えば、類似症例特定部58は、腫瘍領域と各脳機能領域との間の距離や重なり量を要素としてもつ多次元ベクトルを定義し、注目被検者についての多次元ベクトルと各過去被検者についての多次元ベクトルとの間の類似度(例えばコサイン類似度)を演算する。これにより、注目被検者についての位置関係群と、各過去被検者についての位置関係群との間において、位置関係間類似度がそれぞれ数値で演算される。 In detail, first, the similar case identification unit 58 calculates the similarity between positional relationships between the group of positional relationships for the subject of interest and the group of positional relationships for each past subject. A known method can be used to calculate the similarity between positional relationships. For example, the similar case identification unit 58 defines a multidimensional vector having as elements the distance and the amount of overlap between the tumor area and each brain function area, and calculates the similarity (e.g., cosine similarity) between the multidimensional vector for the subject of interest and the multidimensional vector for each past subject. As a result, the similarity between positional relationships is calculated as a numerical value between the group of positional relationships for the subject of interest and the group of positional relationships for each past subject.

位置関係間類似度は、注目被検者の症例と症例データとの間の類似度である症例間類似度の1つの指標である。後述するように、症例間類似度は、位置関係間類似度を含む複数の指標に基づいて演算することもできるが、ここでは、位置関係間類似度をそのまま症例間類似度とする例について説明する(この場合、位置関係間類似度と症例間類似度は同義である)。 The similarity between positional relationships is one index of inter-case similarity, which is the similarity between the case of the subject of interest and the case data. As described below, the similarity between cases can also be calculated based on multiple indexes including the similarity between positional relationships, but here we will explain an example in which the similarity between positional relationships is directly used as the similarity between cases (in this case, similarity between positional relationships and similarity between cases are synonymous).

類似症例特定部58は、演算した症例間類似度(ここでは位置関係間類似度)に基づいて、類似症例データを特定する。例えば、症例間類似度が所定の類似度閾値以上の症例データ、あるいは、症例間類似度が大きい順において上位所定数の症例データを類似症例データとすることができる。 The similar case identification unit 58 identifies similar case data based on the calculated inter-case similarity (here, positional relationship similarity). For example, the similar case data can be case data whose inter-case similarity is equal to or exceeds a predetermined similarity threshold, or a predetermined number of case data in order of greatest inter-case similarity.

表示制御部56は、類似症例特定部58が特定した類似症例データを表示部に表示させる。図12は、類似症例データの表示例を示す図である。図12に示す通り、表示制御部56は、注目被検者の解析対象脳画像44及び被影響脳機能領域76と共に、類似症例データ78をユーザ端末14のディスプレイ24に表示させる。図12の例では、類似症例データ78として、過去被検者の、診療情報、腫瘍領域特徴量、被影響脳機能領域、及び脳画像が表示されているが、類似症例データ78として表示される項目はこれらには限られない。なお、図12の例では、表示制御部56は、類似症例データ78に対応して、注目被検者の診療情報及び腫瘍領域特徴量も表示させている。なお、注目被検者の診療情報は、医師などのユーザにより予め解析サーバ16に入力される。 The display control unit 56 displays the similar case data identified by the similar case identification unit 58 on the display unit. FIG. 12 is a diagram showing an example of display of similar case data. As shown in FIG. 12, the display control unit 56 displays similar case data 78 on the display 24 of the user terminal 14 together with the analysis target brain image 44 and the affected brain functional region 76 of the subject of interest. In the example of FIG. 12, the medical information, tumor region feature amount, affected brain functional region, and brain image of the past subject are displayed as the similar case data 78, but the items displayed as the similar case data 78 are not limited to these. In the example of FIG. 12, the display control unit 56 also displays the medical information and tumor region feature amount of the subject of interest in correspondence with the similar case data 78. The medical information of the subject of interest is input in advance to the analysis server 16 by a user such as a doctor.

類似症例特定部58によって複数の類似症例データ78が特定されている場合、表示制御部56は、注目被検者の症例との間の症例間類似度の大きさの順序が識別可能な態様で、複数の類似症例データ78をディスプレイ24に表示させるとよい。例えば、図12に示すように、表示制御部56は、テキストにより複数の類似症例データ78の症例間類似度の大きさの順序を表示することができる。図12の例では、類似症例データ78aの症例間類似度が1位である(症例DB48に記憶されている複数の症例データの中で注目被検者の症例との間の症例間類似度が最も大きい)こと、類似症例データ78bの症例間類似度が2位であること、類似症例データ78cの症例間類似度が3位であることがテキストで示されている。なお、複数の類似症例データ78の症例間類似度の順序の表示態様はテキストに限られるものではない。例えば、複数の類似症例データ78の表示順序(例えば症例間類似度が大きい類似症例データ78程、上側に表示されるなど)などによって、数の類似症例データ78の症例間類似度の順序が示されてもよい。 When the similar case identification unit 58 has identified a plurality of similar case data 78, the display control unit 56 may display the plurality of similar case data 78 on the display 24 in a manner that allows the order of the magnitude of the inter-case similarity between the case of the subject of interest to be identified. For example, as shown in FIG. 12, the display control unit 56 can display the order of the magnitude of the inter-case similarity between the plurality of similar case data 78 by text. In the example of FIG. 12, it is shown by text that the inter-case similarity of the similar case data 78a is first (the inter-case similarity between the case of the subject of interest is the highest among the plurality of case data stored in the case DB 48), the inter-case similarity of the similar case data 78b is second, and the inter-case similarity of the similar case data 78c is third. Note that the display manner of the order of the inter-case similarity between the plurality of similar case data 78 is not limited to text. For example, the order of the inter-case similarity between the plurality of similar case data 78 may be shown by the display order of the plurality of similar case data 78 (for example, the higher the inter-case similarity of the similar case data 78, the higher the similar case data 78 is displayed).

類似症例データ78が表示されることで、ユーザは、自ら症例DB48を検索する必要なく、類似症例データ78を容易に取得することができる。類似症例データ78を取得することで、注目被検者に対する処置内容を決定する際に、類似症例データ78に係る過去被検者(すなわち類似症例)に関する診断内容、処置内容、あるいは予後を参考にすることができる。これらの情報は、処置内容の検討、IC(Informed Consent;インフォームドコンセント)、カンファレンスなどにおいて活用できる可能性がある。 By displaying similar case data 78, the user can easily obtain similar case data 78 without having to search case DB 48 himself/herself. By obtaining similar case data 78, the user can refer to the diagnosis, treatment, or prognosis of past subjects (i.e., similar cases) related to similar case data 78 when deciding the treatment content for the subject of interest. This information can potentially be used in considering the treatment content, IC (Informed Consent), conferences, etc.

上述の実施形態では、位置関係間類似度をそのまま症例間類似度としていたが、類似症例特定部58は、注目被検者の腫瘍領域74の特徴量、及び、症例データに含まれる過去被検者の腫瘍領域の特徴量にさらに基づいて、類似症例データの特定又は症例間類似度の演算を行うようにしてもよい。例えば、類似症例特定部58は、腫瘍領域と各脳機能領域との間の位置関係群のみならず、腫瘍領域の特徴量(例えば、腫瘍体積など、図9参照)を要素としてもつ多次元ベクトルを定義し、注目被検者についての多次元ベクトルと各過去被検者についての多次元ベクトルとの間の類似度を演算する。これにより、腫瘍領域の特徴量を考慮した症例間類似度が演算される。 In the above embodiment, the similarity between positional relationships is directly used as the similarity between cases, but the similar case identification unit 58 may identify similar case data or calculate the similarity between cases based on the features of the tumor region 74 of the subject of interest and the features of the tumor regions of past subjects included in the case data. For example, the similar case identification unit 58 defines a multidimensional vector having not only a group of positional relationships between the tumor region and each brain functional region, but also features of the tumor region (e.g., tumor volume, see FIG. 9) as elements, and calculates the similarity between the multidimensional vector for the subject of interest and the multidimensional vector for each past subject. This allows the similarity between cases to be calculated taking into account the features of the tumor region.

また、類似症例特定部58は、注目被検者の診療情報、及び、症例データに含まれる過去被検者の診療情報にさらに基づいて、類似症例データの特定又は症例間類似度の演算を行うようにしてもよい。例えば、類似症例特定部58は、腫瘍領域と各脳機能領域との間の位置関係群のみならず、診療情報(例えば、性別、年齢、グレードなど)を要素としてもつ多次元ベクトルを定義し、注目被検者についての多次元ベクトルと各過去被検者についての多次元ベクトルとの間の類似度を演算する。これにより、診療情報を考慮した症例間類似度が演算される。 The similar case identification unit 58 may also identify similar case data or calculate the similarity between cases based on the medical information of the subject of interest and the medical information of past subjects included in the case data. For example, the similar case identification unit 58 defines a multidimensional vector having elements of medical information (e.g., gender, age, grade, etc.) as well as a group of positional relationships between the tumor region and each functional brain region, and calculates the similarity between the multidimensional vector for the subject of interest and the multidimensional vector for each past subject. This allows the similarity between cases to be calculated taking into account the medical information.

もちろん、位置関係類似度に加え、腫瘍領域の特徴量と診療情報の両方に基づいて症例間類似の演算を行うようにしてもよい。例えば、類似症例特定部58は、腫瘍領域と各脳機能領域との間の位置関係群、腫瘍領域の特徴量、及び診療情報を要素としてもつ多次元ベクトルを定義し、注目被検者についての多次元ベクトルと各過去被検者についての多次元ベクトルとの間の類似度を演算する。 Of course, in addition to the positional relationship similarity, the inter-case similarity may be calculated based on both the features of the tumor region and the medical information. For example, the similar case identification unit 58 defines a multidimensional vector having as its elements the set of positional relationships between the tumor region and each functional brain region, the features of the tumor region, and the medical information, and calculates the similarity between the multidimensional vector for the subject of interest and the multidimensional vector for each past subject.

上述の実施形態では、表示制御部56がディスプレイ24に類似症例データを表示させるために、類似症例特定部58は、症例DB48に記憶されている全症例データと注目被検者との間の症例間類似度を演算する。しかしながら、症例DB48に膨大な数の症例データが記憶されている場合、症例間類似度を演算するための類似症例特定部58の演算量が膨大となってしまう。 In the above embodiment, in order for the display control unit 56 to display similar case data on the display 24, the similar case identification unit 58 calculates the inter-case similarity between all case data stored in the case DB 48 and the subject of interest. However, if a huge number of case data are stored in the case DB 48, the amount of calculations that the similar case identification unit 58 must perform to calculate the inter-case similarity becomes enormous.

このことに鑑み、類似症例特定部58は、症例DB48に記憶された複数の症例データを類似する症例データの集合である複数のクラスタに分類し、当該複数のクラスタの中から注目被検者の症例が属するクラスタ(これを「所属クラスタ」と呼ぶ)を特定し、所属クラスタ内において、注目被検者の症例と、所属クラスタに含まれる各症例データとの間の症例間類似度をそれぞれ演算するとよい。これにより、類似症例特定部58は、注目被検者の症例と所属クラスタに含まれない症例データとの間の症例間類似度を演算する必要なく、類似症例データを特定することができる。以下、当該処理の詳細を説明する。 In view of this, the similar case identification unit 58 may classify the multiple case data stored in the case DB 48 into multiple clusters, which are collections of similar case data, identify the cluster to which the case of the subject of interest belongs from among the multiple clusters (referred to as the "belonging cluster"), and calculate the inter-case similarity between the case of the subject of interest and each case data included in the belonging cluster, respectively. This allows the similar case identification unit 58 to identify similar case data without the need to calculate the inter-case similarity between the case of the subject of interest and case data not included in the belonging cluster. Details of this process are described below.

まず、類似症例特定部58は、症例DB48に記憶された複数の症例データを複数のクラスタに分類する。分類処理の方法としては、例えばK平均法(K-means clustering)を用いることができる。詳しくは、類似症例特定部58は、症例DB48に記憶された各症例データをランダムに複数のクラスタに分類する。そして、各クラスタにおいて、クラスタの重心を演算し、重心から最も近い(類似する)症例データを当該クラスタに加える。ここで、重心の演算及び重心から最も近い症例データの特定の際には、症例データに含まれる位置関係群が用いられる。例えば、各クラスタに含まれる複数の症例データが有する位置関係群(腫瘍領域と各脳機能領域との間の距離又は重なり量)を要素としてもつ複数の多次元ベクトルについて、要素毎に平均を取った多次元ベクトルを重心とすることができる。また、重心に最も類似する症例データの特定は、重心としての多次元ベクトルと、症例データの多次元ベクトルとの間の類似度に基づいて特定することができる。当該多次元ベクトルの要素として、位置関係群のみならず、腫瘍領域の特徴量や過去被検者の診療情報を含めてもよい。クラスタの重心の演算、及び、重心から最も近い症例データを当該クラスタに加える処理を繰り返すことにより、複数の症例データは、類似する症例データの集合である複数のクラスタに分類される。 First, the similar case identification unit 58 classifies the multiple case data stored in the case DB 48 into multiple clusters. For example, K-means clustering can be used as a classification method. In detail, the similar case identification unit 58 randomly classifies each case data stored in the case DB 48 into multiple clusters. Then, in each cluster, the center of gravity of the cluster is calculated, and the case data closest (similar) to the center of gravity is added to the cluster. Here, when calculating the center of gravity and identifying the case data closest to the center of gravity, a positional relationship group included in the case data is used. For example, for multiple multidimensional vectors having as elements the positional relationship group (distance or overlap between the tumor area and each brain function area) of the multiple case data included in each cluster, a multidimensional vector obtained by taking the average for each element can be used as the center of gravity. In addition, the case data most similar to the center of gravity can be identified based on the similarity between the multidimensional vector as the center of gravity and the multidimensional vector of the case data. The elements of the multidimensional vector may include not only the positional relationship group but also the feature amount of the tumor area and the medical information of the past subject. By repeatedly calculating the center of gravity of the cluster and adding the case data closest to the center of gravity to that cluster, multiple case data are classified into multiple clusters, which are collections of similar case data.

図13は、複数の症例データCAが特徴空間において複数のクラスタCLに分類された様子を示す概念図である。当該特徴空間は4以上(上記多次元ベクトルの要素数)の次元を有し得るが、図13の例では便宜上、特徴空間を3次元空間として表現している。 Figure 13 is a conceptual diagram showing how multiple case data CA are classified into multiple clusters CL in a feature space. The feature space can have four or more dimensions (the number of elements in the multidimensional vector), but for convenience, the feature space is represented as a three-dimensional space in the example of Figure 13.

次に、類似症例特定部58は、複数のクラスタの中から、注目被検者の症例が属する所属クラスタを特定する。本実施形態では、所属クラスタの特定処理に学習モデル50を用いる。ここで、学習モデル50及び学習処理部60について説明する。 Next, the similar case identification unit 58 identifies the cluster to which the case of the subject of interest belongs from among the multiple clusters. In this embodiment, the learning model 50 is used for the process of identifying the cluster to which the case belongs. Here, the learning model 50 and the learning processing unit 60 will be described.

学習モデル50は、例えばニューラルネットワークなどの学習器であり、学習データを用いて学習することにより、入力データに基づいて、当該入力データに対応する出力データを高精度に出力可能となるものである。本実施形態では、学習モデル50は、症例データを入力データとして、当該症例データが所属するクラスタを出力データとして出力する。入力データとしての症例データの内容は位置関係群のみであってもよいが、腫瘍領域の特徴量や過去被検者の診療情報が含まれていてもよい。 The learning model 50 is a learning device such as a neural network, which learns using learning data and is capable of outputting output data corresponding to the input data with high accuracy based on the input data. In this embodiment, the learning model 50 receives case data as input data and outputs the cluster to which the case data belongs as output data. The content of the case data as input data may be only a positional relationship group, but may also include features of the tumor area and past medical information of the subject.

学習処理部60は、症例DB48に記憶された症例データと、当該症例データが属するクラスタ(教師データ)との組み合わせを学習データとして用い、症例データが入力されたときに当該症例データのクラスタを予測して出力するように学習モデル50を学習させる。 The learning processing unit 60 uses a combination of case data stored in the case DB 48 and the cluster (teacher data) to which the case data belongs as learning data, and trains the learning model 50 to predict and output the cluster of the case data when the case data is input.

類似症例特定部58は、十分に学習済みの学習モデル50に注目被検者の位置関係群(あるいはさらに腫瘍領域74の特徴量又は注目被検者の診療情報)を入力することで、注目被検者の症例が属する所属クラスタを学習モデル50の出力データとして得ることができる。図13の例では、注目被検者の症例CArefの所属クラスタがクラスタCL1であることが示されている。 The similar case identification unit 58 can input the positional relationships of the subject of interest (or further the features of the tumor region 74 or the medical information of the subject of interest) to the fully trained learning model 50, and obtain the cluster to which the case of the subject of interest belongs as output data of the learning model 50. In the example of Figure 13, it is shown that the cluster to which the case CAref of the subject of interest belongs is cluster CL1.

その後、類似症例特定部58は、注目被検者の症例CArefと、所属クラスタであるクラスタCL1に含まれる各症例データCAとの間の症例間類似度をそれぞれ演算する。当該症例間類似度の演算方法は上述した通りである。これにより、クラスタCL1に含まれる症例データCAの中から、注目被検者の症例CArefに類似する類似症例データが特定される。 Then, the similar case identification unit 58 calculates the inter-case similarity between the case CAref of the subject of interest and each case data CA included in the cluster CL1 to which the subject belongs. The method of calculating the inter-case similarity is as described above. As a result, similar case data similar to the case CAref of the subject of interest is identified from the case data CA included in cluster CL1.

以下、図14に示すフローチャートに従って、解析サーバ16の処理の流れを説明する。 The processing flow of the analysis server 16 will be explained below according to the flowchart shown in Figure 14.

ステップS10において、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44に対する画像処理によって、解析対象脳画像44から腫瘍領域74を抽出する。 In step S10, the positional relationship calculation unit 54 extracts the tumor region 74 from the analysis target brain image 44 by image processing of the analysis target brain image 44.

ステップS12において、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44に対する画像処理によって、例えば、腫瘍領域74の体積(腫瘍体積)、及び、腫瘍領域74に含まれる各画素の信号値などの腫瘍領域74の特徴量を取得しておく。 In step S12, the positional relationship calculation unit 54 performs image processing on the analysis target brain image 44 to obtain features of the tumor region 74, such as the volume of the tumor region 74 (tumor volume) and the signal values of each pixel contained in the tumor region 74.

ステップS14において、位置関係演算部54は、解析対象脳画像44に基づいて、標準脳アトラス46を注目被検者の脳の形に合わせるように変形させることで、個人脳アトラス72を生成する。 In step S14, the positional relationship calculation unit 54 generates an individual brain atlas 72 by deforming the standard brain atlas 46 to fit the shape of the brain of the subject of interest based on the analysis target brain image 44.

ステップS16において、位置関係演算部54は、ステップS10において解析対象脳画像44から抽出した腫瘍領域74と、ステップS14において生成した個人脳アトラス72とに基づいて、腫瘍領域74と各脳機能領域70との間の位置関係群を演算する。腫瘍領域74と各脳機能領域70との間の位置関係群は、腫瘍領域74に対応する腫瘍が各脳機能領域70に及ぼす影響の大きさを表している。ここで、表示制御部56が、当該位置関係群に基づいて、当該腫瘍領域74に対応する腫瘍が影響を及ぼし得る被影響脳機能領域76をユーザ端末14のディスプレイ24に表示させてもよい(図10参照)。 In step S16, the positional relationship calculation unit 54 calculates a group of positional relationships between the tumor region 74 and each brain functional region 70 based on the tumor region 74 extracted from the analysis target brain image 44 in step S10 and the individual brain atlas 72 generated in step S14. The group of positional relationships between the tumor region 74 and each brain functional region 70 represents the magnitude of the influence that the tumor corresponding to the tumor region 74 has on each brain functional region 70. Here, the display control unit 56 may display, based on the group of positional relationships, an affected brain functional region 76 that may be influenced by the tumor corresponding to the tumor region 74 on the display 24 of the user terminal 14 (see FIG. 10).

ステップS18において、類似症例特定部58は、症例データDB48に記憶されている複数の症例データの中から、注目被検者の症例に類似する類似症例データを特定する。 In step S18, the similar case identification unit 58 identifies similar case data that is similar to the case of the subject of interest from among the multiple case data stored in the case data DB 48.

ステップS20において、表示制御部56は、ステップS16で特定された注目被検者の被影響脳機能領域76、及び、ステップS18で特定された類似症例データをユーザ端末14のディスプレイ24に表示させる(図12参照)。 In step S20, the display control unit 56 displays the affected brain functional area 76 of the subject of interest identified in step S16 and the similar case data identified in step S18 on the display 24 of the user terminal 14 (see FIG. 12).

以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

例えば、本実施形態では、解析対象脳画像44、標準脳アトラス46、症例DB48、及び学習モデル50が解析サーバ16のメモリ42に記憶されていたが、これらは、解析サーバ16からアクセス可能な他の装置のメモリに記憶されていてもよい。また、本実施形態では、学習モデル50は、解析サーバ16のプロセッサ52(詳しくは学習処理部60)により学習されていたが、学習済みの学習モデル50がメモリ42に記憶されてもよく、その場合、プロセッサ52は学習処理部60としての機能を有していなくてもよい。 For example, in this embodiment, the analysis target brain image 44, the standard brain atlas 46, the case DB 48, and the learning model 50 are stored in the memory 42 of the analysis server 16, but these may be stored in the memory of another device accessible from the analysis server 16. Also, in this embodiment, the learning model 50 is learned by the processor 52 (more specifically, the learning processing unit 60) of the analysis server 16, but the learned learning model 50 may be stored in the memory 42, in which case the processor 52 may not have the function of the learning processing unit 60.

10 脳病変解析システム、12 医療画像診断装置、14 ユーザ端末、16 解析サーバ、18 通信回線、20,40 通信インターフェース、22 入力インターフェース、24 ディスプレイ、26,42 メモリ、28,52 プロセッサ、44 解析対象脳画像、46 標準脳アトラス、48 症例DB、50 学習モデル、54 位置関係演算部、56 表示制御部、58 類似症例特定部、60 学習処理部、70 脳機能領域、72 個人脳アトラス、74 腫瘍領域、76 被影響脳機能領域、78 類似症例データ。 10 Brain lesion analysis system, 12 Medical imaging diagnostic device, 14 User terminal, 16 Analysis server, 18 Communication line, 20, 40 Communication interface, 22 Input interface, 24 Display, 26, 42 Memory, 28, 52 Processor, 44 Brain image to be analyzed, 46 Standard brain atlas, 48 Case DB, 50 Learning model, 54 Positional relationship calculation unit, 56 Display control unit, 58 Similar case identification unit, 60 Learning processing unit, 70 Brain functional area, 72 Individual brain atlas, 74 Tumor area, 76 Affected brain functional area, 78 Similar case data.

Claims (8)

医療画像診断装置によって生成される注目被検者の脳画像から抽出された病変領域と、脳の部位に応じた複数の脳機能領域を示すアトラス画像とに基づいて、前記病変領域と前記複数の脳機能領域それぞれとの間の位置関係群を演算する位置関係演算部と、
前記位置関係群に基づいて、前記病変領域に対応する病変が影響を及ぼし得る脳機能領域である被影響脳機能領域を表示部に表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする脳病変解析装置。
a positional relationship calculation unit that calculates a group of positional relationships between a lesion area extracted from a brain image of a subject of interest generated by a medical image diagnostic device and each of the plurality of brain functional areas based on an atlas image showing the plurality of brain functional areas corresponding to parts of the brain;
a display control unit that displays on a display unit an affected brain functional area that is a brain functional area that may be affected by a lesion corresponding to the lesion area, based on the positional relationship group;
A brain lesion analysis device comprising:
前記位置関係演算部は、前記位置関係群に基づいて、複数の前記被影響脳機能領域についての、前記病変領域に対応する病変が及ぼし得る影響の大きさを決定し、
前記表示制御部は、決定された前記影響の大きさの順序が識別可能な態様で、複数の前記被影響脳機能領域を表示部に表示させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の脳病変解析装置。
The positional relationship calculation unit determines, based on the group of positional relationships, a magnitude of an effect that a lesion corresponding to the lesion area may have on the affected brain functional areas;
The display control unit causes the display unit to display the plurality of affected brain functional regions in a manner that allows the determined order of the magnitude of the influence to be identified.
2. The brain lesion analysis device according to claim 1 .
複数の過去被検者に関する、前記過去被検者の脳画像から抽出された病変領域と前記複数の脳機能領域それぞれとの間の位置関係群を含む症例データを複数記憶する症例データベースを参照し、前記注目被検者についての前記位置関係群と、各症例データに含まれる前記位置関係群とに基づいて、前記注目被検者の症例に類似する前記症例データである類似症例データを特定する類似症例特定部と、
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記類似症例データを表示部に表示させる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の脳病変解析装置。
a similar case identification unit that refers to a case database that stores a plurality of case data regarding a plurality of past subjects, the case data including a group of positional relationships between a lesion area extracted from a brain image of the past subject and each of the plurality of brain functional areas, and identifies similar case data that is the case data similar to the case of the subject of interest, based on the group of positional relationships regarding the subject of interest and the group of positional relationships included in each case data;
Further equipped with
the display control unit causes the similar case data to be displayed on a display unit.
3. The brain lesion analysis device according to claim 1 or 2.
前記類似症例特定部は、前記注目被検者についての前記位置関係群と、各前記症例データに含まれる前記位置関係群とに基づいて、前記注目被検者の症例と各前記症例データとの間の症例間類似度をそれぞれ演算し、
前記表示制御部は、前記症例間類似度の大きさの順序が識別可能な態様で、複数の前記類似症例データを表示部に表示させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の脳病変解析装置。
the similar case identifying unit calculates an inter-case similarity between the case of the subject of interest and each of the case data based on the positional relationship group for the subject of interest and the positional relationship group included in each of the case data;
the display control unit causes the display unit to display the plurality of similar case data in a manner that enables identification of the order of magnitude of the inter-case similarity.
4. The brain lesion analysis device according to claim 3.
前記類似症例特定部は、
複数の前記症例データ間の前記位置関係群に基づく前記症例データ間の症例間類似度に基づいて、複数の前記症例データを複数のクラスタに分類し、
前記注目被検者についての前記位置関係群に基づいて、前記複数のクラスタの中から、前記注目被検者の症例が属するクラスタである所属クラスタを特定し、
前記注目被検者についての前記位置関係群と、前記所属クラスタに含まれる各症例データに含まれる前記位置関係群とに基づいて、前記注目被検者の症例と前記所属クラスタに含まれる各症例データとの間の症例間類似度をそれぞれ演算する、
ことを特徴とする請求項4に記載の脳病変解析装置。
The similar case identifying unit,
classifying the case data into a plurality of clusters based on inter-case similarities between the case data based on the group of positional relationships between the plurality of case data;
Identifying a cluster to which a case of the subject of interest belongs from among the plurality of clusters based on the group of positional relationships for the subject of interest;
calculating inter-case similarities between the cases of the subject of interest and each case data included in the cluster based on the positional relationship group for the subject of interest and the positional relationship group included in each case data included in the cluster;
5. The brain lesion analysis device according to claim 4.
前記類似症例特定部は、前記注目被検者の病変領域の特徴量、及び、前記過去被検者の病変領域の特徴量にさらに基づいて、前記類似症例データの特定又は前記症例間類似度の演算を行う、
ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の脳病変解析装置。
the similar case identifying unit identifies the similar case data or calculates the inter-case similarity based on the feature amount of the lesion area of the subject of interest and the feature amount of the lesion area of the past subjects.
6. The brain lesion analysis device according to claim 3,
前記類似症例特定部は、前記注目被検者の診療情報、及び、前記過去被検者の診療情報にさらに基づいて、前記類似症例データの特定又は前記症例間類似度の演算を行う、
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項に記載の脳病変解析装置。
the similar case identifying unit identifies the similar case data or calculates the inter-case similarity based on the medical information of the subject of interest and the medical information of the past subjects;
7. The brain lesion analysis device according to claim 3, wherein the brain lesion analysis device is a computer-readable storage medium.
コンピュータを、
医療画像診断装置によって生成される注目被検者の脳画像から抽出された病変領域と、脳の部位に応じた複数の脳機能領域を示すアトラス画像とに基づいて、前記病変領域と前記複数の脳機能領域それぞれとの間の位置関係群を演算する位置関係演算部と、
前記位置関係群に基づいて、前記病変領域に対応する病変が影響を及ぼし得る脳機能領域である被影響脳機能領域を表示部に表示させる表示制御部と、
として機能させることを特徴とする脳病変解析プログラム。
Computer,
a positional relationship calculation unit that calculates a group of positional relationships between a lesion area extracted from a brain image of a subject of interest generated by a medical image diagnostic device and each of the plurality of brain functional areas based on an atlas image showing the plurality of brain functional areas corresponding to parts of the brain;
a display control unit that displays on a display unit an affected brain functional area that is a brain functional area that may be affected by a lesion corresponding to the lesion area, based on the positional relationship group;
A brain lesion analysis program characterized by functioning as a
JP2022166300A 2022-10-17 2022-10-17 Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program Pending JP2024058897A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022166300A JP2024058897A (en) 2022-10-17 2022-10-17 Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022166300A JP2024058897A (en) 2022-10-17 2022-10-17 Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024058897A true JP2024058897A (en) 2024-04-30

Family

ID=90826975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022166300A Pending JP2024058897A (en) 2022-10-17 2022-10-17 Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024058897A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11610308B2 (en) Localization and classification of abnormalities in medical images
JP6497687B2 (en) Brain activity analysis system and method
CN108366752B (en) Brain activity analysis device and method, storage medium, and biomarker device
Vass et al. Abstract representations of location and facing direction in the human brain
JP7247159B2 (en) Brain activity classifier harmonization system and brain activity classifier program
US20210401289A1 (en) Brain functional connectivity correlation value adjustment method, brain functional connectivity correlation value adjustment system, brain activity classifier harmonization method, brain activity classifier harmonization system, and brain activity biomarker system
CN111447874A (en) Determination device, method for determining depression symptom, method for determining level of depression symptom, method for classifying depression patient, method for determining treatment effect of depression symptom, and brain activity training device
US11984224B2 (en) Machine learning on raw medical imaging data for clinical decision support
Duff et al. Task-driven ICA feature generation for accurate and interpretable prediction using fMRI
US20170238879A1 (en) Method of Analyzing the Brain Activity of a Subject
Rajasekaran et al. Advanced brain tumour segmentation from mri images
Saad et al. Review of brain lesion detection and classification using neuroimaging analysis techniques
Bennett et al. Learning to see the invisible: A data‐driven approach to finding the underlying patterns of abnormality in visually normal brain magnetic resonance images in patients with temporal lobe epilepsy
Klug et al. Integrating regional perfusion CT information to improve prediction of infarction after stroke
Walger et al. Artificial intelligence for the detection of focal cortical dysplasia: Challenges in translating algorithms into clinical practice
Simos et al. Machine learning classification of neuropsychiatric systemic lupus erythematosus patients using resting-state fMRI functional connectivity
Meyer-Baese et al. Analysis of dynamic susceptibility contrast MRI time series based on unsupervised clustering methods
JP2024058897A (en) Brain lesion analysis device and brain lesion analysis program
Gors et al. Hierarchical spectral clustering of MRI for global-to-local shape analysis: applied to brain variations in Alzheimer's disease
Hallgrimsson Towards Interpretable Models of Health
Kalimuthu et al. Generative-Discriminative Probabilistic Model for Brain Lesion Segmentation
Park Machine Learning Applications for Diffusion Tensor Imaging (DTI) Analysis
Pinto Evaluation and prediction of Multiple Sclerosis Disease Progression
Vanhollebeke Diagnosis of depression based on resting state
JP2024003782A (en) Diagnosis support system, diagnosis support device, diagnosis support method, and support program for providing information on schizophrenia spectrum disorder

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20240214

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20240311