JP4912015B2 - Similar image retrieval apparatus and method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、処理対象の画像と類似している画像を検索する類似画像検索装置および方法並びにそのためのプログラムに関するものである。 The present invention relates to a similar image search apparatus and method for searching for an image similar to an image to be processed, and a program therefor.
従来、被写体のX線画像やCT画像等を読影してその被写体を診断する画像診断が種々の分野で行われている。画像診断では、読影者の経験が浅かったり経験があっても診断対象が珍しい症例であったりすると、適正な診断が難しい場合がある。このような問題を解消するには、例えば、過去の症例の中で診断対象の画像に類似した画像の症例を参照しながら診断することが有効であると考えられる。 Conventionally, image diagnosis for diagnosing a subject by interpreting an X-ray image or CT image of the subject has been performed in various fields. In image diagnosis, it may be difficult to make an appropriate diagnosis if the image reader is inexperienced or there is an experience, but the diagnosis target is an unusual case. In order to solve such a problem, for example, it is considered effective to make a diagnosis while referring to a case of an image similar to an image to be diagnosed in past cases.
そこで、診断対象の画像に類似した画像の過去の症例を参照しながら診断できるように、過去に診断された画像とそのときの診断結果や所見等が含まれる診断レポートとが多数保存されている症例データベースの中から、診断対象の画像に類似した画像とその診断レポートを検索し、その検索結果を表示する方法が本出願人により提案されている(特許文献1,2)。
ところで、最近では、同じ被写体の同一部分を含む複数の画像を同時に読影することにより診断の信頼性を向上させるという考え方がある。例えば、撮影に用いられた撮影装置(撮影モダリティ)が同一で時系列的に異なる複数の画像を同時に読影することにより、症状の今後の変化の予測等を行うことが考えられる。また、例えば、撮影モダリティが異なる複数の画像を同時に読影することにより、症状の絞込み等を行うことも考えられる。後者の例として、特開2003−000575号公報において、マンモグラム(乳房の放射線画像)と超音波画像(エコー)からなる撮影モダリティが異なる2種類の画像を用いて腫瘍の良悪性の判断を行う方法が開示されている。 By the way, recently, there is a concept of improving the reliability of diagnosis by simultaneously interpreting a plurality of images including the same part of the same subject. For example, it is conceivable to predict future changes in symptoms by simultaneously interpreting a plurality of images having the same imaging device (imaging modality) used for imaging and different in time series. Further, for example, it may be possible to narrow down symptoms by simultaneously interpreting a plurality of images having different shooting modalities. As an example of the latter, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-000575, a method for determining whether a tumor is benign or malignant using two types of images having different imaging modalities consisting of a mammogram (breast radiation image) and an ultrasound image (echo). Is disclosed.
そこで、上記の、診断対象となる画像に類似した過去の症例に係る画像を検索してその検索結果を表示する方法において、診断対象となる画像を同じ被写体を撮影して得られた複数の画像とし、これら複数の画像にそれぞれ類似した画像を検索することが考えられる。さらに、この場合、診断対象となる各画像上に病変と疑わしき同一の被写体部分が存在する場合には、そのような部分を囲む領域をそれぞれ関心領域として設定し、それら関心領域の画像の特徴量を算出し、少なくともこの特徴量に基づいて診断対象となる画像に類似する画像を検索することが考えられる。 Therefore, in the above-described method for searching for images related to past cases similar to the image to be diagnosed and displaying the search results, a plurality of images obtained by photographing the same subject with the image to be diagnosed It is conceivable to search for an image similar to each of the plurality of images. Further, in this case, if there is a subject portion that is suspected of being a lesion on each image to be diagnosed, the region surrounding such a portion is set as a region of interest, and the feature amount of the image of these regions of interest It is conceivable to search for an image similar to the image to be diagnosed based on at least the feature amount.
しかしながら、診断対象となる複数の画像の各々について同一の被写体部分を囲む関心領域をそれぞれ設定する作業は非常に煩雑である。 However, the work of setting each region of interest surrounding the same subject portion for each of a plurality of images to be diagnosed is very complicated.
本発明は、上記事情に鑑み、診断対象となる複数の画像上で同一被写体部分を囲む関心領域をそれぞれ設定し、それら関心領域の画像の特徴に基づいて、診断対象となる複数の画像に類似した過去の症例に係る類似画像を検索する際に、関心領域の設定をより簡便にし、オペレータへの負担を軽減することが可能な類似画像検索装置および方法並びにそのためのプログラムを提供することを目的とするものである。 In view of the above circumstances, the present invention sets a region of interest that surrounds the same subject portion on a plurality of images to be diagnosed, and resembles a plurality of images to be diagnosed based on the characteristics of the images of these regions of interest. An object of the present invention is to provide a similar image search device and method, and a program therefor, which can simplify the setting of a region of interest and reduce the burden on an operator when searching similar images related to past cases. It is what.
本発明の類似画像検索装置は、被写体を第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記被写体と同種の被写体を第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを多数記憶する画像データベースと、前記被写体と同種の被写体を前記第1の撮影装置で撮影して得られた第1の画像と該第1の画像と同一の被写体を前記第2の撮影装置で撮影して得られた第2の画像の入力を、検索対象として受け付ける画像入力手段と、前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せ手段と、前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定手段と、前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定手段と、前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する前記第1の特徴量取得手段と、前記画像データベースに記憶されている前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得手段と、前記第1の特徴量取得手段により取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得手段により取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索手段と、該検索手段による検索結果を表す検索結果情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするものである。 The similar image search device of the present invention stores a large number of images obtained by photographing a subject with a first photographing device and images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device. A first image obtained by photographing the same kind of subject as the subject with the first photographing device and the same subject as the first image by the second photographing device. Image input means for accepting input of the obtained second image as a search target; alignment means for aligning a subject between the first and second images and obtaining a corresponding positional relationship between the images; A region-of-interest specifying means for accepting specification of a region of interest on the first image, and a region on the second image corresponding to the region of interest specified on the first image on the second image As a region of interest based on the corresponding positional relationship between the images. Corresponding region-of-interest determining means to be determined, and the first feature amount obtained by calculating the feature amount for the first and second images and including the feature amount of the image of the region of interest on the image An acquisition unit; a second feature amount acquisition unit that acquires a feature amount for an image captured by the first and second imaging devices stored in the image database; and the first feature amount The feature amount acquired by the acquisition unit and the feature amount acquired by the second feature amount acquisition unit are compared, and the image stored in the image database is similar to the first image. Search means for searching for an image obtained by photographing with the first photographing apparatus and an image obtained by photographing with the second photographing apparatus similar to the second image, and the retrieval means Search result information showing the search results by It is characterized in that an output means for.
本発明の類似画像検索装置において、前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像を、複数の解剖学的構造物を含む被写体を該第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像とし、前記位置合せ手段を、前記第1の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第1の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第1の標準濃度分布モデル画像を記憶する第1のモデル画像記憶手段と、前記第2の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第2の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第2の標準濃度分布モデル画像を記憶する第2のモデル画像記憶手段と、前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第1の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第1の対応位置を取得する第1の位置合せ手段と、前記第2の標準濃度分布モデル画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第2の対応位置を取得する第2の位置合せ手段と、前記第1の画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第2の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第1の対応位置と、前記第2の対応位置とから求める対応位置取得手段とを備えたものすることもできる。 In the similar image search device of the present invention, an image obtained by photographing with the first and second photographing devices is photographed with an object including a plurality of anatomical structures by the first and second photographing devices. When the plurality of anatomical structures obtained by photographing the subject using the first photographing device is photographed by the first photographing device. Obtained by photographing a subject using a first model image storage means for storing a first standard density distribution model image expressed using a standard density value appearing on the image and the second photographing device. A second model for storing a second standard density distribution model image represented by using standard density values appearing on the image when a plurality of anatomical structures are photographed by the second photographing apparatus. An image storage means; the first standard density distribution model image; and the first image. First alignment means for obtaining a first corresponding position obtained by aligning corresponding anatomical structures with the second standard density distribution model image, the second image, A second alignment means for obtaining a second corresponding position obtained by aligning corresponding anatomical structures between the first image and the second image Corresponding positions of the anatomical structures are defined as corresponding positions of the corresponding anatomical structures between the first standard concentration distribution model image and the second standard concentration distribution model image, and the first corresponding positions. And a corresponding position obtaining means for obtaining from the second corresponding position.
本発明の類似画像検索方法は、被写体を前記第1の撮影装置で撮影して得られた第1の画像と該第1の画像と同一の被写体を前記第2の撮影装置で撮影して得られた第2の画像の入力を、検索対象として受け付ける画像入力ステップと、前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せステップと、前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定ステップと、前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定ステップと、前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する前記第1の特徴量取得ステップと、前記被写体と同種の被写体を第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記被写体と同種の被写体を第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを多数記憶する画像データベース中の前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得ステップと、前記第1の特徴量取得ステップにより取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得ステップにより取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索ステップと、該検索ステップによる検索結果を表す検索結果情報を出力する出力ステップとを有することを特徴とするものである。 The similar image retrieval method of the present invention is obtained by photographing a first image obtained by photographing a subject with the first photographing device and a subject identical to the first image with the second photographing device. An image input step for accepting the input of the second image as a search target, an alignment step for aligning a subject between the first and second images and obtaining a corresponding positional relationship between the images, A region-of-interest specifying step for receiving a region-of-interest specification on the first image, and a region on the second image corresponding to the region of interest specified on the first image on the second image As a region of interest, a corresponding region-of-interest determining step that is determined based on the corresponding positional relationship between the images, and a feature amount for the first and second images, and a feature amount of the image of the region of interest on the image Calculating and obtaining what is included A feature amount obtaining step, an image obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a first photographing device, and an image obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device; Acquired by the second feature amount acquisition step for acquiring the feature amount for the image acquired by the first and second imaging devices in the image database storing a large number of images, and the first feature amount acquisition step The first feature similar to the first image is selected from among the images stored in the image database by comparing the feature amount obtained and the feature amount obtained in the second feature amount obtaining step. A search step for searching for an image obtained by photographing with the second photographing device and an image obtained by photographing with the second photographing device similar to the second image, and a search result by the retrieval step Represents search result information It is characterized in that an output step of outputting.
本発明のプログラムは、コンピュータを、被写体を第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記被写体と同種の被写体を第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを多数記憶する画像データベースと、前記被写体と同種の被写体を前記第1の撮影装置で撮影して得られた第1の画像と該第1の画像と同一の被写体を前記第2の撮影装置で撮影して得られた第2の画像の入力を、検索対象として受け付ける画像入力手段と、前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せ手段と、
前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定手段と、前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定手段と、前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する前記第1の特徴量取得手段と、前記画像データベースに記憶されている前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得手段と、前記第1の特徴量取得手段により取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得手段により取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索手段と、該検索手段による検索結果を表す検索結果情報を出力する出力手段として機能させることにより、該コンピュータを類似画像検索装置として機能させることを特徴とするものである。
The program of the present invention stores a large number of images obtained by photographing a subject with a first photographing device and images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device. A first image obtained by photographing the same kind of subject as the subject with the first photographing device and the same subject as the first image by the second photographing device. Image input means for accepting input of the obtained second image as a search target; alignment means for aligning a subject between the first and second images and obtaining a corresponding positional relationship between the images; ,
A region-of-interest designating unit that accepts designation of a region of interest on the first image, and a region on the second image corresponding to the region of interest designated on the first image on the second image Corresponding region-of-interest determining means for determining the region of interest based on the corresponding positional relationship between the images, and a feature amount for the first and second images, and a feature amount of the image of the region of interest on the image A first feature amount acquisition means for calculating and acquiring an inclusion, and a feature amount for an image obtained by photographing with the first and second photographing devices stored in the image database; The feature amount acquired by the second feature amount acquisition unit, the feature amount acquired by the first feature amount acquisition unit, and the feature amount acquired by the second feature amount acquisition unit are compared and stored in the image database. From the images Retrieval means for retrieving an image obtained by photographing with the first photographing device similar to one image and an image obtained by photographing with the second photographing device similar to the second image The computer is caused to function as a similar image search device by functioning as output means for outputting search result information representing a search result by the search means.
画像データベースは単一のデータベースである必要はなく、複数のデータベースであってもよい。例えば、単一の施設内に存在する複数のデータベースからなるものであってもよいし、ネットワークを介して接続可能な複数の異なる施設に散在する複数のデータベースであってもよい。すなわち、各施設に存在するデータベース内の画像や診断データを共有化して利用する形態を含むものである。 The image database need not be a single database, and may be a plurality of databases. For example, it may be composed of a plurality of databases existing in a single facility, or may be a plurality of databases scattered in a plurality of different facilities that can be connected via a network. That is, it includes a form in which images and diagnostic data in a database existing in each facility are shared and used.
また、画像データベースに記憶されている画像は、同一の場所に記憶されている必要はなく、異なる場所に散在して記憶されていてもよい。 Further, the images stored in the image database need not be stored in the same place, and may be stored in different places.
出力手段により出力される検索結果情報とは、検索された画像そのものや検索された画像を特定するデータファイル名等を意味するものである。 The search result information output by the output means means a searched image itself, a data file name specifying the searched image, or the like.
ここで、特徴量とは、例えば、画像中に表れている陰影の、形状、大きさ、濃淡パターン特性、位置、方向、数や、画像全体の濃淡パターン特性、構造物(肺、心臓など)の形状や大きさなどを表す指標値のほか、検出された異常陰影の悪性度合い等を判断するために用いられる指標値(例えば、腫瘤陰影の場合には、円形度、輪郭のエッジ情報、領域の濃度ヒストグラム情報など;特開平9-167238号公報参照)など、画像データに基づいて類似性を判定することが可能な種々のものを意味するものであり、画像上の関心領域の画像中に表れている陰影の、形状、大きさ、濃淡パターン特性等を表す指標値を含むものである。 Here, the feature amount is, for example, the shape, size, shading pattern characteristics, position, direction, number of shadows appearing in the image, shading pattern characteristics of the entire image, structure (lung, heart, etc.) In addition to index values representing the shape and size of the image, index values used to determine the degree of malignancy of the detected abnormal shadow (for example, in the case of a mass shadow, circularity, edge information of the contour, region) Density histogram information, etc .; see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-167238), and the like, which can determine similarity based on image data. It includes index values representing the shape, size, shading pattern characteristics, etc. of the appearing shadow.
また、本発明の類似画像検索装置を、画像データベースに記憶されている画像に関連する診断データを記憶している診断データベースをさらに備え、検索手段が、検索された類似画像に関連する診断データを診断データベースの中からさらに検索し、出力手段が、検索された診断データを、関連する類似画像とともに検索結果情報として出力するものとすることもできる。 The similar image retrieval apparatus of the present invention further includes a diagnostic database storing diagnostic data related to images stored in the image database, and the search means stores diagnostic data related to the searched similar images. It is also possible to further search from the diagnostic database, and the output means outputs the searched diagnostic data as search result information together with related similar images.
なお、診断データとは、疾患名、診断情報、確定診断情報、治療方針、所見、担当医師名、撮影日時、経過観察情報など、診断に関する種々のデータが記録されたものである。 The diagnostic data is a record of various data relating to diagnosis such as disease name, diagnostic information, definitive diagnostic information, treatment policy, findings, doctor name in charge, photographing date and time, follow-up information.
なお、第1の撮影装置と第2の撮影装置は、種類が異なる撮影装置であってもよいし、種類が同一である撮影装置であってもよい。特に後者の場合には、検索対象として入力される第1および第2の画像は時系列画像であってもよい。 Note that the first and second imaging devices may be different types of imaging devices or the same type of imaging device. Particularly in the latter case, the first and second images input as search targets may be time-series images.
本発明の類似画像検索装置および方法によれば、同じ被写体を表す複数の画像の入力を受け付け、これら複数の画像間で位置合せをして当該画像間の対応位置関係を取得し、これら複数の画像のうち1つの画像上で関心領域の指定を受け付け、この指定された関心領域に対応する他の画像上の領域を他の画像上の関心領域として、当該画像間の対応位置関係に基づいて決定し、入力された複数の画像に対する特徴量であって関心領域の画像の特徴量を含むものを算出し、一方、データベースに記憶されている画像に対して同様の特徴量を取得し、上記入力された複数の画像に係る特徴量とデータベースに記憶されている画像に係る特徴量とを比較して、データベースに記憶されている画像の中から、前記入力された複数の画像にそれぞれ類似する画像を検索し、その検索結果を出力するようにしているので、診断対象となるいずれかの画像上で関心領域を一度指定するだけで、他の画像上にも対応する関心領域を設定することができ、診断対象となる複数の画像上で同一被写体部分を囲む関心領域をそれぞれ設定し、それら関心領域の画像の特徴に基づいて、診断対象となる複数の画像に類似した過去の症例に係る類似画像を検索する際に、関心領域の設定をより簡便にし、オペレータへの負担を軽減することが可能となる。 According to the similar image search apparatus and method of the present invention, input of a plurality of images representing the same subject is received, alignment between the plurality of images is performed, and a corresponding positional relationship between the images is acquired. The region of interest is designated on one of the images, and the region on the other image corresponding to the designated region of interest is set as the region of interest on the other image based on the corresponding positional relationship between the images. Determining and calculating feature quantities for a plurality of input images that include the feature quantities of the region of interest image, while obtaining similar feature quantities for the images stored in the database, Comparing the feature quantities related to the plurality of input images with the feature quantities related to the images stored in the database, each of the images stored in the database is similar to the plurality of input images. The search result is output and the search result is output. Therefore, by specifying the region of interest once on any of the images to be diagnosed, the corresponding region of interest is set on the other image. Can set a region of interest that surrounds the same subject on a plurality of images to be diagnosed, and based on the characteristics of the images of these regions of interest, past cases similar to the plurality of images to be diagnosed When searching for such a similar image, it is possible to simplify the setting of the region of interest and reduce the burden on the operator.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態による類似画像検索システムの構成を示すブロック図である。この類似画像検索システムは、同じ被写体である同一患者の同一部位を種類の異なる撮影装置で撮影して得られた、撮影モダリティが異なる複数の医用画像のセットが検索対象として入力されると、撮影モダリティがこの画像のセットと同じであって画像等の特徴が類似する類似画像セットとその類似画像セットに関連する診断データとをデータベースから検索し、その検索結果を出力するものである。なお、ここでは、画像データは画像を表すものであり、以下、特に画像と画像データの区別をせずに説明を行う。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a similar image search system according to an embodiment of the present invention. This similar image search system captures images when a set of a plurality of medical images having different imaging modalities obtained by imaging the same part of the same patient as the same subject with different types of imaging devices is input as a search target. A similar image set having the same modality as that of this image set and similar features such as an image and diagnostic data related to the similar image set are searched from the database, and the search result is output. Here, the image data represents an image, and the following description will be given without particularly distinguishing the image from the image data.
本実施形態による類似画像検索システムは、過去の症例に係る、同じ被写体を表す撮影モダリティが異なる複数の画像を含む症例画像セットと当該症例画像セットに関連する診断データとを多数記憶する症例データベース10と、同じ被写体を表す撮影モダリティが異なる複数の画像S1,S2の入力を検索対象として受け付ける画像入力部(画像入力手段)20と、画像S1,S2の間で互いに被写体を位置合せして画像間の対応位置関係B12を取得する画像位置合せ部(位置合せ手段)30と、画像S1またはS2の一方の画像上で関心領域(ROI)を指定する関心領域指定部(関心領域指定手段)40と、上記一方の画像上の関心領域に対応する他方の画像上の領域をこの他方の画像上の関心領域として、対応位置関係B12に基づいて決定する対応関心領域決定部(対応関心領域決定手段)50と、画像S1,S2の画像全体および関心領域の画像に対する特徴量を算出して取得する第1の特徴量取得部(第1の特徴量取得手段)60と、症例画像セットを構成する画像のうち撮影モダリティが画像S1,S2と同じである画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得部(第2の特徴量取得手段)70と、画像S1,S2からなる画像セットSSに係る特徴量と症例画像セットに係る特徴量とを比較して、両画像セット間の総合的な類似度LTを算出する類似度算出部(類似度算出手段)80と、症例データベース10から上記総合的な類似度LTが高い順に上位所定数に含まれる症例画像セットとその診断データを検索する検索部(検索手段)90と、検索部90による検索結果を表す検索結果情報を出力する出力部(出力手段)100と、出力部100により出力された検索結果情報をモニタ画面上に表示する表示部110とを備える。
The similar image retrieval system according to the present embodiment stores a
症例データベース10は、同じ被写体を表す撮影モダリティが異なる複数の画像を含む症例画像セットを多数記憶する画像データベース11と、各症例画像セットに関連する診断データを記憶している診断データベース12から構成されている。
The
画像データベース11には、同じ被写体をCT撮影装置、MRI撮影装置、PET撮影装置、X線撮影装置等により撮影して得られた、CT画像、MRI画像、PET画像、単純X線画像等からなる一連の画像であって過去に診断されたものである症例画像セットが被写体毎や診断毎に多数記憶されている。なお、これら症例画像セットを構成する画像には、過去の診断時に行われた処理によって得られた処理結果情報が添付されている。この処理結果情報には、その画像に対して算出された種々の特徴量や画像上で設定された関心領域の位置の情報、その関心領域の画像に対して算出された特徴量等が含まれる。
The
また、診断データベース12には、画像データベース11に記憶されている各症例画像セットに関連する診断データが、各症例画像セットと関連付けられた状態で記憶されている。この診断データには、疾患名、診断情報、確定診断情報、治療方針、所見、担当医師名、撮影日時、経過観察情報等、診断に関する種々のデータが含まれる。なお、この診断データベース12を構築する際には、診断データ、特に診断情報や確定診断情報を手動で登録して診断データベースに記憶させるようにしてもよいし、PACSや電子カルテのデータを自動的に収集する形態で記憶させるようにしてもよい。
The
画像入力部20は、検索対象の画像となる、同じ被写体を表す撮影モダリティが異なる複数の画像S1,S2の入力を受け付けるものであり、ここでは一例として、同一患者の同一部位を表すCT画像S1とMRI画像S2の入力を受け付けるものとする。
The
画像位置合せ部30は、図2に示すように、CT撮影装置で撮影して得られた画像の標準的な濃度分布を表すCT用標準濃度分布モデル画像M1(第1の標準濃度分布モデル画像)を記憶する第1の標準濃度分布モデル画像記憶部31と、MRI撮影装置で撮影して得られた画像の標準的な濃度分布を表すMRI用標準濃度分布モデル画像M2(第2の標準濃度分布モデル画像)を記憶する第2の標準濃度分布モデル画像記憶部32と、CT用標準濃度分布モデル画像M1とMRI用標準濃度分布モデル画像M2間で、対応する解剖学的構造物の対応位置BM12を記憶するモデル画像間対応位置記憶部33と、CT画像S1とCT用標準濃度分布モデル画像M1との間で、対応する解剖学的構造物を位置合せして第1の対応位置BS1を取得する第1の位置合せ部34と、MRI画像S2とMRI用標準濃度分布モデル画像M2間で、対応する解剖学的構造物を位置合せして第2の対応位置BS2を取得する第2の位置合せ部35と、CT画像S1とMRI画像S2間の解剖学的構造物の対応位置B12を、CT用標準濃度分布モデル画像M1とMRI用標準濃度分布モデル画像M2間の対応位置BM12と第1の対応位置BS1と第2の対応位置BS2とから求める対応位置取得部36とから構成される。
As shown in FIG. 2, the
CT画像S1、MRI画像S2、CT用標準濃度分布モデル画像M1、MRI用標準濃度分布モデル画像M2は、多数のボクセルデータからなるボリュームデータであり、ボクセルデータごとに濃度値の情報を保持し、骨や臓器などの解剖学的構造物がボクセルデータの濃淡で表わされる。 The CT image S1, the MRI image S2, the CT standard density distribution model image M1, and the MRI standard density distribution model image M2 are volume data composed of a large number of voxel data, and hold density value information for each voxel data. Anatomical structures such as bones and organs are represented by shades of voxel data.
標準濃度分布モデル画像は、過去撮影された多数のCT画像やMRI画像に基づいて、健常者が標準的な体型で内臓などの組織が標準的な大きさや位置に存在する解剖学的な構造物を、標準的な濃度値の分布で表したモデル画像である。撮影されたモダリティによって各画像に現れる濃度値も異なるため、CT撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値で表したCT用標準濃度分布モデル画像M1と、MRI撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値で表したMRI用標準濃度分布モデル画像M2を用意する。 The standard density distribution model image is an anatomical structure based on a large number of CT images and MRI images taken in the past, in which a normal person has a standard body shape and tissues such as internal organs in a standard size and position. Is a model image representing a standard density value distribution. Since the density value that appears in each image varies depending on the modality that was taken, the CT standard density distribution model image M1 represented by the standard density value that appears on the image when taken with the CT imaging apparatus, and the MRI imaging apparatus Then, an MRI standard density distribution model image M2 represented by standard density values appearing on the image is prepared.
これらの標準濃度分布モデル画像は、過去撮影された多数の画像から、各臓器の平均的な位置や濃度値を取得することが可能である。また、標準濃度分布モデル画像に含まれる各ボクセルデータがどの解剖学的構造物(骨、内臓、脂肪など)に属するかがわかるように生成されたモデル画像が好ましい。例えば、CT用標準度分布モデル画像M1(CT_Model)に座標値(x,y,z)を与えると、下式(1)、(2)に表すように濃度値や組織名がわかるように第1の標準濃度分布モデル画像記憶部31に記憶する。
These standard density distribution model images can acquire the average position and density value of each organ from a number of images taken in the past. In addition, a model image generated so that each voxel data included in the standard concentration distribution model image belongs to which anatomical structure (bone, viscera, fat, etc.) belongs is preferable. For example, if coordinate values (x, y, z) are given to the CT standardity distribution model image M1 (CT_Model), the density value and the tissue name can be understood as shown in the following equations (1) and (2). 1 standard density distribution model
濃度値 CT_Model_intensity(x,y,z) = 100 (1)
組織名 CT_Model_tissue(x,y,z) = 肝臓 (2)
同様に、MRI用標準濃度分布モデル画像M2(MRI_Model)に座標値(x,y,z)を与えると、下式(3)、(4)に表すように濃度値や組織名がわかるように第2の標準濃度分布モデル画像記憶部32に記憶する。
Density value CT_Model_intensity (x, y, z) = 100 (1)
Organization name CT_Model_tissue (x, y, z) = Liver (2)
Similarly, when coordinate values (x, y, z) are given to the MRI standard density distribution model image M2 (MRI_Model), the density value and the tissue name can be understood as shown in the following equations (3) and (4). The data is stored in the second standard density distribution model
濃度値 MRI_Model_intensity(x',y',z') = 80 (3)
組織名 MRI_Model_tissue(x',y',z') = 肝臓 (4)
モデル画像間対応位置記憶部33には、予めCT用標準濃度分布モデル画像M1とMRI用標準濃度分布モデル画像M2の解剖学的構造物の対応位置BM12を、各ボクセルデータごとに対応させて記憶する。つまり、下式(5)で表されるような関係を予め求めておく。
Concentration value MRI_Model_intensity (x ', y', z ') = 80 (3)
Organization name MRI_Model_tissue (x ', y', z ') = liver (4)
In the inter-model image corresponding
CT_Model(x,y,z) = MRI_Model(x',y',z') (5)
この対応位置は手動で求めておいてもよい。
CT_Model (x, y, z) = MRI_Model (x ', y', z ') (5)
This corresponding position may be obtained manually.
ここで、画像位置合せ部30による位置合せ方法について説明する。
Here, a registration method by the
まず、第1の位置合せ部34で、CT画像S1とCT用標準濃度分布モデル画像M1との位置合せを行い、第1の対応位置BS1を取得する。同一の撮影モダリティで撮影された画像は、画像上に写った臓器や組織などの解剖学的構造物の濃度分布が似ているため、異なる撮影モダリティで撮影された画像の位置合せよりも精度のよい位置合せができる。
First, the
例えば、CT画像S1の画素値に基づいて体表を認識して、第1の標準度分布モデル画像記憶部31に記憶されているCT用標準濃度分布モデル画像M1の体表の形状が略一致するように、ワーピングなどの手法を用いて位置合せを行い、第1の対応位置BS1を取得する。
For example, the body surface is recognized based on the pixel value of the CT image S1, and the shape of the body surface of the CT standard density distribution model image M1 stored in the first standard degree distribution model
このようにして、CT画像S1(CT_Data)とCT用標準濃度分布モデル画像M1との間については、下式(6)のような第1の対応位置BS1が得られる。 In this way, the first corresponding position BS1 as in the following equation (6) is obtained between the CT image S1 (CT_Data) and the CT standard density distribution model image M1.
CT_Model(x1,y1,z1) = CT_Data(x,y,z) (6)
同様にして、第2の位置合せ部35で、MRI画像S2(MRI_Data)と第2の標準濃度分布モデル画像記憶部32に記憶されているMRI用標準濃度分布モデル画像M2とを位置合せして、下式(7)のような第2の対応位置BS2を得る。
CT_Model (x1, y1, z1) = CT_Data (x, y, z) (6)
Similarly, the
MRI_Model(x2,y2,z2) = MRI_Data(x',y',z') (7)
対応位置取得部36は、上式(5),(6),(7)からCT画像S1の座標値(x,y,z)と対応するMRI画像S2の座標値(x',y',z')を得ることができる。これを全てのボクセルデータについて求めることにより、CT画像S1とMRI画像S2の位置合せを行い、これらの画像間の対応位置関係B12を得る。
MRI_Model (x2, y2, z2) = MRI_Data (x ', y', z ') (7)
The corresponding
関心領域指定部40は、検索対象のCT画像S1またはMRI画像S2上で関心領域を指定するものであり、オペレータが、表示部110のモニタ画面上に表示された画像を見ながらその画像上で、例えば病変と疑われるような部分を、マウス等の不図示の位置指示手段を用いて指定する。
The region-of-
対応関心領域決定部50は、関心領域指定部40によりCT画像S1またはMRI画像の一方の画像上で関心領域が指定されると、その一方の画像上の関心領域に対応する他方の画像上の領域をその他方の画像上の関心領域として、画像位置合せ部30により取得されたCT画像S1とMRI画像S2間の対応位置関係B12に基づいて決定するものであり、例えば、CT画像S1上に関心領域R1が指定された場合には、この関心領域R1に相当する被写体部分と同じ被写体部分を表すMRI画像S2上の領域が自動的に関心領域R2として決定される。
When the region of interest is specified on one of the CT image S1 or the MRI image by the region of
一般的に、オペレータは、診断対象の画像の中で病変と疑われる部分を見つけた場合には、その部分を関心領域として指定し、その関心領域の画像の特徴量を用いて類似度を算出させたいと考える場合が想定され、診断対象となる画像が複数ある場合には、それら複数の画像上の同じ被写体部分をそれぞれ関心領域として設定することが考えられる。このような場合、上述のように1回の指定だけで複数の画像上の同じ被写体部分がそれぞれ関心領域として設定されれば、オペレータへの負担が軽減される。 In general, when an operator finds a suspected lesion in an image to be diagnosed, the operator designates that portion as a region of interest and calculates the similarity using the feature amount of the image of the region of interest. In the case where there are a plurality of images to be diagnosed, it is conceivable that the same subject portion on the plurality of images is set as a region of interest. In such a case, as described above, if the same subject portion on a plurality of images is set as a region of interest by only one designation, the burden on the operator is reduced.
第1の特徴量取得部60は、CT画像S1とMRI画像S2に対する特徴量C1を算出して取得するものであり、この特徴量としては、例えば、画像中に表れている陰影の、形状、大きさ、濃淡パターン特性、位置、方向、数や、画像全体の濃淡パターン特性、構造物(肺、心臓など)の形状や大きさなどを表す指標値等が挙げられる。なお、CT画像S1上に関心領域R1が設定されている場合や、MRI画像S2上に関心領域R2が設定されている場合には、それら関心領域の画像中に表れている陰影の、形状、大きさ、濃淡パターン特性等を表す指標値も特徴量として算出する。
The first feature
第2の特徴量取得部70は、症例画像セットを構成する画像のうち撮影モダリティがCT画像S1、MRI画像S2と同じである画像、すなわち、撮影モダリティが「CT撮影装置」「MRI撮影装置」である画像に対する特徴量C2を取得するものであり、症例画像セットを構成する画像に添付された処理結果情報の中に、その画像に対して既に算出された種々の特徴量や画像上で設定された関心領域の画像に対して算出された特徴量等が含まれているときには、それらの特徴量を読み込んで取得し、このような特徴量が含まれていないときには、新たに特徴量を算出して取得するものである。
The second feature
類似度算出部80は、第1の特徴量取得部60により取得された特徴量、すなわち、CT画像S1とMRI画像S2からなる画像セットSSに係る特徴量C1と、第2の特徴量取得部70により取得された特徴量、すなわち、症例画像セットに係る特徴量C2とを比較して、両画像セット間の総合的な類似度LTを算出するものであり、CT画像S1とMRI画像S2からなる画像セットSSと症例画像セットとの間で撮影モダリティが同じである画像同士の組合せ毎に、当該組合せを構成する両画像における特徴量を互いに比較して当該両画像間の類似度L1,L2を算出するモダリティ別類似度算出部(撮影装置別類似度算出手段)81と、上記組合せ毎に算出された類似度L1,L2からなる複数の類似度を用いて、総合的な類似度LTを算出する総合類似度算出部(総合類似度算出手段)82から構成されている。
The similarity calculation unit 80 includes the feature amount acquired by the first feature
モダリティ別類似度算出部81は、具体的には、画像セットSSと症例画像セットとの間において、撮影モダリティが「CT撮影装置」である画像同士の組合せに対して、この組合せを構成する両画像について取得された特徴量同士を比較して、この組合せに対する類似度L1を算出し、また、撮影モダリティが「MRI撮影装置」である画像同士の組合せに対して、この組合せを構成する両画像について取得された特徴量同士を比較して、この組合せに対する類似度L1を算出するものである。ここで、類似度の算出方法としては公知である種々の方法が考えられるが、例えば、2つの画像について取得された各特徴量群を多次元の特徴量空間上の点で表し、この2点間のユークリッド距離が小さいほど類似度が高くなり、逆にこの距離が大きいほど類似度が小さくなるような所定の式により類似度を算出する方法が考えられる。
More specifically, the modality-specific
また、総合類似度算出部82は、例えば、モダリティ別類似度算出部81により算出された類似度L1とL2を所定の重み係数を用いて加算したり、積をとったりすることにより、画像セットSSと症例画像セットとの間の総合的な類似度LTを算出するものである。
Further, the total
検索部90は、画像データベース11に記憶されている多数の症例画像セットのうち上記総合的な類似度LTが高い順に上位所定数に含まれる症例画像セットを類似画像セットLSとして画像データベース11の中から検索するとともに、その類似画像セットに関連する診断データを診断データベース12の中から検索するものである。なお、ここでは、検索部90は、総合的な類似度LTが高い順に上位4つに含まれる症例画像セットを類似画像セットLSとして検索するものとする。
The
次に、以上のように構成された本実施形態の類似画像検索システムの作用について説明する。図3は、本実施形態による類似画像検索システムにおける処理フローを示す図である。 Next, the operation of the similar image search system of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 3 is a diagram showing a processing flow in the similar image search system according to the present embodiment.
まず、画像入力部20が、診断対象となる、ある被写体のCT画像S1と同じ被写体のMRI画像S2の入力を受け付け、表示部110がこれらのCT画像S1とMRI画像S2をモニタ画面上に表示する(ステップST1)。
First, the
図4は、診断対象となる、ある被写体の胸部のCT画像S1と同じ被写体の胸部のMRI画像S2を示したものである。CT画像S1およびMRI画像S2の左肺部分には腫瘤陰影と疑われる円形の陰影Qが表れている。 FIG. 4 shows an MRI image S2 of the chest of the same subject as the CT image S1 of the chest of a subject to be diagnosed. A circular shadow Q suspected of being a tumor shadow appears in the left lung portion of the CT image S1 and the MRI image S2.
そして、画像位置合せ部30が、上述の処理により、CT画像S1とMRI画像S2の間でその被写体の位置合せを行ってCT画像S1,MRI画像S2間の対応位置関係B12を取得する(ステップST2)。
Then, the
ここで、オペレータが、表示部110のモニタ画面上に表示されているCT画像S1またはMRI画像S2の一方の画像に対し、病変部と疑われる領域を指定すると、関心領域指定部40が、その指定された領域をその一方の画像上の関心領域として設定し(ステップST3)、対応関心領域決定部50が、対応位置関係B12に基づいて、その一方の画像上で指定された領域に対応する他方の画像上の領域をその他方の画像上の関心領域として決定する(ステップST4)。
Here, when the operator designates a region suspected of being a lesion for one of the CT image S1 or the MRI image S2 displayed on the monitor screen of the
図5は、オペレータが、CT画像S1またはMRI画像S2の一方の画像上で病変部と疑われる陰影Qを囲む領域を関心領域として指定し、他方の画像上にも対応する領域が関心領域として指定された様子を示したものであり、CT画像S1上に関心領域R1、MRI画像S2上に関心領域R2がそれぞれ設定されている。 In FIG. 5, the operator designates a region surrounding a shadow Q suspected of being a lesion on one of the CT image S1 or MRI image S2 as a region of interest, and a corresponding region on the other image is also a region of interest. The designated state is shown, and the region of interest R1 is set on the CT image S1, and the region of interest R2 is set on the MRI image S2.
ここで、オペレータが、画面上に設けられた「類似画像検索ボタン」をクリックすると、第1の特徴量取得部60が、CT画像S1およびMRI画像S2に対する特徴量と関心領域R1の画像および関心領域R2の画像に対する特徴量とを含む特徴量C1を算出して取得する(ステップST5)。
Here, when the operator clicks the “similar image search button” provided on the screen, the first feature
第1の特徴量取得部60により、CT画像S1およびMRI画像S2からなる画像セットSSに係る特徴量が取得されると、第2の特徴量取得部70が、画像データベース11に記憶されている症例画像セット毎に、症例画像セットを構成する画像のうち撮影モダリティがCT画像S1およびMRI画像S2と同じである画像、すなわち、撮影モダリティが「CT撮影装置」「MRI撮影装置」である画像を特定し、これらの画像に添付された処理結果情報の中に、その画像に対して既に算出された種々の特徴量や画像上で設定された関心領域の画像に対して算出された特徴量等が含まれているときには、それらの特徴量を読み込んで取得し、このような特徴量が含まれていないとき、あるいは取得したい特徴量が足りないときには必要な特徴量を新たに算出して、症例画像セットの特徴量C2を取得する(ステップST6)。
When the feature quantity relating to the image set SS including the CT image S1 and the MRI image S2 is obtained by the first feature
CT画像S1およびMRI画像S2からなる画像セットSSに係る特徴量C1と、画像データベース11に記憶されている各症例画像セットに係る特徴量C2が取得されると、モダリティ別類似度算出部81は、画像セットSSと各症例画像セットとの間において、撮影モダリティが「CT撮影装置」である画像同士の組合せに対して、この組合せを構成する両画像について取得された特徴量同士を比較して、この組合せに対する類似度L1を算出し、また、撮影モダリティが「MRI撮影装置」である画像同士の組合せに対して、この組合せを構成する両画像について取得された特徴量同士を比較して、この組合せに対する類似度L1を算出する(ステップST7)。そして、総合類似度算出部82は、各症例画像セットについて、モダリティ別類似度算出部81により算出された類似度L1とL2を、所定の重み係数を用いて加算することにより、画像セットSSと症例画像セットとの間の総合的な類似度LTを算出する(ステップST8)。
When the feature amount C1 related to the image set SS including the CT image S1 and the MRI image S2 and the feature amount C2 related to each case image set stored in the
各症例画像セットに対する総合的な類似度LTが算出されると、検索部90は、画像データベース11に記憶されている多数の症例画像セットのうち上記総合的な類似度LTが高い順に上位4つに含まれる症例画像セットを類似画像セットLSとして画像データベース11の中から検索するとともに、その類似画像セットLSに関連する診断データを診断データベース12の中から検索する(ステップST9)。そして、出力部100が、その検索結果を表す検索結果情報、例えば、その類似画像セットLSとそれに関連する診断データとを表すデータファイル名やその類似画像セットLSの画像データや診断データそのものを出力し(ステップST10)、表示部110が、その類似画像セットLSの画像データとそれに関連する診断データとを表すデータファイル名をモニタ画面上に表示したり、その画像データが表す画像や診断データが表す診断情報等をモニタ画面上に表示したりする。
When the overall similarity LT for each case image set is calculated, the
図6は、類似画像検索が行われた後の表示部110のモニタ画面の例を示すものである。モニタ画面上には、左上部にCT画像S1およびMRI画像S2、右上部に検索された4つの類似画像セットLSのサムネイル画像、左下部に類似画像セットLSのうち選択された1つの類似画像セットLS1の拡大画像、右下部には拡大画像である類似画像セットのうち選択された画像に関連する診断データ(診断レポート)RPM1がそれぞれ表示されている。
FIG. 6 shows an example of the monitor screen of the
オペレータは、所望のサムネイル画像をクリックすることで、その画像の拡大画像を更新して表示させることができ、また、拡大表示された類似画像セットのうちいずれかの画像をクリックすると、その画像に対する診断レポートを更新して表示させることができる。 The operator can update and display an enlarged image of the image by clicking the desired thumbnail image, and can click on any of the enlarged similar image sets to display the image. The diagnostic report can be updated and displayed.
このように、本実施形態の類似画像検索システムによれば、同じ被写体を表す複数の画像S1,S2の入力を受け付け、これら複数の画像S1,S2間で位置合せをして当該画像間の対応位置関係B12を取得し、これら複数の画像S1、S2のうち1つの画像上で関心領域の指定を受け付け、この指定された関心領域に対応する他の画像上の領域を他の画像上の関心領域として、当該画像間の対応位置関係B12に基づいて決定し、入力された複数の画像S1,S2に対する特徴量であって関心領域の画像の特徴量を含むものを算出し、一方、画像データベース11に記憶されている画像に対して同様の特徴量を取得し、上記入力された複数の画像S1,S2に係る特徴量と画像データベースに記憶されている画像に係る特徴量とを比較して、画像データベース11に記憶されている画像の中から、入力された複数の画像S1,S2にそれぞれ類似する画像を検索し、その検索結果を出力するようにしているので、診断対象となるいずれかの画像上で関心領域を一度指定するだけで、他の画像上にも対応する関心領域を設定することができ、診断対象となる複数の画像S1,S2上で同一被写体部分を囲む関心領域R1,R2をそれぞれ設定し、それら関心領域R1,R2の画像の特徴に基づいて、診断対象となる複数の画像S1,S2に類似した過去の症例に係る類似画像を検索する際に、関心領域の設定をより簡便にし、オペレータへの負担を軽減することが可能となる。
As described above, according to the similar image search system of the present embodiment, input of a plurality of images S1 and S2 representing the same subject is accepted, alignment is performed between the plurality of images S1 and S2, and correspondence between the images is performed. The positional relationship B12 is acquired, the designation of the region of interest is received on one of the plurality of images S1 and S2, and the region on the other image corresponding to the designated region of interest is represented on the other image. The region is determined based on the corresponding positional relationship B12 between the images, and the feature amount for the plurality of input images S1 and S2 including the feature amount of the image of the region of interest is calculated. 11 is obtained for the images stored in the
また、本実施形態によれば、診断対象となる複数の画像S1,S2に類似した類似画像だけでなく、その類似画像に関連する診断データをも出力するようにしているので、医師等のオペレータが画像の読影時に診断に迷ったときに有効な診断支援情報を提供することができる。 In addition, according to the present embodiment, not only a similar image similar to the plurality of images S1 and S2 to be diagnosed but also diagnostic data related to the similar image is output. It is possible to provide effective diagnosis support information when the user is at a loss in diagnosis at the time of image interpretation.
なお、本実施形態では、検索対象となる複数の画像を、撮影モダリティが異なる複数の画像とし、これら複数の画像を、「CT撮影装置(単純)」と「MRI撮影装置」の2種類の画像として説明したが、撮影モダリティが「CT撮影装置(単純)」、「CT撮影装置(造影剤入り)」、「MRI撮影装置」、「RI撮影装置」、「PET撮影装置」など3種類以上の場合であっても同様に類似画像検索を行うことができる。この場合、すべての撮影モダリティの画像を検索対象として検索してもよいし、そのうちの2種類以上の撮影モダリティの画像を検索対象として選択するようにしてもよい。また、検索して得られた類似画像セットLSについては、検索に用いた撮影モダリティの画像のみを画面に表示するようにしてもよいし、類似画像セットLSを構成するすべての画像を画面に表示するようにしてもよい。 In this embodiment, a plurality of images to be searched are a plurality of images having different imaging modalities, and these two images are two types of images, “CT imaging apparatus (simple)” and “MRI imaging apparatus”. As described above, there are three or more types of imaging modalities such as “CT imaging apparatus (simple)”, “CT imaging apparatus (with contrast medium)”, “MRI imaging apparatus”, “RI imaging apparatus”, “PET imaging apparatus”, etc. Even in this case, similar image search can be performed in the same manner. In this case, images of all shooting modalities may be searched as search targets, or images of two or more types of shooting modalities may be selected as search targets. For the similar image set LS obtained by the search, only the image of the imaging modality used for the search may be displayed on the screen, or all the images constituting the similar image set LS are displayed on the screen. You may make it do.
また、検索対象となる複数の画像は、経過観察のために時間をおいて取得された同じ撮影モダリティの画像(時系列画像)であってもよい。このようにすれば、同じ被写体に対して多数(例えば10〜20程度)の時系列画像が存在し、それらすべての画像について関心領域を設定し、その関心領域の画像の特徴に基づいてそれらすべての画像に対する類似画像をそれぞれ検索するような場合であっても、そのうちの1つの画像上で関心領域を設定すればよく、非常に効率がよい。 In addition, the plurality of images to be searched may be images (time-series images) of the same shooting modality acquired with time for follow-up observation. In this way, there are many (for example, about 10 to 20) time-series images for the same subject, and the region of interest is set for all the images, and all of them are based on the characteristics of the image of the region of interest. Even in a case where similar images for each of the images are searched, it is sufficient to set a region of interest on one of the images, which is very efficient.
また、本実施形態では、第1の特徴量取得部60および第2の特徴量取得部70は、予め決められた所定の種類の特徴量を取得することを想定しているが、例えば、複数の特徴量の種類のうち幾つかの種類を選択するための選択手段を備えるようにし、その選択手段により選択された種類の特徴量のみを取得するようにしてもよい。
In the present embodiment, it is assumed that the first feature
また、本実施形態では、診断対象となる複数の画像に類似する画像を画像セット単位で検索するようにしているが、この複数の画像に類似する画像を別々に検索するようにしてもよい。すなわち、CT画像S1に類似する画像とMRI画像S2に類似する画像とを別々に検索するようにしてもよい。 Further, in this embodiment, images similar to a plurality of images to be diagnosed are searched for in units of image sets, but images similar to the plurality of images may be searched separately. That is, an image similar to the CT image S1 and an image similar to the MRI image S2 may be searched separately.
10 症例データベース
11 画像データベース
12 診断データベース
20 画像入力部
30 画像位置合せ部
31 第1の標準濃度分布モデル画像記憶部
32 第2の標準濃度分布モデル画像記憶部
33 モデル画像間対応位置記憶部
34 第1の位置合せ部
35 第2の位置合せ部
36 対応位置取得部
40 関心領域指定部
50 対応関心領域決定部
60 第1の特徴量取得部
70 第2の特徴量取得部
80 類似度算出部
81 モダリティ別類似度算出部
82 総合類似度算出部
90 検索部
100 出力部
110 表示部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記被写体と同種の被写体を前記第1の撮影装置で撮影して得られた第1の画像と該第1の画像と同一の被写体を前記第2の撮影装置で撮影して得られた第2の画像の入力を、検索対象として受け付ける画像入力手段と、
前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せ手段と、
前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定手段と、
前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定手段と、
前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する第1の特徴量取得手段と、
前記画像データベースに記憶されている前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得手段と、
前記第1の特徴量取得手段により取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得手段により取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索手段と、
該検索手段による検索結果を表す検索結果情報を出力する出力手段とを備え、
前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像が、複数の解剖学的構造物を含む被写体を該第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像であり、
前記位置合せ手段が、
前記第1の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第1の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第1の標準濃度分布モデル画像を記憶する第1のモデル画像記憶手段と、
前記第2の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第2の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第2の標準濃度分布モデル画像を記憶する第2のモデル画像記憶手段と、
前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第1の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第1の対応位置を取得する第1の位置合せ手段と、
前記第2の標準濃度分布モデル画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第2の対応位置を取得する第2の位置合せ手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第2の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第1の対応位置と、前記第2の対応位置とから求める対応位置取得手段とを備えたものであることを特徴とする類似画像検索装置。 An image database for storing a large number of images obtained by photographing a subject with a first photographing device and images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device;
A first image obtained by photographing the same kind of subject as the subject with the first photographing device and a second image obtained by photographing the same subject as the first image with the second photographing device. Image input means for accepting input of the image as a search target;
Alignment means for aligning a subject between the first and second images to obtain a corresponding positional relationship between the images;
A region-of-interest specifying means for receiving specification of a region of interest on the first image;
Corresponding interest determined based on the corresponding positional relationship between the images, with the region on the second image corresponding to the region of interest specified on the first image as the region of interest on the second image An area determination means;
A first feature quantity acquiring means a feature quantity you get to calculate those containing a feature amount of an image of the region of interest on said image for said first and second images,
Second feature amount acquisition means for acquiring a feature amount for an image obtained by photographing with the first and second photographing devices stored in the image database;
The feature amount acquired by the first feature amount acquisition unit and the feature amount acquired by the second feature amount acquisition unit are compared, and the image stored in the image database is Search for searching for an image obtained by photographing with the first photographing device similar to the first image and an image obtained by photographing with the second photographing device similar to the second image Means,
Output means for outputting search result information representing a search result by the search means ,
The image obtained by photographing with the first and second photographing devices is an image obtained by photographing a subject including a plurality of anatomical structures with the first and second photographing devices,
The alignment means;
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the first photographing device are represented by using standard density values appearing on the image when the first photographing device is photographed. First model image storage means for storing a first standard density distribution model image;
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the second imaging device are represented using standard density values that appear on the image when the second imaging device is imaged. Second model image storage means for storing a second standard density distribution model image;
First alignment means for obtaining a first corresponding position obtained by aligning a corresponding anatomical structure between the first standard density distribution model image and the first image;
Second alignment means for obtaining a second corresponding position obtained by aligning a corresponding anatomical structure between the second standard density distribution model image and the second image;
Corresponding positions of corresponding anatomical structures between the first image and the second image correspond to the first standard density distribution model image and the second standard density distribution model image. A similar image retrieval apparatus comprising: a corresponding position acquisition unit that is obtained from a corresponding position of an anatomical structure, the first corresponding position, and the second corresponding position .
前記検索手段が、検索された類似画像に関連する診断データを前記診断データベースの中からさらに検索するものであり、
前記出力手段が、検索された診断データを、関連する類似画像とともに検索結果情報として出力するものであることを特徴とする請求項1記載の類似画像検索装置。 A diagnostic database storing diagnostic data related to images stored in the image database;
The search means further searches the diagnostic database for diagnostic data related to the searched similar image;
It said output means, retrieved diagnostic data, associated similar image with the search results, characterized in that is output as information claim 1 Symbol placement of the similar image retrieval apparatus.
前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せステップと、
前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定ステップと、
前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定ステップと、
前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する第1の特徴量取得ステップと、
前記被写体と同種の被写体を第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記被写体と同種の被写体を第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを多数記憶する画像データベース中の前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得ステップと、
前記第1の特徴量取得ステップにより取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得ステップにより取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索ステップと、
該検索ステップによる検索結果を表す検索結果情報を出力する出力ステップとを有し、
前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像が、複数の解剖学的構造物を含む被写体を該第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像であり、
前記位置合せステップが、
前記第1の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第1の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した第1の標準濃度分布モデル画像と前記第1の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第1の対応位置を取得する第1の位置合せステップと、
前記第2の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第2の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した第2の標準濃度分布モデル画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第2の対応位置を取得する第2の位置合せステップと、
前記第1の画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第2の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第1の対応位置と、前記第2の対応位置とから求める対応位置取得ステップとを備えたものであることを特徴とする類似画像検索方法。 The input of the first image and the second image obtained with the first same object and the image taken with the second imaging device obtained by photographing an object at a first imaging device, search An image input step to accept as a target;
An alignment step of aligning a subject between the first and second images to obtain a corresponding positional relationship between the images;
A region-of-interest specifying step for receiving a region-of-interest specification on the first image;
Corresponding interest determined based on the corresponding positional relationship between the images, with the region on the second image corresponding to the region of interest specified on the first image as the region of interest on the second image An area determination step;
A first feature amount acquisition step you get to calculate those containing a feature amount of an image of the region of interest on said image a feature value for said first and second images,
In an image database storing a large number of images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a first photographing device and images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device. A second feature amount acquisition step of acquiring a feature amount with respect to an image obtained by photographing with the first and second photographing devices;
The feature amount acquired by the first feature amount acquisition step is compared with the feature amount acquired by the second feature amount acquisition step, and the image stored in the image database is Search for searching for an image obtained by photographing with the first photographing device similar to the first image and an image obtained by photographing with the second photographing device similar to the second image Steps,
An output step for outputting search result information representing a search result by the search step ;
The image obtained by photographing with the first and second photographing devices is an image obtained by photographing a subject including a plurality of anatomical structures with the first and second photographing devices,
The alignment step comprises:
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the first photographing device are represented by using standard density values appearing on the image when the first photographing device is photographed. A first alignment step of obtaining a first corresponding position obtained by aligning a corresponding anatomical structure between a first standard density distribution model image and the first image;
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the second photographing device are represented by using standard density values that appear on the image when the second photographing device is photographed. A second alignment step of obtaining a second corresponding position obtained by aligning corresponding anatomical structures between the second standard density distribution model image and the second image;
Corresponding positions of corresponding anatomical structures between the first image and the second image correspond to the first standard density distribution model image and the second standard density distribution model image. A similar image search method comprising: a corresponding position acquisition step obtained from a corresponding position of an anatomical structure, the first corresponding position, and the second corresponding position .
被写体を第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記被写体と同種の被写体を第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを多数記憶する画像データベースと、
前記被写体と同種の被写体を前記第1の撮影装置で撮影して得られた第1の画像と該第1の画像と同一の被写体を前記第2の撮影装置で撮影して得られた第2の画像の入力を、検索対象として受け付ける画像入力手段と、
前記第1および第2の画像間で被写体を位置合せして該画像間の対応位置関係を取得する位置合せ手段と、
前記第1の画像上で関心領域の指定を受け付ける関心領域指定手段と、
前記第1の画像上で指定された関心領域に対応する前記第2の画像上の領域を該第2の画像上の関心領域として、該画像間の前記対応位置関係に基づいて決定する対応関心領域決定手段と、
前記第1および第2の画像に対する特徴量であって該画像上の関心領域の画像の特徴量を含むものを算出して取得する第1の特徴量取得手段と、
前記画像データベースに記憶されている前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像に対する特徴量を取得する第2の特徴量取得手段と、
前記第1の特徴量取得手段により取得された特徴量と、前記第2の特徴量取得手段により取得された特徴量とを比較して、前記画像データベースに記憶されている画像の中から、前記第1の画像に類似する前記第1の撮影装置で撮影して得られた画像と、前記第2の画像に類似する前記第2の撮影装置で撮影して得られた画像とを検索する検索手段と、
該検索手段による検索結果を表す検索結果情報を出力する出力手段として機能させることにより、該コンピュータを類似画像検索装置として機能させるプログラムであって、
前記第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像が、複数の解剖学的構造物を含む被写体を該第1および第2の撮影装置で撮影して得られた画像であり、
前記位置合せ手段が、
前記第1の撮影装置を用いて被写体を撮影して得られた複数の解剖学的構造物を該第1の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第1の標準濃度分布モデル画像を記憶する第1のモデル画像記憶手段と、
前記第2の撮影装置を用いて被写体を撮影した得られた複数の解剖学的構造物を該第2の撮影装置で撮影した際に画像上に表れる標準的な濃度値を用いて表した、第2の標準濃度分布モデル画像を記憶する第2のモデル画像記憶手段と、
前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第1の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第1の対応位置を取得する第1の位置合せ手段と、
前記第2の標準濃度分布モデル画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物を位置合せして得られる第2の対応位置を取得する第2の位置合せ手段と、
前記第1の画像と前記第2の画像との間で対応する解剖学的構造物の対応位置を、前記第1の標準濃度分布モデル画像と前記第2の標準濃度分布モデル画像間の対応する解剖学的構造物の対応位置と、前記第1の対応位置と、前記第2の対応位置とから求める対応位置取得手段とを備えたものであることを特徴とするプログラム。 Computer
An image database for storing a large number of images obtained by photographing a subject with a first photographing device and images obtained by photographing a subject of the same type as the subject with a second photographing device;
A first image obtained by photographing the same kind of subject as the subject with the first photographing device and a second image obtained by photographing the same subject as the first image with the second photographing device. Image input means for accepting input of the image as a search target;
Alignment means for aligning a subject between the first and second images to obtain a corresponding positional relationship between the images;
A region-of-interest specifying means for receiving specification of a region of interest on the first image;
Corresponding interest determined based on the corresponding positional relationship between the images, with the region on the second image corresponding to the region of interest specified on the first image as the region of interest on the second image An area determination means;
A first feature quantity acquiring means a feature quantity you get to calculate those containing a feature amount of an image of the region of interest on said image for said first and second images,
Second feature amount acquisition means for acquiring a feature amount for an image obtained by photographing with the first and second photographing devices stored in the image database;
The feature amount acquired by the first feature amount acquisition unit and the feature amount acquired by the second feature amount acquisition unit are compared, and the image stored in the image database is Search for searching for an image obtained by photographing with the first photographing device similar to the first image and an image obtained by photographing with the second photographing device similar to the second image Means,
A program for causing the computer to function as a similar image search device by functioning as output means for outputting search result information representing a search result by the search means ,
The image obtained by photographing with the first and second photographing devices is an image obtained by photographing a subject including a plurality of anatomical structures with the first and second photographing devices,
The alignment means;
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the first photographing device are represented by using standard density values appearing on the image when the first photographing device is photographed. First model image storage means for storing a first standard density distribution model image;
A plurality of anatomical structures obtained by photographing a subject using the second imaging device are represented using standard density values that appear on the image when the second imaging device is imaged. Second model image storage means for storing a second standard density distribution model image;
First alignment means for obtaining a first corresponding position obtained by aligning a corresponding anatomical structure between the first standard density distribution model image and the first image;
Second alignment means for obtaining a second corresponding position obtained by aligning a corresponding anatomical structure between the second standard density distribution model image and the second image;
Corresponding positions of corresponding anatomical structures between the first image and the second image correspond to the first standard density distribution model image and the second standard density distribution model image. A program comprising: a corresponding position acquisition unit that is obtained from a corresponding position of an anatomical structure, the first corresponding position, and the second corresponding position .
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