JP4948985B2 - Medical image processing apparatus and method - Google Patents

Medical image processing apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
JP4948985B2
JP4948985B2 JP2006312097A JP2006312097A JP4948985B2 JP 4948985 B2 JP4948985 B2 JP 4948985B2 JP 2006312097 A JP2006312097 A JP 2006312097A JP 2006312097 A JP2006312097 A JP 2006312097A JP 4948985 B2 JP4948985 B2 JP 4948985B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
normalized
image data
value
data
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.)
Active
Application number
JP2006312097A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008125658A (en
Inventor
努 相馬
直治 竹村
和範 山口
直 水村
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.)
Fujifilm RI Pharma Co Ltd
Original Assignee
Fujifilm RI Pharma Co 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 Fujifilm RI Pharma Co Ltd filed Critical Fujifilm RI Pharma Co Ltd
Priority to JP2006312097A priority Critical patent/JP4948985B2/en
Publication of JP2008125658A publication Critical patent/JP2008125658A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4948985B2 publication Critical patent/JP4948985B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Nuclear Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、医用画像を処理する技術に関し、特に、同一人の同一部位を異なる方法で撮影した画像同士を直接比較するための画像処理技術に関する。   The present invention relates to a technique for processing medical images, and more particularly to an image processing technique for directly comparing images obtained by photographing the same part of the same person by different methods.

医師による診断に役立てるために、人体を断層撮影する手法として、例えば、MRI(Magnetic Resonance Imaging)、CT(Computed Tomography)、PET(Positron Emission Tomography),SPECT(Single Photon Emission CT)などが知られている。各画像には、形態が正確に把握できるものや、所定の機能の優劣を把握できるものなど、それぞれの特徴がある。そして、画像の種類に応じて、それぞれの特徴を生かすために、様々な処理が行われる(例えば、特許文献1、2)
例えば、従来は、同じ手法で撮影した被験者の画像及び健常者の画像を比較することにより、それぞれの画像に固有の特徴を抽出し、これを診断に役立てることが行われている。例えば、脳の形態を把握できる画像について、被験者と健常者とを比較することにより、被験者の脳の特定の部位が萎縮していることを検出できる。同様に、脳血流の増減を把握できる画像について、被験者と健常者とを比較することにより、被験者の脳において血流が低下している部位を把握できる。
特開2005−230456号公報 特開2006−204641号公報
As a technique for tomographic imaging of a human body for use in diagnosis by a doctor, for example, MRI (Magnetic Resonance Imaging), CT (Computed Tomography), PET (Positron Emission Tomography), and SPECT (Single Photo CT) are known. Yes. Each image has its own characteristics, such as an image whose shape can be accurately grasped and an image where the superiority or inferiority of a predetermined function can be grasped. And various processes are performed in order to make use of each characteristic according to the kind of image (for example, patent documents 1 and 2).
For example, conventionally, by comparing an image of a subject taken by the same technique with an image of a healthy person, a characteristic unique to each image is extracted, and this is used for diagnosis. For example, it is possible to detect that a specific part of the subject's brain is atrophied by comparing the subject and the healthy subject with respect to an image capable of grasping the morphology of the brain. Similarly, by comparing a subject with a healthy person for an image that can grasp the increase or decrease in cerebral blood flow, it is possible to grasp a region where blood flow is reduced in the subject's brain.
JP 2005-230456 A JP 2006-204641 A

しかしながら、このようなときに、被験者の脳で萎縮または血流低下が起きていることを把握することはできるが、萎縮と血流低下のどちらが優位であるかを知ることはできなかった。   However, in such a case, it is possible to grasp that atrophy or blood flow reduction is occurring in the subject's brain, but it has not been possible to know which of atrophy and blood flow reduction is dominant.

このように、従来は、異なる手法で撮影した複数種類の画像からは、それぞれ把握できる被験者の状態をそれぞれ単独で理解できるだけであり、各画像から把握できる被験者の状態同士の関連を把握することが難しかった。   In this way, conventionally, from multiple types of images taken by different methods, it is only possible to understand the state of each subject that can be grasped independently, and it is possible to grasp the relationship between the states of subjects that can be grasped from each image. was difficult.

そこで、本発明の目的は、同一人の同一部位を異なる手法で撮影した複数種類の画像を相互比較することにより、各画像から把握できる被験者の状態同士の関連を把握可能とするための画像処理技術を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to perform image processing for enabling the grasp of the relationship between the states of the subjects that can be grasped from each image by mutually comparing a plurality of types of images obtained by photographing the same part of the same person by different methods. The purpose is to provide technology.

本発明の一実施態様に従う人体を撮影した断層医用画像を処理する医用画像処理装置は、同一人の所定部位をそれぞれ異なる第1及び第2の撮影方法で撮影して得た第1及び第2の画像を、それぞれ正規化して得られる第1及び第2の正規化画像データを記憶する記憶手段と、前記第1の正規化画像データと前記第2の正規化画像データとを用いて所定の演算を行う演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいて、前記所定部位の画像を表示装置に表示させるための処理を行う表示制御手段と、を備える。   A medical image processing apparatus for processing a tomographic medical image obtained by imaging a human body according to an embodiment of the present invention includes first and second obtained by imaging a predetermined part of the same person by different first and second imaging methods, respectively. Storage means for storing the first and second normalized image data obtained by normalizing each of the images, and the first normalized image data and the second normalized image data. Computation means for performing computation, and display control means for performing processing for displaying an image of the predetermined part on a display device based on the computation result of the computation means.

好適な実施態様では、前記第1の画像は脳の機能を示す断層画像であり、前記第2の画像は脳の形態を示す断層画像であってもよいし、前記第1及び第2の正規化画像データは、前記第1及び第2の画像を、画素単位でそれぞれ正規化したものであってもよい。このときに、前記演算手段は、前記第1及び第2の正規化画像データを、画素単位で比較して前記所定の演算を行うことができる。   In a preferred embodiment, the first image may be a tomographic image showing a brain function, the second image may be a tomographic image showing a brain form, and the first and second normal images may be displayed. The normalized image data may be obtained by normalizing the first and second images in units of pixels. At this time, the calculation means can perform the predetermined calculation by comparing the first and second normalized image data in units of pixels.

好適な実施態様では、前記脳の機能を示す断層画像は、SPECT断層画像またはPET断層画像であり、前記脳の形態を示す断層画像は、MRI断層画像またはCT断層画像であってもよい。   In a preferred embodiment, the tomographic image indicating the function of the brain may be a SPECT tomographic image or a PET tomographic image, and the tomographic image indicating the morphology of the brain may be an MRI tomographic image or a CT tomographic image.

好適な実施態様では、前記第1の正規化画像データは、前記SPECT断層画像またはPET断層画像をZ値に正規化したものであり、前記第2の正規化画像データは、前記MRI断層画像またはCT断層画像をZ値に正規化したものであってもよい。   In a preferred embodiment, the first normalized image data is obtained by normalizing the SPECT tomographic image or the PET tomographic image to a Z value, and the second normalized image data is the MRI tomographic image or The CT tomographic image may be normalized to a Z value.

好適な実施態様では、前記演算手段による演算結果データに基づいて特徴領域を抽出し、前記所定部位をROIに分けたときに、各ROIにおける前記特徴領域の分布状態を示す評価値を算出する評価手段をさらに備えてもよい。このとき、前記表示制御手段は、さらに、前記評価手段により算出された評価値に基づく前記所定部位の画像を表示装置に表示させるための処理を行うことができる。   In a preferred embodiment, evaluation is performed to extract an evaluation value indicating a distribution state of the feature region in each ROI when the feature region is extracted based on the calculation result data by the calculation unit and the predetermined part is divided into ROIs. Means may further be provided. At this time, the display control means can further perform processing for causing the display device to display an image of the predetermined part based on the evaluation value calculated by the evaluation means.

好適な実施態様では、前記演算手段は、前記第1の正規化画像データと前記第2の正規化画像データとの差分を算出するようにしてもよい。   In a preferred embodiment, the calculation means may calculate a difference between the first normalized image data and the second normalized image data.

以下、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る医用画像処理装置1の機能構成図である。   FIG. 1 is a functional configuration diagram of a medical image processing apparatus 1 according to the present embodiment.

同図に示すように、医用画像処理装置1は、SPECTデータ記憶部11と、MRIデータ記憶部13と、SPECTデータ及びMRIデータを正規化する正規化処理部21と、正規化されたデータを記憶するSPECT正規化データ記憶部15及びMRI正規化データ記憶部17と、正規化されたSPECTデータ及びMRIデータを比較演算する比較演算部22と、比較演算の結果を格納する演算データ記憶部18と、画像の領域をROI(Region Of Interest)に区分するためのROIデータを記憶するROIデータ記憶部19と、演算データに基づいて特徴領域を抽出し、ROI内での特徴領域の広がり具合を算出する広がり算出部23と、表示制御部25とを備える。   As shown in the figure, the medical image processing apparatus 1 includes a SPECT data storage unit 11, an MRI data storage unit 13, a normalization processing unit 21 for normalizing SPECT data and MRI data, and normalized data. SPECT normalized data storage unit 15 and MRI normalized data storage unit 17 to be stored, comparison operation unit 22 for performing comparison operation on normalized SPECT data and MRI data, and operation data storage unit 18 for storing the result of comparison operation And ROI data storage unit 19 for storing ROI data for dividing the image area into ROI (Region Of Interest), and extracting the feature area based on the operation data, and the extent of the feature area in the ROI A spread calculation unit 23 for calculating and a display control unit 25 are provided.

本実施形態に係る医用画像処理装置1は、例えば汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する医用画像処理装置1内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。   The medical image processing apparatus 1 according to the present embodiment is configured by, for example, a general-purpose computer system, and individual components or functions in the medical image processing apparatus 1 described below are executed by, for example, executing a computer program. Realized.

SPECTデータ記憶部11は、図示しないSPECT断層撮影装置によって撮影された、被験者のSPECT画像の生データを記憶する。   The SPECT data storage unit 11 stores raw data of a SPECT image of a subject taken by a SPECT tomography apparatus (not shown).

MRIデータ記憶部13は、図示しないMRI断層撮影装置によって撮影された、同じ被験者のMRI画像の生データを記憶する。   The MRI data storage unit 13 stores raw data of an MRI image of the same subject that is imaged by an MRI tomography apparatus (not shown).

本発明では、同一人の同一部位を撮影したSPECT画像及びMRI画像を用いて処理を行う。以下に説明する実施形態では、ある被験者の脳(頭部)の断層画像を対象とした処理について説明するが、本発明は脳以外の画像にも適用可能である。   In the present invention, processing is performed using SPECT images and MRI images obtained by photographing the same part of the same person. In the embodiment described below, processing for a tomographic image of the brain (head) of a subject will be described, but the present invention can also be applied to images other than the brain.

SPECTデータ記憶部11及びMRIデータ記憶部13に記憶されているSPECT及びMRIによる画像の生データは、いずれもボクセルデータである。生データの場合、各ボクセルのボクセル値は、それぞれの撮影装置が測定した測定値である。   The SPECT and MRI raw image data stored in the SPECT data storage unit 11 and the MRI data storage unit 13 are both voxel data. In the case of raw data, the voxel value of each voxel is a measured value measured by each imaging device.

そこで、正規化処理部21がそれぞれの生データを正規化する。正規化処理部21が行う処理は、生データが示す脳の形状をいわゆる標準脳に適合させる形状の正規化と、被験者データの値を健常者データに基づいて正規化する値の正規化とを含む。ここで、健常者データに基づく値の正規化処理は、例えば、形状の正規化で標準脳に正規化された被験者のボクセルデータを、健常者データに基づいてZ値へ変換する処理でよい。また、Z値に変換する場合は、一旦t値に変換し、t値からZ値に変換するようにしても良い。なお、健常者データとは、多数の健常者のボクセルデータのボクセルごとの平均値及び標準偏差である。   Therefore, the normalization processing unit 21 normalizes each raw data. The processing performed by the normalization processing unit 21 includes normalization of a shape that matches the shape of the brain indicated by the raw data with a so-called standard brain, and normalization of a value that normalizes the value of the subject data based on the healthy person data. Including. Here, the value normalization process based on the healthy person data may be, for example, a process of converting the voxel data of the subject normalized to the standard brain by shape normalization into a Z value based on the healthy person data. Further, when converting to a Z value, it may be converted to a t value and then converted from a t value to a Z value. In addition, healthy person data are the average value and standard deviation for every voxel of voxel data of many healthy persons.

形状の正規化及びZ値への変換の詳細な処理については、例えば、特開2005−230456号公報及び特開2006−204641号公報を参照されたい。   For detailed processing of shape normalization and conversion to a Z value, refer to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-230456 and 2006-204641.

SPECT正規化データ記憶部15には、正規化処理部21で正規化された、被験者のSPECT画像の正規化データが記憶される。   The SPECT normalized data storage unit 15 stores the normalized data of the SPECT image of the subject that has been normalized by the normalization processing unit 21.

MRI正規化データ記憶部17には、正規化処理部21で正規化された、被験者のMRI画像の正規化データが記憶される。   The MRI normalized data storage unit 17 stores the normalized data of the MRI image of the subject that has been normalized by the normalization processing unit 21.

本実施形態では、SPECT正規化データ記憶部15には、ボクセルごとに、被験者のSPECT画像データをZ値に変換したデータが記憶されている。MRI正規化データ記憶部17には、ボクセルごとに、被験者のMRI画像データをZ値に変換したデータが記憶されている。   In the present embodiment, the SPECT normalized data storage unit 15 stores data obtained by converting the SPECT image data of the subject into Z values for each voxel. The MRI normalized data storage unit 17 stores data obtained by converting the MRI image data of the subject into Z values for each voxel.

図2は、SPECT正規化データ記憶部15及びMRI正規化データ記憶部17に共通する、Z値データのデータ構造の一例を示す。すなわち、Z値データは、頭の左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸としたとき、Z軸方向にN枚のX−Y断面を構成するようになっていて、各X−Y断面の各ボクセルに、それぞれのZ値がセットされている。各ボクセルが、各X−Y画像を表示する際の画素に対応する。なお、このデータ構造は、生データのデータ構造と同一である。   FIG. 2 shows an example of the data structure of Z value data common to the SPECT normalized data storage unit 15 and the MRI normalized data storage unit 17. That is, the Z value data is configured to form N XY cross sections in the Z-axis direction, where the left-right direction of the head is the X-axis, the front-rear direction is the Y-axis, and the up-down direction is the Z-axis. Each Z value is set in each voxel of each XY cross section. Each voxel corresponds to a pixel when displaying each XY image. This data structure is the same as the data structure of raw data.

再び図1を参照すると、比較演算部22は、SPECT正規化データ記憶部15に記憶されているZ値及びMRI正規化データ記憶部17に記憶されているZ値に対して所定の演算を施す。例えば、比較演算部22は、いずれか一方のZ値から他方のZ値を減算する。この減算は、それぞれ対応するボクセル(画素)ごとに行う。   Referring again to FIG. 1, the comparison calculation unit 22 performs a predetermined calculation on the Z value stored in the SPECT normalized data storage unit 15 and the Z value stored in the MRI normalized data storage unit 17. . For example, the comparison calculation unit 22 subtracts the other Z value from one of the Z values. This subtraction is performed for each corresponding voxel (pixel).

ここで、比較演算部22が行う処理は、必ずしも減算に限定されない。例えば、それぞれのZ値の対応するボクセルごとの比をとったり、四則演算や論理演算、相関などそれぞれのZ値を所定の関数に当てはめたりしてもよい。そして、比較演算部22は、その演算結果を演算データ記憶部18に格納する。   Here, the processing performed by the comparison calculation unit 22 is not necessarily limited to subtraction. For example, the ratio of each Z value corresponding to each voxel may be taken, or each Z value such as four arithmetic operations, logical operations, and correlations may be applied to a predetermined function. Then, the comparison calculation unit 22 stores the calculation result in the calculation data storage unit 18.

演算データ記憶部18には、比較演算部22の演算結果であるZ値の差分データが記憶される。演算データ記憶部18に記憶される差分データのデータ構造は、図2に示したZ値データと共通である。   The calculation data storage unit 18 stores Z value difference data, which is the calculation result of the comparison calculation unit 22. The data structure of the difference data stored in the calculation data storage unit 18 is common to the Z value data shown in FIG.

ROIデータ記憶部19は、対象となっている画像の領域をROIに区切るためのROIデータが記憶されている。本実施形態では、例えば、ROIデータ記憶部19には、上述のN枚のX―Y断面のそれぞれにおいて、脳の領域を複数のROIに分割するために、ROIごとに、各ROIを構成する画素が定義されている。ROIデータは、ユーザが適宜指定することができる。   The ROI data storage unit 19 stores ROI data for dividing a target image area into ROIs. In the present embodiment, for example, the ROI data storage unit 19 configures each ROI for each ROI in order to divide the brain region into a plurality of ROIs in each of the N XY cross sections described above. Pixels are defined. The ROI data can be designated as appropriate by the user.

広がり算出部23は、演算データに基づいて所定の特徴領域を抽出し、その特徴領域が各ROI内でどの程度広がっているかを示す評価値を算出する。例えば、広がり算出部23は、演算データの値が所定の閾値以上または以下である領域を特徴領域として抽出する。ここで、Z値は正負いずれの値も取り得るので、その差分も正負いずれにもなり得る。そこで、正の値の閾値と負の値の閾値をそれぞれ設定し、正の値の特徴領域と負の値の特徴領域を抽出するようにしてもよい。この閾値は、予め定めておいてもよいし、ユーザが指定してもよい。   The spread calculation unit 23 extracts a predetermined feature region based on the calculation data, and calculates an evaluation value indicating how much the feature region is spread within each ROI. For example, the spread calculation unit 23 extracts a region where the value of the calculation data is greater than or less than a predetermined threshold as a feature region. Here, since the Z value can be either positive or negative, the difference can be either positive or negative. Therefore, a positive value threshold value and a negative value threshold value may be set, respectively, and a positive value feature region and a negative value feature region may be extracted. This threshold value may be determined in advance or specified by the user.

そして、広がり算出部23は、ROIデータ記憶部19を参照して、各ROIについて評価値を算出する。   Then, the spread calculation unit 23 refers to the ROI data storage unit 19 and calculates an evaluation value for each ROI.

例えば、広がり算出部23は、第1の評価値(以下、EXTENTと呼ぶ)を算出する。このEXTENTは、各ROIの面積に対して、そのROI内で特徴領域の面積が占める割合を示す評価値である。m番目のROIのEXTENTは、以下の式によりに定まる。EXTENTは、正の値の特徴領域及び負の値の特徴領域についてそれぞれ算出するようにしてもよいし、正の値の特徴領域及び負の値の特徴領域を併せて算出するようにしてもよい。
EXTENT=ROI内の特徴領域の面積/ROI全体の面積
For example, the spread calculation unit 23 calculates a first evaluation value (hereinafter referred to as EXTENT). This EXTENT is an evaluation value indicating the ratio of the area of the feature region in each ROI to the area of each ROI. EXTENT m of the mth ROI m is determined by the following equation. EXTENT m may be calculated for each of a positive value feature region and a negative value feature region, or may be calculated together with a positive value feature region and a negative value feature region. Good.
EXTENT m = area of the area / ROI m overall characteristic region within ROI m

また、広がり算出部23は、さらに、以下の第2の評価値(以下、特定画素平均値と呼ぶ)を算出するようにしてもよい。この特定画素平均値は、各ROIについて、そのROI内で演算データの値が所定の値(例えば0)よりも大きい画素の平均値である。m番目のROIの特定画素平均値は、以下の式によりに定まる。
特定画素平均値=ROI内の演算データの値が所定の値よりも大きい画素の画素値合計/ROI内の演算データの値が所定の値よりも大きい画素数
Further, the spread calculation unit 23 may further calculate the following second evaluation value (hereinafter referred to as a specific pixel average value). This specific pixel average value is an average value of pixels in which the value of calculation data is larger than a predetermined value (for example, 0) in each ROI. particular pixel average value m of m-th ROI m is determined in the following equation.
The number of pixels greater than the value of the value prescribed operation data in a particular pixel average value m = ROI pixel value sum / ROI larger pixels than the value of the value prescribed operation data in m m

表示制御部25は、SPECT正規化データ記憶部15、MRI正規化データ記憶部17及び演算データ記憶部18に記憶されているそれぞれのデータに基づいて、脳の断層画像を表示装置3に表示させる。   The display control unit 25 causes the display device 3 to display a tomographic image of the brain based on the respective data stored in the SPECT normalized data storage unit 15, the MRI normalized data storage unit 17, and the calculation data storage unit 18. .

図3は、表示装置3に表示される脳の断層画像および脳表画像の一例である。すなわち、表示制御部25は、SPECT正規化データ記憶部15に記憶されているSPECT画像のZ値、MRI正規化データ記憶部17に記憶されているMRI画像のZ値、及び演算データ記憶部18に記憶されているZ値の差分データに基づいて、それぞれの画像100,200,300を表示装置3に表示させる。各画像100,200,300には、互いに対比できるように、同一断面の画像を表示させる。ここで、表示制御部25は、各ボクセルの値、つまり、Z値またはZ値の差分の値に応じて表示色を変化させるなど、表示態様を変化させてもよい。   FIG. 3 is an example of a brain tomographic image and a brain surface image displayed on the display device 3. That is, the display control unit 25 includes the SPECT image Z value stored in the SPECT normalized data storage unit 15, the Z value of the MRI image stored in the MRI normalized data storage unit 17, and the calculation data storage unit 18. Each of the images 100, 200, and 300 is displayed on the display device 3 based on the Z value difference data stored in the display device 3. In each of the images 100, 200, and 300, images of the same cross section are displayed so that they can be compared with each other. Here, the display control unit 25 may change the display mode such as changing the display color according to the value of each voxel, that is, the Z value or the difference between the Z values.

なお、図3では、それぞれの画像100,200,300には、2枚の断面図のみを図示しているが、さらに多くの断面図が表示される。   In FIG. 3, only two cross-sectional views are shown in each of the images 100, 200, and 300, but more cross-sectional views are displayed.

ここで、同図に示すように、SPECT画像のZ値に基づく画像(以下、Z値SPECT画像という)100では、健常者と比較して血流量が増減している領域110が、他の領域と異なる表示態様で表示される。また、MRI画像のZ値の画像(以下、Z値MRI画像という)200では、健常者と比較して、脳組織の容積が拡大または減少している領域210が、他の領域と異なる表示態様で表示される。つまり、Z値画像100,200からは、それぞれ、血流の増減及び容積の増減を把握できる。   Here, in the image based on the Z value of the SPECT image (hereinafter referred to as the Z value SPECT image) 100 as shown in FIG. Is displayed in a different display mode. In addition, in the Z-value image 200 of the MRI image (hereinafter referred to as the Z-value MRI image) 200, the area 210 in which the volume of the brain tissue is enlarged or reduced as compared with the healthy person is different from other areas. Is displayed. That is, from the Z-value images 100 and 200, increase / decrease in blood flow and increase / decrease in volume can be grasped, respectively.

しかしながら、容積が減少(つまり萎縮)すれば、その減少の程度に応じて画像上血流が低下したり、これとは逆に、容積が増大(つまり肥大)すれば、その増大の程度に応じて画像上血流が増加したりするのが通常である。従って、例えば、Z値SPECT画像100で血流が低下している部位が確認できたとしても、その画像100からは脳組織の容積は減少していないにも関わらず画像上の血流が低下しているか、あるいは、脳組織の容積の減少に伴って画像上の血流が低下しているのか分からない。一方、Z値MRI画像200で容積が減少している部位を確認できても、その画像200からは、その部位の機能が低下しているのか否かはわからない。   However, if the volume decreases (that is, atrophy), the blood flow on the image decreases according to the degree of the decrease, or conversely, if the volume increases (that is, enlarges), the degree of the increase depends on the degree. Usually, blood flow increases on the image. Therefore, for example, even if a region where the blood flow is reduced in the Z-value SPECT image 100 can be confirmed, the blood flow on the image is reduced from the image 100 even though the volume of the brain tissue is not reduced. It is not known whether the blood flow on the image is reduced as the volume of the brain tissue is reduced. On the other hand, even if a portion where the volume is reduced can be confirmed in the Z-value MRI image 200, it is not known from the image 200 whether the function of the portion is lowered.

これに対して、SPECT及びMRIのZ値の差分画像(以下、差分画像という)300によれば、容積減少に対して血流の低下が強い領域、あるいは血流低下に対して容積の減少が強くなっている領域310などがわかる。これは、SPECT画像のZ値とMRI画像のZ値とを直接比較することで、容積と血流の増減に解離があるか否かを容易に把握できることを意味する。すなわち、SPECT画像のZ値とMRI画像のZ値との差分によれば、容積と血流のいずれが脳機能に対する影響が大きいのかを把握することができる。さらに、SPECT画像のZ値とMRI画像のZ値が、それぞれ単独では正常範囲である場合であっても、両者の差分を求めることにより、異常領域を検出できる場合がある。   On the other hand, according to the difference image (hereinafter referred to as difference image) 300 of the SPECT and MRI Z values, the region where the blood flow is strongly reduced against the volume reduction or the volume reduction against the blood flow reduction It can be seen that the region 310 is getting stronger. This means that by directly comparing the Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image, it is possible to easily grasp whether or not there is dissociation in the increase and decrease in volume and blood flow. That is, according to the difference between the Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image, it is possible to grasp which of the volume and the blood flow has a great influence on the brain function. Furthermore, even if the Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image are each independently in the normal range, an abnormal region may be detected by obtaining the difference between the two.

このように、SPECT画像のZ値とMRI画像のZ値とを直接比較することで、それぞれ単独のZ値SPECT画像100及びZ値MRI画像200では隠れていて把握が難しかった病態の把握が容易になり、より高度な診断支援が可能となる。   In this way, by directly comparing the Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image, it is easy to grasp the pathological condition that is hidden in the single Z value SPECT image 100 and the Z value MRI image 200 and difficult to grasp. And more advanced diagnosis support becomes possible.

また、表示制御部25は、広がり算出部23が算出したROI別のEXTENTに基づく脳の断層画像を表示装置3に表示させる。   Further, the display control unit 25 causes the display device 3 to display a brain tomographic image based on the EXTENT for each ROI calculated by the spread calculation unit 23.

図4は、ROI別のEXTENTに基づく脳の断層画像の表示例である。ここでは、正の値の特徴領域に基づくEXTENT画像400と、負の値の特徴領域に基づくEXTENT画像500とをそれぞれ表示する。   FIG. 4 is a display example of a tomographic image of the brain based on EXTENT for each ROI. Here, an EXTENT image 400 based on a positive value feature region and an EXTENT image 500 based on a negative value feature region are displayed.

例えば、SPECT画像のZ値が0を中心に正負の値を取りうるときに、値が大きくなるほど血流量が多いことを示し、MRI画像のZ値が0を中心に正負の値を取りうるときに、値が大きくなるほど容積が大きくなることを示しているとする。このときに、比較演算部22がMRI画像のZ値からSPECT画像のZ値を引いて差分データを算出した場合を考える。このときに得られた差分データが正の値の場合、その絶対値が大きいほど容積に対して血流量が低下していることを示す。一方、差分データが負の値の場合、その絶対値が大きいほど血流量に対して容積が少ないことを示す。   For example, when the Z value of the SPECT image can take a positive or negative value centered on 0, the larger the value, the greater the blood flow rate. When the Z value of the MRI image can take a positive or negative value centered on 0 In addition, it is assumed that the volume increases as the value increases. At this time, consider a case where the comparison calculation unit 22 calculates the difference data by subtracting the Z value of the SPECT image from the Z value of the MRI image. When the difference data obtained at this time is a positive value, the larger the absolute value is, the lower the blood flow is with respect to the volume. On the other hand, when the difference data has a negative value, the larger the absolute value, the smaller the volume with respect to the blood flow.

従って、差分データが正である特徴領域に基づくEXTENT(正)400は、容積に対して血流量が低下している部位の広がり具合を示す。差分データが負である特徴領域に基づくEXTENT(負)500は、血流量に対して容積が少ない部位の広がり具合を示す。ここでも、EXTENTの値に応じて、ROIの表示態様を変えるようにしてもよい。この画面からも、上述したように、従来は把握が困難であった病態の把握が容易になり、より高度な診断支援が可能となる。   Therefore, EXTENT (positive) 400 based on the feature region where the difference data is positive indicates the extent of the portion where the blood flow rate is reduced with respect to the volume. EXTENT (negative) 500 based on a feature region in which the difference data is negative indicates the extent of expansion of a portion having a small volume with respect to the blood flow. Again, the ROI display mode may be changed according to the value of EXTENT. Also from this screen, as described above, it becomes easy to grasp a disease state that has been difficult to grasp in the past, and more advanced diagnosis support is possible.

図5は、本実施形態に係る医用画像処理装置1の処理手順を示すフローチャートである。これに沿って処理手順を説明する。   FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure of the medical image processing apparatus 1 according to the present embodiment. A processing procedure is demonstrated along this.

まず、正規化処理部21が、SPECTデータ記憶部11のSPECT画像データ及びMRIデータ記憶部13のMRI画像データを処理して、SPECT画像のZ値及びMRI画像のZ値をそれぞれ算出する(S11)。このSPECT画像のZ値及びMRI画像のZ値は、それぞれSPECT正規化データ記憶部15及びMRI正規化データ記憶部17に格納する(S12)。   First, the normalization processing unit 21 processes the SPECT image data in the SPECT data storage unit 11 and the MRI image data in the MRI data storage unit 13 to calculate the Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image, respectively (S11). ). The Z value of the SPECT image and the Z value of the MRI image are respectively stored in the SPECT normalized data storage unit 15 and the MRI normalized data storage unit 17 (S12).

比較演算部22は、MRI画像のZ値からSPECT画像のZ値を減算して、この差分データを演算データ記憶部18へ保存する(S13,S14)。   The comparison calculation unit 22 subtracts the Z value of the SPECT image from the Z value of the MRI image, and stores this difference data in the calculation data storage unit 18 (S13, S14).

広がり算出部23は、差分データに基づいて、ROI別のEXTENTを算出する(S15)。   The spread calculation unit 23 calculates EXTENT for each ROI based on the difference data (S15).

広がり算出部23は、差分データに基づいて、ROI別の特定画素平均値を算出する(S16)。なお、EXTENT及び特定画素平均値を算出しない場合は、ステップS15及びS16はスキップしても良い。   The spread calculation unit 23 calculates a specific pixel average value for each ROI based on the difference data (S16). Note that if the EXTENT and the specific pixel average value are not calculated, steps S15 and S16 may be skipped.

表示制御部25は、SPECT画像及びMRI画像のZ値、Z値の差分データに基づく画像を表示装置3に表示する(S17)。このとき、EXTENT及び特定画素平均値に基づく画像をさらに表示してもよい。   The display control unit 25 displays an image based on the Z value of the SPECT image and the MRI image and the difference data of the Z value on the display device 3 (S17). At this time, an image based on the EXTENT and the specific pixel average value may be further displayed.

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。   The above-described embodiments of the present invention are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention only to those embodiments. Those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.

例えば、上述した実施形態では、機能画像であるSPECT画像及び形態画像であるMRI画像を用いたが、これら以外の画像を対比してもよい。例えば、機能画像同士、あるいは形態画像同士を比較しても良い。つまり、PET画像、f−MRI画像、脳波画像あるいはCT画像を、適当な組み合わせで比較してもよいし、異なる試薬(例えば、糖代謝製剤、血流製剤、レセプタ製剤など)を投入して別々に撮影した画像同士を比較してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the SPECT image that is a functional image and the MRI image that is a morphological image are used, but other images may be compared. For example, functional images or morphological images may be compared. In other words, PET images, f-MRI images, electroencephalogram images, or CT images may be compared in an appropriate combination, or different reagents (eg, sugar metabolism preparations, blood flow preparations, receptor preparations, etc.) may be added and separated. You may compare the image | photographed image.

本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置1の機能構成図である。It is a functional lineblock diagram of medical image processing device 1 concerning one embodiment of the present invention. Z値データのデータ構造の一例を示す。An example of the data structure of Z value data is shown. 表示装置3に表示される脳の断層画像の一例を示す。An example of the tomographic image of the brain displayed on the display device 3 is shown. ROI別のEXTENTに基づく脳の断層画像の表示例を示す。The example of a display of the tomographic image of the brain based on EXTENT according to ROI is shown. 医用画像処理装置1の処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a processing procedure of the medical image processing apparatus 1.

符号の説明Explanation of symbols

1 医用画像処理装置
3 表示装置
11 SPECTデータ記憶部
13 MRIデータ記憶部
15 SPECT正規化データ記憶部
17 MRI正規化データ記憶部
18 演算データ記憶部
19 ROIデータ記憶部
21 正規化処理部
22 比較演算部
23 広がり算出部
25 表示制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical image processing apparatus 3 Display apparatus 11 SPECT data storage part 13 MRI data storage part 15 SPECT normalization data storage part 17 MRI normalization data storage part 18 Operation data storage part 19 ROI data storage part 21 Normalization processing part 22 Comparison calculation Unit 23 spread calculation unit 25 display control unit

Claims (8)

人体を撮影した断層医用画像を処理する医用画像処理装置であって、
同一人の所定部位をそれぞれ異なる第1及び第2の撮影方法で撮影して得た、機能画像である第1の画像及び形態画像である第2の画像を、それぞれ正規化する正規化手段と、
前記正規化手段によって正規化された第1及び第2の正規化画像データを記憶する記憶手段と、
前記第1の正規化画像データと前記第2の正規化画像データとを用いて所定の演算を行う演算手段と、
前記第1の正規化画像データに基づく画像と、前記第2の正規化画像データに基づく画像と、前記演算手段の演算結果に基づく画像とを表示装置に表示させるための処理を行う表示制御手段と、を備える医用画像処理装置。
A medical image processing apparatus for processing a tomographic medical image obtained by photographing a human body,
The same person a predetermined site is acquired by shooting with different first and second imaging method, the second image is the first image and the form image is a functional image, respectively normalizing means for normalizing ,
Storage means for storing the first and second normalized image data normalized by the normalization means;
A calculation means for performing a predetermined calculation using the first normalized image data and the second normalized image data;
Display control means for performing processing for displaying on the display device an image based on the first normalized image data, an image based on the second normalized image data, and an image based on the calculation result of the calculation means A medical image processing apparatus.
記第1及び第2の正規化画像データは、前記第1及び第2の画像を、画素単位でそれぞれ正規化したものであり、
前記演算手段は、前記第1及び第2の正規化画像データを、画素単位で比較して前記所定の演算を行うことを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
Before Symbol first and second normalized image data, said first and second image is obtained by each normalized pixel,
2. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the calculation unit compares the first and second normalized image data for each pixel and performs the predetermined calculation.
前記第1の画像は、SPECT(Single Photon Emission CT)断層画像またはPET(Positron Emission Tomography)断層画像であり、
前記第2の画像は、MRI(Magnetic Resonance Imaging)断層画像またはCT(Computed Tomography)断層画像であることを特徴とする請求項1または2記載の医用画像処理装置。
The first image is a SPECT (Single Photon Emission CT) tomographic image or a PET (Positron Emission Tomography) tomographic image;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the second image is an MRI (Magnetic Resonance Imaging) tomographic image or a CT (Computed Tomography) tomographic image.
前記第1の正規化画像データは、前記第1の画像をZ値に正規化したものであり、
前記第2の正規化画像データは、前記第2の画像をZ値に正規化したものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の医用画像処理装置。
The first normalized image data is obtained by normalizing the first image to a Z value,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the second normalized image data is obtained by normalizing the second image to a Z value.
前記演算手段による演算結果データに基づいて特徴領域を抽出し、前記所定部位をROI(Region Of Interest)に分けたときに、各ROIにおける前記特徴領域の分布状態を示す評価値を算出する評価手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、さらに、前記評価手段により算出された評価値に基づく前記所定部位の画像を表示装置に表示させるための処理を行うことを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
Evaluation means for extracting a characteristic area based on the calculation result data by the calculation means and calculating an evaluation value indicating a distribution state of the characteristic area in each ROI when the predetermined part is divided into ROIs (Region Of Interest) Further comprising
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the display control unit further performs processing for causing the display device to display an image of the predetermined part based on the evaluation value calculated by the evaluation unit.
前記演算手段は、前記第1の正規化画像データに係るZ値と前記第2の正規化画像データに係るZ値との差分を算出し、
前記表示制御手段は、前記第1の正規化画像データに係るZ値に基づく画像と、前記第2の正規化画像データに係るZ値に基づく画像と、前記演算手段によって算出された差分に基づく画像とを前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項4記載の医用画像処理装置。
The calculation means calculates a difference between a Z value related to the first normalized image data and a Z value related to the second normalized image data,
The display control means is based on an image based on a Z value related to the first normalized image data, an image based on a Z value related to the second normalized image data, and a difference calculated by the calculating means. The medical image processing apparatus according to claim 4, wherein an image is displayed on the display device.
人体を撮影した断層医用画像を処理する医用画像の処理方法であって、
同一人の所定部位をそれぞれ異なる第1及び第2の撮影方法で撮影して得た、機能画像である第1の画像及び形態画像である第2の画像を、それぞれ正規化するステップと、
前記正規化により得られた第1及び第2の正規化画像データを記憶手段に記憶するステップと、
前記第1の正規化画像データと前記第2の正規化画像データとを用いて所定の演算を行うステップと、
前記第1の正規化画像データに基づく画像と、前記第2の正規化画像データに基づく画像と、前記演算結果に基づく画像とを表示装置に表示させるための処理を行うステップと、を有する医用画像の処理方法。
A medical image processing method for processing a tomographic medical image obtained by photographing a human body,
The same person a predetermined site is acquired by shooting with different first and second imaging method, the steps of the second image is a first image and a form image are normalized respectively a functional image,
Storing the first and second normalized image data obtained by the normalization in a storage unit;
Performing a predetermined calculation using the first normalized image data and the second normalized image data;
And a step of performing a process for causing a display device to display an image based on the first normalized image data, an image based on the second normalized image data, and an image based on the calculation result. Image processing method.
人体を撮影した断層医用画像を処理するためのコンピュータプログラムであって、
同一人の所定部位をそれぞれ異なる第1及び第2の撮影方法で撮影して得た、機能画像である第1の画像及び形態画像である第2の画像を、それぞれ正規化するステップと、
前記正規化により得られた第1及び第2の正規化画像データを記憶手段に記憶するステップと、
前記第1の正規化画像データと前記第2の正規化画像データとを用いて所定の演算を行うステップと、
前記第1の正規化画像データに基づく画像と、前記第2の正規化画像データに基づく画像と、前記演算結果に基づく画像とを表示装置に表示させるための処理を行うステップと、をコンピュータに実行させて医用画像処理をするためのコンピュータプログラム。
A computer program for processing a tomographic image of a human body,
The same person a predetermined site is acquired by shooting with different first and second imaging method, the steps of the second image is a first image and a form image are normalized respectively a functional image,
Storing the first and second normalized image data obtained by the normalization in a storage unit;
Performing a predetermined calculation using the first normalized image data and the second normalized image data;
Performing a process for causing a display device to display an image based on the first normalized image data, an image based on the second normalized image data, and an image based on the calculation result. A computer program for executing medical image processing.
JP2006312097A 2006-11-17 2006-11-17 Medical image processing apparatus and method Active JP4948985B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006312097A JP4948985B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Medical image processing apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006312097A JP4948985B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Medical image processing apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008125658A JP2008125658A (en) 2008-06-05
JP4948985B2 true JP4948985B2 (en) 2012-06-06

Family

ID=39552104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006312097A Active JP4948985B2 (en) 2006-11-17 2006-11-17 Medical image processing apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4948985B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4989610B2 (en) * 2008-10-24 2012-08-01 富士フイルムRiファーマ株式会社 Functional image image data analysis apparatus, method, and computer program
FR2946171B1 (en) * 2009-05-29 2011-07-15 Groupe Des Ecoles De Telecommunications Get Ecole Nationale Superieure Des Telecommunications Enst METHOD OF QUANTIFYING THE EVOLUTION OF PATHOLOGIES INVOLVING CHANGES IN BODY VOLUMES, IN PARTICULAR TUMORS
JP5863330B2 (en) * 2011-08-22 2016-02-16 国立大学法人旭川医科大学 Image processing apparatus, image processing method, and program
JP5989354B2 (en) * 2012-02-14 2016-09-07 東芝メディカルシステムズ株式会社 Image diagnosis support apparatus and method of operating image diagnosis support apparatus
JP6399487B2 (en) * 2013-09-30 2018-10-03 富士フイルムRiファーマ株式会社 Information processing apparatus, method executed by information processing apparatus, and computer program
JP6882136B2 (en) * 2017-10-12 2021-06-02 日本メジフィジックス株式会社 Image processing equipment, image processing methods and programs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005039701A (en) * 2003-07-18 2005-02-10 Fuji Photo Film Co Ltd Medical image information processor and medical image information processing system
JP4317412B2 (en) * 2003-09-29 2009-08-19 株式会社日立製作所 Image processing method
JP4162242B2 (en) * 2005-01-28 2008-10-08 富士フイルムRiファーマ株式会社 Diagnostic imaging support system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008125658A (en) 2008-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10417517B2 (en) Medical image correlation apparatus, method and storage medium
US9117287B2 (en) Image analysis apparatus, method, and program
JP5468905B2 (en) Tools to help diagnose neurodegenerative diseases
JP4162242B2 (en) Diagnostic imaging support system
JP4891577B2 (en) Medical image display device
JP6036009B2 (en) Medical image processing apparatus and program
WO2013047278A1 (en) Medical image processing device, medical image processing method, program
WO2011074207A1 (en) Image registration
EP3488782B1 (en) Diagnosis support program
US20080159607A1 (en) Method and system for evaluating two time-separated medical images
JP4948985B2 (en) Medical image processing apparatus and method
JP2006204641A5 (en)
JP4824321B2 (en) Image data analysis system, method and computer program
US20130038629A1 (en) Method and device for visualizing the registration quality of medical image datasets
US8755575B2 (en) Transmural perfusion gradient image analysis
WO2008092211A1 (en) Identification and analysis of lesions in medical imaging
EP3359041B1 (en) Mobile ffr simulation
JP5107538B2 (en) Diagnostic imaging support system and method
Seibert et al. Default network correlations analyzed on native surfaces
JP2019536531A (en) Apparatus for detecting opacity in X-ray images
JP2019074343A (en) Image processing device, image processing method and program
JP5524589B2 (en) Diagnosis support system, method and computer program
JP5172429B2 (en) Diagnostic imaging support system
EP4213735B1 (en) Processing dark-field x-ray image data information
JP7515709B2 (en) Dark-field X-ray image data information processing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091028

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120306

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120307

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4948985

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250