JP4950071B2 - 3次元医療画像からの肺動脈樹の自動抽出の方法 - Google Patents
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Description
嚢胞性線維症における肺疾患評価:気管支及び動脈の寸法測定の値及びCT評価システムの比較(comparison of CT scoring systems and value of bronchial and arterial dimension measurements)、放射線医学、Vol.231、no.2、pp.434〜439、2004年5月、De Jong PA等
シードポイント 50
中心線点 51
分岐点 52
連結フロント要素 53
セグメント 54
によって表される。
シードポイント 60
シードポイント毎に1セグメントを初期化 61
セグメント列にセグメントを追加 62
ツリーの除去 63
列なし? 64
はい 65
いいえ 66
列から先頭セグメントを取り出し 67
拡張及び連続評価 68
評価結果 69
拡張継続 70
パラメータ適合 71
セグメントのリセット及び拡張パラメータの適合 72
セグメント排斥 73
セグメント受入 74
連結フロン要素毎に1つの新しいセグメントを初期化 75
ツリーの除去 76
完了 77
によって表される。
(外1)
を、所与の血管中心線点に関する全ての初期気管支候補の中の最大ヘッセン値とする。Hi<Hmax/2を有する全ての候補点Piは、この場合に、初期候補群から取り除かれる。更に、I(Pi)>−800HUであるところの全ての候補点Piが捨てられる。残りの候補は、低減された候補群を構成する。
低減された候補群は、所与の中心線点で血管の動脈らしさを推定するために使用される。まず第1に、留意すべきは、低減された候補群に多数の点が存在する場合には、動脈ではなく静脈を見ている可能性が高い。この理由は、動脈の場合には、正しい気管支に関するヘッセン値Hiが、通常、他の局部最小値に関してよりもずっと高いためである。従って、正しい候補は、ヘッセン値の分布における異常値となる。例えば、最大値の半分を下回る全ての値が捨てられる場合、これは、ほとんどの誤った候補を生ずる。従って、動脈の場合には、ほとんどの誤った候補は、初期候補群から低減された候補群へと至る場合に捨てられる。一方で、静脈の場合には、このような異常値は存在せず、多数の局部最小値が、低減された候補群においてさえ、候補として存在しうる。この理由のために、多数の目下の候補点のうちの1つから動脈らしさを示す値の大きい値を得ないために、動脈らしさは、低減された候補群の濃度、即ち、群に含まれる点の数がある数よりも大きい場合に、中心線点に値0を割り当てられる。実験では、例となる5の値が選択された。
Claims (12)
- 3次元医療画像からの肺動脈樹の自動抽出の方法であって:
局部気管支の位置付けを決定するステップ,
前記局部気管支の局部肺血管を前記局部気管支のセグメント化された局部肺血管に分割するステップ,
前記局部気管支の前記セグメント化された局部肺血管の位置付けを決定するステップ,及び
夫々のセグメント化された局部肺血管の動脈らしさの程度を決定することによって、前記セグメント化された局部肺血管を肺動脈及び肺静脈に分けるステップ,
を有する方法。 - 前記セグメント化された局部肺血管の前記動脈らしさの程度は、前記セグメント化された局部肺血管の位置付けに対する前記局部気管支の位置付けの関係に基づき、且つ、前記程度は、前記局部気管支の局部肺動脈として前記局部気管支の近くを平行して通る血管を識別するために該血管に関して標準値を与える、請求項1記載の方法。
- 前記セグメント化された局部肺血管の前記動脈らしさの程度は、セグメント化された局部肺血管及び最も近い局部気管支の方位ベクトルの内積の絶対値であり、
前記程度は、前記局部気管支の局部肺動脈として前記最も近い局部気管支の近くを平行して通る血管を識別するために該血管に関して標準値を与える、請求項2記載の方法。 - 前記標準値は、前記セグメント化された局部肺血管が前記肺動脈樹に含まれるかどうかを決定するために前記動脈らしさの程度の値を閾値化することによって与えられ、
経験的に導出された閾値が前記閾値化のために使用される、請求項2又は3記載の方法。 - 前記セグメント化された局部肺血管が、前記セグメント化された局部肺血管を肺動脈及び肺静脈に分ける前記ステップにおいて、肺動脈であると決定された場合に、半径を有し且つ前記肺動脈の所与の中心線点に中心を有する球において計算される画像データの最小平均偏差の半径として、前記肺動脈の半径を決定するステップを更に有する、請求項1記載の方法。
- 前記局部気管支の前記局部肺血管を分割するステップはシードポイントに基づく、請求項1記載の方法。
- 前記局部気管支の位置付けを決定するステップは、前記局部気管支の中心線の位置付けに基づく、請求項1記載の方法。
- 前記局部気管支の位置付けを決定するステップは、局部濃淡値に基づく指標を用いることに基づく、請求項1記載の方法。
- 気管支樹及び付随する肺動脈樹の両方に沿って前記局部気管支及び前記肺動脈の直径又は半径を測定するステップ,
前記局部気管支及び前記肺動脈の前記測定された直径又は半径の比を計算するステップ,及び
前記計算された比が表示における異常値を示すところの位置に印を付して、ユーザによる前記異常位置の更なる評価を示唆するステップ,
を有し、
前記測定するステップ、前記計算するステップ及び前記印を付すステップは、局部気管支の位置付けを決定するステップ、前記局部気管支の局部肺血管を分割するステップ、前記セグメント化された局部肺血管の位置付けを決定するステップ、及び前記セグメント化された局部肺血管を肺動脈及び肺静脈に分けるステップと並行して自動的に実行される、請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の方法。 - コンピュータによる処理のために、3次元医療画像からの肺動脈樹の自動抽出のためのコンピュータプログラムを具現されたコンピュータ読取可能な媒体であって:
局部気管支の位置付けを決定するコードセグメント,
前記局部気管支の局部肺血管を前記局部気管支のセグメント化された局部肺血管に分割するコードセグメント,
前記局部気管支の前記セグメント化された局部肺血管の位置付けを決定するコードセグメント,及び
夫々のセグメント化された局部肺血管の動脈らしさの程度を決定することによって、前記セグメント化された局部肺血管を肺動脈及び肺静脈に分けるコードセグメント,
を有する、コンピュータ読取可能な媒体。 - 請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の方法を実行可能な、請求項10記載のコンピュータプログラム。
- 3次元画像を受け取って処理するよう構成された医療画像ワークステーションである、請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の方法を実施するよう配置された医療検査装置であって:
局部気管支の位置付けを決定する手段,
前記局部気管支の局部肺血管を前記局部気管支のセグメント化された局部肺血管に分割する手段,
前記局部気管支の前記セグメント化された局部肺血管の位置付けを決定する手段,及び
夫々のセグメント化された局部肺血管の動脈らしさの程度を決定することによって、前記セグメント化された局部肺血管を肺動脈及び肺静脈に分ける手段,
を有し、
3次元医療画像からの肺動脈樹の自動抽出のために構成される医療検査装置。
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