JP5063292B2 - 画像診断支援装置 - Google Patents
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Description
(1)「純胸壁領域」とは、健康と仮定した場合の胸壁領域を指し、肋骨の極内側の薄膜の端までの領域を示す。
(2)「胸壁領域」とは、上記「純胸壁」に肥厚部計測手段によって計測された肥厚部分を付加した領域である。
医師などの操作者は、CT画像やMRI画像をモニタ15に画面表示して、マウス17により、図3に示すように符号1a,1b,2a,2bのように点を設定操作し、画像上の肺壁を抽出するための計測範囲(従ってΨs、Ψs+1が設定される)を設定する。この計測範囲は、後述するようにコンピュータにより自動的に設定してもよい。
CPU11は、前記設定された計測範囲に沿った肺壁を抽出する。図4に示すように、肋骨40のすぐ内側を胸壁として、この胸壁を抽出する。CPU11は、またCT値の高い肋骨を抽出して、その内側をスプライン補間して胸壁としても良い。あるいは、CPU11は、肋骨の内側を胸壁として抽出するようにしきい値を決めることにより、しきい値処理により胸壁を抽出してもよい。
CPU11は、肺壁に密着した脂肪領域(図5の符号50)があるか否かを判定する。この場合は、脂肪領域の一端から計測している。脂肪領域はCT値が小さいので、胸壁領域、CT値が小さい領域、CT値が比較的大きい領域(肥厚部)の順であれば、脂肪領域が存在することになる。CPU11は、脂肪領域が存在すれば、ステップ27に進み、脂肪領域が存在しなければ、ステップ23に進む。
CPU11は、肺壁からの肥厚部の厚さを計測する。この場合の厚さの計測は、胸壁に垂直方向に行う。
CPU11は、計測領域内の計測を終了したか否かを判定する。CPU11は、計測が終了していなければ、ステップ22に進み、計測が終了していれば、ステップ25に進む。
CPU11は、肺壁厚が予め設定された厚さより厚い領域とその他の領域を識別し、肺野中心からの角度の和(=Σθi)を求める
(ステップ26)
CPU11は、肺壁の設定厚(例えば5ミリだが、GUIから変更可能)より厚い領域の割合(パーセント)を求め、表示(例えば図5の符号51)する。
CPU11は、予め設定された割合(例えば50%だが、GUIから変更可能)より大きければ、「アスベストの蓄積が肺の周囲長の50%以上の領域となっています」という旨のメッセージを表示する。メッセージは表示してもよいし、音声を発しても、振動してもよい。要は操作者の五感にメッセージが伝達されればよい。本稿では、CPU11が表示、音声などを通じて操作者へ情報伝達することを総称して「提示」ということする。
また、検査対象は1枚のCT画像(1スライス)であっても、被検体の体軸方向に連続する複数枚のCT画像(Nスライス)であってもよく、連続していない、複数枚のCT画像(Nスライス)であってもよい。1スライスでの割合、Nスライスでの割合はそれぞれ次の式となる。
(ステップ27)
CPU11は、肺壁からの脂肪領域を除いて、肥厚部の厚さを計測する。ここでは厚さは、胸壁に垂直方向に計測する。CPU11は、胸壁から肥厚部の端までの長さから脂肪部の長さを差し引いて、肥厚部の厚さとする。あるいは、CPU11は、脂肪領域の端から肥厚部の端までを肥厚部の厚さとしても同じである。
また、CPU11は、θiとΨsにスライス厚方向の角度を乗じて、立体角としての割合を求めてもよい。
CPU11は、パーシャルボリューム効果の影響を表示するか否かを判定する。この表示の有無は操作者がマウス17やキーボード18で入力設定したり、プログラム実行時に予め決めておいてもよい。この判定の結果、CPU11は、パーシャルボリューム効果の影響を点検するのであればステップ29に進み、パーシャルボリューム効果の影響を点検しないのであれば処理を終了する。
CPU11は、図10、図11に示されるように、画像中の凸i の領域がスライスS−1とS+1の純胸壁WS−1とWS+1間にある割合が、割合>定数か否かを判定する。この判定の結果、CPU11は、割合>定数であればステップ2Aに進み、割合≦定数であればステップ2Bに進む。
CPU11は、パーシャルボリューム効果による影響がある肥厚部領域を、図12の凸2、凸3のように肥厚部領域を削除したり、目立たない表示となるように処理し、該処理された肥厚部領域を画像に重畳表示し、処理を終了する。
CPU11は、パーシャルボリューム効果による影響がない肥厚部領域を、図12の凸1ように、肥厚部を数段階の異なる色(例えば、重症の赤色、軽症の黄色、心配無しの青色で3段階)をつけて表示したりして目立つ表示にしたり、警告メッセージを表示したり処理し、該処理された肥厚部領域を画像に重畳表示し、処理を終了する。
次に、第2の実施の形態の肥厚部の定量化の他の方法を説明する。操作者は、第1の実施の形態又は第2の実施の形態の肥厚部の定量化を適宜選択して使用すればよい。第2の実施の形態の処理の流れについて図6を用いて説明する。
(ステップ60)
操作者は、CT画像やMRI画像をモニタ15に画面表示して、マウス17により、図7に示すように符号1a,1b,2a,2bのように点を設定操作し、画像上の肺壁を抽出するための計測範囲(従ってLNG1、LNG2が設定される。)を設定する。この計測範囲は、後述するようにコンピュータにより自動的に決定してもよい。CPU11は、指定肺壁領域内の肺壁に沿った長さ(=LNG1+LNG2)を求める。
CPU11は、前記設定された計測範囲に沿った肺壁を抽出する。第1の実施の形態と同様に、図4に示すように、肋骨40のすぐ内側を胸壁として、この胸壁を抽出する。CPU11は、またCT値の高い肋骨を抽出して、その内側をスプライン補間して胸壁としても良い。あるいは、CPU11は、肋骨の内側を胸壁として抽出するようにしきい値を決めることにより、しきい値処理により胸壁を抽出してもよい。
CPU11は、肺壁密着の脂肪領域(図8の符号80)があるか否かを判定する。脂肪領域はCT値が小さいので、胸壁領域、CT値が小さい領域、CT値が比較的大きい領域(肥厚部)の順であれば、脂肪領域が存在することとなる。脂肪領域が存在すれば、ステップ67に進み、脂肪領域が存在しなければ、ステップ63に進む。
CPU11は、肺壁からの肥厚部の厚さを計測する。肥厚部の厚さは、胸壁に垂直方向に計測する。
CPU11は、計測領域ないでの計測をすべて終了したか否かを判定する。
計測がすべて終了していなければステップ62に進み、計測がすべて終了していればステップ65に進む。
CPU11は、指定厚より厚い領域の灰壁に沿った長さの和(=ΣLi)を求める。
CPU11は、指定厚より厚い領域の割合(パーセント)を求め、表示(例えば図8の符号81)する。この場合、左肺野のP1=100×(L1+L2+L3)/LNG1、右肺野のP2=100×L4/LNG2となる。求められた割合が予め設定された割合より大きければ、例えば、「アスベストの蓄積が肺の周囲長の50%以上の領域となっています」という旨のメッセージを表示する。メッセージは第1の実施形態と同様に、操作者へ情報提示されればよい。
また、検査対象は1枚のCT画像(1スライス)であっても、被検体の体軸方向に連続する複数枚のCT画像(Nスライス)であってもよい。1スライスでの割合、Nスライスでの割合はそれぞれ次の式となる。
(ステップ67)
CPU11は、肺壁からの脂肪領域を除いて(脂肪の端からの)、肥厚部の厚さを計測する。厚さは、胸壁に垂直方向に計測する。
また、CPU11は、LiとLNGsにスライス厚を乗じて、面積としての割合を求めてもよい。
CPU11は、パーシャルボリューム効果の影響を表示するか否かを判定する。この表示の有無は操作者がマウス17やキーボード18で入力設定したり、プログラム実行時に予め決めておいてもよい。この判定の結果、CPU11は、パーシャルボリューム効果の影響を点検するのであればステップ69に進み、パーシャルボリューム効果の影響を点検しないのであれば処理を終了する。
CPU11は、図10、図11に示されるように、画像中の凸i の領域がスライスS−1とS+1の純胸壁WS−1とWS+1間にある割合が、割合>定数か否かを判定する。この判定の結果、CPU11は、割合>定数であればステップ6Aに進み、割合≦定数であればステップ6Bに進む。
CPU11は、パーシャルボリューム効果による影響がある肥厚部領域を、図12の凸2、凸3のように肥厚部領域を削除したり、目立たない表示となるように処理し、該処理された肥厚部領域を画像に重畳表示し、処理を終了する。
CPU11は、パーシャルボリューム効果による影響がない肥厚部領域を、図12の凸1ように、肥厚部を目立つ表示にしたり、警告メッセージを表示したり処理し、該処理された肥厚部領域を画像に重畳表示し、処理を終了する。
本実施形態によれば、アスベストを含む疾患の分布状況を提示することができるとともに、パーシャルボリューム効果の影響を考慮するので胸壁の厚さの異常を精度良く観察できる。本実施形態の特有の効果は、特徴的な1スライスのCT画像でも、連続する複数スライスのCT画像でも、連続していない複数スライスのCT画像でも疾患の分布状況を提示することができること、長さや面積や角度の操作者とって直感的な数値情報が提示されることである。
図13、14ではパーシャルボリューム効果を除いた場合の、肥厚部領域の割合を求める方法を示す。
CPU11は、凸領域の総和値Sum、カウンタiの各パラメータを0クリアする。
CPU11は、凸iの領域がスライスS−1とS+1の胸壁WS−1とWS+1間にない割合が、割合>定数か否かを判定する。判定の結果、CPU11は割合>定数ならば、ステップ132に進み、割合≦定数ならばステップ133に進む。
CPU11は、Sumに凸iの領域の胸壁に沿った長さLi (図14参照)を加算する。
CPU11は、すべての肥厚領域(凸部)の指定が終了したか否かを判定する。判定の結果、CPU11は指定終了ならば、ステップ134に進み、指定未終了ならばステップ136に進む。
CPU11は、Sumの凸部の領域の割合を求める。
求める割合〔%〕=100×Sum/LL
LLとは定義(または設定された)範囲の凸部を除外した胸壁長である。図14の1a〜1b、 2a〜2bの範囲の凸部を除いた純胸壁長では、左右の肺野領域のそれぞれが、LNG_R,LNG_Lとなる。
例えば、右肺野での1スライスの割合は、ΣLi(凸iout の割合>定数)を1a乃至1bの胸壁長で除した値である。
例えば、図14の場合、定数を40%とするとΣLi(凸ioutの割合>40%)が胸壁長L2となる。
所定の厚さ(例えば5cm)より厚い肥厚部分は、色づけ表示すると診断しやすい。具体的には、所定の厚さ(例えば5cm)より厚い肥厚部分は、例えば赤で表示するとして、隣接する純胸壁の間に入る部分は“薄い赤“で表示し、入らない部分は”濃い赤“で表示すると肥厚部分が三次元的に把握しやすくなる。
CPU11は、求めた割合を表示メモリ14に記憶させ、磁気ディスク13に格納する。
CPU11は、カウンタiに1を加算して、ステップ131へ進む。
Claims (4)
- 被検体の肺領域を含む断層像を取得する画像取得手段と、
前記断層像に含まれる肋骨の内側を胸壁領域として抽出する胸壁領域抽出手段と、
前記抽出された胸壁領域を基準として肺壁領域の肥厚部を計測する肥厚部計測手段と、
前記断層像に隣接する隣接断層像の胸壁輪郭を抽出する胸壁輪郭抽出手段と、
前記計測された肺壁領域の肥厚部と前記隣接断層像の胸壁輪郭との重ね合わせ画像を生成する画像生成手段と、
前記生成された重ね合わせ画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像診断支援装置。 - 前記画像生成手段は、前記肥厚部計測手段によって計測された肺壁領域の肥厚部が、2つの隣接断層像の各々において前記胸壁輪郭抽出手段によって抽出された2つの胸壁輪郭の間に含まれる割合又は含まれない割合の何れかを算出し、前記含まれない割合が所定の値より大きい場合にメッセージを生成することを特徴とする請求項1に記載の画像診断支援装置。
- 前記肺壁領域の肥厚部のうち、2つの隣接断層像の各々において前記胸壁輪郭抽出手段によって抽出された2つの胸壁輪郭の間に含まれない割合が予め設定された値よりも大きい部分を肥厚部として再計測する肥厚部再計測手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の画像診断支援装置。
- 前記肥厚部再計測手段により再計測された肥厚部の胸壁に沿った長さを用いて肥厚部の割合を算出する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項3に記載の画像診断支援装置。
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