JP5339902B2 - 大動脈の石灰化の度合いの定量的測度を取得する方法 - Google Patents
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Description
1.脊柱の側方2−Dx線画像を取得する。
2.大動脈の位置を推定する。
3.石灰化された領域を検出する。
4.石灰化の度合いの定量的測度を取得する。
5.結果を出力する。
平均
μ=μ1+Σ12Σ-1 22(S2−μ2)
と、
分散行列
K=Σ11−Σ12Σ-1 22Σ21
とを用いて、
ガウス状態密度
P(S1|S2)=N(μ,K)
としてモデリングすることができる。
ここで、μ1及びμ2はそれぞれ、平均の大動脈形状及び脊柱形状であり、S2は、x線に見られる脊椎の手書き注釈目印位置のベクトルであり、Σijは、
組み合わせモデルの分散行列
初期ラベリング推定値C0と、形状前歴から無作為にサンプリングされた形状セットS0={S1,S2,....SN}とを用いて始め、
1.P(S|Ct-1,I,St-1)からStをサンプリングし、
2.推定値Ct=arg maxCP(C|I,St)を設定する。
x∈Ωの場合、χ(x)=0
それ以外の場合、χ(x)=1、及びλ=σ2/μ
1.β0(x)≡1を設定する。
2.i=0...Nの場合には、
*線形PDEの解uiを計算する。
χ(ui−u0)−2λdiv(βi∇ui)=0 (*)
*βi+1=φ’(|∇ui|2)を設定する。
3.uNを出力する。
ここで、記号←は、「古い値を新しい値に置き換える」ことを意味している。反復プロセスは、usの変化が特定の閾値下に減少するときに達する収束基準が満たされた後あるいは所定の反復後に停止される。なお、それは、χs=1のときに当初の値に向かって偏る局部ローパスフィルタリングプロセス、フィルタ係数はプラスで且つそれらの合計は1と見なすことができる。
1.A=テンプレートによって囲まれた領域内のピクセルの数であるとする。
2.i=1....3000に関して、
−領域テンプレートを無作為に選択する
−画像[1:80]を無作為に選択する。
−領域テンプレートを中心付けるのに十分な大きさの石灰化されていない大動脈セグメント([1:7]、4個の腰部セグメント及び3個の椎間腔)を無作為に選択する。
−c=1....3に関して、
*領域テンプレートによって囲まれた領域をインペイントする([1;:3]、TV、調和及び平均インペインティング)。
*インペインティングされた領域と当初の領域との間のピクセル単位の差を計算する。
*ピクセル単位の差の標準偏差を取得して√Aを乗じる。
3.ソートされた標準偏差によって回帰曲線を計算する。
1.N=画像中の石灰化された領域の数であるとする。
2.B=等曲線内のピクセルの数であるとする。
3.pがピクセルを示すものとする。
4.i=1...Nに関して、
−Ωをインペイントする。
−SNRを計算する。
−SNRが最大でない場合、
−外側の距離マップを計算する。
−次の等曲線を見つける。
−j=1....Bに関して、
−Ωをpjだけ拡張する。
−SNRをインペイントして計算する。
−SNRが増大される場合には、pjを含める。
−新たなΩをインペイントする。
−新たなSNRを計算する。
5.SNRを出力する。
Claims (25)
- 血管の石灰化の度合いの定量的測度を、前記石灰化を含有する血管の少なくとも一部の画像を処理することによって取得する方法であって、
石灰化の領域を含有する血管の少なくとも一部の画像を表わすデジタルデータの開始セットを取得するステップであって、石灰化の前記領域が背景領域に対して設定される、ステップと、
インペインティング方法を使用して、石灰化を表わすデジタルデータの前記開始セット中のデジタルデータを、石灰化の領域にわたって広がるように背景を外挿するデータと置き換え、それにより、デジタルデータの修復セットを生成するステップと、
前記インペインティングの前に計算された血管内の石灰化を検出するステップと、ここで、前記血管内の石灰化を検出するステップは、血管の位置を予測するステップと、前記予測と、そのような血管内での石灰化分布の前歴モデルとに基づいて、血管内の所定の位置で石灰化が見つけられる確率を計算するステップと、血管内の石灰化の領域の位置を推定するため、前記計算を使用するステップとを含み、
血管の石灰化の度合いを表わす結果を取得するため、デジタルデータの開始セットとデジタルデータの修復セットとの間の差を計算するステップと
を含む、方法。 - 石灰化の前記検出後で且つ前記インペインティングの前に行なわれ、石灰化の領域の境界を推定する予備的ステップを更に備え、前記インペインティングは、境界内のデジタルデータを、境界内の領域にわたって広がるように境界の外側の背景を外挿するデータと置き換えることを含む、請求項1に記載の方法。
- デジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間で石灰化の境界に沿って信号対雑音比を計算するステップと、
境界内の領域を増大させるとともに、境界に沿って信号対雑音比を計算する前記ステップを繰り返すステップと、
境界内の領域を増大させる前記ステップを繰り返し、その後、信号対雑音比の増大比率が所定のレベルに達するまで境界に沿ってデジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間において信号対雑音比を計算するステップと
を更に含む請求項2に記載の方法。 - デジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間の平均強度差を計算するステップを更に含み、前記差が血管の石灰化の度合いを表わす、請求項3に記載の方法。
- 前記インペインティング方法がTVインペインティングである請求項1に記載の方法。
- 前記インペインティング方法が調和インペインティングである請求項1に記載の方法。
- 前記血管が動脈である請求項1に記載の方法。
- 前記動脈が大動脈である請求項7に記載の方法。
- 背景領域に対して設定される石灰化の領域を含有する血管の少なくとも一部の画像を表わすデジタルデータの開始セットを受けるための手段と、
血管の位置を予測するための手段と、
前記予測に基づいて、血管内において石灰化が見つけられる確率を計算するための手段と、
前記計算を使用して、血管内の石灰化の領域の位置を推定するための手段と、
血管内の石灰化を検出するための手段と、
画像のインペインティングを行なって、血管を表わすデジタルデータの前記開始セット中のデジタルデータを、石灰化の領域にわたって広がるように前記背景を外挿するデータと置き換えるための手段と、
インペインティング方法を使用して、石灰化を表わすデジタルデータの前記開始セット中のデジタルデータを、石灰化の領域にわたって広がるように背景を外挿するデータと置き換え、それにより、デジタルデータの修復セットを生成する手段と、
血管の石灰化の度合いを表わす結果を取得するためにデジタルデータの開始セットとデジタルデータの修復セットとの間の差を計算するようにプログラムされた手段と、
前記度合いを表わす結果を出力するための手段と
を備える、予めプログラムされる計算装置。 - 石灰化の領域の境界を推定するための手段を更に備え、前記インペインティングステップは、境界内のデジタルデータを、境界内の領域にわたって広がるように境界の外側の背景を外挿するデータと置き換えることを含む、請求項9に記載の予めプログラムされる計算装置。
- デジタルデータの修復セットと、デジタルデータの開始セットとの間において石灰化の境界に沿って信号対雑音比を計算するための手段と、
境界内の領域を増大させるとともに、境界に沿って前記信号対雑音比の計算を繰り返すための手段と、
前記境界内の領域の増大を繰り返し、その後、最大信号対雑音比に達するまで境界に沿ってデジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間において信号対雑音比を計算するための手段と
を更に備える請求項10に記載の予めプログラムされる計算装置。 - デジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間の平均強度差を計算するための手段を更に備え、前記差が血管の石灰化の度合いを表わす、請求項9に記載の予めプログラムされる計算装置。
- 前記インペインティング方法がTVインペインティングである請求項9に記載の予めプログラムされる計算装置。
- 前記インペインティング方法が調和インペインティングである請求項9に記載の予めプログラムされる計算装置。
- 前記血管が動脈である請求項9に記載の予めプログラムされる計算装置。
- 前記動脈が大動脈である請求項15に記載の予めプログラムされる計算装置。
- コンピュータを、
背景領域に対して設定される石灰化の領域を含有する血管の少なくとも一部の画像を表わすデジタルデータの開始セットを受けるための手段と、
血管内の石灰化を検出するための手段と、
血管の位置を予測するための手段と、
前記予測に基づいて、血管内で石灰化が見つけられる確率を計算するための手段と、
前記計算を使用して、血管内の石灰化の領域の位置を推定するための手段と、
画像のインペインティングを行なって、血管を表わすデジタルデータの前記開始セット中のデジタルデータを、石灰化の領域にわたって広がるように前記背景を外挿するデータと置き換えるための手段と、
インペインティング方法を使用して、石灰化を表わすデジタルデータの前記開始セット中のデジタルデータを、石灰化の領域にわたって広がるように背景を外挿するデータと置き換え、それにより、デジタルデータの修復セットを生成する手段と、
血管の石灰化の度合いを表わす結果を取得するためにデジタルデータの開始セットとデジタルデータの修復セットとの間の差を計算するための手段と、
前記度合いを表わす結果を出力するための手段と
して機能させるためのプログラム。 - 石灰化の領域の境界を推定するための手段を更に備え、前記インペインティングは、境界内のデジタルデータを、境界内の領域にわたって広がるように境界の外側の背景を外挿するデータと置き換えることを含む、請求項17に記載のプログラム。
- デジタルデータの修復セットと、デジタルデータの開始セットとの間において石灰化の境界に沿って信号対雑音比を計算するための手段と、
境界内の領域を増大させるとともに、境界に沿って前記信号対雑音比の計算を繰り返すための手段と、
前記境界内の領域の増大を繰り返し、その後、最大信号対雑音比に達するまで境界に沿ってデジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間において信号対雑音比を計算するための手段と
を更に備える請求項18に記載のプログラム。 - デジタルデータの修復セットとデジタルデータの開始セットとの間の平均強度差を計算するための手段を更に備え、前記差が血管の石灰化の度合いを表わす、請求項19に記載のプログラム。
- 前記インペインティング方法がTVインペインティングである請求項17に記載のプログラム。
- 前記インペインティング方法が調和インペインティングである請求項17に記載のプログラム。
- 前記血管が動脈である請求項17に記載のプログラム。
- 前記動脈が大動脈である請求項23に記載のプログラム。
- 石灰化を含有する血管の少なくとも一部の画像を処理することによって血管の石灰化の度合いの定量的測度を取得するのに用いる血管内の石灰化を検出する方法であって、
血管の位置を予測するステップと、
前記予測と、そのような血管内での石灰化分布の前歴モデルとに基づいて、血管内の所定の位置において石灰化が見つけられる確率を計算するステップと、
血管内の石灰化の領域のサイズ及び位置を推定するため、前記計算を使用するステップと、
を含む、方法。
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