JP6036009B2 - Medical image processing apparatus and program - Google Patents

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Description

本発明は、MRI(Magnetic Resonance Imaging)等により得られた脳画像を画像処理して脳疾患の診断支援を行う技術に関し、特に、MRI等により得られた脳画像を診断支援に適した状態に処理する技術に関する。   The present invention relates to a technique for performing diagnosis support for a brain disease by performing image processing on a brain image obtained by MRI (Magnetic Resonance Imaging) and the like, and in particular, a brain image obtained by MRI or the like in a state suitable for diagnosis support. It relates to processing technology.

高齢化社会の到来により、認知症疾患の患者が年々増加している。認知症疾患には様々な種類があり、診断においてはそれらを区別して、疾患に応じた適切な処置を施すことが必要である。   With the arrival of an aging society, the number of patients with dementia is increasing year by year. There are various types of dementia diseases, and in diagnosis, it is necessary to distinguish between them and perform appropriate treatment according to the disease.

一方、このような要請に応えるべく、近年、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)やPET(Positron Emission Tomography)等の核医学検査や、CT(Computerized Tomography)やMRIによって脳の状態に関する情報が取得可能になってきている。   On the other hand, in order to meet such demands, in recent years, information on the state of the brain can be acquired by nuclear medicine examinations such as SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) and PET (Positron Emission Tomography), CT (Computererized Tomography) and MRI. It is becoming.

その結果、脳の特定部位の血流や代謝が低下したり、組織が萎縮したりする現象が、疾患によって異なることが明らかになってきており、これらに対する定量的な評価方法が求められている。   As a result, it has become clear that blood flow and metabolism in specific parts of the brain decrease and tissue atrophy changes depending on the disease, and a quantitative evaluation method for these is required. .

例えば、脳の局所的な部位の血流や代謝の低下は、SPECTやPETの画像によって比較することにより検定することができる。   For example, a decrease in blood flow or metabolism in a local region of the brain can be tested by comparing with SPECT or PET images.

又、組織の萎縮に関しては、MRI画像によって特定部位の容積を求め、その相対的な大きさを比較して異常の有無を判別できる。   As for tissue atrophy, the volume of a specific part can be obtained from an MRI image, and the relative size can be compared to determine the presence or absence of an abnormality.

このような脳画像を用いて脳の萎縮を評価する方法としては、被験者の頭部を撮像して取得された脳画像を三次元の画素であるボクセルを単位に画像処理して行なうVBM(Voxel Based Morphometry)が知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a method of evaluating brain atrophy using such a brain image, a brain image obtained by imaging the head of a subject is image-processed in units of voxels that are three-dimensional pixels. Based Morphometry) is known (for example, see Patent Document 1).

このVBM手法は、アルツハイマー病の識別には有効な評価方法であり、健常者とアルツハイマー病の識別において、87.8%の診断能があったという報告がなされている(非特許文献1参照)。   This VBM method is an effective evaluation method for identifying Alzheimer's disease, and it has been reported that there was 87.8% diagnostic ability in distinguishing between healthy subjects and Alzheimer's disease (see Non-Patent Document 1). .

また、白質に対しての精度が低いという従来のVBM手法を改善するため、入力した被験者のMRI脳画像から組織分離により抽出した白質の萎縮の程度を正確に評価する技術が開発されている(特許文献2参照)。   In addition, in order to improve the conventional VBM method that the accuracy for white matter is low, a technique for accurately evaluating the degree of atrophy of white matter extracted by tissue separation from an MRI brain image of an input subject has been developed ( Patent Document 2).

特開2005−237441号公報JP 2005-237441 A WO2011/040473WO2011 / 040473

Yoko Hirata, Hiroshi Matsuda, Kiyotaka Nemoto, Takashi Ohnishi, Kentaro Hirao, Fumio Yamashita, Takashi Asada, Satoshi Iwabuchi, Hirotsugu Samejima, Voxel-based morphometry to discriminate early Alzheimer's disease from controls.Neurosci Lett 382:269-274, 2005Yoko Hirata, Hiroshi Matsuda, Kiyotaka Nemoto, Takashi Ohnishi, Kentaro Hirao, Fumio Yamashita, Takashi Asada, Satoshi Iwabuchi, Hirotsugu Samejima, Voxel-based morphometry to discriminate early Alzheimer's disease from controls.Neurosci Lett 382: 269-274, 2005 J.Ashburner and K.J.Friston. Unified segmentation. NeuroImage. 2005; 26: 839-851.J. Ashburner and K. J. Friston. Unified segmentation. NeuroImage. 2005; 26: 839-851. Ashburner J, A fast diffeomorphic image registration algorithm.Neuroimage.2007 Oct 15 ; 38(1):95-113.Ashburner J, A fast diffeomorphic image registration algorithm.Neuroimage.2007 Oct 15; 38 (1): 95-113. 松田博史:SPECTの統計学的画像解析.アルツハイマー型痴呆の画像診断,メジカルビュー社:pp.76−86(2001).Hiroshi Matsuda: Statistical image analysis of SPECT. Imaging diagnosis of Alzheimer-type dementia, Medical View: pp. 76-86 (2001).

しかしながら、上記従来の技術では、経年による脳内の組織の変化を正しく把握することができなかった。   However, with the above-described conventional technology, changes in tissue in the brain over time could not be correctly grasped.

そこで、本発明は、経年による脳内の組織の変化を正しく把握し、診断の支援を行うことが可能な医用画像処理装置、およびプログラムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a medical image processing apparatus and a program capable of correctly grasping changes in tissues in the brain over time and supporting diagnosis.

上記課題を解決するため、本発明第1の態様では、同一健常者の撮影時期の異なる2つの脳画像に対して、組織分離処理を行った後、両画像の変化量を表現した健常者変化量画像を記憶した健常者変化量画像データベースと、同一被験者の撮影時期の異なる2つの脳画像それぞれに対して組織分離処理を行って組織画像を得る組織分離手段と、得られた2つの組織画像間において、組織画像を構成する各ボクセル同士の差分演算を行い、変化量画像を得る変化量演算手段と、前記変化量演算手段により得られた変化量画像と前記健常者変化量画像データベースに記憶された健常者変化量画像との統計比較を行い、所定の評価値を算出し、前記変化量画像の各ボクセルの値を前記算出された所定の評価値に置き換えた統計処理画像を得る統計比較手段と、前記統計処理画像を表示する表示手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置を提供する。   In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, after performing tissue separation processing on two brain images of the same healthy person with different imaging timings, changes in the healthy person expressing the amount of change in both images are performed. A healthy person change amount image database storing a quantity image, tissue separation means for obtaining a tissue image by performing tissue separation processing on each of two brain images of the same subject at different imaging times, and the two obtained tissue images Between the voxels constituting the tissue image, the change amount calculation means for obtaining the change amount image, the change amount image obtained by the change amount calculation means, and the healthy person change amount image database Statistical ratio for obtaining a statistically processed image by performing a statistical comparison with the change image of the healthy person, calculating a predetermined evaluation value, and replacing the value of each voxel of the change image with the calculated predetermined evaluation value Providing means, and display means for displaying the statistical processing images, the medical image processing apparatus characterized by having a.

統計比較により算出される所定の評価値としては、被験者の変化量画像のボクセル値と、健常者変化量画像群の対応するボクセルのボクセル値平均との差を、標準偏差でスケーリングした値であるZスコア、他の一般的な検定で用いられるtスコアを採用することができる。   The predetermined evaluation value calculated by the statistical comparison is a value obtained by scaling the difference between the voxel value of the variation image of the subject and the average voxel value of the corresponding voxel of the healthy subject variation image group by the standard deviation. Z score and t score used in other general tests can be adopted.

本発明第1の態様によれば、同一被験者の撮影時期の異なる2つの組織分離画像間において、各ボクセル同士の差分演算を行って変化量画像を得て、得られた変化量画像と健常者の変化量画像である健常者変化量画像との統計比較を行い、各ボクセルが所定の評価値で表現された統計処理画像を表示するようにしたので、健常者に比較して経年変化の大きい箇所を容易に把握することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, between two tissue separated images of the same subject whose imaging time is different, a difference image between the voxels is obtained to obtain a variation image, and the obtained variation image and a healthy person Statistical comparison with the healthy person's change amount image, which is the change amount image of each person, and each voxel is displayed as a statistically processed image expressed with a predetermined evaluation value, so the secular change is large compared to the healthy person It is possible to easily grasp the location.

また、本発明第2の態様は、本発明第1の態様の医用画像処理装置において、前記健常者変化量画像データベースは、各健常者変化量画像に対応付けて経過期間を記憶したものであり、前記被験者の2つの脳画像間の経過期間を特定するための情報を入力する手段と、前記健常者変化量画像に対応付けられた経過期間と、前記被験者の脳画像間の経過期間を用いて、前記健常者変化量画像の各ボクセルの値を補正する健常者変化量画像補正手段と、を更に有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the medical image processing apparatus according to the first aspect of the present invention, the healthy person variation image database stores an elapsed period in association with each healthy person variation image. , Means for inputting information for specifying an elapsed period between two brain images of the subject, an elapsed period associated with the healthy person variation image, and an elapsed period between the brain images of the subject And a normal person change amount image correcting means for correcting the value of each voxel of the normal person change amount image.

本発明第2の態様によれば、健常者変化量画像に対応付けて経過期間を記憶しておき、この健常者変化量画像の経過期間と、入力された被験者の2つの脳画像間の経過期間を用いて、健常者変化量画像の各ボクセルの値を補正するようにしたので、変化量に大きな影響を与える経過期間を揃えた状態で、健常者に比較して経年変化の大きい箇所を容易に把握することが可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the elapsed period is stored in association with the healthy person variation image, and the elapsed period of the healthy person variation image and the elapsed time between the two brain images of the input subject. Since the value of each voxel in the healthy person change amount image was corrected using the period, in the state where the elapsed period having a large influence on the change amount is aligned, the point where the secular change is large compared with the healthy person It becomes possible to grasp easily.

また、本発明第3の態様では、同一被験者の撮影時期の異なる2つの脳画像それぞれに対して組織分離処理を行って組織画像を得る組織分離手段と、得られた2つの組織画像を構成する各ボクセルの値同士の差分演算を行い、変化量画像を得る変化量演算手段と、前記変化量画像内のボクセルの標準偏差を算出し、算出された標準偏差で各ボクセルの値を除算することにより正規化された変化量画像を得る正規化手段と、前記正規化された変化量画像を表示する表示手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置を提供する。   Further, in the third aspect of the present invention, the tissue separation means for obtaining a tissue image by performing tissue separation processing on each of two brain images of the same subject with different imaging times, and the two obtained tissue images are configured. A difference calculation means for obtaining a change amount image by calculating a difference between the values of each voxel, calculating a standard deviation of the voxels in the change amount image, and dividing the value of each voxel by the calculated standard deviation. There is provided a medical image processing apparatus comprising: a normalizing unit that obtains a normalized variation image, and a display unit that displays the normalized variation image.

本発明第3の態様によれば、同一被験者の撮影時期の異なる2つの組織分離画像間において、各ボクセル同士の差分演算を行って変化量画像を得て、得られた変化量画像内のボクセルの標準偏差を算出し、算出された標準偏差で各ボクセルの値を除算することにより得られる正規化された変化量画像を表示するようにしたので、撮影機種の違いによる影響を軽減して経年変化の大きい箇所を容易に把握することが可能となる。   According to the third aspect of the present invention, between two tissue separated images of the same subject whose imaging time is different, a difference calculation is performed between the voxels to obtain a change amount image, and the voxels in the obtained change amount image are obtained. The standard variation image obtained by dividing the value of each voxel by the calculated standard deviation is displayed, reducing the effects of differences in shooting models and It is possible to easily grasp a place where the change is large.

また、本発明第4の態様では、本発明第1から第3のいずれかの態様の医用画像処理装置において、前記組織分離手段は、前記組織分離処理として脳画像から白質または灰白質を分離する処理を行い、組織画像として白質画像または灰白質画像を得るものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the medical image processing apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, the tissue separation unit separates white matter or gray matter from a brain image as the tissue separation process. Processing is performed to obtain a white matter image or gray matter image as a tissue image.

本発明第4の態様によれば、変化量を最も把握し易い組織である白質または灰白質の組織画像の変化量を変化量画像として作成するようにしたので、経年変化の大きい箇所をより容易に把握することが可能となる。   According to the fourth aspect of the present invention, the change amount of the tissue image of white matter or gray matter, which is the tissue in which the change amount is most easily grasped, is created as the change amount image. It becomes possible to grasp.

本発明によれば、経年による脳組織の変化を正しく把握し、診断の支援を行うことが可能となるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that it is possible to correctly grasp changes in brain tissue over time and to support diagnosis.

本発明の一実施形態における医用画像処理装置を示す図である。It is a figure which shows the medical image processing apparatus in one Embodiment of this invention. 本発明の参考実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process outline | summary of the medical image processing apparatus which concerns on reference embodiment of this invention. 灰白質変化量演算による画像の変化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the change of the image by gray matter change amount calculation. 変化量を部位別の数値により表示した例を示す図である。It is a figure which shows the example which displayed the variation | change_quantity by the numerical value according to site | part. 第2の実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process outline | summary of the medical image processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係る統計比較を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the statistical comparison which concerns on 2nd Embodiment. ROIによる解析の特徴を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the characteristic of the analysis by ROI. ROIを作成する際の特徴を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the characteristic at the time of creating ROI. 第3の実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process outline | summary of the medical image processing apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 脳の萎縮度を記録した萎縮度画像を利用した診断支援を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the diagnostic assistance using the atrophy degree image which recorded the atrophy degree of the brain.

<1.装置構成>
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1(a)は,本発明の一実施形態における医用画像処理装置のハードウェア構成図である。医用画像処理装置は、汎用のサーバコンピュータで実現することができ、図1(a)に示すように、CPU(Central Processing Unit)1aと、コンピュータのメインメモリであるRAM(Random Access Memory)1bと、CPUが実行するプログラムやデータを記憶するための大容量の記憶装置1c(例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等)と、キーボード、マウス等の入力機器で実現される入力部1dと、外部装置(データ記憶媒体等)とデータ通信するためのデータ入出力I/F(インタフェース)1eと、液晶ディスプレイ等の表示部1fを備え、互いにバスを介して接続されている。
<1. Device configuration>
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1A is a hardware configuration diagram of a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The medical image processing apparatus can be realized by a general-purpose server computer. As shown in FIG. 1A, a CPU (Central Processing Unit) 1a and a RAM (Random Access Memory) 1b which is a main memory of the computer , A large-capacity storage device 1c (for example, a hard disk, a flash memory, etc.) for storing programs and data executed by the CPU, an input unit 1d realized by an input device such as a keyboard and a mouse, and an external device (data A data input / output I / F (interface) 1e for data communication with a storage medium or the like and a display unit 1f such as a liquid crystal display are connected to each other via a bus.

図1(b)は,本発明の一実施形態における医用画像処理装置の機能ブロック図である。図1(a)に示したハードウェア構成において、CPU1aが記憶装置1cに記憶されたプログラムをRAM1bに読み込んで実行することにより、医用画像処理装置は、図1(b)に示した各手段を機能させることが可能となる。図1(b)に示すように、医用画像処理装置は、組織分離手段11、変化量演算手段12、統計比較手段13、健常者変化量画像補正手段14、正規化手段15、健常者変化量画像データベースD1、疾患者変化量画像データベースD2を有する。   FIG. 1B is a functional block diagram of a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the hardware configuration shown in FIG. 1A, the CPU 1a reads the program stored in the storage device 1c into the RAM 1b and executes it, so that the medical image processing apparatus performs each unit shown in FIG. It becomes possible to make it function. As shown in FIG. 1B, the medical image processing apparatus includes a tissue separation unit 11, a change amount calculation unit 12, a statistical comparison unit 13, a normal person change amount image correction unit 14, a normalization unit 15, and a normal person change amount. It has an image database D1 and a sick person variation image database D2.

健常者変化量画像データベースD1は、健常者についての変化量を示す画像である健常者変化量画像を格納したデータベースである。疾患者変化量画像データベースD2は、疾患者についての変化量を示す画像である疾患者変化量画像を格納したデータベースである。健常者変化量画像データベースD1、疾患者変化量画像データベースD2は、記憶装置1c内に健常者変化量画像データ、疾患者変化量画像を記憶するための所定の領域を確保することにより実現される。健常者変化量画像は、同一健常者についての撮影時期の異なる2つの脳画像を基に、後述するステップS1〜S5の手順により生成される。また、疾患者変化量画像は、同一疾患者についての撮影時期の異なる2つの脳画像を基に、後述するステップS1〜S5の手順により生成される。健常者変化量画像の場合は、いずれの撮影時期も、疾患なしと判断された撮影画像を用いるが、疾患者変化量画像の場合は、先に撮影された画像として疾患なしと判断された撮影画像を用い、後に撮影された画像として疾患ありと判断された撮影画像を用いる。   The healthy person change amount image database D1 is a database that stores a healthy person change amount image that is an image indicating a change amount of the healthy person. The sick person change amount image database D2 is a database in which a sick person change amount image which is an image showing a change amount of the sick person is stored. The healthy person change amount image database D1 and the sick person change amount image database D2 are realized by securing predetermined areas for storing the healthy person change amount image data and the sick person change amount image in the storage device 1c. . The healthy person change amount image is generated by the procedure of steps S1 to S5 described later on the basis of two brain images of the same healthy person with different imaging times. In addition, the diseased person change amount image is generated by the procedure of steps S1 to S5 described later, based on two brain images of the same diseased person with different imaging times. In the case of a healthy person variation image, a photographed image that is determined to have no disease is used at any photographing time, but in the case of a sick person variation image, a photograph that has been determined to have no disease as the previously captured image. An image is used, and a captured image determined to have a disease is used as an image captured later.

組織分離手段11は、処理対象の脳画像に対して組織分離処理を行い、組織画像を得る手段である。変化量演算手段12は、2つの組織画像間の対応するボクセル間で差分演算を行い、変化量画像を得る手段である。統計比較手段13は、変化量画像と、健常者変化量画像データベースD1内の健常者変化量画像との統計比較を行う手段である。健常者変化量画像補正手段14は、変化量画像と健常者変化量画像の経過期間に基づいて、健常者変化量画像のボクセル値を補正する手段である。正規化手段15は、変化量画像内のボクセル値の標準偏差を算出し、各ボクセル値を標準偏差で除算することにより正規化された変化量画像を得る手段である。組織分離手段11、変化量演算手段12、統計比較手段13、健常者変化量画像補正手段14、正規化手段15は、いずれもCPU1aが専用のプログラムを実行することにより実現される。   The tissue separation unit 11 is a unit that obtains a tissue image by performing a tissue separation process on the brain image to be processed. The change amount calculation means 12 is a means for obtaining a change amount image by performing a difference calculation between corresponding voxels between two tissue images. The statistical comparison means 13 is a means for performing statistical comparison between the change amount image and the healthy person change amount image in the healthy person change amount image database D1. The healthy person change amount image correction means 14 is a means for correcting the voxel value of the healthy person change amount image based on the elapsed time between the change amount image and the healthy person change amount image. The normalizing unit 15 is a unit that obtains a normalized variation image by calculating a standard deviation of the voxel values in the variation image and dividing each voxel value by the standard deviation. The tissue separation unit 11, the change amount calculation unit 12, the statistical comparison unit 13, the healthy person change amount image correction unit 14, and the normalization unit 15 are all realized by the CPU 1a executing a dedicated program.

<2.処理動作>
<2.1.参考実施形態:単純差分評価>
図2は、本発明の参考実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。図2においては、同一被験者についての撮影時期の異なる2つの脳画像を入力し、この2つの脳画像を用いて処理を行う。図2においては、[入力1]として、より先(過去)に撮影した先撮影時の脳画像を入力し、[入力2]として、その後(最近)に撮影した後撮影時の脳画像を入力する。脳画像としては、T1強調MRI脳画像を入力する。このT1強調MRI脳画像は、ボクセルの集合である三次元画像である。ボクセル(voxel)とは、「厚さ」を持つ画像の座標単位であり、二次元画像におけるピクセルに相当する。ステップS1〜S4においては、[入力1]、 [入力2]から入力された脳画像に対して同一の処理を行う。
<2. Processing action>
<2.1. Reference Embodiment: Simple Difference Evaluation>
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing of the medical image processing apparatus according to the reference embodiment of the present invention. In FIG. 2, two brain images with different imaging times for the same subject are input, and processing is performed using these two brain images. In FIG. 2, as [Input 1], the brain image at the time of the previous shooting was input as [Input 1], and as [Input 2], the brain image at the time of the shooting after that (most recently) was input. To do. A T1-weighted MRI brain image is input as the brain image. This T1-weighted MRI brain image is a three-dimensional image that is a set of voxels. A voxel is a coordinate unit of an image having “thickness”, and corresponds to a pixel in a two-dimensional image. In steps S1 to S4, the same processing is performed on the brain images input from [Input 1] and [Input 2].

次に、医用画像処理装置は、入力された脳画像に対して空間的なズレを補正する位置合わせを行う(ステップS1)。続いて、組織分離手段11が、位置合わせ後の脳画像から、組織分離処理により所定の組織が抽出された組織画像を作成する(ステップS2)。組織画像としては、灰白質を抽出して灰白質画像を作成しても良いし、白質を抽出して白質画像を作成しても良い。ステップS3以降の処理では、灰白質画像を利用する例について説明するが、白質画像を利用することも可能である。   Next, the medical image processing apparatus performs alignment for correcting the spatial deviation with respect to the input brain image (step S1). Subsequently, the tissue separation unit 11 creates a tissue image in which a predetermined tissue is extracted from the brain image after alignment by tissue separation processing (step S2). As a tissue image, gray matter may be extracted to create a gray matter image, or white matter may be extracted to create a white matter image. In the processing after step S3, an example in which a gray matter image is used will be described. However, a white matter image can also be used.

次に、医用画像処理装置は、組織画像として作成された灰白質画像に対して、非特許文献3に記載のダーテル(DARTEL)・アルゴリズムを適用する空間的標準化を行なう(ステップS3)と共に、標準化された灰白質画像に対して平滑化を行う(ステップS4)。この結果、平滑化された灰白質画像(組織画像)が得られる。灰白質画像は、灰白質部分のボクセルが高い値をもつ三次元画像として表現される。ステップS1〜S4の各処理は、特許文献2、非特許文献2〜4に記載された公知の技術により実現される。ステップS2の組織分離処理により、各ボクセルの値は、組織の存在確率となるため、この時点で、ステップS4の平滑化処理後のボクセルの値は、0.0〜1.0の範囲の値となる。   Next, the medical image processing apparatus performs spatial standardization that applies the DARTEL algorithm described in Non-Patent Document 3 to the gray matter image created as the tissue image (step S3) and standardization. The gray matter image thus smoothed is smoothed (step S4). As a result, a smooth gray matter image (tissue image) is obtained. The gray matter image is expressed as a three-dimensional image in which the voxels of the gray matter portion have a high value. Each process of step S1-S4 is implement | achieved by the well-known technique described in the patent document 2 and the nonpatent literatures 2-4. Since the value of each voxel becomes the existence probability of the tissue by the tissue separation process in step S2, the value of the voxel after the smoothing process in step S4 is a value in the range of 0.0 to 1.0 at this time. It becomes.

[入力1]、 [入力2]から入力された脳画像それぞれに対して上記ステップS1〜S4の処理を行い、平滑化された灰白質画像が得られたら、次に、変化量演算手段12が、2つの灰白質画像(組織画像)の変化量を演算する(ステップS5)。具体的には、両画像の対応するボクセル間同士の差分を算出する。この結果、変化量画像が得られる。そして、得られた変化量画像を、各ボクセルの値に応じて色分けして表示する。色分けは、ボクセルの値を所定の範囲に区分して、各ボクセルの値に対応付けるが、変化の大きい部分を“赤”などの目立つ色で表現することが好ましい。また、この際、脳領域における部位を特定した画像である部位マップを重ねて表示するようにしても良い。部位マップは、各ボクセルが脳領域内のどの部位に含まれるかを記録した三次元画像である。部位マップを重ねた場合、変化量の大きい部分がどの部位であるかを一目で把握することが可能となる。   When the brain images input from [Input 1] and [Input 2] are processed in steps S1 to S4 to obtain a smooth gray matter image, the change amount calculation means 12 then The amount of change between the two gray matter images (tissue images) is calculated (step S5). Specifically, a difference between corresponding voxels of both images is calculated. As a result, a change amount image is obtained. Then, the obtained change amount image is displayed in different colors according to the value of each voxel. In the color classification, the voxel values are divided into predetermined ranges and corresponded to the respective voxel values, but it is preferable to express a large change portion with a prominent color such as “red”. At this time, a part map that is an image specifying a part in the brain region may be displayed in an overlapping manner. The region map is a three-dimensional image that records in which region in the brain region each voxel is included. When the part maps are overlapped, it is possible to grasp at a glance which part is a part having a large change amount.

図3は、ステップS5の処理による画像の変化の様子を示す図である。図3(a)(b)は、それぞれステップS5の処理前の先撮影時、後撮影時の灰白質画像である。また、図3(c)は、ステップS5の処理後の変化量画像に部位マップを重ねた状態を示した図である。   FIG. 3 is a diagram showing how the image changes due to the processing in step S5. FIGS. 3A and 3B are gray matter images at the time of pre-photographing and post-photographing before the processing of step S5, respectively. FIG. 3C is a diagram showing a state in which the part map is superimposed on the change amount image after the process of step S5.

また、変化量画像を用いた表示を行う場合、数値による表示を行うようにしても良い。この場合、部位別にボクセルごとの変化量の平均値を算出し、この平均値を、その部位の変化量として表示する。図4は、変化量を部位別の数値により表示した例を示す図である。表示する数値の基準は適宜設定することが可能であるが、本実施形態では、上述のように、0.0〜1.0の範囲の値同士の差分で求められる。変化量が正常値に比べて大きい場合には、その数値を強調して表示する。図4の例では、海馬と小脳の変化量が、正常値に比べて大きいことを示している。   In addition, when displaying using a change amount image, numerical display may be performed. In this case, the average value of the change amount for each voxel is calculated for each region, and this average value is displayed as the change amount of the region. FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which the amount of change is displayed by a numerical value for each part. Although the reference of the numerical value to be displayed can be set as appropriate, in the present embodiment, as described above, it is obtained by the difference between the values in the range of 0.0 to 1.0. When the amount of change is larger than the normal value, the numerical value is highlighted. The example of FIG. 4 shows that the amount of change between the hippocampus and the cerebellum is larger than the normal value.

また、図4における正常値は、健常者変化量画像データベースD1に記憶された健常者変化量画像に対して、被験者の変化量画像と同様に、部位別にボクセルごとの変化量の平均値を算出し、この平均値を、その部位の変化量の正常値としたものである。健常者変化量画像データベースD1に記憶された健常者変化量画像は、健常者の2つの脳画像に対して上記ステップS1〜S5の処理と同一の処理を実行することにより得られたものである。正常値については、健常者1人のものだけでなく、できるだけ多くの健常者のデータを用い、その平均値を出力することが好ましい。また、各健常者の先撮影時と後撮影時の時間間隔が、被験者の先撮影時と後撮影時の時間間隔となるべく同等のものを選ぶことが好ましい。時間間隔は、診断の際に撮影されるものであるため、通常月単位から年単位である。   Moreover, the normal value in FIG. 4 calculates the average value of the amount of change for each voxel for each region, similar to the amount of change image of the subject, with respect to the amount of change image of the healthy person stored in the amount of change image database D1 of healthy people The average value is a normal value of the amount of change in the part. The healthy person change amount image stored in the healthy person change amount image database D1 is obtained by executing the same process as the process of steps S1 to S5 on the two brain images of the healthy person. . About a normal value, it is preferable to output the average value using data of not only one healthy person but also as many healthy persons as possible. In addition, it is preferable to select an equivalent time interval between the pre-photographing time and the post-photographing time of each healthy person as much as possible as the time interval between the pre-photographing time and the post-photographing time of the subject. Since the time interval is taken at the time of diagnosis, it is usually from a monthly unit to a year unit.

<2.2.第2の実施形態:統計量評価>
図5は、第2の実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。図5においても、図2と同様、同一被験者についての撮影時期の異なる2つの脳画像を入力し、この2つの脳画像を用いて処理を行う。ステップS11〜S14においては、 [入力1]、 [入力2]から入力された脳画像に対して同一の処理を行う。
<2.2. Second Embodiment: Statistics Evaluation>
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of processing of the medical image processing apparatus according to the second embodiment. In FIG. 5, as in FIG. 2, two brain images of the same subject with different imaging times are input, and processing is performed using these two brain images. In steps S11 to S14, the same processing is performed on the brain images input from [Input 1] and [Input 2].

図5におけるステップS11〜S15の処理は、それぞれ図2のステップS1〜S5の処理と同一である。従って、ステップS15における変化量演算処理の結果、灰白質変化量画像が得られる。   The processes in steps S11 to S15 in FIG. 5 are the same as the processes in steps S1 to S5 in FIG. Therefore, a gray matter change amount image is obtained as a result of the change amount calculation processing in step S15.

変化量画像が得られたら、健常者変化量画像データベース内の健常者変化量画像との統計比較を行う(ステップS16)。本実施形態では、上記ステップS11〜15の各処理を通して標準化を行なった被験者の変化量画像と、健常者変化量画像データベースD1に記憶されている健常者変化量画像群との比較検定を行なう。使用する健常者変化量画像群は、被験者の年齢に近いものを選択することが望ましい。   When the change amount image is obtained, a statistical comparison with the healthy person change amount image in the healthy person change amount image database is performed (step S16). In the present embodiment, a comparison test is performed between the variation image of the subject that has been standardized through the processes of steps S11 to S15 and the healthy subject variation image group stored in the healthy subject variation image database D1. It is desirable to select a healthy person variation image group to be used that is close to the age of the subject.

具体的には、図6にイメージを示すように、このような健常者変化量画像群とボクセル単位で1:N(Nは健常者変化量画像の総数)の比較検定を行ない、統計的に有意な差が見られる(異常と推定される)ボクセルを検出する。図6において、「X年」は、健常者の先撮影時を示す年(例えば、2005年)であり、「X+a年」は、健常者の後撮影時を示す年(例えば、2010年)である。また、「Y年」は、健常者の先撮影時を示す年(例えば、2007年)であり、「Y+a年」は、健常者の後撮影時を示す年(例えば、2012年)である。時間間隔は、どちらの場合も「a年」であり、同一である。   Specifically, as shown in the image of FIG. 6, a comparison test of 1: N (N is the total number of healthy subject change amount images) is performed on a voxel basis with such a healthy subject change amount image group, and statistically performed. Detect voxels with significant differences (presumed to be abnormal). In FIG. 6, “year X” is a year (for example, 2005) indicating the time of previous photographing of a healthy person, and “X + a year” is a year (for example, 2010) indicating the time of subsequent photographing of a healthy person. is there. In addition, “Y year” is a year (for example, 2007) indicating the time of previous photographing of a healthy person, and “Y + a year” is a year (for example, 2012) indicating the time of subsequent photographing of a healthy person. The time interval is “a year” in both cases, and is the same.

まず、全てのボクセルについて、それぞれ次式で表わされるZスコアを算出する。
First, for all voxels, Z scores expressed by the following equations are calculated.

このように、Zスコアは、被験者の変化量画像のボクセル値と、健常者変化量画像群の対応するボクセルのボクセル値平均との差を、標準偏差でスケーリングした値であり、これは灰白質容積の相対的低下の度合を示すものである。   Thus, the Z score is a value obtained by scaling the difference between the voxel value of the variation image of the subject and the average voxel value of the corresponding voxel of the healthy subject variation image group by the standard deviation, which is gray matter It shows the degree of relative decrease in volume.

次に、適当な臨界値Z’を定め、Zスコアが
Z’<Z …(2)
となるようなボクセルを求め、統計的に有意な差が見られるボクセルとする。臨界値には、約95%以上の確率で異常と推定できるZ’=2を用いる。また、健常者よりも容積が低下している部位全てを含む臨界値の指定方法として、下記の式も用いる。
0<Z’ …(3)
Next, an appropriate critical value Z ′ is determined, and the Z score is Z ′ <Z (2)
The voxels that satisfy the above are obtained, and the voxels exhibiting a statistically significant difference are obtained. As the critical value, Z ′ = 2 that can be estimated to be abnormal with a probability of about 95% or more is used. In addition, the following formula is also used as a method for designating a critical value including all sites whose volume is lower than that of a healthy person.
0 <Z '(3)

そして、異常と推定されるZスコアを有するボクセルを他のボクセルと色分けしてZスコアマップとして表示する。手法1と同様に、異常と推定されるZスコアを有するボクセルを“赤”などの目立つ色で表現することが好ましい。また、手法1と同様に、部位マップを重ねて表示するようにしても良い。   Then, voxels having a Z score that is estimated to be abnormal are color-coded with other voxels and displayed as a Z score map. Similar to Method 1, it is preferable to express a voxel having a Z score that is estimated to be abnormal by a prominent color such as “red”. Further, as in the method 1, the region maps may be displayed in an overlapping manner.

本実施形態においては、さらに、ROIによる解析を行なうようにしても良い。   In the present embodiment, analysis by ROI may be further performed.

これは、脳画像を用いて異常の有無を判別する場合に、画像上に所定の大きさの関心領域(regions of interest:ROI)を設定する方法であり(例えば、非特許文献4参照)、脳画像上において、特定の疾患に関係するとして注目されている特定部位に所定の大きさのROIを設定して比較を行なうものである。   This is a method of setting a region of interest (ROI) of a predetermined size on an image when determining the presence or absence of an abnormality using a brain image (see, for example, Non-Patent Document 4) On the brain image, a ROI having a predetermined size is set at a specific part that is attracting attention as related to a specific disease, and comparison is performed.

この解析方法は、上記特許文献1に説明されているように、上記統計処理により健常者と有意な差が見られた座標位置のボクセルとそのZスコア(評価値)について、疾患に対応するROI(疾患特異的ROI)を適用することにより、罹患している度合を求めるものである。その特徴は次の2点である。   In this analysis method, as described in Patent Document 1, an ROI corresponding to a disease is obtained for a voxel at a coordinate position where a significant difference is found from a healthy person by the statistical processing and its Z score (evaluation value). By applying (disease-specific ROI), the degree of affliction is obtained. The features are the following two points.

(1)アルツハイマー等の疾患毎に対応する標準化された画像データとしてのROI(疾患特異的ROI)を用意しておき、被験者の症状から考えられる疾患について、被験者の変化量画像にそれぞれのROIを適用(設定)し、該ROIにおけるZスコアに基づいて最も有意性の高いものを診断結果とする。   (1) Prepare ROI (disease specific ROI) as standardized image data corresponding to each disease such as Alzheimer's, and for each disease that can be considered from the symptoms of the subject, Apply (set), and use the highest significance based on the Z score in the ROI as the diagnosis result.

(2)ROIの部分のみのZスコアによって疾患を判断するだけでなく、ROIを適用しない場合の脳全体のZスコアマップと、ROIを適用した部分のみのZスコアマップとの比較を行なう。この目的は、脳全体の萎縮に対する注目部位の萎縮の割合を見ることにある。   (2) Not only is the disease determined based on the Z score of the ROI portion alone, but also the Z score map of the entire brain when the ROI is not applied is compared with the Z score map of only the portion to which the ROI is applied. The purpose is to see the ratio of the atrophy of the site of interest to the atrophy of the entire brain.

ここでは、まず、図7にイメージを示すように、疾患A〜Cの疾患別の特異的ROIが用意されている場合を例として、被験者がある疾患Aを罹患しているか否かを判別する方法を説明する。なお、この方法に適用する各ROIについては後述する。   Here, first, as shown in the image of FIG. 7, it is determined whether or not the subject suffers from a certain disease A, taking as an example the case where a specific ROI for each of the diseases A to C is prepared. A method will be described. Each ROI applied to this method will be described later.

上記ステップS16の統計的比較で得られた被験者のZスコアマップに対して、疾患Aに対応するROIを用いて、上記(2)および上記(3)式を使って、以下の5つのパラメータを算出する。
P1 =ROI部分において式(3)を満たすボクセルのZスコアの合計/ROI部分において式(3)を満たすボクセルの数
P2 =脳全体において式(2)を満たすボクセルの数/脳全体のボクセル数
P3 =ROI部分において式(2)を満たすボクセルの数/ROI部分のボクセル数
P4=P3/P2
P5 =ROI部分における全てのボクセルの中で最大のZスコア
Using the ROI corresponding to the disease A, the following five parameters are obtained using the above equations (2) and (3) with respect to the Z score map of the subject obtained by the statistical comparison in step S16. calculate.
P1 = Sum of Z scores of voxels satisfying formula (3) in the ROI portion / number of voxels satisfying formula (3) in the ROI portion P2 = number of voxels satisfying formula (2) in the entire brain / number of voxels in the entire brain P3 = number of voxels satisfying the formula (2) in the ROI portion / number of voxels in the ROI portion P4 = P3 / P2
P5 = Maximum Z score among all voxels in the ROI part

P1〜P5 の5つのパラメータについて、予め疾患Aを有する患者群における特性を求めておき、被験者のパラメータの値がそれに合致する場合に、被験者は疾患Aであると判別する。   For the five parameters P1 to P5, characteristics in a patient group having the disease A are obtained in advance, and when the parameter value of the subject matches that, the subject is determined to be the disease A.

例えば、5つのパラメータについて疾患Aとみなす閾値(病態識別値)を定めておき、被験者の変化量画像から得られたパラメータの値がその閾値を超えた場合に、被験者は疾患Aであるとする。つまり、P1〜P4 のそれぞれの病態識別の閾値をそれぞれthP1 〜thP5とする場合、P1 >thP1、P2 >thP2、P3 >thP3、P4 >thP4、P5 >thP5 の少なくとも1つが満たされる場合に、被験者を疾患Aと判定する。具体的には、例えばP1 のように1つのパラメータのみに注目して判定する場合や、必要に応じてP1〜P5 の一部又は全部を参照して判定する場合を例に挙げることができる。   For example, a threshold value (pathological condition identification value) that is regarded as disease A is defined for five parameters, and the subject is assumed to be disease A when the parameter value obtained from the change amount image of the subject exceeds the threshold value. . That is, when the thresholds for identifying the pathological conditions of P1 to P4 are set to thP1 to thP5, respectively, when at least one of P1> thP1, P2> thP2, P3> thP3, P4> thP4, P5> thP5 is satisfied. Is determined as disease A. Specifically, for example, a case where the determination is made by paying attention to only one parameter, such as P1, or a case where the determination is made by referring to some or all of P1 to P5 as necessary can be cited as examples.

また、ここに挙げたP1〜P5 のパラメータの他に、5つのパラメータについて、右半球側および左半球側に限定した値を求めてパラメータとして加えてもよい。更に、右半球側、左半球側の値に対して、式(4)によって求めた左右比又は式(5)によって求めた左右差をパラメータに加えてもよい。
左右比=(R−L)/(R+L)*200 …(4)
左右差=R−L …(5)
ただし、右半球側の値をR、左半球側の値をLとする。
In addition to the parameters P1 to P5 listed here, for the five parameters, values limited to the right and left hemispheres may be obtained and added as parameters. Furthermore, the right / left ratio obtained by the equation (4) or the right / left difference obtained by the equation (5) may be added to the parameter with respect to the values on the right hemisphere side and the left hemisphere side.
Right / left ratio = (R−L) / (R + L) * 200 (4)
Left-right difference = R−L (5)
However, the value on the right hemisphere side is R, and the value on the left hemisphere side is L.

次に、これらの疾患別に設定されるROI(疾患特異的ROI)の作成方法について説明する。   Next, a method for creating an ROI (disease specific ROI) set for each disease will be described.

ROIは、次のようにして統計的処理に基づいて決定される。例えば、ある特定の疾患AのROIを決定するためには、図8にイメージを示すように、疾患Aの患者のMRI画像群(疾患者変化量画像データベースD2内の疾患者変化量画像群)と、それ以外の人の画像群(健常者変化量画像データベースD1内の健常者変化量画像群)とについて、ボクセル単位で2群間の有意差を統計的に検定する2標本t検定を行なうことで求める。この検定によって有意差が認められたボクセルを、その疾患における特徴的なボクセルとみなし、その座標の集合をその疾患に対応するROIとする。   The ROI is determined based on statistical processing as follows. For example, in order to determine the ROI of a specific disease A, as shown in the image of FIG. 8, a group of MRI images of a patient with disease A (a sick person variation image group in the sick patient variation image database D2) 2 samples t-test for statistically testing the significant difference between the two groups in units of voxels with respect to the other person's image group (the healthy person variation image group in the healthy person variation image database D1). Ask for it. Voxels that are significantly different by this test are regarded as characteristic voxels in the disease, and the set of coordinates is set as the ROI corresponding to the disease.

<2.3.第3の実施形態:全脳標準偏差による正規化>
図9は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置の処理概要を示すフローチャートである。図9においても、図2、図5と同様、同一被験者についての撮影時期の異なる2つの脳画像を入力し、この2つの脳画像を用いて処理を行う。ステップS21〜S24においては、[入力1]、 [入力2]から入力された脳画像に対して同一の処理を行う。
<2.3. Third Embodiment: Normalization by Whole Brain Standard Deviation>
FIG. 9 is a flowchart illustrating an outline of processing of the medical image processing apparatus according to the third embodiment. Also in FIG. 9, as in FIGS. 2 and 5, two brain images with different imaging times for the same subject are input, and processing is performed using these two brain images. In steps S21 to S24, the same processing is performed on the brain images input from [Input 1] and [Input 2].

図9におけるステップS21〜S25の処理は、それぞれ図2のステップS1〜S5、図5のステップS11〜S15の処理と同一である。従って、ステップS25における変化量演算処理の結果、変化量画像が得られる。   The processes in steps S21 to S25 in FIG. 9 are the same as the processes in steps S1 to S5 in FIG. 2 and steps S11 to S15 in FIG. Therefore, a change amount image is obtained as a result of the change amount calculation process in step S25.

変化量画像が得られたら、得られた変化量画像に対して標準偏差による正規化を行う(ステップS26)。具体的には、まず、得られた変化量画像の全ボクセルの標準偏差を算出する。そして、算出された標準偏差で、変化量画像の各ボクセルの値を除算することにより各ボクセルの値を正規化する。そして、得られた正規化後の変化量画像を、各ボクセルの値に応じて色分けして表示する。手法1、2と同様に、変化の大きい部分を“赤”などの目立つ色で表現することが好ましい。また、手法1、2と同様に、部位マップを重ねて表示するようにしても良い。第3の実施形態では、標準偏差による正規化を行っているため、参考実施形態のように単純な変化量の値を利用するよりも機種間の影響を軽減することが可能となる。 When the change amount image is obtained, the obtained change amount image is normalized by standard deviation (step S26). Specifically, first, the standard deviation of all voxels of the obtained variation image is calculated. Then, the value of each voxel is normalized by dividing the value of each voxel of the variation image by the calculated standard deviation. Then, the obtained change amount image after normalization is displayed by being color-coded according to the value of each voxel. As in the methods 1 and 2, it is preferable to express a portion having a large change with a conspicuous color such as “red”. Further, as in the methods 1 and 2, the region maps may be displayed in an overlapping manner. In the third embodiment, since normalization is performed using standard deviations, it is possible to reduce the influence between models as compared to using a simple change amount value as in the reference embodiment.

<2.4.健常者変化量画像の補正>
第2の実施形態では、健常者変化量画像データベースD1に記憶された健常者変化量画像を利用した。健常者変化量画像の基礎となった先撮影時と後撮影時の経過期間(経過年数、月数等)が、変化量画像の基礎となった先撮影時と後撮影時の経時期間と等しい場合は、健常者変化量画像データベースD1に記憶された健常者変化量画像を、そのまま利用しても適正な比較を行うことができる。しかし、変化量は、経過期間に大きく左右されるものであるため、健常者変化量画像の基礎となった先撮影時と後撮影時の経過期間(経過年数等)が、変化量画像の基礎となった先撮影時と後撮影時の経過期間と等しくない場合は、適正な比較を行うことができない。そこで、両者の経過期間が等しくない場合には、健常者変化量画像の補正を行う。
<2.4. Correction of healthy person variation image>
In 2nd Embodiment, the healthy person variation | change_quantity image memorize | stored in the healthy person variation | change_quantity image database D1 was utilized. The elapsed time (elapsed years, months, etc.) at the time of the previous shooting and the subsequent shooting that is the basis of the change image of the healthy person is equal to the time period of the previous shooting and the time of the subsequent shooting that is the basis of the change image. In this case, it is possible to perform an appropriate comparison even if the normal person change amount image stored in the normal person change amount image database D1 is used as it is. However, since the amount of change greatly depends on the elapsed time, the elapsed time (elapsed years, etc.) at the time of the previous shooting and the time of the subsequent shooting that is the basis of the change image of the healthy person is the basis of the change image. If the elapsed time between the previous shooting and the later shooting is not equal, appropriate comparison cannot be performed. Therefore, when the elapsed periods of the two are not equal, the healthy person change amount image is corrected.

この場合、健常者変化量画像データベースD1内の各健常者変化量画像には、経過期間を対応付けて記憶しておく。そして、被験者の脳画像の入力時に先撮影時と後撮影時の経過期間を入力部1dから入力する。この際、先撮影時の日時と後撮影時の日時をそれぞれ入力部1dから入力し、CPU1aが経過期間を求めるようにしても良い。被験者の脳画像の経過期間が得られたら、健常者変化量画像補正手段14は、基準期間(例えば1年)当たりの健常者変化量画像の各ボクセルの変化量を求めて、経過期間において線形に推移したと仮定して基準期間当たりの変化量に経過期間/基準期間を乗じた値に健常者変化量画像の各ボクセルの値を補正する。例えば、被験者の脳画像の経過期間が5年、健常者変化量画像の経過期間が2年である場合、健常者変化量画像の各ボクセルの値は2.5倍に補正されることになる。   In this case, each healthy person change amount image in the healthy person change amount image database D1 is stored in association with the elapsed period. Then, at the time of inputting the brain image of the subject, the elapsed period at the time of the previous photographing and the time of the subsequent photographing is inputted from the input unit 1d. At this time, the date and time of the previous shooting and the date and time of the subsequent shooting may be input from the input unit 1d, and the CPU 1a may obtain the elapsed period. When the elapsed period of the subject's brain image is obtained, the healthy person change amount image correction means 14 obtains the change amount of each voxel of the normal person change amount image per reference period (for example, one year), and linearly changes in the elapsed period. The value of each voxel in the healthy subject change amount image is corrected to a value obtained by multiplying the change amount per reference period by the elapsed period / reference period. For example, when the elapsed period of the subject's brain image is 5 years and the elapsed time of the healthy person variation image is 2 years, the value of each voxel of the healthy person variation image is corrected to 2.5 times. .

<3.変形例等>
以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、実施形態として、第1〜第3の実施形態について説明したが、第1〜第3の実施形態に含まれる要素を適宜組み合わせた形態としても良い。例えば、健常者変化量画像データベースD1に記憶された健常者変化量画像についても、標準偏差により正規化しておき、第3の実施形態において標準偏差により正規化された変化量画像を用いて、第2の実施形態のように統計比較を行っても良い。
<3. Modified example>
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, although the first to third embodiments have been described as embodiments, the elements included in the first to third embodiments may be appropriately combined. For example, the healthy person change amount image stored in the healthy person change amount image database D1 is also normalized by the standard deviation and the change amount image normalized by the standard deviation in the third embodiment is used. Statistical comparison may be performed as in the second embodiment.

また、上記第2の実施形態では、評価値としてZスコアを使用する検定方法を示したが、これに限定されず、他の一般的な検定で用いられるtスコア等を用いても良い。   In the second embodiment, the test method using the Z score as the evaluation value is shown. However, the present invention is not limited to this, and a t score or the like used in other general tests may be used.

また、上記参考実施形態では、さらに脳の萎縮度を記録した萎縮度画像を利用して診断を支援することが可能である。この場合、図10に示すような手順により行う。上記参考実施形態において説明したように、[入力1]として入力された先撮影時の脳画像と、[入力2]として入力された後撮影時の脳画像から、変化量画像を得る。一方、上記特許文献2に記載の手法により、[入力2]として入力された後撮影時の脳画像から萎縮度を算出し、各ボクセルの値を萎縮度で置き換えた萎縮度画像を得る。そして、変化量画像、萎縮度画像それぞれに対して閾値を設定し、閾値より大きい値を有するボクセルを抽出する(閾値処理)。そして、変化量画像、萎縮度画像の双方において抽出されたボクセルのみを抽出し、当該ボクセルを“赤”などの目立つ色で強調表現する。この際、さらに、上記第2の実施形態で示したようなROIによる解析を行っても良い。 In the reference embodiment, diagnosis can be further supported by using an atrophy degree image in which the degree of atrophy of the brain is recorded. In this case, the procedure is as shown in FIG. As described in the above-described reference embodiment, a change amount image is obtained from the brain image at the time of the previous photographing input as [Input 1] and the brain image at the time of the subsequent photographing input as [Input 2]. On the other hand, the degree of atrophy is calculated from the brain image at the time of imaging after being input as [Input 2] by the method described in Patent Document 2, and an atrophy degree image in which the value of each voxel is replaced with the degree of atrophy is obtained. Then, a threshold value is set for each of the change amount image and the atrophy degree image, and voxels having values larger than the threshold value are extracted (threshold processing). Then, only the voxels extracted in both the change amount image and the atrophy degree image are extracted, and the voxel is emphasized and expressed with a conspicuous color such as “red”. At this time, analysis by ROI as shown in the second embodiment may be further performed.

1a・・・CPU
1b・・・RAM
1c・・・記憶装置
1d・・・入力部
1e・・・データ入出力I/F
1f・・・表示部
11・・・組織分離手段
12・・・変化量演算手段
13・・・統計比較手段
14・・・健常者変化量画像補正手段
15・・・正規化手段
D1・・・健常者変化量画像データベース
D2・・・疾患者変化量画像データベース
1a ... CPU
1b ... RAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1c ... Memory | storage device 1d ... Input part 1e ... Data input / output I / F
1f: Display unit 11: Tissue separation means 12 ... Change amount calculation means 13 ... Statistical comparison means 14 ... Healthy person change amount image correction means 15 ... Normalization means D1 ... Healthy person variation image database D2 ... Disease patient variation image database

Claims (3)

同一健常者の撮影時期の異なる2つの脳画像に対して、組織分離処理を行った後、両画像の変化量を表現した健常者変化量画像を、経過期間と対応付けて記憶した健常者変化量画像データベースと、
被験者の2つの脳画像間の経過期間を特定するための情報を入力する手段と、
同一被験者の撮影時期の異なる2つの脳画像それぞれに対して組織分離処理を行って組織画像を得る組織分離手段と、
得られた2つの組織画像間において、組織画像を構成する各ボクセル同士の差分演算を行い、変化量画像を得る変化量演算手段と、
前記健常者変化量画像に対応付けられた経過期間と、前記被験者の脳画像間の経過期間を用いて、前記健常者変化量画像の各ボクセルの値を補正する健常者変化量画像補正手段と、
前記変化量演算手段により得られた変化量画像と前記健常者変化量画像補正手段により補正された健常者変化量画像との統計比較を行い、所定の評価値を算出し、前記変化量画像の各ボクセルの値を前記算出された所定の評価値に置き換えた統計処理画像を得る統計比較手段と、
前記統計処理画像を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。
Changes in healthy subjects are stored in association with the elapsed period after performing tissue separation processing on two brain images of the same healthy subject with different imaging times and then representing the amount of change in both images. A quantity image database;
Means for inputting information for specifying the elapsed period between two brain images of the subject;
Tissue separation means for obtaining a tissue image by performing tissue separation processing on each of two brain images having different imaging times of the same subject;
Between the obtained two tissue images, a change amount calculating means for performing a difference calculation between the voxels constituting the tissue image and obtaining a change amount image;
Healthy person variation image correction means for correcting the value of each voxel of the healthy person variation image using the elapsed period associated with the healthy person variation image and the elapsed period between the brain images of the subject. ,
The change amount image obtained by the change amount calculating means and the healthy person change amount image corrected by the healthy person change amount image are statistically compared to calculate a predetermined evaluation value, and the change amount image Statistical comparison means for obtaining a statistically processed image in which the value of each voxel is replaced with the calculated predetermined evaluation value;
Display means for displaying the statistically processed image;
A medical image processing apparatus comprising:
前記組織分離手段は、前記組織分離処理として脳画像から白質または灰白質を分離する処理を行い、組織画像として白質画像または灰白質画像を得るものであることを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 The tissue separating means according to claim 1, wherein the tissue separation processing performs processing of separating the white matter or gray matter brain image as is to obtain a white matter image or gray matter image as tissue image Medical image processing apparatus. 請求項1または請求項に記載の医用画像処理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラム。 As medical image processing apparatus according to claim 1 or claim 2, a program for causing a computer to function.
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