JP6555785B2 - 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム - Google Patents

脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6555785B2
JP6555785B2 JP2017104337A JP2017104337A JP6555785B2 JP 6555785 B2 JP6555785 B2 JP 6555785B2 JP 2017104337 A JP2017104337 A JP 2017104337A JP 2017104337 A JP2017104337 A JP 2017104337A JP 6555785 B2 JP6555785 B2 JP 6555785B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image data
brain image
data processing
region
pixel
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
JP2017104337A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018198729A (ja
Inventor
ホラシオ サンソン
ホラシオ サンソン
フェルナンド ウォン
フェルナンド ウォン
厳 増岡
厳 増岡
洋之 高尾
洋之 高尾
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.)
Allm Inc
Original Assignee
Allm Inc
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 Allm Inc filed Critical Allm Inc
Priority to JP2017104337A priority Critical patent/JP6555785B2/ja
Priority to US16/616,422 priority patent/US11206983B2/en
Priority to PCT/JP2018/018280 priority patent/WO2018216504A1/ja
Publication of JP2018198729A publication Critical patent/JP2018198729A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6555785B2 publication Critical patent/JP6555785B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/004Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part
    • A61B5/0042Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part for the brain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4058Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
    • A61B5/4064Evaluating the brain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/11Region-based segmentation
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/10Segmentation; Edge detection
    • G06T7/143Segmentation; Edge detection involving probabilistic approaches, e.g. Markov random field [MRF] modelling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20076Probabilistic image processing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30016Brain

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラムに関する。
次のような輪郭抽出装置が知られている。この輪郭抽出装置では、輪郭抽出の対象となる物体の像を含む画像データに対し、画像の各点が持つ属性に基づいて、各点をその点が属する複数の領域に分離し、領域間の境界を輪郭として抽出することにより、人体頭部のMRI画像から、脳、頭皮、頭部以外の3つの領域に分類する(例えば、特許文献1)。
特開2001−92980号公報
従来の輪郭抽出装置のように、MRI画像を解析して、画像内を複数の領域に分割する技術が存在している。このように画像内を複数の領域に分割した場合、処理の精度によっては、領域の分割が正しく行われない可能性がある。例えば、脳の画像に対して脳の部位ごとに領域分割を行う場合、本来はいずれかの部位に対応する領域に含まれるべき画素が、いずれの領域にも属さないように分割されてしまう可能性があった。従来の技術では、このような場合に各画素がどの領域に含まれるべきかを判定する技術については、何ら検討されていなかった。
本発明による脳画像データ処理装置は、脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手段と、脳画像データ読み込み手段によって読み込まれた脳の画像データにおいて、いずれの部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手段と、確率算出手段によって算出された確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
本発明による脳画像データ処理方法は、脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手順と、脳画像データ読み込み手順で読み込んだ脳の画像データにおいて、いずれの部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手順と、確率算出手順で算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手順とをコンピュータに実行させるための方法である。
本発明による脳画像データ処理プログラムは、脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手順と、脳画像データ読み込み手順で読み込んだ脳の画像データにおいて、いずれの部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手順と、確率算出手順で算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手順とをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、部位領域が設定された脳の画像データに対して、いずれの部位領域にも含まれない各画素がどの部位領域に属するかを判定することができる。
脳画像データ処理装置100の一実施の形態の構成を示すブロック図である。 脳画像データの一例を模式的に示した図である。 脳画像データ上での部位領域の設定例を模式的に示した図である。 脳画像データ上における画素Pの設定例を模式的に示した図である。 脳画像データ上における各部位領域と画素Pとの間の測地線距離を模式的に示した図である。 脳画像データ上における部位領域の更新例を模式的に示した図である。 脳画像データ処理装置100で実行される処理の流れを示すフローチャート図である。
図1は、本実施の形態における脳画像データ処理装置100の一実施の形態の構成を示すブロック図である。脳画像データ処理装置100としては、例えば、サーバ装置やパソコン等が用いられ、図1は、脳画像データ処理装置100としてサーバ装置を用いた場合の一実施の形態の構成を示している。脳画像データ処理装置100は、制御装置101と、記録装置102とを備えている。
制御装置101は、CPU、メモリ、およびその他の周辺回路によって構成され、脳画像データ処理装置100の全体を制御する。なお、制御装置101を構成するメモリは、例えばSDRAM等の揮発性のメモリである。このメモリは、CPUがプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリや、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。
記録装置102は、脳画像データ処理装置100が蓄える種々のデータや、制御装置101が実行するためのプログラムのデータ等を記録するための記録装置であり、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等が用いられる。なお、記録装置102に記録されるプログラムのデータは、CD−ROMやDVD−ROMなどの記録媒体に記録されて提供されたり、ネットワークを介して提供され、操作者が取得したプログラムのデータを記録装置102にインストールすることによって、制御装置101がプログラムを実行できるようになる。
本実施の形態における脳画像データ処理装置100では、記録装置102には、対象者の脳を撮影した脳画像データがあらかじめ記録されている。脳画像データとしては、MRIやCTなどにより撮影された対象者の脳の画像データが用いられる。
また、本実施の形態では、対象者の脳画像データには、脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定されている。部位領域の設定方法は、公知の方法を用いてあらかじめ行われており、その方法は限定されないため、ここでは詳細な説明は省略するが、一例を挙げると、脳画像データに対して、あらかじめ設定された閾値を用いて画像内を各画素の濃度値に基づいて領域分けを行ったり、脳の各部位の形状を模したテンプレート画像を用意しておき、該テンプレート画像を用いた形状のマッチング処理により脳の各部位ごとに領域分けを行ったりすればよい。
例えば、図2に示すような脳画像データに対して、図3に示すように、脳の各部位に応じた位置に、部位領域1、部位領域2、部位領域3、部位領域4が設定される。なお、図3において、部位領域1は、前頭葉に対して設定された領域を示し、部位領域2は、頭頂葉に対して設定された領域を示し、部位領域3は、側頭葉に対して設定された領域を示し、部位領域4は、後頭葉に対して設定された領域を示している。
このように、あらかじめ脳画像データ上で行われた各部位ごとの領域分けは、必ずしも精度が高いとは限らない。このため、本来はいずれかの部位領域に属する画素が、部位領域の外に位置してしまう可能性がある。本実施の形態では、このような問題を解決するために、部位領域に含まれない画素がいずれかの部位領域に属するか否かを判定し、いずれかの部位に属すると判定した画素を本来含まれるべき部位領域に含めて部位領域を更新する方法について説明する。
制御装置101は、記録装置102から部位領域が設定された脳画像データを読み込んで、いずれの部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出し、算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する。本実施の形態では、n個の画素で構成される脳画像データIに対して、L個の部位領域が設定されている場合を想定し、以下のように処理を行う。
制御装置101は、読み込んだ脳画像データ上に設定されている各部位領域に対して、次式(1)を用いて、バイナリマップBを初期化する。
Figure 0006555785
なお、式(1)では、xは脳画像データ内の画素を示し、A(x)は、画素xが含まれる部位領域を示している。また、lは各部位領域を識別するためのラベルを示している。本実施の形態では、例えば、図3に示した部位領域1には、ラベルlが割り当てられ、部位領域2には、ラベルlが割り当てられ、部位領域3には、ラベルlが割り当てられ、部位領域4には、ラベルlが割り当てられているものとする。このため、式(1)によって、ラベルlが割り当てられた部位領域に属する画素は1の値に初期化され、ラベルlが割り当てられた部位領域に属さない画素は0の値に初期化したB(x)を得ることができる。例えば、B(x)では、部位領域1に属する画素は1の値に初期化され、部位領域1に属さない画素は0の値に初期化されることにより、画素が2値化される。
制御装置101は、次式(2)を用いて、いずれの部位領域にも含まれない各画素を対象として、各画素xと各部位領域lとの間を結ぶ測地線の距離D(x,B,I)を算出する。次式(2)において、d(x,y)は、次式(3)により算出される。なお、次式(3)において、Px,yは、画素xと画素yとの間のすべての経路の集合であり、pは画素xと画素yとの間の1つの経路であって、これは0または1の値をとるsによってパラメータ化される。▽I(s)は、経路pの位置sにおける脳画像データIの勾配であり、p´(s)は経路pの方向ベクトルであって、次式(4)により算出される。また、定数γは、経路pに沿って画素xから画素yまでの全距離に対する画像勾配▽I(s)の寄与を調整するための定数である。通常の距離変換の計算では、γ=0に設定される。
Figure 0006555785
Figure 0006555785
p´(s)=p(s+1)−p(s) ・・・(4)
制御装置101は、上記の処理を実行することにより、各部位領域lと各画素xとの間の測地線距離D(x,B,I)を算出することができる。
例えば、図4に示した画素Pを対象とした場合には、図5において破線で示すように、式(2)によって、点Pと部位領域1との間の測地線距離D(x,B,I)としてd1が算出され、点Pと部位領域2との間の測地線距離D(x,B,I)としてd2が算出され、点Pと部位領域3との間の測地線距離D(x,B,I)としてd3が算出され、点Pと部位領域4との間の測地線距離D(x,B,I)としてd4が算出される。
制御装置101は、上記処理によって算出した測地線距離D(x,B,I)に基づいて、各画素xが各部位領域lに属する確率p(x|l)を次式(5)により算出する。本実施の形態では、次式(5)を用いて、各画素xがn個の部位領域l1、2、・・・、lのそれぞれに属する確率をp(x)=(p(x|l),p(x|l),・・・,p(x|l))として算出する。なお、次式(5)では、上述したように脳画像データIにL個の部位領域が設定されている場合には、n=Lとなる。
Figure 0006555785
制御装置101は、各画素について確率を計算すると、次式(6)により、画素xがどの部位領域に属するかを判定する。すなわち、制御装置101は、式(5)を用いて算出したp(x)の中で最も高く算出された確率が、あらかじめ設定されている閾値tより大きい場合には、画素xは、式(5)で最も高い確率が算出された部位領域に属するものと判定し、画素xが含まれる部位領域A(x)の情報を更新する。一方、制御装置101は、式(5)で最も高く算出された確率が、あらかじめ設定されている閾値t未満である場合には、画素xはいずれの部位領域にも属さないと判定し、A(x)=0とする。
Figure 0006555785
これによって、制御装置101は、入力された脳画像データI上で、いずれの部位領域にも属していなかった画素に対して、本来の部位に応じた部位領域を特定することができる。制御装置101は、式(6)の結果に基づいて、新たに部位領域に属すると判定した画素を、脳画像データ上の各部位領域に属するように部位領域の設定を更新し、新たな脳画像データとする。例えば、図6では、部位領域2が画素Pを包含するように拡大されるとともに、他の部位領域も周囲の画素を含むように拡大されて更新されている。
制御装置101は、部位領域の設定を更新した後の脳画像データを新たに読み込んで、上記処理を繰り返すことにより、脳画像データにおける部位領域の設定精度を向上させることができる。なお、処理を繰り返す回数は特に限定されないが、例えば、前回の処理から脳画像データにおける部位領域の設定が変更されなくなったときに終了条件を満たしたと判定して繰り返しを終了してもよい。あるいは、処理の繰り返し回数があらかじめ設定された回数に到達したときに終了条件を満たしたと判定して繰り返しを終了してもよい。
図7は、本実施の形態における脳画像データ処理装置100で実行される処理の流れを示すフローチャートである。図7に示す処理は、脳画像データ処理装置100の操作者によってプログラムの実行が指示されると起動するプログラムとして、制御装置101によって実行される。
ステップS10において、制御装置101は、記録装置102から部位領域が設定された脳画像データを読み込む。その後、ステップS20へ進む。
ステップS20では、制御装置101は、上述したように、式(1)を用いて、バイナリマップBを初期化する。その後、ステップS30へ進む。
ステップS30では、制御装置101は、上述したように、式(2)を用いて、いずれの部位領域にも含まれない各画素を対象として、各画素xと各部位領域lとの間を結ぶ測地線の距離D(x,B,I)を算出する。その後、ステップS40へ進む。
ステップS40では、制御装置101は、上述したように、式(5)を用いて、各画素xが各部位領域lに属する確率p(x|l)を算出する。その後、ステップS50へ進む。
ステップS50では、制御装置101は、上述したように、式(6)を用いて、画素xがどの部位領域に属するかを判定する。その後、ステップS60へ進む。
ステップS60では、制御装置101は、上述したように、式(6)の結果に基づいて、新たに部位領域に属すると判定した画素を、脳画像データ上の各部位領域に属するように部位領域の設定を更新し、新たな脳画像データとする。その後、ステップS70へ進む。
ステップS70では、制御装置101は、上述したように、ステップS10からステップS60の処理の終了条件を満たしたか否かを判断する。ステップS70で否定判断した場合には、ステップS10へ戻り、部位領域の設定を更新した後の脳画像データを新たに読み込んで、ステップS10からステップS60の処理を繰り返す。これに対して、ステップS70で肯定判断した場合には、処理を終了する。
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)制御装置101は、脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込み、読み込んだ脳の画像データにおいて、いずれの部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との間の測地線の距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出し、算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定するようにした。これによって、脳の画像上に設定された部位領域の精度が低く、本来は部位領域に含まれるはずの画素が部位領域外に位置していたとしても、その画素を本来属するべき部位領域に属すると判定することができる。また、確率を算出するための距離として、各画素と各部位領域との間の直線距離を用いようとすると、画像全体におけるエッジや輝度の変化といった特徴が無視され、確率の算出精度が低下する可能性があるが、各画素と各部位領域との間の測地線の距離を用いることによって、このような問題を解消し、画像の特徴を考慮した確率の算出が可能となる。
(2)制御装置101は、各部位領域に属すると判定された画素を包含するように、脳の画像データにおける部位領域の設定を更新するようにした。これによって、脳の画像データにおける部位領域の設定精度を向上させることができる。さらに、部位領域の設定精度を向上することができれば、過去に撮影した患者の脳の画像と、最新の患者の脳の画像を比較することによって、アルツハイマーのように、脳の特定の部位の体積(断面積)の変化が影響する病気を精度高く検出することが可能となる。
(3)制御装置101は、算出した確率が、あらかじめ設定された閾値より大きい場合に、対象となる画素はその部位領域に属するものと判定するようにした。これによって、確率が閾値未満の場合には、その画素は部位領域に属すると判定されないため、各画素がいずれかの部位領域に属するか否かの判定精度を向上させることができる。
(4)制御装置101は、部位領域の設定を更新した後の脳の画像データを対象として、あらかじめ設定された終了条件を満たすまで一連の処理を繰り返すようにした。これによって、さらに部位領域の設定精度を向上させることができる。
(5)制御装置101は、前回の処理から脳の画像データにおける部位領域の設定が変更されなくなったとき、または処理の繰り返し回数があらかじめ設定された回数に到達したときに、処理の終了条件を満たしたと判定するようにした。これによって、部位領域の設定精度の向上が見込まれた段階で、処理を終了させることができる。
―変形例―
なお、上述した実施の形態の脳画像データ処理装置100は、以下のように変形することもできる。
(1)上述した実施の形態では、図2から図6に示したように、2次元の脳画像データを対象として処理を行う例について説明した。しかしながら、MRIやCTなどにより撮影された対象者の脳の断面画像を重ねることにより作成された脳の3次元画像データを対象として、上記の処理を行うようにしてもよい。例えば、脳の3次元画像データとしてはボクセルデータが用いられ、この場合、上記処理では画像データの各画素xを対象として行った処理は、3次元画像空間における立体的な画素、すなわちボクセルに対して行うようにすればよい。
なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
100 脳画像データ処理装置
101 制御装置
102 記録装置

Claims (21)

  1. 脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手段と、
    前記脳画像データ読み込み手段によって読み込まれた前記脳の画像データにおいて、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手段と、
    前記確率算出手段によって算出された確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手段とを備えることを特徴とする脳画像データ処理装置。
  2. 請求項1に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記確率算出手段は、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との間の測地線の距離を算出し、前記測地線の距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出することを特徴とする脳画像データ処理装置。
  3. 請求項1または2に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記判定手段は、前記確率算出手段によって算出された確率が、あらかじめ設定された閾値より大きい場合に、対象となる画素はその部位領域に属するものと判定することを特徴とする脳画像データ処理装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記判定手段による判定結果に基づいて、各部位領域に属すると判定された画素を包含するように、前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定を更新する更新手段をさらに備えることを特徴とする脳画像データ処理装置。
  5. 請求項4に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記更新手段によって前記部位領域の設定が更新された前記脳の画像データを対象として、前記確率算出手段、前記判定手段、および前記更新手段による処理を、あらかじめ設定された終了条件を満たすまで繰り返す処理繰り返し手段をさらに備えることを特徴とする脳画像データ処理装置。
  6. 請求項5に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記処理繰り返し手段は、前回の処理から前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定が変更されなくなったときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理装置。
  7. 請求項5に記載の脳画像データ処理装置において、
    前記処理繰り返し手段は、処理の繰り返し回数があらかじめ設定された回数に到達したときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理装置。
  8. 脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手順と、
    前記脳画像データ読み込み手順で読み込んだ前記脳の画像データにおいて、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手順と、
    前記確率算出手順で算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手順とをコンピュータに実行させるための脳画像データ処理方法。
  9. 請求項8に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記確率算出手順は、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との間の測地線の距離を算出し、前記測地線の距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  10. 請求項8または9に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記判定手順は、前記確率算出手順で算出した確率が、あらかじめ設定された閾値より大きい場合に、対象となる画素はその部位領域に属するものと判定することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  11. 請求項8〜10のいずれか一項に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記判定手順による判定結果に基づいて、各部位領域に属すると判定された画素を包含するように、前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定を更新する更新手順をさらに有することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  12. 請求項11に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記更新手順で前記部位領域の設定が更新された前記脳の画像データを対象として、前記確率算出手順、前記判定手順、および前記更新手順による処理を、あらかじめ設定された終了条件を満たすまで繰り返す処理繰り返し手順をさらに有することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  13. 請求項12に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記処理繰り返し手順は、前回の処理から前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定が変更されなくなったときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  14. 請求項12に記載の脳画像データ処理方法において、
    前記処理繰り返し手順は、処理の繰り返し回数があらかじめ設定された回数に到達したときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理方法。
  15. 脳の各部位に対応する位置に、各部位を識別するための部位領域が設定された脳の画像データを読み込む脳画像データ読み込み手順と、
    前記脳画像データ読み込み手順で読み込んだ前記脳の画像データにおいて、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出する確率算出手順と、
    前記確率算出手順で算出した確率に基づいて、各画素がどの部位領域に属するかを判定する判定手順とをコンピュータに実行させるための脳画像データ処理プログラム。
  16. 請求項15に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記確率算出手順は、いずれの前記部位領域にも含まれない各画素に対して、各画素と各部位領域との間の測地線の距離を算出し、前記測地線の距離に基づいて、各画素が各部位領域に含まれる確率を算出することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
  17. 請求項15または16に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記判定手順は、前記確率算出手順で算出した確率が、あらかじめ設定された閾値より大きい場合に、対象となる画素はその部位領域に属するものと判定することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
  18. 請求項15〜17のいずれか一項に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記判定手順による判定結果に基づいて、各部位領域に属すると判定された画素を包含するように、前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定を更新する更新手順をさらに有することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
  19. 請求項18に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記更新手順で前記部位領域の設定が更新された前記脳の画像データを対象として、前記確率算出手順、前記判定手順、および前記更新手順による処理を、あらかじめ設定された終了条件を満たすまで繰り返す処理繰り返し手順をさらに有することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
  20. 請求項19に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記処理繰り返し手順は、前回の処理から前記脳の画像データにおける前記部位領域の設定が変更されなくなったときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
  21. 請求項19に記載の脳画像データ処理プログラムにおいて、
    前記処理繰り返し手順は、処理の繰り返し回数があらかじめ設定された回数に到達したときに、前記終了条件を満たしたと判定することを特徴とする脳画像データ処理プログラム。
JP2017104337A 2017-05-26 2017-05-26 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム Active JP6555785B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017104337A JP6555785B2 (ja) 2017-05-26 2017-05-26 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム
US16/616,422 US11206983B2 (en) 2017-05-26 2018-05-11 Brain image data processing apparatus, brain image data processing method, and brain image data processing program
PCT/JP2018/018280 WO2018216504A1 (ja) 2017-05-26 2018-05-11 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017104337A JP6555785B2 (ja) 2017-05-26 2017-05-26 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018198729A JP2018198729A (ja) 2018-12-20
JP6555785B2 true JP6555785B2 (ja) 2019-08-07

Family

ID=64395692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017104337A Active JP6555785B2 (ja) 2017-05-26 2017-05-26 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11206983B2 (ja)
JP (1) JP6555785B2 (ja)
WO (1) WO2018216504A1 (ja)

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3534009B2 (ja) * 1999-09-24 2004-06-07 日本電気株式会社 輪郭抽出方法及び装置
WO2005023086A2 (en) * 2003-08-25 2005-03-17 University Of North Carolina At Chapel Hill Systems, methods, and computer program products for analysis of vessel attributes for diagnosis, disease staging, and surgical planning
DE102005058095A1 (de) * 2005-12-05 2007-06-06 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur topographischen Darstellung von Veränderungen in einem untersuchten Gehirn
US20080033302A1 (en) * 2006-04-21 2008-02-07 Siemens Corporate Research, Inc. System and method for semi-automatic aortic aneurysm analysis
US20100322496A1 (en) 2008-02-29 2010-12-23 Agency For Science, Technology And Research Method and system for anatomy structure segmentation and modeling in an image
WO2009111580A2 (en) 2008-03-04 2009-09-11 Tomotherapy Incorporated Method and system for improved image segmentation
JP5329534B2 (ja) 2008-04-22 2013-10-30 株式会社日立メディコ 医用画像処理装置、マルチエネルギー型x線ct装置、医用画像処理方法、プログラム
US8265390B2 (en) * 2008-11-11 2012-09-11 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Probabilistic segmentation in computer-aided detection
JP2011224275A (ja) * 2010-04-23 2011-11-10 Hitachi Ltd 画像処理装置、方法およびプログラム
JP6357108B2 (ja) * 2012-02-01 2018-07-11 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 被写体画像ラベリング装置、方法及びプログラム
US9483831B2 (en) * 2014-02-28 2016-11-01 International Business Machines Corporation Segmentation using hybrid discriminative generative label fusion of multiple atlases
CN103942781B (zh) * 2014-04-01 2017-02-08 北京师范大学 一种基于脑影像的脑网络构造方法
US10061005B2 (en) * 2014-04-25 2018-08-28 Siemens Healthcare Gmbh Apparatus and method for multi-band MR imaging
US10262414B2 (en) * 2015-07-29 2019-04-16 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Computer aided diagnostic system for mapping of brain images
WO2017086433A1 (ja) * 2015-11-19 2017-05-26 国立大学法人 東京大学 医用画像処理方法及び装置及びシステム及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20200178804A1 (en) 2020-06-11
JP2018198729A (ja) 2018-12-20
WO2018216504A1 (ja) 2018-11-29
US11206983B2 (en) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6564018B2 (ja) 放射線画像の肺野セグメンテーション技術及び骨減弱技術
JP6547386B2 (ja) 画像処理装置及び方法
JP4785371B2 (ja) 動的制約を用いる多次元構造の抽出方法及びシステム
JP6422250B2 (ja) 画像処理方法、画像処理装置、プログラム及び記録媒体
JP2018061771A (ja) 画像処理装置、及び画像処理方法
US11455730B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and non-transitory computer-readable storage medium
KR101682787B1 (ko) 화상 처리 장치 및 영역 분할 방법
JP2021500113A (ja) 椎間板モデリング
KR102175162B1 (ko) 볼륨 렌더링 장치 및 그 동작방법
JP6407718B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP2017527015A5 (ja)
KR102098929B1 (ko) 수술용 내비게이션의 표면 정합 방법 및 장치
JP6687395B2 (ja) 医用画像処理装置、医用画像処理方法及び医用イメージング装置
CN111918611B (zh) 胸部x线图像的异常显示控制方法、记录介质及装置
CN113160199B (zh) 影像识别方法、装置、计算机设备和存储介质
JP5640280B2 (ja) 骨粗鬆症診断支援装置及び骨粗鬆症診断支援プログラム
JP6555785B2 (ja) 脳画像データ処理装置、脳画像データ処理方法、および脳画像データ処理プログラム
JP2002245453A (ja) 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及び記憶媒体
CN108986155B (zh) 多视点图像的深度估计方法和深度估计设备
JP4379706B2 (ja) 領域抽出方法
JP2018180646A (ja) 物体候補領域推定装置、物体候補領域推定方法、及び物体候補領域推定プログラム
KR102007525B1 (ko) 통계적 적응식 추정함수 모델링 기법을 통한 진단 의료 영상의 대비 향상 방법
US20210383905A1 (en) Medical information processing apparatus, medical information processing system, medical information processing method, and storage medium
JP5881625B2 (ja) 領域分割装置、プログラムおよび方法
JP2001118058A (ja) 画像処理装置及び放射線治療計画システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190409

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190409

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190613

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190705

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6555785

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

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