JP6807981B2 - 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム - Google Patents
画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6807981B2 JP6807981B2 JP2019095771A JP2019095771A JP6807981B2 JP 6807981 B2 JP6807981 B2 JP 6807981B2 JP 2019095771 A JP2019095771 A JP 2019095771A JP 2019095771 A JP2019095771 A JP 2019095771A JP 6807981 B2 JP6807981 B2 JP 6807981B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- division
- region
- divided
- alignment
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 120
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 115
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 60
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 48
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 claims description 46
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 claims description 45
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 claims description 28
- 210000005246 left atrium Anatomy 0.000 claims description 26
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 15
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 claims description 14
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 claims description 9
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 92
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 39
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 31
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 16
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 13
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 5
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 4
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 3
- 230000002107 myocardial effect Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
なお、上式(1)におけるSは画像IF(x)と画像IM(T(・;x))の一致度を表す評価関数であり、ここでは、Sが小さくなるほど2画像間は一致している。一致度の評価指標としては、Sum of Squared Difference(SSD; 2画像間の同位置における画素値の差の二乗の合計)や相互情報量(画素値の間の統計的な依存関係を定量化する指標の1つ)などの種々の評価指標が知られている。
位置合わせ処理部14は、画素値変換部13によって画素値変換の施された第1の3次元画像6と第2の3次元画像6に対して位置合わせ処理を施すものである。位置合わせ処理としては、剛体位置合わせ処理または非剛体位置合わせ処理が施される。剛体位置合わせ処理としては、たとえばICP(Iterative Closest Point)法を用いた処理などを用いることができるが、その他の公知な手法を用いるようにしてもよい。また、非剛体位置合わせ処理としては、たとえばFFD(Free-Form Deformation)法を用いた処理やTPS(Thin-Plate Spline)法を用いた処理などを用いることができるが、その他の公知な手法を用いるようにしてもよい。また、剛体位置合わせ処理を行った後に、非剛体位置合わせ処理を行うようにしてもよい。
上式(3)におけるS1は一致度の評価関数であり、画像間の対応する分割領域の画素値が画像間で異なる場合に、各画像の分割領域の位置が一致しているほどS1は小さな値となる。また、Nは画像間(Fixed画像とMoving画像の間)で比較する画素の総数、fは、上述した式(2)の画素値変換関数、xiは座標点、IF(xi)はFixed画像のxi における画素値、IM(xi)はMoving画像のxi における画素値、Tは座標点の幾何学的変換関数、μは幾何学的変換のパラメタである。なお、第1の3次元画像6および第2の3次元画像6のいずれか一方をFixed画像とし、他方をMoving画像とする。
上式(4)におけるS2は一致度の評価関数であり、画素値が一致しているほど値が小さい。また、Nは画像間(Fixed画像とMoving画像の間)で比較する画素の総数、fは、上述した式(2)の画素値変換関数、xiは座標点、IF(xi)はFixed画像のxi における画素値、IM(xi)はMoving画像のxi における画素値、Tは座標点の幾何学的変換関数、μは幾何学的変換のパラメタである。
上式(5)におけるSは一致度の評価関数であり、画素値が一致しているほど値が小さい。また、Nは画像間(Fixed画像とMoving画像の間)で比較する画素の総数、xiは座標点、IF(xi)はFixed画像のxi における画素値、IM(xi)はMoving画像のxi における画素値、Tは座標点の幾何学的変換関数、μは幾何学的変換のパラメタ、kおよびσは定数である。
2 医用画像保管サーバ
3 表示装置
4 入力装置
6 3次元画像
10 画像取得部
11 分割領域設定部
12 画素値変換方法決定部
13 画素値変換部
14 位置合わせ処理部
15 パフュージョン解析部
16 表示制御部
50 画像取得部
51 分割領域設定部
52 位置合わせ処理部
53 パフュージョン解析部
54 表示制御部
A1 右心房および右心室における血流方向を示す矢印
A2 左心房および左心室における血流方向を示す矢印
D1-D10 分割領域
IR 関心領域
K 定数
L1 左心房の領域
L2 左心室の領域
M 心筋の領域
R1 右心房の領域
R2 右心室の領域
V 大動脈の領域
Claims (17)
- 位置合わせ処理対象を含む複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象を分割して分割領域を設定する分割領域設定部と、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す位置合わせ処理部とを備え、
前記位置合わせ処理部が、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値から前記組に含まれる2つの分割領域のコントラストが異なるか、または、前記2つの分割領域のコントラストが近いかを示す判定結果を得て、前記判定結果がコントラストが異なることを示す場合とコントラストが近いことを示す場合とで、前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施すことを特徴とする画像位置合わせ装置。 - 前記位置合わせ処理部は、前記組の各分割領域のうちの2つの分割領域の1つの分割領域の平均画素値が基準値以上であり、かつ、前記2つの分割領域のうち他の分割領域の平均画素値が前記基準値未満である場合の前記評価関数と、前記1つの分割領域と前記他の分割領域の双方の平均画素値が前記基準値以上、または、前記基準値未満である場合の前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施す請求項1記載の画像位置合わせ装置。
- 前記1つの分割領域の平均画素値が前記基準値以上であり、かつ、前記他の分割領域の平均画素値が前記基準値未満である場合の前記評価関数は、前記組の分割領域の位置が一致しているか否かを評価する関数であり、
前記1つの分割領域と前記他の分割領域の双方の平均画素値が前記基準値以上、または、前記基準値未満である場合の前記評価関数は、前記組の分割領域の画素値が一致しているか否かを評価する関数である請求項2記載の画像位置合わせ装置。 - 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、
前記分割領域設定部が、前記分割領域として、右心房および右心室を含む第1の分割領域と左心房および左心室を含む第2の分割領域とを設定する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。 - 前記分割領域設定部が、前記複数の画像に含まれる大動脈の領域の画素値の変化に基づいて、前記第1の分割領域と前記第2の分割領域を設定する請求項4に記載の画像位置合わせ装置。
- 位置合わせ処理対象である心臓画像を含む複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象の心臓画像を分割して、右心房および右心室を含む第1の分割領域と左心房および左心室を含む第2の分割領域とを設定する際に、前記複数の画像に含まれる大動脈の領域の画素値の変化に基づいて、前記複数の画像の中から、前記左心房および左心室の領域の画素値よりも前記右心房および右心室の領域の画素値の方が高い第1の画像と前記右心房および右心室の領域の画素値よりも前記左心房および左心室の領域の画素値の方が高い第2の画像とを特定し、前記第1の画像を用いて前記第1の分割領域を設定し、前記第2の画像を用いて前記第2の分割領域を設定する分割領域設定部と、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す位置合わせ処理部とを備え、
前記位置合わせ処理部が、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値に基づいて前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施すことを特徴とする画像位置合わせ装置。 - 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、
前記分割領域設定部が、前記分割領域として、右心房および右心室を含む第1の分割領域と左心房および左心室を含む第2の分割領域と心筋を含む第3の分割領域とを設定する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。 - 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、
前記分割領域設定部が、前記分割領域として、右心房を含む第1の分割領域と右心室を含む第2の分割領域と左心房を含む第3の分割領域と左心室を含む第4の分割領域とを設定する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。 - 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、
前記分割領域設定部が、前記分割領域として、右心房を含む第1の分割領域と右心室を含む第2の分割領域と左心房を含む第3の分割領域と左心室を含む第4の分割領域と心筋を含む第5の分割領域とを設定する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。 - 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、
前記分割領域設定部が、心臓の血流方向に垂直な断面によって前記心臓画像を分割して複数の分割領域を設定する請求項1〜3のいずれか1項に項記載の画像位置合わせ装置。 - 前記分割領域設定部が、前記分割領域に対応する領域が予め設定された基準画像を用いて、前記複数の画像のうちの1つの画像に対して前記分割領域を設定し、該分割領域の設定結果を用いて、前記1つの画像以外の画像に対して分割領域を設定する請求項1から10いずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。
- 前記画像取得部が、異なる時点で撮影された複数の画像を取得する請求項1から11いずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。
- 前記画像取得部が、前記位置合わせ処理対象として心臓画像を含む画像を取得し、かつ複数の心拍における同じ心位相のタイミングで撮影された複数の画像を取得する請求項1から12いずれか1項に記載の画像位置合わせ装置。
- 位置合わせ処理対象を含む複数の画像を取得し、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象を分割して分割領域を設定し、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す際、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値から前記組に含まれる2つの分割領域のコントラストが異なるか、または、前記2つの分割領域のコントラストが近いかを示す判定結果を得て、前記判定結果がコントラストが異なることを示す場合とコントラストが近いことを示す場合とで、前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施すことを特徴とする画像位置合わせ方法。 - コンピュータを、位置合わせ処理対象を含む複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象を分割して分割領域を設定する分割領域設定部と、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す位置合わせ処理部として機能させる画像位置合わせプログラムであって、
前記位置合わせ処理部が、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値から前記組に含まれる2つの分割領域のコントラストが異なるか、または、前記2つの分割領域のコントラストが近いかを示す判定結果を得て、前記判定結果がコントラストが異なることを示す場合とコントラストが近いことを示す場合とで、前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施すことを特徴とする画像位置合わせプログラム。 - 位置合わせ処理対象である心臓画像を含む複数の画像を取得し、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象の心臓画像を分割して、右心房および右心室を含む第1の分割領域と左心房および左心室を含む第2の分割領域とを設定する際に、前記複数の画像に含まれる大動脈の領域の画素値の変化に基づいて、前記複数の画像の中から、前記左心房および左心室の領域の画素値よりも前記右心房および右心室の領域の画素値の方が高い第1の画像と前記右心房および右心室の領域の画素値よりも前記左心房および左心室の領域の画素値の方が高い第2の画像とを特定し、前記第1の画像を用いて前記第1の分割領域を設定し、前記第2の画像を用いて前記第2の分割領域を設定し、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す際に、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値に基づいて前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施すことを特徴とする画像位置合わせ方法。 - コンピュータを、位置合わせ処理対象である心臓画像を含む複数の画像を取得する画像取得部と、
前記複数の画像の各位置合わせ処理対象の心臓画像を分割して、右心房および右心室を含む第1の分割領域と左心房および左心室を含む第2の分割領域とを設定する際に、前記複数の画像に含まれる大動脈の領域の画素値の変化に基づいて、前記複数の画像の中から、前記左心房および左心室の領域の画素値よりも前記右心房および右心室の領域の画素値の方が高い第1の画像と前記右心房および右心室の領域の画素値よりも前記左心房および左心室の領域の画素値の方が高い第2の画像とを特定し、前記第1の画像を用いて前記第1の分割領域を設定し、前記第2の画像を用いて前記第2の分割領域を設定する分割領域設定部と、
前記各位置合わせ処理対象の同じ位置に設定された分割領域の組毎に、該組の各分割領域の一致度を評価関数によって評価して位置合わせ処理を施す位置合わせ処理部として機能させる画像位置合わせプログラムであって、
前記位置合わせ処理部が、前記分割領域の組毎に、該組の各分割領域の画素値に基づいて前記評価関数を変更して前記位置合わせ処理を施す画像位置合わせプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019095771A JP6807981B2 (ja) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019095771A JP6807981B2 (ja) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016079999A Division JP6608110B2 (ja) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019141717A JP2019141717A (ja) | 2019-08-29 |
JP6807981B2 true JP6807981B2 (ja) | 2021-01-06 |
Family
ID=67771601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019095771A Active JP6807981B2 (ja) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6807981B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7394920B2 (en) * | 2004-05-19 | 2008-07-01 | Invia, Llc | Automated computer-implemented method and system for reorienting emission computer tomographic myocardial perfusion images |
JP4858963B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2012-01-18 | 株式会社日立メディコ | 医用画像処理装置 |
JP5478832B2 (ja) * | 2008-03-21 | 2014-04-23 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム |
JP6104525B2 (ja) * | 2011-06-23 | 2017-03-29 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 画像処理装置及びx線診断装置 |
JP5955199B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2016-07-20 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法、並びに、画像処理プログラム |
JP5706389B2 (ja) * | 2011-12-20 | 2015-04-22 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理装置および画像処理方法、並びに、画像処理プログラム |
JP6195714B2 (ja) * | 2013-01-16 | 2017-09-13 | 富士フイルム株式会社 | 医用画像処理装置および方法並びにプログラム |
-
2019
- 2019-05-22 JP JP2019095771A patent/JP6807981B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019141717A (ja) | 2019-08-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4918048B2 (ja) | 画像処理装置及び方法 | |
US9305358B2 (en) | Medical image processing | |
JP5706389B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法、並びに、画像処理プログラム | |
US20170065242A1 (en) | Method and System for Analysis of Myocardial Wall Dynamics | |
EP3743883B1 (en) | Flow analysis in 4d mr image data | |
JP6608110B2 (ja) | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム | |
Kim et al. | Automatic segmentation of the left ventricle in echocardiographic images using convolutional neural networks | |
Queiros et al. | Fast left ventricle tracking using localized anatomical affine optical flow | |
JP6611660B2 (ja) | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム | |
CN110546685A (zh) | 图像分割和分割预测 | |
WO2013094166A1 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法、並びに、画像処理プログラム | |
Bangare et al. | Regenerative pixel mode and tumour locus algorithm development for brain tumour analysis: A new computational technique for precise medical imaging | |
JP6821036B2 (ja) | 医用画像処理装置、方法およびプログラム | |
Queirós et al. | Assessment of aortic valve tract dynamics using automatic tracking of 3D transesophageal echocardiographic images | |
US20120306862A1 (en) | Image processing device, method and program | |
Atehortúa et al. | Fusion of 3D real-time echocardiography and cine MRI using a saliency analysis | |
Tobon-Gomez et al. | A multimodal database for the 1 st cardiac motion analysis challenge | |
Woo et al. | Geometric feature‐based multimodal image registration of contrast‐enhanced cardiac CT with gated myocardial perfusion SPECT | |
McLeod et al. | A near-incompressible poly-affine motion model for cardiac function analysis | |
JP6807981B2 (ja) | 画像位置合わせ装置および方法並びにプログラム | |
JPWO2018159708A1 (ja) | 血流解析装置および方法並びにプログラム | |
JP6788113B2 (ja) | 医用画像処理装置、方法およびプログラム | |
US20200323454A1 (en) | Cardiac trajectory curve analysis for clinical decision making and analysis | |
JP2019500114A (ja) | 位置合わせ精度の決定 | |
Dey et al. | Estimation of cardiac respiratory-motion by semi-automatic segmentation and registration of non-contrast-enhanced 4D-CT cardiac datasets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190522 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200311 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200317 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201030 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6807981 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |