JP7238694B2 - Medical image processing device and program - Google Patents

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Description

本発明は、医用画像処理装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a medical image processing apparatus and program.

医療の分野では、CT(Computed Tomography)装置等のモダリティーが利用されている。X線CT検査において、被検者に照射するX線の線量を決定する際には、被検者の体格が影響する。そのため、被ばく線量の適正値を検討する上では、被検者の体格を考慮する必要がある。 In the medical field, modalities such as CT (Computed Tomography) devices are used. In the X-ray CT examination, the physique of the examinee affects the dose of X-rays to be applied to the examinee. Therefore, it is necessary to consider the physique of the subject when examining the appropriate exposure dose.

被ばく線量管理の技術として、例えば、CT画像等の形態画像とPET画像等の機能画像により、SUV値に基づいて、臓器ごとの被ばく線量を求める計測装置が提案されている(特許文献1参照)。
また、核医学診断画像に基づいて、被検体に投与された放射性薬剤の集積臓器及び集積量を同定し、被検体の臓器の被ばく線量を求める線量管理システムが提案されている(特許文献2参照)。
As a technique for radiation exposure dose management, for example, a measurement device has been proposed that obtains the radiation exposure dose for each organ based on the SUV value from a morphological image such as a CT image and a functional image such as a PET image (see Patent Document 1). .
In addition, a dose management system has been proposed that identifies the accumulated organ and accumulated amount of a radiopharmaceutical administered to a subject based on a nuclear medicine diagnostic image, and obtains the exposure dose of the organ of the subject (see Patent Document 2). ).

また、X線CT検査における被ばく線量管理のための一般的な線量指標としてCTDIvolが用いられている。しかし、CTDIvolは、ファントムを用いて測定・計算された概算値であり、被検者の体格は反映されていない。 In addition, CTDI vol is used as a general dose index for exposure dose management in X-ray CT examinations. However, CTDI vol is an approximate value measured and calculated using a phantom, and does not reflect the body size of the subject.

そこで、被検者の体格を考慮した線量指標としてSSDE(Size Specific Dose Estimates)が提唱されている。SSDEは、被検者の体格を表す指標として腹囲を利用し、X線CT検査において生成された複数の断層画像のうち、腹囲が最大の断層画像における被検者領域を楕円で近似し、その楕円の長径・短径等に基づいて決定された変換係数を用いてCTDIvolを変換(補正)した線量指標である。 Therefore, SSDE (Size Specific Dose Estimates) has been proposed as a dose index that takes into consideration the physique of a subject. The SSDE uses the waist circumference as an index representing the physique of the subject, approximates the subject area in the tomographic image having the maximum waist circumference among a plurality of tomographic images generated in the X-ray CT examination, and It is a dose index obtained by converting (correcting) CTDI vol using a conversion coefficient determined based on the major axis and minor axis of the ellipse.

特開2018-13419号公報JP 2018-13419 A 特開2017-67708号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-67708

SSDEを求めるために使用する腹囲が最大の断層画像は、一般的には、X線CT検査時に撮影されたスカウト画像を用いて特定される。しかし、スカウト画像が存在しないこともあり、この場合、X線CT検査において生成された膨大な数の断層画像の中からオペレーターが手動で腹囲が最大の断層画像を探さなければならず、非常に煩雑で手間がかかっていた。また、精度にも問題があった。 A tomographic image with the maximum abdominal circumference used for obtaining the SSDE is generally specified using a scout image taken during an X-ray CT examination. However, the scout image may not exist, and in this case, the operator has to manually search for the tomographic image with the maximum abdominal circumference from among the huge number of tomographic images generated in the X-ray CT examination. It was complicated and time consuming. There was also a problem with accuracy.

本発明の課題は、X線CT検査において生成された断層画像を用いて、X線CT検査における被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を効率的に精度良く算出できるようにすることである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to enable efficient and accurate calculation of an index representing exposure dose in X-ray CT examination, taking into consideration the body size of an examinee, using a tomographic image generated in X-ray CT examination. is.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明の医用画像処理装置は、
被検者に対するX線CT検査において生成された前記被検者の腹部の複数の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に基づいて前記被検者領域の面積又は輪郭長さを算出し、算出した前記面積が最大である、又は、前記輪郭長さが最長である、最大断層画像を抽出する抽出手段と、
前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭を楕円形で近似して、その楕円形の長径及び短径を取得する近似手段と、
前記取得された長径及び短径と、前記X線CT検査時に取得された線量情報とに基づいて、前記X線CT検査における前記被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を算出する被ばく線量算出手段と、
を備える。
In order to solve the above problems, the medical image processing apparatus of the invention according to claim 1 comprises:
Extracting the contour of the subject region from each of a plurality of tomographic images of the abdomen of the subject generated in the X-ray CT examination of the subject, and based on the extracted contour, the area of the subject region or extracting means for calculating a contour length and extracting a maximum tomographic image having the maximum calculated area or the longest contour length;
approximation means for approximating the contour of the subject region in the maximum tomographic image with an ellipse to acquire the major and minor axes of the ellipse;
Radiation exposure for calculating an index representing the exposure dose in consideration of the body size of the subject in the X-ray CT examination based on the acquired major axis and minor axis and the dose information acquired during the X-ray CT examination. dose calculation means;
Prepare.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記近似手段は、前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭上の任意の2点を選択し、前記選択した2点を通り前記被検者領域の重心と同じ重心を持つ楕円形の長径及び短径を算出する処理を複数回実行し、得られた複数の長径及び短径の頻度に基づいて、前記被検者領域の輪郭を近似する楕円形を決定する。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The approximation means selects arbitrary two points on the contour of the subject area in the maximum tomographic image, and passes through the selected two points and has a major axis of an ellipse having the same center of gravity as the center of the subject area. and the processing of calculating the minor axis is executed a plurality of times, and an elliptical shape that approximates the outline of the subject region is determined based on the obtained frequencies of the plurality of major and minor axes.

請求項3に記載の発明のプログラムは、
コンピューターを、
被検者に対するX線CT検査において生成された前記被検者の腹部の複数の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に基づいて前記被検者領域の面積又は輪郭長さを算出し、算出した前記面積が最大である、又は、前記輪郭長さが最長である、最大断層画像を抽出する抽出手段、
前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭を楕円形で近似して、その楕円形の長径及び短径を取得する近似手段、
前記取得された長径及び短径と、前記X線CT検査時に取得された線量情報とに基づいて、前記X線CT検査における前記被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を算出する被ばく線量算出手段、
として機能させる。
The program of the invention according to claim 3,
the computer,
Extracting the contour of the subject region from each of a plurality of tomographic images of the abdomen of the subject generated in the X-ray CT examination of the subject, and based on the extracted contour, the area of the subject region or Extraction means for calculating the contour length and extracting the maximum tomographic image in which the calculated area is the maximum or the contour length is the longest;
approximation means for approximating the contour of the subject region in the maximum tomographic image with an ellipse and acquiring the major and minor axes of the ellipse;
Radiation exposure for calculating an index representing the exposure dose in consideration of the body size of the subject in the X-ray CT examination based on the acquired major axis and minor axis and the dose information acquired during the X-ray CT examination. dose calculation means,
function as

本発明によれば、X線CT検査において生成された断層画像を用いて、X線CT検査における被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を効率的に精度よく算出することが可能となる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to efficiently and accurately calculate an index representing an exposure dose in X-ray CT examination considering the body size of an examinee using a tomographic image generated in X-ray CT examination. Become.

本発明の実施の形態における医用画像システムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a medical imaging system according to an embodiment of the present invention; FIG. X線CT検査により生成される複数の断層画像を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a plurality of tomographic images generated by X-ray CT examination; 演算装置の機能的構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a functional configuration of an arithmetic device; FIG. 図3の演算装置において実行される補正線量算出処理のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of correction dose calculation processing executed in the arithmetic unit of FIG. 3; FIG. 最大断層画像において被検者領域を楕円で近似する手法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of approximating a subject area with an ellipse in a maximum tomographic image;

以下、本発明に係る医用画像処理装置の実施の形態について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。 An embodiment of a medical image processing apparatus according to the present invention will be described below. It should be noted that the present invention is not limited to the illustrated examples.

図1に、医用画像システム100のシステム構成例を示す。
図1に示すように、医用画像システム100は、RIS(Radiology Information System)サーバー10、CT装置20、画像保管装置30、医用画像処理装置としての演算装置40、線量管理装置50等から構成され、各装置は、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークNを介してデータ送受信可能に接続されている。医用画像システム100を構成する各装置は、HL7(Health Level Seven)やDICOM(Digital Image and Communications in Medicine)規格に準じており、各装置間の通信は、HL7やDICOMに則って行われる。
FIG. 1 shows an example system configuration of a medical imaging system 100 .
As shown in FIG. 1, a medical imaging system 100 includes a RIS (Radiology Information System) server 10, a CT device 20, an image storage device 30, an arithmetic device 40 as a medical image processing device, a dose management device 50, and the like. Each device is connected via a communication network N such as a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network) so as to be able to transmit and receive data. Each device constituting the medical imaging system 100 conforms to HL7 (Health Level Seven) and DICOM (Digital Image and Communications in Medicine) standards, and communication between each device is performed in accordance with HL7 and DICOM.

RISサーバー10は、放射線機器による検査や治療の予約、検査結果等の放射線科内の情報を管理する。RISサーバー10は、検査オーダー情報を管理し、検査対象のモダリティー(CT装置20等)に対して検査オーダー情報を送信する。 The RIS server 10 manages information within the radiology department, such as appointments for examinations and treatments using radiological equipment, examination results, and the like. The RIS server 10 manages examination order information and transmits the examination order information to modalities to be examined (CT apparatus 20, etc.).

検査オーダー情報には、検査依頼者(医師)、患者情報、検査情報等が含まれている。
患者情報は、患者(被検者)に関する情報である。患者情報には、患者ID、患者氏名、生年月日、年齢、性別、身長、体重等が含まれる。
検査情報は、検査に関する情報である。検査情報には、検査ID、検査日時、モダリティー(CT、DR、CR、US、MRI等)、検査部位、検査目的、検査記述、造影剤有無等が含まれる。
The examination order information includes an examination requester (doctor), patient information, examination information, and the like.
Patient information is information about a patient (examinee). The patient information includes patient ID, patient name, date of birth, age, sex, height, weight, and the like.
Examination information is information about an examination. The examination information includes an examination ID, examination date and time, modality (CT, DR, CR, US, MRI, etc.), examination site, examination purpose, examination description, presence or absence of a contrast medium, and the like.

CT装置20は、被検者に対してX線CT検査を行い、所定方向に沿って間隔をあけて複数の断層画像を生成する。図2に、X線CT検査により生成される複数の断層画像を模式的に示す。図2では、体軸方向と直交する複数の断層画像(横断面の断層画像)が、体軸方向に沿ってスライス厚の間隔で生成されている。なお、X線CT検査により生成される複数の断層画像の間隔は、所定間隔(一定)の場合もあるし、一定でない場合もある。また、CT装置20は、横断面の断層画像の他、体軸方向に平行な縦断面の断層画像を生成することもできる。 The CT apparatus 20 performs an X-ray CT examination on a subject and generates a plurality of tomographic images at intervals along a predetermined direction. FIG. 2 schematically shows a plurality of tomographic images generated by X-ray CT examination. In FIG. 2, a plurality of tomographic images (cross-sectional tomographic images) perpendicular to the body axis direction are generated at slice thickness intervals along the body axis direction. Note that the intervals between the plurality of tomographic images generated by the X-ray CT examination may be predetermined (constant) intervals, or may not be constant. The CT apparatus 20 can also generate a longitudinal cross-sectional tomographic image parallel to the body axis direction, in addition to the cross-sectional tomographic image.

CT装置20では、撮影前に、検査技師が、検査オーダー情報に従って撮影プロトコルを設定する。撮影プロトコルには、撮影方法、撮影範囲(又は、撮影範囲に変換可能な情報)、造影剤有無等が含まれる。 In the CT apparatus 20, an examination technician sets an imaging protocol according to examination order information before imaging. The imaging protocol includes an imaging method, an imaging range (or information that can be converted into an imaging range), the presence or absence of a contrast medium, and the like.

CT装置20は、DICOM規格に則って、CT画像(複数の断層画像)の画像ファイルのヘッダーに付帯情報を書き込むことにより、CT画像に付帯情報を付帯させる。付帯情報には、患者情報、検査情報、シリーズ情報、画像詳細情報、撮影プロトコル等が含まれる。
シリーズ情報は、シリーズに関する情報である。シリーズ情報には、シリーズ番号、シリーズ記述、スライス厚、画像の種類(例えば、横断面か縦断面か)等が含まれる。
画像詳細情報は、画像に関する情報である。画像詳細情報には、画像番号、スライス位置、画像生成時刻等が含まれる。画像番号は、1回のスキャンで生成された断層画像の撮影順を示す番号である。
The CT apparatus 20 attaches additional information to the CT image by writing the additional information in the header of the image file of the CT image (a plurality of tomographic images) in accordance with the DICOM standard. The incidental information includes patient information, examination information, series information, detailed image information, imaging protocol, and the like.
Series information is information about a series. Series information includes series number, series description, slice thickness, type of image (eg, transverse or longitudinal), and the like.
The image detail information is information about the image. The image detail information includes an image number, slice position, image generation time, and the like. The image number is a number indicating the imaging order of the tomographic images generated in one scan.

また、CT装置20は、複数の断層画像とともに、RDSR(Radiation Dose Structured Report:放射線線量構造化レポート)を出力する。RDSRは、DICOM規格に則った情報であり、線量情報を表すデータ形式の一つである。RDSRには、患者情報、検査情報の他、X線CT検査におけるスキャン単位の線量情報(CTDIvol)が、各スキャンを識別するための情報であるシーケンス番号に対応付け記録されている。 The CT apparatus 20 also outputs an RDSR (Radiation Dose Structured Report) together with the plurality of tomographic images. RDSR is information conforming to the DICOM standard, and is one of data formats representing dose information. In the RDSR, in addition to patient information and examination information, dose information (CTDI vol ) for each scan in an X-ray CT examination is recorded in association with a sequence number that is information for identifying each scan.

画像保管装置30は、CT装置20等のモダリティーにおいて生成された医用画像の画像データを、患者ごとに保存し、管理する。画像保管装置30は、PACS(Picture Archiving and Communication System)等から構成される。例えば、画像保管装置30は、患者ごと、検査ごとに、CT装置20により生成された複数の断層画像を保存し、管理する。また、画像保管装置30は、患者ごと、検査ごとに、当該検査に対応するRDSRを記憶している。 The image storage device 30 stores and manages image data of medical images generated by modalities such as the CT device 20 for each patient. The image archiving device 30 is composed of a PACS (Picture Archiving and Communication System) or the like. For example, the image storage device 30 stores and manages a plurality of tomographic images generated by the CT device 20 for each patient and each examination. The image storage device 30 also stores the RDSR corresponding to each examination for each patient and each examination.

演算装置40は、例えば、CT装置20において生成された複数の断層画像及びRDSRを画像保管装置30から取得し、X線検査における被検者の被ばく線量を表す指標を算出して線量管理装置50に出力する。 The calculation device 40 acquires, for example, a plurality of tomographic images and RDSR generated by the CT device 20 from the image storage device 30, calculates an index representing the exposure dose of the subject in the X-ray examination, and dose management device 50 output to

図3に、演算装置40の機能的構成を示す。
図3に示すように、演算装置40は、制御部41、通信部42、記憶部43等を備えて構成されており、各部はバスにより接続されている。
FIG. 3 shows the functional configuration of the computing device 40. As shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the computing device 40 includes a control section 41, a communication section 42, a storage section 43, etc., and each section is connected by a bus.

制御部41は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等から構成され、演算装置40の各部の処理動作を統括的に制御する。具体的には、CPUは、ROMに記憶されている各種処理プログラムを読み出してRAMに展開し、当該プログラムとの協働により各種処理を行う。制御部41は、抽出手段、近似手段、線量算出手段として機能する。 The control unit 41 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the processing operations of each unit of the arithmetic unit 40 in an integrated manner. Specifically, the CPU reads various processing programs stored in the ROM, develops them in the RAM, and performs various processing in cooperation with the programs. The control unit 41 functions as extraction means, approximation means, and dose calculation means.

通信部42は、ネットワークインターフェース等により構成され、通信ネットワークNを介して接続された外部機器との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部42は、CT装置20又は画像保管装置30からCT画像(複数の断層画像)及びRDSRを受信する。 The communication unit 42 is configured by a network interface or the like, and transmits and receives data to and from an external device connected via the communication network N. For example, the communication unit 42 receives CT images (a plurality of tomographic images) and RDSR from the CT device 20 or the image storage device 30 .

記憶部43は、HDD(Hard Disk Drive)や不揮発性メモリー等により構成され、各種データを記憶している。
例えば、記憶部43には、変換係数テーブル431が記憶されている。変換係数テーブル431は、被検者の最大腹囲の断層画像における被検者領域の近似楕円から求めた長径及び短径(又は、長径+短径)と、CTDIvolをSSDEに変換するための変換係数と、を対応付けたテーブルである。SSDEは、被検者の体格を考慮してCTDIvolを補正した線量指標であり、AAPM(American Associations of Physicist in Medicine(米国医学物理学会))により提唱されたものである。
The storage unit 43 is configured by an HDD (Hard Disk Drive), a nonvolatile memory, or the like, and stores various data.
For example, the storage unit 43 stores a transform coefficient table 431 . The conversion coefficient table 431 contains the major axis and minor axis (or major axis + minor axis) obtained from the approximate ellipse of the subject area in the tomographic image of the subject's maximum abdominal circumference, and the conversion for converting CTDI vol into SSDE. It is a table in which coefficients and are associated with each other. SSDE is a dose index obtained by correcting CTDI vol in consideration of the physique of the subject, and was proposed by AAPM (American Associations of Physicist in Medicine).

また、記憶部43には、各X線CT検査で生成された複数の断層画像の画像データが記憶される。 The storage unit 43 also stores image data of a plurality of tomographic images generated in each X-ray CT examination.

線量管理装置50は、演算装置40から送信された被検者の被ばく線量を表す指標を患者情報や検査情報に対応付けてデータベースに格納し、患者(被検者)ごとに被ばく線量を管理する。 The dose management device 50 stores the index indicating the exposure dose of the subject transmitted from the arithmetic device 40 in a database in association with patient information and examination information, and manages the exposure dose for each patient (subject). .

次に、演算装置40における動作について説明する。
図4は、演算装置40において実行される補正線量算出処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部41のCPUとROMに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。
Next, the operation of arithmetic unit 40 will be described.
FIG. 4 is a flow chart showing the correction dose calculation process executed by the computing device 40. As shown in FIG. This processing is implemented by software processing in cooperation with the CPU of the control unit 41 and the programs stored in the ROM.

まず、制御部41は、X線CT検査によって生成された複数の断層画像及びRDSRを取得する(ステップS1)。
例えば、制御部41は、画像保管装置30に問い合わせを行って、CT装置20において生成され、画像保管装置30に保存された腹部を含むX線CT検査の複数の断層画像及びRDSRを取得する。あるいは、CT装置20から画像保管装置30に腹部を含むX線CT検査の複数の断層画像及びRDSRが送信されると、画像保管装置30は、これらのデータを演算装置40に転送することとしてもよい。あるいは、腹部を含むX線CT検査において生成した複数の断層画像及びRDSRをCT装置20から直接演算装置40に送信することとしてもよい。
First, the control unit 41 acquires a plurality of tomographic images and RDSR generated by X-ray CT examination (step S1).
For example, the control unit 41 inquires of the image storage device 30 to obtain a plurality of X-ray CT examination tomographic images including the abdomen and the RDSR generated in the CT device 20 and stored in the image storage device 30 . Alternatively, when a plurality of tomographic images of an X-ray CT examination including the abdomen and RDSR are transmitted from the CT apparatus 20 to the image storage device 30, the image storage device 30 may transfer these data to the arithmetic device 40. good. Alternatively, a plurality of tomographic images and RDSR generated in an X-ray CT examination including the abdomen may be transmitted directly from the CT device 20 to the arithmetic device 40 .

次いで、制御部41は、取得した複数の断層画像から横断面のシリーズの断層画像(複数の断層画像)を特定して取得する(ステップS2)。
横断面のシリーズの断層画像は、例えば、各断層画像の付帯情報に含まれるシリーズ情報により特定することができる。
Next, the control unit 41 specifies and acquires a series of cross-sectional tomographic images (a plurality of tomographic images) from the acquired plurality of tomographic images (step S2).
A series of cross-sectional tomographic images can be specified, for example, by series information included in the supplementary information of each tomographic image.

次いで、制御部41は、取得した横断面の複数の断層画像から腹部の断層画像の範囲を特定し、腹部の断層画像を取得する(ステップS3)。
ここで、撮影範囲には、例えば、胸部~腹部、胸部~腰部、頭部~腰部等、複数の部位が含まれていることがある。そこで、例えば、制御部41は、付帯情報に含まれる撮影プロトコルの撮影範囲の情報から、各スキャンにおいて撮影された部位を特定し、人体の体軸方向の各部位の長さの比率と被検者の身長等に基づいて、撮影範囲の中から腹部の断層画像の範囲を特定し、特定した範囲の複数の断層画像を取得する。
Next, the control unit 41 specifies the range of the tomographic image of the abdomen from the plurality of acquired tomographic images of the cross section, and acquires the tomographic image of the abdomen (step S3).
Here, the imaging range may include a plurality of regions such as chest to abdomen, chest to waist, head to waist, and the like. Therefore, for example, the control unit 41 identifies the part imaged in each scan from the information of the imaging range of the imaging protocol included in the incidental information, and determines the ratio of the length of each part in the body axis direction of the human body to the subject. A tomographic image range of the abdomen is specified from the imaging range based on the height of the person, etc., and a plurality of tomographic images in the specified range are acquired.

次いで、制御部41は、腹部の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出する(ステップS4)。
例えば、各断層画像の信号値(CT値)を予め定められた閾値により2値化して、1と0の境界を被検者領域の輪郭として抽出する。
Next, the control unit 41 extracts the contour of the subject region from each abdominal tomographic image (step S4).
For example, the signal value (CT value) of each tomographic image is binarized by a predetermined threshold, and the boundary between 1 and 0 is extracted as the contour of the subject area.

次いで、制御部41は、腹部の断層画像のそれぞれにおいて、抽出した輪郭に基づいて被検者領域の面積を求め、腹部の複数の断層画像の中から被検者領域の面積が最大の断層画像を最大断層画像として抽出する(ステップS5)
腹部の複数の断層画像のうち、最大断層画像は、最大腹囲の断層画像である。被検者領域の面積は、例えば、抽出された被検者領域の輪郭で囲まれた領域の画素数をカウントする等により求めることができる。
なお、被検者領域の面積を用いずに、被検者領域の輪郭長さを用いて、輪郭長さが最長の断層画像を最大断層画像としてもよい。
Next, the control unit 41 obtains the area of the subject region based on the extracted outline in each of the tomographic images of the abdomen, and selects the tomographic image having the largest area of the subject region from among the plurality of tomographic images of the abdomen. is extracted as the maximum tomographic image (step S5)
Among the multiple tomographic images of the abdomen, the maximum tomographic image is the tomographic image of the maximum abdominal circumference. The area of the subject area can be obtained, for example, by counting the number of pixels in the area surrounded by the outline of the extracted subject area.
Note that the contour length of the subject region may be used instead of the area of the subject region, and the tomographic image having the longest contour length may be set as the maximum tomographic image.

次いで、制御部41は、図5に示す手順によって、抽出した最大断層画像における被検者領域を楕円で近似してその長径及び短径を求める。
まず、制御部41は、最大断層画像の重心Gを算出する(ステップS6)。
Next, the control unit 41 approximates the subject area in the extracted maximum tomographic image with an ellipse and obtains its major axis and minor axis according to the procedure shown in FIG.
First, the control unit 41 calculates the center of gravity G of the maximum tomographic image (step S6).

次いで、制御部41は、最大断層画像において、ステップS4で抽出した輪郭上の任意の2点を選択し、選択した2点を通り重心をステップS6で取得した重心Gとする楕円を求め、求めた楕円の長径と短径を取得して蓄積(RAMに記憶)する処理を複数回実行する(ステップS7)。
ステップS7における処理の実行回数は、多いほど正確な近似楕円を求めることができるので好ましい。
Next, the control unit 41 selects any two points on the contour extracted in step S4 in the maximum tomographic image, and obtains an ellipse passing through the selected two points and having the center of gravity G obtained in step S6. The process of obtaining and storing (storing in the RAM) the major axis and minor axis of the ellipse obtained is executed a plurality of times (step S7).
It is preferable that the number of executions of the process in step S7 is as large as possible because an accurate approximate ellipse can be obtained.

次いで、制御部41は、蓄積した長径、短径の頻度に基づいて、最大断層画像における被検者領域の近似楕円を決定し、近似楕円の長径及び半径を取得する(ステップS8)。
ここで、最大断層画像における被検者領域の輪郭上の任意の2点を通り重心をステップS6で算出した重心Gとする楕円を繰り返し求めてその長径と短径を蓄積していくと、被検者領域に近い楕円の長径、短径にデータが集中する。そこで、蓄積された長径及び短径の頻度に基づいて被検者領域の近似楕円を決定し、その長径、短径を取得する。
例えば、図5に示すように、蓄積した長径、短径のそれぞれについて、横軸を径の長さ、縦軸を頻度としたグラフ上にプロットして径の長さの分布を求め、求めた分布図において頻度がピークとなる径の長さを基準として予め定めた範囲R内にある径の長さの平均値を長径、短径とする楕円を近似楕円に決定してその長径及び短径を取得する。
Rとしては、例えば、分布図の底部の幅を1としたときに、ピークを中心として0.5以下の範囲をRとすることが好ましい。より好ましくは0.3以下、さらに好ましくは0.1以下である。
Next, the control unit 41 determines the approximate ellipse of the subject region in the maximum tomographic image based on the accumulated frequencies of the major axis and minor axis, and acquires the major axis and radius of the approximate ellipse (step S8).
Here, an ellipse passing through arbitrary two points on the contour of the subject area in the maximum tomographic image and having the center of gravity G calculated in step S6 is repeatedly obtained, and its major axis and minor axis are accumulated. Data are concentrated on the major and minor axes of the ellipse near the examiner's area. Therefore, the approximate ellipse of the subject area is determined based on the accumulated frequencies of the major axis and minor axis, and the major axis and minor axis are acquired.
For example, as shown in FIG. 5, for each of the accumulated major diameters and minor diameters, the distribution of diameter lengths was obtained by plotting on a graph in which the horizontal axis is the length of the diameter and the vertical axis is the frequency. An ellipse whose major and minor axes are the average value of the diameters within a predetermined range R based on the length of the diameter at which the frequency peaks in the distribution diagram is determined as an approximate ellipse, and its major and minor axes are determined. to get
As for R, for example, when the width of the bottom of the distribution map is 1, it is preferable to set R to a range of 0.5 or less centering on the peak. It is more preferably 0.3 or less, still more preferably 0.1 or less.

従来、腹囲が最大の断層画像の被検者領域を楕円で近似する際、手動により近似楕円を描いていたため、精度よく近似できないという問題があったが、本実施形態では、被検者領域の輪郭を自動抽出し、自動抽出した輪郭を楕円で近似するので、精度よく被検者領域を楕円で近似することができる。また、自動抽出した輪郭を用いて、ステップS8で説明した手法により被検者領域を楕円で近似することで、より精度よく被検者領域に近い楕円を求めることが可能となる。その結果、被検者に適切な被ばく線量を表す指標を算出でき、適切な放射線撮影に寄与することができる。 Conventionally, when approximating a subject area of a tomographic image having the maximum abdominal circumference with an ellipse, the approximation ellipse was drawn manually, and there was a problem that the approximation could not be performed with high accuracy. Since the contour is automatically extracted and the automatically extracted contour is approximated with an ellipse, the subject area can be approximated with an ellipse with high accuracy. Further, by approximating the subject area with an ellipse by the method described in step S8 using the automatically extracted contour, it is possible to obtain an ellipse closer to the subject area with higher accuracy. As a result, it is possible to calculate an index representing an appropriate exposure dose for the subject, and contribute to appropriate radiography.

次いで、制御部41は、変換係数テーブル431を参照して、近似楕円の長径、短径に対応する変換係数を取得する(ステップS9)。 Next, the control unit 41 refers to the conversion coefficient table 431 to obtain conversion coefficients corresponding to the major axis and minor axis of the approximate ellipse (step S9).

次いで、制御部41は、取得した変換係数を用いて、ステップS1で取得したRDSRに記録されているCTDIvolを補正して、被検者の被ばく線量を表す指標を算出する(ステップS10)。
ステップS10において、制御部41は、RDSRに記録されているスキャン単位のCTDIvolに変換係数を乗算することにより、被検者の体格を考慮して補正した被ばく線量の指標であるSSDEをスキャンごとに算出し、算出したSSDEにスキャンした範囲(撮影範囲)の長さを乗算して、スキャンごとの被検者の被ばく線量を表す指標を算出する。
Next, the control unit 41 corrects the CTDI vol recorded in the RDSR acquired in step S1 using the acquired conversion coefficient, and calculates an index representing the exposure dose of the subject (step S10).
In step S10, the control unit 41 multiplies the CTDI vol for each scan recorded in the RDSR by the conversion coefficient, thereby calculating the SSDE, which is an index of exposure dose corrected in consideration of the physique of the subject, for each scan. , and the calculated SSDE is multiplied by the length of the scanned range (imaging range) to calculate an index representing the exposure dose of the subject for each scan.

そして、制御部41は、算出した被ばく線量を表す指標を患者情報及び検査情報等に対応付けて通信部42により線量管理装置50に送信し(ステップS11)、補正線量算出処理を終了する。 Then, the control unit 41 associates the index representing the calculated exposure dose with the patient information, examination information, etc., and transmits the index to the dose management apparatus 50 via the communication unit 42 (step S11), and ends the correction dose calculation process.

線量管理装置50は、被ばく線量を表す指標を受信すると、受信した被ばく線量を表す指標を患者情報や検査情報に対応付けてデータベースに蓄積し、被検者(患者)ごとの被ばく線量を集計、管理する。 Upon receiving the index representing the exposure dose, the dose management device 50 associates the received index representing the exposure dose with the patient information and examination information and accumulates it in a database, aggregates the exposure dose for each subject (patient), to manage.

以上説明したように、本実施形態の演算装置40によれば、制御部41は、まず、X線CT検査において生成された被検者の腹部の複数の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に基づいて被検者領域の面積を算出し、算出した面積が最大又は輪郭長さが最長の断層画像を最大断層画像として抽出する。次いで、最大断層画像における被検者領域の輪郭を楕円形で近似して、その楕円形の長径及び短径を取得する。そして、取得された長径及び短径と、X線CT検査時に取得された線量情報とに基づいて、X線CT検査における被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を算出する。なお、長径及び短径を用いずに、最大断層画像の面積や輪郭長さを用いて、被ばく線量を表す指標を算出してもよい。 As described above, according to the arithmetic device 40 of the present embodiment, the control unit 41 first determines the region of the subject from each of a plurality of tomographic images of the abdomen of the subject generated in the X-ray CT examination. The contour is extracted, the area of the subject region is calculated based on the extracted contour, and the tomographic image with the maximum calculated area or the longest contour length is extracted as the maximum tomographic image. Next, the outline of the subject area in the maximum tomographic image is approximated by an ellipse, and the major and minor axes of the ellipse are obtained. Then, based on the obtained major axis and minor axis and the dose information obtained during the X-ray CT examination, an index representing the exposure dose in consideration of the body size of the subject in the X-ray CT examination is calculated. An index representing the exposure dose may be calculated using the area of the maximum tomographic image or the contour length without using the major axis and the minor axis.

したがって、X線CT検査において生成された腹囲の複数の断層画像の中から、被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標の算出に用いる最大断層画像を自動的に抽出することができるので、被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を効率的に精度良く算出することが可能となる。 Therefore, it is possible to automatically extract the maximum tomographic image used for calculating the index representing the exposure dose in consideration of the physique of the subject from among the plurality of tomographic images of the abdominal circumference generated in the X-ray CT examination. , it is possible to efficiently and accurately calculate the index representing the exposure dose in consideration of the physique of the subject.

また、制御部41は、最大断層画像における被検者領域の輪郭上の任意の2点を選択し、選択した2点を通り被検者領域の重心と同じ重心を持つ楕円形の長径及び短径を算出する処理を複数回実行し、得られた複数の長径及び短径の頻度に基づいて、被検者領域の輪郭を近似する楕円形を決定する。
したがって、腹部の断層画像においてより精度よく被検者領域に近い楕円形を求めることができるので、被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標をより精度よく算出することが可能となる。
In addition, the control unit 41 selects two arbitrary points on the contour of the subject area in the maximum tomographic image, and selects an ellipse having the same center of gravity as the center of the subject area passing through the selected two points. The process of calculating the diameter is executed a plurality of times, and an elliptical shape that approximates the contour of the subject area is determined based on the obtained frequencies of the plurality of major and minor axes.
Therefore, since an elliptical shape close to the subject area can be determined more accurately in the tomographic image of the abdomen, it is possible to more accurately calculate the index representing the exposure dose in consideration of the subject's physique.

なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る医用画像処理装置の例であり、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態においては、演算装置40と線量管理装置50が別体である場合を例にとり説明したが、演算装置40と線量管理装置50は一体的に構成されていてもよい。また、画像保管装置30と演算装置40は一体化されていてもよいし、CT装置20と演算装置40が一体化されていてもよい。
The description in the above embodiment is an example of the medical image processing apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to this.
For example, in the above embodiment, the calculation device 40 and the dose management device 50 are separate units, but the calculation device 40 and the dose management device 50 may be integrated. Further, the image storage device 30 and the arithmetic device 40 may be integrated, or the CT device 20 and the arithmetic device 40 may be integrated.

また、例えば、上記実施形態では、各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピューター読み取り可能な媒体として半導体メモリーやHDDを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、CD-ROM等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ(搬送波)を適用することとしてもよい。
その他、医用画像処理装置としての演算装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
Also, for example, in the above-described embodiments, an example of using a semiconductor memory or an HDD as a computer-readable medium storing a program for executing each process has been disclosed, but the present invention is not limited to this example. As another computer-readable medium, it is also possible to apply a portable recording medium such as a CD-ROM. Also, a carrier wave may be applied as a medium for providing program data via a communication line.
In addition, the detailed configuration and detailed operation of each part constituting the arithmetic unit as a medical image processing apparatus can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

10 RISサーバー
20 CT装置
30 画像保管装置
40 演算装置
41 制御部
42 通信部
43 記憶部
100 医用画像システム
431 変換係数テーブル
50 線量管理装置
N 通信ネットワーク
10 RIS server 20 CT device 30 image storage device 40 computing device 41 control unit 42 communication unit 43 storage unit 100 medical imaging system 431 conversion coefficient table 50 dose management device N communication network

Claims (3)

被検者に対するX線CT検査において生成された前記被検者の腹部の複数の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に基づいて前記被検者領域の面積又は輪郭長さを算出し、算出した前記面積が最大である、又は、前記輪郭長さが最長である、最大断層画像を抽出する抽出手段と、
前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭を楕円形で近似して、その楕円形の長径及び短径を取得する近似手段と、
前記取得された長径及び短径と、前記X線CT検査時に取得された線量情報とに基づいて、前記X線CT検査における前記被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を算出する被ばく線量算出手段と、
を備える医用画像処理装置。
Extracting the contour of the subject region from each of a plurality of tomographic images of the abdomen of the subject generated in the X-ray CT examination of the subject, and based on the extracted contour, the area of the subject region or extracting means for calculating a contour length and extracting a maximum tomographic image having the maximum calculated area or the longest contour length;
approximation means for approximating the contour of the subject region in the maximum tomographic image with an ellipse to acquire the major and minor axes of the ellipse;
Radiation exposure for calculating an index representing the exposure dose in consideration of the body size of the subject in the X-ray CT examination based on the acquired major axis and minor axis and the dose information acquired during the X-ray CT examination. dose calculation means;
A medical image processing apparatus comprising:
前記近似手段は、前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭上の任意の2点を選択し、前記選択した2点を通り前記被検者領域の重心と同じ重心を持つ楕円形の長径及び短径を算出する処理を複数回実行し、得られた複数の長径及び短径の頻度に基づいて、前記被検者領域の輪郭を近似する楕円形を決定する請求項1に記載の医用画像処理装置。 The approximation means selects arbitrary two points on the contour of the subject area in the maximum tomographic image , and passes through the selected two points and has a major axis of an ellipse having the same center of gravity as the center of the subject area. 2. The medical device according to claim 1, wherein the process of calculating the minor axis and the minor axis is performed multiple times, and an elliptical shape that approximates the contour of the subject region is determined based on the frequency of the obtained plurality of major and minor axes. Image processing device. コンピューターを、
被検者に対するX線CT検査において生成された前記被検者の腹部の複数の断層画像のそれぞれから被検者領域の輪郭を抽出し、抽出した輪郭に基づいて前記被検者領域の面積又は輪郭長さを算出し、算出した前記面積が最大である、又は、前記輪郭長さが最長である、最大断層画像を抽出する抽出手段、
前記最大断層画像における前記被検者領域の輪郭を楕円形で近似して、その楕円形の長径及び短径を取得する近似手段、
前記取得された長径及び短径と、前記X線CT検査時に取得された線量情報とに基づいて、前記X線CT検査における前記被検者の体格を考慮した被ばく線量を表す指標を算出する被ばく線量算出手段、
として機能させるためのプログラム。
the computer,
Extracting the contour of the subject region from each of a plurality of tomographic images of the abdomen of the subject generated in the X-ray CT examination of the subject, and based on the extracted contour, the area of the subject region or Extraction means for calculating the contour length and extracting the maximum tomographic image in which the calculated area is the maximum or the contour length is the longest;
approximation means for approximating the contour of the subject region in the maximum tomographic image with an ellipse and acquiring the major and minor axes of the ellipse;
Radiation exposure for calculating an index representing the exposure dose in consideration of the body size of the subject in the X-ray CT examination based on the acquired major axis and minor axis and the dose information acquired during the X-ray CT examination. dose calculation means,
A program to function as
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