JP7270917B2 - computer program and image processing device - Google Patents

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Description

本発明は、画像処理技術に関する。 The present invention relates to image processing technology.

脳腫瘍検査におけるPET(Positron Emission Tomography)検査では、腫瘍細胞で糖代謝やアミノ酸代謝が亢進する性質を利用し、放射性同位体で標識した糖類似体やアミノ酸を有効成分とする薬剤を用いることで、腫瘍組織の代謝を評価している。これにより、腫瘍の位置、大きさ(領域)、活性度を評価している。 PET (Positron Emission Tomography) examination in brain tumor examination utilizes the property that tumor cells accelerate sugar metabolism and amino acid metabolism. Evaluating tumor tissue metabolism. In this way, the position, size (area), and activity of the tumor are evaluated.

またPET検査は、癌治療薬の効果判定にも有用である。癌細胞は死滅するよりも先に、代謝が低下するという特徴があるため、PET検査で代謝変化をみることで、早い段階で薬効の評価ができる。 PET examination is also useful for determining the efficacy of cancer therapeutic drugs. Since cancer cells are characteristic in that their metabolism declines before they die, it is possible to evaluate drug efficacy at an early stage by observing metabolic changes in PET examinations.

しかし、悪性度の高い異常については、異常部位の状態を適切に評価する必要があるが、医師等のオペレータが画像を見ながら評価しているため、適切な評価が困難でありかつ個人差が出やすい。 However, for highly malignant abnormalities, it is necessary to appropriately evaluate the condition of the abnormal site. Easy to get out.

そこで、本発明の目的は、オペレータによらずに、異常部位の状態を適切に評価することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to appropriately evaluate the state of an abnormal site independently of an operator.

本発明の一態様に従うコンピュータプログラムは、同一被験者の同一部位を撮像した第1画像及び第2画像の画像データを記憶する記憶手段を有する画像処理装置のためのコンピュータプログラムであって、前記第1画像および前記第2画像に基づいて、異常部位領域を第1特徴領域として抽出するステップと、前記第1画像および前記第2画像に基づいて、前記第1特徴領域とは異なる異常部位領域を第2特徴領域として抽出するステップと、前記第1特徴領域および前記第2特徴領域に基づいて、異常部位の状態に関する指標を算出するステップと、を前記画像処理装置に実行させる。 A computer program according to one aspect of the present invention is a computer program for an image processing apparatus having storage means for storing image data of a first image and a second image obtained by imaging the same part of the same subject, extracting an abnormal site area as a first characteristic area based on the image and the second image; and extracting an abnormal site area different from the first characteristic area based on the first image and the second image. The image processing apparatus is caused to execute a step of extracting as two characteristic regions, and a step of calculating an index regarding the state of the abnormal site based on the first characteristic region and the second characteristic region.

また、記第1画像の画素について、それぞれの画素値と正常組織の候補画素の画素値との第1画素比を算出するステップと、前記第2画像の画素について、それぞれの画素値と正常組織の候補画素の画素値との第2画素比を算出するステップと、算出した前記第1画素比および前記第2画素比に基づいて、異常部位の候補となる複数の画素を第1候補画素として抽出するステップと、算出した前記第1画素比および前記第2画素比に基づいて、異常部位の候補となる複数の画素を第2候補画素として抽出するステップと、をさらに前記画像処理装置に実行させ、前記第1候補画素に基づき、前記第1特徴領域を抽出し、前記第2候補画素に基づき、前記第2特徴領域を抽出してもよい。 Further, for pixels of the first image, calculating a first pixel ratio between each pixel value and a pixel value of a candidate pixel of normal tissue; calculating a second pixel ratio between the pixel value of the candidate pixel and a plurality of pixels that are candidates for the abnormal site as first candidate pixels based on the calculated first pixel ratio and the second pixel ratio and extracting, as second candidate pixels, a plurality of pixels that are candidates for an abnormal site based on the calculated first pixel ratio and second pixel ratio. and extracting the first characteristic region based on the first candidate pixels, and extracting the second characteristic region based on the second candidate pixels.

また、前記第1画像と前記第2画像とは、モダリティが異なる画像、または、モダリティが同一で異なる薬剤により得られた画像であってもよい。 The first image and the second image may be images with different modalities, or images with the same modality but obtained with different drugs.

また、複数の前記第1候補画素のうちの一つの画素の指定を受け付けるステップと、
複数の前記第2候補画素のうちの一つの画素の指定を受け付けるステップと、をさらに前記画像処理装置に実行させ、複数の前記第1候補画素において前記指定された画素に連続する画素の領域を前記第1特徴領域として抽出し、複数の前記第2候補画素において前記指定された画素に連続する画素の領域を前記第2特徴領域として抽出してもよい。
Also, accepting designation of one pixel among the plurality of first candidate pixels;
receiving the designation of one pixel among the plurality of second candidate pixels; It may be extracted as the first characteristic region, and a region of pixels contiguous to the designated pixel among the plurality of second candidate pixels may be extracted as the second characteristic region.

また、前記指標は、前記第1特徴領域と前記第2特徴領域との差分領域の体積もしくは表面積、前記差分領域と前記第2特徴領域との体積もしくは表面積の比率、または、前記第1特徴領域と前記第2特徴領域との重なり率であってもよい。 Further, the index is the volume or surface area of the difference area between the first characteristic area and the second characteristic area, the ratio of the volume or surface area of the difference area and the second characteristic area, or the first characteristic area. and the second characteristic region.

また、前記第1特徴領域は、腫瘍部位領域であり、前記第2特徴領域は、腫瘍部位のコア領域であり、前記異常部位の状態に関する指標は、腫瘍部位の浸潤に関する指標であってもよい。 Further, the first characteristic region may be a tumor site region, the second characteristic region may be a core region of the tumor site, and the index regarding the state of the abnormal site may be an index regarding invasion of the tumor site. .

前記第1画像は、前記被験者に18F-FDG(フルオロデオキシグルコース)を投与して撮像したPET画像であり、前記第2画像は、前記被験者に11C-メチオニンを投与して撮像されたPET画像であってもよい。 The first image is a PET image taken by administering 18F-FDG (fluorodeoxyglucose) to the subject, and the second image is a PET image taken by administering 11C-methionine to the subject. There may be.

また、本発明の他の態様による画像処理装置は、同一被験者の同一部位を撮像した第1画像及び第2画像の画像データを記憶する記憶手段を有する画像処理装置であって、前記第1画像および前記第2画像に基づいて、異常部位領域を第1特徴領域として抽出する第1特徴領域抽出部と、前記第1画像および前記第2画像に基づいて、前記第1特徴領域とは異なる異常部位領域を第2特徴領域として抽出する第2特徴領域抽出部と、前記第1特徴領域および前記第2特徴領域に基づいて、異常部位の状態に関する指標を算出する指標算出部と、を備える。 Further, an image processing apparatus according to another aspect of the present invention is an image processing apparatus having storage means for storing image data of a first image and a second image obtained by imaging the same part of the same subject, wherein the first image and a first feature region extraction unit for extracting an abnormal site region as a first feature region based on the second image, and an abnormality different from the first feature region based on the first image and the second image A second characteristic region extracting section for extracting a part region as a second characteristic region, and an index calculating section for calculating an index relating to the state of the abnormal region based on the first characteristic region and the second characteristic region.

本発明の実施形態によれば、オペレータによらずに、異常部位の状態を適切に評価することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to appropriately evaluate the state of the abnormal site without depending on the operator.

本発明の一実施形態に係る画像処理装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本実施形態に係る指標算出の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of index calculation according to the present embodiment; 画素の画素値のヒストグラムの一例である。It is an example of a histogram of pixel values of pixels. FDG/Nの値およびMET/Nの値と、腫瘍(浸潤)領域、腫瘍(コア)領域、浮腫領域、および正常領域との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the FDG/N value and the MET/N value and the tumor (invasion) area, tumor (core) area, edema area, and normal area.

以下、本発明の一実施形態に係る画像処理装置について、図面を参照して説明する。 An image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る画像処理装置1の全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an image processing apparatus 1 according to this embodiment.

画像処理装置1には、入力装置2、出力装置3、および入出力装置4が接続されている。 An input device 2 , an output device 3 and an input/output device 4 are connected to the image processing device 1 .

画像処理装置1は、例えばプロセッサおよびメモリを備えた汎用的なコンピュータシステムにより構成され、以下に説明する画像処理装置1内の個々の構成要素または機能は、例えば、コンピュータプログラムを実行することにより実現される。そのコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に保存可能である。入力装置2は、例えば、キーボード、ポインティングデバイスなどでよい。出力装置3は、例えば、ディスプレイ装置、プリンタなどでよい。入出力装置4は、例えば、大容量記憶装置あるいはネットワークインタフェース装置などでよい。 The image processing apparatus 1 is configured by, for example, a general-purpose computer system having a processor and memory, and individual components or functions within the image processing apparatus 1 described below are realized, for example, by executing a computer program. be done. The computer program is storable on a computer-readable recording medium. The input device 2 may be, for example, a keyboard, pointing device, or the like. The output device 3 may be, for example, a display device, a printer, or the like. The input/output device 4 may be, for example, a mass storage device or a network interface device.

画像処理装置1は、FDG-PET画像データ記憶部31と、MET-PET画像データ記憶部32と、位置合わせ処理部11と、第1エリア抽出部12と、MET代表値特定部13と、第2エリア抽出部14と、FDG代表値特定部15と、FDG画素比算出部16と、MET画素比算出部17と、マスク処理部18と、第1候補画素抽出部19と、第2候補画素抽出部20と、第1特徴領域抽出部21と、第2特徴領域抽出部22と、指標算出部23とを備える。 The image processing apparatus 1 includes an FDG-PET image data storage unit 31, a MET-PET image data storage unit 32, an alignment processing unit 11, a first area extraction unit 12, an MET representative value identification unit 13, a 2-area extraction unit 14, FDG representative value identification unit 15, FDG pixel ratio calculation unit 16, MET pixel ratio calculation unit 17, mask processing unit 18, first candidate pixel extraction unit 19, and second candidate pixel It includes an extractor 20 , a first feature region extractor 21 , a second feature region extractor 22 , and an index calculator 23 .

画像処理装置1は、共通の被験者の同じ部位(臓器)を撮像した2種類の画像を用いて、それぞれの画像の代表値を算出する処理を行う。本実施形態では、同じ被験者について18F-FDG(フルオロデオキシグルコース)を投与して撮像されたPET画像(以下、FDG-PET画像(第1画像)という)と、11C-メチオニンを投与して撮像されたPET画像(以下、MET-PET画像(第2画像)という)を用いて行う。このように、本実施形態では、第1画像および第2画像は、モダリティが同一で異なる薬剤から得られた画像である。すなわち、異なる集積機序により得られた画像である。 The image processing apparatus 1 uses two types of images obtained by imaging the same part (organ) of a common subject, and performs processing for calculating the representative value of each image. In this embodiment, a PET image (hereinafter referred to as FDG-PET image (first image)) taken by administering 18F-FDG (fluorodeoxyglucose) to the same subject and an image taken by administering 11C-methionine are shown. A PET image (hereinafter referred to as a MET-PET image (second image)) is used. Thus, in this embodiment, the first image and the second image are images obtained from different drugs with the same modality. That is, images obtained by different accumulation mechanisms.

FDG-PET画像及びMET-PET画像の画像データは何れも3次元のボクセルデータであり、本実施形態では同じ被験者の脳(頭部)を撮像した3次元画像である。FDG-PET画像及びMET-PET画像は、それぞれ、複数のスライス画像から構成されていてもよい。FDG-PET画像及びMET-PET画像の画素値(ボクセル値)は、何れもSUV(Standardized Uptake Value)に正規化されていてもよい。 The image data of the FDG-PET image and the MET-PET image are both three-dimensional voxel data, and in this embodiment, they are three-dimensional images obtained by imaging the brain (head) of the same subject. The FDG-PET image and the MET-PET image may each consist of multiple slice images. Pixel values (voxel values) of the FDG-PET image and the MET-PET image may both be normalized to SUV (Standardized Uptake Value).

FDG-PET画像データ記憶部31は、FDG-PET画像の画像データを記憶する。所定の撮像装置で生成されたFDG-PET画像の画像データは、図示しないインタフェース手段により、画像処理装置1に取り込まれて、FDG-PET画像データ記憶部31に保存される。 The FDG-PET image data storage unit 31 stores image data of FDG-PET images. Image data of an FDG-PET image generated by a predetermined imaging device is captured by the image processing device 1 by interface means (not shown) and stored in the FDG-PET image data storage unit 31 .

MET-PET画像データ記憶部32は、MET-PET画像の画像データを記憶する。所定の撮像装置で生成されたMET-PET画像の画像データは、図示しないインタフェース手段により、画像処理装置1に取り込まれて、MET-PET画像データ記憶部32に保存される。 The MET-PET image data storage unit 32 stores image data of MET-PET images. The image data of the MET-PET image generated by a predetermined imaging device is captured by the image processing device 1 and stored in the MET-PET image data storage unit 32 by interface means (not shown).

位置合わせ処理部11は、FDG-PET画像データ記憶部31に保存されているFDG-PET画像と、MET-PET画像データ記憶部32に保存されているMET-PET画像の位置合わせを行う。位置合わせでは、例えば周知のアルゴリズムによって、2枚の画像にそれぞれ写っている像の位置が合う(同一箇所が同じ座標になる)ように行われる。この位置合わせは、3次元的に行っても良いし、それぞれ対応するスライス画像毎に行ってもよい。また、位置あわせのために移動される画像は、線形的もしくは非線形的な変換を行っても良い。位置合わせ後の画像は、それぞれFDG-PET画像データ記憶部31及びMET-PET画像データ記憶部32に保存される。以下の処理は、互いに位置合わせが行われているFDG-PET画像とMET-PET画像を用いて行う。 The alignment processing unit 11 aligns the FDG-PET image stored in the FDG-PET image data storage unit 31 and the MET-PET image stored in the MET-PET image data storage unit 32 . Alignment is performed by, for example, a well-known algorithm so that the positions of the images reflected in the two images are aligned (the same locations have the same coordinates). This alignment may be performed three-dimensionally or may be performed for each corresponding slice image. Also, the images that are moved for alignment may undergo linear or non-linear transformation. The images after alignment are stored in the FDG-PET image data storage unit 31 and the MET-PET image data storage unit 32, respectively. The following processing is performed using the FDG-PET image and the MET-PET image that are aligned with each other.

第1エリア抽出部12は、FDG-PET画像から所定の特徴を有するエリアを第1エリアとして抽出する。例えば、第1エリア抽出部12は、FDG-PET画像(第1画像)において所定の閾値以上の画素値を有する画素からなるエリアを第1エリアとして抽出する。第1エリア抽出部12は、抽出された第1エリアに含まれる画素の座標を特定する。 A first area extraction unit 12 extracts an area having a predetermined characteristic from the FDG-PET image as a first area. For example, the first area extraction unit 12 extracts an area composed of pixels having a pixel value equal to or greater than a predetermined threshold in the FDG-PET image (first image) as the first area. The first area extraction unit 12 specifies coordinates of pixels included in the extracted first area.

この閾値は、例えば、FDG-PET画像中の脳領域の全画素(全脳)の画素値を平均した値の1.0倍、1.5倍、2.0倍、3.0倍などした値でよい。脳領域は、例えば、バックグラウンドを含むFDG-PET画像の全画素の画素値を平均した値の1/8以上の値を有するエリアとしてもよい。この閾値はスライス画像毎に設定してもよいし、全スライス画像(全脳)に対して一つの閾値を設定してもよい。 This threshold is, for example, 1.0 times, 1.5 times, 2.0 times, 3.0 times the average value of pixel values of all pixels in the brain region (whole brain) in the FDG-PET image. value is fine. The brain region may be, for example, an area having a value equal to or greater than ⅛ of the average pixel value of all pixels in the FDG-PET image including the background. This threshold may be set for each slice image, or one threshold may be set for all slice images (whole brain).

第1エリアは、特定のスライス画像を対象として設定してもよいし、全スライス画像(全脳)を対象として設定してもよい。 The first area may be set for a specific slice image, or may be set for all slice images (whole brain).

正常組織に生理的集積のある薬剤であるFDG-PET画像の性質より、この第1エリアには正常な灰白質領域及びFDGが一定以上集積する腫瘍の領域が含まれていると考えられる。すなわち、第1エリア抽出部12は正常な灰白質領域(正常組織)の候補となる領域である第1のエリアを抽出する。ここで正常組織に生理的集積のあるとは、診断の対象としている器官のうちで正常組織に生理的集積があることを意味する。 Due to the properties of the FDG-PET image, which is a drug that is physiologically accumulated in normal tissues, the first area is considered to include normal gray matter areas and tumor areas where FDG accumulates above a certain level. That is, the first area extraction unit 12 extracts a first area that is a candidate area for a normal gray matter area (normal tissue). Here, the presence of physiological accumulation in normal tissues means the presence of physiological accumulation in normal tissues among organs to be diagnosed.

MET代表値特定部13は、第1エリア抽出部12の処理結果に基づいて、MET-PET画像の代表値を特定する。例えば、MET代表値特定部13は、MET-PET画像(第2画像)における第1エリアに属する画素の画素値に基づいて、MET-PET画像の代表値(以下、MET代表値)51を特定する。 The MET representative value identifying unit 13 identifies the representative value of the MET-PET image based on the processing result of the first area extracting unit 12 . For example, the MET representative value specifying unit 13 specifies a representative value (hereinafter referred to as MET representative value) 51 of the MET-PET image based on the pixel values of the pixels belonging to the first area in the MET-PET image (second image). do.

MET代表値特定部13は、例えば、第1エリア抽出部12から第1エリアに含まれる画素の座標を取得し、MET-PET画像におけるそれらの座標の画素値から、MET代表値51を特定する。MET代表値51は、例えば、対象となる画素の画素値の最頻値、平均値あるいは中央値等の統計的アルゴリズムを適用して得られた値(統計値)でよい。 The MET representative value identifying unit 13, for example, acquires the coordinates of the pixels included in the first area from the first area extracting unit 12, and identifies the MET representative value 51 from the pixel values of those coordinates in the MET-PET image. . The MET representative value 51 may be, for example, a value (statistical value) obtained by applying a statistical algorithm such as the mode, average, or median of the pixel values of the target pixels.

例えば、MET代表値特定部13は、第1エリアに含まれる画素の画素値のヒストグラムを作成する。図3は、ヒストグラムの一例を示す図である。第1エリアに含まれる正常な灰白質領域の画素値は、ほぼ正規分布に従うと考えられ、一つのピークP1が形成される。正常組織に生理的集積のない薬剤であるMET-PET画像の性質より、第1エリアに腫瘍領域が含まれている場合には、正常領域よりも高い画素値の領域に、ピークP1よりも小さなピークP2が形成される。このとき、最頻値はピークP1の値V1となる。平均値は、最頻値V1よりもやや大きな値V2となる。ここで正常組織に生理的集積のないとは、診断の対象としている器官のうちで正常組織に生理的集積がないか又はあっても疾患領域の特定に影響しない程度の集積しかないことを意味する。 For example, the MET representative value specifying unit 13 creates a histogram of pixel values of pixels included in the first area. FIG. 3 is a diagram showing an example of a histogram. The pixel values of the normal gray matter region included in the first area are considered to follow a substantially normal distribution, forming one peak P1. Due to the nature of the MET-PET image, which is a drug that does not accumulate physiologically in normal tissue, if the first area includes a tumor region, a region with a higher pixel value than the normal region will have a peak smaller than P1. A peak P2 is formed. At this time, the mode is the value V1 of the peak P1. The average value is V2, which is slightly larger than the mode V1. Here, the absence of physiological accumulation in normal tissues means that there is no physiological accumulation in normal tissues among the organs to be diagnosed, or, even if there is, the accumulation is limited to an extent that does not affect the identification of the diseased area. do.

ここで特定されたMET代表値51は、MET-PET画像において正常な灰白質領域を代表する値と考えられる。 The MET representative value 51 specified here is considered to be a value representative of the normal gray matter region in the MET-PET image.

第2エリア抽出部14は、MET-PET画像(第2画像)において画素値がMET代表値51である画素を含むエリアを第2エリアとして抽出する。このとき、第2エリア抽出部14は、MET代表値51を有する画素のみを第2エリアとしてもよいし、MET代表値51を含む一定の値の幅を定めて、これらの値の幅に入る画素値を有する画素を第2エリアとしてもよい。第2エリア抽出部14は、抽出された第2エリアに含まれる画素の座標を特定する。 The second area extraction unit 14 extracts an area including pixels having a pixel value of MET representative value 51 in the MET-PET image (second image) as a second area. At this time, the second area extracting unit 14 may set only the pixels having the MET representative value 51 as the second area, or may determine a certain range of values including the MET representative value 51 and enter the range of these values. A pixel having a pixel value may be the second area. The second area extraction unit 14 specifies coordinates of pixels included in the extracted second area.

この第2エリアには、正常な灰白質領域のみが含まれると考えられる。 This second area is believed to contain only normal gray matter regions.

第1エリア及び/または第2エリアは、脳の左半球または右半球にのみ設定してもよい。例えば、医師等のオペレータが左右のいずれかの半球を指定した場合、第1エリア抽出部12は、指定された半球のみを対象として第1エリアを設定してもよい。同様に、オペレータが左右のいずれかの半球を指定した場合、第2エリア抽出部14は、指定された半球のみを対象として第2エリアを設定してもよい。これにより、第1エリア及び/または第2エリアを腫瘍のある半球とは反対の半球に設定することが可能となる。 The first area and/or the second area may be set only in the left hemisphere or right hemisphere of the brain. For example, when an operator such as a doctor designates either the left or right hemisphere, the first area extraction unit 12 may set the first area only for the designated hemisphere. Similarly, when the operator designates either the left or right hemisphere, the second area extraction unit 14 may set the second area only for the designated hemisphere. This makes it possible to set the first area and/or the second area in the hemisphere opposite to the tumor hemisphere.

FDG代表値特定部15は、第2エリア抽出部14の処理結果に基づいて、FDG-PET画像の代表値を特定する。例えば、FDG代表値特定部15は、FDG-PET画像(第1画像)における第2エリアに属する画素の画素値に基づいて、FDG-PET画像の代表値(以下、FDG代表値という)52を特定する。 The FDG representative value identifying section 15 identifies the representative value of the FDG-PET image based on the processing result of the second area extracting section 14 . For example, the FDG representative value specifying unit 15 determines a representative value (hereinafter referred to as FDG representative value) 52 of the FDG-PET image based on the pixel values of the pixels belonging to the second area in the FDG-PET image (first image). Identify.

FDG代表値特定部15は、例えば、第2エリア抽出部14から第2エリアに含まれる画素の座標を取得し、FDG-PET画像におけるそれらの座標の画素値から、FDG代表値52を特定する。FDG代表値52は、例えば、対象となる画素の画素値の最頻値、平均値あるいは中央値等の統計的アルゴリズムを適用して得られた値(統計値)でよい。FDG代表値52の具体的な特定の仕方は、MET代表値特定部13がMET代表値51を特定するために行う処理と同じでもよい。 The FDG representative value specifying unit 15, for example, acquires the coordinates of the pixels included in the second area from the second area extracting unit 14, and specifies the FDG representative value 52 from the pixel values of those coordinates in the FDG-PET image. . The FDG representative value 52 may be, for example, a value (statistical value) obtained by applying a statistical algorithm such as the mode, average, or median of the pixel values of the target pixels. A specific method of specifying the FDG representative value 52 may be the same as the process performed by the MET representative value specifying unit 13 to specify the MET representative value 51 .

ここで特定されたFDG代表値52は、FDG-PET画像において正常な灰白質領域を代表する値と考えられる。 The FDG representative value 52 specified here is considered to be a value representing the normal gray matter region in the FDG-PET image.

上述のように、本実施形態では、ある画像の特定の性質を有するエリアの代表値を特定するために、その画像とは別の種類の画像でそのエリアを定めている。特に、本実施形態では、同一モダリティの2種類の画像を用いている。 As described above, in the present embodiment, in order to specify the representative value of an area having a specific property in an image, the area is defined in an image of a different type from that image. In particular, in this embodiment, two types of images of the same modality are used.

FDG画素比算出部16は、FDG-PET画像の複数の画素について、画素値とFDG代表値52との比を算出する。 The FDG pixel ratio calculator 16 calculates the ratio between the pixel value and the FDG representative value 52 for a plurality of pixels of the FDG-PET image.

例えば、FDG画素比算出部16は、FDG-PET画像データ記憶部31を参照して、FDG-PET画像の画像データを取得する。そして、FDG画素比算出部16は、FDG-PET画像の任意の画素について、それぞれの画素値とFDG代表値52との画素比を算出する。FDG画素比算出部16は、すべての画素を対象として画素比を算出してもよいし、脳領域を対象として画素比を算出してもよいし、あるいはオペレータが指定した領域の画素を対象としてもよい。オペレータが複数の画素からなる任意の領域を指定するときは、この領域内の画素値の最頻値、平均値あるいは中央値等の統計的アルゴリズムを適用して得られた値(統計値)を算出し、この値とFDG代表値52との画素比を算出してもよい。 For example, the FDG pixel ratio calculation unit 16 refers to the FDG-PET image data storage unit 31 to obtain image data of the FDG-PET image. Then, the FDG pixel ratio calculator 16 calculates the pixel ratio between each pixel value and the FDG representative value 52 for any pixel of the FDG-PET image. The FDG pixel ratio calculation unit 16 may calculate the pixel ratio for all pixels, may calculate the pixel ratio for the brain region, or may calculate the pixel ratio for the region specified by the operator. good too. When the operator designates an arbitrary area consisting of multiple pixels, the value (statistical value) obtained by applying a statistical algorithm such as the mode, average or median of the pixel values in this area is used. , and the pixel ratio between this value and the FDG representative value 52 may be calculated.

MET画素比算出部17は、FDG-PET画像と同様に、MET-PET画像の複数の画素について、MET代表値51との画素比(第2画素比)を算出する。すなわち、MET画素比算出部17は、すべての画素、脳領域の画素あるいはオペレータが指定した領域の画素を対象として画素毎にMET代表値51との画素比を算出してもよいし、あるいはオペレータが複数の画素からなる任意の領域を指定するときは、この領域内の画素値の最頻値、平均値あるいは中央値等の統計的アルゴリズムを適用して得られた値(統計値)を算出し、この値とMET代表値51との画素比を算出してもよい。 Similar to the FDG-PET image, the MET pixel ratio calculator 17 calculates the pixel ratio (second pixel ratio) with the MET representative value 51 for a plurality of pixels of the MET-PET image. That is, the MET pixel ratio calculator 17 may calculate the pixel ratio of each pixel to the MET representative value 51 for all pixels, pixels in the brain region, or pixels in a region specified by the operator. When specifying an arbitrary area consisting of multiple pixels, calculate the value (statistical value) obtained by applying a statistical algorithm such as the mode, average or median value of the pixel values in this area and the pixel ratio between this value and the MET representative value 51 may be calculated.

ここで、MET代表値51およびFDG代表値52は、それぞれの画像において正常灰白質領域を代表する値だと考えられる。従って、腫瘍部位についてMET代表値51またはFDG代表値52を分母として算出された比は、腫瘍活動性指標であるL/Nに相当する。以下において、FDG代表値52を分母として算出された画素比を、FDG/N(第1画素比)とし、MET代表値51を分母として算出された画素比を、MET/N(第2画素比)とする。また、正常脳組織(正常灰白質)に対応する画素では、MET/NおよびFDG/Nは、約1.0を示す。 Here, the MET representative value 51 and the FDG representative value 52 are considered to be values representing the normal gray matter region in each image. Therefore, the ratio calculated using the MET representative value 51 or the FDG representative value 52 as the denominator for the tumor site corresponds to the tumor activity index L/N. Hereinafter, the pixel ratio calculated using the FDG representative value 52 as the denominator is referred to as FDG/N (first pixel ratio), and the pixel ratio calculated using the MET representative value 51 as the denominator is referred to as MET/N (second pixel ratio ). In addition, in pixels corresponding to normal brain tissue (normal gray matter), MET/N and FDG/N show approximately 1.0.

腫瘍細胞では糖代謝が亢進するため、18F-FDGは腫瘍組織に取り込まれる特徴があるが、正常脳組織への集積が高いため、腫瘍部位であっても、集積が正常脳組織に比べて低くなることもある(正常脳組織への集積よりも高い場合もある)。そして、18F-FDGは腫瘍部位のコア領域から染み出した浸潤領域についても糖代謝を反映して取り込まれるものの、正常脳組織に比べて低くなる傾向があると考えられる。腫瘍部位のコア領域において糖代謝が正常脳組織と比べ同等もしくは高いものは、High risk群と考えられ本手順では、除いている。このため、FDG-PET画像において腫瘍部位のコア領域および浸潤領域と正常脳組織とはFDG/Nに差が生じるので両者は区別することができる。すなわち、本手順で対象とする症例における(従来法ではrisk判別が困難なもの)コア領域および浸潤領域に相当する画素では、FDG/Nは1.0に近い値を示さず、例えば0.9より小さい値を示すと考えられる。ただし、FDG/Nが低下している領域には、浮腫が含まれる可能性があり、FDG単独で腫瘍領域(コア領域及び浸潤領域)を決定するには信頼性が低い。また、18F-FDGでは、脳外は、集積がないため、例えば0.3以下の値を示すと考えられる。 Since sugar metabolism is accelerated in tumor cells, 18F-FDG is characteristically taken up by tumor tissue, but since it is highly accumulated in normal brain tissue, even at the tumor site, the accumulation is lower than in normal brain tissue. (sometimes higher than in normal brain tissue). Although 18F-FDG is incorporated into the infiltrated region that seeps out from the core region of the tumor site reflecting sugar metabolism, it is thought that there is a tendency for the amount to be lower than that in normal brain tissue. Those whose glucose metabolism is equivalent to or higher than that of normal brain tissue in the core region of the tumor site are considered to be a high risk group and excluded from this procedure. Therefore, in the FDG-PET image, a difference in FDG/N occurs between the core region and the infiltrated region of the tumor site and the normal brain tissue, so that they can be distinguished from each other. That is, in the pixels corresponding to the core region and the infiltration region (those in which risk discrimination is difficult in the conventional method) in the case targeted by this procedure, FDG/N does not show a value close to 1.0, for example, 0.9 is considered to show a smaller value. However, areas with decreased FDG/N may contain edema, and FDG alone is unreliable in determining tumor areas (core and infiltration areas). In addition, 18F-FDG does not accumulate outside the brain, so it is considered that the value is, for example, 0.3 or less.

FDG/Nの値が示す領域をまとめると以下のようになる。
・FDG/N≦0.3:脳外(実質的な脳領域でない)
・0.3<FDG/N<0.9:浸潤領域およびコア領域、または、浮腫領域
・FDG/N≧0.9:正常領域、または、コア領域(High risk)
このうち、FDG/N≧0.9を満たす腫瘍がある場合は、High risk群であり(本手順では除いている)、0.3<FDG/N<0.9を満たす腫瘍がある場合は、腫瘍(浸潤領域、コア領域)と浮腫領域が目視だけでは判別困難であり、また、risk評価も難しい。
The regions indicated by the values of FDG/N are summarized as follows.
・FDG/N≤0.3: extracerebral (not substantial brain region)
・0.3<FDG/N<0.9: infiltration area and core area, or edema area ・FDG/N≧0.9: normal area, or core area (high risk)
Among these, if there is a tumor that satisfies FDG/N≧0.9, it is a high risk group (excluding in this procedure), and if there is a tumor that satisfies 0.3<FDG/N<0.9 , It is difficult to distinguish between the tumor (infiltration area, core area) and the edematous area only by visual observation, and the risk evaluation is also difficult.

また、11C-メチオニンはアミノ酸代謝が活発な腫瘍組織に集積するが、正常脳組織にはほとんど取り込まれない。腫瘍部位の浸潤領域でもアミノ酸代謝はコア領域に比べ緩慢ではあるが取り込まれる傾向がある。このため、腫瘍と正常脳組織とはMET/Nの差が生じ、両者を区別することができる(ただし、コア領域は大きく値が異なり明確であるが、浸潤領域は正常領域の値と重なる部分があり不明確である。)。すなわち、浸潤領域に相当する画素では、MET/Nが、1.1よりも大きい値を示すと考えられる。また、腫瘍部位のコア領域に相当する画素では、メチオニンを多量に取り込むため、例えばMET/Nは、1.4より大きい値を示すと考えられる。ただし、MET/Nが1.1よりも少し増加している領域にも、画像ボケや統計誤差等により正常領域(画素)が含まれる可能性があり、MET単独で腫瘍領域(浸潤領域)を決定するには信頼性が低い。 Also, 11C-methionine accumulates in tumor tissue where amino acid metabolism is active, but is hardly taken up in normal brain tissue. Even in the infiltrated region of the tumor site, amino acid metabolism tends to be incorporated, albeit more slowly than in the core region. For this reason, there is a difference in MET/N between the tumor and normal brain tissue, and it is possible to distinguish between the two (however, the values in the core region differ greatly and are clear, but the values in the infiltration region overlap with those in the normal region). is unclear). That is, it is considered that MET/N shows a value larger than 1.1 in the pixels corresponding to the infiltration area. In addition, since a large amount of methionine is incorporated in pixels corresponding to the core region of the tumor site, MET/N, for example, is considered to exhibit a value greater than 1.4. However, even in areas where MET/N is slightly higher than 1.1, there is a possibility that normal areas (pixels) may be included due to image blurring or statistical errors. unreliable to determine.

MET/Nの値が示す領域をまとめると以下のようになる。
・MET/N≧1.4:コア領域
・1.1<MET/N<1.4:浸潤領域、または、正常領域
・MET/N≦1.1:浮腫領域、または、正常領域
このうち、1.4≦MET/Nを満たす領域は、コア領域として目視で判別可能な領域であるが、1.1<MET/N<1.4を満たす領域は、目視だけでは浸潤、正常の判別が困難な領域である。
The regions indicated by the values of MET/N are summarized below.
・MET/N≧1.4: Core region ・1.1<MET/N<1.4: Invasive region or normal region ・MET/N≦1.1: Edema region or normal region Among these, A region that satisfies 1.4≦MET/N is a region that can be visually distinguished as a core region, but a region that satisfies 1.1<MET/N<1.4 cannot be visually distinguished as infiltrated or normal. This is a difficult area.

FDG/Nの値が示す領域とMET/Nの値が示す領域とを組み合わせることにより、腫瘍(浸潤)領域、腫瘍(コア)領域、浮腫領域、正常領域は、図4のように示される。 By combining the area indicated by the FDG/N value and the area indicated by the MET/N value, the tumor (invasion) area, tumor (core) area, edema area, and normal area are shown as shown in FIG.

図4は、FDG/Nの値およびMET/Nの値と、腫瘍(浸潤)領域、腫瘍(コア)領域、浮腫領域、および正常領域との関係を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the FDG/N value and MET/N value and the tumor (invasion) region, tumor (core) region, edematous region, and normal region.

図4に示すように、FDG/N≦0.3は脳外、0.3<FDG/N<0.9かつ1.1<MET/N<1.4は浸潤領域、0.3<FDG/NかつMET/N≧1.4はコア領域、0.3<FDG/N<0.9かつMET/N<1.1は浮腫領域、FDG/N≧0.9かつMET/N<1.4は正常領域に相当する。FDGまたはMET単独で、浸潤領域の判断の信頼性は高くないが、図4の浸潤領域は、FDGおよびMETの両方で浸潤領域である可能性を示す領域であるので、当該領域は浸潤領域である蓋然性が高いと考えられる。 As shown in FIG. 4, FDG / N ≤ 0.3 is extracerebral, 0.3 < FDG / N < 0.9 and 1.1 < MET / N < 1.4 is infiltrated area, 0.3 < FDG /N and MET/N≧1.4 is the core region, 0.3<FDG/N<0.9 and MET/N<1.1 is the edema region, FDG/N≧0.9 and MET/N<1 .4 corresponds to the normal region. FDG or MET alone does not have high reliability in determining the infiltration area, but the infiltration area in FIG. It is considered highly probable.

マスク処理部18は、FDG/Nに基づき、マスク処理を行う。すなわち、マスク処理部18は、FDG/Nに基づき、脳の外周および脳室等を除いた実質的な脳領域を抽出する。具体的には、図2のマスク処理に示すように、マスク処理部18は、FDG/Nが0.3より大きい値の画素をFDG-PET画像から抽出して、マスク処理された画素とする。 The mask processing unit 18 performs mask processing based on FDG/N. That is, the mask processing unit 18 extracts a substantial brain region excluding the periphery of the brain, ventricles, etc., based on FDG/N. Specifically, as shown in the mask processing in FIG. 2, the mask processing unit 18 extracts pixels having a value of FDG/N greater than 0.3 from the FDG-PET image, and treats them as masked pixels. .

第1候補画素抽出部19は、マスク処理されたFDG-PET画像の画素において、FDG/Nが所定の値より小さい値を示す画素、および、MET-PET画像の画素において、MET/Nが所定の値より大きい値を示す画素のうち、両方を満たす画素を候補画素(第1候補画素)として抽出する。図2に示すように、第1候補画素抽出において、複数の領域F1を構成する画素が第1候補画素として抽出される。 The first candidate pixel extraction unit 19 extracts pixels of the masked FDG-PET image having a FDG/N smaller than a predetermined value, and pixels of the MET-PET image having a predetermined MET/N. A pixel that satisfies both is extracted as a candidate pixel (first candidate pixel) from among the pixels showing a value greater than the value of . As shown in FIG. 2, pixels forming a plurality of regions F1 are extracted as first candidate pixels in the first candidate pixel extraction.

例えば、第1候補画素抽出部19は、FDG-PET画像およびMET-PET画像の画素において、0.3<FDG/N<0.9および1.1<MET/Nの両方を満たす画素を候補画素として抽出する。ここで、0.3<FDG/Nは上記のマスク処理を示している。図4に示したように、0.3<FDG/N<0.9かつ1.1<MET/Nの領域は腫瘍部位(浸潤領域およびコア領域)であるので、当該領域が候補画素として抽出される。なお、抽出する画素の閾値としては0.9、1.1に限らず、オペレータが適宜設定してもよい。 For example, the first candidate pixel extraction unit 19 selects candidate pixels satisfying both 0.3<FDG/N<0.9 and 1.1<MET/N among the pixels of the FDG-PET image and the MET-PET image. Extract as pixels. Here, 0.3<FDG/N indicates the above mask processing. As shown in FIG. 4, since the region of 0.3<FDG/N<0.9 and 1.1<MET/N is the tumor site (infiltration region and core region), this region is extracted as a candidate pixel. be done. Note that the threshold value for pixels to be extracted is not limited to 0.9 and 1.1, and may be appropriately set by the operator.

第2候補画素抽出部20は、マスク処理されたFDG-PET画像の画素、および、MET-PET画像の画素において、MET/Nが所定の値より大きい値を示す画素のうち、両方を満たす画素を候補画素(第2候補画素)として抽出する。図2に示すように、第2候補画素抽出において、複数の領域M1を構成する画素が第2候補画素として抽出される。 The second candidate pixel extracting unit 20 selects a pixel that satisfies both of the pixels of the masked FDG-PET image and the pixels of the MET-PET image whose MET/N is greater than a predetermined value. is extracted as a candidate pixel (second candidate pixel). As shown in FIG. 2, pixels forming a plurality of regions M1 are extracted as second candidate pixels in the extraction of the second candidate pixels.

例えば、第2候補画素抽出部20は、FDG-PET画像およびMET-PET画像の画素において、0.3<FDG/Nおよび1.4<MET/Nの両方を満たす画素を候補画素として抽出する。図4に示したように、0.3<FDG/Nかつ1.4≦MET/Nの領域は、コア領域であるので、当該領域が候補画素として抽出される。なお、抽出する画素の閾値としては1.4に限らず、オペレータが適宜設定してもよい。 For example, the second candidate pixel extraction unit 20 extracts pixels satisfying both 0.3<FDG/N and 1.4<MET/N among the pixels of the FDG-PET image and the MET-PET image as candidate pixels. . As shown in FIG. 4, the region where 0.3<FDG/N and 1.4≦MET/N is the core region, and is extracted as a candidate pixel. Note that the threshold for pixels to be extracted is not limited to 1.4, and may be appropriately set by the operator.

第1特徴領域抽出部21は、第1候補画素抽出部19で抽出された候補画素のうち、医師等のオペレータが指定した画素に連続する画素の領域を第1特徴領域として抽出する。図2に示すように、第1特徴領域抽出において、領域F2が第1特徴領域として抽出される。すなわち、第1特徴領域抽出部21は、腫瘍部位領域を第1特徴領域として抽出する。なお、オペレータが指定した領域ではなく、所定の領域(最も大きい領域、大きい方から2つの領域、所定のサイズ以上の領域等)を自動的に第1特徴領域として抽出してもよい。 The first characteristic region extraction unit 21 extracts, from among the candidate pixels extracted by the first candidate pixel extraction unit 19, a region of pixels contiguous to pixels designated by an operator such as a doctor as a first characteristic region. As shown in FIG. 2, in the first feature region extraction, a region F2 is extracted as the first feature region. That is, the first characteristic region extraction unit 21 extracts the tumor site region as the first characteristic region. Note that a predetermined region (the largest region, the two largest regions, a region of a predetermined size or larger, etc.) may be automatically extracted as the first feature region instead of the region specified by the operator.

第2特徴領域抽出部22は、第2候補画素抽出部20で抽出された候補画素のうち、医師等のオペレータが指定した画素に連続する画素の領域を第2特徴領域として抽出する。図2に示すように、第2特徴領域抽出において、領域M2が第2特徴領域として抽出される。すなわち、第2特徴領域抽出部22は、腫瘍部位のコア領域を第2特徴領域として抽出する。なお、オペレータが指定した領域ではなく、所定の領域(最も大きい領域、大きい方から2つの領域、所定のサイズ以上の領域等)を自動的に第2特徴領域として抽出してもよい。 The second characteristic region extraction unit 22 extracts, from among the candidate pixels extracted by the second candidate pixel extraction unit 20, a region of pixels contiguous to pixels designated by an operator such as a doctor as a second characteristic region. As shown in FIG. 2, a region M2 is extracted as a second feature region in the second feature region extraction. That is, the second characteristic region extraction unit 22 extracts the core region of the tumor site as the second characteristic region. Note that a predetermined region (the largest region, the two largest regions, a region of a predetermined size or larger, etc.) may be automatically extracted as the second feature region instead of the region designated by the operator.

図2の最も下に示した画像Xが、第1特徴領域F2と第2特徴領域M2とを重ね合わせた状態を示している。上記のように、第1特徴領域F2は、腫瘍部位(浸潤領域およびコア領域)であり、第2特徴領域M2は、コア領域である。よって、第1特徴領域F2と第2特徴領域M2との差分領域Iは、浸潤領域に相当する。 An image X shown at the bottom of FIG. 2 shows a state in which the first characteristic region F2 and the second characteristic region M2 are superimposed. As described above, the first characteristic region F2 is the tumor site (invasion region and core region), and the second characteristic region M2 is the core region. Therefore, the difference area I between the first characteristic area F2 and the second characteristic area M2 corresponds to the infiltration area.

指標算出部23は、第1特徴領域抽出部21により抽出された第1特徴領域F2と、第2特徴領域抽出部22により抽出された第2特徴領域M2とに基づき指標を算出する。例えば、指標算出部23は、差分領域Iの体積もしくは表面積、差分領域Iと第2特徴領域M2との体積もしくは表面積の比率、または第1特徴領域F2と第2特徴領域M2との重なり率等を、腫瘍部位の浸潤に関する指標として算出する。そして、指標算出部23は、算出した指標を出力装置3に出力する。なお、重なり率は、図2では、第2特徴領域M2の全ての領域が第1特徴領域F2と重なっているため、100%となる。第2特徴領域M2の一部の領域のみが第1特徴領域F2と重なる場合、すなわち第2特徴領域Mが第1特徴領域F2と重ならない領域を有する場合は、重なり率は100%より小さくなる。 The index calculator 23 calculates indices based on the first feature region F2 extracted by the first feature region extractor 21 and the second feature region M2 extracted by the second feature region extractor 22 . For example, the index calculation unit 23 calculates the volume or surface area of the difference region I, the ratio of the volume or surface area of the difference region I and the second characteristic region M2, or the overlap ratio of the first characteristic region F2 and the second characteristic region M2. is calculated as an index for tumor site invasion. The index calculator 23 then outputs the calculated index to the output device 3 . Note that the overlap rate is 100% in FIG. 2 because the entire area of the second characteristic area M2 overlaps the first characteristic area F2. When only a part of the second characteristic region M2 overlaps with the first characteristic region F2, that is, when the second characteristic region M has a region that does not overlap with the first characteristic region F2, the overlapping rate is less than 100%. .

本実施形態によれば、オペレータによらずに、腫瘍部位における浸潤の程度を適切に評価することができる。特に、本実施形態では、FDG-PET画像とMET-PET画像とに基づき、腫瘍部位における浸潤の程度を、客観的かつ再現性ある方法で特定することができる。 According to this embodiment, it is possible to appropriately evaluate the degree of invasion at the tumor site without depending on the operator. In particular, in this embodiment, the degree of invasion at the tumor site can be identified objectively and reproducibly based on the FDG-PET image and the MET-PET image.

さらに、本実施形態によれば、異なる特性を有する複数種類の画像を使って、特定の性質のエリアを抽出することができる。特に本実施形態では、同一モダリティの互いに異なる特性を有する2種類の画像を使って、一方の画像の特性を利用して腫瘍部位の候補領域を抽出し、他方の画像の特性を使って、腫瘍部位のコア領域の候補領域を抽出し、2つの候補領域に基づき、浸潤に関する指標を算出することができる。 Furthermore, according to this embodiment, it is possible to extract areas with specific properties using multiple types of images having different properties. In particular, in this embodiment, two types of images of the same modality having different characteristics are used, the characteristics of one image are used to extract a candidate region for a tumor site, and the characteristics of the other image are used to extract a tumor site candidate region. A candidate region for the core region of the site is extracted, and an index of invasion can be calculated based on the two candidate regions.

上述した本発明の実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。 The embodiments of the present invention described above are illustrative examples of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention only to those embodiments. Those skilled in the art can implement the invention in various other forms without departing from the spirit of the invention.

上記の実施形態では、第1画像および第2画像は、モダリティが同一で異なる薬剤から得られた画像であったが、モダリティが異なる、すなわち画像化原理が異なる画像であってもよい。例えば、モダリティとしては、PET画像以外に、SPECT画像、MRI画像、X線画像、超音波画像等があげられる。すなわち、集積(造影、信号強度等の)機序が異なる画像であれば、画像における画素値(信号強度)が異なるので、本実施形態に適用可能である。本実施形態に適用可能な例としては以下の表1に示すものが挙げられる
(表1)

Figure 0007270917000001
In the above embodiment, the first image and the second image were images obtained from different drugs with the same modality, but they may be images with different modalities, ie different imaging principles. For example, modalities include SPECT images, MRI images, X-ray images, ultrasound images, etc., in addition to PET images. That is, as long as the images have different accumulation (contrast, signal intensity, etc.) mechanisms, the pixel values (signal intensities) in the images will differ, so this embodiment can be applied. Examples applicable to this embodiment include those shown in Table 1 below (Table 1)
Figure 0007270917000001

1 画像処理装置
16 FDG画素比算出部
17 MET画素比算出部
19 第1候補画素抽出部
20 第2候補画素抽出部
21 第1特徴領域抽出部
22 第2特徴領域抽出部
23 指標算出部
31 FDG-PET画像データ記憶部
32 MET-PET画像データ記憶部
1 image processing device 16 FDG pixel ratio calculator 17 MET pixel ratio calculator 19 first candidate pixel extractor 20 second candidate pixel extractor 21 first feature region extractor 22 second feature region extractor 23 index calculator 31 FDG -PET image data storage unit 32 MET-PET image data storage unit

Claims (8)

同一被験者の同一部位を撮像した各々単一の第1画像及び第2画像の画像データを記憶する記憶手段を有する画像処理装置のためのコンピュータプログラムであって、
異常部位の領域を第1特徴領域として抽出するステップであって、ある画素が前記第1特徴領域に含まれるものとして抽出されるか否かは、当該ある画素の前記第1画像における画素値と前記第1画像における正常組織の候補画素の画素値との第1画素比と当該ある画素の前記第2画像における画素値と前記第2画像における正常組織の候補画素の画素値との第2画素比からなる画素比の組み合わせが、第1の所定の条件を満たすか否かに少なくとも基づく、前記第1特徴領域として抽出するステップと、
前記異常部位の領域を第2特徴領域として抽出するステップであって、ある画素が前記第2特徴領域に含まれるものとして抽出されるか否かは、当該ある画素に対応する前記画素比の組み合わせが、前記第1の所定の条件とは異なる第2の所定の条件を満たすか否かに少なくとも基づく、前記第2特徴領域として抽出するステップと、
前記第1特徴領域および前記第2特徴領域に基づいて、前記異常部位の状態に関する指標を算出するステップとを、前記画像処理装置に実行させるコンピュータプログラム。
A computer program for an image processing apparatus having storage means for storing image data of a single first image and a second image obtained by imaging the same part of the same subject,
In the step of extracting the region of the abnormal site as the first characteristic region, whether or not a certain pixel is extracted as being included in the first characteristic region is determined by the pixel value of the certain pixel in the first image. A first pixel ratio of a pixel value of a candidate pixel of normal tissue in the first image and a second pixel of a pixel value of the certain pixel in the second image and a pixel value of the candidate pixel of normal tissue in the second image extracting as the first feature region based at least on whether a combination of pixel ratios of ratios satisfies a first predetermined condition;
In the step of extracting the region of the abnormal site as a second characteristic region, whether or not a certain pixel is extracted as being included in the second characteristic region is determined by a combination of the pixel ratios corresponding to the certain pixel. is extracted as the second characteristic region, based at least on whether or not it satisfies a second predetermined condition different from the first predetermined condition;
A computer program that causes the image processing device to execute a step of calculating an index relating to the state of the abnormal site based on the first characteristic region and the second characteristic region.
前記第1画像の画素について、それぞれの画素値と正常組織の候補画素の画素値との第1画素比を算出するステップと、
前記第2画像の画素について、それぞれの画素値と正常組織の候補画素の画素値との第2画素比を算出するステップと、
算出した前記第1画素比および前記第2画素比に基づいて、前記異常部位の候補となる複数の画素を第1候補画素として抽出するステップと、
算出した前記第1画素比および前記第2画素比に基づいて、前記異常部位の候補となる複数の画素を第2候補画素として抽出するステップと、をさらに前記画像処理装置に実行させ、
前記第1候補画素に基づき、前記第1特徴領域を抽出し、
前記第2候補画素に基づき、前記第2特徴領域を抽出する、請求項1記載のコンピュータプログラム。
calculating, for pixels of the first image, a first pixel ratio between each pixel value and a pixel value of a candidate pixel of normal tissue;
calculating, for pixels of the second image, a second pixel ratio between each pixel value and a pixel value of a candidate pixel of normal tissue;
a step of extracting a plurality of pixels that are candidates for the abnormal site as first candidate pixels based on the calculated first pixel ratio and the second pixel ratio;
extracting a plurality of pixels that are candidates for the abnormal site as second candidate pixels based on the calculated first pixel ratio and the second pixel ratio; and
extracting the first feature region based on the first candidate pixel;
2. The computer program according to claim 1, extracting said second feature region based on said second candidate pixel.
前記第1画像と前記第2画像とは、モダリティが異なる画像、または、モダリティが同一で異なる薬剤により得られた画像である、請求項1または請求項2に記載のコンピュータプログラム。 3. The computer program according to claim 1 or 2, wherein the first image and the second image are images of different modalities, or images of the same modality but obtained with different drugs. 複数の前記第1候補画素のうちの一つの画素の指定を受け付けるステップと、
複数の前記第2候補画素のうちの一つの画素の指定を受け付けるステップと、をさらに前記画像処理装置に実行させ、
複数の前記第1候補画素において前記指定された画素に連続する画素の領域を前記第1特徴領域として抽出し、
複数の前記第2候補画素において前記指定された画素に連続する画素の領域を前記第2特徴領域として抽出する、請求項2記載のコンピュータプログラム。
receiving a designation of one pixel among the plurality of first candidate pixels;
further causing the image processing device to perform a step of accepting designation of one pixel among the plurality of second candidate pixels;
Extracting a region of pixels contiguous to the designated pixel among the plurality of first candidate pixels as the first feature region;
3. The computer program according to claim 2, wherein a region of pixels contiguous to said designated pixel among said plurality of second candidate pixels is extracted as said second feature region.
前記指標は、前記第1特徴領域と前記第2特徴領域との差分領域の体積もしくは表面積、前記差分領域と前記第2特徴領域との体積もしくは表面積の比率、または、前記第1特徴領域と前記第2特徴領域との重なり率である、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。 The index is the volume or surface area of the difference area between the first characteristic area and the second characteristic area, the ratio of the volume or surface area between the difference area and the second characteristic area, or the first characteristic area and the 4. The computer program product according to any one of claims 1 to 3, which is a rate of overlap with the second feature region. 前記第1特徴領域は、腫瘍部位領域であり、
前記第2特徴領域は、腫瘍部位のコア領域であり、
前記異常部位の状態に関する指標は、腫瘍部位の浸潤に関する指標である、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
The first characteristic region is a tumor site region,
the second characteristic region is the core region of the tumor site,
6. The computer program according to any one of claims 1 to 5, wherein the index regarding the state of the abnormal site is an index regarding tumor site invasion.
前記第1画像は、前記被験者に18F-FDG(フルオロデオキシグルコース)を投与して撮像したPET画像であり、
前記第2画像は、前記被験者に11C-メチオニンを投与して撮像されたPET画像である、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のコンピュータプログラム。
The first image is a PET image taken by administering 18F-FDG (fluorodeoxyglucose) to the subject,
5. The computer program according to any one of claims 1 to 4, wherein the second image is a PET image taken after administering 11C-methionine to the subject.
同一被験者の同一部位を撮像した各々単一の第1画像及び第2画像の画像データを記憶する記憶手段を有する画像処理装置であって、
異常部位の領域を第1特徴領域として抽出する第1特徴領域抽出部であって、ある画素が前記第1特徴領域に含まれるものとして抽出されるか否かは、当該ある画素の前記第1画像における画素値と前記第1画像における正常組織の候補画素の画素値との第1画素比と当該ある画素の前記第2画像における画素値と前記第2画像における正常組織の候補画素の画素値との第2画素比からなる画素比の組み合わせが、第1の所定の条件を満たすか否かに少なくとも基づく、前記第1特徴領域抽出部と、
前記異常部位の領域を第2特徴領域として抽出する第2特徴領域抽出部であって、ある画素が前記第2特徴領域に含まれるものとして抽出されるか否かは、当該ある画素に対応する前記画素比の組み合わせが、前記第1の所定の条件とは異なる第2の所定の条件を満たすか否かに少なくとも基づく、前記第2特徴領域抽出部と、
前記第1特徴領域および前記第2特徴領域に基づいて、前記異常部位の状態に関する指標を算出する指標算出部と、を備える画像処理装置。
An image processing apparatus having storage means for storing image data of a single first image and a single second image obtained by imaging the same part of the same subject,
A first characteristic region extraction unit for extracting an abnormal site region as a first characteristic region, wherein whether or not a certain pixel is extracted as being included in the first characteristic region is determined by the first characteristic region of the certain pixel. A first pixel ratio between a pixel value in an image and a pixel value of a candidate pixel of normal tissue in the first image, a pixel value of the certain pixel in the second image, and a pixel value of the candidate pixel of normal tissue in the second image the first characteristic region extraction unit, based at least on whether a combination of pixel ratios consisting of a second pixel ratio of and satisfies a first predetermined condition;
A second characteristic region extraction unit for extracting the region of the abnormal site as a second characteristic region, wherein whether or not a certain pixel is extracted as being included in the second characteristic region corresponds to the certain pixel a second characteristic region extracting unit that satisfies at least whether the combination of pixel ratios satisfies a second predetermined condition different from the first predetermined condition;
An image processing apparatus comprising: an index calculator that calculates an index related to the state of the abnormal site based on the first characteristic region and the second characteristic region.
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