JPH0345248A - Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は病巣輪郭抽出方式に関し、特に癌の放射線治療
において、最適な放射線照射法を計画する際に放射線の
照射を決定する上で基礎となる癌病巣輪郭（ターゲット
）の決定方法に関するものである。

従来技術 従来、この種の癌病巣輪郭（ターゲット）の決定は、互
いに関連する一連のＣＴ　（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｔｏｍ
ｏｇｒａｐｈｙ）画像の１枚１枚に対してグラフィック
ペン等によってオペレータである医師が手入力にて行っ
ているのが現状である。よって、極めて煩雑であるうえ
に、手入力であるためにある程度の誤差が生じるという
欠点を有している。

発明の目的 そこで、本発明はかかる従来のものの欠点を解決すべく
なされたものであって、その目的とするところは、煩雑
さ及び誤差をなくして自動的に癌病巣輪郭（ターゲット
）の決定を行うようにしたＣＴ両画像病巣輪郭抽出方式
を抛供することにある。

発明の構成 本発明によれば、互いに関連する複数の０７画像におけ
る癌病巣の輪郭を抽出する病巣輪郭抽出方式であって、
癌が最も顕著にみられる１つの０７画像における癌病巣
輪郭中の１点を指定する入力手段と、前記１点のＣＴ値
を閾値として、この０７画像の全画素につき２値化処理
をなす２値化手段と、前記１点を開始点として、この２
値化処理結果を用い癌病巣の輪郭を追跡抽出する輪郭抽
出手段と、前記癌病巣の重心位置を求める重心算出手段
とを設け、前記重心のＣＴ値及び位置を、次の０７画像
の閾値及び輪郭追跡開始点としつつ前記２値化手段、輪
郭抽出手段、重心算出手段による各処理をなすようにし
たことを特徴とする病巣輪郭抽出方式が得られる。

実施例 以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。

第１図は本発明の実施例のシステムブロック園である。

図において、入力装置１は透過型ディジタイザであり、
グラフィックピンによる千入力操作が行われる。本実施
例の処理では、癌が最も顕著に見られる０７画像に対し
て癌病巣の輪郭中の１点を指定入力する操作と、アイソ
センタ（癌病巣の重心位置に相当）を入力する操作とが
行われる。

病巣輪郭抽出機構２は本発明の要旨となる機能部分であ
り、以下の４つの機能ブロックからなる。

ＣＴ値／座標読取部２１は、入力装置］から入力され癌
が最も顕著に見られる０７画像に対して癌病巣の輪郭中
の指定された１−点のＣＴ値及びその座標値（ｘ−ｙ座
標値）を読取る機能を有する。

ここで、ＣＴ値とは、被検体（人体）をＣＴスキャナで
撮影した場合に得られる当該被検体の情報であり、被検
体のＸ線吸収率を表わした値である。

２値化部２２は、当該指定された１点のＣＴ値を閾値と
して、この０７画像の全画素（全ピクセル）につき２値
化処理をなす機能を有する。

境界抽Ｉｌ１部２３は、１１ｊ該指疋された１点を開始
点として、２値化処理結果を用いつつ癌病巣の輪郭を追
跡抽出する機能を有する。病巣重心算出部２４は癌病巣
の重心位置を求める機能を有している。

ＣＴ画像ファイル３は互いに関連する一連の０７画像を
予め格納したファイルである。治療計画に必要な０７画
像がハードディスクに格納されており、処理に必要とな
った時点で図示せぬメモリに読出され、各処理及び出力
に使用される。

出力装置４はクラフィックデイスプレィであり、０７画
像の表示を行う。このデイスプレィ上に表示された０７
画像を見ながら、入力装置１による入力操作がなされる
。

第２図は第１図のブロックの動作を示すフローチャート
である。先ず、ステップ２００及び２０１においては、
癌が最も顕著に現われている０７画像（この画像をＣ７
画像Ｎｏ、ｎとする）に対して、癌病巣輪郭中のある１
点のみが入力装置１のグラフィックベンにて指定入力さ
れる。この指定された１点の座標（Ｘｎ＋　　ｙｎ）と
ＣＴ値であるｃ　′ｒ　。

とが読取られる。

次に、ステップ２０２において、当該ＣＴ両画像。

、ｎの全ピクセルに対してＣＴ、値を閾値として２値化
処理が行われる。すなわち、各ピクセルのＣＴ値がＣＴ
、値以上である場合は“１”、それ以外は“０”とする
２値化処理がなされる。これは、一般に癌組織のＣＴ値
が周辺組織に比べてわずかに高いという事実によるもの
である。

次のステップ２０３においては、指定された上記１点の
座標（ｘｎ、ｙｎ）を始点として、癌病巣の境界追跡が
行われる。この境界追跡は周知の３×３マスク法を用い
た方法により行うことができる。尚、この３×３マスク
法の詳細については、「コンピュータ画像処理ＪＰＰ、
６５〜６６、安居院猛、中嶋正之共著、産報出版発行に
開示されている。

ステップ２０４においては、上記ステップにおいて得ら
れた病巣からその重心を求めることになる。

重心を求める理由は次の如くである。以上のステップで
は、Ｃ７画像Ｎｏ、ｎの癌病巣輪郭（ターゲッ１−　）
が求められたわけであるが、以後はＮｏ、ｎ＋　１以上
及びＮｏ、ｎ−１以前の全ＣＴ画像に対して癌病巣の輪
郭を求める必要がある。そこで、医師の１点入力は以後
必要とすることなく、］″１動的に次々と各Ｃ７画像の
癌病巣輪郭を求めるのであるが、■いに隣接する２枚の
ＣＴ画像においては、よりアイソセンタ（重心）に近い
Ｃ７画像の病巣の重心の座標は、もう１方のＣ７画像の
病巣内に含まれる可能性が非常に高いことを利用して、
当該重心を求めるのである。

第３．４図は当該重心の求め方を説明する図である。病
巣輪郭上の点のうち、Ｘ＋Ｙ座標での最大値Ｘｍｍｘ、
ｙ□、８を有する点、最小値Ｘ、。。

ｙ。１１を有する点を夫々求める。そうして、仮の重心
Ｐ（ｘ、、ｙ、）を下式にて求める。

Ｘ　ｅ　−（Ｘ　ｍａｔ　　Ｘ　ｍｌｎ　）　／　２ｙ
、−（ｙ□、　　ｙ、＋−）／２ こうして求められた仮の重心位置Ｐが病巣輪郭内である
ことを確認する必要があるが、もし輪郭内でなければ、
輪郭内でかつ重心に近い点を求めることか必要となる。

そこで、先ず病巣輪郭内であることを’Ｉ’１１定する
アルゴリズムを第３図（ａ）、（ｂ）を用いて説明する
。上記で求めた仮の重心Ｐを始点として、半直線を任意
の方向に引き、輪郭との交点を全て求める。このときの
交点め数が偶数個であるか、奇数個であるかにより、輪
郭内外がどうかが判定できる。

ｍ３図（Ａ）に示すように仮の重心Ｐが輪郭内であれば
、交点は奇数個であり、第３図（Ｂ）に示すように輪郭
外であれば偶数個となる。

このような方法で仮の重心Ｐが輪郭外であると判定され
た場合には、下記の方法にて重心Ｐ′を求めることにな
る。尚、輪郭内であると判定された場合には、仮の重心
Ｐが求める重心となることは明らかである。

第４図は重心Ｐ′を求める場合の説明図である。

仮の重心Ｐを始点としてＸ正方向、Ｘ負方向、ｙ正方向
及びｙ負方向の夫々に半直線４１〜４４を伸ばす。これ
等半直線４１〜４４が輪郭と交わる順に、Ｐに近い方か
ら、点Ｘ　ｌｌ＋　　Ｘ　＋２＋　　Ｘ　１３＋　”’
・・・と交点に番号を付してい＜（ｉは半直線４１〜４
４の下位桁の番号を示す）。

そして、点Ｘｚと点Ｘ＋２との間の山師が最大の番号ｉ
を求める。第４図の例ではｉ＝３　（ｙ正方向）となる
。この点Ｘ３１とｘ３□との中点が求める重心Ｐ°とな
る。この重心Ｐ°は必ずしも病巣の幾何学的重心である
必要はなく、次の１つの条件を満足すれば良い。すなわ
ち、隣接するＣ　Ｔ　１１ｂｉ　＠において、このＣ７
画像の重心Ｐ゛と同じｘ＋Ｙ座標を持つ点が病巣輪郭内
であるという条件である。

次にＮｏ、ｎ＋１のＣ７画像について上記と同様の処理
が行われるが、ステップ２０２において全ピクセルの２
値化処理がなされ、次のステップ２０３において、Ｎｏ
、ｎのＣ７画像の重心位置をスタート点として、３×３
マスク法を用いた境界追跡処理が行われる。

しかしながら、ここでまれにではあるが、病巣以外の輪
郭も抽出してしまう可能性があるのて、この場合には、
医師はどの輪郭が病巣輪郭であるかを指定する。そして
、Ｎｏ、ｎ＋１のＣ７画像の病巣重心をステップ２０４
にて求めるのである。

以、後同様に、Ｎｏ、ｎ＋２以降の各Ｃ７画像に対して
自動的に処理が進み、あるＣ７画像より後に、癌組織が
ないと医師が判定すると、停止命令を指示する。これに
応答してＣＴスライスＮｏ、の増大方向への癌病巣輪郭
抽出が終了する（ステップ２０５）。

同様にＮｏ、ｎ−１、Ｎｏ、ｎ−２、−・・のＣ７画像
に対してもステップ２０２，２０３，２０４の処理が繰
返し行われ、医師の停止命令に応答してＣＴスライスＮ
ｏ。

１方向への癌病巣輪郭抽出が終了することになる（ステ
ップ２０６）。

発明の効果 軟土の如く、本発明によれば、医師により指定された病
巣輪郭上の１点のＣＴ値と座標とを基に、以後は自動的
にすべてのＣＴスライス画像の境界追跡処理が行われる
ので、煩雑さをなくすと共に、人手による誤差をなくす
ことができるという効果０ がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステムブロック図、第２図
は本発明の実施例の動作フローチャート、第３図及び第
４図は重心を求めるアルゴリズムを説明する図である。 主要部分の符号の説明 ２１・・・・・・ＣＴ偽値／座標読取 ２２・・・・・・２値化部 ２３・・・・・・境界抽出部 ２４・・・・・・病巣重心算出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに関連する複数のＣＴ画像における癌病巣の
   輪郭を抽出する病巣輪郭抽出方式であって、癌が最も顕
   著にみられる１つのＣＴ画像における癌病巣輪郭中の１
   点を指定する入力手段と、前記１点のＣＴ値を閾値とし
   て、このＣＴ画像の全画素につき２値化処理をなす２値
   化手段と、前記１点を開始点として、この２値化処理結
   果を用い癌病巣の輪郭を追跡抽出する輪郭抽出手段と、
   前記癌病巣の重心位置を求める重心算出手段とを設け、
   前記重心のＣＴ値及び位置を、次のＣＴ画像の閾値及び
   輪郭追跡開始点としつつ前記２値化手段、輪郭抽出手段
   、重心算出手段による各処理をなすようにしたことを特
   徴とする病巣輪郭抽出方式。