JPH11250263A - Method for automatically collating slice picture of chest three-dimensional tomographic picture, and record medium recorded with the program - Google Patents

Method for automatically collating slice picture of chest three-dimensional tomographic picture, and record medium recorded with the program

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Publication number
JPH11250263A
JPH11250263A JP5317298A JP5317298A JPH11250263A JP H11250263 A JPH11250263 A JP H11250263A JP 5317298 A JP5317298 A JP 5317298A JP 5317298 A JP5317298 A JP 5317298A JP H11250263 A JPH11250263 A JP H11250263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
slice
axis direction
comparison
difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP5317298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaori Fujimura
香央里 藤村
Seita Otsuji
清太 大辻
Yuichi Fujino
雄一 藤野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP5317298A priority Critical patent/JPH11250263A/en
Publication of JPH11250263A publication Critical patent/JPH11250263A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for automatically collating the slice picture of a chest three-dimensional tomographic by which the slice pictures at the same position of a body are automatically extracted from the chest three- dimensional tomographic pictures of two pairs of the same persons, and to provide a recording medium in which the program for the method is recorded. SOLUTION: A diagnostic picture and a comparison picture are inputted to a computer (S1 and S2), the comparison picture is matched with the diagnostic picture by the parameter change (parallel movement, enlargement and reduction, and rotation) of the comparison picture (S3 and S4), the mean value of the absolute value of the difference of the concentration of each picture element is obtained as a defference Diff for the AND area of the both pictures (S5 and S6),the minimum difference Dm ,n of the defference Diff is decided by changing the parameter (S7-S9), and the comparison picture having the minimum value among the minimum defference Dm ,n is decided for each comparison picture (S10-S12). The comparison picture having the minimum value is decided also for each diagnostic picture, and a corresponding table is prepared (S13-S15).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータトモ
グラフィ(CT)画像など、胸部3次元断層画像を異な
る時期に撮影した胸部3次元断層画像と比較読影する際
のスライス画像自動照合方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically comparing slice images when comparing and interpreting a chest three-dimensional tomographic image, such as a computed tomography (CT) image, taken at different times. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】過去と現在の胸部CT画像の比較読影
は、画像に現れた陰影が腫瘍であるかどうか、それが悪
性か否か、などを判断する上での手掛かりとなる。
2. Description of the Related Art The comparative interpretation of past and present chest CT images is a clue for determining whether or not a shadow appearing in an image is a tumor, whether or not the shadow is malignant.

【0003】従来、撮像時期の異なる画像同士を比較す
る場合、自動的に差分を取り出す方法はあったが(Th
in Section CTによる3次元胸部画像の経
過観察処理アルゴリズム:田原岳、河田佳樹、仁木登ほ
か:第4回胸部CT検診研究会論文集VOL.4,NO
3)、医師が比較読影を行うのを直接支援する技術はな
かった。
Conventionally, when comparing images having different imaging timings, there has been a method of automatically extracting a difference (Th).
Follow-up observation algorithm for 3D chest images by in Section CT: Gaku Tahara, Yoshiki Kawata, Noboru Niki et al .: The 4th Collection of Chest CT Screening Workshop Vol. 4, NO
3) There was no technology to directly assist doctors in performing comparative reading.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】よって、医師が胸部C
T画像を過去のものと比較して診断を行おうとした場
合、受診者の呼吸状態や撮像位置の違いによるスライス
画像のずれを医師が手動で訂正するため、読影の際に時
間がかかること、負担が大きいことに問題があった。特
に、この負担は集団検診のような大量読影を行う場合に
大きな問題となる。
Therefore, the doctor needs to
When trying to make a diagnosis by comparing the T image with the past, the doctor manually corrects the shift of the slice image due to the difference in the respiratory state of the examinee and the imaging position, so that it takes time to interpret the image, There was a problem that the burden was large. In particular, this burden becomes a serious problem when performing large-scale image reading such as a mass examination.

【0005】本発明の目的は、2組の同一人物の胸部3
次元断層画像から身体の同じ位置のスライス画像を自動
的に抽出できる胸部3次元断層画像のスライス画像自動
照合方法及びそのプログラムを記録した記録媒体を提供
することにある。
It is an object of the present invention to provide two sets of chests 3 of the same person.
An object of the present invention is to provide a method for automatically checking a slice image of a chest three-dimensional tomographic image capable of automatically extracting a slice image at the same position of the body from a three-dimensional tomographic image, and a recording medium on which a program for the method is recorded.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、胸部の体断面をX、Y軸方向とするスラ
イス平面とし、体軸をZ軸方向とする画像列をもつ第1
の3次元断層画像のうちの1つのスライス画像と、別の
時期に撮影した第2の3次元断層画像のうちの1つのス
ライス画像を照合するにおいて、前記第1の3次元断層
画像のスライス画像列から取り出した1つの診断画像及
び前記第2の3次元断層画像のスライス画像列から取り
出した1つの比較画像を入力する過程と、前記比較画像
を前記診断画像に合わせる変形として、スライス平面方
向になるX軸方向に平行移動量α、Y軸方向に平行移動
量βだけ平行移動し、X軸方向に倍率γ、Y軸方向に倍
率δで拡大縮小を行い、角度θだけ回転移動する過程
と、スライス画像番号mの診断画像と、前記過程により
変形されたスライス画像番号nの比較画像について、ラ
ベリングにより両画像のAND領域を抽出する過程と、
前記比較画像と診断画像の前記AND領域における画素
毎の濃度の差分の絶対値の平均値を相違度Diffとして
計算する過程と、前記相違度Diffの計算に前記平行移
動量α,β、拡大縮小率γ,δ、回転角度θを選択する
過程と、前記選択する過程で得られる相違度Diffの最
小相違度Dmnを前記第2の3次元断層画像の各スライ
ス画像についてそれぞれ計算する過程と、前記各比較画
像の最小相違度Dmnのうち最小値をもつ比較画像を前
記診断画像と比較読影するスライス画像照合位置として
決定する過程とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to a second embodiment having an image sequence having a slice plane in which the body section of the chest is in the X and Y directions and a body axis in the Z direction. 1
In collating one slice image of the three-dimensional tomographic image with one slice image of the second three-dimensional tomographic image photographed at another time, the slice image of the first three-dimensional tomographic image Inputting one diagnostic image extracted from the array and one comparative image extracted from the slice image array of the second three-dimensional tomographic image; and modifying the comparative image to match the diagnostic image in the slice plane direction. A parallel movement amount α in the X-axis direction, a parallel movement amount β in the Y-axis direction, scaling by a magnification γ in the X-axis direction, a magnification δ in the Y-axis direction, and a rotational movement by an angle θ. Extracting, by labeling, a diagnostic image of slice image number m and a comparison image of slice image number n deformed by the above process, and extracting an AND region of both images;
Calculating the average value of the absolute values of the differences between the densities of the pixels in the AND region of the comparison image and the diagnostic image as the difference D iff , and calculating the difference D iff using the translation amounts α, β, A step of selecting the enlargement / reduction ratios γ, δ and the rotation angle θ; and a minimum difference D m , n of the difference D Diff obtained in the selection step, for each slice image of the second three-dimensional tomographic image. The method further comprises a step of calculating and a step of determining a comparison image having the minimum value among the minimum dissimilarities D m , n of the respective comparison images as a slice image collation position for comparative reading with the diagnostic image.

【0007】また、本発明は、前記最小相違度Dmn
もつ比較画像をスライス画像照合位置として決定する過
程で、前記体軸方向をZ軸とし、このZ軸方向に対応す
る前記各比較画像の最小相違度Dmnの値列を2次関数
で補間し、この2次関数の極小値をとるZ軸座標を前記
スライス画像列の間隔以下の精度で対応するスライス画
像照合位置とする過程を有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the process of determining the comparison image having the minimum degree of difference D m , n as the slice image collation position, the body axis direction is set as the Z axis, and The value sequence of the minimum dissimilarity D m , n of the comparison image is interpolated by a quadratic function, and the Z-axis coordinate at which the minimum value of the quadratic function is obtained is a slice image collating position corresponding to the accuracy of the interval of the slice image sequence or less. It is characterized by having the process of.

【0008】また、本発明は、胸部の体断面をX、Y軸
方向とするスライス平面とし、体軸をZ軸方向とする画
像列をもつ第1の3次元断層画像のファイルから1つの
スライス画像を診断画像として取り出し、かつ別の時期
に撮影した第2の3次元断層画像のファイルから1つの
スライス画像を比較画像として取り出す手順と、前記比
較画像を前記診断画像に合わせる変形として、スライス
平面方向になるX軸方向に平行移動量α、Y軸方向に平
行移動量βだけ平行移動し、X軸方向に倍率γ、Y軸方
向に倍率δで拡大縮小を行い、角度θだけ回転移動する
手順と、スライス画像番号mの診断画像と、前記過程に
より変形されたスライス画像番号nの比較画像につい
て、ラベリングにより両画像のAND領域を抽出する手
順と、前記比較画像と診断画像の前記AND領域におけ
る画素毎の濃度の差分の絶対値の平均値を相違度Diff
として計算する手順と、前記相違度Diffの計算に前記
平行移動量α,β、拡大縮小率γ,δ、回転角度θを選
択する手順と、前記選択する過程で得られる相違度D
iffの最小相違度Dmnを前記第2の3次元断層画像の
各スライス画像についてそれぞれ計算する手順と、前記
各比較画像の最小相違度Dmnのうち最小値をもつ比較
画像を前記診断画像と比較読影するスライス画像照合位
置として決定する手順とをコンピュータに実行させるプ
ログラムとして、該コンピュータが読み取り可能な記録
媒体に記録したことを特徴とする。
Further, the present invention provides one slice from a file of a first three-dimensional tomographic image having a slice plane in which the body section of the chest is in the X and Y axis directions and an image sequence in which the body axis is in the Z axis direction. A procedure for extracting an image as a diagnostic image and extracting one slice image as a comparative image from a file of a second three-dimensional tomographic image captured at another time, and a slice plane as a modification for matching the comparative image with the diagnostic image In the X-axis direction, the translation amount β in the Y-axis direction, the magnification is reduced in the X-axis direction by the magnification γ, the magnification is reduced in the Y-axis direction by the magnification δ, and the rotation is performed by the angle θ. Extracting the AND area between the diagnostic image of the slice image number m and the comparison image of the slice image number n deformed by the above process by labeling; The average value of the absolute values of the differences between the densities of the pixels in the AND region of the cut image is calculated as the difference D iff
, A step of selecting the translation amounts α and β, the enlargement / reduction ratios γ and δ, and the rotation angle θ in the calculation of the difference D Diff , and a step of selecting the difference D obtained in the selection process.
calculating the minimum dissimilarity D m , n of the iff for each slice image of the second three-dimensional tomographic image; and comparing the comparison image having the minimum value among the minimum dissimilarities D m , n of the comparative images. A program for causing a computer to execute the diagnosis image and a procedure of determining a slice image comparison position to be compared and interpreted is recorded on a computer-readable recording medium.

【0009】また、本発明は、前記最小相違度Dmn
もつ比較画像をスライス画像照合位置として決定する手
順で、前記体軸方向をZ軸とし、このZ軸方向に対応す
る前記各比較画像の最小相違度Dmnの値列を2次関数
で補間し、この2次関数の極小値をとるZ軸座標を前記
スライス画像列の間隔以下の精度で対応するスライス画
像照合位置とする手順をコンピュータに実行させるプロ
グラムとして、該コンピュータが読み取り可能な記録媒
体に記録したことを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the step of determining a comparison image having the minimum dissimilarity D m , n as a slice image collation position, the body axis direction is defined as a Z axis, and each of the plurality of images corresponding to the Z axis direction is determined. The value sequence of the minimum dissimilarity D m , n of the comparison image is interpolated by a quadratic function, and the Z-axis coordinate at which the minimum value of the quadratic function is obtained is a slice image collating position corresponding to the accuracy of the interval of the slice image sequence or less. Is recorded on a computer-readable recording medium as a program for causing a computer to execute the procedure described above.

【0010】以上の自動照合方法及び記録媒体によれ
ば、診断画像に対して相違度の違いから自動的に適切な
比較画像が決定され、この自動照合により、又は照合結
果を対応テーブルを作成しておけば、医師からの要求が
あったときに対応する比較画像を自動的に検索し、表示
することで医師の負担を軽減し、かつ読影時間を短縮す
る。
According to the above-described automatic matching method and recording medium, an appropriate comparison image is automatically determined from the difference in the degree of difference with respect to the diagnostic image, and a correspondence table is created by the automatic matching or the matching result. If so, when a request from a doctor is made, a corresponding comparison image is automatically searched and displayed, thereby reducing the burden on the doctor and shortening the image interpretation time.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】スライス厚1cmの肺がん検診用胸部X線
CT画像列について、現在と過去の画像を比較する場合
を想定する。肺がん検診用胸部X線CT画像は、らせん
CTを用いて撮像され、胸部の体断面をX、Y軸方向と
する1枚のスライス画像にはZ軸(体軸)方向に1cm
分の情報が含まれている。
It is assumed that a current and past images are compared for a chest X-ray CT image sequence for lung cancer screening having a slice thickness of 1 cm. A chest X-ray CT image for lung cancer screening is captured using spiral CT, and one slice image having a body section of the chest in the X and Y axis directions is 1 cm in the Z axis (body axis) direction.
Minute information is included.

【0013】図2は、本発明の実施形態を示す胸部CT
画像の比較読影装置の構成図である。1は、前年度撮像
した肺の3次元断層画像列(N枚とする)をそれぞれス
ライス画像として保存したファイル、2は今年度撮像し
た肺の3次元断層画像列(M枚とする)をそれぞれスラ
イス画像として保存したファイルである。2つのファイ
ル1、2に保存されたCT画像列は撮像位置の違いや呼
吸による肺の変形のため、違いが生じている。3は、コ
ンピュータ処理によりファイル1の各スライス画像をフ
ァイル2の各スライス画像に自動照合した結果のスライ
ス画像列を3次元断層画像として保存するファイルであ
る。
FIG. 2 shows a chest CT showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of an image comparison reading apparatus. Reference numeral 1 denotes a file in which a three-dimensional tomographic image sequence of the lung taken in the previous year (N) is stored as a slice image, and 2 denotes a three-dimensional tomographic image sequence of the lung taken in the current year (M). This is a file saved as a slice image. The CT image sequences stored in the two files 1 and 2 are different due to a difference in an imaging position and a deformation of a lung due to respiration. Reference numeral 3 denotes a file for storing, as a three-dimensional tomographic image, a slice image sequence as a result of automatically matching each slice image of the file 1 with each slice image of the file 2 by computer processing.

【0014】4は、ファイル1の各スライス画像をファ
イル2の各スライス画像に自動照合した結果になるファ
イル3Aをファイル3にスライス画像列として保存する
自動照合機能と、この自動照合後に読影者がファイル2
から取り出した1つのスライス画像2Aと同じ位置のス
ライス画像3Aを取り出してディスプレイ装置4Aに並
列表示する比較読影支援機能とを有するコンピュータシ
ステムである。
Reference numeral 4 denotes an automatic collation function for storing a file 3A obtained as a result of automatically collating each slice image of the file 1 with each slice image of the file 2 as a slice image sequence in the file 3. File 2
This is a computer system having a comparative reading support function of taking out a slice image 3A at the same position as one slice image 2A taken out of the display device and displaying the slice image 3A on the display device 4A in parallel.

【0015】コンピュータシステム4は、上記のスライ
ス自動照合機能と比較読影支援機能を実現するためのソ
フトウェアを搭載している。このうち、自動照合処理
は、今年度撮影のファイル2から取り出した1枚のスラ
イス画像(診断画像)2Aに対して、ファイル1の前年
度のスライス画像列から順次取り出したスライス画像
(比較画像)1Aを変形して同じ照合位置になるスライ
ス画像を抽出するために、相違度を計算する。この相違
度は、診断画像2Aと比較画像1Aの各部位の濃度の差
分の絶対値の平均値を用いる。
The computer system 4 is equipped with software for realizing the above-mentioned automatic slice collation function and comparative reading support function. Among these, the automatic collation processing is performed for one slice image (diagnosis image) 2A extracted from the file 2 captured in the current fiscal year with respect to the slice image (comparison image) sequentially extracted from the previous year's slice image sequence in the file 1. In order to extract a slice image at the same collation position by transforming 1A, the degree of difference is calculated. As the degree of difference, the average value of the absolute values of the differences between the densities of the respective parts of the diagnostic image 2A and the comparative image 1A is used.

【0016】ここで、画像の濃度は、X線の吸収値であ
るため、身体の組織によって値が異なる。そのため、濃
度の差分は、身体の組織の違いを意味する。肺領域の断
層図を見ると、肺の形状や縦郭の形状が身体のZ軸の位
置によって異なるため、違う位置では組織の構成比が変
化し、濃度の差分が大きくなることを利用して相違度を
求める。
Since the density of the image is an X-ray absorption value, the value differs depending on the body tissue. Therefore, a difference in concentration means a difference in body tissue. Looking at the tomogram of the lung area, the shape of the lung and the shape of the vertical section differ depending on the position of the Z-axis of the body. At different positions, the composition ratio of the tissue changes and the difference in density increases. Find the degree of difference.

【0017】図1は、比較読影を支援するため、コンピ
ュータに搭載するソフトウェアによって相違度の算出と
これに基づいた読影対象となる比較画像の決定等を算出
する処理(自動照合機能)手順図である。
FIG. 1 is a flowchart of a process (automatic collation function) for calculating the degree of difference and determining a comparative image to be interpreted based on the difference by software installed in a computer in order to support comparative image interpretation. is there.

【0018】図1において、まず、診断画像2Aと任意
の1枚の比較画像1Aの画像データを入力する(ステッ
プS1,S2)。
In FIG. 1, first, image data of a diagnostic image 2A and any one comparative image 1A are input (steps S1 and S2).

【0019】次に、診断画像2Aに合わせ、比較画像1
Aに変形を加えるために、適当な値の変形パラメータを
入力し(ステップS3)、比較画像1Aを変形させる
(ステップS4)。
Next, the comparative image 1 is matched with the diagnostic image 2A.
In order to apply a transformation to A, a transformation parameter having an appropriate value is input (step S3), and the comparative image 1A is transformed (step S4).

【0020】この変形は、呼吸による肺の変形について
は、胸郭学上による肺の容積変化を吸収するため、比較
画像1AのX軸Y軸方向への拡大縮小を行う。また、横
隔膜の上下による肺の容積変化を吸収するため、画像列
の上下移動を行う。さらに、寝台に横になったときの身
体の向きの違いを吸収するため回転移動を行い、撮像位
置の違いを吸収するため平行移動を行う。
This deformation involves enlargement / reduction of the comparative image 1A in the X-axis and Y-axis directions in order to absorb a change in lung volume due to thorax in lung deformation due to respiration. Further, in order to absorb a change in the volume of the lung due to the elevation of the diaphragm, the image sequence is moved up and down. Furthermore, rotation movement is performed to absorb a difference in body orientation when lying on the bed, and parallel movement is performed to absorb a difference in imaging position.

【0021】次に、診断画像2Aと変形した比較画像1
Aのそれぞれについて身体領域をラベリングにより抽出
し、図3に示すように、診断画像2Aの身体領域aと、
比較画像1Aの身体領域bの両方の領域に含まれる部分
領域となるAND集合を求める(ステップS5)。
Next, the diagnostic image 2A and the deformed comparative image 1
For each of A, a body region is extracted by labeling, and as shown in FIG. 3, a body region a of the diagnostic image 2A,
An AND set that is a partial region included in both regions of the body region b of the comparative image 1A is obtained (step S5).

【0022】次に、相違度の計算はAND集合内に限定
し、上記の変形パラメータによって変形された比較画像
1Aと診断画像2Aの身体領域のAND集合Aの面積を
Aとし、診断画像2Aと比較画像1Aについて対応す
る画素毎の濃度の差分値の絶対値の平均値を計算して相
違度Diffを算出する(ステップS6)。この相違度D
iffは、次式のように定義する。
Next, the calculation of the dissimilarity is limited within AND set, the area of the AND set A of the body region of the diagnostic image 2A and the comparative image 1A which is deformed by the deformation parameters and S A, diagnostic images 2A And the comparison image 1A, the average value of the absolute values of the difference values of the densities of the corresponding pixels is calculated to calculate the degree of difference Diff (step S6). This difference D
iff is defined as follows.

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】但し、α、βは相違度DiffがX,Y軸方
向の平行移動量、γ、δはX,Y軸方向の拡大縮小率、
θはX,Y軸平面上の回転角度、fm(x,y)はm枚
目の診断画像における座標x,y位置の画素の濃度を表
す関数、gn(γx−α,δy−β,θ)はn枚目の比
較画像における変形した座標γx−α,δy−β位置で
角度θだけ回転させた画素の濃度を表す関数である。
Where α and β are the degrees of difference Diff are the parallel movement amounts in the X and Y axes directions, γ and δ are the scaling factors in the X and Y axes directions,
θ is the rotation angle on the X, Y axis plane, f m (x, y) is a function representing the density of the pixel at the coordinates x, y in the m-th diagnostic image, and gn (γx-α, δy-β, θ) is a function representing the density of the pixel rotated by the angle θ at the deformed coordinates γx-α, δy-β position in the n-th comparative image.

【0025】これらの変形パラメータα、β、γ、δ、
θを離散的に変化させ(ステップS7,S8)、肺の呼
吸の度合いを考慮して相違度Diffをそれぞれ計算し、
このうちから最小の相違度Diffをもつ最小相違度Dm,n
を得る(ステップS9)。
These deformation parameters α, β, γ, δ,
θ is discretely changed (steps S7 and S8), and the degree of difference Diff is calculated in consideration of the degree of lung respiration,
The minimum dissimilarity D m , n having the minimum dissimilarity D iff
Is obtained (step S9).

【0026】上記までの手順により、m番目の診断画像
2Aに対し、図4に示すように、ファイル1からN枚の
比較画像を順次切り替えて取り出し、変形パラメータの
値を変更しながら、両画像についてそれぞれ最小相違度
mnを計算する(S10,S11)。
According to the above procedure, N comparative images are sequentially switched and extracted from the file 1 for the m-th diagnostic image 2A as shown in FIG. Is calculated for each of the minimum differences D m and n (S10, S11).

【0027】これら最小相違度Dmnのうちで最小値を
もつ比較画像1Anを決定する(ステップS12)。こ
の比較画像1Anを診断画像2Amの照合対象となる画像
として決定する。
[0027] To determine the comparative image 1A n with the smallest value among these minimum dissimilarity D m, n (step S12). Determining the comparison image 1A n as collation subject to image diagnostic images 2A m.

【0028】図5は、1枚の診断画像2Amに対するN
枚の比較画像の最小相違度Dmnのグラフの例である。
この例では診断画像の2番目のスライス画像(m=2)
に対して、比較画像の3番目のスライス画像(n=3)
が対応する画像であることを示している。
[0028] Figure 5, N of one with respect to the diagnostic image 2A m
It is an example of a graph of the minimum dissimilarity Dm , n of two comparative images.
In this example, the second slice image of the diagnostic image (m = 2)
, The third slice image of the comparison image (n = 3)
Indicates a corresponding image.

【0029】以上の手順により、各診断画像に対して最
小相違度Dmnが得られた比較画像を決定し(ステップ
S13、S14)、診断画像に対する比較画像の対応テ
ーブルを作成する(S15)。
According to the above procedure, a comparison image in which the minimum difference D m , n is obtained for each diagnosis image is determined (steps S13 and S14), and a correspondence table of the comparison image to the diagnosis image is created (S15). ).

【0030】これにより、医師の読影中に過去の画像と
の比較を行いたいという要求があった場合、対応テーブ
ルから対応する比較画像の検索を行い、ディスプレイ装
置4Aに診断画像と比較画像を並列表示することによっ
て、比較読影が可能となる。
In this way, when there is a request for comparison with a past image during a doctor's interpretation, a corresponding comparison image is searched from the correspondence table, and the diagnostic image and the comparison image are displayed in parallel on the display device 4A. By displaying, comparative image reading becomes possible.

【0031】上記の実施形態において、比較読影のため
の対応テーブルの使い方は一例に過ぎず、他の比較読影
でも使うことができる。
In the above embodiment, the use of the correspondence table for comparative reading is only an example, and other comparative reading can be used.

【0032】また、変形パラメータの値の選択におい
て、呼吸による肺の変形の度合いの範囲で平行移動量や
拡大縮小率、回転のパラメータの変動率を制限すること
により、計算量を減らすことができる。例えば、呼吸に
よる横隔膜の移動量は、深呼吸時で0.8cmから8.
1cmであることが文献「画像診断のための知っておき
たい計測値:古寺研一、平松京一著:医学書院」に開示
されており、この数値を考慮してパラメータの上限や下
限を絞ることで計算量を減らすことができる。
Further, in selecting the value of the deformation parameter, the amount of calculation can be reduced by limiting the amount of translation, the rate of enlargement / reduction, and the rate of change of the rotation parameter within the range of the degree of lung deformation due to respiration. . For example, the amount of movement of the diaphragm due to breathing is 0.8 cm to 8.
A value of 1 cm is disclosed in the document "Measured values to know for diagnostic imaging: Kenichi Kodera and Kyoichi Hiramatsu: Medical Shoin". Considering this value, narrowing the upper and lower limits of parameters Can reduce the amount of calculation.

【0033】また、相違度Diffの計算において、解像
度を落として相違度の計算を行うことにより、計算量の
削減が可能である。
In the calculation of the degree of difference Diff , the amount of calculation can be reduced by calculating the degree of difference by lowering the resolution.

【0034】また、診断画像と比較画像のスライス画像
自動照合において、スライス画像はZ軸について離散だ
が、図6に示すように、Z軸方向に対応する各スライス
画像の最小相違度Dmnの値列を2次関数で補間し、こ
の2次関数の極小値をとるZ軸座標値を得ることができ
る。
In automatic slice image comparison between the diagnostic image and the comparison image, the slice images are discrete with respect to the Z-axis. However, as shown in FIG. 6, the minimum difference D m , n between slice images corresponding to the Z-axis direction. Is interpolated by a quadratic function, and a Z-axis coordinate value that takes the minimum value of the quadratic function can be obtained.

【0035】このための処理手順は、図7に示すように
なり、図1のステップS12に代えて、ステップS16
を付加し、各比較画像のDmnの値列を2次関数で補間
し、その極小値のZ軸位置を照合位置として決定するこ
とで実現される。
The processing procedure for this is as shown in FIG. 7, and step S16 is performed instead of step S12 in FIG.
Is added, and the value sequence of D m , n of each comparative image is interpolated by a quadratic function, and the Z-axis position of the minimum value is determined as the collation position.

【0036】この照合位置は、必ずしも比較画像の各ス
ライス画像列の番号nを示す整数値にはならず、各番号
の間を示すこともあるが、スライス画像間隔以下の精度
で対応するスライス画像照合位置として自動照合するこ
とも可能である。また、Z軸方向の補間は単独読影の際
の表示にも使われているので有効である。
The collation position is not always an integer value indicating the number n of each slice image sequence of the comparison image, and may indicate a position between the numbers. Automatic collation can be performed as the collation position. Further, the interpolation in the Z-axis direction is effective because it is also used for display at the time of independent interpretation.

【0037】以上までの説明は、胸部CT画像による照
合の場合であるが、これに代えて、他の胸部3次元断層
画像、例えばMRI(Magnetic Resona
nce Imaging)の画像でも同様の読影を行な
うのに利用することができる。
The above description is for the case of collation using a chest CT image. Instead, another three-dimensional tomographic image of the chest, for example, an MRI (Magnetic Resona) is used.
(Non-Imaging) image can be used to perform similar image interpretation.

【0038】なお、本発明は、図1や図7に示した処理
を実現するための手順ないし計算アルゴリズムをコンピ
ュータ等に実行させるためのプログラムを該コンピュー
タが読み取り可能な記録媒体、例えばフロッピーディス
クやメモリカード、MO、CD、DVDなどに記録して
配布することが可能である。
The present invention provides a computer-readable recording medium, such as a floppy disk, for executing a program for causing a computer or the like to execute a procedure or a calculation algorithm for realizing the processing shown in FIGS. It can be recorded on a memory card, MO, CD, DVD or the like and distributed.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、胸部3
次元断層画像を異なる時期に撮影した胸部3次元断層画
像と比較読影するのに際して、診断画像に対する比較画
像を決定するのに比較画像を変形パラメータの変更で診
断画像に合わせ、両画像の各画素の濃度の相違度が最小
値になる比較画像、又は最小値を2次関数で補間した極
小値を読影対象画像位置として自動的に抽出するように
したため、医師からの要求があったときに対応テーブル
等から対応する比較画像を検索し、表示することで医師
の負担を軽減し、かつ読影時間を短縮できるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, the chest 3
When comparing a 3D tomographic image with a chest 3D tomographic image photographed at different times, the comparative image is matched with the diagnostic image by changing deformation parameters to determine a comparative image for the diagnostic image, and each pixel of both images is changed. Since the comparison image in which the degree of difference in density is the minimum value or the minimum value obtained by interpolating the minimum value with a quadratic function is automatically extracted as the position of the image to be interpreted, the correspondence table is used when a request from the doctor is made. By searching for and displaying the corresponding comparative image from, for example, there is an effect that the burden on the doctor can be reduced and the image interpretation time can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す処理手順。FIG. 1 is a processing procedure showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る胸部CT画像の比較読影装置の構
成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a comparative image reading apparatus for chest CT images according to the present invention.

【図3】実施形態におけるAND集合の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of an AND set in the embodiment.

【図4】実施形態における比較画像の決定方法を説明す
る図。
FIG. 4 is an exemplary view for explaining a method of determining a comparison image in the embodiment.

【図5】実施形態における各比較画像の最小相違度
mnの特性例。
FIG. 5 is a characteristic example of a minimum difference D m , n of each comparative image in the embodiment.

【図6】他の発明を示す最小相違度Dmnを2次関数で
補間した特性例。
FIG. 6 is an example of characteristics obtained by interpolating a minimum difference D m , n according to another invention with a quadratic function.

【図7】他の発明における処理手順。FIG. 7 shows a processing procedure in another invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…前年度のファイル 2…今年度のファイル 2A…今年度のファイルから取り出した診断画像。 3…前年度のファイルを今年度のファイルに合わせたフ
ァイル 3A…前年度のファイルから取り出した比較画像 4…コンピュータシステム 4A…ディスプレイ装置
1… File of previous year 2… File of this year 2A… Diagnostic image extracted from file of this year. 3. File matching previous year's file with this year's file 3A. Comparative image extracted from previous year's file 4. Computer system 4A. Display device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 胸部の体断面をX、Y軸方向とするスラ
イス平面とし、体軸をZ軸方向とする画像列をもつ第1
の3次元断層画像のうちの1つのスライス画像と、別の
時期に撮影した第2の3次元断層画像のうちの1つのス
ライス画像を照合するにおいて、 前記第1の3次元断層画像のスライス画像列から取り出
した1つの診断画像及び前記第2の3次元断層画像のス
ライス画像列から取り出した1つの比較画像を入力する
過程と、 前記比較画像を前記診断画像に合わせる変形として、ス
ライス平面方向になるX軸方向に平行移動量α、Y軸方
向に平行移動量βだけ平行移動し、X軸方向に倍率γ、
Y軸方向に倍率δで拡大縮小を行い、角度θだけ回転移
動する過程と、 スライス画像番号mの診断画像と、前記過程により変形
されたスライス画像番号nの比較画像について、ラベリ
ングにより両画像のAND領域を抽出する過程と、 前記比較画像と診断画像の前記AND領域における画素
毎の濃度の差分の絶対値の平均値を相違度Diffとして
計算する過程と、 前記相違度Diffの計算に前記平行移動量α,β、拡大
縮小率γ,δ、回転角度θを選択する過程と、 前記選択する過程で得られる相違度Diffの最小相違度
mnを前記第2の3次元断層画像の各スライス画像に
ついてそれぞれ計算する過程と、 前記各比較画像の最小相違度Dmnのうち最小値をもつ
比較画像を前記診断画像と比較読影するスライス画像照
合位置として決定する過程と、を有することを特徴とす
る胸部3次元断層画像のスライス画像自動照合方法。
1. A first section having an image sequence in which a body section of a chest is a slice plane in X and Y axis directions and a body axis is in a Z axis direction.
In collating one slice image of the three-dimensional tomographic image with one slice image of the second three-dimensional tomographic image photographed at another time, the slice image of the first three-dimensional tomographic image Inputting one diagnostic image extracted from the array and one comparative image extracted from the slice image array of the second three-dimensional tomographic image; and transforming the comparative image to the diagnostic image in the slice plane direction. Is translated in the X-axis direction and the translation amount β in the Y-axis direction.
The process of enlarging / reducing at the magnification δ in the Y-axis direction and rotating and moving by the angle θ, the diagnostic image of the slice image number m, and the comparison image of the slice image number n deformed by the above process are labeled, and the two images are compared. Extracting an AND area, calculating an average value of absolute values of differences in density between pixels in the AND area of the comparison image and the diagnostic image as a difference D iff , and calculating the difference D iff A step of selecting the translation amounts α and β, the enlargement / reduction rates γ and δ, and the rotation angle θ; and the minimum difference D m and n of the difference D Diff obtained in the selection step is the second three-dimensional value. determining a process of calculating respectively for each slice image of the tomographic image, as the minimum dissimilarity D m, a slice image matching position comparative reading with the diagnostic image comparison image having the minimum value of n of the each comparative image Slice image automatic collation method chest three-dimensional tomographic image, comprising: the extent, the.
【請求項2】 請求項1において、前記最小相違度
mnをもつ比較画像をスライス画像照合位置として決
定する過程で、前記体軸方向をZ軸とし、このZ軸方向
に対応する前記各比較画像の最小相違度Dmnの値列を
2次関数で補間し、この2次関数の極小値をとるZ軸座
標を前記スライス画像列の間隔以下の精度で対応するス
ライス画像照合位置とする過程を有することを特徴とす
る胸部3次元断層画像のスライス画像自動照合方法。
2. The method according to claim 1, wherein, in the step of determining a comparison image having the minimum difference D m , n as a slice image collation position, the body axis direction is set to a Z axis, and the Z axis direction corresponds to the Z axis direction. A value sequence of the minimum dissimilarity D m , n of each comparison image is interpolated by a quadratic function, and a Z-axis coordinate having a minimum value of the quadratic function is compared with a slice image corresponding to an accuracy equal to or less than the interval of the slice image sequence. A method for automatically matching slice images of a chest three-dimensional tomographic image, the method comprising a step of determining a position.
【請求項3】 胸部の体断面をX、Y軸方向とするスラ
イス平面とし、体軸をZ軸方向とする画像列をもつ第1
の3次元断層画像のファイルから1つのスライス画像を
診断画像として取り出し、かつ別の時期に撮影した第2
の3次元断層画像のファイルから1つのスライス画像を
比較画像として取り出す手順と、 前記比較画像を前記診断画像に合わせる変形として、ス
ライス平面方向になるX軸方向に平行移動量α、Y軸方
向に平行移動量βだけ平行移動し、X軸方向に倍率γ、
Y軸方向に倍率δで拡大縮小を行い、角度θだけ回転移
動する手順と、 スライス画像番号mの診断画像と、前記過程により変形
されたスライス画像番号nの比較画像について、ラベリ
ングにより両画像のAND領域を抽出する手順と、 前記比較画像と診断画像の前記AND領域における画素
毎の濃度の差分の絶対値の平均値を相違度Diffとして
計算する手順と、 前記相違度Diffの計算に前記平行移動量α,β、拡大
縮小率γ,δ、回転角度θを選択する手順と、 前記選択する過程で得られる相違度Diffの最小相違度
mnを前記第2の3次元断層画像の各スライス画像に
ついてそれぞれ計算する手順と、 前記各比較画像の最小相違度Dmnのうち最小値をもつ
比較画像を前記診断画像と比較読影するスライス画像照
合位置として決定する手順とを、 コンピュータに実行させるプログラムとして、該コンピ
ュータが読み取り可能な記録媒体に記録した、ことを特
徴とする胸部3次元断層画像のスライス画像自動照合方
法のプログラムを記録した記録媒体。
3. A first plane having an image sequence in which a body section of a chest is a slice plane in X and Y axis directions and a body axis is in a Z axis direction.
One slice image is extracted from the file of the three-dimensional tomographic image of the above as a diagnostic image, and the second slice image is taken at another time.
A procedure for extracting one slice image as a comparison image from the file of the three-dimensional tomographic image described above, and as a modification to match the comparison image with the diagnosis image, a translation amount α in the X-axis direction in the slice plane direction and a Y-axis direction Translates parallel translation amount β, magnification γ in the X-axis direction,
A procedure of performing scaling by a magnification δ in the Y-axis direction and rotating and moving by an angle θ, a diagnostic image of a slice image number m, and a comparison image of a slice image number n deformed by the above-described process, by labeling of both images by labeling a step of extracting an aND region, a step of calculating an average value of the absolute value of the difference between the concentration of each pixel in the aND region of the comparison image and the diagnostic image as dissimilarity D iff, the calculation of the dissimilarity D iff A step of selecting the translation amounts α and β, the enlargement / reduction rates γ and δ, and the rotation angle θ; and the minimum difference D m and n of the difference D Diff obtained in the selection process as the second three-dimensional determining a procedure for calculating each for each slice image of the tomographic image, as the minimum dissimilarity D m, a slice image matching position comparative reading with the diagnostic image comparison image having the minimum value of n of the each comparative image And forward, as a program causing a computer to execute a recording medium having recorded thereon a program slice image automatic collation method chest three-dimensional tomographic images in which the computer is recorded in a recording medium readable, it is characterized.
【請求項4】 請求項3において、前記最小相違度
mnをもつ比較画像をスライス画像照合位置として決
定する手順で、前記体軸方向をZ軸とし、このZ軸方向
に対応する前記各比較画像の最小相違度Dmnの値列を
2次関数で補間し、この2次関数の極小値をとるZ軸座
標を前記スライス画像列の間隔以下の精度で対応するス
ライス画像照合位置とする手順を有することを特徴とす
る胸部3次元断層画像のスライス画像自動照合方法のプ
ログラムを記録した記録媒体。
4. The method according to claim 3, wherein in the step of determining a comparison image having the minimum degree of difference D m , n as a slice image collation position, the body axis direction is a Z axis, and the Z axis direction corresponds to the Z axis direction. A value sequence of the minimum dissimilarity D m , n of each comparison image is interpolated by a quadratic function, and a Z-axis coordinate having a minimum value of the quadratic function is compared with a slice image corresponding to an accuracy equal to or less than the interval of the slice image sequence. A recording medium on which a program for a method for automatically checking a slice image of a chest three-dimensional tomographic image is recorded, the program having a procedure for determining a position.
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