JPWO2019150717A1 - 葉間膜表示装置、方法およびプログラム - Google Patents

葉間膜表示装置、方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

葉間位置特定部22が、3次元画像V0に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する。拡張部23が、葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する。投影処理部24が、葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成する。表示制御部25が投影画像をディスプレイ14に表示する。

Description

本開示は、肺を含む3次元画像において、肺葉の間にある葉間膜を表示する葉間膜表示装置、方法およびプログラムに関するものである。
近年、CT(Computed Tomography)装置およびMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置等の医療機器の進歩により、質の高い高解像度の3次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。ここで、3次元画像は多数の2次元画像から構成されており情報量が多いため、医師が所望の観察部位を見つけて診断することに時間を要する場合がある。そこで、注目する臓器を認識し、注目する臓器を含む3次元画像から、例えば最大値投影法(MIP(Maximum Intensity Projection)法)および最小値投影法(MinIP(Minimum Intensity Projection)法)等の方法を用いて、注目する臓器を抽出してMIP表示等を行ったり、3次元画像のボリュームレンダリング(VR(Volume Rendaring))表示を行ったりすることにより、臓器全体や病変の視認性を高め、診断の効率化を図ることが行われている。
一方、肺は解剖学的に左右合わせて5つの肺葉に分割される。左肺は大葉間裂を境界として上葉および下葉に分割され、右肺は大葉間裂および小葉間裂を境界として、上葉、中葉および下葉に分割される。葉間裂には肺葉を隔てる葉間膜が存在している。肺内部の血管および気管支は、各肺葉において独立して走行している。よって、肺癌等の肺の疾患に対して外科的手術を行う際には、疾患を含む1つの肺葉の全体を切除する術式が採用されている。このような術式を採用するに際しては、手術の前に肺葉を正確に分割する必要がある。このため、3次元画像においては肺葉を分割するための各種手法が提案されている。例えば、特開2008−142481号公報には、CT画像から肺葉間を走行している葉間裂を抽出し、抽出された葉間裂を境界面として肺を肺葉の単位に分割する手法が提案されている。また、特開2014−161388号公報には、被検体の肺の3次元画像から面状領域を抽出し、抽出した面状領域を構成する画素の最大主曲率方向ベクトルに応じた識別情報を付与することにより葉間面を特定する手法が提案されている。
ところで、上述したように肺野領域は5つの肺葉に分割されているが、肺葉同士が完全に分割されていない分葉不全が生じている場合もある。分葉不全が生じていると、葉間裂の一部において葉間膜が存在せず、葉間膜が存在しない部分において肺葉同士がつながった状態となっている。そして、肺葉がつながっている部分において、血管および気管支が肺葉間にまたがって走行している。なお、分葉不全は肺野領域における縦隔付近において発生する。上記特開2008−142481号公報および特開2014−161388号公報に記載された手法は分葉不全を考慮していないため、肺に分葉不全が生じているか否かを特定することができない。
このような分葉不全を確認するために、CT画像から肺野領域を抽出し、肺野領域の境界を検出することにより葉間の候補領域を特定し、CT画像に対して解析を行うことにより推定した葉間領域と特定した葉間の候補領域とを比較して、葉間膜がない領域を特定して表示する手法が提案されている(米国特許第9014445号明細書参照)。
ところで、米国特許第9014445号明細書に記載された手法は3次元画像において実際に葉間膜を特定する必要がある。ここで、CT画像の場合、肺野に存在する空気は比較的高濃度(低いCT値)となり、葉間膜は比較的低濃度(高いCT値)となる。このため、肺野のCT画像における比較的低濃度となる面領域を検出すれば、葉間膜を特定することができる。しかしながら、CT画像は人体の体軸方向において分解能が低いため、米国特許第9014445号明細書に記載された手法では葉間膜を精度よく特定できない可能性がある。このように葉間膜を精度よく特定できないと、葉間膜がない領域を特定して肺野の画像の表示を行うことができない。また、米国特許第9014445号明細書に記載された手法は、特定した葉間膜と推定した葉間膜とを比較する必要があるため、そのための演算のコストを要する。
本開示は上記事情に鑑みなされたものであり、簡易かつ精度よく葉間膜を表示できるようにすることを目的とする。
本開示による葉間膜表示装置は、3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する葉間位置特定部と、
葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する拡張部と、
葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成する投影処理部と、
投影画像を表示部に表示する表示制御部とを備える。
なお、本開示による葉間膜表示装置においては、拡張部は、拡張領域と肺野領域内の血管、気管支または病変とがあらかじめ定められた間隔となるまで、葉間位置の面領域を拡張するものであってもよい。
また、本開示による葉間膜表示装置においては、3次元画像がCT画像である場合において、投影処理部は、最大値投影法により投影画像を生成するものであってもよい。
また、本開示による葉間膜表示装置においては、拡張部は、ダイレーション処理により葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張するものであってもよい。
また、本開示による葉間膜表示装置においては、葉間位置特定部は、肺野領域を肺葉に分離し、分離した肺葉の境界を葉間位置に特定するものであってもよい。
また、本開示による葉間膜表示装置においては、葉間位置特定部は、肺野領域における葉間裂を検出し、検出した葉間裂の位置を葉間位置に特定するものであってもよい。
本開示による葉間膜表示方法は、3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定し、
葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成し、
葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成し、
投影画像を表示部に表示する。
なお、本開示による葉間膜表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
本開示による他の葉間膜表示装置は、コンピュータに実行させるための命令を記憶するメモリと、
記憶された命令を実行するよう構成されたプロセッサとを備え、プロセッサは、
3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定し、
葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成し、
葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成し、
投影画像を表示部に表示する処理を実行する。
本開示によれば、3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置が特定され、葉間位置の面領域が厚さ方向に拡張されて、葉間膜が含まれる拡張領域が生成される。このようにして生成された拡張領域には、葉間膜が含まれることとなる。ここで、3次元画像において、葉間膜はその周囲の組織とは異なる信号値を有する。このため、葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成し、生成された投影画像を表示することにより、葉間膜が確実に含まれ、かつ葉間膜が強調された投影画像が表示される。これにより、簡易な演算により精度よく葉間膜を表示することができる。また、投影画像には葉間膜が確実に含まれるため、投影画像において、分葉不全が生じている位置を精度よく特定することができる。
本開示の実施形態による葉間膜表示装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図 葉間膜表示装置の概略構成を示す図 肺野領域において特定した葉間位置を示す概略図 拡張領域の生成を説明するための図 ダイレーション処理の構造要素を示す図 葉間膜が存在する状態を示す図 分葉不全の場合における葉間膜が存在する状態を示す図 拡張領域を示す図 分葉不全の場合における拡張領域を示す図 投影画像を生成する際の投影方向を示す図 投影画像を示す図 分葉不全の場合における投影画像を示す図 本実施形態において行われる処理を示すフローチャート 気管支を重畳した投影画像を示す図
以下、図面を参照して本開示の実施形態について説明する。図1は、本開示の実施形態による葉間膜表示装置を適用した、診断支援システムの概要を示すハードウェア構成図である。図1に示すように、診断支援システムでは、本実施形態による葉間膜表示装置1、3次元画像撮影装置2、および画像保管サーバ3が、ネットワーク4を経由して通信可能な状態で接続されている。そして、診断支援システムにおいては、被検体の胸部の3次元画像を取得し、肺野に含まれる葉間膜を表示する処理を行う。
3次元画像撮影装置2は、被検体の診断対象となる部位を撮影することにより、その部位を表す3次元画像を生成する装置であり、具体的には、CT装置、MRI装置、およびPET(Positron Emission Tomography)装置等である。3次元画像撮影装置2により生成された3次元画像は画像保管サーバ3に送信され、保存される。なお、本実施形態においては、肺野に含まれる葉間膜を表示する処理を行うため、被検体の診断対象部位を肺野を含む胸部とする。また、3次元画像撮影装置2はCT装置であり、3次元画像撮影装置2においては、被検体の胸部についての複数のアキシャル断面の断層画像からなる3次元画像が生成されるものとする。
画像保管サーバ3は、各種データを保存して管理するコンピュータであり、大容量外部記憶装置およびデータベース管理用ソフトウェアを備えている。画像保管サーバ3は、有線あるいは無線のネットワーク4を介して他の装置と通信を行い、画像データ等を送受信する。具体的には3次元画像撮影装置2で生成された3次元画像等の画像データをネットワーク経由で取得し、大容量外部記憶装置等の記録媒体に保存して管理する。なお、画像データの格納形式およびネットワーク4経由での各装置間の通信は、DICOM(Digital Imaging and COmmunication in Medicine)等のプロトコルに基づいている。また、本実施形態においては、被検体の胸部の3次元画像が、画像保管サーバ3に保存されている。
葉間膜表示装置1は、1台のコンピュータに、本開示の葉間膜表示プログラムをインストールしたものである。コンピュータは、診断を行う医師が直接操作するワークステーションまたはパーソナルコンピュータでもよいし、それらとネットワークを介して接続されたサーバコンピュータでもよい。葉間膜表示プログラムは、DVD(Digital Versatile Disc)あるいはCD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)等の記録媒体に記録されて配布され、その記録媒体からコンピュータにインストールされる。または、ネットワークに接続されたサーバコンピュータの記憶装置、もしくはネットワークストレージに、外部からアクセス可能な状態で記憶され、要求に応じて医師が使用するコンピュータにダウンロードされ、インストールされる。
図2は、コンピュータに葉間膜表示プログラムをインストールすることにより実現される葉間膜表示装置の概略構成を示す図である。図2に示すように、葉間膜表示装置1は、標準的なワークステーションの構成として、CPU(Central Processing Unit)11、メモリ12およびストレージ13を備えている。また、葉間膜表示装置1には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ14、並びにキーボードおよびマウス等の入力部15が接続されている。なお、ディスプレイ14が表示部に対応する。
ストレージ13は、ハードディスクまたはSSD(Solid State Drive)等のストレージデバイスからなる。ストレージ13には、ネットワーク4を経由して画像保管サーバ3から取得した、被検体の3次元画像および処理に必要な情報を含む各種情報が記憶されている。
また、メモリ12には、葉間膜表示プログラムが記憶されている。葉間膜表示プログラムは、CPU11に実行させる処理として、3次元画像を取得する画像取得処理、3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する葉間位置特定処理、葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する拡張処理、葉間膜を強調する投影方法により拡張領域を処理して投影画像を生成する投影処理、および投影画像をディスプレイ14に表示する表示制御処理を規定する。
そして、CPU11がプログラムに従いこれらの処理を実行することで、コンピュータは、画像取得部21、葉間位置特定部22、拡張部23、投影処理部24および表示制御部25として機能する。なお、本実施形態においては、CPU11が葉間膜表示プログラムによって、各部の機能を実行するようにしたが、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサとしては、CPU11の他、FPGA (Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)を用いることができる。また、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等により、各部の処理を実行するようにしてもよい。
1つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGA、またはCPUとFPGAの組み合わせ等)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアントやサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上を用いて構成される。
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)である。
画像取得部21は、被検体の3次元画像V0を画像保管サーバ3から取得する。なお、3次元画像V0が既にストレージ13に記憶されている場合には、ストレージ13から3次元画像V0を取得するようにしてもよい。
葉間位置特定部22は、3次元画像にV0含まれる肺野領域における葉間位置を特定する。葉間位置を特定する手法としては、例えば、米国特許第9014445号明細書に記載された手法を用いることができる。米国特許第9014445号明細書に記載された手法は、3次元画像V0から肺野領域を抽出し、抽出した肺野領域と肺の標準モデルとの位置合わせを行い、肺野領域を肺葉に分離し、分離した肺葉の境界を葉間位置とする手法である。なお、肺野領域を抽出する手法としては、3次元画像V0の各ボクセルにおけるボクセル値(すなわちCT値)を、肺野とそれ以外の領域に分離するためのしきい値を用いて2値化処理し、2値化処理により取得された2値化データにラベリング処理を行い、これにより得られたラベル画像データを用いて、最大体積のラベル領域を抽出し、抽出した領域を穴埋めし、かつ気管等の不要領域を除去して肺野領域を抽出する手法を用いることができる。
図3は肺野領域において特定した葉間位置を示す概略図である。なお、図3においては向かって左側の肺が人体における右肺であり、向かって右側の肺が人体における左肺である。図3に示すように、人体においては右肺は上葉30、中葉31および下葉32の3つの肺葉に分割され、左肺は上葉33および下葉34の2つの領域に分割される。このため、図3に示すように、右肺においては2カ所の葉間位置35,36が、左肺においては1カ所の葉間位置37が特定される。なお、葉間位置35〜37は3次元画像V0上においては厚さが1画素の領域として特定される。
なお、葉間位置を特定する手法としては、上記手法に限定されるものではない。例えば、特開2008−142481号公報に記載された、肺野領域における葉間裂を検出し、検出した葉間裂の位置を葉間位置に特定する手法を用いてもよい。また、特開2014−161388号公報に記載された、肺の3次元画像から面状領域を抽出し、抽出した面状領域を構成する画素の最大主曲率方向ベクトルに応じた識別情報を付与することにより葉間面を葉間位置に特定する手法を用いてもよい。
拡張部23は、葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する。なお、肺野領域においては3カ所の葉間位置35〜37が特定されているが、いずれの葉間位置においても拡張領域の生成の処理は同一である。このため、ここでは、特定した葉間位置35〜37のうちの、右肺の上葉30と中葉31との間における葉間位置35における拡張領域の生成についてのみ説明する。
図4は拡張領域の生成を説明するための図である。図4においては、肺野領域における右肺のコロナル断面における、葉間位置35の周辺領域を拡大して示し、かつ葉間位置35を厚さが1画素の実線により示している。なお、図4においては左右方向が人体の左右方向に対応する。本実施形態においては、ダイレーション処理により葉間位置35の面領域を厚さ方向に拡張する。ダイレーション処理は、図5に示すような構造要素を用いて、葉間位置35上の注目画素を中心とした所定の幅の中の最大値を検索する処理である。図5に示す構造要素を用いたダイレーション処理を1回行うことにより、葉間位置35の面領域はその厚さ方向(図4に示す上下方向)に1画素拡張され、拡張領域35Aが生成される。なお、葉間位置35の面領域が拡張された場合における拡張領域35Aの上面35Uおよび下面35Lを図4において短破線により示す。
本実施形態においては、拡張領域35Aの上面35Uまたは下面35Lが、肺野領域内の血管、気管支または癌等の病変とあらかじめ定められた間隔となるまで葉間位置35の面領域をダイレーション処理により拡張する。ここで、3次元画像V0はCT画像であるため、肺野領域内における空気は高濃度(低いCT値)により表され、血管、気管支および病変は低濃度(高いCT値)により表される。一方、肺野の境界にある葉間膜は、3次元画像においては空気よりも低濃度であるが、血管、気管支および病変よりは高濃度である。また、葉間膜は葉間位置付近に存在する連続した領域であるのに対して、血管、気管支および病変は葉間膜との関係で見ると、不連続な領域となる。
拡張部23は、拡張領域35Aの上面35Uまたは下面35Lがあらかじめ定められたしきい値Th1よりも低濃度となる不連続な構造物、すなわち血管、気管支または病変に接触するまでダイレーション処理を繰り返し行う。なお、しきい値Th1としては、葉間膜のCT値よりも大きい値を用いる。拡張領域35Aの上面35Uまたは下面35Lが血管、気管支または病変に接触すると、拡張部23はその前までのダイレーション処理により生成した拡張領域35Aを、最終的な拡張領域35Aに特定する。最終的な拡張領域35Aの上面35Ufおよび下面35Lfを、図4においては長破線により示す。
なお、最終的に生成された拡張領域35Aの上面35Ufまたは下面35Lfと、血管、気管支または病変との間隔は、ダイレーション処理に使用する構造要素のサイズにより異なる。本実施形態においては、ダイレーション処理に使用する構造要素により、拡張領域35Aは上下に1画素ずつ拡大される。このため、最終的に生成された拡張領域35Aの上面35Ufまたは下面35Lfと血管、気管支または病変との間隔は1画素となる。したがって、本実施形態においては、拡張領域35Aの上面35Ufまたは下面35Lfが、血管、気管支または病変と1画素の間隔となるまで葉間位置の面領域をダイレーション処理により拡張することとなる。
一方、特定した葉間位置35と葉間膜の位置とが一致しない場合がある。例えば図6に示すように葉間膜40が存在する場合に、葉間位置35が破線で示すように特定された場合、葉間位置35と葉間膜40の位置とは一致しない。また、図7に示すように分葉不全によって葉間膜41が葉間の全体に亘って存在しない場合、特定した葉間位置35を用いても、葉間膜41の位置を正確に特定することはできない。なお、図7においては、分葉不全により、肺葉間にまたがって気管支42が存在していることを示している。
本実施形態においては、拡張部23が葉間位置の面領域を、拡張して拡張領域35Aを生成している。このため、図6に示すように葉間位置35と葉間膜40の位置とが一致していなくても、図8に示すように、生成した拡張領域35Aには葉間膜40が含まれることとなる。また、図7に示すように分葉不全が生じていても、図9に示すように、生成した拡張領域35Aには、葉間を完全に分離しない葉間膜41が含まれることとなる。
投影処理部24は、葉間膜を強調する投影方法により拡張領域35Aを処理して投影画像を生成する。図10は投影画像の生成を説明するための図である。図10に示すように、本実施形態においては、3次元画像V0はCT画像であるため、葉間と交差する矢印A方向に、最大値投影法により拡張領域を投影して投影画像を生成する。
本実施形態においては、拡張領域35Aには葉間膜および肺野領域が含まれる。肺野領域のボクセル値は葉間膜のボクセル値よりも小さい。このため、図8に示すように、葉間膜が葉間の全領域に亘って存在する場合、最大値投影法により生成される投影画像P1は、図11に示すように、全領域に亘って葉間膜のボクセル値を有する画像となる。一方、図9に示すように分葉不全が生じている場合、最大値投影法により生成される投影画像P2には、図12に示すように、葉間膜が存在する領域A11および葉間膜が存在しない領域A12が含まれる。ここで、葉間膜が存在する領域A11は葉間膜が存在しない領域A12と比較して低濃度の画像となるため、投影画像P2においては、葉間膜が存在する領域A11と葉間膜が存在しない領域A12とを区別することができる。
なお、葉間膜が存在する領域A11と葉間膜が存在しない領域A12との境界は葉間膜の組織が密集しているためにより低い濃度を呈し、その結果、領域A11と領域A12との境界は葉間膜の領域A11よりも低濃度の線A13が現れる。線A13の存在により、葉間膜が存在する領域A11と葉間膜が存在しない領域A12とをより明確に区別することができる。また、葉間膜が存在しない領域A12においては、肺葉間に血管および気管支が走行している。また、肺葉間にまたがって病変が存在する場合もある。ここで、血管、気管支または病変は葉間膜よりもより低濃度となる。このため、領域A12には、低濃度となる血管、気管支または病変の領域A14が含まれる。
表示制御部25は投影画像をディスプレイ14に表示する。
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。図13は本実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。まず、画像取得部21が3次元画像V0を取得し(ステップST1)、葉間位置特定部22が、3次元画像V0に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する(ステップST2)。次いで、拡張部23が、葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成し(ステップST3)、投影処理部24が、葉間膜を強調する投影方法により拡張領域35Aを処理して投影画像を生成する(ステップST4)。そして、表示制御部25が投影画像をディスプレイ14に表示し(ステップST5)、処理を終了する。
このように、本実施形態によれば、葉間位置35の面領域を厚さ方向に拡張して拡張領域35Aを生成するようにしたため、生成された拡張領域35Aには、葉間膜が含まれることとなる。ここで、3次元画像V0において、葉間膜はその周囲の組織とは異なる信号値を有する。このため、葉間膜を強調する投影方法、例えば最大値投影法により拡張領域35Aを処理して投影画像を生成し、生成された投影画像を表示することにより、葉間膜が確実に含まれ、かつ葉間膜が強調された投影画像を表示することができる。したがって、簡易な演算により精度よく葉間膜を表示することができる。また、投影画像には葉間膜が確実に含まれるため、投影画像において、分葉不全が生じている位置を精度よく特定することができる。
なお、上記実施形態においては、投影画像をディスプレイ14に表示しているが、投影画像に対して、血管または気管支を重ね合わせて表示してもよい。図14は気管支を重ね合わせた投影画像を示す図である。図14に示すように、投影画像P3には、図12に示す投影画像P2と同様に、葉間膜が存在する領域A11、葉間膜が存在しない領域A12、領域A11と領域A12との境界の線A13、および血管、気管支または病変の領域A14が含まれる。なお、このように血管または気管支を投影画像に重ね合わせる場合には、血管または気管支はボリュームレンダリング表示すればよい。図14においては、領域A14を通ってボリュームレンダリング表示された気管支44が走行している。これにより、葉間膜と血管もしくは気管支の走行の状態、または病変が存在する状態を容易に観察することができる。
また、上記実施形態においては、3次元画像V0としてCT画像を用いているが、これに限定されるものではなく、MRI画像またはPET画像を3次元画像V0として用いてもよい。この場合、葉間膜を強調する投影処理としては画像の種類に応じて適宜選択すればよい。
1 葉間膜表示装置
2 3次元画像撮影装置
3 画像保管サーバ
4 ネットワーク
11 CPU
12 メモリ
13 ストレージ
14 ディスプレイ
15 入力部
21 画像取得部
22 葉間位置特定部
23 拡張部
24 投影処理部
25 表示制御部
30 右肺の上葉
31 右肺の中葉
32 右肺の下葉
33 左肺の上葉
34 左肺の下葉
35,36,37 葉間位置
35A 拡張領域
35U,35Uf 上面
35L,35Lf 下面
40,41 葉間膜
42,44 気管支
P1,P2,P3 投影画像
A11 葉間膜の領域
A12 葉間膜が存在しない領域
A13 葉間膜と葉間膜が存在しない領域との境界を表す線
A14 血管、気管支または病変の領域

Claims (8)

  1. 3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する葉間位置特定部と、
    前記葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する拡張部と、
    前記葉間膜を強調する投影方法により前記拡張領域を処理して投影画像を生成する投影処理部と、
    前記投影画像を表示部に表示する表示制御部とを備えた葉間膜表示装置。
  2. 前記拡張部は、前記拡張領域と前記肺野領域内の血管、気管支または病変とがあらかじめ定められた間隔となるまで、前記葉間位置の面領域を拡張する請求項1に記載の葉間膜表示装置。
  3. 前記3次元画像がCT画像である場合において、前記投影処理部は、最大値投影法により前記投影画像を生成する請求項1または2に記載の葉間膜表示装置。
  4. 前記拡張部は、ダイレーション処理により前記葉間位置の面領域を前記厚さ方向に拡張する請求項1から3のいずれか1項に記載の葉間膜表示装置。
  5. 前記葉間位置特定部は、前記肺野領域を肺葉に分離し、分離した肺葉の境界を前記葉間位置に特定する請求項1から4のいずれか1項に記載の葉間膜表示装置。
  6. 前記葉間位置特定部は、前記肺野領域における葉間裂を検出し、検出した葉間裂の位置を前記葉間位置に特定する請求項1から5のいずれか1項に記載の葉間膜表示装置。
  7. 3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定し、
    前記葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成し、
    前記葉間膜を強調する投影方法により前記拡張領域を処理して投影画像を生成し、
    前記投影画像を表示部に表示する葉間膜表示方法。
  8. 3次元画像に含まれる肺野領域における葉間位置を特定する手順と、
    前記葉間位置の面領域を厚さ方向に拡張して、葉間膜が含まれる拡張領域を生成する手順と、
    前記葉間膜を強調する投影方法により前記拡張領域を処理して投影画像を生成する手順と、
    前記投影画像を表示部に表示する手順とをコンピュータに実行させる葉間膜表示プログラム。
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US11348250B2 (en) * 2019-11-11 2022-05-31 Ceevra, Inc. Image analysis system for identifying lung features

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008142481A (ja) 2006-12-13 2008-06-26 Med Solution Kk 肺を肺区域の単位に自動的にセグメンテーションする装置およびプログラム
JP2009273644A (ja) * 2008-05-14 2009-11-26 Toshiba Corp 医用画像撮影装置、医用画像処理装置および医用画像処理プログラム
JP6080249B2 (ja) * 2012-09-13 2017-02-15 富士フイルム株式会社 3次元画像表示装置および方法並びにプログラム
US9014445B2 (en) * 2012-10-11 2015-04-21 Vida Diagnostics, Inc. Visualization and characterization of pulmonary lobar fissures
JP2014161388A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Univ Of Tokushima 画像処理装置、画像処理方法、画像処理装置の制御プログラム、記録媒体
US10991102B2 (en) * 2016-08-12 2021-04-27 Canon Medical Systems Corporation Image processing apparatus and image processing method

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