JP2011036684A - Computer supported image diagnosing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる撮影時期のヘリカルＣＴスキャンで取得したＣＴ画像を用いて、初期段階の肺癌候補陰影を自動的に検出する技術に係り、特に、同一検診者において、注目する現在のスライスと過去に取得したスライスとのスライス位置をマッチングするコンピュータ支援画像診断システムに関する。 The present invention relates to a technique for automatically detecting a lung cancer candidate shadow at an early stage using CT images acquired by helical CT scans at different imaging timings. The present invention relates to a computer-aided diagnostic imaging system that matches a slice position with a slice obtained in the above.
我が国において死亡者をその死因別にみると、癌による死亡は年々上昇傾向にあり、特に、肺癌は最もよく知られた死因の一つであり肺癌克服は大きな社会問題となっている。これを克服するためには、極早期に発見して適切に治療することが求められ、特に、進行性の早い小型肺癌を発見することは重要である。このため、肺癌の克服率向上を図るため、癌細胞が成長する初期段階での集団検診が不可欠である。 Looking at deaths by cause in Japan, cancer deaths are increasing year by year. In particular, lung cancer is one of the most well-known causes of death, and overcoming lung cancer is a major social problem. In order to overcome this, it is necessary to detect and treat appropriately at an extremely early stage. In particular, it is important to detect small lung cancer that is rapidly progressing. Therefore, in order to improve the rate of overcoming lung cancer, mass screening at the initial stage where cancer cells grow is essential.
従来の集団検診の方法としては、胸部Ｘ線フィルムが肺癌診断に使用されてきた。この胸部Ｘ線フィルムは２次元投影画像であり、骨と臓器の陰影が重なるため、微小肺癌の早期発見を結果的に妨げることになる。近年では、検診者の対軸方向に対してＸ線管が螺旋起動を描きながら投影データの収集が繰り返されるヘリカルＣＴ（Computerized Tomography）スキャナにより、短時間に肺野全体の撮影を行なうことができるようになった。 As a conventional mass screening method, a chest X-ray film has been used for lung cancer diagnosis. This chest X-ray film is a two-dimensional projection image, and the shadows of bones and organs overlap with each other, and as a result, early detection of microlung cancer is hindered. In recent years, a helical CT (Computerized Tomography) scanner that repeatedly collects projection data while drawing the spiral activation of the X-ray tube in the opposite direction of the examiner can take an image of the entire lung field in a short time. It became so.
しかし、ヘリカルＣＴスキャナによって収集されるヘルカルＣＴ画像を使った集団検診では、検診医の読影する画像が膨大な枚数となる。よって、集団検診では、診断に時間がかかり、臨床に応用することが困難となっている。 However, in a mass examination using a helical CT image collected by a helical CT scanner, the number of images read by the examination doctor is enormous. Therefore, group screening takes time for diagnosis and is difficult to apply to clinical practice.
そこで、大容量のＣＴ画像をデータベース化し、これらの画像検索や画像マッチング機能を備えた発明であるフィルムレスのコンピュータ支援画像診断（Computer Assisted Diagnosis：CAD）システムが開示された。このシステムでは、同一検診者で撮影時期が異なる画像データによって、自動的にスライス位置をマッチング（整合）するものである。このスライスマッチングでは、現在のＣＴ画像の中で注目するスライスと、このスライスと同じ画像情報を含んだ過去のスライスを求めてこれらのスライス差を算出し、現在のスライスと過去のスライスとのスライス位置をマッチングする。過去と現在のＣＴ画像は、検診医が比較読影し易いように並べて同時表示される（例えば、特許文献１参照。）。 Thus, a filmless computer-aided diagnosis (CAD) system, which is an invention provided with a database of large-capacity CT images and provided with these image search and image matching functions, has been disclosed. In this system, slice positions are automatically matched (matched) with image data of the same examiner at different imaging times. In this slice matching, a slice of interest in the current CT image and a past slice including the same image information as this slice are obtained and a difference between these slices is calculated, and the slice between the current slice and the past slice is calculated. Match position. The past and current CT images are displayed side-by-side so that the examiner can easily compare and interpret (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、極薄でかつ大量のスライス画像での特定臓器の抽出領域は、近似領域形態を多く含むことになる。よって、体軸方向に関する解剖学的位置を揃えるための精度を低下させる原因の一つと考えることができ、必ずしも適切なスライスマッチングを実現するとは限らない。 However, the extraction region of a specific organ in a very thin and large amount of slice images includes many approximate region forms. Therefore, it can be considered as one of the causes of reducing the accuracy for aligning the anatomical position in the body axis direction, and appropriate slice matching is not always realized.
また、過去と現在に取得した画像うち一方は過去に撮影した画像であるため旧型のＣＴ装置やシングルスライスＣＴで撮影した画像が多いと考えられ、マルチスライスＣＴが普及した今日では、撮影時期の異なる過去のスライス画像と現在のスライス画像のスライス間隔（スライス厚）が異なる場合がある。 In addition, since one of the images acquired in the past and the present is an image taken in the past, it is considered that there are many images taken with an old CT apparatus or single slice CT. The slice interval (slice thickness) between different past slice images and the current slice image may be different.
現在のＣＴ画像と過去のＣＴ画像とのスライス間隔が異なる場合、特許文献１によってスライスマッチング処理を行なうと、その精度は低くなる。スライスマッチングの精度が低いと、現在のＣＴ画像と過去のＣＴ画像とを比較するにあたって、現在のＣＴ画像のスライス位置と過去のＣＴ画像のスライス位置とが異なっている、すなわち、対軸方向の位置が異なった画像どうしを比較してしまうことになり、比較読影はその診断上の意義を失う。
When the slice interval between the current CT image and the past CT image is different, if the slice matching process is performed according to
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、異なる撮影時期における特定臓器の撮影において撮影始点が異なる場合やスライス間隔が異なる場合でも、過去と現在の画像におけるスライス位置のマッチングを正確に精度よく行なうことができるコンピュータ支援画像診断システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and it is possible to accurately match the slice positions in the past and current images even when the imaging start point is different or the slice interval is different when imaging a specific organ at different imaging timings. An object of the present invention is to provide a computer-aided image diagnostic system that can be performed with high accuracy.
本発明に係るコンピュータ支援画像診断システムは、上述した課題を解決するために、検診者の特定臓器に関して、異なる撮影時期でそれぞれ撮影して取得した第１撮影時期のスライス画像群及び第２撮影時期のスライス画像群を保管する保管手段と、前記保管手段から第１撮影時期のスライス画像群及び第２撮影時期のスライス画像群を読み出し、支援診断処理を実行する支援診断処理実行手段と、この支援診断処理実行手段で行なった支援診断処理の結果を表示する表示手段とを備え、前記支援診断処理実行手段に、前記第１撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に前記特定臓器の領域変化率を算出すると共に、前記第２撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に前記特定臓器の領域変化率を算出する領域変化率算出手段と、所要の第２撮影時期のスライス画像における領域変化率と、前記第１撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎における領域変化率とを比較する領域変化率比較手段と、前記所要の第２撮影時期のスライス画像における領域変化率との差が所定範囲内にある領域変化率をもつスライス画像を、前記第１撮影時期のスライス画像群から選択するスライス画像選択手段と、を具備した。 In order to solve the above-described problem, the computer-aided image diagnosis system according to the present invention is configured to acquire a slice image group and a second imaging time at the first imaging time acquired by acquiring images of the specific organs of the examiner at different imaging times. Storage unit for storing the slice image group of the image, a diagnosis process execution unit for reading out the slice image group at the first imaging time and the slice image group at the second imaging time from the storage unit, and executing the support diagnosis process, and the support Display means for displaying a result of the support diagnosis process performed by the diagnosis process execution means, and the support diagnosis process execution means includes a region of the specific organ for each slice image included in the slice image group at the first imaging time. An area change for calculating a change rate of the specific organ for each slice image included in the slice image group at the second imaging time is calculated. A rate change means, a rate of change of area in a slice image at a required second imaging time, and a rate of change of area in a slice image group included in the slice image group at the time of the first imaging time; Slice image selection means for selecting a slice image having a region change rate whose difference from a region change rate in the slice image at the required second photographing time is within a predetermined range from the slice image group at the first photographing time; It was equipped.
本発明に係るコンピュータ支援画像診断システムによると、異なる撮影時期における特定臓器の撮影において撮影始点が異なる場合やスライス間隔が異なる場合でも、過去と現在の画像におけるスライス位置のマッチングを正確に精度よく行なうことができる。 According to the computer-aided image diagnosis system according to the present invention, matching of slice positions in the past and current images is performed accurately and accurately even when the imaging start point is different or the slice interval is different in imaging of a specific organ at different imaging timings. be able to.
本発明に係るコンピュータ支援画像診断システムの実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Embodiments of a computer-aided image diagnostic system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１は、本発明に係るコンピュータ支援画像診断システムの第１実施の形態を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a computer-aided image diagnostic system according to the present invention.
図１は、異なる撮影時期である現在及び過去のヘリカルＣＴ（Computerized Tomography）スキャンで撮影して収集するスライス画像（断層画像）を用いて、病状の進行状況から初期段階の肺癌候補陰影を自動的に検出するコンピュータ支援画像診断（Computer Assisted Diagnosis：CAD）システム１０を示す。異なる撮影時期にて撮影して取得したスライス画像の比較読影を支援するアルゴリズムの中で重要なのは、ＣＴスキャンで取得した現在のＣＴ画像のスライス位置と、同一検診者における過去のＣＴ画像のスライス位置とを自動的にマッチングする、つまり、現在と過去の画像間で、検診者の体軸方向の解剖学的な位置を揃えるスライスマッチングアルゴリズムである。
Fig. 1 shows the initial lung cancer candidate shadows automatically from the progress of the disease using slice images (tomographic images) acquired and collected by current and past helical CT (Computerized Tomography) scans at different imaging times. FIG. 1 shows a computer-aided diagnosis (Computer Assisted Diagnosis: CAD)
コンピュータ支援画像診断システム１０には、検診者（患者）の特定臓器を含む部位、例えば胸部に関してヘリカルＣＴスキャンで撮影して取得した肺全体のスライス画像群を、現在の検診に至るまでの数回の撮影時期毎に保管する保管手段としてのデータベース１１と、このデータベース１１から撮影時期の異なる過去と現在のスライス画像群をそれぞれ読み出し、プログラムコードに従って、例えば肺癌の支援診断処理を実行する支援診断処理実行手段としての計算機１２と、この計算機１２で行なった支援診断処理結果を表示する表示手段１３とが備えられる。
The computer-aided
計算機１２には、サブプログラムコードとして、現在のスライス画像群及び過去のスライス画像群にそれぞれ含まれるスライス画像からスライスマッチング処理の指標である肺野領域を抽出する肺野領域抽出手段２１と、この肺野領域抽出手段２１で抽出された肺野領域を使って、注目する現在のスライス画像と過去のスライス画像との間でスライス位置のマッチング（整合）をとるスライスマッチング手段２２と、過去と現在のスライス画像で肺癌が疑わしい領域の特徴量を計測する特徴解析手段２３とが設けられる。この特徴解析手段２３には、図示しないが、過去と現在のスライス画像から特徴量を計算する特徴量計算部と、その特徴量から肺癌候補を検出する肺癌候補検出部とが具備される。
The
計算機１２のスライスマッチング手段２２には、過去のスライス画像群の中から過去の基準スライス画像を設定すると共に、現在のスライス画像群の中から現在の基準スライス画像を設定する基準スライス画像設定手段３１と、この基準スライス画像設定手段３１で設定した過去の基準スライス画像と過去のスライス画像群に含まれ肺野領域をもつ他のスライス画像とのスライス間距離をそれぞれ算出すると共に、現在の基準スライス画像と現在のスライス画像群に含まれ肺野領域をもつ他のスライス画像とのスライス間距離をそれぞれ算出するスライス間距離算出手段３２と、過去の基準スライス画像とのスライス間距離が、現在の基準スライス画像と現在のスライス画像群の中で注目する現在のスライス画像とのスライス間距離と同等であるスライス画像を、過去のスライス画像群から選択するスライス画像選択手段３３とが具備される。
The
表示手段１３には、現在のスライス画像と、これとマッチングされた過去のスライス画像とを連動してページング可能に表示させる画像表示形態設定手段３５と、この画像表示形態設定手段３５の設定した表示形態にて画像を画面表示するＣＲＴ（Cathode Ray Tube）３６とが設けられる。
The
続いて、コンピュータ支援画像診断システム１０の動作について説明する。
Next, the operation of the computer-aided image
ヘリカルＣＴスキャナは、短時間に全肺野領域の撮影を行なうことができる。肺癌の集団検診用撮影条件は、例えば、ビーム幅１０mm、天板速度２０mm/s、管電圧１２０kV、管電流５０mA、再構成の間隔１０mmで、１回の息止め（約１５sec.）の間に肺野領域全体のヘリカルＣＴ画像が取得される。ヘリカルＣＴ画像は、１８０度線形補間、間隔１０mmで再構成された画像サイズ５１２×５１２ピクセル、一画素当たり１２bit諧調の三次元画像である。全ての検診者から診断毎に約３５スライスが撮影され、データベース１１に保管される。
The helical CT scanner can image the entire lung field in a short time. The imaging conditions for mass screening of lung cancer are, for example, a beam width of 10 mm, a top plate speed of 20 mm / s, a tube voltage of 120 kV, a tube current of 50 mA, and a reconfiguration interval of 10 mm, during one breath hold (about 15 sec.). A helical CT image of the entire lung field is acquired. The helical CT image is a three-dimensional image having a 180-degree linear interpolation, an image size of 512 × 512 pixels reconstructed at an interval of 10 mm, and a gradation of 12 bits per pixel. About 35 slices are taken for every diagnosis from all examiners and stored in the
次いで、過去の集団検診の撮影で収集した同一検診者のヘリカルＣＴ画像を使用して読影を行なう際、コンピュータ支援画像診断システム１０の計算機１２からデータベース１１に対してアクセスされる。検診者の肺全体を過去に撮影して取得した複数のスライス画像からなる過去のスライス画像群のデータと、同一検診者の肺全体を撮影して取得した複数のスライス画像からなる現在のスライス画像群のデータとがデータベース１１から検索され、過去と現在のスライス画像群が計算機１２にそれぞれ読み出される。計算機１２では、データベース１１から読み出した検診者に関する過去と現在のスライス画像群を使って、プログラムコードに従って支援診断処理、例えば肺癌の支援診断処理が実行される。
Next, when interpretation is performed using the helical CT images of the same examiner collected in the past group examination imaging, the
計算機１２で実行されるスライスマッチングに際して、肺野領域抽出手段２１では、しきい値処理及び欠損部分の補正処理に基づいて、過去と現在のスライス画像群に含まれるスライス画像の肺野領域がそれぞれ抽出される。この肺野領域は空気を多く含有し、肺野領域内のＣＴ値は骨格や軟部組織のＣＴ値より低い値を示すので、比較的抽出能が高い。
At the time of slice matching executed by the
図２は、過去と現在のスライス画像群に含まれるスライス画像において、各画像のスライス位置と肺野領域の面積との関係の一例をグラフとして示す図である。 FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the slice position of each image and the area of the lung field region in the slice images included in the past and current slice image groups.
図２の上段に示したグラフは、体軸方向の解剖学的位置と肺野領域の面積との関係を示し、肺野領域のない解剖学的位置では肺野領域の面積が０となり、肺野領域の端部から図中右側の解剖学的位置では肺野領域が存在する。また、中段に示したグラフは、各画像のスライス位置と肺野領域の面積との関係を示し、上段に示したグラフの解剖学的位置ａ１を撮影始点（撮影終点）としてスライス画像をスライス間隔（スライス厚）１０mmで収集した過去のスライス画像群である。さらに、下段に示したグラフは、各画像のスライス位置と肺野領域の面積との関係を示し、上段に示したグラフの解剖学的位置ｂ１を撮影始点としてスライス画像をスライス間隔５mmで収集した現在のスライス画像群である。 The graph shown in the upper part of FIG. 2 shows the relationship between the anatomical position in the body axis direction and the area of the lung field area, and the area of the lung field area becomes 0 at the anatomical position without the lung field area. A lung field region exists at an anatomical position on the right side of the figure from the end of the field region. The graph shown in the middle row shows the relationship between the slice position of each image and the area of the lung field region, and the slice image is sliced with the anatomical position a1 in the graph shown in the upper row as the imaging start point (imaging end point). (Slice thickness) This is a group of past slice images collected at 10 mm. Further, the graph shown in the lower part shows the relationship between the slice position of each image and the area of the lung field region, and the slice images were collected at the slice interval of 5 mm using the anatomical position b1 of the graph shown in the upper part as the imaging start point. The current slice image group.
中段に示したグラフにおいて、解剖学的位置ａ１を撮影したスライス位置Ａ１の画像と、このスライス位置Ａ１から１０mmのスライス間隔のあるスライス位置Ａ２の画像とでは肺野領域が抽出されず（肺野領域の面積＝０）、一方、スライス位置Ａ２から１０mmのスライス間隔があり、解剖学的位置ａ３を撮影したスライス位置Ａ３の画像では肺野領域が抽出されている（肺野領域の面積＞０）。 In the graph shown in the middle stage, the lung field region is not extracted between the image of the slice position A1 obtained by photographing the anatomical position a1 and the image of the slice position A2 having a slice interval of 10 mm from the slice position A1 (the lung field). On the other hand, there is a slice interval of 10 mm from the slice position A2, and a lung field area is extracted from the image of the slice position A3 obtained by photographing the anatomical position a3 (area of the lung field area> 0). ).
下段に示したグラフにおいて、解剖学的位置ｂ１を撮影したスライス位置Ｂ１の画像と、このスライス位置Ｂ１から５mmのスライス間隔のあるスライス位置Ｂ２の画像と、このスライス位置Ｂ２から５mmのスライス間隔のあるスライス位置Ｂ３の画像とでは肺野領域が抽出されず、一方、スライス位置Ｂ３から５mmのスライス間隔があり、解剖学的位置ｂ４を撮影したスライス位置Ｂ４の画像では肺野領域が抽出されている。 In the lower graph, an image of the slice position B1 obtained by photographing the anatomical position b1, an image of the slice position B2 having a slice interval of 5 mm from the slice position B1, and a slice interval of 5 mm from the slice position B2 are shown. A lung field region is not extracted from an image at a certain slice position B3, while there is a slice interval of 5 mm from the slice position B3, and a lung field region is extracted from an image at slice position B4 obtained by photographing the anatomical position b4. Yes.
一般的なマッチング方法では、例えば、スライス位置Ｂ１０は、このスライス位置Ｂ１０の画像から抽出された肺野領域の面積に近似する肺野領域をもつスライス位置、例えばスライス位置Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７、すなわち、複数のスライス位置とマッチングされることになり、現在と過去とのデータで体軸方向の解剖学的位置を揃える精度が十分ではない。 In a general matching method, for example, the slice position B10 is a slice position having a lung field area approximate to the area of the lung field area extracted from the image of the slice position B10, for example, slice positions A4, A5, A6, A7. That is, it is matched with a plurality of slice positions, and the accuracy of aligning the anatomical positions in the body axis direction with current and past data is not sufficient.
次いで、図１に示された計算機１２のスライスマッチング手段２２に具備する基準スライス画像設定手段３１では、過去と現在のスライス画像群において、肺野領域の非抽出のスライス画像と隣り合い、かつ、肺野領域抽出手段２１で肺野領域が抽出されたスライス画像が基準スライス画像と設定される。そして、それぞれの基準スライス画像が肺野領域の撮影始点の画像と看做される。例えば、図２の中段に示したグラフから、スライス位置Ａ３の画像が過去のスライス画像群における過去の基準スライス画像と設定される一方、下段に示したグラフから、スライス位置Ｂ４の画像が現在のスライス画像群における現在の基準スライス画像と設定され、それらスライス位置Ａ３，Ｂ４の画像が肺野領域のそれぞれの撮影始点の画像と看做される。
Next, in the reference slice image setting means 31 included in the slice matching means 22 of the
スライスマッチング手段２２に具備するスライス間距離算出手段３２では、基準スライス画像設定手段３１で設定した過去の基準スライス画像と、過去のスライス画像群に含まれ肺野領域をもつ他のスライス画像とのスライス間距離がそれぞれ算出されると共に、現在の基準スライス画像と現在のスライス画像群に含まれる他のスライス画像とのスライス間距離がそれぞれ算出される。例えば、図２の中段に示したグラフではスライス位置Ａ３の画像が過去の基準スライス画像と看做されるから、スライス間距離算出手段３２では、スライス位置Ａ３とスライス位置Ａ４，Ａ５，Ａ６，…とのスライス間距離がそれぞれ算出される一方、下段に示したグラフではスライス位置Ｂ４の画像が現在の基準スライス画像と看做されるから、スライス間距離算出手段３２では、スライス位置Ｂ４とスライス位置Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，…とのスライス間距離がそれぞれ算出される。
In the inter-slice distance calculating means 32 included in the slice matching means 22, the past reference slice image set by the reference slice image setting means 31 and other slice images having a lung field region included in the past slice image group. The distance between slices is calculated, and the distance between slices between the current reference slice image and another slice image included in the current slice image group is calculated. For example, since the image at the slice position A3 is regarded as the past reference slice image in the graph shown in the middle of FIG. 2, the inter-slice
図３は、基準スライス画像からスライス画像群に含まれる他のスライス画像までのスライス間距離と、肺野領域の面積との関係をグラフとして示した図である。 FIG. 3 is a graph showing the relationship between the distance between slices from the reference slice image to other slice images included in the slice image group and the area of the lung field region.
図２の中段に示したグラフから、スライス位置Ａ３の画像を過去の基準スライス画像と設定し、スライス位置Ａ３から過去のスライス画像群に含まれ肺野領域をもつスライス画像であるスライス画像Ａ４，Ａ５，Ａ６，…までのスライス間距離と、肺野領域の面積との関係を図３の上段にグラフとして示す。一方、図２の下段に示したグラフから、スライス位置Ｂ４の画像を現在の基準スライス画像と設定し、スライス位置Ｂ４から現在のスライス画像群に含まれ肺野領域をもつスライス画像であるスライス画像Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，…までのスライス間距離と、肺野領域の面積との関係を図３の下段にグラフとして示す。 From the graph shown in the middle of FIG. 2, the image at the slice position A3 is set as a past reference slice image, and the slice image A4, which is a slice image having a lung field region included in the past slice image group from the slice position A3. The relationship between the distance between slices to A5, A6,... And the area of the lung field is shown as a graph in the upper part of FIG. On the other hand, from the graph shown in the lower part of FIG. 2, the image at the slice position B4 is set as the current reference slice image, and the slice image that is a slice image having a lung field region included in the current slice image group from the slice position B4. The relationship between the distance between slices to B5, B6, B7,... And the area of the lung field region is shown as a graph in the lower part of FIG.
次いで、現在のスライス画像群中の注目するスライス画像のスライス位置とマッチングするスライス位置の画像を、過去のスライス画像群から選択する際、まず、図１に示された計算機１２のスライスマッチング手段２２に具備するスライス画像選択手段３３では、注目するスライス画像と、現在の基準スライス画像とのスライス間距離が読まれる。そして、過去の基準スライス画像とのスライス間距離が、読まれたスライス間距離と同等であるスライス画像が過去のスライス画像群から選択される。
Next, when selecting an image at a slice position that matches the slice position of the target slice image in the current slice image group from the past slice image group, first, the slice matching means 22 of the
よって、過去と現在の胸部の撮影において撮影始点が異なる場合や、過去と現在の胸部の撮影においてスライス間隔が異なる場合でも、肺野領域の面積の推移によって過去と現在のスライス画像群から肺野領域の端部となる基準スライス画像を設定し、過去の基準スライス画像からのスライス間距離と、現在の基準スライス画像からのスライス間距離とによってスライス位置のマッチングを行なうことができる。その結果、現在のスライス画像群中の注目するスライス画像のスライス位置とマッチングするスライス位置の過去のスライス画像を精度よく取得することができる。 Therefore, even if the imaging start point is different between the past and current chest imaging, or the slice interval is different between the past and current chest imaging, the lung field is changed from the past and current slice image groups by the transition of the area of the lung field. A reference slice image serving as an end of the region is set, and slice position matching can be performed based on the inter-slice distance from the past reference slice image and the inter-slice distance from the current reference slice image. As a result, it is possible to accurately acquire a past slice image at a slice position that matches the slice position of the slice image of interest in the current slice image group.
例えば、図３の下段に示したグラフにおいて、現在の基準スライス画像のスライス位置Ｂ４からスライス間距離１０mmにあるスライス位置Ｂ６とマッチングされるべきスライス位置の過去の画像として、上段に示したグラフにおいて、過去の基準スライス画像のスライス位置Ａ３からスライス間距離１０mmにあるスライス位置Ａ４の画像が選択される。なお、過去の基準スライス画像のスライス位置Ａ３からスライス間距離１０mmのスライス位置に画像が存在しない場合は、スライス位置Ａ３のからスライス間距離が１０mmに近似したスライス位置をマッチングしてその画像を選択してもよいし、該当するスライス位置に画像が存在しないものとしてもよい。 For example, in the graph shown in the lower part of FIG. 3, in the graph shown in the upper part, the past image of the slice position to be matched with the slice position B6 that is 10 mm from the slice position B4 of the current reference slice image. The image at the slice position A4 that is 10 mm from the slice position A3 of the past reference slice image is selected. If there is no image at a slice position with a distance of 10 mm between slices from the slice position A3 of the past reference slice image, the image is selected by matching a slice position where the distance between slices is approximately 10 mm from the slice position A3. Alternatively, the image may not exist at the corresponding slice position.
次いで、図１に示された表示手段１３の画像表示形態設定手段３５は、過去と現在のスライス画像群に含まれるスライス画像を所定のフレームに当てはめ、ＣＲＴ３６に並べて表示させる。例えば、画像表示形態設定手段３５は、ＣＲＴ３６の同一画面上に、現在スライス画像３枚と、解剖学的にそれぞれ相応する過去のスライス画像３枚とをそれぞれ所定のフレームに当てはめて表示させる。
Next, the image display
図４は、過去と現在の検診で撮影したＣＴ画像の表示例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a display example of CT images taken in the past and current examinations.
図４（ａ）に示した表示例では、画面上段に過去のスライス画像群が、画面下段に現在のスライス画像群がそれぞれ表示されている。例えば、画面下段の表示領域は、現在のスライス画像群に含まれるスライス画像を３枚表示するフレームから構成され、そのフレームに、図３の下段に示した現在の基準スライス画像であるスライス位置Ｂ４の画像と、スライス位置Ｂ５の画像と、スライス位置Ｂ６の画像とが順に当てはめられて表示される。一方、図４（ａ）の画面上段の表示領域は、過去のスライス画像群に含まれるスライス画像を３枚表示するフレームから構成され、そのフレームに、図３の上段に示した基準スライス画像であるスライス位置Ａ３の画像と、スライス位置Ｂ６とマッチングするスライス位置Ａ４の画像とが順に当てはめられて表示される。なお、現在のスライス画像群に含まれるスライス位置Ｂ５とマッチングするスライス位置の画像がない場合、スライス位置Ｂ５とマッチングするスライス位置の画像を表示すべき箇所（図中の破線箇所）を非表示とする。 In the display example shown in FIG. 4A, a past slice image group is displayed in the upper part of the screen, and a current slice image group is displayed in the lower part of the screen. For example, the display area in the lower part of the screen is composed of a frame that displays three slice images included in the current slice image group, and in that frame, the slice position B4 that is the current reference slice image shown in the lower part of FIG. , The image at the slice position B5, and the image at the slice position B6 are sequentially applied and displayed. On the other hand, the display area in the upper part of the screen in FIG. 4A is composed of frames for displaying three slice images included in the past slice image group, and the reference slice image shown in the upper part of FIG. An image at a certain slice position A3 and an image at a slice position A4 matching the slice position B6 are sequentially applied and displayed. When there is no image at a slice position that matches the slice position B5 included in the current slice image group, the position (dashed line in the figure) where the image at the slice position that matches the slice position B5 is to be displayed is not displayed. To do.
一方、図４（ｂ）に示した表示例では、画面上段の表示領域のフレームに、基準スライス画像であるスライス位置Ａ３の画像と、スライス位置Ｂ５とマッチングするスライス位置Ａ３又はＡ４の画像と、スライス位置Ｂ６とマッチングするスライス位置Ａ４の画像とが順に当てはめられて表示される。 On the other hand, in the display example shown in FIG. 4B, an image of the slice position A3 that is the reference slice image and an image of the slice position A3 or A4 that matches the slice position B5 are displayed in the frame of the display area at the top of the screen. The slice position B6 and the image of the matching slice position A4 are sequentially applied and displayed.
よって、図４（ａ），（ｂ）に示した画面では現在のスライス画像群の中で注目するスライス画像と、そのスライス画像と解剖学的に相応する過去のスライス画像とを揃えて表示することができる。また、検診医が操作することによって、画面上の現在のスライス画像と、これらとマッチングされた過去のスライス画像とを連動して図中左右方向にページングさせながら比較読影が行なわれる。 Therefore, on the screens shown in FIGS. 4A and 4B, the slice image to be noticed in the current slice image group and the slice image and the past slice image corresponding to the anatomy are displayed together. be able to. In addition, when the examiner operates, comparative interpretation is performed while paging the current slice image on the screen and the past slice image matched with these on the left and right in the figure.
また、図１に示された表示手段１３の画像表示形態設定手段３５は、過去のＣＴ画像としての初診の検診で収集したスライス画像群、過去のＣＴ画像としての前回の検診で収集したスライス画像群、現在の検診で収集したスライス画像群にそれぞれ含まれるスライス画像を所定のフレームに当てはめ、ＣＲＴ３６の同一画面上に並べて表示させることができる。
Further, the image display form setting means 35 of the display means 13 shown in FIG. 1 includes a slice image group collected at the first examination as a past CT image, and a slice image collected at the previous examination as a past CT image. The slice images included in the group and the slice image group collected at the current examination can be applied to a predetermined frame and displayed side by side on the same screen of the
図５は、過去と現在の検診で撮影したＣＴ画像の表示例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a display example of CT images taken in the past and current examinations.
図５に示した表示例では、画面上段及び中段に過去のスライス画像群が、画面下段に現在のスライス画像群がそれぞれ表示されている。例えば、画面下段の表示領域のフレームに、図３の下段に示した現在の基準スライス画像であるスライス位置Ｂ４の画像と、スライス位置Ｂ５の画像と、スライス位置Ｂ６の画像とが順に当てはめられて表示される。一方、図５の画面上段の表示領域のフレームに、初診の基準スライス画像と、スライス位置Ｂ５とマッチングする初診のスライス画像と、スライス位置Ｂ６とマッチングする初診のスライス画像とが順に当てはめられて表示される。また、画面中段の表示領域のフレームに、前回の基準スライス画像と、スライス位置Ｂ５とマッチングする前回のスライス画像と、スライス位置Ｂ６とマッチングする前回のスライス画像とが順に当てはめられて表示される。 In the display example shown in FIG. 5, past slice image groups are displayed in the upper and middle stages of the screen, and the current slice image group is displayed in the lower part of the screen. For example, the image at the slice position B4, the image at the slice position B5, and the image at the slice position B6, which are the current reference slice images shown in the lower part of FIG. 3, are sequentially applied to the frame in the display area at the lower part of the screen. Is displayed. On the other hand, the reference slice image for the first visit, the slice image for the first visit that matches the slice position B5, and the slice image for the first visit that matches the slice position B6 are sequentially displayed in the display area frame in the upper part of the screen of FIG. Is done. In addition, the previous reference slice image, the previous slice image that matches the slice position B5, and the previous slice image that matches the slice position B6 are sequentially applied to the frame in the display area in the middle of the screen.
また、図１に示された計算機１２の特徴解析手段２３では、過去と現在のＣＴ画像で肺癌が疑わしい領域の特徴量が計測され、計測結果がＣＲＴ３６に表示される。
Further, the feature analysis means 23 of the
図１に示されたコンピュータ支援画像診断システム１０によると、過去と現在の胸部の撮影において撮影始点が異なる場合や、過去と現在の胸部の撮影においてスライス間隔が異なる場合でも、過去と現在の画像におけるスライス位置のマッチングを正確に精度よく行なうことができる。
According to the computer-aided imaging
図６は、本発明に係るコンピュータ支援画像診断システムの第２実施の形態を示すブロック図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the computer-aided image diagnostic system according to the present invention.
図６は、コンピュータ支援画像診断システム１０Ａを示し、このコンピュータ支援画像診断システム１０Ａの計算機１２Ａに設けるスライスマッチング手段２２Ａには、過去のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に肺野領域変化率を算出すると共に、現在のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に肺野領域変化率を算出する領域変化率算出手段４１と、現在のスライス画像群中の注目するスライス画像における肺野領域変化率と過去のスライス画像群に含まれるスライス画像毎の肺野領域変化率とを比較する肺野領域変化率比較手段４２と、注目するスライス画像における肺野領域変化率との差が所定範囲内にある領域変化率をもつスライス画像を、過去のスライス画像群から選択するスライス画像選択手段４３とを具備する。なお、図６に示されたコンピュータ支援画像診断システム１０Ａにおいて、図１に示されたコンピュータ支援画像診断システム１０と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 6 shows a computer-aided image
肺野領域変化率算出手段４１では、例えば、現在のスライス画像群中の注目するスライス画像における肺野領域の面積と、注目するスライス画像と位置が隣り合うスライス画像における肺野領域の面積とで正方向及び負方向の２方向の肺野領域変化率が算出される。肺野領域変化率算出手段４１では、図２の中段に示したグラフから、スライス位置Ａ４の画像における図中右方向（正方向）の肺野領域変化率（スライス位置Ａ４の画像における肺野領域の面積／スライス位置Ａ３の画像における肺野領域の面積）が「2.8」、図中左方向（負方向）の肺野領域変化率（Ａ４／Ａ５）が「0.68」と、スライス位置Ａ５の画像における正方向の肺野領域変化率（Ａ５／Ａ４）が「1.5」、負方向の肺野領域変化率（Ａ５／Ａ６）が「0.85」と算出される。 In the lung field region change rate calculating means 41, for example, the area of the lung field region in the slice image of interest in the current slice image group and the area of the lung field region in the slice image whose position is adjacent to the slice image of interest. The lung field region change rates in two directions, the positive direction and the negative direction, are calculated. In the lung field region change rate calculating means 41, the lung field region change rate in the right direction (positive direction) in the image at the slice position A4 (the lung field region in the image at the slice position A4) is obtained from the graph shown in the middle part of FIG. Area / area of the lung field in the image at slice position A3) is “2.8”, and the lung field area change rate (A4 / A5) in the left direction (negative direction) in the figure is “0.68”, the image at slice position A5 The positive lung field region change rate (A5 / A4) is calculated as “1.5” and the negative lung field region change rate (A5 / A6) is calculated as “0.85”.
一方、肺野領域変化率算出手段４１では、図２の下段に示したグラフから、スライス位置Ｂ５の画像における正方向の肺野領域変化率（Ｂ５／Ｂ４）が「2.3」、負方向の肺野領域変化率（Ｂ５／Ｂ６）が「0.61」と、スライス位置Ｂ６の画像における正方向の肺野領域変化率（Ｂ６／Ｂ５）が「1.6」、負方向の肺野領域変化率（Ｂ６／Ｂ７）が「0.74」と、スライス位置Ｂ７の画像における正方向の肺野領域変化率（Ｂ７／Ｂ６）が「1.3」、負方向の肺野領域変化率（Ｂ７／Ｂ８）が「0.84」と、スライス位置Ｂ８の画像における正方向の肺野領域変化率（Ｂ８／Ｂ７）が「1.2」、負方向の肺野領域変化率（Ｂ８／Ｂ９）が「0.88」と算出される。 On the other hand, in the lung field region change rate calculation means 41, the positive lung field region change rate (B5 / B4) in the image at the slice position B5 is “2.3” and the lung in the negative direction is shown in the graph shown in the lower part of FIG. The field region change rate (B5 / B6) is “0.61”, the positive lung field region change rate (B6 / B5) in the image at the slice position B6 is “1.6”, and the negative lung field region change rate (B6 / B7) is “0.74”, the positive lung field region change rate (B7 / B6) in the image at slice position B7 is “1.3”, and the negative lung field region change rate (B7 / B8) is “0.84”. The positive lung field region change rate (B8 / B7) in the slice position B8 image is calculated as “1.2”, and the negative lung field region change rate (B8 / B9) is calculated as “0.88”.
肺野領域変化率比較手段４２では、現在のスライス画像群中の注目するスライス画像における肺野領域変化率と過去のスライス画像における肺野領域変化率とが比較され、続けて、スライス画像選択手段４３では、注目するスライス画像における肺野領域変化率との差が所定範囲内にある肺野領域変化率をもつ過去のスライス画像が選択される。例えば、注目するスライス画像が図２の下段に示したグラフのスライス位置Ｂ８の画像であった場合、肺野領域変化率比較手段４２では、スライス位置Ｂ８の画像における正方向の肺野領域変化率「1.2」及び負方向の肺野領域変化率「0.88」と、過去のスライス画像群に含まれる各スライス画像における肺野領域変化率とが比較される。スライス画像選択手段４３では、スライス位置Ｂ８の画像における正方向の肺野領域変化率「1.2」と負方向の肺野領域変化率「0.88」との差が所定範囲内にあり、正方向の肺野領域変化率「1.5」と負方向の肺野領域変化率「0.85」をもつ過去のスライス画像Ａ５が選択される。 In the lung field region change rate comparison means 42, the lung field region change rate in the slice image of interest in the current slice image group is compared with the lung field region change rate in the past slice image, and then the slice image selection means. In 43, a past slice image having a lung field region change rate in which the difference from the lung field region change rate in the slice image of interest is within a predetermined range is selected. For example, if the slice image of interest is an image at slice position B8 in the graph shown in the lower part of FIG. 2, the lung field region change rate comparison means 42 uses the lung field region change rate in the positive direction in the image at slice position B8. "1.2" and the negative lung field region change rate "0.88" are compared with the lung field region change rate in each slice image included in the past slice image group. In the slice image selection means 43, the difference between the positive lung field area change rate “1.2” and the negative lung field area change rate “0.88” in the image at the slice position B8 is within a predetermined range. A past slice image A5 having a field region change rate “1.5” and a negative lung field region change rate “0.85” is selected.
図６に示されたコンピュータ支援画像診断システム１０Ａによると、過去と現在の胸部の撮影において撮影始点が異なる場合や、過去と現在の胸部の撮影においてスライス間隔が異なる場合でも、過去と現在の画像におけるスライス位置のマッチングを正確に精度よく行なうことができる。
According to the computer-aided
１０，１０Ａ コンピュータ支援画像診断システム
１１ データベース
１２，１２Ａ 計算機
１３ 表示手段
２１ 肺野領域抽出手段
２２，２２Ａ スライスマッチング手段
２３ 特徴解析手段
３１ 基準スライス画像設定手段
３２ スライス間距離算出手段
３３ スライス画像選択手段
３５ 画像表示形態設定手段
３６ ＣＲＴ
４１ 肺野領域変化率算出手段
４２ 肺野領域変化率比較手段
４３ スライス画像選択手段
10, 10A Computer-aided image
41 Lung field region change rate calculation means 42 Lung field region change rate comparison means 43 Slice image selection means
Claims (3)
前記支援診断処理実行手段に、
前記第１撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に前記特定臓器の領域変化率を算出すると共に、前記第２撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎に前記特定臓器の領域変化率を算出する領域変化率算出手段と、
所要の第２撮影時期のスライス画像における領域変化率と、前記第１撮影時期のスライス画像群に含まれるスライス画像毎における領域変化率とを比較する領域変化率比較手段と、
前記所要の第２撮影時期のスライス画像における領域変化率との差が所定範囲内にある領域変化率をもつスライス画像を、前記第１撮影時期のスライス画像群から選択するスライス画像選択手段と、
を具備したことを特徴とするコンピュータ支援診断システム。 Storage means for storing a slice image group at a first imaging time and a slice image group at a second imaging time acquired by taking images at different imaging times for a specific organ of the examiner; A support diagnosis process execution unit that reads out the slice image group and the slice image group at the second imaging time and executes the support diagnosis process, and a display unit that displays a result of the support diagnosis process performed by the support diagnosis process execution unit. ,
In the support diagnosis processing execution means,
The area change rate of the specific organ is calculated for each slice image included in the slice image group at the first imaging time, and the area change of the specific organ is calculated for each slice image included in the slice image group at the second imaging time. An area change rate calculating means for calculating a rate;
A region change rate comparison means for comparing a region change rate in a slice image at a required second shooting time with a region change rate for each slice image included in the slice image group at the first shooting time;
Slice image selection means for selecting a slice image having a region change rate whose difference from a region change rate in the slice image at the required second photographing time is within a predetermined range from the slice image group at the first photographing time;
A computer-aided diagnosis system comprising:
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