特許 7462156 プログラム、画像処理装置及び画像処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-28

(45)【発行日】2024-04-05

(54)【発明の名称】プログラム、画像処理装置及び画像処理方法

(51)【国際特許分類】

   G01T 1/161 20060101AFI20240329BHJP

   G06T 7/00 20170101ALI20240329BHJP

   G06T 5/92 20240101ALI20240329BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

G01T1/161 E

G06T7/00 612

G06T5/00 740

G06T1/00 290

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020037445

(22)【出願日】2020-03-05

(65)【公開番号】P2021139737

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2023-03-02

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成３１年３月１２日に第７５回日本放射線技術学会総会学術大会の予稿集（インターネットアドレス「ｈｔｔｐｓ：／／ｓｅｒｖｉｃｅ．ｊｓｒｔ．ｏｒ．ｊｐ／ｐｒｏｇ／ｍｅｍｂｅｒ／ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ／ｐｄｆ／７５ｓｏｕｋａｉ／ｓｈｏｒｏｋ＿ｉｐｐａｎ．ｐｄｆ」）にて掲載

(73)【特許権者】

【識別番号】322005219

【氏名又は名称】ＰＤＲファーマ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三輪 建太

(72)【発明者】

【氏名】横川 光

(72)【発明者】

【氏名】比嘉 友里菜

(72)【発明者】

【氏名】河上 一公

(72)【発明者】

【氏名】山下 康輔

【審査官】佐々木 創太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１９８６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４２６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２９８６５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｔ １／１６１－ １／１６６

Ｇ０６Ｔ １／００ － １／４０

３／００ － ７／９０

Ｇ０６Ｖ １０／００ －２０／９０

３０／４１８

４０／１６

４０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射性医薬品を投与した被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を取得する取得部と、
前記医用画像における前記被験者が写されている被験者領域に含まれる所定の複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出する解析部と、
各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、前記解析領域における前記画素平均値と前記画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する算出部と、
前記関係式と前記医用画像とに基づいて補正係数を算出し、前記医用画像の各画素位置の画素値に前記補正係数を乗算することで、前記医用画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成する補正部と、をコンピュータに実現させ、
前記補正部は、
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素平均値が基準値の場合における前記解析領域の画素最頻値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の最頻値との比を補正係数として算出するか、又は
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素最頻値が基準値の場合における前記解析領域の画素平均値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の平均値との比を補正係数として算出する、プログラム。

【請求項2】

前記医用画像を、所定被験者領域を含むテンプレート画像に解剖学的標準化した標準化画像を生成する標準化部をさらに実現し、
前記解析部は、前記医用画像として前記標準化画像を用いて、前記画素平均値及び前記画素最頻値を算出し、
前記補正部は、前記医用画像として前記標準化画像を用いて、前記補正係数を算出する、請求項１に記載のプログラム。

【請求項3】

前記医用画像から、前記被験者領域のうち画素値が所定範囲に含まれる画素位置からなる画素領域を抽出した抽出画像を生成する抽出部をさらに実現し、
前記解析部は、前記医用画像として前記抽出画像を用いて、前記画素平均値及び前記画素最頻値を算出し、
前記補正部は、前記医用画像として前記抽出画像を用いて、前記補正係数を算出する、請求項１又は２に記載のプログラム。

【請求項4】

前記所定範囲は、前記被験者領域における画素値の平均値を含む範囲である、請求項３に記載のプログラム。

【請求項5】

前記被験者領域は、前記被験者の骨組織を写した骨領域であり、
前記解析領域は、左大腿骨、右大腿骨、左仙骨及び右仙骨のそれぞれを写した４つの領域を含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のプログラム。

【請求項6】

放射性医薬品を投与した被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を取得する取得部と、
前記医用画像における前記被験者が写されている被験者領域に含まれる所定の複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出する解析部と、
各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、前記解析領域における前記画素平均値と前記画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する算出部と、
前記関係式と前記医用画像とに基づいて補正係数を算出し、前記医用画像の各画素位置の画素値に前記補正係数を乗算することで、前記医用画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成する補正部と、を有し、
前記補正部は、
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素平均値が基準値の場合における前記解析領域の画素最頻値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の最頻値との比を補正係数として算出するか、又は、
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素最頻値が基準値の場合における前記解析領域の画素平均値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の平均値との比を補正係数として算出する、
画像処理装置。

【請求項7】

放射性医薬品を投与した被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を取得し、
前記医用画像における前記被験者が写されている被験者領域に含まれる所定の複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出し、
各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、前記解析領域における前記画素平均値と前記画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出し、
前記関係式と前記医用画像とに基づいて補正係数を算出し、前記医用画像の各画素位置の画素値に前記補正係数を乗算することで、前記医用画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成し、
前記正規化画像の生成では、
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素平均値が基準値の場合における前記解析領域の画素最頻値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の最頻値との比を補正係数として算出するか、又は、
前記関係式を用いて、前記解析領域の画素最頻値が基準値の場合における前記解析領域の画素平均値を対象値として算出し、前記対象値と前記医用画像における画素値の平均値との比を補正係数として算出する、
画像処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、核医学用の画像処理技術に関する。

【背景技術】

【0002】

放射性医薬品を被験者に投与し、その放射性医薬品から放出される放射線を検出して医用画像を取得する技術として、３次元画像を取得可能なＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography：単一光子放射断層撮影）及びＰＥＴ（Positron Emission Tomography：陽電子放射断層撮影）と呼ばれる技術が注目されている。

【0003】

ＳＰＥＣＴ及びＰＥＴで取得される３次元の医用画像の各画素値は、被験者の各組織に集積した放射性物質から放出される放射線をカウントしたカウント値に応じて決定される。放射線のカウント値は、被験者の組織の状態が同程度であっても、放射線をカウントする撮影装置の特性、検査時間及び被験者などに応じて変化するため、複数の検査のそれぞれで取得される３次元の医用画像を比較するのは容易ではない。

【0004】

これに対して特許文献１には、ＳＰＥＣＴ又はＰＥＴに基づいて得られた３次元画像データを正規化することで、３次元画像データの比較を容易にする核医学骨画像解析技術が開示されている。この核医学骨画像解析技術では、３次元画像データの各画素値を、被験者に投与した放射能量と被験者の体重又は骨重量とに基づいて補正することで、３次元画像データを正規化している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１７４６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載の核医学骨画像解析技術では、３次元画像データを正規化するためには、被験者に投与した放射能量と被験者の体重又は骨重量とを検査ごとに取得しなければならず、手間がかかるという問題がある。

【0007】

本開示は、上記問題を鑑みてなされたものであり、３次元の医用画像を容易に正規化することが可能なプログラム、画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様に従うプログラムは、放射性医薬品を投与した被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を取得する取得部と、前記医用画像における前記被験者が写されている被験者領域に含まれる所定の複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出する解析部と、各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、前記解析領域における前記画素平均値と前記画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する算出部と、前記関係式と前記医用画像とに基づいて補正係数を算出し、前記医用画像の各画素位置の画素値に前記補正係数を乗算することで、前記医用画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成する補正部と、をコンピュータに実現させる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、３次元の医用画像を容易に正規化することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。

【図2】本開示の一実施形態の画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図3】図２のステップＳ２０５及びＳ２０６の一例を説明するための図である。

【図4】本開示の実施例における解析情報、関係式と、基準値及び対象値との関係を示す図である。

【図5】本開示の実施例における正規化画像の評価結果の一例を示す図である。

【図6】本開示の実施例における正規化画像の評価結果の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本開示の一実施形態の画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１に示す画像処理装置１００は、被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を正規化した正規化画像を生成する装置である。ここで正規化とは、複数の医用画像において同レベルであるべき画素値を同レベルに揃えることで、複数の医用画像の比較を容易にすることである。より具体的には、正規化とは、被験者の組織の状態が同程度であっても医用画像を生成する撮影装置、検査時間及び被験者などに応じて異なる画素値を、被験者の組織の状態に応じて同程度に揃えることで、複数の医用画像の比較を容易にすることである。

【0013】

画像処理装置１００は、例えば、プロセッサ（コンピュータ）及びメモリ（共に図示せず）を備えたコンピュータシステムにより構成される。この場合、以下で説明する画像処理装置１００の各構成要素及び各機能は、例えば、プロセッサがプログラムを読み取り、その読み取ったプログラムを実行することで実現される。プログラムは、メモリのようなコンピュータにて読み取り可能な記録媒体に記録可能である。

【0014】

画像処理装置１００は、入出力装置１０１と、補助記憶装置１０２とに接続されている。入出力装置１０１は、キーボード、タッチパネル及びポインティングデバイスのような画像処理装置１００を利用するユーザから種々の情報を受け付ける入力装置と、ディスプレイ装置及びプリンタのようなユーザに対して種々の情報を出力する出力装置とを有する。また、入出力装置１０１は、インターネットなどの通信網を介して種々の情報の送受信を行うネットワークインタフェース装置を含んでもよい。補助記憶装置１０２は、例えば、大容量記憶装置のような種々の情報を記憶する記憶装置である。補助記憶装置１０２は、医用画像を記憶してもよい。

【0015】

画像処理装置１００は、取得部１と、標準化部２と、抽出部３と、解析部４と、算出部５と、補正部６とを有する。

【0016】

取得部１は、放射性医薬品を投与した被験者からの放射線に基づいて生成された医用画像を取得する。被験者に投与する放射性医薬品の種類は、特に限定されないが、例えば、99mTc-MDP、99mTc-HMDP又はNa18Fなどである。医用画像は、例えば、ＳＰＥＣＴにより生成されたＳＰＥＣＴ画像又はＰＥＴにより生成されたＰＥＴ画像などの３次元画像である。３次元画像は、３次元に配置された複数の画素位置と、各画素位置の画素値とを示す。画素値は、被験者の組織（例えば、骨組織及び軟部組織）から放出された放射線に応じて定まる値であり、例えば、放射線をカウントしたカウント値に応じて定まる。

【0017】

本実施形態では、医用画像は、骨組織の検査、特に癌の骨転移の検査を目的として生成されたＳＰＥＣＴ画像である骨ＳＰＥＣＴ画像であるとする。また、医用画像は、被験者を写した被験者領域（被験者の像）として、被験者の骨組織全体を写した骨領域を含む。

【0018】

標準化部２は、取得部１にて取得された医用画像を、所定被験者領域を含むテンプレート画像に解剖学的標準化した標準化画像を生成する。

【0019】

解剖学的標準化は、２枚の画像のそれぞれに写っている像の互いに対応する箇所が同じ座標となるように画像を補正する処理であり、標準化部２は、解剖学的標準化を行うことで、被験者の体格及び姿勢などに応じて異なる被験者領域を所定被験者領域に揃える（標準化する）ことができる。なお、解剖学的標準化は、例えば、核医学分野で慣用されているＳＰＭ（Statistical Parametric Mapping）技術を用いて行うことができる。

【0020】

所定被験者領域は、本実施形態では、標準的な形態（形状及び大きさなど）を有する骨組織全体を写した標準骨領域である。この場合、テンプレート画像は、例えば、実存する特定の被験者（姿勢がよく、かつ、標準的な体形の被験者が望ましい）の骨領域をそのまま標準骨領域として含む画像でもよいし、デジタルファントムなどで作成した架空の被験者の骨領域を標準骨領域として含む画像でもよい。

【0021】

抽出部３は、標準化部２にて生成された標準化画像から、標準骨領域のうち画素値が所定範囲に含まれる画素位置からなる領域を対象領域として抽出した抽出画像を生成する。なお、対象領域は、互いに離れた複数の領域を含んでもよい。

【0022】

所定範囲は、標準化画像に含まれる標準骨領域全体における画素値の平均値を含む範囲であり、標準骨領域全体における画素値の平均値をｍｅａｎ、標準骨領域全体における画素値の標準偏差をＳＤとした場合、例えば、ｍｅａｎ－ａＳＤからｍｅａｎ＋ｂＳＤまでの範囲である。ａ及びｂは、０より大きい値である。また、ａ及びｂは、互いに同じ値でもよいし、互いに異なる値でもよい。ただし、ａ及びｂが互いに異なるときは、ａ及びｂのいずれかは0であってもよい。

【0023】

解析部４は、抽出部３にて生成された抽出画像の各画素位置の画素値に基づいて、標準骨領域に予め設定された複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出し、各解析領域の画素平均値及び画素最頻値を示す解析情報を生成する。

【0024】

解析領域は、例えば、経験的に骨転移の例が少なく、放射性医薬品の集積が強く、かつ、ある程度の体積を有する骨組織を写した骨領域が望ましい。この場合、後述するように各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、医用画像を正規化するための補正係数が算出されるため、被験者が骨転移患者であっても、放射性医薬品の異常高集積の恐れが少ない領域に基づいて正規化を行うことができる。このような骨としては、例えば、左大腿骨、右大腿骨、左仙骨、右仙骨、左腸骨、右腸骨及び脊椎などが挙げられる。なお、骨ごとに骨密度が異なるため、放射性医薬品の集積量も骨ごとに異なる。このため、画素平均値及び画素最頻値は解析領域ごとに異なり、例えば、大腿骨領域よりも仙骨領域の方が大きくなると考えられる。

【0025】

解析領域の数が多いほど、１つの解析領域の特性の正規化画像に対する影響を低減化し、各解析領域の影響を均質化することができる。しかしながら、解析領域の数がある程度よりも多くなると、処理負荷が高くなるだけで、このような効果は薄れる。このため、解析領域は、左大腿骨、右大腿骨、左仙骨及び右仙骨のそれぞれを写した４つの領域を含む４～８程度の領域であることが望ましい。また、解析領域の１つとして、骨領域全体が設定されてもよい。また、２つ以上の解析領域の一部が互いに重なっていてもよい。

【0026】

算出部５は、解析部４にて生成された解析情報に基づいて、解析領域全体における画素平均値と画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する。関係式は、例えば、各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に対して最小二乗法などの所定の近似法を適用することで算出することができる。関係式は、本実施形態では、一次関数（一次式）であるとするが、この例に限らない。なお、解析領域を上述したように骨転移の例が少ない領域とすることで、関係式は、癌細胞のない正常部における画素平均値と画素最頻値との相関関係を反映することとなる。

【0027】

補正部６は、算出部５にて算出された関係式と、抽出部３にて生成された抽出画像とに基づいて補正係数を算出する。

【0028】

具体的には、補正部６は、先ず、算出部５が算出した関係式に対して解析領域の画素平均値として所定の基準値を代入して、解析領域の画素平均値が基準値の場合における解析領域の画素最頻値を対象値として特定する。補正部は、特定した対象値と、抽出部３にて抽出された抽出画像が示す骨領域全体における画素値の最頻値との比を補正係数として算出する。なお、基準値は、正規化の基準となる画素値であり、例えば、固定値でもよいし、ユーザにて設定可能な値でもよい。

【0029】

このとき、補正部６は、関係式に対して解析領域の画素最頻値として基準値を代入して、解析領域の画素最頻値が基準値の場合における解析領域の画素平均値を対象値として特定してもよい。この場合、補正部６は、その対象値と、抽出部３にて抽出された抽出画像が示す骨領域全体における画素値の平均値との比を補正係数として算出する。

【0030】

補正係数を算出すると、補正部６は、標準化部２にて生成された標準化画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで、標準化画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成する。

【0031】

図２は、画像処理装置１００の動作を説明するためのフローチャートである。

【0032】

先ず、取得部１は、骨ＳＰＥＣＴ画像を医用画像として取得する（ステップＳ２０１）。例えば、取得部１は、入出力装置１０１を介して外部から医用画像を取得してもよいし、補助記憶装置１０２に記憶された医用画像を取得してもよい。

【0033】

標準化部２は、取得部１にて取得された医用画像をテンプレート画像に解剖学的標準化した標準化画像を生成する（ステップＳ２０２）。テンプレート画像は、例えば、画像処理装置１００又は補助記憶装置１０２に予め記憶されていてもよいし、解剖学的標準化を行う際に入出力装置１０１を介して外部から取得されてもよい。

【0034】

抽出部３は、標準化部２にて生成された標準化画像から、標準骨領域のうち画素値が所定範囲に含まれる画素位置からなる領域を対象領域として抽出した抽出画像として生成する（ステップＳ２０３）。

【0035】

解析部４は、抽出部３にて生成された抽出画像の各画素位置の画素値に基づいて、複数の解析領域のそれぞれにおける画素平均値及び画素最頻値を算出し、各解析領域の画素平均値及び画素最頻値を示す解析情報を生成する（ステップＳ２０４）。

【0036】

算出部５は、解析部４にて生成された解析情報に基づいて、解析領域全体における画素平均値と画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する（ステップＳ２０５）。

【0037】

補正部６は、算出部５にて算出された関係式と、抽出部３にて生成された抽出画像とに基づいて補正係数を算出する（ステップＳ２０６）。補正部６は、標準化部２にて生成された標準化画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで、標準化画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成して（ステップＳ２０７）、処理を終了する。なお生成された正規化画像は、入出力装置１０１を介して出力されてもよいし、補助記憶装置１０２に記憶されてもよい。

【0038】

図３は、ステップＳ２０５及びＳ２０６の処理の一例を説明するための図である。図３では、横軸を画素最頻値、縦軸を画素平均値としたダイアグラムが示されている。本ダイアグラムでは、ステップＳ２０４で算出された解析情報（各解析領域の画素平均値及び画素最頻値）Ａが点（黒丸）で示されている。

【0039】

算出部５は、ダイアグラム上の各点で示される画素平均値及び画素最頻値に対して所定の近似法を適用して、解析領域全体における画素平均値及び画素最頻値の相関関係を示す関係式Ｆを求める。ここでは、算出部５は、所定の近似法として最小二乗法を用いて、関係式Ｆを１次式で求めている。

【0040】

補正部６は、関係式Ｆを用いて、解析領域において画素平均値が基準値Ｙ「３００」となる画素最頻値を対象値Ｘとして算出する。そして、補正部６は、対象値Ｘと、抽出画像における骨領域全体の画素最頻値Ｚとの比（具体的には、対象値Ｘ／（骨領域全体の画素最頻値Ｚ））を補正係数として算出する。補正部６は、標準化部２にて生成された標準化画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで正規化画像を生成する。

【実施例1】

【0041】

次に実施例を説明する。
本実施例では、前立腺癌からの骨転移の疑いがある２１名の被験者に対して放射性医薬品としてテクネ（登録商標）ＭＤＰ注射液を投与して得られた骨ＳＰＥＣＴ画像を医用画像として用いている。

【0042】

２１名の被験者のうち、骨転移のない正常患者が９名、骨転移のある転移患者が１２名であった。被験者を撮像して骨ＳＰＥＣＴ画像を生成する撮影装置として、ＳＩＥＭＥＮＳ社の「Symbia Intevo」を用いた

【0043】

また、骨ＳＰＥＣＴ画像の収集条件として、被験者に投与した放射性医薬品の投与量（投与放射能）を１,０４１±６０（ｍｅａｎ±ＳＤ）［ＭＢｑ］、コリメータをＬＥＨＲ、収集マトリックスのサイズを２５６×２５６（ピクセルサイズ：２．４ｍｍ）、プロジェクション数を１２０［ｖｉｅｗ］、収集方法を３６０°収集、収集時間を１５［ｓｅｃ/ｖｉｅｗ］、管電圧を１３０［ｋＶ］、管電流を７０［ｍＡｓ］とした。

【0044】

各被験者を撮像して得られた骨ＳＰＥＣＴ画像に対してＳＰＭ技術を用いて各被験者の被験者領域を解剖学的標準化した画像を標準化画像として生成した。その標準化画像から、画素値が骨領域全体の平均値＋３ＳＤに含まれる画素位置からなる画素領域を対象領域として抽出した。

【0045】

左大腿骨、右大腿骨、左仙骨、右仙骨及び骨全体のそれぞれに対応する５つの骨領域を解析領域とし、各解析領域における画素平均値及び画素最頻値を算出した。これらの画素平均値及び画素最頻値に対して最小二乗法を適用して関係式Ｆを一次式として算出した。

【0046】

関係式Ｆに対して、解析領域全体の画素平均値として基準値Y「３００」を代入して、画素平均値が３００の場合における解析領域全体の画素最頻値を対象値Ｘとして算出し、対象値Ｘ／（骨領域全体の画素最頻値Ｚ）を補正係数として算出した。

【0047】

そして、標準化画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで正規化画像を生成した。

【0048】

図４は、本実施例における解析情報Ａ、関係式Ｆ、基準値Ｙ及び対象値Ｘの関係を示す図である。図３では、横軸を画素最頻値、縦軸を画素平均値としたダイアグラムが示されている。ダイアグラムには、解析情報Ａである各解析領域の画素平均値及び画素最頻値が点（黒丸）で示されている。関係式Ｆは、画素最頻値をｘ、画素平均値をｙとすると、ｙ＝１．０６４７ｘ－４９．６１２と算出され、基準値Yが３００であるため、対象値Ｘは、約３２８となる。

【0049】

図５及び図６は、正規化画像を評価した評価結果を示す図である。具体的には、図５（ａ）は、９名の正常患者（Ｎｏ．１～Ｎｏ．９）のそれぞれの正規化前の骨ＳＰＥＣＴ画像の画素平均値及び画素最頻値を示し、図５（ｂ）は、９名の正常患者のそれぞれの正規化画像の画素平均値及び画素最頻値を示す。また、図６（ａ）は、１２名の転移患者（Ｎｏ．１～Ｎｏ．１２）のそれぞれの正規化前の骨ＳＰＥＣＴ画像の画素平均値及び画素最頻値を示し、図６（ｂ）は、１２名の転移患者のそれぞれの正規化画像の画素平均値及び画素最頻値を示す。

【0050】

図５（ａ）及び図６（ａ）で示されたように、骨ＳＰＥＣＴ画像の画素平均値及び画素最頻値では、正常患者でも転移患者でも、被験者ごとにばらつきが大きい。

【0051】

これに対して正規化画像では、正常患者については、図５（ｂ）に示されたように、画素平均値及び画素最頻値が共に概ね３００程度の値となり、十分な精度で正規化が行われていることが分かる。

【0052】

また、転移患者については、図６（ｂ）に示されたように、Ｎｏ．６及びＮｏ．１２の被験者を除き、正規化画像の画素最頻値及び画素平均値は概ね３００程度の値となり、十分な精度で正規化が行われていることが分かる。なお、Ｎｏ．６及びＮｏ．１２の被験者では、その被験者の症状により、画素平均値が３００よりも低い値となっている。また、Ｎｏ．６及びＮｏ．１２の被験者では、骨転移による放射性医薬品のびまん性集積が示されており、正規化の基準となる解析領域が正常部ではなく疾患部となっていたため、画素最頻値が画素平均値よりも大きい値となっていた。

【0053】

以上説明したように本開示によれば、解析部４は、医用画像に基づいて、被験者が写されている被験者領域に含まれる複数の解析領域のそれぞれにおける画素値の平均値及び最頻値を画素平均値及び画素最頻値として算出する。算出部５は、各解析領域の画素平均値及び画素最頻値に基づいて、解析領域における画素平均値と画素最頻値との相関関係を示す関係式を算出する。補正部６は、関係式と医用画像とに基づいて補正係数を算出し、医用画像の各画素位置の画素値に前記補正係数を乗算することで、医用画像の各画素位置の画素値を補正した正規化画像を生成する。

【0054】

このため、被験者に投与した放射能量や被験者の体重及び骨重量などの情報を取得しなくても、医用画像から正規化画像を生成することが可能になるため、３次元の医用画像を容易に正規化することが可能になる。

【0055】

また、本開示によれば、補正部６は、解析領域の画素平均値が基準値の場合における解析領域の画素最頻値である対象値と、抽出部３で抽出された抽出画像が示す被験者領域全体における画素最頻値との比を補正係数として算出し、３次元画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで正規化画像を生成する。したがって、所望の画素平均値を基準とした正規化画像を生成することが可能になるため、より適切な正規化が可能となる。

【0056】

また、本開示によれば、補正部６は、解析領域の画素最頻値が基準値の場合における解析領域の画素平均値である対象値と、抽出部３で抽出された抽出画像が示す被験者領域全体における画素平均値との比を補正係数として算出し、３次元画像の各画素位置の画素値に補正係数を乗算することで正規化画像を生成する。したがって、所望の画素最頻値を基準とした正規化画像を生成することが可能になるため、より適切な正規化が可能となる。

【0057】

また、本開示によれば、標準化部２は、医用画像を、所定被験者領域を含むテンプレート画像に解剖学的標準化して標準化画像を生成する。この場合、被験者の体格及び姿勢などに応じて異なる被験者領域を所定被験者領域に揃えてから、医用画像を正規化することが可能になるため、より容易に比較可能な正規化画像を生成することが可能になる。

【0058】

また、本開示によれば、抽出部３は、医用画像から、被験者領域のうち画素値が所定範囲に含まれる画素位置からなる画素領域を抽出した抽出画像を生成する。この場合、膀胱のような放射性医薬品が意図せず集積されるアーチファクト部の影響を除外して医用画像を正規化することが可能になるため、より適切な正規化が可能となる。

【0059】

また、本開示によれば、所定範囲は、被験者領域における画素値の平均値を含む範囲である。このため、アーチファクト部の影響を適切に除外することが可能になり、より適切な正規化が可能となる。

【0060】

また、本開示によれば、解析領域は、左大腿骨、右大腿骨、左仙骨及び右仙骨のそれぞれを写した４つの領域を含む。この場合、放射性医薬品の異常高集積の恐れが少ない領域に基づいて正規化を行うことができるため、より適切な正規化が可能となる。

【0061】

上述した本開示の実施形態及び実施例は、本開示の説明のための例示であり、本開示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、本開示の範囲を逸脱することなしに、他の様々な態様で本開示を実施することができる。

【0062】

例えば、医用画像は、骨シンチグラフィー検査などで取得される２次元の画像でもよい。また、標準化部２及び抽出部３の少なくとも一方がなくてもよい。また、抽出部３により医用画像から抽出画像を生成し、標準化部２が抽出画像から標準化画像を生成してもよい。

【符号の説明】

【0063】

１：取得部、２：標準化部、３：抽出部、４：解析部、５：算出部、６：補正部、１００：画像処理装置、１０１：入出力装置、１０２：補助記憶装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】