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JP7740663B2 - Image processing device, method and program - Google Patents
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JP7740663B2 - Image processing device, method and program - Google Patents

Image processing device, method and program

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JP7740663B2
JP7740663B2 JP2022145508A JP2022145508A JP7740663B2 JP 7740663 B2 JP7740663 B2 JP 7740663B2 JP 2022145508 A JP2022145508 A JP 2022145508A JP 2022145508 A JP2022145508 A JP 2022145508A JP 7740663 B2 JP7740663 B2 JP 7740663B2
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充弘 増田
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本開示は、画像処理装置、方法およびプログラムに関する。 This disclosure relates to an image processing device, method, and program.

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、より質の高い高解像度の医用画像を用いての画像診断が可能となってきている。また、医用画像を解析することで、病変の存在確率および位置情報等を導出し、これを読影医等の医師に提示するコンピュータ支援診断(CAD;Computer-Aided Diagnosis)が実用化されている。例えば、特許文献1には、対象臓器の領域を特定し、その臓器ごとに定められた診断基準に基づいて異常と疑われる領域を抽出する手法が提案されている。 In recent years, advances in medical equipment such as CT (Computed Tomography) and MRI (Magnetic Resonance Imaging) devices have made it possible to perform image diagnosis using higher-quality, higher-resolution medical images. Furthermore, computer-aided diagnosis (CAD) has been put into practical use, analyzing medical images to derive information such as the probability of lesion presence and location, and presenting this information to radiologists and other physicians. For example, Patent Document 1 proposes a method for identifying the area of a target organ and extracting areas suspected of being abnormal based on diagnostic criteria established for that organ.

特開2009-219610号公報JP 2009-219610 A

ところで、CADを用いた対象臓器の診断のためには、対象臓器の萎縮または腫大と言った臓器の形状変化を特定することが重要である。例えば、対象臓器が膵臓である場合、膵臓の腫瘍が発生すると、腫瘍の周辺の膵臓実質が腫大したり、腫瘍以外の膵臓実質が萎縮したりする。このため、医用画像に含まれる膵臓の径の大きさに着目して膵臓疾患の有無を判断することが重要である。 When diagnosing a target organ using CAD, it is important to identify changes in the organ's shape, such as atrophy or swelling. For example, if the target organ is the pancreas, the development of a pancreatic tumor will cause the pancreatic parenchyma surrounding the tumor to swell, and the pancreatic parenchyma outside the tumor will atrophy. For this reason, it is important to determine the presence or absence of pancreatic disease by focusing on the diameter of the pancreas contained in medical images.

しかしながら、萎縮が極度に進行している症例の場合、膵臓が細くなりすぎて医用画像において膵臓の一部の領域が消失してしまう場合がある。このような場合、異常の有無を判定することができない。 However, in cases where atrophy has progressed to an extreme degree, the pancreas may become so thin that parts of the pancreas may disappear from medical images. In such cases, it is impossible to determine whether or not there is an abnormality.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、膵臓の一部が消失している場合であっても膵臓の異常の有無を判定できるようにすることを目的とする。 The present invention was developed in consideration of the above circumstances, and aims to make it possible to determine whether or not there is an abnormality in the pancreas even if part of the pancreas has disappeared.

本開示による第1の態様に係る画像処理装置は、少なくとも1つのプロセッサを備え、
プロセッサは、医用画像から膵臓の領域を抽出し、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出し、
複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定し、
判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択し、
選択された識別器を用いて膵臓の異常の有無を判定する。
An image processing device according to a first aspect of the present disclosure includes at least one processor,
The processor extracts a region of the pancreas from the medical image;
Extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of a plurality of sub-regions;
Based on the result of the determination, a classifier to be used for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas is selected from the plurality of types of classifiers;
The selected classifier is used to determine whether or not there is an abnormality in the pancreas.

本開示による第2の態様に係る画像処理装置は、第1の態様に係る画像処理装置において、複数の識別器は、複数のサブ領域の有無の組み合わせに応じて異常の有無を判定する識別器を含むものであってもよい。 An image processing device according to a second aspect of the present disclosure is the image processing device according to the first aspect, wherein the multiple classifiers may include a classifier that determines the presence or absence of an abnormality based on a combination of the presence or absence of multiple sub-regions.

本開示による第3の態様に係る画像処理装置は、第2の態様に係る画像処理装置において、識別器は、複数のサブ領域の有無の組み合わせからなる画像を教師データとして用いて学習されるものであってもよい。 An image processing device according to a third aspect of the present disclosure may be the image processing device according to the second aspect, in which the classifier is trained using images consisting of combinations of multiple sub-regions with and without presence as training data.

本開示による第4の態様に係る画像処理装置は、第1の態様に係る画像処理装置において、複数の識別器は、有りと判定されたサブ領域に基づいて異常の有無を判定する識別器を含むものであってもよい。 An image processing device according to a fourth aspect of the present disclosure is the image processing device according to the first aspect, wherein the plurality of classifiers may include a classifier that determines the presence or absence of an abnormality based on subregions determined to have an abnormality.

本開示による第5の態様に係る画像処理装置は、第2から第4のいずれか1つの態様に係る画像処理装置において、複数の識別器は、サブ領域の特徴に基づいて異常の有無を判定するものであってもよい。 An image processing device according to a fifth aspect of the present disclosure is an image processing device according to any one of the second to fourth aspects, wherein the multiple classifiers determine the presence or absence of an abnormality based on the characteristics of the subregions.

本開示による第6の態様に係る画像処理装置は、第5の態様に係る画像処理装置において、サブ領域の特徴は、サブ領域の径、大きさおよびテクスチャの少なくとも1つであってもよい。 An image processing device according to a sixth aspect of the present disclosure is the image processing device according to the fifth aspect, wherein the feature of the subregion may be at least one of the diameter, size, and texture of the subregion.

本開示による第7の態様に係る画像処理装置は、第1から第6のいずれか1つの態様に係る画像処理装置において、複数の識別器は、複数のサブ領域の少なくとも1つがない場合に、膵臓に異常が有ると判定する識別器を含むものであってもよい。 An image processing device according to a seventh aspect of the present disclosure is an image processing device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the plurality of classifiers may include a classifier that determines that there is an abnormality in the pancreas when at least one of the plurality of subregions is absent.

本開示による第8の態様に係る画像処理装置は、第1から第7のいずれか1つの態様に係る画像処理装置において、複数のサブ領域は、膵臓の頭部、体部および尾部であってもよい。 An image processing device according to an eighth aspect of the present disclosure is an image processing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the multiple sub-regions may be the head, body, and tail of the pancreas.

本開示による画像処理方法は、医用画像から膵臓の領域を抽出し、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出し、
複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定し、
判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択し、
選択された識別器を用いて膵臓の異常の有無を判定する。
The image processing method according to the present disclosure includes extracting a pancreas region from a medical image;
Extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of a plurality of sub-regions;
Based on the result of the determination, a classifier to be used for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas is selected from the plurality of types of classifiers;
The selected classifier is used to determine whether or not there is an abnormality in the pancreas.

本開示による画像処理プログラムは、医用画像から膵臓の領域を抽出する手順と、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出する手順と、
複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定する手順と、
判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択する手順と、
選択された識別器を用いて膵臓の異常の有無を判定する手順とをコンピュータに実行させる。
The image processing program according to the present disclosure includes a procedure for extracting a pancreas region from a medical image;
extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of a plurality of sub-regions;
a step of selecting a classifier to be used for determining the presence or absence of pancreatic abnormality from among a plurality of types of classifiers based on the result of the determination;
The computer is caused to execute a procedure for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas using the selected classifier.

本開示によれば、膵臓の一部が消失している場合であっても膵臓の異常の有無を判定できる。 According to the present disclosure, it is possible to determine whether or not there is an abnormality in the pancreas even if part of the pancreas has disappeared.

本開示の実施形態による画像処理装置を適用した診断支援システムの概略構成を示す図FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a diagnosis support system to which an image processing device according to an embodiment of the present disclosure is applied; 本実施形態による画像処理装置のハードウェア構成を示す図FIG. 1 is a diagram showing the hardware configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention; 本実施形態による画像処理装置の機能構成図Functional configuration diagram of an image processing apparatus according to this embodiment 膵臓領域の抽出を説明するための図Diagram for explaining extraction of the pancreas region 膵臓の頭部、体部および尾部への分割を説明するための図Diagram illustrating division of the pancreas into head, body, and tail 尾部が消失した膵臓を含む医用画像を示す図A medical image showing a pancreas with a missing tail. 本実施形態において使用される識別器を示す図FIG. 1 shows a classifier used in this embodiment. 異常の有無の判定結果の表示画面を示す図FIG. 10 is a diagram showing a display screen for determining whether or not an abnormality has occurred. 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A flowchart showing the processing performed in this embodiment サブ領域の抽出の他の例を示す図FIG. 10 is a diagram showing another example of extracting a subregion.

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。まず、本実施形態による画像処理装置を適用した医療情報システムの構成について説明する。図1は、医療情報システムの概略構成を示す図である。図1に示す医療情報システムは、本実施形態による画像処理装置を内包するコンピュータ1、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。 Embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. First, the configuration of a medical information system to which an image processing device according to this embodiment is applied will be described. Figure 1 is a diagram showing the general configuration of a medical information system. In the medical information system shown in Figure 1, a computer 1 incorporating an image processing device according to this embodiment, an imaging device 2, and an image storage server 3 are connected in a communicable state via a network 4.

コンピュータ1は、本実施形態による画像処理装置を内包するものであり、本実施形態の画像処理プログラムがインストールされている。コンピュータ1は、診断を行う医師が直接操作するワークステーションあるい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。画像処理プログラムは、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、あるい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1にダウンロードされ、インストールされる。または、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1にインストールされる。 Computer 1 incorporates the image processing device of this embodiment and has the image processing program of this embodiment installed. Computer 1 may be a workstation or personal computer operated directly by the physician making the diagnosis, or it may be a server computer connected to either of these via a network. The image processing program is stored in an externally accessible state in the storage device of the server computer connected to the network, or in network storage, and is downloaded and installed on computer 1 used by the physician upon request. Alternatively, the program may be recorded and distributed on a recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), and then installed on computer 1 from that recording medium.

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。この撮影装置2により生成された、複数の断層画像からなる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、撮影装置2はCT装置であり、被検体の腹部のCT画像を3次元画像として生成する。なお、取得されるCT画像は造影されたCT画像であっても非造影のCT画像であってもよい。 The imaging device 2 is a device that captures images of the area of the subject to be diagnosed and generates a three-dimensional image of that area. Specifically, it is a CT device, MRI device, PET (Positron Emission Tomography) device, etc. The three-dimensional image composed of multiple tomographic images generated by the imaging device 2 is sent to and stored in the image storage server 3. In this embodiment, the imaging device 2 is a CT device, and generates a three-dimensional CT image of the subject's abdomen. The acquired CT image may be a contrast-enhanced CT image or a non-contrast-enhanced CT image.

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。具体的には撮影装置2で生成されたCT画像の画像データを含む各種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。 The image storage server 3 is a computer that stores and manages various data and is equipped with a large-capacity external storage device and database management software. The image storage server 3 communicates with other devices via a wired or wireless network 4, sending and receiving image data, etc. Specifically, it acquires various data, including image data of CT images generated by the imaging device 2, via the network and stores and manages it on recording media such as a large-capacity external storage device. The storage format of the image data and communication between devices via the network 4 are based on protocols such as DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine).

次いで、本実施形態による画像処理装置について説明する。図2は、本実施形態による画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。図2に示すように、画像処理装置20は、CPU(Central Processing Unit)11、不揮発性のストレージ13、および一時記憶領域としてのメモリ16を含む。また、画像処理装置20は、液晶ディスプレイ等のディスプレイ14、キーボードとマウス等の入力デバイス15、およびネットワーク4に接続されるネットワークI/F(InterFace)17を含む。CPU11、ストレージ13、ディスプレイ14、入力デバイス15、メモリ16およびネットワークI/F17は、バス18に接続される。なお、CPU11は、本開示におけるプロセッサの一例である。 Next, an image processing device according to this embodiment will be described. Figure 2 is a diagram showing the hardware configuration of the image processing device according to this embodiment. As shown in Figure 2, the image processing device 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, non-volatile storage 13, and memory 16 as a temporary storage area. The image processing device 20 also includes a display 14 such as an LCD display, input devices 15 such as a keyboard and mouse, and a network I/F (Interface) 17 connected to the network 4. The CPU 11, storage 13, display 14, input devices 15, memory 16, and network I/F 17 are connected to a bus 18. The CPU 11 is an example of a processor in this disclosure.

ストレージ13は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、およびフラッシュメモリ等によって実現される。記憶媒体としてのストレージ13には、画像処理プログラム12が記憶される。CPU11は、ストレージ13から画像処理プログラム12を読み出してメモリ16に展開し、展開した画像処理プログラム12を実行する。 Storage 13 is realized by a hard disk drive (HDD), a solid state drive (SSD), flash memory, etc. An image processing program 12 is stored in storage 13 as a storage medium. CPU 11 reads image processing program 12 from storage 13, expands it in memory 16, and executes the expanded image processing program 12.

次いで、本実施形態による画像処理装置の機能的な構成を説明する。図3は、本実施形態による画像処理装置の機能的な構成を示す図である。図3に示すように画像処理装置20は、画像取得部21、第1抽出部22、第2抽出部23、第1判定部24、選択部25、第2判定部26および表示制御部27を備える。そして、CPU11が画像処理プログラム12を実行することにより、CPU11は、画像取得部21、第1抽出部22、第2抽出部23、第1判定部24、選択部25、第2判定部26および表示制御部27として機能する。 Next, the functional configuration of the image processing device according to this embodiment will be described. Figure 3 is a diagram showing the functional configuration of the image processing device according to this embodiment. As shown in Figure 3, the image processing device 20 includes an image acquisition unit 21, a first extraction unit 22, a second extraction unit 23, a first determination unit 24, a selection unit 25, a second determination unit 26, and a display control unit 27. When the CPU 11 executes the image processing program 12, the CPU 11 functions as the image acquisition unit 21, the first extraction unit 22, the second extraction unit 23, the first determination unit 24, the selection unit 25, the second determination unit 26, and the display control unit 27.

画像取得部21は、操作者による入力デバイス15からの指示により、画像保管サーバ3から処理の対象となる医用画像G0を取得する。本実施形態においては、医用画像G0は人体の腹部を含む複数の断層画像からなるCT画像である。 The image acquisition unit 21 acquires the medical image G0 to be processed from the image storage server 3 in response to instructions from the operator via the input device 15. In this embodiment, the medical image G0 is a CT image consisting of multiple tomographic images including the abdomen of a human body.

第1抽出部22は、医用画像G0から膵臓の領域を抽出する。このため、第1抽出部22は、医用画像G0から膵臓を抽出するように機械学習がなされたセマンティックセグメンテーションモデル(以下、SS(Semantic Segmentation)モデルとする)を有する。SSモデルは、周知のように、入力画像の各画素に対して抽出対象物(クラス)を表すラベルを付与した出力画像を出力する機械学習モデルである。本実施形態においては、入力画像は医用画像G0を構成する断層画像であり、抽出対象物は膵臓であり、出力画像は膵臓の領域がラベリングされた画像である。SSモデルは、ResNet(Residual Networks)、U-Net(U-shaped Networks)といった畳み込みニューラルネットワーク(CNN;Convolutional neural network)により構築される。 The first extraction unit 22 extracts the pancreas region from the medical image G0. To this end, the first extraction unit 22 has a semantic segmentation model (hereinafter referred to as an SS (Semantic Segmentation) model) that has been machine-learned to extract the pancreas from the medical image G0. As is well known, an SS model is a machine learning model that outputs an output image in which each pixel of an input image is assigned a label representing an extracted object (class). In this embodiment, the input image is a tomographic image that constitutes the medical image G0, the extracted object is the pancreas, and the output image is an image in which the pancreas region is labeled. The SS model is constructed using a convolutional neural network (CNN) such as Residual Networks (ResNet) or U-shaped Networks (U-Net).

これにより、第1抽出部22は、図4に示すように医用画像G0に含まれる膵臓30の領域を抽出する。なお、図4においては医用画像G0に含まれる1つの断層画像D0を示している。 As a result, the first extraction unit 22 extracts the region of the pancreas 30 included in the medical image G0 as shown in Figure 4. Note that Figure 4 shows one tomographic image D0 included in the medical image G0.

膵臓の抽出は、SSモデルを用いるものには限定されない。テンプレートマッチングあるいはCT値に対するしきい値処理等、医用画像G0から膵臓を抽出する任意の手法を適用することができる。 Extraction of the pancreas is not limited to using the SS model. Any method for extracting the pancreas from the medical image G0 can be applied, such as template matching or threshold processing of CT values.

第2抽出部23は、第1抽出部22が抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出する。本実施形態において、第2抽出部23は、膵臓の領域を頭部、体部および尾部に分割することにより、膵臓の領域についての頭部、体部および尾部のそれぞれをサブ領域として抽出する。 The second extraction unit 23 extracts multiple sub-regions from the pancreas extracted by the first extraction unit 22. In this embodiment, the second extraction unit 23 divides the pancreas region into a head, body, and tail, and extracts each of the head, body, and tail of the pancreas region as a sub-region.

図5は膵臓の頭部、体部および尾部への分割を説明するための図である。なお、図5は膵臓を人体の正面から見た図である。なお、以降の説明において上下左右とは立位にある人体を正面に見た場合を基準とする。図5に示すように、人体を正面から見たとき、膵臓30の背後には静脈31および動脈32が間隔を空けて上下方向に並走している。膵臓30は解剖学的に静脈31の左側を頭部、静脈31と動脈32との間を体部、動脈32の右側を尾部に分割される。このため、本実施形態においては、第2抽出部23は、静脈31および動脈32を基準として、膵臓30を頭部33、体部34および尾部35の3つの小領域に分割する。なお、頭部33、体部34および尾部35の境界は、「膵癌取扱い規約第7版増補版、日本膵臓学会編、12頁、2020年9月」に記載された境界定義に基づく。具体的には、静脈31の左側縁(人体を正面から見たときの静脈31の右側縁)を頭部33と体部34との境界とし、動脈32の左側縁(人体を正面から見たときの動脈32の右側縁)を体部34と尾部35との境界とする。 Figure 5 is a diagram illustrating the division of the pancreas into the head, body, and tail. Figure 5 shows the pancreas as viewed from the front of the human body. In the following description, up, down, left, and right refer to a front view of a human body in an upright position. As shown in Figure 5 , when viewed from the front, veins 31 and arteries 32 run parallel to each other vertically at intervals behind the pancreas 30. Anatomically, the pancreas 30 is divided into the head (left side of vein 31), the body (between vein 31 and artery 32), and the tail (right side of artery 32). Therefore, in this embodiment, the second extraction unit 23 divides the pancreas 30 into three small regions: the head 33, the body 34, and the tail 35, based on the vein 31 and the artery 32. The boundaries of the head 33, the body 34, and the tail 35 are based on the boundary definitions set forth in "Pancreatic Cancer Treatment Guidelines, 7th Edition, Supplementary Edition, Edited by the Japan Pancreas Society, p. 12, September 2020." Specifically, the left edge of the vein 31 (the right edge of the vein 31 when viewed from the front) is the boundary between the head 33 and the body 34, and the left edge of the artery 32 (the right edge of the artery 32 when viewed from the front) is the boundary between the body 34 and the tail 35.

分割のために、第2抽出部23は、医用画像G0における膵臓30付近において、静脈31および動脈32を抽出する。第2抽出部23は、例えば、特開2010-200925号公報および特開2010-220732号公報等に記載された手法により、医用画像G0における膵臓30付近の領域から血管領域および血管領域の芯線(すなわち中心軸)を抽出する。この手法では、まず、医用画像G0を構成するボクセルデータの値に基づいて、血管の芯線を構成する複数の候補点の位置と主軸方向とを算出する。または、医用画像G0についてヘッセ行列を算出し、算出されたヘッセ行列の固有値を解析することにより、血管の芯線を構成する複数の候補点の位置情報と主軸方向とを算出する。そして、候補点周辺のボクセルデータについて血管らしさを表す特徴量を算出し、算出された特徴量に基づいてそのボクセルデータが血管を表すものであるか否かを判別する。これにより、医用画像G0から血管領域およびその芯線が抽出される。第2抽出部23は、抽出した静脈31および動脈32の左側縁(人体を正面から見たときの右側縁)を基準として、膵臓30を頭部33、体部34および尾部35に分割することにより、頭部33、体部34および尾部35のそれぞれをサブ領域として抽出する。 For segmentation, the second extraction unit 23 extracts veins 31 and arteries 32 near the pancreas 30 in the medical image G0. The second extraction unit 23 extracts vascular regions and their core lines (i.e., central axes) from the region near the pancreas 30 in the medical image G0, for example, using techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2010-200925 and 2010-220732. This technique first calculates the positions and major axis directions of multiple candidate points constituting the vascular core lines based on the values of the voxel data constituting the medical image G0. Alternatively, a Hessian matrix is calculated for the medical image G0, and the eigenvalues of the calculated Hessian matrix are analyzed to calculate the position information and major axis directions of multiple candidate points constituting the vascular core lines. Then, feature values representing the likelihood of blood vessels are calculated for the voxel data around the candidate points, and the unit determines whether the voxel data represents a blood vessel based on the calculated feature values. This extracts blood vessel regions and their core lines from the medical image G0. The second extraction unit 23 divides the pancreas 30 into a head 33, body 34, and tail 35 using the left edge (the right edge when the body is viewed from the front) of the extracted vein 31 and artery 32 as a reference, and extracts each of the head 33, body 34, and tail 35 as a sub-region.

ここで、膵臓に腫瘍が発生すると、腫瘍の周辺の膵臓実質が腫大したり、腫瘍以外の膵臓実質が萎縮したりする。膵臓実質の萎縮が極度に進行すると、医用画像G0に写らないほど膵臓30が細くなり、その結果、医用画像G0において膵臓の一部の領域が消失してしまう場合がある。また、先天的な奇形により膵臓30の一部がない場合もある。このような場合、医用画像G0からは頭部33、体部34および尾部35のすべてのサブ領域を抽出できない。このため、第2抽出部23は抽出できるサブ領域のみを抽出する。 When a tumor develops in the pancreas, the pancreatic parenchyma around the tumor swells, and the pancreatic parenchyma outside the tumor shrinks. If the atrophy of the pancreatic parenchyma progresses to an extreme extent, the pancreas 30 may become so thin that it cannot be seen in the medical image G0, resulting in some areas of the pancreas disappearing from the medical image G0. Also, congenital malformations may cause parts of the pancreas 30 to be missing. In such cases, it is not possible to extract all of the subregions of the head 33, body 34, and tail 35 from the medical image G0. For this reason, the second extraction unit 23 extracts only the subregions that can be extracted.

なお、膵臓30からの頭部33、体部34および尾部35のサブ領域としての抽出は、上記手法に限定されない。例えば、膵臓30から頭部33、体部34および尾部35を抽出するように機械学習がなされたセグメンテーションモデルを用いることにより、膵臓30を頭部33、体部34および尾部35に分割して頭部33、体部34および尾部35をサブ領域として抽出するようにしてもよい。この場合、膵臓を含む教師画像と、上述した境界定義に基づいて膵臓を頭部、体部および尾部に分割することにより得られたマスク画像とのペアからなる教師データを複数用意して、セグメンテーションモデルを学習すればよい。 Note that the extraction of the head 33, body 34, and tail 35 as sub-regions from the pancreas 30 is not limited to the above method. For example, by using a segmentation model that has been machine-learned to extract the head 33, body 34, and tail 35 from the pancreas 30, the pancreas 30 may be divided into the head 33, body 34, and tail 35, and the head 33, body 34, and tail 35 may be extracted as sub-regions. In this case, the segmentation model can be trained by preparing multiple sets of training data consisting of pairs of training images including the pancreas and mask images obtained by dividing the pancreas into the head, body, and tail based on the boundary definition described above.

第1判定部24は、複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定する。具体的には、第1判定部24は、頭部33、体部34および尾部35の有無を判定する。ここで、正常な膵臓は、図4および図5に示すように頭部33、体部34および尾部35のすべてのサブ領域を含む。一方、上述したように膵臓実質の萎縮が極度に進行すると、医用画像G0に写らないほど膵臓が細くなってしまうため、医用画像G0において膵臓実質が消失してしまう。例えば、膵臓30の尾部35が極度に萎縮すると、図6に示すように、医用画像G0において膵臓30の尾部35が消失してしまう。なお、図6においては消失した尾部35を破線で示している。この場合、第2抽出部23によっては尾部35は抽出されないこととなる。また、先天的な奇形により尾部35が消失している場合も、第2抽出部23によっては尾部35は抽出されない。 The first determination unit 24 determines the presence or absence of each of the multiple subregions. Specifically, the first determination unit 24 determines the presence or absence of the head 33, body 34, and tail 35. Here, a normal pancreas includes all of the subregions of the head 33, body 34, and tail 35, as shown in Figures 4 and 5. On the other hand, as described above, if the atrophy of the pancreatic parenchyma progresses to an extreme extent, the pancreas becomes so thin that it is not visible in the medical image G0, and the pancreatic parenchyma disappears from the medical image G0. For example, if the tail 35 of the pancreas 30 is extremely atrophied, the tail 35 of the pancreas 30 disappears from the medical image G0, as shown in Figure 6. Note that the missing tail 35 is indicated by a dashed line in Figure 6. In this case, the tail 35 will not be extracted by the second extraction unit 23. Furthermore, if the tail 35 is missing due to a congenital malformation, the tail 35 will not be extracted by the second extraction unit 23.

このように第2抽出部23によって尾部35が抽出されなかった場合、第1判定部24は、頭部33は有り、体部34は有り、尾部35は無しと判定する。 If the tail 35 is not extracted by the second extraction unit 23 in this way, the first determination unit 24 determines that the head 33 is present, the body 34 is present, and the tail 35 is absent.

選択部25は、第1判定部24による判定結果に基づいて、複数種類の識別器から膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択する。本実施形態における識別器は、膵臓の異常の有無を判定するための識別器である。本実施形態においては、サブ領域の有無の組み合わせに応じた複数の識別器が用意されている。 The selection unit 25 selects a classifier to be used to determine the presence or absence of pancreatic abnormalities from multiple types of classifiers based on the determination result by the first determination unit 24. The classifier in this embodiment is a classifier for determining the presence or absence of pancreatic abnormalities. In this embodiment, multiple classifiers are prepared according to combinations of the presence or absence of subregions.

本実施形態においては、図7に示すように第1識別器41、第2識別器42および第3識別器43が用意されている。第1識別器41は頭部が抽出されなかった膵臓用の識別器、第2識別器42は体部が抽出されなかった膵臓用の識別器、第3識別器43は尾部が抽出されなかった膵臓用の識別器である。 In this embodiment, as shown in Figure 7, a first classifier 41, a second classifier 42, and a third classifier 43 are prepared. The first classifier 41 is a classifier for pancreases from which the head has not been extracted, the second classifier 42 is a classifier for pancreases from which the body has not been extracted, and the third classifier 43 is a classifier for pancreases from which the tail has not been extracted.

上述したように尾部35が消失している場合、第1判定部24は、頭部33は有り、体部34は有り、尾部35は無しと判定する。このため、選択部25は、第1~第3識別器41~43のうちの第3識別器43を選択する。 As described above, if the tail 35 is missing, the first determination unit 24 determines that the head 33 is present, the body 34 is present, and the tail 35 is absent. Therefore, the selection unit 25 selects the third classifier 43 from the first to third classifiers 41 to 43.

ここで、第1~第3識別器41~43は、各サブ領域の特徴に基づいて膵臓の異常の有無を表す評価値を出力するように、複数のサブ領域の有無の組み合わせからなる医用画像を教師データとして用いて機械学習がなされた畳み込みニューラルネットワークからなる。第1~第3識別器41~43が出力する膵臓の異常の有無を表す評価値は、膵臓の異常を表す確率であり、0以上1以下の値となる。 Here, the first to third classifiers 41 to 43 are made up of convolutional neural networks that have undergone machine learning using medical images consisting of combinations of the presence and absence of multiple subregions as training data, so as to output an evaluation value indicating the presence or absence of a pancreatic abnormality based on the characteristics of each subregion. The evaluation value indicating the presence or absence of a pancreatic abnormality output by the first to third classifiers 41 to 43 is the probability of indicating a pancreatic abnormality, and is a value between 0 and 1.

ここで、頭部が抽出されなかった膵臓用の第1識別器41は、膵臓の頭部が消失している医用画像から抽出した膵臓の頭部、体部および尾部のそれぞれの特徴を学習用データ、異常の有無を正解データとする教師データを複数用いてニューラルネットワークを学習することにより構築される。 Here, the first classifier 41 for the pancreas, where the head has not been extracted, is constructed by training a neural network using multiple training data sets, in which the features of the head, body, and tail of the pancreas extracted from medical images in which the head of the pancreas has disappeared are used as training data, and the presence or absence of abnormalities is used as correct answer data.

体部が抽出されなかった膵臓用の第2識別器42は、膵臓の体部が消失している医用画像から抽出した膵臓の頭部、体部および尾部のそれぞれの特徴を学習用データ、異常の有無を正解データとする教師データを複数用いてニューラルネットワークを学習することにより構築される。 The second classifier 42 for pancreases where the body has not been extracted is constructed by training a neural network using multiple training data sets, each containing the characteristics of the head, body, and tail of the pancreas extracted from a medical image in which the body of the pancreas has disappeared, as training data, and the presence or absence of abnormalities as correct answer data.

尾部が抽出されなかった膵臓用の第3識別器43は、膵臓の尾部が消失している医用画像から抽出した膵臓の頭部、体部および尾部のそれぞれの特徴を学習用データ、異常の有無を正解データとする教師データを複数用いてニューラルネットワークを学習することにより構築される。 The third classifier 43 for pancreases where the tail has not been extracted is constructed by training a neural network using multiple training data sets, in which the features of the head, body, and tail of the pancreas extracted from medical images in which the tail of the pancreas has disappeared are used as training data, and the presence or absence of abnormalities is used as correct answer data.

サブ領域の特徴としては、サブ領域の径、大きさおよびテクスチャ等の少なくとも1つが挙げられる。サブ領域の径は、膵臓の長軸に交わる断面における径を用いることができる。なお、膵臓の径は膵臓の長軸に沿った各位置において異なるため、膵臓の長軸に沿ってあらかじめ定められた間隔で長軸に交わる複数の断面を設定し、複数の断面における径の代表値(例えば最大値、最小値、中央値および平均値等)を、サブ領域の径として用いればよい。また、膵臓の長軸に交わる断面は円ではないため、膵臓の長軸に交わる複数方向の径の代表値(例えば最大値、最小値、中央値および平均値等)をサブ領域の径として用いればよい。サブ領域の大きさは、医用画像G0におけるサブ領域のボクセル数およびボクセル間のスペーシングにより算出することができる。サブ領域のテクスチャは、医用画像G0におけるサブ領域の各画素の画素値(CT画像であればCT値)である。 Features of a subregion include at least one of the diameter, size, and texture of the subregion. The diameter of the subregion can be the diameter of a cross section intersecting the long axis of the pancreas. Because the diameter of the pancreas varies at each position along the long axis of the pancreas, multiple cross sections intersecting the long axis of the pancreas are set at predetermined intervals along the long axis of the pancreas, and a representative value of the diameters in the multiple cross sections (e.g., maximum, minimum, median, and average) can be used as the diameter of the subregion. Because the cross sections intersecting the long axis of the pancreas are not circular, a representative value of the diameters in multiple directions intersecting the long axis of the pancreas (e.g., maximum, minimum, median, and average) can be used as the diameter of the subregion. The size of the subregion can be calculated from the number of voxels in the subregion and the spacing between voxels in the medical image G0. The texture of the subregion is the pixel value of each pixel in the subregion in the medical image G0 (CT value in the case of a CT image).

医用画像G0において膵臓のサブ領域が消失している状況としては、膵臓の病気が進行した結果、萎縮して消失している場合(病的消失)と、(2)先天的な奇形により消失している(すなわち元々存在しない)場合(先天的消失)とがある。2つの場合を考慮すると、病的消失のみを異常有りとするか、病的消失および先天的消失の双方を異常有りとするか、2通りのパターンがあり得る。このため、識別器41~43の学習時には、2通りのパターンのうちのいずれを異常とするかを決めてニューラルネットワークを学習する必要がある。 In medical image G0, there are two situations in which a subregion of the pancreas has disappeared: (1) it has atrophied and disappeared as a result of the progression of a pancreatic disease (pathological disappearance), and (2) it has disappeared due to a congenital malformation (i.e., it was never present in the first place) (congenital disappearance). Considering these two cases, two patterns are possible: either only pathological disappearance is considered to be abnormal, or both pathological disappearance and congenital disappearance are considered to be abnormal. For this reason, when training classifiers 41-43, it is necessary to decide which of the two patterns to consider to be abnormal and train the neural network accordingly.

病的消失のみを異常有りとする教師データを用いて学習を行った場合、第1~第3識別器41~43は複数のサブ領域の特徴から消失しているサブ領域が病的消失であるか先天的消失であるかを識別して異常の有無を判定するものとなる。一方、病的消失および先天的消失の双方を異常有りとする教師データを用いて学習を行った場合、第1~第3識別器41~43は入力された複数のサブ領域の特徴に基づいて、サブ領域が消失しているため異常であるとの判定結果、すなわち1に近い評価値を出力するものとなる。 When training is performed using training data that considers only pathological loss to be abnormal, the first to third classifiers 41 to 43 determine whether a missing subregion is pathological or congenital based on the characteristics of the multiple subregions, and determine whether an abnormality exists. On the other hand, when training is performed using training data that considers both pathological and congenital loss to be abnormal, the first to third classifiers 41 to 43 will determine, based on the characteristics of the multiple input subregions, that the subregion has disappeared and is therefore abnormal, outputting an evaluation value close to 1.

なお、第1~第3識別器41~43は、異常の有無の評価結果に加えて、膵臓における異常領域を判定するものであってもよい。異常領域の判定結果は、医用画像G0の各画素が異常領域であることの確率を表す評価値であり、これも0以上1以下の値となる。 Note that the first to third classifiers 41 to 43 may determine abnormal regions in the pancreas in addition to evaluating the presence or absence of abnormalities. The abnormal region determination result is an evaluation value that represents the probability that each pixel in the medical image G0 is an abnormal region, and this too is a value between 0 and 1.

また、第1~第3識別器41~43は、サブ領域の特徴に基づいて膵臓の異常の有無を判定するものには限定されない。医用画像G0が入力されると医用画像G0からサブ領域のそれぞれの特徴を抽出して膵臓の異常の有無を判定するように第1~第3識別器41~43を構築するようにしてもよい。また、第1~第3識別器41~43は、サブ領域の少なくとも1つがない場合に、膵臓に異常があると判定するものであってもよい。 Furthermore, the first to third classifiers 41 to 43 are not limited to those that determine the presence or absence of pancreatic abnormalities based on the characteristics of the subregions. The first to third classifiers 41 to 43 may be configured to extract the characteristics of each subregion from the medical image G0 when the medical image G0 is input and determine the presence or absence of pancreatic abnormalities. Furthermore, the first to third classifiers 41 to 43 may determine that there is an abnormality in the pancreas if at least one of the subregions is absent.

一方、第1判定部24による判定結果がすべてのサブ領域有りとなる場合がある。このため、すべてのサブ領域が抽出された膵臓用の第4識別器を別途用意し、第1判定部24による判定結果が頭部有り、体部有りおよび尾部有りの場合には、選択部25は、第4識別器を選択するようにしてもよい。 On the other hand, there may be cases where the determination result by the first determination unit 24 indicates that all subregions are present. For this reason, a fourth classifier for the pancreas from which all subregions have been extracted may be prepared separately, and when the determination result by the first determination unit 24 indicates that the head, body, and tail are present, the selection unit 25 may select the fourth classifier.

第2判定部26は選択部25が選択した識別器を用いて、膵臓の異常の有無を判定する。このために第2判定部26は、各サブ領域の特徴を医用画像G0から導出し、導出した特徴を選択された識別器に入力して膵臓の異常の有無を判定する。 The second determination unit 26 determines the presence or absence of pancreatic abnormalities using the classifier selected by the selection unit 25. To do this, the second determination unit 26 derives features of each subregion from the medical image G0 and inputs the derived features into the selected classifier to determine the presence or absence of pancreatic abnormalities.

そして、第2判定部26は選択された識別器が出力した評価値をあらかじめ定められたしきい値と比較し、評価値がしきい値以上の場合に異常有りとの判定結果を出力する。また、識別器41~43が膵臓における異常領域を抽出するものである場合、異常領域であることの評価値がしきい値以上となる領域を異常領域として判定する。 The second determination unit 26 then compares the evaluation value output by the selected classifier with a predetermined threshold, and outputs a determination result indicating the presence of an abnormality if the evaluation value is equal to or greater than the threshold. Furthermore, if the classifiers 41-43 are used to extract abnormal regions in the pancreas, they determine as abnormal regions any region for which the evaluation value indicating an abnormal region is equal to or greater than the threshold.

表示制御部27は、異常の有無の判定結果をディスプレイ14に表示する。図8は判定結果の表示画面を示す図である。図8に示すように表示画面50には、異常が有りと判定された場合の医用画像G0が表示されている。なお、表示される医用画像G0は例えば異常が認められる領域を含む断層画像である。なお、図8においては、医用画像G0において判定された異常領域51にハッチングが付与されている。また、異常の有無の判定結果52も表示されている。図8においては「異常有り」に加えて、選択された識別器が出力した評価値である0.9の値も表示されている。 The display control unit 27 displays the determination result of whether or not an abnormality is present on the display 14. Figure 8 is a diagram showing the display screen of the determination result. As shown in Figure 8, the display screen 50 displays a medical image G0 when it is determined that an abnormality is present. The displayed medical image G0 is, for example, a tomographic image including an area where an abnormality is found. In Figure 8, the abnormal area 51 determined in the medical image G0 is hatched. The determination result 52 of whether or not an abnormality is present is also displayed. In Figure 8, in addition to "abnormality present," the value of 0.9, which is the evaluation value output by the selected classifier, is also displayed.

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9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がストレージ13から医用画像G0を取得し(ステップST1)、第1抽出部22が医用画像G0から膵臓の領域を抽出する(ステップST2)。次いで、第2抽出部23が、第1抽出部22が抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出する(ステップST3)。そして、第1判定部24が複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定する(ステップST4)。 Next, the processing performed in this embodiment will be described. Figure 9 is a flowchart showing the processing performed in this embodiment. First, the image acquisition unit 21 acquires the medical image G0 from the storage 13 (step ST1), and the first extraction unit 22 extracts a pancreas region from the medical image G0 (step ST2). Next, the second extraction unit 23 extracts multiple sub-regions from the pancreas extracted by the first extraction unit 22 (step ST3). Then, the first determination unit 24 determines the presence or absence of each of the multiple sub-regions (step ST4).

続いて、選択部25が第1判定部24による判定結果に基づいて、複数種類の識別器から膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択する(ステップST5)。次に、第2判定部26が、選択部25が選択した識別器を用いて、膵臓の異常の有無を判定する(ステップST6)。そして、表示制御部27が、異常の有無の判定結果を表示し(ステップST7)、処理を終了する。 Then, the selection unit 25 selects a classifier from the multiple types of classifiers to be used to determine the presence or absence of pancreatic abnormality based on the determination result by the first determination unit 24 (step ST5). Next, the second determination unit 26 determines the presence or absence of pancreatic abnormality using the classifier selected by the selection unit 25 (step ST6). Then, the display control unit 27 displays the determination result of the presence or absence of abnormality (step ST7), and the process ends.

このように、本実施形態においては、サブ領域の有無に応じて選択された識別器を用いて膵臓の異常の有無を判定するようにした。このため、医用画像G0において膵臓の一部が消失している場合であっても、膵臓の異常の有無を判定できる。 In this way, in this embodiment, the presence or absence of pancreatic abnormalities is determined using a classifier selected depending on the presence or absence of subregions. Therefore, even if part of the pancreas is missing in the medical image G0, the presence or absence of pancreatic abnormalities can be determined.

なお、上記実施形態においては、第1識別器41、第2識別器42および第3識別器43に代えて頭部用識別器、体部用識別器および尾部用識別器を用意し、選択部25は、サブ領域の有無に応じて、頭部用識別器、体部用識別器および尾部用識別器のいずれかを選択するようにしてもよい。この場合において、第1判定部24が、頭部33有り、体部34有り、尾部35無しと判定した場合、選択部25は、頭部用識別器および体部用識別器を選択する。第2判定部26は、選択部25が選択した頭部用識別器および体部用識別器を用いて、医用画像G0から抽出された膵臓領域の頭部および体部の特徴を用いて膵臓の異常の有無を判定する。 In the above embodiment, a head classifier, a body classifier, and a tail classifier may be provided instead of the first classifier 41, the second classifier 42, and the third classifier 43, and the selection unit 25 may select one of the head classifier, the body classifier, and the tail classifier depending on whether a sub-region is present. In this case, if the first determination unit 24 determines that a head 33 is present, a body 34 is present, and a tail 35 is absent, the selection unit 25 selects the head classifier and the body classifier. The second determination unit 26 uses the head classifier and the body classifier selected by the selection unit 25 to determine the presence or absence of an abnormality in the pancreas using the features of the head and body of the pancreas region extracted from the medical image G0.

ここで、頭部用識別器、体部用識別器および尾部用識別器は、それぞれ膵臓の頭部のみの特徴、体部のみの特徴および尾部のみの特徴から膵臓の異常の有無を判定するように機械学習がなされることにより構築される。 Here, the head classifier, body classifier, and tail classifier are constructed by machine learning to determine the presence or absence of pancreatic abnormalities from features of only the head, body, and tail of the pancreas, respectively.

また、上記実施形態においては、膵臓から抽出されるサブ領域を頭部、体部および尾部としているが、これに限定されるものではない。例えば、図10に示すように、膵臓の長軸36に沿って等間隔で膵臓を分割したサブ領域を抽出するようにしてもよい。 In addition, in the above embodiment, the sub-regions extracted from the pancreas are the head, body, and tail, but this is not limited to this. For example, as shown in Figure 10, sub-regions may be extracted by dividing the pancreas at equal intervals along the long axis 36 of the pancreas.

また、上記実施形態においては、膵臓の頭部、体部および尾部のいずれか1つのみが消失している場合についての処理を説明しているが、これに限定されるものではない。膵臓の頭部、体部および尾部のいずれか2つが消失している場合用の識別器を用意し、膵臓の頭部、体部および尾部のいずれか2つが消失している場合には、この識別器を選択して膵臓の異常の有無を判定するようにしてもよい。 Furthermore, while the above embodiment describes processing when only one of the head, body, and tail of the pancreas is missing, this is not limited to this. A classifier for cases when two of the head, body, and tail of the pancreas are missing may be prepared, and when two of the head, body, and tail of the pancreas are missing, this classifier may be selected to determine whether or not there is an abnormality in the pancreas.

また、上記実施形態においては、医用画像G0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い。MRI画像等の3次元画像の他、単純撮影により取得された放射線画像等、任意の画像を医用画像G0として用いることができる。 Furthermore, in the above embodiment, a CT image is used as the medical image G0, but this is not limited to this. Any image can be used as the medical image G0, including three-dimensional images such as MRI images, as well as radiological images obtained by simple imaging.

また、上記実施形態において、例えば、画像取得部21、第1抽出部22、第2抽出部23、第1判定部24、選択部25、第2判定部26および表示制御部27といった各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア(プログラム)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であるCPUに加えて、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)、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が含まれる。 In addition, in the above embodiment, the hardware structure of the processing units that perform various processes, such as the image acquisition unit 21, first extraction unit 22, second extraction unit 23, first determination unit 24, selection unit 25, second determination unit 26, and display control unit 27, can be the various processors listed below. As mentioned above, the various processors include a CPU, which is a general-purpose processor that executes software (programs) and functions as various processing units, as well as dedicated electrical circuits, such as programmable logic devices (PLDs) whose circuit configuration can be changed after manufacture, such as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), and application-specific integrated circuits (ASICs), which are processors with a circuit configuration designed specifically to perform specific processes.

1つの処理部は、これらの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の組み合わせまたはCPUとFPGAとの組み合わせ)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。 A single processing unit may be configured with one of these various processors, or may be configured with a combination of two or more processors of the same or different types (for example, a combination of multiple FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). Also, multiple processing units may be configured with a single processor.

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、クライアントおよび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とソフトウェアとの組み合わせで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)等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の1つ以上を用いて構成される。 Examples of configuring multiple processing units with a single processor include, first, a form in which one processor is configured with a combination of one or more CPUs and software, and this processor functions as multiple processing units, as is typical of client and server computers. Second, a form in which a processor is used to realize the functions of an entire system including multiple processing units on a single IC (Integrated Circuit) chip, as is typical of systems on chips (SoCs). In this way, the various processing units are configured as a hardware structure using one or more of the various processors listed above.

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としては、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)を用いることができる。 More specifically, the hardware structure of these various processors can be an electrical circuit that combines circuit elements such as semiconductor devices.

1 コンピュータ
2 撮影装置
3 画像保管サーバ
4 ネットワーク
11 CPU
12 画像処理プログラム
13 ストレージ
14 ディスプレイ
15 入力デバイス
16 メモリ
17 ネットワークI/F
18 バス
20 画像処理装置
21 画像取得部
22 第1抽出部
23 第2抽出部
24 第1判定部
25 選択部
26 第2判定部
27 表示制御部
30 膵臓
31 静脈
32 動脈
33 頭部
34 体部
35 尾部
36 長軸
41 第1識別器
42 第2識別器
43 第3識別器
50 表示画面
51 異常領域
52 判定結果
D0 断層画像
G0 医用画像
REFERENCE SIGNS LIST 1 Computer 2 Imaging device 3 Image storage server 4 Network 11 CPU
12 Image processing program 13 Storage 14 Display 15 Input device 16 Memory 17 Network I/F
18 Bus 20 Image processing device 21 Image acquisition unit 22 First extraction unit 23 Second extraction unit 24 First determination unit 25 Selection unit 26 Second determination unit 27 Display control unit 30 Pancreas 31 Vein 32 Artery 33 Head 34 Body 35 Tail 36 Long axis 41 First classifier 42 Second classifier 43 Third classifier 50 Display screen 51 Abnormal region 52 Determination result D0 Tomographic image G0 Medical image

Claims (10)

少なくとも1つのプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
医用画像から膵臓の領域を抽出し、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出し、
前記複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定し、
前記判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から前記膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択し、
前記選択された識別器を用いて前記膵臓の異常の有無を判定する画像処理装置。
at least one processor;
The processor:
Extract the pancreas region from the medical image,
Extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of the plurality of sub-regions;
selecting a classifier to be used for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas from a plurality of types of classifiers based on the result of the determination;
An image processing device that determines the presence or absence of an abnormality in the pancreas using the selected classifier.
前記複数種類の識別器は、前記複数のサブ領域の有無の組み合わせに応じて前記異常の有無を判定する識別器を含む請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of types of classifiers include a classifier that determines the presence or absence of the abnormality depending on a combination of the presence or absence of the plurality of sub-regions. 前記識別器は、前記複数のサブ領域の有無の組み合わせからなる画像を教師データとして用いて学習される請求項2に記載の画像処理装置。 The image processing device described in claim 2, wherein the classifier is trained using images consisting of combinations of the presence and absence of the multiple subregions as training data. 前記複数種類の識別器は、有りと判定された前記サブ領域に基づいて前記異常の有無を判定する識別器を含む請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1 , wherein the plurality of types of classifiers include a classifier that determines the presence or absence of the abnormality based on the sub -regions determined to have an abnormality. 前記複数種類の識別器は、有りと判定された前記サブ領域の特徴に基づいて前記異常の有無を判定する請求項2から4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2 , wherein the plurality of types of classifiers determine the presence or absence of an abnormality based on features of the sub-regions determined to have an abnormality. 前記有りと判定されたサブ領域の特徴は、前記サブ領域の径、大きさおよびテクスチャの少なくとも1つである請求項5に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 5 , wherein the feature of the sub-region determined to be present is at least one of the diameter, size, and texture of the sub-region. 前記複数種類の識別器は、前記複数のサブ領域の少なくとも1つがない場合に、前記膵臓に異常が有ると判定する識別器を含む請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing device according to claim 1 , wherein the plurality of types of classifiers include a classifier that determines that there is an abnormality in the pancreas when at least one of the plurality of sub-regions is absent. 前記複数のサブ領域は、前記膵臓の頭部、体部および尾部である請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing device of claim 1, wherein the multiple sub-regions are the head, body, and tail of the pancreas. コンピュータが、医用画像から膵臓の領域を抽出し、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出し、
前記複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定し、
前記判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から前記膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択し、
前記選択された識別器を用いて前記膵臓の異常の有無を判定する画像処理方法。
A computer extracts a region of the pancreas from the medical image,
Extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of the plurality of sub-regions;
selecting a classifier to be used for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas from a plurality of types of classifiers based on the result of the determination;
An image processing method for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas using the selected classifier.
医用画像から膵臓の領域を抽出する手順と、
抽出した膵臓について複数のサブ領域を抽出する手順と、
前記複数のサブ領域のそれぞれの有無を判定する手順と、
前記判定の結果に基づいて、複数種類の識別器から前記膵臓の異常の有無の判定に用いる識別器を選択する手順と、
前記選択された識別器を用いて前記膵臓の異常の有無を判定する手順とをコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
A procedure for extracting a pancreas region from a medical image;
extracting a plurality of sub-regions from the extracted pancreas;
determining the presence or absence of each of the plurality of sub-regions;
a step of selecting a classifier to be used for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas from a plurality of types of classifiers based on the result of the determination;
and a procedure for determining the presence or absence of an abnormality in the pancreas using the selected classifier.
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