JPH0767446B2 - Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式 - Google Patents
Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式Info
- Publication number
- JPH0767446B2 JPH0767446B2 JP1179974A JP17997489A JPH0767446B2 JP H0767446 B2 JPH0767446 B2 JP H0767446B2 JP 1179974 A JP1179974 A JP 1179974A JP 17997489 A JP17997489 A JP 17997489A JP H0767446 B2 JPH0767446 B2 JP H0767446B2
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- JP
- Japan
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- contour
- lesion
- image
- cancer
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- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は病巣輪郭抽出方式に関し、特に癌の放射線治療
において、最適な放射線照射法を計画する際に放射線の
照射を決定する上で基礎となる癌病巣輪郭（ターゲッ
ト）の決定方法に関するものである。
において、最適な放射線照射法を計画する際に放射線の
照射を決定する上で基礎となる癌病巣輪郭（ターゲッ
ト）の決定方法に関するものである。
従来技術 従来、この種の癌病巣輪郭（ターゲット）の決定は、互
いに関連する一連のCT（Computer Tomography）画像の
１枚１枚に対してグラフィックペン等によってオペレー
タである医師が手入力にて行っているのが現状である。
よって、極めて煩雑であるうえに、手入力であるために
ある程度の誤差が生じるという欠点を有している。
いに関連する一連のCT（Computer Tomography）画像の
１枚１枚に対してグラフィックペン等によってオペレー
タである医師が手入力にて行っているのが現状である。
よって、極めて煩雑であるうえに、手入力であるために
ある程度の誤差が生じるという欠点を有している。
発明の目的 そこで、本発明はかかる従来のものの欠点を解決すべく
なされたものであって、その目的とするところは、煩雑
さ及び誤差をなくして自動的に癌病巣輪郭（ターゲッ
ト）の決定を行うようにしたCT画像の病巣輪郭抽出方式
を提供することにある。
なされたものであって、その目的とするところは、煩雑
さ及び誤差をなくして自動的に癌病巣輪郭（ターゲッ
ト）の決定を行うようにしたCT画像の病巣輪郭抽出方式
を提供することにある。
発明の構成 本発明によれば、互いに関連する複数のCT画像における
癌病巣の輪郭を抽出する病巣輪郭抽出方式であって、癌
が最も顕著にみられる１つのCT画像における癌病巣輪郭
中の１点を指定する入力手段と、前記１点のCT値を闘値
として、このCT画像の全画素につき２値化処理をなす２
値化手段と、前記１点を開始点として、この２値化処理
結果を用い癌病巣の輪郭を追跡抽出する輪郭抽出手段
と、前記癌病巣の重心位置を求める重心算出手段とを設
け、前記重心のCT値及び位置を、次のCT画像の闘値及び
輪郭追跡開始点としつつ前記２値化手段、輪郭抽出手
段、重心算出手段による各処理をなすようにしたことを
特徴とする病巣輪郭抽出方式が得られる。
癌病巣の輪郭を抽出する病巣輪郭抽出方式であって、癌
が最も顕著にみられる１つのCT画像における癌病巣輪郭
中の１点を指定する入力手段と、前記１点のCT値を闘値
として、このCT画像の全画素につき２値化処理をなす２
値化手段と、前記１点を開始点として、この２値化処理
結果を用い癌病巣の輪郭を追跡抽出する輪郭抽出手段
と、前記癌病巣の重心位置を求める重心算出手段とを設
け、前記重心のCT値及び位置を、次のCT画像の闘値及び
輪郭追跡開始点としつつ前記２値化手段、輪郭抽出手
段、重心算出手段による各処理をなすようにしたことを
特徴とする病巣輪郭抽出方式が得られる。
実施例 以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例のシステムブロック図である。
図において、入力装置１は透過型ディジタイザであり、
グラフィックピンによる手入力操作が行われる。本実施
例の処理では、癌が最も顕著に見られるCT画像に対して
癌病巣の輪郭中の１点を指定入力する操作と、アイソセ
ンタ（癌病巣の重心位置に相当）を入力する操作とが行
われる。
図において、入力装置１は透過型ディジタイザであり、
グラフィックピンによる手入力操作が行われる。本実施
例の処理では、癌が最も顕著に見られるCT画像に対して
癌病巣の輪郭中の１点を指定入力する操作と、アイソセ
ンタ（癌病巣の重心位置に相当）を入力する操作とが行
われる。
病巣輪郭抽出機構２は本発明の要旨となる機能部分であ
り、以下の４つの機能ブロックからなる。CT値／座標読
取部21は、入力装置１から入力され癌が最も顕著に見ら
れるCT画像に対して癌病巣の輪郭中の指定された１点の
CT値及びその座標値（ｘ−ｙ座標値）を読取る機能を有
する。ここで、CT値とは、被検体（人体）をCTスキャナ
で撮影した場合に得られる当該被検体の情報であり、被
検体のＸ線吸収率を表わした値である。
り、以下の４つの機能ブロックからなる。CT値／座標読
取部21は、入力装置１から入力され癌が最も顕著に見ら
れるCT画像に対して癌病巣の輪郭中の指定された１点の
CT値及びその座標値（ｘ−ｙ座標値）を読取る機能を有
する。ここで、CT値とは、被検体（人体）をCTスキャナ
で撮影した場合に得られる当該被検体の情報であり、被
検体のＸ線吸収率を表わした値である。
２値化部22は、当該指定された１点のCT値を闘値とし
て、このCT画像の全画素（全ピクセル）につき２値化処
理をなす機能を有する。
て、このCT画像の全画素（全ピクセル）につき２値化処
理をなす機能を有する。
境界抽出部23は、当該指定された１点を開始点として、
２値化処理結果を用いつつ癌病巣の輪郭を追跡抽出する
機能を有する。病巣重心算出部24は癌病巣の重心位置を
求める機能を有している。
２値化処理結果を用いつつ癌病巣の輪郭を追跡抽出する
機能を有する。病巣重心算出部24は癌病巣の重心位置を
求める機能を有している。
CT画像ファイル３は互いに関連する一連のCT画像を予め
格納したファイルである。治療計画に必要なCT画像がハ
ードディスクに格納されており、処理に必要となった時
点で図示せぬメモリに読出され、各処理及び出力に使用
される。
格納したファイルである。治療計画に必要なCT画像がハ
ードディスクに格納されており、処理に必要となった時
点で図示せぬメモリに読出され、各処理及び出力に使用
される。
出力装置４はクラフィックディスプレイであり、CT画像
の表示を行う。このディスプレイ上に表示されたCT画像
を見ながら、入力装置１による入力操作がなされる。
の表示を行う。このディスプレイ上に表示されたCT画像
を見ながら、入力装置１による入力操作がなされる。
第２図は第１図のブロックの動作を示すフローチャート
である。先ず、ステップ200及び201においては、癌が最
も顕著に現われているCT画像（この画像をCT画像No.nと
する）に対して、癌病巣輪郭中のある１点のみが入力装
置１のグラフィックペンにて指定入力される。この指定
された１点の座標（x0,y0）とCT値であるCTaとが読取ら
れる。
である。先ず、ステップ200及び201においては、癌が最
も顕著に現われているCT画像（この画像をCT画像No.nと
する）に対して、癌病巣輪郭中のある１点のみが入力装
置１のグラフィックペンにて指定入力される。この指定
された１点の座標（x0,y0）とCT値であるCTaとが読取ら
れる。
次に、ステップ202において、当該CT画像No.nの全ピク
セルに対してCTa値を闘値として２値化処理が行われ
る。すなわち、各ピクセルのCT値がCTa値以上である場
合は“1"、それ以外は“0"とする２値化処理がなされ
る。これは、一般に癌組織のCT値が周辺組織に比べてわ
ずかに高いという事実によるものである。
セルに対してCTa値を闘値として２値化処理が行われ
る。すなわち、各ピクセルのCT値がCTa値以上である場
合は“1"、それ以外は“0"とする２値化処理がなされ
る。これは、一般に癌組織のCT値が周辺組織に比べてわ
ずかに高いという事実によるものである。
次のステップ203においては、指定された上記１点の座
標（x0,y0）を始点として、癌病巣の境界追跡が行われ
る。この境界追跡は周知の３×３マスク法を用いた方法
により行うことができる。尚、この３×３マスク法の詳
細については、「コンピュータ画像処理」PP.65〜66、
安居院猛、中嶋正之共著、産報出版発行に開示されてい
る。
標（x0,y0）を始点として、癌病巣の境界追跡が行われ
る。この境界追跡は周知の３×３マスク法を用いた方法
により行うことができる。尚、この３×３マスク法の詳
細については、「コンピュータ画像処理」PP.65〜66、
安居院猛、中嶋正之共著、産報出版発行に開示されてい
る。
ステップ204においては、上記ステップにおいて得られ
た病巣からその重心を求めることになる。重心を求める
理由は次の如くである。以上のステップでは、CT画像N
o.nの癌病巣輪郭（ターゲット）が求められたわけであ
るが、以後はNo.n＋１以上及びNo.n−１以前の全CT画像
に対して癌病巣の輪郭を求める必要がある。そこで、医
師の１点入力は以後必要とすることなく、自動的に次々
と各CT画像の癌病巣輪郭を求めるのであるが、互いに隣
接する２枚のCT画像においては、よりアイソセンタ（重
心）に近いCT画像の病巣の重心の座標は、もう１方のCT
画像の病巣内に含まれる可能性が非常に高いことを利用
して、当該重心を求めるのである。
た病巣からその重心を求めることになる。重心を求める
理由は次の如くである。以上のステップでは、CT画像N
o.nの癌病巣輪郭（ターゲット）が求められたわけであ
るが、以後はNo.n＋１以上及びNo.n−１以前の全CT画像
に対して癌病巣の輪郭を求める必要がある。そこで、医
師の１点入力は以後必要とすることなく、自動的に次々
と各CT画像の癌病巣輪郭を求めるのであるが、互いに隣
接する２枚のCT画像においては、よりアイソセンタ（重
心）に近いCT画像の病巣の重心の座標は、もう１方のCT
画像の病巣内に含まれる可能性が非常に高いことを利用
して、当該重心を求めるのである。
第3,4図は当該重心の求め方を説明する図である。病巣
輪郭上の点のうち、x,y座標での最大値xmax,ymaxを有す
る点、最小点xmin,yminを有する点を夫々求める。そう
して、仮の重心Ｐ（xc,yc）を下式にて求める。
輪郭上の点のうち、x,y座標での最大値xmax,ymaxを有す
る点、最小点xmin,yminを有する点を夫々求める。そう
して、仮の重心Ｐ（xc,yc）を下式にて求める。
xc＝（xmax−xmin）/2 yc＝（ymax−ymin）/2 こうして求められた仮の重心位置Ｐが病巣輪郭内である
ことを確認する必要があるが、もし輪郭内でなければ、
輪郭内でかつ重心に近い点を求めることが必要となる。
ことを確認する必要があるが、もし輪郭内でなければ、
輪郭内でかつ重心に近い点を求めることが必要となる。
そこで、先ず病巣輪郭内であることを判定するアルゴリ
ズムを第３図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。上記で
求めた仮の重心Ｐを始点として、半直線を任意の方向に
引き、輪郭との交点を全て求める。このときの交点の数
が偶数個であるか、奇数個であるかにより、輪郭内外が
どうかが判定できる。
ズムを第３図（ａ），（ｂ）を用いて説明する。上記で
求めた仮の重心Ｐを始点として、半直線を任意の方向に
引き、輪郭との交点を全て求める。このときの交点の数
が偶数個であるか、奇数個であるかにより、輪郭内外が
どうかが判定できる。
第３図（Ａ）に示すように仮の重心Ｐが輪郭内であれ
ば、交点は奇数個であり、第３図（Ｂ）に示すように輪
郭外であれば偶数個となる。
ば、交点は奇数個であり、第３図（Ｂ）に示すように輪
郭外であれば偶数個となる。
このような方法で仮の重心Ｐが輪郭外であると判定され
た場合には、下記の方法にて重心Ｐ′を求めることにな
る。尚、輪郭内であると判定された場合には、仮の重心
Ｐが求める重心となることは明らかである。
た場合には、下記の方法にて重心Ｐ′を求めることにな
る。尚、輪郭内であると判定された場合には、仮の重心
Ｐが求める重心となることは明らかである。
第４図は重心Ｐ′を求める場合の説明図である。仮の重
心Ｐを始点としてｘ正方向、ｘ負方向、ｙ正方向及びｙ
負方向の夫々に半直線41〜44を伸ばす。これ等半直線41
〜44が輪郭と交わる順に、Ｐに近い方から、点xi1,xi2,
xi3,……と交点に番号を付していく（ｉは半直線41〜44
の下位桁の番号を示す）。
心Ｐを始点としてｘ正方向、ｘ負方向、ｙ正方向及びｙ
負方向の夫々に半直線41〜44を伸ばす。これ等半直線41
〜44が輪郭と交わる順に、Ｐに近い方から、点xi1,xi2,
xi3,……と交点に番号を付していく（ｉは半直線41〜44
の下位桁の番号を示す）。
そして、点xi1と点xi2との間の距離が最大の番号ｉを求
める。第４図の例ではｉ＝３（ｙ正方向）となる。この
点x31とx32との中点が求める重心Ｐ′となる。この重心
Ｐ′は必ずしも病巣の幾何学的重心である必要はなく、
次の１つの条件を満足すれば良い。すなわち、隣接する
CT画像において、このCT画像の重心Ｐ′と同じx,y座標
を持つ点が病巣輪郭内であるという条件である。
める。第４図の例ではｉ＝３（ｙ正方向）となる。この
点x31とx32との中点が求める重心Ｐ′となる。この重心
Ｐ′は必ずしも病巣の幾何学的重心である必要はなく、
次の１つの条件を満足すれば良い。すなわち、隣接する
CT画像において、このCT画像の重心Ｐ′と同じx,y座標
を持つ点が病巣輪郭内であるという条件である。
次にNo.n＋１のCT画像について上記と同様の処理が行わ
れるが、ステップ202において全ピクセルの２値化処理
がなされ、次のステップ203において、No.nのCT画像の
重心位置をスタート点として、３×３マスク法を用いた
境界追跡処理が行われる。
れるが、ステップ202において全ピクセルの２値化処理
がなされ、次のステップ203において、No.nのCT画像の
重心位置をスタート点として、３×３マスク法を用いた
境界追跡処理が行われる。
しかしながら、ここでまれにではあるが、病巣以外の輪
郭も抽出してしまう可能性があるので、この場合には、
医師はどの輪郭が病巣輪郭であるかを指定する。そし
て、No.n＋１のCT画像の病巣重心をステップ204にて求
めるのである。
郭も抽出してしまう可能性があるので、この場合には、
医師はどの輪郭が病巣輪郭であるかを指定する。そし
て、No.n＋１のCT画像の病巣重心をステップ204にて求
めるのである。
以後同様に、No.n＋２以降の各CT画像に対して自動的に
処理が進み、あるCT画像より後に、癌組織がないと医師
が判定すると、停止命令を指示する。これに応答してCT
スライスNo.の増大方向への癌病巣輪郭抽出が終了する
（ステップ205）。
処理が進み、あるCT画像より後に、癌組織がないと医師
が判定すると、停止命令を指示する。これに応答してCT
スライスNo.の増大方向への癌病巣輪郭抽出が終了する
（ステップ205）。
同様にNo.n−1,No.n−2,…のCT画像に対してもステップ
202,203,204の処理が繰返し行われ、医師の停止命令に
応答してCTスライスNo.1方向への癌病巣輪郭抽出が終了
することになる（ステップ206）。
202,203,204の処理が繰返し行われ、医師の停止命令に
応答してCTスライスNo.1方向への癌病巣輪郭抽出が終了
することになる（ステップ206）。
発明の効果 叙上の如く、本発明によれば、医師により指定された病
巣輪郭上の１点のCT値と座標とを基に、以後は自動的に
すべてのCTスライス画像の境界追跡処理が行われるの
で、煩雑さをなくすと共に、入手による誤差をなくすこ
とができるという効果がある。
巣輪郭上の１点のCT値と座標とを基に、以後は自動的に
すべてのCTスライス画像の境界追跡処理が行われるの
で、煩雑さをなくすと共に、入手による誤差をなくすこ
とができるという効果がある。
第１図は本発明の実施例のシステムブロック図、第２図
は本発明の実施例の動作フローチャート、第３図及び第
４図は重心を求めるアルゴリズムを説明する図である。 主要部分の符号の説明 21……CT値／座標読取部 22……２値化部 23……境界抽出部 24……病巣重心算出部
は本発明の実施例の動作フローチャート、第３図及び第
４図は重心を求めるアルゴリズムを説明する図である。 主要部分の符号の説明 21……CT値／座標読取部 22……２値化部 23……境界抽出部 24……病巣重心算出部
Claims (1)
- 【請求項１】互いに関連する複数のCT画像における癌病
巣の輪郭を抽出する病巣輪郭抽出方式であって、癌が最
も顕著にみられる１つのCT画像における癌病巣輪郭中の
１点を指定する入力手段と、前記１点のCT値を闘値とし
て、このCT画像の全画素につき２値化処理をなす２値化
手段と、前記１点を開始点として、この２値化処理結果
を用い癌病巣の輪郭を追跡抽出する輪郭抽出手段と、前
記癌病巣の重心位置を求める重心算出手段とを設け、前
記重心のCT値及び位置を、次のCT画像の闘値及び輪郭追
跡開始点としつつ前記２値化手段、輪郭抽出手段、重心
算出手段による各処理をなすようにしたことを特徴とす
る病巣輪郭抽出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179974A JPH0767446B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1179974A JPH0767446B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345248A JPH0345248A (ja) | 1991-02-26 |
| JPH0767446B2 true JPH0767446B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=16075239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1179974A Expired - Lifetime JPH0767446B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｃｔ画像の病巣輪郭抽出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767446B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002024801A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Hitachi Medical Corp | 画像処理方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4565796B2 (ja) * | 2002-07-25 | 2010-10-20 | 株式会社日立メディコ | 画像診断装置 |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP1179974A patent/JPH0767446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002024801A (ja) * | 2000-07-04 | 2002-01-25 | Hitachi Medical Corp | 画像処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345248A (ja) | 1991-02-26 |
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