图像处理装置、图像处理方法以及程序制造方法及图纸

图像处理装置(1)具备：图像数据取得部(10)，取得脑的SPECT图像数据；脑区域ROI设定部(13)，在SPECT图像上设定脑区域ROI；纹状体ROI设定部(14)，在SPECT图像上设定纹状体ROI；直方图生成部(15)，生成其中横轴为计数值的等级、且纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数的直方图；阈值决定部(16)，基于从脑区域ROI除去纹状体ROI得到的SPECT图像背景的计数值，决定用于判别出SPECT图像中的脑室和脑沟的阈值；区域判别部(17)，判别出计数值为阈值以下的区域和比阈值大的区域；以及SBR计算部(18)，除去阈值以下的区域，计算SBR(Specific Binding Ratio)。由此，在SBR的计算中，能够仅使用核医学图像数据并且消除脑室、脑沟的影响。

Image processing apparatus, image processing method, and program

The image processing device (1) comprises an image data acquisition unit (10), SPECT image data of the brain; brain region setting unit (13), ROI set ROI brain regions in SPECT images; striatal ROI (14), set set of striatal ROI in SPECT image; histogram generating part (15). The horizontal axis is generated count level, and the vertical axis is the unit area of the level and frequency of the corresponding histogram; threshold decision section (16), SPECT numerical image background ROI has been removed from the striatal brain regions of ROI meter based on decision for distinguishing SPECT image of the ventricles and cerebral sulci threshold; regional discrimination Department (17), determine the count value is below the threshold value greater than the threshold value of the region and the region; and the SBR Department (18), calculated the area below the threshold are removed, calculation of SBR (Specific Binding Ratio). Thus, in SBR calculations, it is possible to use only nuclear medical image data and to eliminate the effects of intraventricular and cerebral sulci.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像处理装置、图像处理方法以及程序
本专利技术涉及对脑的核医学图像进行图像处理的技术，特别涉及求出作为纹状体中多巴胺转运体的特异性结合的定量指标的SBR(SpecificBindingRatio：特异性结合率)的技术。
技术介绍
多巴胺转运体在存在于脑纹状体内的黑质纹状体多巴胺神经的末梢部高度表达。由于已知在帕金森病、路易氏体型失智症中该表达量下降，所以在对这些疾病的诊断中，通过利用123I-氟潘(123I-ioflupane)、18F-DOPA这类放射性药剂的PET或SPECT检查，来进行对多巴胺转运体脑内分布的评价。如果仅对SPECT图像进行视觉判定的话，会因读图人员的经验等而造成判定偏差，所以在诊断中加入定量指标是被推荐的，作为123I-氟潘在纹状体中的特异性结合的定量指标，SBR(SpecificBindingRatio)已在被使用。其中，通过(由特异性结合导致的放射能)/(由非特异性结合导致的放射能)来求出SBR。但是，已知的是，纹状体的容积在没有萎缩的正常例中通常也为11ml左右，考虑到SPECT图像的空间分辨率，会受到部分容积效应的影响。在对纹状体设定了较小的ROI(RegionOfInterest：关注区域)的情况下，因部分容积效应导致纹状体ROI的计数值减小，发生定量指标的变差·变化。另外，作业人员间的再现性缺乏也成为问题。作为弥补这些缺点的方法，提案了Bolt法，所述Bolt法使用以纹状体为中心具有一定厚度(44mm)的断层图像，并以纹状体为中心设定稍大的ROI(非专利文献1)。现有技术文献非专利文献非专利文献1:Tossici-BoltL等“Quantificationof[123I]FP-CITSPECTbrainimages:anaccuratetechniqueformeasurementofthespecificbindingratio.”EurJNuclMedMolImaging.2006；33:1491-9.
技术实现思路
专利技术要解决的问题在脑内，有存在脑脊髓液(CSF：cerebrospinalfluid)的脑室、脑沟，由于123I-氟潘无法进入其中，所以不能得到放射线的计数值。在Bolt法中，以纹状体为中心设定稍大的ROI，但由于脑室、脑沟被包括在该ROI或作为参照区域使用的背景ROI之中，所以会对SBR的值造成影响。即使在不使用Bolt法的情况下，以参照区域为中心，脑室或脑沟被包括进去，认为这也会对BP(BindingPotential：结合潜能)或SBR的算出造成影响。尽管还存在为消除上述影响而使用MRI等其他拍摄结果、生成除去了脑室脑沟的遮罩(mask)再与SPECT图像重合的方法，但这不仅需要用于拍摄MRI等的设备，而且用于遮罩作成处理的数据操作、处理的繁琐度也成为问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够仅使用核医学图像数据、并且消除脑室、脑沟的影响的装置和方法。用于解决问题的手段本实施方式的图像处理装置具备：图像数据取得部，取得脑的核医学图像数据；脑区域ROI设定部，在所述核医学图像上设定脑区域ROI；纹状体ROI设定部，在所述核医学图像上设定包含纹状体的纹状体ROI；以及阈值决定部，基于从所述脑区域ROI除去所述纹状体ROI得到的核医学图像背景的计数值，决定用于判别出所述核医学图像中的脑室和脑沟的阈值，所述图像处理装置在所述核医学图像中判别出计数值为所述阈值以下的区域和比所述阈值大的区域。由此，通过使用从脑区域ROI除去纹状体ROI而得到的背景部分的计数值，能够决定出仅根据核医学图像数据即可判别出脑室和脑沟的适当的阈值，判别出计数值为阈值以下的区域(即，脑室和脑沟的区域)，从而有效地消除脑室和脑沟的影响。或者，本实施方式的图像处理装置也可以是下述这样的，其具备直方图生成部，所述直方图生成部求出所述背景的每个单位区域的计数值并生成直方图，所述直方图中，横轴为计数值的等级，纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数，所述阈值决定部将所述直方图高斯拟合并正态分布化，并基于正态分布的中央值或标准偏差中的至少一者来决定所述阈值。作为一例，可以利用所述正态分布的中央值-标准偏差×规定的系数来决定阈值，在这里，可以将所述规定的系数设为1。通过该构成，能够决定出适当的阈值。需要说明的是，在单位区域为各个像素的情况下，SPECT图像数据可按原样使用。或者，本实施方式的图像处理装置也可以是下述这样的，其具备直方图生成部，所述直方图生成部求出所述背景的每个单位区域的计数值并生成直方图，所述直方图中，横轴为计数值的等级，纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数，所述阈值决定部将下述等级的计数值决定为阈值，所述等级是比最大频数乘以规定的系数得到的值小的频数所对应的等级，且是比提供所述最大频数的等级小的等级。通过该构成，能够简单地决定阈值。本实施方式的图像处理装置还可以具备下述这样的计算部，所述计算部使用计数值比所述阈值大的区域的数据来计算表示放射性药品的特异性结合的指标。在这里，作为表示放射性药品的特异性结合的指标，可使用BP(BindingPotential)或SBR(SpecificBindingRatio)。本实施方式的图像处理方法是脑的核医学图像数据的图像处理方法，所述方法包括下述步骤：图像处理装置取得脑的核医学图像数据的步骤；所述图像处理装置在所述核医学图像上设定脑区域ROI的步骤；所述图像处理装置在所述核医学图像上设定包含纹状体的纹状体ROI的步骤；所述图像处理装置基于从所述脑区域ROI除去所述纹状体ROI得到的核医学图像背景的计数值，决定用于判别出所述核医学图像中的脑室和脑沟的阈值的步骤；以及在所述核医学图像中判别出计数值为所述阈值以下的区域和计数值比所述阈值大的区域的步骤。对于本专利技术的图像处理方法中决定具体阈值的方法，也适用针对上述图像处理装置说明的构成。另外，还可以使用通过本专利技术的图像处理方法判别出的、计数值比阈值大的区域的数据，来计算表示放射性药品的特异性结合的指标。在优选的方案中，作为表示放射性药品的特异性结合的指标，可采用BP(BindingPotential)或SBR(SpecificBindingRatio)。本实施方式的程序是使计算机执行上述图像处理方法的程序。另外，记录有本实施方式的程序的记录介质是记录有使计算机执行上述图像处理方法的程序的记录介质。附图说明图1是表示第一实施方式的图像处理装置的构成的图。图2是表示包含纹状体的纹状体ROI的例子的图。图3A是表示背景的计数值的直方图的例子的图。图3B是表示对直方图进行了高斯拟合的例子的图。图4是表示第一实施方式中的阈值决定手段的图。图5是表示图像处理程序的例子的图。图6是表示第一实施方式的图像处理装置的工作的图。图7A是表示背景的计数值的直方图的例子的图。图7B是表示第二实施方式中的阈值决定手段的图。图8是表示根据背景绘制的直方图及其正态分布的图。图9A是表示未除去脑室和脑沟的影响而求出的SBR与SBR的真实值的比较结果的图。图9B是表示用本专利技术的方法求出的SBR与SBR的真实值的比较结果的图。具体实施方式以下，参照附图，说明本专利技术实施方式的图像处理装置。此外，下面记载的例子仅为优选方案的例示，并不用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理装置，具备：图像数据取得部，取得脑的核医学图像数据；脑区域ROI设定部，在所述核医学图像上设定脑区域ROI；纹状体ROI设定部，在所述核医学图像上设定包含纹状体的纹状体ROI；以及阈值决定部，基于从所述脑区域ROI除去所述纹状体ROI得到的核医学图像背景的计数值，决定用于判别出所述核医学图像中的脑室和脑沟的阈值，所述图像处理装置在所述核医学图像中判别出计数值为所述阈值以下的区域和计数值比所述阈值大的区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.24 JP 2015-0605461.一种图像处理装置，具备：图像数据取得部，取得脑的核医学图像数据；脑区域ROI设定部，在所述核医学图像上设定脑区域ROI；纹状体ROI设定部，在所述核医学图像上设定包含纹状体的纹状体ROI；以及阈值决定部，基于从所述脑区域ROI除去所述纹状体ROI得到的核医学图像背景的计数值，决定用于判别出所述核医学图像中的脑室和脑沟的阈值，所述图像处理装置在所述核医学图像中判别出计数值为所述阈值以下的区域和计数值比所述阈值大的区域。2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置具备直方图生成部，所述直方图生成部求出所述背景的每个单位区域的计数值并生成直方图，所述直方图中，横轴为计数值的等级，纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数，所述阈值决定部将所述直方图高斯拟合并正态分布化，并基于正态分布的中央值或标准偏差中的至少一者来决定所述阈值。3.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，所述阈值决定部通过所述正态分布的中央值-标准偏差×规定的系数来决定所述阈值。4.根据权利要求3所述的图像处理装置，其中，所述规定的系数是1。5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置具备直方图生成部，所述直方图生成部求出所述背景的每个单位区域的计数值，并生成直方图，所述直方图中，横轴为计数值的等级，纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数，所述阈值决定部将下述等级的计数值决定为阈值，所述等级是比最大频数乘以规定的系数得到的值小的频数所对应的等级，且是比提供所述最大频数的等级小的等级。6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置具备计算部，所述计算部使用计数值比所述阈值大的区域的数据，来计算表示放射性药品的特异性结合的指标。7.一种脑的核医学图像数据的图像处理方法，包括：图像处理装置取得脑的核医学图像数据的步骤；所述图像处理装置在所述核医学图像上设定脑区域ROI的步骤；所述图像处理装置在所述核医学图像上设定包含纹状体的纹状体ROI的步骤；所述图像处理装置基于从所述脑区域ROI除去所述纹状体ROI得到的核医学图像背景的计数值，决定用于判别出所述核医学图像中的脑室和脑沟的阈值的步骤；以及所述图像处理装置在所述核医学图像中判别出计数值为所述阈值以下的区域和计数值比所述阈值大的区域的步骤。8.根据权利要求7所述的图像处理方法，包括如下步骤：所述图像处理装置求出所述背景的每个单位区域的计数值，生成直方图，所述直方图中，横轴为计数值的等级，纵轴为与所述等级对应的单位区域的频数，其中，在决定所述阈...

【专利技术属性】
技术研发人员：西川和宏，
申请(专利权)人：日本医事物理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP