Top > Search of Japanese Patents > METHOD FOR MAKING PULMONARY NODULE CLEAR IN CHEST X-RAY IMAGE

METHOD FOR MAKING PULMONARY NODULE CLEAR IN CHEST X-RAY IMAGE meetings

Patent code P160012996
File No. OU-0302
Posted date May 27, 2016
Application number P2015-138808
Publication number P2017-018339A
Patent number P6598149
Date of filing Jul 10, 2015
Date of publication of application Jan 26, 2017
Date of registration Oct 11, 2019
Inventor
  • (In Japanese)三宅 秀敏
  • (In Japanese)原田 義富
  • (In Japanese)野村 達八
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人大分大学
Title METHOD FOR MAKING PULMONARY NODULE CLEAR IN CHEST X-RAY IMAGE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for clearly visualizing a pulmonary nodule from a chest X-ray image.
SOLUTION: A method of the invention comprises: a step S2 for creating a pulmonary nodule enhancement image from a chest X-ray image; a step S3 for creating a linear shadow enhancement image from the chest X-ray image; a step S4 for using a two-dimensional histogram in which the pulmonary nodule enhancement image is provided on a p-axis and the linear shadow enhancement image is provided on a q-axis, and a first extraction curve for extracting a pulmonary hilum lung blood vessel shadow as a linear shadow, from the pulmonary nodule enhancement image; a step S5 for on the basis of the pulmonary nodule enhancement image and an image obtained by applying a maximum value filter to the pulmonary nodule enhancement image, suppressing a luminance value of the pulmonary hilum lung blood vessel shadow thereby creating a linear shadow suppression image; a step S6 for extracting a false positive shadow by using the above-mentioned two-dimensional histogram and a second extraction curve; and a step S7 for repeating the step for extracting the false positive shadow until a total pixel number of the false positive shadow exceeds a predetermined threshold.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

肺がんの早期発見は課題である。特にComputer-aided diagnosis(以下、CAD)手法では、結節の検出率を上げ、偽陽性を減らすことが1番の課題となっており、胸部単純X線写真(以下、胸部X線像)から肺結節を検出するために、これまでさまざまな手法が提案されている。

胸部X線像は、鎖骨や肋骨、肺動静脈との重なりなどが多いことから、結節を見つけるためには、そのままではノイズが多い。そのため、これまでに提案されている手法には、胸部X線像から、差分を用いて肺結節を強調するもの(非特許文献1-4参照)、特徴量を用いて結節候補の中から偽陽性を除去するもの(非特許文献5、6参照)や、胸部X線像に直接、フィルタを用いて結節候補を検出し、最尤法による判別分析から、偽陽性を除去する手法(非特許文献7参照)、などが提案されている。

また、肺結節強調フィルタと閾値を用いて、初期結節候補を検出し、ニューラルネットワークなどの識別器を用いて、初期候補の中から偽陽性を削減するもの(非特許文献8参照)や、ニューラルネットワークによる機械学習を用いて、胸部X線像から骨部をうまく除去し、結節を描出するもの(以下、肋骨抑制画像と呼ぶ)(非特許文献9参照)、などがある。しかし、非特許文献9に記載の方法では、システムの学習に時間が掛かり、プログラムは市販化されているが非常に高価である。

その他にも、非特許文献10では医師の経験的知識を利用して、偽陽性を除去している。その理由は、肺結節と似た輝度や形を示す陰影が肺の中に複数存在するため、検出した陰影の中から、種々の手法を用いて、真の結節と偽陽性を分類することである。これは、胸部CT画像におけるCADでも同様で、特に肺血管陰影が偽陽性になりやすいと考えられる(非特許文献11参照)。

このように、胸部X線像上、特に肺門近傍では、肺血管同士の重なりや肺血管の正接像などが、輝度や形の点で肺結節陰影と似ており、結節状に見える。そのため、胸部X線像から肺結節を検出しようとする場合、どうしても偽陽性を多く含んでしまう(非特許文献12参照)という欠点があった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、胸部X線画像における肺結節明瞭化法に関し、線状陰影と偽陽性とを効果的に抑制して肺結節の検出を容易にする、肺結節明瞭化法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
胸部X線画像から肺結節強調画像を作成する第1の段階と、
前記胸部X線画像から線状陰影強調画像を作成する第2の段階と、
p軸に前記肺結節強調画像とq軸に前記線状陰影強調画像を取る2次元ヒストグラムと第1の抽出曲線を用いて前記肺結節強調画像から肺門部肺血管陰影を線状陰影として抽出する第3の段階と、
前記肺結節強調画像と前記肺結節強調画像に最大値フィルタを適用した画像とに基づいて、肺門部肺血管陰影の輝度値を抑制することにより、線状陰影抑制画像を作成する第4の段階と、
横軸、縦軸をそれぞれ、前記肺結節強調画像、前記線状陰影抑制画像とする2次元ヒストグラムと第2の抽出曲線を用いて、偽陽性陰影を抽出する第5の段階と、
前記偽陽性陰影の総画素数が予め決定された閾値を上回るまで、前記偽陽性陰影を抽出する段階を繰り返す第6の段階と、を備えてなる、胸部X線画像における肺結節明瞭化法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の方法において、前記第1の段階は、胸部X線画像において肋骨に収まる程度の大きさのテンプレートTを用い、前記テンプレートT内にガウス関数による重みを用いて、前記テンプレート中心における注目画素の輝度値と、近傍の重み付き平均との差を強調した重み付き強調画像を作成し、前記重み付き強調画像に特徴抽出フィルタを適用して特徴抽出画像を作成し、前記特徴抽出画像のヒストグラムの値を平方根し、得られた値からヒストグラム平坦化処理にてコントラスト強調処理を行うことを含む、胸部X線画像における肺結節明瞭化法。

【請求項3】
 
請求項1または2に記載の方法において、前記第2の段階は、前記胸部X線画像から線検出フィルタを用いて線状陰影を抽出し、ヒストグラム平坦化処理によって前記線状陰影の輝度値を強調することを含む、胸部X線画像における肺結節明瞭化法。

【請求項4】
 
請求項3に記載の方法において、前記線検出フィルタとして4方向のKasvandフィルタを用いることを含む、胸部X線画像における肺結節明瞭化法。

【請求項5】
 
請求項1乃至4の何れか1項に記載の方法において、前記第3の段階における第1の抽出曲線は、以下の式であらわされ、
【数1】
 
(省略)
前記γは線状陰影抽出パラメータであり、γ=1.5~2.5であることを特徴とする胸部X線画像における肺結節明瞭化法。

【請求項6】
 
請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法において、前記第5の段階における第2の抽出曲線は、以下の式であらわされ、
【数2】
 
(省略)
前記εは偽陽性陰影抽出パラメータでありε=0.4~0.5であることを特徴とする、胸部X線画像における肺結節明瞭化法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2015138808thum.jpg
State of application right Registered
(In Japanese)ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close