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公開番号2025170152
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-14
出願番号2025153554,2022572166
出願日2025-09-16,2021-12-13
発明の名称医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、記録媒体、医用画像処理装置、及び学習方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61B 6/03 20060101AFI20251107BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】本発明の一つの実施形態は、ドメインシフトを低減することができる医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、記録媒体、医用画像処理装置、及び学習方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る医用画像処理方法は、プロセッサを備える医用画像処理装置により実行される医用画像処理方法であって、プロセッサが、第1の姿勢で実際に撮影した第1の医用画像の入力を受け付ける受付工程と、第1の医用画像から、第1の姿勢と異なる第2の姿勢で第1の医用画像と同一の部位を撮影した第2の医用画像を疑似的に生成する画像生成工程であって、第1の医用画像を第2の医用画像に変換する変形ベクトル場を用いて第2の医用画像を生成する画像生成工程と、疑似的に生成した第2の医用画像を第2の医用画像とは異なるモダリティによる第3の医用画像に疑似的に変換するモダリティ変換工程を実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
プロセッサを備える医用画像処理装置により実行される医用画像処理方法であって、前記プロセッサが、
第１の姿勢で実際に撮影した第１の医用画像の入力を受け付ける受付工程と、
前記第１の医用画像から、前記第１の姿勢と異なる第２の姿勢で前記第１の医用画像と同一の部位を撮影した第２の医用画像を疑似的に生成する画像生成工程であって、前記第１の医用画像を前記第２の医用画像に変換する変形ベクトル場を用いて前記第２の医用画像を生成する画像生成工程と、
を実行し、
前記プロセッサは、前記疑似的に生成した前記第２の医用画像を前記第２の医用画像とは異なるモダリティによる第３の医用画像に疑似的に変換するモダリティ変換工程をさらに実行する医用画像処理方法。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記画像生成工程において、前記プロセッサは、前記第１の医用画像に前記変形ベクトル場を適用して前記第２の医用画像を生成する請求項１に記載の医用画像処理方法。
【請求項３】
前記画像生成工程において、前記プロセッサは、
前記第１の医用画像の解像度を変換前の解像度よりも低解像度に変換し、
前記低解像度に変換した前記第１の医用画像から前記変形ベクトル場を生成し、
前記生成した前記変形ベクトル場の解像度を変換前の解像度よりも高解像度に変換し、
前記高解像度に変換した前記変形ベクトル場を前記第１の医用画像に適用して、高解像度な前記第２の医用画像を生成する請求項１または２に記載の医用画像処理方法。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記受付工程では臥位を前記第１の姿勢とするＣＴ画像を前記第１の医用画像として受け付け、
前記画像生成工程では、前記第２の医用画像として立位を前記第２の姿勢とするＣＴ画像を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の医用画像処理方法。
【請求項５】
前記モダリティ変換工程において、前記プロセッサは、前記第２の姿勢におけるＸ線透視画像を前記第３の医用画像として生成する請求項１から４のいずれか１項に記載の医用画像処理方法。
【請求項６】
前記画像生成工程において、前記プロセッサは、前記変形ベクトル場を用いて、前記第１の医用画像に対応する第１のラベルデータを前記第２の医用画像に対応する第２のラベルデータに変換する請求項１から５のいずれか１項に記載の医用画像処理方法。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記受付工程において、立位姿勢と臥位姿勢のうち一方の姿勢を前記第１の姿勢としたＴ１強調ＭＲ画像及びＴ２強調ＭＲ画像を前記第１の医用画像として受け付け、
前記画像生成工程において、前記立位姿勢と前記臥位姿勢のうち他方の姿勢を前記第２の姿勢としたＴ１強調ＭＲ画像及びＴ２強調ＭＲ画像を疑似的に生成する請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像処理方法。
【請求項８】
前記プロセッサは、
前記受付工程において、呼気姿勢と吸気姿勢のうち一方の姿勢を前記第１の姿勢とした胸部ＣＴ画像を前記第１の医用画像として受け付け、
前記画像生成工程において、前記呼気姿勢と前記吸気姿勢のうち他方の姿勢を前記第２の姿勢とした胸部ＣＴ画像を疑似的に生成する請求項１から７のいずれか１項に記載の医用画像処理方法。
【請求項９】
医用画像処理装置のプロセッサに医用画像処理方法の各工程を実行させる医用画像処理プログラムであって、
前記プロセッサに、
第１の姿勢で実際に撮影された第１の医用画像の入力を受け付ける受付工程と、
前記第１の医用画像から、前記第１の姿勢と異なる第２の姿勢で前記第１の医用画像と同一の部位を撮影した第２の医用画像を疑似的に生成する画像生成工程であって、前記第１の医用画像を前記第２の医用画像に変換する変形ベクトル場を用いて前記第２の医用画像を生成する画像生成工程と、
前記疑似的に生成した前記第２の医用画像を前記第２の医用画像とは異なるモダリティによる第３の医用画像に疑似的に変換するモダリティ変換工程と、
を実行させる医用画像処理プログラム。
【請求項１０】
非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、請求項９に記載のプログラムが記録された記録媒体。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用画像のドメイン変換を行う技術に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
医用画像（医療画像という場合もある）を扱う分野では、あるドメイン（モダリティ等）で実際に撮影された医用画像から他のドメインで撮影された医用画像を疑似的に生成し、生成した画像を各種の目的（例えば、医用画像に付随するラベルデータの活用、機械学習用画像としての利用、病変の観察や診断等）に利用することが行われている。
【０００３】
例えば特許文献１には、ＣＴ装置（ＣＴ：Computed Tomography）で取得した断層像から再構成した３次元ボリュームデータに基づいて仮想的な透視画像を生成し、生成した画像を機械学習用のデータとして用いることが記載されている。また非特許文献１には、ＣＴ画像から生成した疑似Ｘ線画像を実際のＸ線画像のように変換し、変換した画像から臓器を抽出する（ラベル付けする）ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１９８３７６号公報
【非特許文献】
【０００５】
"Task driven generative modeling for unsupervised domain adaptation: Application to x-ray image segmentation.", MICCAI 2018, Zhang, Yue他、［2020年12月8日検索］、インターネット（https://arxiv.org/abs/1806.07201）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
医用画像をドメイン変換することで、元の画像に対するアノーテーションデータを他の画像で活用する、変換した画像を機械学習用のデータとして利用する、等が可能となるが、取得される医用画像の数はドメインにより大きな差があり、撮影の際の被検体の姿勢が決まっていることも多い。このような状況において、姿勢の異なる医用画像を単純に変換しても、ドメインシフトが生じてしまう。例えば、上述の特許文献１では脂肪量や筋肉量に応じた単純な変換テーブルを用いて姿勢の変換を行っており、ドメインシフトを十分に低減することができない。また、非特許文献１では、ＣＴ画像から生成される疑似Ｘ線画像は仰臥位の姿勢であり、変換後のＸ線画像は立位での画像なので、姿勢によるドメインシフトが生じてしまう。
【０００７】
このように、従来の技術では医用画像のドメイン変換においてドメインシフトを低減することが困難であった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、ドメインシフトを低減することができる医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、記録媒体、医用画像処理装置、及び学習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】
【０００９】
上述した目的を達成するため、本発明の第１の態様に係る医用画像処理方法は、プロセッサを備える医用画像処理装置により実行される医用画像処理方法であって、プロセッサが、第１の姿勢で実際に撮影した第１の医用画像の入力を受け付ける受付工程と、第１の医用画像から、第１の姿勢と異なる第２の姿勢で第１の医用画像と同一の部位を撮影した第２の医用画像を疑似的に生成する画像生成工程であって、第１の医用画像を第２の医用画像に変換する変形ベクトル場を用いて第２の医用画像を生成する画像生成工程と、を実行する。第１の態様に係る医用画像処理方法では、医用画像同士を直接変換するのではなく、第１の医用画像から変形ベクトル場を用いて第２の医用画像を生成することにより、ドメインシフトを低減することができる。
【００１０】
第１の態様及び以下の各態様において、「変形ベクトル場」は第１の医用画像の各ボクセル（あるいはピクセル；以下同じ）から第２の医用画像の各ボクセルへの変位（画像の変形）を示すベクトルの集まりである。なお、部位が「同一」とは、部位が完全に同一である場合だけでなく、部位の少なくとも一部が共通である場合をも含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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