本論文では、3次元胸部X線CT像における縦隔リンパ節の存在位置の計算機による自動推定と 推定結果の表示手法について述べる。
近年、肺がんの精密な診断は3次元X線CT像で行われている。その精密診断では、縦隔リンパ節に 肺がんが転移しているかを確認する必要がある。 しかし、正常な状態のリンパ節はCT像上に写らず、リンパ節腫となって初めて確認できる場合が多い。 またリンパ節は縦隔内に多数存在する。したがって読影医師が、全てのリンパ節に異状がないことを 確認するには労力を要する。そこで計算機でリンパ節の存在位置を推定し、 その結果を画面上で医師に提示し、診断を支援することが本研究の目的である。
縦隔リンパ節の存在位置は、縦隔内の臓器の位置関係から求めることができる。 そして、その存在位置によってリンパ節番号で区分される。 区分に必要な臓器は (a)左腕頭静脈、(b)奇静脈弓、(c)上大静脈、(d)大動脈弓、(e)上行大動脈、(f)下行大動脈、 (g)気管、(h)主気管支、(i)左主肺動脈、(j)右主肺動脈である。臓器の特定の位置によって、 頭尾方向の区分の境界面となるスライスが決定し、スライス内における各臓器の特定の接線によって、 区分の境界線が決定する。 従来の研究により(c)から(j)は自動抽出されており、これらによって定まる境界面および境界線は 自動決定できる。 (a)(b)は、現在の3次元X線CT像の解像度では自動抽出が困難であるが、これらは頭尾方向の境界面を 決定する臓器であるため、完全な抽出は行わず以下の処理により境界面を決定する。
自動抽出されている臓器画像から (a)(b)の存在する可能性のある領域をそれぞれ決定し、その領域内でしきい値処理および 連結成分の面積計測を行い、最大面積を持つスライスを求める。これらのスライスから (a)(b)によって定まる境界面を決定する。
以上の境界線および境界面によって、 縦隔をリンパ節番号ごとに領域分割し、その結果を縦隔リンパ節の存在位置とする。 結果の表示手法として、存在位置をリンパ節番号ごとに色分けしCT像のスライス上に 重ねて表示する。
本手法を実際の3次元胸部X線CT像に適用し、概ね肺癌取扱い規約に沿った縦隔リンパ節の 存在位置の区分が得られることを 確認した。