デジタル胸部単純写真におけるコンピュータ支援診断システムの開発

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454326
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 桂川 茂彦 岩手医科大学, 医学部, 講師 (60021630)
• Keywords: コンピュータ支援診断 / デジタルラジオグラフィー / 画像データベース / 胸部肺疾患 / デジタル画像処理

Research Abstract

本研究の目的は,デジタル胸部単純写真における,結節状陰影,間質性肺疾患ならびに気胸陰影の検出と,心肥大検出のための心陰影の形状計測を含めた胸部疾患に対する総合的なコンピュータ支援診断システムの開発を行うことである.2年間の研究期間のうち平成6年度は以下に述べるように,システムハードウエアーの構築および各疾患を効率的に検出するアルゴリズムの開発を主に行った.
1.現有設備および補助金による新規購入設備備品を用いて,フィルムデジタイザー,ワークステーション,レーザーイメージャー,ビデオプリンター,パーソナルコンピュタから成るシステムハードウエアーの構築を行った.
2.各疾患に対する画像診断の特徴をコンピュータ・プログラミング可能な形式で記述した.
3.各疾患を含むデータベースの構築を行い,正常例100例,結節状陰影50例,間質性肺疾患100例,気胸20例,心肥大20例を収集し,光磁気デイスクへ収納した.平成7年度も大規模データベースの構築を継続する.
4.各疾患固有の特徴を効率良く抽出するアルゴリズムを開発した.基本となる技術は次の通りである.
(1)結節状陰影に対しては,フィルタ処理によるコントラスト増強像と平滑画像との差分像に対する特徴抽出を行った.
(2)間質性肺疾患に対しては,フーリエ変換に基づくテクスチャー解析を行った.
(3)気胸に対しては,微分演算処理後Hough変換を使って滑らかな曲線検出を行った.
(4)心肥大に対しては,微分画像とモデル関数による心陰影の検出を行った.
5.開発したアルゴリズムを現状のデータベースに適用した.各疾患の検出率は以下の通りである.
(1)結節状陰影:有病正診率(75%):無病誤診率(2.5個/画像)
(2)間質性肺疾患:有病正診率(90%):無病正診率(90%)
(3)気胸:有病正診率(80%):無病正診率(70%)
(4)心肥大:有病正診率(90%):無病正診率(90%)

Research Products

• [Publications] 阿部 克己: "胸部コンピュータ支援診断(CAD)の評価 -臨床応用を前提とした実験-" 日本医学放射線学会雑誌. 54. 245-252 (1994)
• [Publications] K.Abe.: "Analysis of results in a large clinical series of computer-aided diagnosis in chest radiography." Radiologia diagnostica. 35. 9-14 (1994)
• [Publications] 桂川 茂彦: "放射線医療技術学叢書(7)ディジタルラジオグラフィの画像評価" 日本放射線技術学会出版委員会, 233 (1994)
• [Publications] 桂川 茂彦: "医用X線像のコンピュータ診断" シュプリンガー・フェアラーク東京, 269 (1994)