(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置の記憶手段に格納されるプログラム命令を、前記装置の処理手段が実行することにより、前記装置が遂行する方法であって、頭部核医学画像を評価する方法において：
前記頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定し、該設定した参照領域を表す情報を格納することと；
前記格納した前記参照領域を表す情報に基づき、前記頭部核医学画像における、前記参照領域に対応する領域に含まれる画素を用いて、正規化のための値を計算することと；
前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記計算した前記正規化のための値を用いて正規化し、出力することと；
を含む、方法。
【請求項２】
前記出力することは、前記正規化した値をマップ表示することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記頭部核医学画像とは異なる形態画像を用いて前記参照領域の設定を行うことを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記参照領域を表す情報は、前記参照領域の設定に使用した前記形態画像の断面の情報を含み、
前記断面の情報を用いて、前記頭部核医学画像から、前記正規化のための値を計算するための画素を抽出することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
装置の処理手段により実行されると、前記装置に、請求項１から４のいずれかに記載の方法を実行させるプログラム命令を備える、コンピュータプログラム。
【請求項６】
処理手段と、プログラム命令を格納する記憶手段とを備える装置であって、前記プログラム命令は、前記処理手段により実行されると、請求項１から４のいずれかに記載の方法を前記装置に実行させるように構成される、装置。
【請求項７】
頭部核医学画像を評価するための装置であって：
前記頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定し、該設定した参照領域を表す情報を格納する手段と；
前記格納した前記参照領域を表す情報に基づき、前記頭部核医学画像における、前記参照領域に対応する領域に含まれる画素を用いて、正規化のための値を計算する手段と；
前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記計算した前記正規化のための値を用いて正規化し、出力する手段と；
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部核医学画像を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部核医学画像を脳疾患の診断に利用する場合、疾患により放射性医薬品の分布状況が影響を受ける部位と、疾患によっても影響を受けないと考えられる部位との比をとることにより、画素値の正規化を行うことが行われている。例えば、アルツハイマー病の診断に用いられるアミロイドイメージングにおいては、アルツハイマー病によりアミロイドが蓄積する部位である前頭葉・側頭葉・頭頂葉皮質及び後部帯状回楔前部の画像を評価する際に、アルツハイマー病によってもアミロイドが蓄積しない部位である小脳又は橋に参照領域を設定し、設定した参照領域の画素値を用いてデータの正規化を行うことがなされてきた（非特許文献１参照）。例えば、参照領域における平均ＳＵＶ（Standardized Uptake Value）を求め、この逆数を正規化係数として、頭部核医学画像の各画素の画素値をＳＵＶに換算したものに乗じ、これをマップ表示することがなされてきた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Yoshifumi Maya et al., "Preclinical and clinical properties of [123I]ABC577: A novel radioiodinated spect agent for imaging b-amyloid in the brain", Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, Volume 10, Issue 4, Supplement, Page P895, July 2014
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし本願発明者は、小脳又は橋に参照領域を設定する場合、その位置や大きさが異なると、正規化係数も異なることを発見した。このため、結果として表示される画像も、参照領域の設定の違いに応じて画像解析者間で異なってしまい、ある解析者が作成した画像と、他の解析者が作成した画像とを比較し、その違いを評価することを困難にしていた。また、疾患の進行や治療の効果を調査するためには、同一の患者について時期を変えて複数の核医学測定を行うことが必要となるが、参照領域の設定の違いが原因となって評価用画像の様子が異なってしまうと、疾患の進行や治療の効果を正しく評価することが困難になってしまう。
【０００５】
かかる事情の下、本発明は、頭部核医学画像の評価技術であって、参照領域の設定の違いに影響されにくい技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、頭部核医学画像を評価するための技術であり、頭皮に参照領域を設定することを最も重要な特徴とする。本発明の実施形態は、一般に：
・  頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定することと；
・  前記設定した参照領域の画素値に関連する情報を計算することと；
・  前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記情報を用いて正規化して出力することと；
を有することを特徴とする。
【０００７】
本願発明者は、頭皮に参照領域を設定して正規化のための情報を計算すると、その情報は、参照領域の位置や大きさに対する依存性が低いことを見出した。従って、同一の頭部核医学画像を画像解析者間で評価することが容易になり、また、同じ患者について時期を変えて施行された複数の核医学測定に基づく複数の頭部核医学画像を比較・評価することが容易になる。
【０００８】
また本発明は、特にアミロイドイメージングやレセプターマッピングへの応用において更なる利点を有する。アミロイドイメージングやレセプターマッピングにおいて主に対象となる高齢の認知症患者では、脳萎縮や脳血流低下の程度に個人差がある。しかし頭皮は脳萎縮や脳血流低下の影響を受けないため、頭皮を正規化のための基礎として選択することにより、脳萎縮や脳血流低下の個人差の影響の少ない画像評価が可能になる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態の一例は次の通りである。
装置の記憶手段に格納されるプログラム命令を、前記装置の処理手段が実行することにより、前記装置が遂行する方法であって、頭部核医学画像を評価する方法において：
前記頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定し、該設定した参照領域を表す情報を格納することと；
前記格納した前記参照領域を表す情報に基づき、前記頭部核医学画像における、前記参照領域に対応する領域に含まれる画素を用いて、正規化のための値を計算することと；
前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記計算した前記正規化のための値を用いて正規化し、出力することと；
を含む、方法。
【００１０】
本発明の好適な実施形態の別の例は次の通りである。
頭部核医学画像を評価するための装置であって：
前記頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定し、該設定した参照領域を表す情報を格納する手段と；
前記格納した前記参照領域を表す情報に基づき、前記頭部核医学画像における、前記参照領域に対応する領域に含まれる画素を用いて、正規化のための値を計算する手段と；
前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記計算した前記正規化のための値を用いて正規化し、出力する手段と；
を備える、装置。
【００１１】
本発明の好適な具現化形態のいくつかを、特許請求の範囲に含まれる請求項に特定している。しかしこれらの請求項に特定される構成が、本明細書及び図面に開示される新規な技術思想の全てを含むとは限らない。出願人は、現在の請求項に記載されているか否かに関わらず、本明細書及び図面に開示される新規な技術思想の全てについて、特許を受ける権利を有することを主張するものであることを記しておく。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本明細書で開示される様々な処理を実行しうるハードウェアの例である、装置又はシステム１００の主な構成を説明するための図である。
【図２】本明細書で開示される処理の大まかな流れを説明するためのフローチャートである。
【図３Ａ】参照領域設定処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図３Ｂ】形態画像を用いて設定した参照領域を説明するための図である。
【図４】評価情報作成・出力処理の例を説明するためのフローチャートである。
【図５】被験者１のアミロイドイメージング画像について、本発明に従って設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図６】図５を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、本発明に従って別に設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図７】被験者２のアミロイドイメージング画像について、本発明に従って設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図８】図７を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、本発明に従って別に設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図９】図５，図６を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、従来技術に従って設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図１０】図５，図６を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、従来技術に従って別に設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図１１】図７，図８を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、従来技術に従って設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【図１２】図７，図８を作成したものと同じアミロイドイメージング画像について、従来技術に従って別に設定した参照領域と、対応するＳＵＶｒ画像とを示す。
【好適な実施形態の詳細説明】
【００１３】
次に、本発明をより深く理解してもらうために、添付図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態の例を説明する。
【００１４】
図１は、本明細書で開示される様々な処理を実行しうるハードウェアの例である、装置又はシステム１００の主な構成を説明するための図である。図１に描かれるように、システム１００は、ハードウェア的には一般的なコンピュータと同様であり、ＣＰＵ１０２，主記憶装置１０４，補助記憶装置１０６，ディスプレイ・インターフェース１０７，周辺機器インタフェース１０８，ネットワーク・インターフェース１０９などを備えることができる。一般的なコンピュータと同様に、主記憶装置１０４としては高速なＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を使用することができ、補助記憶装置１０６としては、安価で大容量のハードディスクやＳＳＤなどを用いることができる。システム１００には、情報表示のためのディスプレイを接続することができ、これはディスプレイ・インターフェース１０７を介して接続される。またシステム１００には、キーボードやマウス、タッチパネルのようなユーザインタフェースを接続することができ、これは周辺機器インタフェース１０８を介して接続される。ネットワーク・インターフェース１０９は、ネットワークを介して他のコンピュータやインターネットに接続するために用いられることができる。
【００１５】
補助記憶装置１０６には、オペレーティングシステム（ＯＳ）１１０や、本明細書で開示される特徴的な処理を提供するための頭部核医学画像解析プログラム１２０などが格納されていることができる。システム１００の最も基本的な機能は、ＯＳ１１０がＣＰＵ１０２に実行されることにより提供される。
【００１６】
また、本明細書で開示される新規な処理は、頭部核医学画像解析プログラム１２０がＣＰＵ１０２に実行されることにより提供される。頭部核医学画像解析プログラム１２０を構成するプログラム命令群は、Ｃ＋＋やＪＡＶＡ（登録商標）など、既存の如何なるプログラム言語でプログラムされたものでもよく、好適なコンパイラにより実行可能形式に変換されて補助記憶装置１０６に格納されることができる。
【００１７】
さらに補助記憶装置１０６には、頭部核医学画像解析プログラム１２０による解析の対象となる頭部核医学画像１３０や、頭部核医学画像１３０に対応する形態画像１３２、その他のデータ１３４，１３６なども格納されていることができる。
【００１８】
システム１００は、図１に描かれた要素の他にも、電源や冷却装置など通常のコンピュータシステムが備える装置と同様の構成を備えることができる。コンピュータシステムの実装形態には、記憶装置の分散・冗長化や仮想化、複数ＣＰＵの利用、ＣＰＵ仮想化、ＤＳＰなど特定処理に適したプロセッサの使用、特定の処理をハードウェア化してＣＰＵに組み合わせることなど、様々な技術を利用した様々な形態のものが知られている。本明細書に開示される事項は、どのような形態のコンピュータシステム上に搭載されてもよく、コンピュータシステムの形態によって本発明の範囲が限定されることはない。本明細書に開示される事項は、一般的に、（１）処理手段に実行されることにより、当該処理手段を備える装置またはシステムに、本明細書で説明される各種の処理を遂行させるように構成される命令を備えるプログラム、（２）当該処理手段が当該プログラムを実行することにより実現される装置またはシステムの動作方法、（３）当該プログラム及び当該プログラムを実行するように構成される処理手段を備える装置またはシステムなどとして具現化されることができる。
【００１９】
また、システム１００の製造販売時や起動時には、データ１３０〜１３６は、補助記憶装置１０６の中に記憶されていない場合が多いことに注意されたい。これらのデータは、例えばネットワーク・インターフェース１０９を介して外部の装置からシステム１００に転送されてきたデータであってもよい。実施形態によっては、データ１３４，１３６は、プログラム１２０や他のプログラムがＣＰＵ１０２に実行されることを通じて形成され、記憶されたものであってもよい。また、プログラム１２０やＯＳ１１０の実装形態によっては、データ１３４，１３６は補助記憶装置１０６に格納されず、主記憶装置１０４にしか格納されない場合もある。本発明の範囲は、データ１３０〜１３６の存在の有無によって限定されるものではないことを、念のために記しておく。
【００２０】
次に、図２以降を用いて、好適な実施例の特徴的な処理について説明していくが、はじめに、本実施例において解析の対象となる頭部核医学画像１３０について簡単に述べておく。頭部核医学画像１３０は、例えば、アルツハイマー病の診断に用いられるアミロイドイメージングで作成される画像データであることができる。アミロイドイメージングは、アルツハイマー病や他の認知障害が疑われる成人患者の脳内で見られる老人斑の主成分であるβアミロイドの沈着を画像化する技術であり、βアミロイドに結合する放射性医薬品を静脈注射し、体内から放射される放射線をＰＥＴ（陽電子放射断層撮影）装置で検出することにより、画像化する技術である。
【００２１】
ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ（単一光子放射断層撮影）装置を用いて作成した画像は、生理学的な情報にすぐれているので「機能画像」と呼ばれる。（本願図面において、画像データ１３０が「機能画像」と記載されているのは、これが理由である。）これに対してＭＲＩ（核磁気共鳴画像法）やＣＴ（コンピュータ断層撮影）装置を用いて作成した画像は、は解剖学的な情報にすぐれているので「形態画像」と呼ばれる。本発明の好適な実施形態では、解析の対象となる頭部核医学画像１３０に参照領域を設定するために、形態画像１３２を利用する。現在は、ＰＥＴとＭＲＩを一体化した装置や、ＰＥＴとＣＴを一体化した装置が開発されており、ＰＥＴを用いたアミロイドイメージングの施行に併せて形態画像を撮影することが可能になっている。画像データ１３０及び１３２は、このような装置を用いて一緒に撮影された機能画像及び形態画像であってもよい。
【００２２】
図２は、本発明の好適な実施形態における処理の大まかな流れを示すフローチャートである。好適な実施形態は、大きく分けて、参照領域の設定段階（２０４）と、頭部核医学画像１３０を評価するための情報を作成し出力する段階（２０６）とを有する。これらの処理の詳細は、それぞれ図３及び図４を用いて説明される。実施例によっては、頭部核医学画像解析プログラム１２０は、これらの各段階の処理を行うための専用のモジュール（プログラム命令群）を備えていてもよい。例えば、本実施例のように、参照領域の設定段階（２０４）の処理を行うために、参照領域設定モジュール（プログラム命令群）１２２を備えていても良く、また、評価情報作成・出力段階（２０６）の処理を行うために、評価情報作成・出力モジュール（プログラム命令群）１２４を備えていてもよい。むろん、実施例によっては、頭部核医学画像解析プログラム１２０は、このようなモジュール構成になっていない場合もある。
【００２３】
図３Ａは、図２のフローチャートに示した、参照領域の設定段階（２０４）の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。ステップ３０４では、本実施例で解析の対象となる頭部核医学画像１３０が読み込まれる。すなわち、頭部核医学画像解析プログラム１２０に含まれるプログラム命令群の指示に従って、ＣＰＵ１０２が、画像データ１３０の少なくとも一部を、補助記憶装置１０６から主記憶装置１０４へとコピーする。ステップ３０６では形態画像のデータ１３２の読み込みが行われる。
【００２４】
ステップ３０８では、頭部核医学画像１３０と形態画像１３２とのコレジストレーション（co-registration）が行われる。すなわち、頭部核医学画像１３０と形態画像１３２との間で、向きや大きさ、位置が合わされる。この処理を経ることにより、頭部核医学画像１３０と形態画像１３２とを互いに比較することが可能になる。この処理は、単にレジストレーション（registration）と称されることもある。画像データ１３０及び１３２が、ＰＥＴまたはＳＰＥＣＴと、ＭＲＩまたはＣＴとを一体化した装置により一緒に撮影されたものである場合、頭部核医学画像１３０と形態画像１３２とのコレジストレーションは、装置から出力された段階で、既に完了している場合が多い。その場合はステップ３０８の処理は不要になる。実施形態によっては、ステップ３０８又は図示されない別の処理において、頭部核医学画像１３０及び形態画像１３２を、標準頭部及び標準脳に変形することを行ってもよい。
【００２５】
ステップ３１０では、コレジストレーションが行われた形態画像１３２を参照して、参照領域の設定が行われる。この参照領域は、頭部核医学画像１３０において使用されるものであるが、形態画像の方が解剖学的情報の把握が容易なため、好適な実施例においては形態画像を用いて参照領域の設定を行うのである。なお、実施形態によっては、頭部核医学画像１３０を標準的な頭部／脳に変形し、それにテンプレートの参照領域を当てはめることにより、参照領域の設定を行うことも可能である。もちろん、頭部核医学画像１３０上で、目視により頭皮の参照領域を設定しても良い。頭部核医学画像１３０上で直接参照領域を設定する態様を用いる場合は、上述したステップ３０６及び３０８の処理は、当然に不要である。
【００２６】
前述のように、本発明は、頭皮に参照領域を設定することを特徴とする。参照領域の設定は、実施形態によって、手作業で行うこととしてもよいし、自動で行うこととしてもよい。手作業で行う実施形態の場合、参照領域設定モジュール（プログラム命令群）１２２は例えば、ＣＰＵ１０２に実行されることにより、システム１００に次のような段階を含む処理を実行させてもよい。
（ａ）形態画像１３２の断面像を表示する段階。この段階において、システム１００は、形態画像１３２の所望の断面像を、ディスプレイ・インターフェース１０７を通じてシステム１００に接続されたディスプレイに表示する。このディスプレイは、タッチパネルを備えていてもよい。
（ｂ）マウスやスタイラスペン、操作者の指のような入力デバイスの軌跡を記録する段階。この段階において、システム１００は、操作者が、表示されている断面像の中で、参照領域として設定したい領域（例えば頭皮全体）を入力デバイスでなぞると、その軌跡を記録する。
（ｃ）記録した軌跡を、断面像に重ねて表示する段階。
（ｄ）記録した軌跡に囲まれる領域を、参照領域情報として（例えば主記憶装置１０４や補助記憶装置１０６に）保存する段階。参照領域情報は、実施例によっては、（ａ）で表示した断面像と同じ数の２次元配列を有し、軌跡の位置に対応するデータ（画素）に第１の値を割り当て、軌跡の位置に対応しないデータ（画素）には第２の値を割り当てるような配列を有していてもよい。または、別の実施例では、軌跡に囲まれる領域のデータには第１の値を割り当て、囲まれない領域のデータには第２の値を割り当てるような配列を有していてもよい。参照領域情報には、（ａ）で表示した断面像の位置情報、すなわち、軌跡が記録された断面を特定するための情報が含まれていてもよい。図１には、格納されたこのような参照領域情報が、参照領域データ１３４として例示されている。
【００２７】
上記の段階（ａ）（ｃ）で表示される断面像及び軌跡の例を、図３Ｂに示した。表示されている断面像はＭＲＩで撮影されたＡｘｉａｌ像である。符号３２０で示したように、頭皮に相当する部位が白線で囲まれている。これは操作者がマウスでなぞった軌跡を表示したものである。ステップ３１２において、システム１００は、参照領域設定モジュールに含まれるプログラム命令群に従って、この軌跡に関連する情報を、例えば参照領域データ１３４として、その記憶装置１０６に格納する。ステップ３１４は処理の終了を示す。
【００２８】
図４は、図２のフローチャートに示した、頭部核医学画像１３０を評価するための情報を作成し出力する段階（２０６）の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【００２９】
ステップ４０４では、本実施例で解析の対象となる頭部核医学画像１３０が読み込まれる。すなわち、頭部核医学画像解析プログラム１２０に含まれるプログラム命令群の指示に従って、ＣＰＵ１０２が、画像データ１３０の少なくとも一部を、補助記憶装置１０６から主記憶装置１０４へとコピーする。ステップ４０６では、ステップ３１０及び３１２で作成・保存された参照領域データ１３４の読み込みが行われる。
【００３０】
ステップ４０８では、頭部核医学画像１３０を評価するための情報を作成するために用いられる正規化係数の計算が行われる。実施形態によっては、この計算を行うために、評価情報作成・出力モジュール（プログラム命令群）１２４は例えば、ＣＰＵ１０２に実行されることにより、システム１００に次のような段階を含む処理を実行させてもよい。
（ａ）参照領域データ１３４に含まれる断面情報を抽出する。すなわち、参照領域データ１３４を作成するのに使用した、形態画像１３２の断面情報を読み出す。
（ｂ）この断面情報に基づいて、頭部核医学画像１３０から断面を抽出する。すなわち、参照領域データ１３４を作成するのに使用した、形態画像１３２の断面と同じ断面を、頭部核医学画像１３０から切り出す。なお、参照領域データ１３４に含まれる断面情報に基づいて、参照領域データ１３４を作成するのに使用した形態画像１３２の断面と同じ断面を頭部核医学画像１３０から切り出すことができるのは、ステップ３０８において、これら２つの画像のコレジストレーションが済んでいるからである。
（ｃ）参照領域データ１３４の参照領域情報に基づいて、正規化係数を計算するための画素及びその画素値を抽出する。例えば、参照領域情報が、ステップ３１０で描かれた軌跡の情報を含む場合は、その軌跡に囲まれる位置に相当する画素を、（ｂ）で切り出した断面から抽出する。例えば、参照領域情報が、ステップ３１０で描かれた軌跡の内部（実施例によっては軌跡上も含む）の位置を直接示す場合には、その位置に対応する画素を、（ｂ）で切り出した断面から抽出する。
（ｄ）（ｃ）で抽出した画素から正規化係数を計算する。この正規化係数は、実施例によっては、例えば、抽出した画素群の画素平均値の逆数であってもよい。また実施例によっては、例えば、抽出した画素群の平均ＳＵＶの逆数であってもよい。
【００３１】
ステップ４１０では、ステップ４０８で計算された正規化係数を用いて、頭部核医学画像１３０を評価するための評価情報が作成される。
【００３２】
ステップ４０８で計算された正規化係数が参照領域の画素平均値の逆数である場合は、当該評価情報は、頭部核医学画像１３０の各画素の画素値に正規化係数を乗じたものであってもよい。
【００３３】
ステップ４０８で計算された正規化係数が参照領域の平均ＳＵＶの逆数である場合は、当該評価情報は、頭部核医学画像１３０の各画素の画素値をＳＵＶに換算したものに、正規化係数を乗じたものであってもよい。そのような評価情報を、ＳＵＶの比という意味で、ＳＵＶｒと表記する場合がある。
【００３４】
ステップ４１２では、計算された評価情報が、数値として、及び／又は、画像として、出力される。画像として出力する場合、計算した評価情報のみを画像として出力してもよいが、実施形態によっては、形態画像にオーバーラップさせて表示してもよい。ステップ４１４は処理の終了を示す。
【００３５】
ステップ４１２の出力例を図５〜図８に示した。各図には設定した参照領域と、その参照領域に基づいて得られたＳＵＶｒ画像が含まれている。ＳＵＶｒ画像の各画素値は、前述のように、頭部核医学画像１３０の各画素の画素値をＳＵＶに換算したものに、正規化係数を乗じたものである。
【００３６】
図５には、ある被験者（被験者１）についてのアミロイドイメージング画像につき、設定した参照領域５０１と、それに基づいて得られたＳＵＶｒ画像とが示されている。参照領域５０１は、図３Ａのステップ３１０及び図３Ｂに関連して説明した方法と同じ手法で設定された参照領域であり、ＭＲＩ画像から適当なＡｘｉａｌ像を切り出し、頭皮に相当する部位をマウスやスタイラスペンでなぞって設定したものである。図５のＳＵＶｒ画像は、参照領域５０１に基づいて、ステップ４０４〜４１０で得られたＳＵＶｒに基づいて形成される画像である。
【００３７】
図６には、図５と同じ機能画像・形態画像に基づいて作成したＳＵＶｒ画像が示されている。ただし、図５の場合とは、設定した参照領域が異なっている。図示されるように、図６の場合に設定した参照領域６０１は、図５に示した参照領域５０１を作成したＡｘｉａｌ像とは異なるＡｘｉａｌ像に基づいて作成されており、図５の場合とは異なるＡｘｉａｌ像において、頭皮に相当する部位をマウスやスタイラスペンでなぞって設定したものである。
【００３８】
しかし、図５のＳＵＶｒ画像と図６のＳＵＶｒ画像とを比較すると、ほぼ同じような濃淡を呈していることが観察できる。すなわち、設定した参照領域が異なるにも関わらず、同様のＳＵＶｒ画像が得られていることが観察できる。
【００３９】
他の被験者についても同じような効果が得られることを示すために、図７，図８に、別の被験者について同様の調査を行った結果を示す。
【００４０】
図７には、被験者１とは異なる被験者である被験者２についてのアミロイドイメージング画像につき、設定した参照領域７０１と、それに基づいて得られたＳＵＶｒ画像とが示されている。参照領域やＳＵＶｒの設定・計算方法は、図５や図６の場合と同様である。図８には、図７と同じアミロイドイメージング画像につき、設定した参照領域８０１と、それに基づいて得られたＳＵＶｒ画像とが示されている。図示されるように、参照領域８０１は、参照領域７０１を作成したＡｘｉａｌ像とは異なるＡｘｉａｌ像に基づいて作成されている。
【００４１】
図７のＳＵＶｒ画像と図８のＳＵＶｒ画像とを比較すると、ほぼ同じような濃淡を呈していることが観察できる。すなわち、設定した参照領域が異なるにも関わらず、同様のＳＵＶｒ画像が得られるという効果が、被験者２についても確認された。
【００４２】
念のために、図５〜図８を作成した画像の条件をいくつか記載しておく。図５及び図６は、前述のように同一のアミロイドイメージング画像から作成した図であるが、このアミロイドイメージング画像を得るために被験者１に投与した放射性医薬品はＡＢＣ５７７であり、投与放射能量は１９５ＭＢｑであった。ＳＰＥＣＴ測定とＭＲＩ測定とを連続して施行し、得られたＳＰＥＣＴ画像及びＭＲＩ画像を位置合わせして後の処理に用いた。参照領域に用いた断面の位置は、図５の場合は頭頂から５２番目のスライスであり、スライス厚１．０６７ｍｍで、実際の頭部に換算して約５．５５ｃｍ厚に相当する。図６の場合に参照領域に用いた断面の位置は、頭頂から８３番目のスライスであった。
【００４３】
図７及び図８も、前述のように同一のアミロイドイメージング画像から作成した図である。このアミロイドイメージング画像を得るために被験者２に投与した放射性医薬品はＡＢＣ５７７であり、投与放射能量は１９８ＭＢｑであった。ＳＰＥＣＴ測定とＭＲＩ測定とを連続して施行し、得られたＳＰＥＣＴ画像及びＭＲＩ画像を位置合わせして後の処理に用いた。参照領域に用いた断面の位置は、図７の場合は頭頂から５２番目のスライスであり、図８の場合は頭頂から８０番目のスライスであった。
【００４４】
本願発明の効果を従来技術と比較するために、従来のように小脳に参照領域を設定した場合のＳＵＶｒ画像を図９〜図１２に示す。図９には、図５及び図６の場合と同じアミロイドイメージング画像につき、符号９０１で示す領域を参照領域に設定し、ＳＵＶｒを計算して画像化したものを載せた。図１０には、図５及び図６（及び図９）の場合と同じアミロイドイメージング画像につき、符号１００１で示す領域を参照領域に設定し、ＳＵＶｒを計算して画像化したものを載せた。図１１には、図７及び図８の場合と同じアミロイドイメージング画像につき、符号１１０１で示す領域を参照領域に設定し、ＳＵＶｒを計算して画像化したものを載せた。図１２には、図７及び図８（及び図１１）の場合と同じアミロイドイメージング画像につき、符号１２０１で示す領域を参照領域に設定し、ＳＵＶｒを計算して画像化したものを載せた。
【００４５】
図９の参照領域９０１と、図１０の参照領域１００１とを比較すると、両者はいずれも小脳に設定されているが、その大きさが大きく異なっていることが分かる。同様に、図１１の参照領域１１０１と、図１２の参照領域１２０１とを比較すると、両者はいずれも小脳に設定されているが、その大きさが大きく異なっていることが分かる。
【００４６】
図９のＳＵＶｒ画像と図１０のＳＵＶｒ画像とを比較すると、両者はほぼ同じような濃淡を呈していることが観察できる。従って、従来法においても、設定した参照領域が異なっても、同様のＳＵＶｒ画像が得られる場合は存在する。
【００４７】
しかし、図１１のＳＵＶｒ画像と図１２のＳＵＶｒ画像とを比較すると、両者は濃淡の様子がかなり異なっていることが観察できる。
【００４８】
このように、従来法においては、参照領域の設定の仕方が異なると、結果として得られるＳＵＶｒ画像が大きく変化してしまう場合がある。かかる現象は本願発明者により初めて発見されたものであり、本願発明は、この問題を解決しようとして為された発明である。
【００４９】
本発明に従って頭皮に参照領域を設定し、頭部核医学画像を正規化すると、参照領域の位置や大きさに関わらず、安定して同じような評価画像を得ることができる。従って、同一の頭部核医学画像を画像解析者間で評価することが容易になり、また、同じ患者について時期を変えて施行された複数の核医学測定に基づく複数の頭部核医学画像を比較・評価することが容易になる。
【００５０】
また前述のように、本発明は、特にアミロイドイメージングへの応用において更なる利点を有する。アミロイドイメージングの対象となる高齢の認知症患者では、脳萎縮や脳血流低下の程度に個人差がある。しかし頭皮は脳萎縮や脳血流低下の影響を受けないため、頭皮を正規化のための基礎として選択することにより、脳萎縮や脳血流低下の個人差の影響の少ない画像評価が可能になる。
【００５１】
しかしながら、本願発明の利用分野はアミロイドイメージングに限られず、核医学画像を正規化する必要のある場合に広く利用可能であることは強調しておきたい。前述のように、頭皮は脳萎縮や脳血流低下の影響を受けないため、頭皮を正規化のための基礎として選択することは極めて優れたアイディアである。本願発明により、様々な用途において、脳萎縮や脳血流低下の個人差の影響の少ない画像評価が可能になる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明の実施形態は紹介したものに限られるものではないことはもちろんである。上述の例は実施形態の単なる一例であって、本発明は、他にも様々な実施形態を取りうるものである。
【００５３】
例えば、頭皮に参照領域を設定する手法として、手動による手法を紹介したが、これを自動で行う実施形態も存在する。自動で行う実施形態において、参照領域設定モジュール（プログラム命令群）１２２は例えば、ＣＰＵ１０２に実行されることにより、システム１００に次のような段階を含む処理を実行させてもよい。
（ａ）形態画像１３２の特定の断面を切り出す段階。この断面は、頭皮が判別しやすいＡｘｉａｌ断面が好ましい。
（ｂ）画像の中央部から放射状に画素値の変化を走査し、各走査方向において、画素値が閾値を割った最も遠い点を頭皮の外側の境界点とする。
（ｃ）上記の各走査方向において、頭皮の外側の境界点の内側で、画素値が閾値を割る最初の点を頭皮の内側の境界点とする。
（ｄ）外側の境界点と内側の境界点とをつないで頭皮の境界を確定し、その内側（実施形態によっては境界も含める）を、参照領域とする。
【００５４】
上記（ａ）〜（ｄ）の処理を複数の断面について行うことにより、参照領域を３次元的に設定することも可能である。
【００５５】
このほかにも本発明には様々な実施形態が存在する。
【００５６】
明細書又は図面に紹介した各種の実施例に含まれている個々の特徴は、その特徴が含まれることが直接記載されている実施例と共にしか使用できないものではなく、ここで説明された他の実施例や説明されていない各種の具現化例においても、組み合わせて使用可能である。特にフローチャートで紹介された処理の順番は、必ず紹介された順番で実行しなければならないわけではなく、実施するものの好みに応じて、順序を入れ替えたり並列的に同時実行したり、さらに複数のブロックを一体不可分に実装したり、適当なループとして実行したりするように実装してもよい。これらのバリエーションは全て本発明の範囲に含まれるものである。請求項に特定される処理の記載順も、処理の必須の順番を特定しているわけではなく、例えば処理の順番が異なる実施形態や、ループを含んで処理が実行されるような実施形態なども、請求項に係る発明の範囲に含まれるものである。現在の特許請求の範囲で特許請求がなされているか否かに関わらず、出願人は、本発明の思想を逸脱しない全ての形態について、特許を受ける権利を有することを主張するものであることを記しておく。
【符号の説明】
【００５７】
１００      システム
１０４      主記憶装置
１０６  補助記憶装置
１０７  ディスプレイ・インターフェース
１０８  周辺機器インタフェース
１０９  ネットワーク・インターフェース
１２０      ＯＳ
１２０  頭部核医学画像解析プログラム
１３０  頭部核医学画像データ
【要約】
【課題】頭部核医学画像の評価技術であって、参照領域の設定の違いに影響されにくい技術を提供する
【解決手段】本発明の実施形態は、一般に、頭部核医学画像における頭皮に対応する領域に、参照領域を設定することと；前記設定した参照領域の画素値に関連する情報を計算することと；前記頭部核医学画像に含まれる各画素の画素値又は該画素値から求められる値を、前記情報を用いて正規化して出力することと；を有する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図３Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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