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複数形状に対応した楕円体検出フィルタを用いた3次元腹部CT像からのリンパ節検出手法

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  • フクスウ ケイジョウ ニ タイオウ シタ ダエンタイ ケンシュツ フィルタ オ モチイタ 3ジゲン フクブ CTゾウ カラ ノ リンパセツ ケンシュツ シュホウ
  • Development of a lymph node detection method from 3D abdominal CT images using multi shape ellipsoidal structure detection filter

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Abstract

本稿では,複数形状・複数スケールに対応した楕円体検出フィルタによるリンパ節検出手法を提案する.CADにおけるがん転移診断においては腫大リンパ節の存在確認が必要である.リンパ節を自動的に検出することでがん診断の高度化が期待できる.本稿では,胃周辺のリンパ節を腹部CT像から検出する手法を提案する.リンパ節はその周辺よりわずかにCT値の高い球体形状や楕円体形状の領域としてCT像上で観察される.そこで局所濃淡構造解析を用いた複数形状・複数スケール対応の楕円体検出フィルタを開発し,リンパ節検出を行った.CT像の局所的な濃淡構造を近似した多項式からヘッセ行列を求め,この行列の固有値を利用して検出を行う.楕円体形状の領域においてヘッセ行列の固有値を求めた場合,3つの固有値の大小関係は楕円体の長軸・短軸の長さを表す.そこで,楕円体における固有値の大小関係に反応するフィルタを作成し,リンパ節検出を行った.本手法をCT像6例に適用したところ,69.2%のリンパ節を検出した. This paper proposes a lymph node detection method which utilizing a multi-shape and multi-scale ellipsoidal structure detection filter. Detection of the enlarged lymph nodes is required in diagnosis of metastatic cancer using a computer aided diagnosis system. Automated detection of the enlarged lymph nodes improves efficiency of cancer diagnosis. This paper describes a method for detecting gastric lymph nodes from abdominal CT images. In CT images, the lymph node has higher CT values than the surrounding regions. Shapes of the lymph nodes are sphere or ellipsoid. We utilized a multi-shape and multi-scale ellipsoidal structure detection filter based on local intensity structure analysis to detect the lymph nodes. A Hessian matrix is calculated from a polynomial which approximates a local CT value structure. We utilize three eigenvalues of the Hessian matrix in the detection filter. In a ellipsoidal structure, values of the eigenvalues correspond lengths of the long and short axes of the ellipsoidal structure. The detection filter outputs high values if the eigenvalues take particular values of the ellipsoidal structure. Experimental results using 6 cases of CT images showed that our method can detect 69.2% of lymph nodes.

identifier:http://ci.nii.ac.jp/naid/110009481649/

identifier:http://hdl.handle.net/2237/23704

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