ゴブリンアイズ(19)「正規化」マニュアル

黒月解析研究所(9621Analysis)


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 はじめに(正規化解析がいる理由)

 このようなX線画像解析ソフト(ゴブリンアイズ)が生まれるためのきっかけは、私の虫歯の奥に、ウズラの卵大の「のう胞」(膿がたまった空間)があると、虫歯を抜いたあとに歯医者さんが気づいた、というところから始まります。
 この物語は長くなりますので、途中を大胆にカットして、ごく最近の2016年秋(9月27日)に、その部分のX線画像の3回目を撮影してもらって、その画像をUSBメモリーにコピーしてもらったところから、続けることにします。

図1 ウズラの卵大のう胞部分のX線画像(原画像)
左◇治療前2013(11/18)、中◇治療後2016春(3/4)、右◇同2016秋(9/27)

 図1は「ウズラの卵大のう胞部分のX線画像(原画像)」です。
 左は「治療前2013(11/18)」、中は「治療後2016春(3/4)」、右が「同2016秋(9/27)」のものです。
 画像解析をする前の、これらの原画像の段階で、「これはちょっとおかしい」と思わなければならないのですが、これまで、多くの歯医者さんたちは、このようなX線画像を見て、そのまま、何らかの評価をしてきたのではないでしょうか。
 実は、これらを撮影してもらった歯医者さんの事情によるのですが、これらの3枚の画像は、まったく異なる、3種のソフトで記録されています。そのことは、歯医者さんが見せてくれる、診察台の前にあるディスプレイの中の、表示のスタイルが異なっていたことから、私は、説明される以前から気づいていました。2013年のソフトはまだウィンドウXPで動いていたはずです。XPのサポートが2015年ごろに終わり、ウィンドウズ7で動くソフトに入れ替えたものの、その画像の質が悪くなっているため、新たに別のソフトへと入れ直したようです。
 さて、これらの原画像(jpeg)をビットマップ画像(bmp)へと変換したあと、適度に拡大して、ゴブリンアイズの(7色配色の)色加味解析で、4Bhard色として変換したものが、次の図2です。

図2 (図1の)色加味解析(4Bhard)
左◇治療前2013(11/18)、中◇治療後2016春(3/4)、右◇同2016秋(9/27)

 (a) 治療前2013と(b) 治療後2016春の解析結果は、これらを比較して評価できるものでした。
 ところが、(c) 同2016秋の解析結果を見て、私は驚いてしまいました。
 ウズラの卵大のう胞があったところが、まるで、ニワトリの卵大のう胞へ変化しているかのように見えます。
 しかし、よく見ると、歯の部分が赤くありません。私の歯の、個々の部分は、まだしっかりとしています。硬いものもかめます。ぐらぐらなぞしていません。歯茎の内部に空洞があって、膿がたまっている様子もありません。
 このようなとから、これは、画像の濃淡値レベルが異なっているからだ、と考えれば説明がつきます。
 つまり、X線画像で同じように撮影したとしても、その画像を取り込むソフトが、いつも同じ条件で働いているとは限らないということなのです。
 かくして、私は、これらの画像を、ほとんど同じ状態のものとして評価するための、「正規化」解析ページが必要だということを認識しました。
 実は、これまでに生み出していた解析ページなどを組み合わせて、なんとか同じレベルのものへと修正することもできるのですが、このとき、何度も試行錯誤を繰り返して、ちょうどよいものを「当てなければ」なりませんでした。これでは、めんどうです。しかも、いつもうまくいくとはかぎりません。

 「正規化」解析ページのスイッチ

 図3は「正規化」解析ページのスイッチです。

図3 「正規化」解析ページのスイッチ

 (a) リセットとメモ これはリセットマークです。小さな文字の(※)以降はメモです。
 (b) P画像 P画像を呼び出すためのものです。
 P画像は、正規化のための基準となる画像のことです。
 ただし、このP画像は、他のページで表示してある画像が、自動的にP画像となりますので、この「正規化」ページに移って来た、最初は呼び出さなくてもかまいません。
 (c) Q画像 Q画像を呼び出すためのものです。
 Q画像は、P画像を基準として、正規化する画像です。
 (d) Q → G 変換 Q画像を正規化してG画像とするための方法を選びます。
 [1st peak → 255] のスイッチは、もともと白くなっていたはず(濃淡値255)の1st peak位置を、白(255)へと戻すためのものです。
 その下にある数字のスイッチは、何らかの理由で、上記の方法に支障があるときに、手動で変更するための予備スイッチです。帯の中をクリックすると、移動値が指定できます。また、左右の三角スイッチで1つずつ変化させることができます。
 (f) G画像 Q画像が正規化された画像のことです。
 [ SAVE(G) ] のスイッチは、「名前をつけて保存する」ダイアログボックスを呼び出すためのものです。
 次に、正規化の手順について、ゴブリンアイズを立ち上げるところから説明します。

 (1) 正規化の基準となるP画像を呼び出して、[トップ] ページ画面とします

図4 トップページでのP画像の指定

 ここでは [1] Display を [960×1600 ] としています。
 また表示画像のサイズ [3] Screen Rate を [100 ] としています。
 これらのスイッチは、使用するディスプレイに応じて選べます。

 (2) 上段にある、ページ指定行の右端 [ 正規化 ] をクリックします

 トップページなどで画像を指定しておくと、[ 正規化 ] ページに移ったとき、それがP画像となります。
 左に縮小画像が示され、右に、そのヒストグラムが表示されます。
 2つのヒストグラムのうち、左は3色についてですが、このときのP画像は白黒画像なので、(赤、緑、青の)3色とも、同じヒストグラムとなって、白く描かれます。
 右側のヒストグラムは濃淡値(黒と灰色と白)についてです。
 それらの下に描いてある帯は、全データの4パーセント位置と96パーセント位置を両端として描いてあります。

図5 P画像の表示とヒストグラム(左◇3色、右◇濃淡値)

 (3) [2] Q画像の [呼出(Q) ] をクリックして
「BMP File Open」ダイアログボックスを呼び出し、Q画像を指定します

 Q画像を呼び出すと、中段に、その縮小画像とヒストグラムと分布帯が示されます。

図6 Q画像の指定と解析

 このときのQ画像は、0-255の206の位置に、1st peak を持っています。これは、ほとんど一本の縦線として描かれています。このようなものは、本来白い面がもっていた255の値が、明暗を変化させる処理によって、206へと移されたものと考えられます。

 (4) [3] Q → G の、明暗移動の、[ 1st peak → 255 ] をクリックします

 [ 1st peak → 255 ] のスイッチをクリックすると、このような幅の明暗についての移動がなされて、G画像が決定されます。
 手動の帯スイッチによってG画像を決定したものが図8です。

図7 [ 1st peak → 255 ] のスイッチによるG画像の決定

図8 手動の帯スイッチによるG画像の決定

 (5) [4] G画像の、[ SAVE(G) ] をクリックします

 [4] G画像の、[ SAVE(G) ] をクリックして、「名前をつけて保存する」ダイアログボックスを呼び出し、これを使って解析結果を保存します。

図9 G画像の保存

 正規化補正後の解析

 マニュアルそのものの流れからは外れてしまいますが、解析結果がどのようになったのかということをまとめておきます。
 図1が正規化補正後の画像(上)と色加味解析(4Bhard)(下)です。

図10 正規化補正後の画像(上)と色加味解析(4Bhard)(下)
左◇治療前2013(11/18)、中◇治療後2016春(3/4)、右◇同2016秋(9/27)

 2013年に、右の2本の歯の根元に、くさび形の空洞があります。
 2016年の春に、かなり歯茎の骨密度が高まって、うまく治療が進んだかに見えていましたが、2016年の秋には、再び、その部分の骨密度が小さくなっています。
 これはおそらく、私が8月中旬から9月上旬まで、内臓の病気のため入院しており、その初めのころの10日間ほど、ほとんど何も食べることができなかったため、筋肉や脂肪だけでなく、骨も、弱いところから成分がなくなってしまったためと考えられます。
 この患部に膿がたまるとか、弱くなっていて、歯がぐらぐらする、といった症状はありませんが、このような悪化が進んでしまうのは問題です。もう一度、健康な状態で生活してゆけるようにしなければ、と思います。
 (Written by KLOTSUKI Kinohito, February 7, 2016)

 

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