JP2015054218A - Magnetic resonance imaging device and image processor - Google Patents

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拓哉 藤巻
Takuya Fujimaki
拓哉 藤巻
吉勝 板田
Yoshikatsu Itada
吉勝 板田
高志 重田
Takashi Shigeta
高志 重田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic resonance imaging device for performing ROI setting suitable for analysis by automatically dividing two activation areas even in the case that there area the two activation areas respectively corresponding to two adjacent sections in a functional brain image.SOLUTION: The magnetic resonance imaging device includes imaging execution means 41b for executing imaging for acquiring a functional brain image of a subject, brain area division means 41e for dividing a brain area included in the functional brain image into a plurality of division areas according to a standard brain map in which a standard brain is divided into a plurality of division areas, activation calculation means 41f for acquiring an activation area in each division area about at least one division area among the plurality of division areas of the subject, and ROI setting means 41g for setting an area of interest for performing analysis on the basis of the activation area.

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、賦活領域を得る磁気共鳴イメージング装置及び画像処理装置に関する。   The present embodiment as one aspect of the present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus and an image processing apparatus that obtain an activation region.

磁気共鳴イメージング装置(MRI:magnetic resonance imaging)装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するNMR信号(エコー信号)を計測し、その頭部、腹部、及び四肢等の形態や機能を2次元的又は3次元的に画像化する装置である。撮影においては、エコー信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコード及び周波数エンコードが付与される。計測されたエコー信号は、2次元又は3次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。   A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus measures an NMR signal (echo signal) generated by a nuclear spin constituting a subject, particularly a human tissue, and forms its head, abdomen, limbs, etc. It is an apparatus for imaging two-dimensionally or three-dimensionally. In imaging, the echo signal is given different phase encoding and frequency encoding depending on the gradient magnetic field. The measured echo signal is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

従来のMRI装置は、形態画像診断だけでなく機能画像診断においても広く利用されている。例えば、MRI装置は、fMRI(functional MRI)法により、脳活動を画像化した脳機能画像を提供することができる。ここで、fMRI法は、BOLD(blood oxygenation level dependent)効果を利用して、脳の賦活領域を画像化した脳機能画像を生成する手法である。   Conventional MRI apparatuses are widely used not only for morphological image diagnosis but also for functional image diagnosis. For example, the MRI apparatus can provide a brain function image obtained by imaging brain activity by an fMRI (functional MRI) method. Here, the fMRI method is a method of generating a brain function image in which an activation region of the brain is imaged by using a BOLD (broad oxygenation level dependent) effect.

fMRI法においては、まず磁気共鳴現象に基づいて得られた脳を含む画像から、脳領域全体に対して賦活領域が求められる。そして、得られた賦活領域に基づいて操作者(解析者)が関心領域(ROI:region of interest)を設定することでROI内の解析が行なわれる。または、客観的な解析を行なうために、得られた賦活領域に基づいて自動的にROIが設定される方法も提案されている。   In the fMRI method, an activation region is first obtained for the entire brain region from an image including the brain obtained based on the magnetic resonance phenomenon. Then, the operator (analyzer) sets a region of interest (ROI) based on the obtained activation region, and the analysis within the ROI is performed. Alternatively, in order to perform an objective analysis, a method in which an ROI is automatically set based on the obtained activation area has been proposed.

なお、本実施形態の従来技術として、臓器中の領域の状態を画像表示する技術(例えば、特許文献1参照)が挙げられる。   In addition, as a prior art of this embodiment, the technique (for example, refer patent document 1) which displays the state of the area | region in an organ is mentioned.

特開2009−213907号公報JP 2009-213907 A

脳領域は、構造的(解剖学的)分類又は機能的分類に従って複数の区分に分類される。しかしながら、従来技術において賦活領域を求める際、脳領域全体を対象とするために、隣り合う2個の区分にそれぞれ対応する2個の賦活領域同士が結合し、1個の賦活領域として算出される場合がある。この場合、1個の賦活領域として算出された賦活領域にROIが設定されることになるので、ROI内に余分な賦活領域(他の区分の賦活領域)が含まれることになる。   The brain region is classified into a plurality of sections according to a structural (anatomical) classification or a functional classification. However, when the activation area is obtained in the conventional technique, in order to target the entire brain area, two activation areas corresponding to two adjacent sections are combined to be calculated as one activation area. There is a case. In this case, since the ROI is set in the activation area calculated as one activation area, an extra activation area (an activation area of another category) is included in the ROI.

また、隣り合う2個の区分の境界線を操作者が視認することが困難であるため、1個の賦活領域として算出された賦活領域を操作者が手動で正確に分割した上でROIを設定することも困難である。   In addition, since it is difficult for the operator to visually recognize the boundary line between two adjacent sections, the ROI is set after the operator has manually divided the activation area calculated as one activation area. It is also difficult to do.

本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、上述した課題を解決するために、被検体の脳機能画像を得るための撮像を実行させる撮像実行手段と、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、前記脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、を有する。   In order to solve the above-described problems, the magnetic resonance imaging apparatus of the present embodiment includes an imaging execution unit that executes imaging for obtaining a brain function image of a subject, and a standard in which the standard brain is divided into a plurality of divided regions. According to a brain map, a brain region dividing unit that divides a brain region included in the brain function image into a plurality of divided regions, and at least one divided region of the plurality of divided regions in the subject. An activation calculation unit that obtains an activation region every time, and a region of interest setting unit that sets a region of interest for analysis based on the activation region.

本実施形態の画像処理装置は、上述した課題を解決するために、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、被検体の脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、を有する。   In order to solve the above-described problem, the image processing apparatus according to the present embodiment divides a brain region included in a brain function image of a subject into a plurality of divisions according to a standard brain map in which the standard brain is divided into a plurality of division regions. Based on the activation area, brain area dividing means for dividing the area, activation calculation means for obtaining an activation area for each of the divided areas of at least one of the plurality of divided areas in the subject, A region of interest setting means for setting a region of interest for analysis.

本実施形態のMRI装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the MRI apparatus of this embodiment. 本実施形態のMRI装置に備える計算機システムの構成を示す図。The figure which shows the structure of the computer system with which the MRI apparatus of this embodiment is equipped. 標準脳の機能的分類に基づく標準脳マップの一例を示す図。The figure which shows an example of the standard brain map based on the functional classification | category of a standard brain. 本実施形態のMRI装置の機能を示すブロック図。The block diagram which shows the function of the MRI apparatus of this embodiment. 標準脳の構造的分類に基づく標準脳マップと、機能的分類に基づく標準脳マップとを組み合わせた標準脳マップの一例を示す図。The figure which shows an example of the standard brain map which combined the standard brain map based on the structural classification of a standard brain, and the standard brain map based on a functional classification. 表示される分割領域画像の生成方法を説明するための図。The figure for demonstrating the production | generation method of the division area image displayed. (A),(B)は、分割領域の境界線の修正を説明するための図。(A), (B) is a figure for demonstrating correction of the boundary line of a division area. 従来技術で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the image containing the activation area | region calculated by a prior art. 本実施形態のMRI装置で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図。The figure which shows an example of the image containing the activation area | region calculated with the MRI apparatus of this embodiment. 本実施形態のMRI装置の動作を示すフローチャートを示す図。The figure which shows the flowchart which shows the operation | movement of the MRI apparatus of this embodiment. 本実施形態の画像処理装置の構成を示す図。1 is a diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment. 本実施形態の画像処理装置の機能を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the image processing apparatus according to the embodiment. 本実施形態の画像処理装置の動作を示すフローチャートを示す図。FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the image processing apparatus according to the present embodiment.

本実施形態の磁気共鳴イメージング(MRI)装置及び画像処理装置について、添付図面を参照して説明する。   A magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and an image processing apparatus of this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

(本実施形態のMRI装置)
図1は、本実施形態のMRI装置の構成を示す図である。
(MRI apparatus of this embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the MRI apparatus of this embodiment.

図1は、本実施形態のMRI装置1を示す。MRI装置1は、スキャナ装置2及び画像処理装置3を備える。例えば、スキャナ装置2は検査室に設置され、画像処理装置3はコンピュータ室に設置される。   FIG. 1 shows an MRI apparatus 1 of the present embodiment. The MRI apparatus 1 includes a scanner device 2 and an image processing device 3. For example, the scanner device 2 is installed in an examination room, and the image processing device 3 is installed in a computer room.

スキャナ装置2は、静磁場磁石21、傾斜磁場コイル22、高周波コイル23、及び寝台装置24を設ける。   The scanner device 2 includes a static magnetic field magnet 21, a gradient magnetic field coil 22, a high frequency coil 23, and a bed device 24.

静磁場磁石21は、例えば、永久磁石や超伝導磁石などであり、被検体Pが置かれる撮像領域に静磁場を発生させる。   The static magnetic field magnet 21 is, for example, a permanent magnet or a superconducting magnet, and generates a static magnetic field in an imaging region where the subject P is placed.

傾斜磁場コイル22は、静磁場磁石21の内側に配置される。傾斜磁場コイル22は、傾斜磁場電源31から供給される電流により、撮像領域に設定されたX軸,Y軸,Z軸の方向に傾斜磁場を発生させる。また、傾斜磁場コイル22によって発生するX,Y,Z各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Geおよびリードアウト用傾斜磁場Grにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Geは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Grは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。   The gradient coil 22 is disposed inside the static magnetic field magnet 21. The gradient magnetic field coil 22 generates a gradient magnetic field in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions set in the imaging region by a current supplied from the gradient magnetic field power supply 31. Further, the gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient coil 22 correspond to, for example, the slice selection gradient magnetic field Gs, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the readout gradient magnetic field Gr, respectively. The slice selection gradient magnetic field Gs is used to arbitrarily determine an imaging section. The phase encoding gradient magnetic field Ge is used to change the phase of the magnetic resonance signal in accordance with the spatial position. The readout gradient magnetic field Gr is used for changing the frequency of the magnetic resonance signal in accordance with the spatial position.

高周波コイル23は、傾斜磁場コイル22の内側に配置される。高周波コイル23の送信用コイルは、撮像領域に置かれた被検体Pに対して、送信部32から送信される高周波パルスを照射する。また、高周波コイル23の受信用コイルは、高周波パルスによる水素原子核の励起によって被検体Pから放出される磁気共鳴信号を受信する。また、高周波コイル23は、fMRI法によって脳機能画像を得るために、被検体Pの頭部に装着される。   The high frequency coil 23 is disposed inside the gradient magnetic field coil 22. The transmission coil of the high-frequency coil 23 irradiates the subject P placed in the imaging region with a high-frequency pulse transmitted from the transmission unit 32. The receiving coil of the high-frequency coil 23 receives a magnetic resonance signal emitted from the subject P due to excitation of hydrogen nuclei by a high-frequency pulse. The high frequency coil 23 is attached to the head of the subject P in order to obtain a brain function image by the fMRI method.

寝台装置24は、天板241を備える。天板241は、撮影時に被検体Pを載置可能である。寝台装置24は、寝台コントローラ35による制御のもと、天板241を被検体Pとともに撮像領域内に移動させる。ここで、天板241上の被検体Pは、撮像時、運動野、視覚野、聴覚野、言語野、及び感覚皮質などを賦活化させるためのタスク(Task)を、安静期間であるレスト(Rest)を挟んで連続して繰り返して実行する。このため、寝台装置24には、第2の表示部(図示しない)、刺激発生装置(図示しない)、及び刺激発生装置用コンソール(図示しない)からなる刺激装置242が設置される。   The couch device 24 includes a top plate 241. The top plate 241 can place the subject P at the time of imaging. The couch device 24 moves the top 241 together with the subject P into the imaging area under the control of the couch controller 35. Here, the subject P on the top plate 241 performs a task (Task) for activating the motor cortex, visual cortex, auditory cortex, speech cortex, sensory cortex, and the like during rest, (Rest) is repeatedly executed continuously. Therefore, the couch device 24 is provided with a stimulator 242 including a second display unit (not shown), a stimulus generator (not shown), and a stimulus generator console (not shown).

刺激装置242の刺激発生装置は、被検体Pが各種タスクを実行するための刺激を発生する装置である。刺激発生装置用コンソールは、刺激発生装置が発生する刺激の種類や、刺激発生装置が刺激を発生する間隔などのブロック・パラダイムをデザインする際に設定されるパラメータを、医師、技師等の操作者が入力するための装置である。刺激発生装置用コンソールは、計算機システム36から入力される撮像条件(例えば、繰り返し時間)と入力されたパラメータとに基づいて、刺激発生装置からの刺激発生を制御する。   The stimulus generator of the stimulator 242 is a device that generates stimuli for the subject P to perform various tasks. The console for the stimulus generator is an operator such as a doctor or engineer who sets the parameters set when designing a block paradigm such as the type of stimulus generated by the stimulus generator and the interval at which the stimulus generator generates a stimulus. Is a device for inputting. The stimulus generator console controls the generation of stimuli from the stimulus generator based on the imaging conditions (for example, repetition time) input from the computer system 36 and the input parameters.

刺激装置242の第2の表示部は、被検体Pが参照するためのモニタであり、刺激発生装置に取り付けられる。具体的には、第2の表示部は、視覚野を賦活化させるためのタスクが実行される際に、所定の図形などを表示するために用いられたり、ブロック・パラダイム画面を表示するために用いられたりする。   The second display unit of the stimulation device 242 is a monitor for the subject P to refer to, and is attached to the stimulation generator. Specifically, the second display unit is used to display a predetermined graphic or the like when a task for activating the visual cortex is executed, or to display a block paradigm screen. Or used.

画像処理装置3は、傾斜磁場電源31、送信部32、受信部33、シーケンスコントローラ34、寝台コントローラ35、及び計算機システム36を設ける。   The image processing apparatus 3 includes a gradient magnetic field power supply 31, a transmission unit 32, a reception unit 33, a sequence controller 34, a bed controller 35, and a computer system 36.

傾斜磁場電源31は、シーケンスコントローラ34からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル22に電流を供給する。   The gradient magnetic field power supply 31 supplies a current to the gradient magnetic field coil 22 based on an instruction from the sequence controller 34.

送信部32は、シーケンスコントローラ34からの指示に基づいて、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル23に送信する。   The transmission unit 32 transmits a high-frequency pulse corresponding to the Larmor frequency to the high-frequency coil 23 based on an instruction from the sequence controller 34.

受信部33は、高周波コイル23から出力される磁気共鳴信号をデジタル化することによって生データを生成する。   The receiving unit 33 generates raw data by digitizing the magnetic resonance signal output from the high-frequency coil 23.

シーケンコントローラ34は、計算機システム36から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源31、送信部32、受信部33を駆動することによって、被検体Pをスキャンする際の制御を行なう。そして、シーケンスコントローラ34は、被検体Pのスキャンを行なった結果、受信部33から生データが送信されると、その生データを計算機システム36に転送する。   The sequence controller 34 controls the scanning of the subject P by driving the gradient magnetic field power supply 31, the transmission unit 32, and the reception unit 33 based on the sequence information transmitted from the computer system 36. When the raw data is transmitted from the receiving unit 33 as a result of scanning the subject P, the sequence controller 34 transfers the raw data to the computer system 36.

なお、「シーケンス情報」とは、傾斜磁場電源31が傾斜磁場コイル22に供給する電源の強さや電源を供給するタイミングや、送信部32が高周波コイル23に送信する高周波パルスの強さや高周波パルスを送信するタイミング、受信部33がNMR信号を検出するタイミングなど、スキャンを行なうための手順を定義した情報である。   “Sequence information” refers to the strength of the power supplied from the gradient magnetic field power supply 31 to the gradient magnetic field coil 22 and the timing of supplying the power, the strength of the high frequency pulse transmitted from the transmission unit 32 to the high frequency coil 23, and the high frequency pulse. This is information defining a procedure for performing scanning, such as a transmission timing and a timing at which the receiving unit 33 detects an NMR signal.

寝台コントローラ35は、計算機システム36から送信される位置情報に基づいて、寝台装置24を介して天板241を移動させる。   The couch controller 35 moves the couchtop 241 via the couch device 24 based on the position information transmitted from the computer system 36.

計算機システム36は、MRI装置1の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行なうものである。計算機システム36は、一般的なコンピュータがもつ構成を有する。   The computer system 36 performs overall control of the MRI apparatus 1, data collection, image reconstruction, and the like. The computer system 36 has a configuration of a general computer.

図2は、本実施形態のMRI装置1に備える計算機システム36の構成を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the computer system 36 provided in the MRI apparatus 1 of the present embodiment.

図2に示すように、計算機システム36は、一般的なコンピュータがもつ構成、すなわち、制御部41、記憶部42、入力部43、表示部44、及び通信部45を備える。また、計算機システム36は、標準脳マップDB(データベース)46を備える。各部41乃至46はバスB1を介して電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, the computer system 36 includes a configuration of a general computer, that is, a control unit 41, a storage unit 42, an input unit 43, a display unit 44, and a communication unit 45. The computer system 36 includes a standard brain map DB (database) 46. Each part 41 thru | or 46 is electrically connected via bus | bath B1.

制御部41は、CPU(central processing unit)やメモリなどを有し、MRI装置1の全体制御を行なう。制御部41の機能については後述する。   The control unit 41 includes a CPU (central processing unit), a memory, and the like, and performs overall control of the MRI apparatus 1. The function of the control unit 41 will be described later.

記憶部42は、メモリや、HDD(hard disk drive)等によって構成され、シーケンスコントローラ34(図1に図示)から受信された生データや、計算機システム36によって生成された画像データを記憶可能な記憶装置である。   The storage unit 42 is configured by a memory, a hard disk drive (HDD), or the like, and can store raw data received from the sequence controller 34 (shown in FIG. 1) and image data generated by the computer system 36. Device.

入力部43は、マウスやキーボード等の入力デバイスによって構成される。入力部43は、操作者により入力操作される操作部である。   The input unit 43 is configured by an input device such as a mouse or a keyboard. The input unit 43 is an operation unit that is input by an operator.

表示部44は、液晶ディスプレイやCRT(cathode ray tube)ディスプレイ等によって構成される。   The display unit 44 includes a liquid crystal display, a CRT (cathode ray tube) display, or the like.

通信部45は、LAN(local area network)などのネットワークや、シーケンスコントローラ34との通信を行なう通信インターフェースである。通信部45は、シーケンスコントローラ34(図1に図示)との間でやり取りされる各種信号の入出力を制御する。例えば、通信部45は、シーケンスコントローラ34に対してシーケンス情報を送信し、シーケンスコントローラ34から生データを受信する。   The communication unit 45 is a communication interface that performs communication with a network such as a LAN (local area network) or the sequence controller 34. The communication unit 45 controls input / output of various signals exchanged with the sequence controller 34 (shown in FIG. 1). For example, the communication unit 45 transmits sequence information to the sequence controller 34 and receives raw data from the sequence controller 34.

なお、通信部45によって受信された生データは、傾斜磁場コイル22によって発生したスライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Geおよびリードアウト用傾斜磁場GrによってSE(slice encode)方向、PE(phase encode)方向およびRO(read out)方向における空間周波数の情報が対応付けられたk空間データとして、記憶部42に格納される。   The raw data received by the communication unit 45 includes the slice selection gradient magnetic field Gs generated by the gradient magnetic field coil 22, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the readout gradient magnetic field Gr, in the SE (slice encode) direction, PE ( The information is stored in the storage unit 42 as k-space data in which spatial frequency information in the phase encode (RO) direction and the RO (read out) direction is associated.

標準脳マップDB46は、メモリや、HDD等によって構成され、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップ(標準座標空間)を3次元データとして記憶可能な記憶装置である。第1例として、標準脳が、構造的分類(前頭葉、大脳、頭頂葉等)に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップDB46には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。第2例として、標準脳が、機能的分類(一次体性感覚野、一次運動野、体性感覚連合野等)に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップDB46には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。第3例として、標準脳が、予め操作者によって任意に設定された分類に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップDB46には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。   The standard brain map DB 46 is a storage device that includes a memory, an HDD, and the like, and can store a standard brain map (standard coordinate space) obtained by dividing the standard brain into a plurality of divided regions as three-dimensional data. As a first example, the standard brain is classified into a plurality of sections according to the structural classification (frontal lobe, cerebrum, parietal lobe, etc.), so that the standard brain map DB 46 includes a standard having a plurality of sections as a plurality of divided regions. The brain map is memorized. As a second example, the standard brain is classified into a plurality of categories according to the functional classification (primary somatosensory area, primary motor area, somatosensory association area, etc.). A standard brain map having a segment as a plurality of divided regions is stored. As a third example, the standard brain is classified into a plurality of sections according to the classification arbitrarily set by the operator in advance, so that the standard brain map DB 46 includes a standard brain map having a plurality of sections as a plurality of divided regions. Is memorized.

なお、標準脳マップDB46は、1個の分類方法に従って1個の標準脳マップを記憶するものとして説明したが、1個の分類方法において、人種や年齢(年代)で異なる複数の標準脳マップを記憶していてもよい。   The standard brain map DB 46 has been described as storing one standard brain map according to one classification method. However, in one classification method, a plurality of standard brain maps differing by race and age (age) are used. May be stored.

図3は、標準脳の機能的分類に基づく標準脳マップの一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a standard brain map based on the functional classification of the standard brain.

図3は、標準脳が機能的分類されたブロードマン(Broadmann)の標準脳マップを2次元的に示す。ブロードマンの標準脳マップでは、標準脳が、機能的分類に従って「1」から「52」までの区分(Broadmann Area)に分類される。機能的分類の標準脳マップでは、分類された区分が分割領域とされる。   FIG. 3 shows a two-dimensional Broadmann standard brain map in which the standard brain is functionally classified. In the standard brain map of Broadman, the standard brain is classified into “1” to “52” categories (Broadmann Area) according to the functional classification. In the standard brain map of functional classification, the classified classification is set as a divided area.

図4は、本実施形態のMRI装置1の機能を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing functions of the MRI apparatus 1 of the present embodiment.

制御部41がプログラムを実行することによって、本実施形態のMRI装置1は、図3に示すように、操作支援手段41a、撮像実行手段41b、生データ受信手段41c、画像処理手段41d、脳領域分割手段41e、賦活算出手段41f、ROI設定手段41g、及び解析手段41hとして機能する。なお、手段41a〜41hの全部又は一部は、MRI装置1にハードウェアとして備えられてもよい。   When the control unit 41 executes the program, the MRI apparatus 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, includes an operation support unit 41a, an imaging execution unit 41b, a raw data reception unit 41c, an image processing unit 41d, a brain region It functions as a dividing unit 41e, an activation calculating unit 41f, an ROI setting unit 41g, and an analyzing unit 41h. Note that all or part of the means 41a to 41h may be provided as hardware in the MRI apparatus 1.

操作支援手段41aは、操作者に対する情報の表示部44への表示にグラフィックを多用し、大半の基礎的な操作を入力部43によって行なうことができるユーザインターフェースである。   The operation support means 41 a is a user interface that uses a lot of graphics for displaying information to the operator on the display unit 44 and can perform most basic operations by the input unit 43.

撮像実行手段41bは、操作支援手段41aを介して入力部43から入力された天板移動要求を、シーケンスコントローラ34を介して寝台コントローラ35(図1に図示)に送信する機能を有する。天板移動要求に基づいて、天板241(図1に図示)が駆動される。   The imaging execution unit 41b has a function of transmitting a top movement request input from the input unit 43 via the operation support unit 41a to the bed controller 35 (shown in FIG. 1) via the sequence controller 34. Based on the top plate movement request, the top plate 241 (shown in FIG. 1) is driven.

加えて、撮像実行手段41bは、操作支援手段41aを介して入力部43から入力される撮像条件とブロック・パラダイムをデザインする際に設定されるパラメータとに基づいてシーケンス情報を生成し、生成されたシーケンス情報をシーケンスコントローラ34に送信することによって被検体P(図1に図示)のスキャンを実行させる機能を有する。   In addition, the imaging execution unit 41b generates sequence information based on the imaging conditions input from the input unit 43 via the operation support unit 41a and the parameters set when designing the block paradigm. The sequence information is transmitted to the sequence controller 34, and a scan of the subject P (shown in FIG. 1) is executed.

また、撮像実行手段41bは、刺激発生制御信号を、シーケンスコントローラ34を介して寝台コントローラ35(図1に図示)に送信する機能を有する。刺激発生制御信号に基づいて、刺激装置242(図1に図示)に刺激が発生される。さらに、撮像実行手段41bは、画面表示要求を、シーケンスコントローラ34を介して寝台コントローラ35に送信する機能を有する。画面表示要求に基づいて、刺激装置242の第2の表示部(図示しない)に指定された画面が表示される。   Further, the imaging execution means 41b has a function of transmitting a stimulus generation control signal to the bed controller 35 (shown in FIG. 1) via the sequence controller 34. Based on the stimulus generation control signal, a stimulus is generated in the stimulator 242 (shown in FIG. 1). Furthermore, the imaging execution means 41 b has a function of transmitting a screen display request to the bed controller 35 via the sequence controller 34. Based on the screen display request, the designated screen is displayed on the second display unit (not shown) of the stimulator 242.

生データ受信手段41cは、シーケンスコントローラ34から生データを受信する機能を有する。生データは、傾斜磁場コイル22によって発生したスライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Ge、及びリードアウト用傾斜磁場GrによってSE方向、PE方向、及びRO方向における空間周波数の情報が対応付けられたk空間データとして、記憶部42に記憶される。   The raw data receiving unit 41 c has a function of receiving raw data from the sequence controller 34. The raw data is associated with spatial frequency information in the SE, PE, and RO directions by the slice selection gradient magnetic field Gs, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the readout gradient magnetic field Gr generated by the gradient coil 22. The stored k-space data is stored in the storage unit 42.

画像処理手段41dは、記憶部42によってk空間データとして記憶された生データに対して後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を施すことによって画像セットを得、その画像セットに基づいて、BOLD(blood oxygenation level dependent)効果を利用して、MRI信号の変化を表す脳機能画像(2次元データ又は3次元データ)を画像データとして生成する。また、画像処理手段41dは、脳機能画像を、操作支援手段41aを介して表示部44に表示させたり、記憶部42に記憶させたりする。   The image processing unit 41d obtains an image set by performing post-processing, that is, reconstruction such as Fourier transform, on the raw data stored as k-space data by the storage unit 42. Based on the image set, the BOLD ( A brain function image (two-dimensional data or three-dimensional data) representing a change in the MRI signal is generated as image data by using a blood oxygenation level dependent effect. Further, the image processing unit 41d displays the brain function image on the display unit 44 or stores the brain function image in the storage unit 42 via the operation support unit 41a.

脳領域分割手段41eは、標準脳マップDB46に記憶された標準脳マップに従って、記憶部42に記憶された被検体Pの脳機能画像に含まれる脳領域(2次元データ又は3次元データ)を、複数の分割領域に分割する機能を有する。また、脳領域分割手段41eは、脳機能画像に複数の分割領域を示す画像(分割領域画像)を、操作支援手段41aを介して表示部44に表示させたり、記憶部42に記憶させたりする。表示された分割領域画像により、操作者は、被検体Pの脳が標準脳マップに従ってどのように分割されているかを視認できる。   The brain region dividing unit 41e is configured to determine a brain region (two-dimensional data or three-dimensional data) included in the brain function image of the subject P stored in the storage unit 42 in accordance with the standard brain map stored in the standard brain map DB 46. It has a function of dividing into a plurality of divided regions. In addition, the brain region dividing unit 41e displays an image (divided region image) indicating a plurality of divided regions in the brain function image on the display unit 44 or stores it in the storage unit 42 via the operation support unit 41a. . From the displayed divided region image, the operator can visually recognize how the brain of the subject P is divided according to the standard brain map.

脳領域分割手段41eによって使用される標準脳マップは、標準脳マップDB46に記憶された複数の標準脳マップから、操作支援手段41aを介して行なわれる操作者の入力部43への操作に従って設定された、1又は複数の標準脳マップであってもよい。複数の標準脳マップが設定された場合、脳領域分割手段41eは、設定された複数の標準脳マップを組み合わせて、新たな標準脳マップを生成する。そして、脳領域分割手段41eは、新たな標準脳マップに従って、脳領域を複数の分割領域に分割する。   The standard brain map used by the brain region dividing unit 41e is set according to an operation to the input unit 43 performed by the operator through the operation support unit 41a from a plurality of standard brain maps stored in the standard brain map DB 46. Moreover, one or a plurality of standard brain maps may be used. When a plurality of standard brain maps are set, the brain region dividing unit 41e generates a new standard brain map by combining the plurality of set standard brain maps. Then, the brain region dividing unit 41e divides the brain region into a plurality of divided regions according to the new standard brain map.

図5は、標準脳の構造的分類に基づく標準脳マップと、機能的分類に基づく標準脳マップとを組み合わせた標準脳マップの一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a standard brain map in which a standard brain map based on the structural classification of the standard brain and a standard brain map based on the functional classification are combined.

図5は、標準脳が構造的分類された標準脳マップ(図5の左上)と、標準脳が機能的分類された標準脳マップ(図5の右上、図3と同様)とを2次元的に示す。また、図5は、標準脳が構造的分類かつ機能的分類された標準脳マップ(図5の下側)を2次元的に示す。標準脳が構造的分類かつ機能的分類された標準脳マップが新たな標準脳マップとして生成される。   FIG. 5 shows a two-dimensional view of a standard brain map in which the standard brain is structurally classified (upper left in FIG. 5) and a standard brain map in which the standard brain is functionally classified (upper right in FIG. 5, similar to FIG. 3). Shown in FIG. 5 two-dimensionally shows a standard brain map (lower side in FIG. 5) in which the standard brain is structurally and functionally classified. A standard brain map in which the standard brain is structurally and functionally classified is generated as a new standard brain map.

図4の説明に戻って、脳領域分割手段41eは、標準脳マップにおける座標空間(標準座標空間)を、被検体Pの脳(個人脳)に対する座標空間(観測座標空間)に座標変換する。そのため、脳領域分割手段41eは、標準脳マップの複数の分割領域に対して座標変換をそれぞれ行ない、それらを被検体P(図1に図示)の脳領域に割り当てることで、被検体Pの脳を複数の分割領域に分割する。   Returning to the description of FIG. 4, the brain region dividing unit 41 e converts the coordinate space (standard coordinate space) in the standard brain map into a coordinate space (observation coordinate space) for the brain (individual brain) of the subject P. Therefore, the brain region dividing unit 41e performs coordinate transformation on each of the plurality of divided regions of the standard brain map, and assigns them to the brain region of the subject P (shown in FIG. 1), whereby the brain of the subject P Is divided into a plurality of divided regions.

図6は、表示される分割領域画像の生成方法を説明するための図である。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method of generating a displayed divided region image.

図6に示すように、標準脳マップにおける座標空間(標準座標空間)が、被検体Pの脳機能画像(個人脳)の座標空間(観測座標空間)に座標変換される。そのため、標準脳マップの複数の分割領域に対して座標変換がそれぞれ行なわれ、それらが被検体Pの脳領域に割り当てられることで、被検体Pの脳が複数の分割領域に分割される。分割領域画像は、被検体Pの脳に含まれる複数の分割領域の境界線を示す。   As shown in FIG. 6, the coordinate space (standard coordinate space) in the standard brain map is coordinate-converted into the coordinate space (observation coordinate space) of the brain function image (individual brain) of the subject P. Therefore, coordinate transformation is performed on each of the plurality of divided regions of the standard brain map, and these are assigned to the brain region of the subject P, whereby the brain of the subject P is divided into the plurality of divided regions. The divided area image shows boundaries of a plurality of divided areas included in the brain of the subject P.

図4の説明に戻って、脳領域分割手段41eは、標準脳マップに従って分割された複数の分割領域の境界線を、操作支援手段41aを介して行なわれる操作者の入力部43への操作に従って修正(削除、追加、及び変更)することも可能である。   Returning to the description of FIG. 4, the brain region dividing unit 41 e determines the boundary lines of the plurality of divided regions divided according to the standard brain map in accordance with an operation to the input unit 43 performed by the operator via the operation support unit 41 a. It is also possible to modify (delete, add, and change).

図7(A),(B)は、分割領域の境界線の修正を説明するための図である。   7A and 7B are diagrams for explaining the correction of the boundary lines of the divided areas.

例えば、運動性言語野は、図7(A)に示すBroadmannによる2個の区分「44」、「45」に相当する。そして、2個の区分「44」、「45」がそれぞれ2個の分割領域とされる場合に、2個の分割領域を1個の分割領域にしたい場合がある。そのような場合、図7(B)に示すように、操作支援手段41aを介して行なわれる操作者の入力部43への操作で2個の分割領域間の境界線を削除することで、2個の分割領域が1個の分割領域「44+45」になるように修正できる。   For example, the motor language area corresponds to two categories “44” and “45” according to Broadmann shown in FIG. When the two sections “44” and “45” are each divided into two divided areas, there are cases where it is desired to make the two divided areas into one divided area. In such a case, as shown in FIG. 7B, the boundary line between the two divided regions is deleted by the operator's operation on the input unit 43 performed through the operation support means 41a. The number of divided areas can be corrected to be one divided area “44 + 45”.

同様に、1個の分割領域内に、操作支援手段41a(図4に図示)を介して行なわれる操作者の入力部43(図4に図示)への操作で境界線が追加されることもできるし、操作支援手段41a(図4に図示)を介して行なわれる操作者の入力部43(図4に図示)への操作で境界線が変更されることもできる。なお、境界線を修正する場合、操作支援手段41aを介して行なわれる操作者の入力部43への操作を受け付け、表示部44(図4に図示)で分割領域画像が適宜更新表示される。   Similarly, a boundary line may be added in one divided area by an operation to the input unit 43 (shown in FIG. 4) performed by the operator via the operation support means 41a (shown in FIG. 4). In addition, the boundary line can be changed by the operator's operation on the input unit 43 (shown in FIG. 4) performed via the operation support means 41a (shown in FIG. 4). When the boundary line is corrected, the operator's operation on the input unit 43 performed through the operation support means 41a is accepted, and the divided region image is appropriately updated and displayed on the display unit 44 (shown in FIG. 4).

図4の説明に戻って、賦活算出手段41fは、脳領域分割手段41eによって生成された分割領域画像に含まれる複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域(賦活部位)を算出する機能を有する。また、賦活算出手段41fは、賦活領域を含む画像を、操作支援手段41aを介して表示部44に表示させたり、記憶部42に記憶させたりする。   Returning to the description of FIG. 4, the activation calculating unit 41 f has an activation region (for each divided region) for at least one divided region among a plurality of divided regions included in the divided region image generated by the brain region dividing unit 41 e. It has a function of calculating the activation site. In addition, the activation calculation unit 41 f displays an image including the activation region on the display unit 44 or stores the image in the storage unit 42 via the operation support unit 41 a.

図8は、従来技術で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図である。図9は、本実施形態のMRI装置1で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an image including an activation region calculated by the conventional technique. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an image including an activation region calculated by the MRI apparatus 1 of the present embodiment.

図8に示すように、脳機能画像に含まれる脳領域全体から賦活領域を求める従来の場合は、隣り合う2個の区分にそれぞれ対応する2個の賦活領域f1,f2同士が結合し、1個の賦活領域として算出される場合がある。しかしながら、図9に示すように、賦活算出手段41f(図4に図示)による区分に基づく分割領域毎の賦活領域の算出方法であれば、1個の賦活領域として算出されることはなく、賦活領域f2とは区別された所望の分割領域の賦活領域f1のみが算出される。なお、全ての分割領域について賦活領域が算出される必要はなく、操作支援手段41aを介して行なわれる操作者の入力部43への操作で選択された一部の分割領域に絞って賦活領域が求められてもよい。これにより、操作者が関心のある分割領域に絞って、後述する解析を行なうことも可能である。   As shown in FIG. 8, in the conventional case where the activation area is obtained from the entire brain area included in the brain function image, the two activation areas f1 and f2 respectively corresponding to the two adjacent sections are joined together. It may be calculated as an individual activation area. However, as shown in FIG. 9, if the activation area calculation method for each divided area based on the classification by the activation calculation unit 41 f (illustrated in FIG. 4) is not calculated as one activation area, activation is performed. Only the activation area f1 of the desired divided area distinguished from the area f2 is calculated. In addition, it is not necessary to calculate the activation area for all the divided areas, and the activation area is limited to a part of the divided areas selected by the operation of the input unit 43 performed by the operator via the operation support means 41a. It may be sought. As a result, it is also possible to perform analysis, which will be described later, by narrowing down to a divided region in which the operator is interested.

図4の説明に戻って、ROI設定手段41gは、賦活算出手段41fによって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、解析を行なうためのROIを設定する機能を有する。また、ROI設定手段41gは、ROIを含む画像を、操作支援手段41aを介して表示部44に表示させたり、記憶部42に記憶させたりする。   Returning to the description of FIG. 4, the ROI setting unit 41g has a function of setting an ROI for performing analysis based on the activation area for each divided area calculated by the activation calculation unit 41f. The ROI setting unit 41g displays an image including the ROI on the display unit 44 or stores the image in the storage unit 42 via the operation support unit 41a.

ROI設定手段41gは、賦活算出手段41fによって算出され、表示された賦活領域を含む画像(図9に図示)を見ながら行なわれる操作者の操作に基づいてROIを設定する。または、ROI設定手段41gは、分割領域の信号値の統計値(p value)が閾値以上の値を持つ領域を囲うことで、賦活領域にROIを自動的に設定することができる。隣り合う2個の分割領域の境界では統計量が「0」になるため、自動的にROIが設定される場合でも、隣り合う2個の分割領域を跨がずに適切なROIが設定される。   The ROI setting unit 41g sets the ROI based on the operation of the operator performed while viewing the image (shown in FIG. 9) including the displayed activation area calculated and displayed by the activation calculation unit 41f. Alternatively, the ROI setting unit 41g can automatically set the ROI in the activation region by surrounding the region where the statistical value (p value) of the signal value of the divided region has a value equal to or greater than the threshold value. Since the statistic is “0” at the boundary between two adjacent divided areas, an appropriate ROI is set without straddling two adjacent divided areas even when the ROI is automatically set. .

解析手段41hは、ROI設定手段41gによって設定されたROIを解析する機能を有する。解析手段41hは、ROIの分散分析やt検定等を行なう。解析手段41hによれば、複数の賦活領域が1個の賦活領域と認識され得る賦活領域の分割を操作者に意識させることなく、解析に適したROIで解析を行なうことができる。   The analysis unit 41h has a function of analyzing the ROI set by the ROI setting unit 41g. The analysis unit 41h performs ROI analysis of variance, t-test, and the like. According to the analysis means 41h, it is possible to perform analysis with an ROI suitable for analysis without making the operator aware of the division of the activation area where a plurality of activation areas can be recognized as one activation area.

続いて、本実施形態のMRI装置1の動作について、図4及び図10を用いて説明する。   Subsequently, the operation of the MRI apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 10.

図10は、本実施形態のMRI装置1の動作を示すフローチャートを示す図である。   FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the MRI apparatus 1 of the present embodiment.

MRI装置1は、被検体P(図1に図示)が載置された天板241(図1に図示)を駆動させ、シーケンス情報を生成して被検体Pのスキャンを実行させることで、fMRI法による撮像を実行する(ステップST1)。そして、MRI装置1は、k空間データとしての生データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を施すことによって、脳機能画像を画像データとして生成する(ステップST2)。   The MRI apparatus 1 drives the top plate 241 (shown in FIG. 1) on which the subject P (shown in FIG. 1) is mounted, generates sequence information, and executes the scan of the subject P, thereby performing fMRI. The imaging by the method is executed (step ST1). Then, the MRI apparatus 1 generates a brain function image as image data by performing post-processing, that is, reconstruction such as Fourier transform, on the raw data as k-space data (step ST2).

MRI装置1は、標準脳マップDB46に記憶された複数の標準脳マップから、1又は複数の標準脳マップを設定する(ステップST3)。MRI装置1は、ステップST3によって設定された1の標準脳マップ、又は、複数の標準脳マップが組み合わせられて生成された標準脳マップに従って、ステップST2によって生成された被検体P(図1に図示)の脳機能画像の脳領域を、複数の分割領域に分割する(ステップST4)。   The MRI apparatus 1 sets one or a plurality of standard brain maps from a plurality of standard brain maps stored in the standard brain map DB 46 (step ST3). The MRI apparatus 1 uses the subject P (shown in FIG. 1) generated in step ST2 in accordance with one standard brain map set in step ST3 or a standard brain map generated by combining a plurality of standard brain maps. ) Is divided into a plurality of divided areas (step ST4).

MRI装置1は、ステップST4によって分割された複数の分割領域の境界線を修正(削除、追加、変更)するか否かを判断する(ステップST5)。ステップST5の判断にてYES、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正すると判断される場合、MRI装置1は、境界線修正後の複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する(ステップST6)。   The MRI apparatus 1 determines whether or not to modify (delete, add, change) the boundary lines of the plurality of divided areas divided in step ST4 (step ST5). If YES in step ST5, that is, if it is determined that the boundary lines of the plurality of divided areas are to be corrected, the MRI apparatus 1 divides at least one divided area among the plurality of divided areas after the boundary line correction. An activation area is calculated for each area (step ST6).

一方、ステップST5の判断にてNO、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正しないと判断される場合、MRI装置1は、ステップST4によって分割後の複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する(ステップST7)。   On the other hand, if the determination in step ST5 is NO, that is, if it is determined that the boundary lines of the plurality of divided regions are not to be corrected, the MRI apparatus 1 determines at least one of the plurality of divided regions after the division in step ST4. For the area, an activation area is calculated for each divided area (step ST7).

MRI装置1は、ステップST6又はST7によって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、ROIを設定する(ステップST8)。そして、MRI装置1は、ステップST8によって設定されたROIを解析する(ステップST9)。   The MRI apparatus 1 sets the ROI based on the activation area for each divided area calculated in step ST6 or ST7 (step ST8). Then, the MRI apparatus 1 analyzes the ROI set in step ST8 (step ST9).

本実施形態のMRI装置1によれば、脳機能画像に、隣り合う2個の区分にそれぞれ対応する2個の賦活領域が存在する場合であっても、2個の賦活領域を自動的に分割し、解析に適したROI設定を行なうことができる。それにより、2個の賦活領域を操作者が手動で分割する必要がなくなるので、操作者の作業負担を軽減できる。   According to the MRI apparatus 1 of the present embodiment, even if there are two activation areas corresponding to two adjacent sections in the brain function image, the two activation areas are automatically divided. Thus, ROI settings suitable for analysis can be performed. This eliminates the need for the operator to manually divide the two activation areas, thereby reducing the operator's workload.

(本実施形態の画像処理装置)
図11は、本実施形態の画像処理装置の構成を示す図である。
(Image processing apparatus of this embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of the image processing apparatus according to the present embodiment.

図11は、本実施形態の画像処理装置(ワークステーション)5を示す。画像処理装置5は、一般的なコンピュータがもつ構成、すなわち、制御部51、記憶部52、入力部53、表示部54、及び通信部55を備える。また、画像処理装置5は、標準脳マップDB56を備える。各部51乃至56はバスB2を介して電気的に接続されている。   FIG. 11 shows an image processing apparatus (workstation) 5 of the present embodiment. The image processing apparatus 5 includes a configuration of a general computer, that is, a control unit 51, a storage unit 52, an input unit 53, a display unit 54, and a communication unit 55. Further, the image processing device 5 includes a standard brain map DB 56. Each part 51 thru | or 56 is electrically connected via bus | bath B2.

制御部51は、CPUやメモリなどを有し、画像処理装置5の全体制御を行なう。制御部51の機能については後述する。   The control unit 51 includes a CPU, a memory, and the like, and performs overall control of the image processing apparatus 5. The function of the control unit 51 will be described later.

記憶部52は、メモリや、HDD等によって構成され、MRI装置、核医学診断装置、及び近赤外線スペクトロスコピー(NIRS:near−infrared spectroscopy)などの画像生成装置(図示しない)で生成された脳機能画像の画像データや、画像処理装置5によって生成された画像データを記憶可能な記憶装置である。   The storage unit 52 includes a memory, an HDD, and the like, and is a brain function generated by an MRI apparatus, a nuclear medicine diagnosis apparatus, and an image generation apparatus (not shown) such as a near-infrared spectroscopy (NIRS). This is a storage device capable of storing image data of images and image data generated by the image processing device 5.

入力部53は、マウスやキーボード等の入力デバイスによって構成される。入力部53は、操作者により入力操作される操作部である。   The input unit 53 is configured by an input device such as a mouse or a keyboard. The input unit 53 is an operation unit that is input by an operator.

表示部54は、液晶ディスプレイやCRTディスプレイ等によって構成される。   The display unit 54 is configured by a liquid crystal display, a CRT display, or the like.

通信部55は、LANなどのネットワークとの通信を行なう通信インターフェースである。通信部55は、画像サーバなどの外部機器(図12に図示)との間でやり取りされる各種信号の入出力を制御する。例えば、通信部55は、画像サーバから脳機能画像を画像データとして受信する。   The communication unit 55 is a communication interface that performs communication with a network such as a LAN. The communication unit 55 controls input / output of various signals exchanged with an external device (illustrated in FIG. 12) such as an image server. For example, the communication unit 55 receives a brain function image from the image server as image data.

標準脳マップDB56は、メモリや、HDD等によって構成され、標準脳マップ(3次元データ)を記憶可能な記憶装置である。標準脳マップDB56に記憶される標準脳マップは、標準脳マップDB46(図2に図示)で説明したものと同一である。   The standard brain map DB 56 is a storage device that is configured by a memory, an HDD, or the like and can store a standard brain map (three-dimensional data). The standard brain map stored in the standard brain map DB 56 is the same as that described in the standard brain map DB 46 (shown in FIG. 2).

図12は、本実施形態の画像処理装置5の機能を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram illustrating functions of the image processing apparatus 5 according to the present embodiment.

制御部51がプログラムを実行することによって、本実施形態の画像処理装置5は、図12に示すように、操作支援手段51a、脳領域分割手段51e、賦活算出手段51f、ROI設定手段51g、解析手段51h、及び画像データ受信手段51iとして機能する。なお、手段51a,51e〜51iの全部又は一部は、画像処理装置5にハードウェアとして備えられてもよい。   When the control unit 51 executes the program, the image processing apparatus 5 according to the present embodiment, as shown in FIG. 12, includes an operation support unit 51a, a brain region division unit 51e, an activation calculation unit 51f, an ROI setting unit 51g, and an analysis. It functions as the means 51h and the image data receiving means 51i. All or part of the means 51a, 51e to 51i may be provided as hardware in the image processing apparatus 5.

操作支援手段51aは、操作支援手段41a(図4に図示)と同様の機能を有する。すなわち、操作支援手段51aは、操作者に対する情報の表示部54への表示にグラフィックを多用し、大半の基礎的な操作を入力部53によって行なうことができるユーザインターフェースである。   The operation support means 51a has the same function as the operation support means 41a (shown in FIG. 4). In other words, the operation support means 51a is a user interface that can use most graphics for displaying information to the operator on the display unit 54 and can perform most basic operations by the input unit 53.

画像データ受信手段51iは、被検体の脳機能画像を生成する画像生成装置(図示しない)や、脳機能画像を保管する画像サーバ(図示しない)などの外部機器Eから、脳機能画像を画像データとして受信する機能を有する。また、画像データ受信手段51iは、脳機能画像を記憶部52に記憶させる。   The image data receiving means 51i receives the brain function image from the external device E such as an image generation device (not shown) that generates a brain function image of the subject or an image server (not shown) that stores the brain function image. As a receiving function. Further, the image data receiving unit 51 i stores the brain function image in the storage unit 52.

脳領域分割手段51eは、脳領域分割手段41e(図4に図示)と同様の機能を有する。脳領域分割手段51eは、標準脳マップDB56に記憶された標準脳マップに従って、記憶部52に記憶された被検体の脳機能画像に含まれる脳領域(2次元データ又は3次元データ)を、複数の分割領域に分割する。   The brain region dividing unit 51e has the same function as the brain region dividing unit 41e (shown in FIG. 4). The brain region dividing means 51e selects a plurality of brain regions (two-dimensional data or three-dimensional data) included in the brain function image of the subject stored in the storage unit 52 in accordance with the standard brain map stored in the standard brain map DB 56. Divide into the divided areas.

賦活算出手段51fは、賦活算出手段41f(図4に図示)と同様の機能を有する。賦活算出手段51fは、脳領域分割手段51eによって生成された分割領域画像に含まれる複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する。   The activation calculating unit 51f has the same function as the activation calculating unit 41f (shown in FIG. 4). The activation calculating unit 51f calculates an activation region for each divided region for at least one divided region among a plurality of divided regions included in the divided region image generated by the brain region dividing unit 51e.

ROI設定手段51gは、ROI設定手段41g(図4に図示)と同様の機能を有する。ROI設定手段51gは、賦活算出手段51fによって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、解析を行なうためのROIを設定する。   The ROI setting unit 51g has the same function as the ROI setting unit 41g (shown in FIG. 4). The ROI setting unit 51g sets an ROI for performing analysis based on the activation area for each divided area calculated by the activation calculation unit 51f.

解析手段51hは、解析手段41h(図4に図示)と同様の機能を有する。解析手段51hは、ROI設定手段51gによって設定されたROIを解析する。   The analysis unit 51h has the same function as the analysis unit 41h (illustrated in FIG. 4). The analysis unit 51h analyzes the ROI set by the ROI setting unit 51g.

続いて、本実施形態の画像処理装置5の動作について、図11及び図13を用いて説明する。   Subsequently, the operation of the image processing apparatus 5 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 13.

図13は、本実施形態の画像処理装置5の動作を示すフローチャートを示す図である。   FIG. 13 is a flowchart illustrating the operation of the image processing apparatus 5 according to the present embodiment.

画像処理装置5は、被検体の脳機能画像を生成する画像生成装置(図示しない)や、脳機能画像を保管する画像サーバ(図示しない)などの外部機器E(図12に図示)から通信部55を介して、脳機能画像を画像データとして受信する(ステップST12)。そして、画像処理装置5は、標準脳マップDB56に記憶された複数の標準脳マップから、1又は複数の標準脳マップを設定する(ステップST13)。画像処理装置5は、ステップST13によって設定された1の標準脳マップ、又は、複数の標準脳マップが組み合わせられて生成された標準脳マップに従って、ステップST12によって受信された被検体の脳機能画像の脳領域を、複数の分割領域に分割する(ステップST14)。   The image processing device 5 communicates from an external device E (shown in FIG. 12) such as an image generation device (not shown) that generates a brain function image of a subject or an image server (not shown) that stores the brain function image. The brain function image is received as image data via 55 (step ST12). Then, the image processing apparatus 5 sets one or a plurality of standard brain maps from the plurality of standard brain maps stored in the standard brain map DB 56 (step ST13). The image processing apparatus 5 performs the brain function image of the subject received in step ST12 according to one standard brain map set in step ST13 or a standard brain map generated by combining a plurality of standard brain maps. The brain region is divided into a plurality of divided regions (step ST14).

画像処理装置5は、ステップST14によって分割された複数の分割領域の境界線を修正(削除、追加、変更)するか否かを判断する(ステップST15)。ステップST15の判断にてYES、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正すると判断される場合、画像処理装置5は、境界線修正後の複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する(ステップST16)。   The image processing apparatus 5 determines whether or not to modify (delete, add, change) the boundary lines of the plurality of divided areas divided in step ST14 (step ST15). If YES in step ST15, that is, if it is determined that the boundary lines of the plurality of divided areas are to be corrected, the image processing device 5 determines the at least one divided area among the plurality of divided areas after the boundary line correction. An activation area is calculated for each divided area (step ST16).

一方、ステップST15の判断にてNO、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正しないと判断される場合、画像処理装置5は、ステップST14によって分割後の複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する(ステップST17)。   On the other hand, if the determination in step ST15 is NO, that is, if it is determined that the boundary lines of the plurality of divided areas are not to be corrected, the image processing device 5 determines that at least one of the plurality of divided areas after the division in step ST14. For the divided areas, an activation area is calculated for each divided area (step ST17).

画像処理装置5は、ステップST16又はST17によって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、ROIを設定する(ステップST18)。そして、画像処理装置5は、ステップST18によって設定されたROIを解析する(ステップST19)。   The image processing apparatus 5 sets the ROI based on the activation area for each divided area calculated in step ST16 or ST17 (step ST18). Then, the image processing device 5 analyzes the ROI set in step ST18 (step ST19).

本実施形態の画像処理装置5によれば、脳機能画像に、隣り合う2個の区分にそれぞれ対応する2個の賦活領域が存在する場合であっても、2個の賦活領域を自動的に分割し、解析に適したROI設定を行なうことができる。それにより、2個の賦活領域を操作者が手動で分割する必要がなくなるので、操作者の作業負担を軽減できる。   According to the image processing apparatus 5 of the present embodiment, even if there are two activation areas corresponding to two adjacent sections in the brain function image, the two activation areas are automatically selected. It is possible to divide and set ROI suitable for analysis. This eliminates the need for the operator to manually divide the two activation areas, thereby reducing the operator's workload.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 MRI装置
5 画像処理装置
41a,51a 操作支援手段
41b 撮像実行手段
41c 生データ受信手段
41d 画像処理手段
41e,51e 脳領域分割手段
41f,51f 賦活算出手段
41g,51g ROI設定手段
41h,51h 解析手段
51i 画像データ受信手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MRI apparatus 5 Image processing apparatus 41a, 51a Operation support means 41b Imaging execution means 41c Raw data reception means 41d Image processing means 41e, 51e Brain region division means 41f, 51f Activation calculation means 41g, 51g ROI setting means 41h, 51h Analysis means 51i Image data receiving means

Claims (9)

被検体の脳機能画像を得るための撮像を実行させる撮像実行手段と、
標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、前記脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、
前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、
前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
Imaging execution means for executing imaging for obtaining a brain function image of the subject;
In accordance with a standard brain map in which the standard brain is divided into a plurality of divided regions, a brain region dividing means for dividing the brain region included in the brain functional image into a plurality of divided regions;
Activation calculation means for obtaining an activation area for each of the divided areas of at least one of the plurality of divided areas in the subject;
A region of interest setting means for setting a region of interest for performing analysis based on the activation region;
A magnetic resonance imaging apparatus.
前記脳領域分割手段は、前記標準脳マップを、座標変換により前記被検体の脳領域に割り当てる請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the brain region dividing unit assigns the standard brain map to the brain region of the subject by coordinate transformation. 前記脳領域分割手段は、異なる複数の標準脳マップを組み合わせて生成された標準脳マップに従って、前記被検体の脳領域を分割する請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the brain region dividing unit divides the brain region of the subject according to a standard brain map generated by combining a plurality of different standard brain maps. 前記脳領域分割手段は、異なる複数の標準脳マップから入力部を介して指定された標準脳マップに従って、前記被検体の脳領域を分割する請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The brain region dividing unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the brain region dividing unit divides the brain region of the subject according to a standard brain map designated via an input unit from a plurality of different standard brain maps. Magnetic resonance imaging device. 前記脳領域分割手段は、前記標準脳マップに従って分割された複数の分割領域の境界線を、入力部を介した指示に従って変更、追加、又は削除する請求項1乃至4のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The brain region dividing means changes, adds, or deletes boundary lines of a plurality of divided regions divided according to the standard brain map according to an instruction via an input unit. The magnetic resonance imaging apparatus described. 前記賦活算出手段は、入力部を介した指示に従って前記少なくとも1個の分割領域を設定する請求項1乃至5のうち少なくとも一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the activation calculation unit sets the at least one divided region in accordance with an instruction via an input unit. 前記関心領域設定手段は、前記少なくとも1個の分割領域から一定の閾値以上の値の領域を抽出することで、自動的に前記関心領域を設定する請求項1乃至6のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   7. The region of interest setting unit according to claim 1, wherein the region of interest setting unit automatically sets the region of interest by extracting a region having a value equal to or greater than a certain threshold value from the at least one divided region. The magnetic resonance imaging apparatus described. 前記脳領域、前記賦活領域、及び前記関心領域のうち少なくとも1を表示部に表示させる表示手段をさらに有する請求項1乃至7のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising display means for displaying at least one of the brain region, the activation region, and the region of interest on a display unit. 標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、被検体の脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、
前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも1個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、
前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、
を有する画像処理装置。
A brain region dividing means for dividing the brain region included in the brain function image of the subject into a plurality of divided regions according to a standard brain map in which the standard brain is divided into a plurality of divided regions;
Activation calculation means for obtaining an activation area for each of the divided areas of at least one of the plurality of divided areas in the subject;
A region of interest setting means for setting a region of interest for performing analysis based on the activation region;
An image processing apparatus.
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