JP5479115B2 - Image processing apparatus and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus.
従来、医療分野で用いられる画像診断装置のひとつとして、磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置がある。MRI装置は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数のRF(Radio Frequency)信号で磁気的に励起し、この励起にともなって発生するMR信号から画像を再構成する。 Conventionally, as one of image diagnostic apparatuses used in the medical field, there is a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus. The MRI apparatus magnetically excites a nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field with an RF (Radio Frequency) signal having a Larmor frequency, and reconstructs an image from an MR signal generated by the excitation.
かかるMRI装置によるイメージング手法のひとつに拡散イメージングがある。拡散イメージングは、水分子などの粒子が熱によるブラウン運動により散らばっていく拡散効果を強調した拡散強調画像(DWI:Diffusion Weighted Image)を撮像する手法である。この拡散イメージングは、脳梗塞の早期診断に有用であることで注目されている。また、拡散イメージングは、神経線維の異方性を検出したり、逆に、異方性を用いて神経線維を描出したりする脳神経領域では、拡散テンソルイメージング(DTI:Diffusion Tensor Imaging)として発展している。 One of imaging methods using such an MRI apparatus is diffusion imaging. Diffusion imaging is a technique for imaging a diffusion weighted image (DWI) that emphasizes the diffusion effect in which particles such as water molecules are scattered by Brownian motion due to heat. This diffusion imaging has attracted attention because it is useful for early diagnosis of cerebral infarction. Diffusion imaging has been developed as Diffusion Tensor Imaging (DTI) in the cranial nerve region where anisotropy of nerve fibers is detected and, conversely, nerve fibers are depicted using anisotropy. ing.
また、近年、拡散テンソルトラクトグラフィ(DTT:Diffusion Tensor Tractography)と呼ばれるイメージング手法も注目されている(例えば、非特許文献1参照)。DTTは、DTIにより得られた拡散テンソル画像(以下、DTI画像と呼ぶ)について、任意のピクセルでの最大拡散方向を追跡し、その軌跡を描出した拡散テンソルトラクトグラフィ画像(以下、DTT画像と呼ぶ)を生成する手法である。 In recent years, an imaging technique called diffusion tensor tractography (DTT) has been attracting attention (see, for example, Non-Patent Document 1). The DTT is a diffusion tensor tractography image (hereinafter referred to as a DTT image) in which a maximum diffusion direction at an arbitrary pixel is traced and a trajectory of a diffusion tensor image (hereinafter referred to as a DTI image) obtained by the DTI is traced. ).
かかるDTTでは、通常、DTT画像が生成される際にMRI装置の操作者によってDWI画像やDTI画像上に計算開始領域(関心領域(ROI:Region Of Interest)とも呼ばれる)が設定される。この計算開始領域は、最大拡散方向の追跡を開始するピクセルの位置を指定するために設定される。医師や技師などの操作者は、DTTの計算開始領域を設定する際には、DWI画像やDTI画像に表示される情報に基づいて計算開始領域の位置を決定する。 In such a DTT, a calculation start region (also referred to as a region of interest (ROI)) is usually set on the DWI image or DTI image by the operator of the MRI apparatus when the DTT image is generated. This calculation start area is set in order to specify the position of the pixel from which tracking in the maximum diffusion direction is started. When an operator such as a doctor or an engineer sets a DTT calculation start area, the operator determines the position of the calculation start area based on the DWI image or information displayed on the DTI image.
しかしながら、上述した従来の技術では、臨床において有用なDTT画像を生成することができない場合があった。 However, in the conventional technique described above, there are cases where a DTT image useful in the clinic cannot be generated.
具体的には、臨床の現場では、DWI画像やDTI画像に限らず、治療や診断に適した各種の医用画像が参照される。例えば、臨床用の参照画像としては、fMRI(Functional MRI)画像やPWI(Perfusion Weighted Imaging)画像などが用いられる。しかし、前述したように従来の技術では、通常、DWI画像やDTI画像を用いてDTTの計算開始領域が設定される。そのため、DWI画像やDTI画像が参照画像として用いられない場合には、操作者は、臨床に適した画像の情報に基づいてDTTの計算開始領域を設定することができない。このように、従来の技術では、臨床において有用なDTT画像を生成することができない場合があった。 Specifically, in clinical practice, not only DWI images and DTI images but also various medical images suitable for treatment and diagnosis are referred to. For example, as a clinical reference image, an fMRI (Functional MRI) image, a PWI (Perfusion Weighted Imaging) image, or the like is used. However, as described above, in the conventional technique, the DTT calculation start area is usually set using a DWI image or a DTI image. Therefore, when a DWI image or a DTI image is not used as a reference image, the operator cannot set a DTT calculation start area based on information on an image suitable for clinical use. As described above, there are cases where the conventional technique cannot generate a clinically useful DTT image.
なお、この課題は、MRI装置を用いた拡散イメージングに限って生じるものではなく、X線CT(Computed Tomography)装置やPET(Positron Emission Tomography)装置などの他の医用画像診断装置や画像処理装置など、拡散イメージングにより生成される画像を処理する装置において同様に生じる課題である。 This problem is not limited to diffusion imaging using an MRI apparatus, but other medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus and a PET (Positron Emission Tomography) apparatus, an image processing apparatus, and the like. This is a problem that similarly occurs in an apparatus that processes an image generated by diffusion imaging.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、臨床において有用なDTT画像を生成することができる画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an image processing apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus capable of generating a DTT image useful in clinical practice.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る画像処理装置は、臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る画像処理装置は、臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, an image processing apparatus according to an aspect of the present invention extracts a lesion area on a clinical reference image , and then extracts the lesion area by a predetermined size. A region-of-interest setting unit that generates an expanded margin region and sets a region outside the lesion region in the margin region as a region of interest ; a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject; A calculation start area is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on information relating to the alignment means for aligning the reference image and the region of interest set on the reference image, and the calculation And an image generation means for generating a diffusion tensor tract image based on the start area.
The image processing apparatus according to another aspect of the present invention also includes a region including a portion suspected of having a cerebral infarction when the brain DWI image and the PWI image are used as clinical reference images. Region-of-interest setting means that extracts from each image and sets the region where the extracted regions do not overlap as a region of interest, and aligns the diffusion tensor image that represents the anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image And a calculation start region on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest set on the reference image, and a diffusion tensor based on the calculation start region An image generation means for generating a tract image is provided.
また、本発明の他の態様に係る画像処理装置は、臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る画像処理装置は、臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
An image processing apparatus according to another aspect of the present invention generates a margin area obtained by extracting a lesion area on a clinical reference image and then expanding the lesion area by a predetermined size. A region-of-interest setting unit that sets a region outside the lesion region as a region of interest, and a positioning unit that aligns a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image A display control means for setting the region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit; Operation accepting means for accepting an operation for changing the region of interest from the operator, and alignment with the reference image based on information on the region of interest changed by accepting the operation. Setting the calculation start region on the diffusion tensor image, characterized in that an image generating means for generating a spread Ten Salt lacto image based on the calculation start region.
The image processing apparatus according to another aspect of the present invention also includes a region including a portion suspected of having a cerebral infarction when the brain DWI image and the PWI image are used as clinical reference images. Region-of-interest setting means that extracts from each image and sets the region where the extracted regions do not overlap as a region of interest, and aligns the diffusion tensor image that represents the anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image Positioning means, a display control means for setting a region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit, and the display unit Operation receiving means for receiving an operation for changing the region of interest displayed on the operator from the operator, and information on the region of interest changed by receiving the operation Set the calculation start region on aligned diffusion tensor images in the reference image, characterized in that an image generating means for generating a spread Ten Salt lacto image based on the calculation start region.
また、本発明の他の態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して収集されたデータから被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像を生成する第1の画像生成手段と、臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して収集されたデータから被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像を生成する第1の画像生成手段と、臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
In addition, a magnetic resonance imaging apparatus according to another aspect of the present invention is a first image that generates a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon. After extracting the lesion area on the clinical reference image with the generation means, a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and the area outside the lesion area in the margin area A region of interest setting means for setting the region of interest, a positioning means for aligning the diffusion tensor image and the reference image, and a position on the reference image based on information on the region of interest set on the reference image Second image generation means for setting a calculation start region on the combined diffusion tensor image and generating a diffusion tensor tract image based on the calculation start region; Characterized by comprising.
In addition, a magnetic resonance imaging apparatus according to another aspect of the present invention is a first image that generates a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon. When a brain DWI image and a PWI image are used as a generation means and a clinical reference image, a region including a portion suspected of having a cerebral infarction is extracted from each of the DWI image and the PWI image, and each extracted region is A region of interest setting means for setting a non-overlapping region as a region of interest, a positioning means for aligning the diffusion tensor image and the reference image, and the information on the region of interest set on the reference image A calculation start area is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image, and the diffusion tensor tract image is set based on the calculation start area. Characterized in that a second image generating means for forming.
また、本発明の他の態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して収集されたデータから被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像を生成する第1の画像生成手段と、臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として関心領域設定手段と、前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る磁気共鳴イメージング装置は、磁気共鳴現象を利用して収集されたデータから被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像を生成する第1の画像生成手段と、臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とを備えたことを特徴とする。
In addition, a magnetic resonance imaging apparatus according to another aspect of the present invention is a first image that generates a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon. After extracting the lesion area on the clinical reference image with the generation means, a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and the area outside the lesion area in the margin area Region of interest setting means, positioning means for aligning the diffusion tensor image and the reference image, and diffusion tensor image in which the region of interest set on the reference image is aligned with the reference image Display control means for setting the area of interest to be displayed on the display unit, and operation reception for accepting an operation for changing the area of interest displayed on the display unit from the operator And a calculation start region is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on the information on the region of interest changed by receiving the operation, and the diffusion tensor tract image is set based on the calculation start region. And a second image generation means for generating.
In addition, a magnetic resonance imaging apparatus according to another aspect of the present invention is a first image that generates a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon. When a brain DWI image and a PWI image are used as a generation means and a clinical reference image, a region including a portion suspected of having a cerebral infarction is extracted from each of the DWI image and the PWI image, and each extracted region is A region-of-interest setting unit that sets a region that does not overlap as a region of interest, a positioning unit that aligns the diffusion tensor image and the reference image, and a region of interest set on the reference image is positioned in the reference image Set on the combined diffusion tensor image, display control means for displaying the region of interest on the display unit, and change the region of interest displayed on the display unit An operation accepting unit that accepts an operation from an operator, and a calculation start region is set on the diffusion tensor image that is aligned with the reference image based on information about the region of interest changed by the acceptance of the operation. And a second image generating means for generating a diffusion tensor tract image based on the above.
本発明によれば、臨床において有用なDTT画像を生成することができることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to generate a clinically useful DTT image.
以下に、本発明に係る画像処理装置及びMRI装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す実施例によって本願発明が限定されるものではない。 Embodiments of an image processing apparatus and an MRI apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by the Example shown below.
また、以下に示す実施例では、拡散イメージングをDWIと呼び、DWIにより生成される画像をDWI画像と呼ぶ。また、拡散テンソルイメージングをDTIと呼び、DTIにより生成される画像をDTI画像と呼ぶ。また、拡散テンソルトラクトグラフィをDTTと呼び、DTTにより生成される画像をDTT画像と呼ぶ。また、fMRIにより生成される画像をfMRI画像と呼び、PWIにより生成される画像をPWI画像と呼ぶ。 In the embodiments described below, diffusion imaging is called DWI, and an image generated by DWI is called a DWI image. Further, diffusion tensor imaging is called DTI, and an image generated by DTI is called a DTI image. Also, diffusion tensor tractography is called DTT, and an image generated by DTT is called a DTT image. An image generated by fMRI is called an fMRI image, and an image generated by PWI is called a PWI image.
まず、本実施例1に係るMRI装置の構成について説明する。図1は、本実施例1に係るMRI装置100の全体構成を示す図である。図1に示すように、MRI装置100は、架台部10と、傾斜磁場電源20と、RF送信部30と、RF受信部40と、シーケンス制御部50と、寝台部60と、計算機システム70とを有する。
First, the configuration of the MRI apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of the
架台部10は、静磁場中に置かれた被検体Pに高周波磁場を照射し、それにより被検体Pから発せられるMR信号を検出する。この架台部10は、静磁場磁石11と、傾斜磁場コイル12と、送信用RF(Radio Frequency)コイル13と、受信用RFコイル14とを有する。
The
静磁場磁石11は、中空の円筒形状に形成され、円筒内の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石11としては、例えば、永久磁石や超伝導磁石などが用いられる。 The static magnetic field magnet 11 is formed in a hollow cylindrical shape, and generates a uniform static magnetic field in a space in the cylinder. For example, a permanent magnet or a superconducting magnet is used as the static magnetic field magnet 11.
傾斜磁場コイル12は、中空の円筒形状に形成され、静磁場磁石11の内側に配置される。この傾斜磁場コイル12は、互いに直交するX,Y,Zの各軸に対応する3つのコイルを有する。各コイルは、それぞれ後述する傾斜磁場電源20から電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、Z軸方向は、静磁場と同方向とされる。
The gradient coil 12 is formed in a hollow cylindrical shape and is disposed inside the static magnetic field magnet 11. The gradient coil 12 has three coils corresponding to the X, Y, and Z axes orthogonal to each other. Each coil receives a current supply from a gradient magnetic
また、傾斜磁場コイル12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及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エコー信号(MR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エコー信号の周波数を変化させるために利用される。 The gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient coil 12 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 an echo signal (MR signal) in accordance with the spatial position. The readout gradient magnetic field Gr is used to change the frequency of the echo signal in accordance with the spatial position.
送信用RFコイル13は、傾斜磁場コイル12の内側に配置され、RF送信部30から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。
The
受信用RFコイル14は、傾斜磁場コイル12の内側に配置され、送信用RFコイル13により発生した高周波磁場の影響によって被検体Pから発せられるエコー信号を受信する。そして、受信用RFコイル14は、受信したエコー信号をRF受信部40へ出力する。
The
傾斜磁場電源20は、傾斜磁場コイル12に電流を供給する。RF送信部30は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信用RFコイル13に送信する。RF受信部40は、受信用RFコイル14から出力されるMR信号をデジタル化することによって生データを生成し、生成した生データをシーケンス制御部50へ送信する。
The gradient magnetic
シーケンス制御部50は、計算機システム70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20、RF送信部30及びRF受信部40を駆動することによって、被検体Pのスキャンを行う。また、シーケンス制御部50は、被検体Pのスキャンを行った結果、RF受信部40から生が送信されると、その生データを計算機システム70へ転送する。
The
なお、ここでいうシーケンス情報とは、シーケンス制御部50が傾斜磁場コイル12に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、RF送信部30が送信用RFコイル136に送信するRF信号の強さやRF信号を送信するタイミング、RF受信部40がエコー信号を検出するタイミングなど、スキャンを行うための手順を定義した情報である。
The sequence information here refers to the strength of power supplied to the gradient magnetic field coil 12 by the
寝台部60は、被検体Pが載置される天板を有し、その天板を移動させることで、撮影時に被検体Pを架台部10の開口部へ挿入する。
The
計算機システム70は、MRI装置100の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う装置であり、インタフェース部71と、入力部72と、表示部73と、記憶部74と、データ処理部75と、画像処理部76と、制御部77とを有している。
The
インタフェース部71は、シーケンス制御部50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、インタフェース部71は、シーケンス制御部50に対してシーケンス情報を送信し、シーケンス制御部50から生データを受信する。また、インタフェース部71は、生データを受信すると、受信した生データを被検体Pごとに記憶部74に記憶させる。
The
入力部72は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。この入力部72としては、例えば、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスが用いられる。
The
表示部73は、操作者により参照される各種画像や、操作者から各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示する。この表示部73としては、例えば、液晶モニタやCRTモニタなどの表示デバイスが用いられる。
The
記憶部74は、シーケンス制御部50から送信された生データや、後述するデータ処理部75及び画像処理部76により生成された各種画像データを被検体Pごとに記憶する。なお、かかる記憶部74により記憶される情報については後に詳細に説明する。
The
データ処理部75は、記憶部74により記憶された生データから画像を再構成する。また、データ処理部75は、被検体Pの体内の形態情報を示す磁気共鳴画像やDWI画像などを生成する。なお、かかるデータ処理部75が有する機能については後に詳細に説明する。
The
画像処理部76は、記憶部74により記憶された画像データに対して、例えば閾値処理などの画像処理を施すことによって、DTTで用いられる計算開始領域の候補を検出する。また、画像処理部76は、記憶部74により記憶された複数種類の画像の位置合わせを行う。なお、かかる画像処理部76が有する機能については後に詳細に説明する。
The
制御部77は、上述した機能部間での制御の移動や、機能部と記憶部との間のデータの受け渡しなどを行うことで、MRI装置100の全体制御を行う。具体的には、制御部77は、CPU(Central Processing Unit)及びメモリを有し、それらを用いて各種プログラムを実行させることで、MRI装置100が有する各部を制御する。例えば、制御部77は、操作者によって設定された撮像条件に基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部50に送信することで各種の撮像を実施する。なお、かかる制御部77が有する機能については後に詳細に説明する。
The
以上、本実施例1に係るMRI装置100の構成について説明した。このような構成のもと、本実施例1に係るMRI装置100では、データ処理部75が、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する。また、画像処理部76が、臨床用の参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。また、画像処理部76が、データ処理部75により生成されたDTI画像と参照画像とを位置合わせする。そして、画像処理部76が、参照画像上に設定された関心領域を参照画像に位置合わせされたDTI画像上に計算開始領域として設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する。したがって、本実施例1によれば、臨床に適した参照画像に基づいてDTT画像が生成されるので、臨床において有用なDTT画像を生成することができるようになる。
The configuration of the
次に、図2及び3を用いて、上述した記憶部74、データ処理部75、画像処理部76及び制御部77について詳細に説明する。図2は、本実施例1に係る記憶部74とデータ処理部75の構成を示す機能ブロック図である。図3は、本実施例1に係る記憶部74、画像処理部76及び制御部77の構成を示す機能ブロック図である。
Next, the
図2に示すように、記憶部74は、生データ記憶部74aと、再構成画像記憶部74bと、解析画像記憶部74cとを有する。
As illustrated in FIG. 2, the
生データ記憶部74aは、シーケンス制御部50から送信された生データを被検体ごとに記憶する。再構成画像記憶部74bは、後述する画像再構成部75aにより生成された再構成画像を被検体ごとに記憶する。解析画像記憶部74cは、後述する解析画像生成部75bにより生成された各種の解析画像を被検体ごとに記憶する。
The raw
また、図2に示すように、データ処理部75は、画像再構成部75aと、解析画像生成部75bとを有する。
As illustrated in FIG. 2, the
画像再構成部75aは、生データ記憶部74aにより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処理などの再構成処理を施すことで再構成画像を生成する。例えば、画像再構成部75aは、DWI画像を生成する。また、画像再構成部75aは、T1強調画像(T1 Weighted Image)やT2強調画像(T2 Weighted Image)などの形態画像を生成する。そして、画像再構成部75aは、生成した再構成画像を再構成画像記憶部74bに記憶させる。
The
ここで、DWIについて説明する。DWIでは、拡散によるMR信号の減衰を強調するMPG(Motion Probing Gradient)パルスの印加をともなうパルスシーケンスが用いられる。ここで、拡散による信号強度Sは、最も簡単には、以下に示す式(1)のように表される。 Here, DWI will be described. In DWI, a pulse sequence with application of an MPG (Motion Probing Gradient) pulse that emphasizes attenuation of MR signals due to diffusion is used. Here, the signal intensity S due to diffusion is most simply expressed as the following equation (1).
S=PD(1−exp(−TR/T1)*exp(−TE/T2))
*exp(−bD) ・・・(1)
S = PD (1-exp (-TR / T1) * exp (-TE / T2))
* Exp (-bD) (1)
ここで、TEはecho timeであり、TRはrepetition timeであり、PDはproton densityである。また、T1及びT2は信号緩和時間であり、Dはdiffusion coefficient(拡散の程度を表す拡散係数)である。また、b[s/mm2]は拡散による信号減衰の程度を表す傾斜磁場因子であり、S0は傾斜磁場因子bがゼロであるときの信号強度である。 Here, TE is echo time, TR is repetition time, and PD is proton density. T1 and T2 are signal relaxation times, and D is a diffusion coefficient (a diffusion coefficient representing the degree of diffusion). In addition, b [s / mm 2 ] is a gradient magnetic field factor representing the degree of signal attenuation due to diffusion, and S 0 is a signal intensity when the gradient magnetic field factor b is zero.
そして、
S0=PD(1−exp(−TR/T1)*exp(−TE/T2))
とし、
Experiment 1: S1=S0*exp(−b1D)
Experiment 2: S2=S0*exp(−b2D)
とすると、以下に示す式(2)が成り立つ。
And
S 0 = PD (1−exp (−TR / T1) * exp (−TE / T2))
age,
Experiment 1: S 1 = S 0 * exp (−b 1 D)
Experiment 2: S 2 = S 0 * exp (−b 2 D)
Then, the following equation (2) is established.
S2/S1=exp(−(b2−b1)D) ・・・(2) S 2 / S 1 = exp (− (b 2 −b 1 ) D) (2)
また、式(2)より、以下に示す式(3)が得られる。 Moreover, from the formula (2), the following formula (3) is obtained.
D=−ln(S2/S1)/(b2−b1) ・・・(3) D = −ln (S 2 / S 1 ) / (b 2 −b 1 ) (3)
この式(3)から分かるように、2つの異なるb値を用いることで、拡散係数Dを算出することができる。このため、DWIの一般的な臨床応用では、簡便な方法として、一方向のMPGパルスを印加し、b=1000程度として撮像されたDWIとb=0として撮像された画像とを用いて診断されることが多い。また、通常は、TE>60msとなるように撮像条件が設定されるため、b=0の画像は、T2の違いを強調したコントラストを有するT2強調画像になる。 As can be seen from this equation (3), the diffusion coefficient D can be calculated by using two different b values. For this reason, in a general clinical application of DWI, as a simple method, a unidirectional MPG pulse is applied, and diagnosis is performed using a DWI imaged at about b = 1000 and an image imaged at b = 0. Often. In general, since the imaging condition is set so that TE> 60 ms, the image of b = 0 is a T2-weighted image having a contrast that emphasizes the difference in T2.
ここで、b値について詳細に説明する。b値を理解するために、まず、傾斜磁場パルスについて説明する。MRI装置では、ボアに沿って線形に変化する強い傾斜磁場が印加される。この傾斜磁場はB0 fieldと呼ばれる。MRI装置は、一般的に、X,Y,Z方向の傾斜磁場ユニットを備えており、各傾斜磁場ユニットを組み合わせることによって、任意の方向に沿った磁場を印加することができる。そして、MR信号の周波数ωと磁場強度B0との関係は、以下に示す式(4)のように単純な関係式で表される。 Here, the b value will be described in detail. In order to understand the b value, first, the gradient magnetic field pulse will be described. In the MRI apparatus, a strong gradient magnetic field that changes linearly along the bore is applied. This gradient magnetic field is called B 0 field. An MRI apparatus generally includes gradient magnetic field units in the X, Y, and Z directions, and a magnetic field along an arbitrary direction can be applied by combining the gradient magnetic field units. The relationship between the frequency ω of the MR signal and the magnetic field strength B 0 is expressed by a simple relational expression as shown in Expression (4) below.
ω=γB0 ・・・(4) ω = γB 0 (4)
ここで、γは原子核固有の比例定数である。 Here, γ is a proportional constant specific to the nucleus.
DWIでは、拡散エンコーディングに用いられるMPGパルスの大きさ及び方向によって拡散データが決定される。このMPGパルスの大きさがb値である。例えば、拡散エンコーディングでは、高周波の180°リフォーカスパルスの前後に対照的に配置された2つのMPGパルスが用いられる。180°リフォーカスパルスの前に配置された第1のMPGパルスは、全てのスピンに対して位相シフトを生じさせる。 In DWI, spread data is determined by the magnitude and direction of an MPG pulse used for spread encoding. The magnitude of this MPG pulse is the b value. For example, in diffusion encoding, two MPG pulses are used that are arranged in contrast to before and after a high-frequency 180 ° refocus pulse. The first MPG pulse placed before the 180 ° refocus pulse causes a phase shift for all spins.
また、180°リフォーカスパルスの後に配置された第2のMPGパルスは、第1のMPGパルスにより生じた位相シフトを反転させる。これにより、固定の分子(医用画像化においてはプロトン)については、位相シフトが打ち消される。しかしながら、ブラウン運動によって第2のMPGパルスの作用時に第1のMPGパルスの作用時とは異なる位置に移動していた分子については、位相シフトが完全に相殺されない。したがって、そのような分子については、信号の減弱をもたらす残留位相シフトがとどまることになる。このように、拡散イメージングでは、MPGパルスの大きさを示すb値及び傾斜磁場パルスの方向によって拡散エンコーディングが制御される。 Also, the second MPG pulse arranged after the 180 ° refocusing pulse inverts the phase shift caused by the first MPG pulse. This cancels out the phase shift for fixed molecules (protons in medical imaging). However, for a molecule that has moved to a position different from that at the time of the action of the first MPG pulse due to Brownian motion, the phase shift is not completely canceled. Therefore, for such molecules, there will remain a residual phase shift that results in signal attenuation. Thus, in diffusion imaging, diffusion encoding is controlled by the b value indicating the magnitude of the MPG pulse and the direction of the gradient magnetic field pulse.
画像再構成部75aは、上述したDWIを行うことで、水分子などの粒子が熱によるブラウン運動によって散らばっていく拡散効果を強調したDWI画像を生成する。
The
解析画像生成部75bは、画像再構成部75aにより生成された再構成画像を用いて各種の解析画像を生成する。例えば、解析画像生成部75bは、画像再構成部75aにより生成された再構成画像と各再構成画像に対応する傾斜磁場の情報とを用いて、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する。また、解析画像生成部75bは、解析画像生成部75bは、画像再構成部75aにより生成された再構成画像とブロックセッティング情報とを用いてfMRI画像を生成する。
The analysis
ここで、DTI及びfMRIについて詳細に説明する。 Here, DTI and fMRI will be described in detail.
最初に、DTIについて説明する。DTIでは、拡散データに基づいて、6つのテンソル係数又はテンソルパラメータ、すなわち、3×3の対称テンソル行列の独立要素又は成分がボクセルごとに算出される。対称テンソル行列は、以下に示す式(5)で表される。 First, DTI will be described. In DTI, six tensor coefficients or tensor parameters, that is, independent elements or components of a 3 × 3 symmetric tensor matrix are calculated for each voxel based on diffusion data. The symmetric tensor matrix is expressed by the following equation (5).
ここで、Dxx〜Dzzにおける最初の添え字(x,y,z)は、細胞又は組織の本来の方向を表す。また、2番目の添え字(x,y,z)は、傾斜磁場の方向を表す。また、いわゆる対角成分であるDxx,Dyy,Dzzは、通常、臨床用に用いられるMRI装置が有する3軸の装置座標系で計測される拡散係数の成分である。 Here, the first subscript (x, y, z) in D xx to D zz represents the original direction of the cell or tissue. The second subscript (x, y, z) represents the direction of the gradient magnetic field. Further, D xx , D yy , and D zz that are so-called diagonal components are components of diffusion coefficients that are measured in a three-axis apparatus coordinate system that is usually included in an MRI apparatus used for clinical use.
典型的には、テンソルパラメータは、診断に重要なパラメータマップを算出するために使用される。例えば、拡散テンソルの等方性成分又は拡散テンソルの異方性成分が相応のパラメータマップに示される。ここでいうパラメータマップとは、例えば、平均見かけ拡散係数マップ又はADC(Apparent Diffusion Coefficient)マップ、もしくは、部分異方性マップ又はFA(Fractional Anisotropy)マップである。なお、ADCマップとは、式(2)をピクセルごとに解くことで算出される拡散係数のマップである。 Typically, tensor parameters are used to calculate a parameter map that is important for diagnosis. For example, the isotropic component of the diffusion tensor or the anisotropic component of the diffusion tensor is shown in the corresponding parameter map. The parameter map here is, for example, an average apparent diffusion coefficient map or an ADC (Apparent Diffusion Coefficient) map, a partial anisotropy map, or an FA (Fractional Anisotropy) map. The ADC map is a map of diffusion coefficients calculated by solving equation (2) for each pixel.
ここで、DTIで用いられる拡散データは多数であるため、ボクセルごとに拡散テンソルが算出される際には、平均化により未知パラメータが決定される。この未知パラメータを決定する方法としては、多変量の線形回帰により知られた方法、例えば、擬似逆行列を形成する方法や特異値分析を行う方法などが用いられる。 Here, since there are a large number of diffusion data used in DTI, when a diffusion tensor is calculated for each voxel, an unknown parameter is determined by averaging. As a method for determining the unknown parameter, a method known by multivariate linear regression, for example, a method of forming a pseudo inverse matrix or a method of performing singular value analysis is used.
例えば、Basser, P. J., J. Mattiello, and D. LeBihan. "MR diffusion tensor spectroscopy and imaging" Biophys. J., 66, p.259-267, 1994に記載された方法によれば、DWI画像におけるボクセルごとの分子拡散の異方性は、例えば、楕円体のモデルで表される。この方法では、楕円体の3軸の固有値をλ1、λ2、λ3とし、固有ベクトルをv1、v2、v3とすることで、拡散パラメータの6つのパラメータが定義される。 For example, according to the method described in Basser, PJ, J. Mattiello, and D. LeBihan. “MR diffusion tensor spectroscopy and imaging” Biophys. J., 66, p.259-267, 1994, voxels in DWI images. Each molecular diffusion anisotropy is expressed by, for example, an ellipsoidal model. In this method, six parameters of diffusion parameters are defined by setting the eigenvalues of the three axes of the ellipsoid to be λ 1 , λ 2 , and λ 3 and the eigenvectors to be v 1 , v 2 , and v 3 .
例えば、解析画像生成部75bは、上記の楕円体モデルを用いて、DWI画像に含まれるボクセルごとに分子拡散の異方性を定義する。そして、解析画像生成部75bは、定義した楕円体モデルにおける最長軸の方向に応じて、DTI画像におけるボクセルの色を決める。例えば、解析画像生成部75bは、装置座標系におけるX軸の方向を赤色、Y軸の方向を黄色、Z軸の方向を青色とし、これらX,Y,Z軸と楕円体モデルにおける最長軸の方向との位置関係に応じてボクセルの色を決める。解析画像生成部75bは、かかる処理をDWI画像に含まれるボクセルごとに行うことで、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する。
For example, the analysis
続いて、fMRIについて説明する。fMRIでは、BOLD(Blood Oxygenation Level Dependent)効果を利用してfMRI画像が生成される。ここでいうBOLD効果とは、血液中のヘモグロビンの酸素化の程度に依存してT2強調画像のコントラストが変化する減少である。 Next, fMRI will be described. In fMRI, an fMRI image is generated using a BOLD (Blood Oxygenation Level Dependent) effect. Here, the BOLD effect is a decrease in which the contrast of the T2-weighted image changes depending on the degree of oxygenation of hemoglobin in the blood.
具体的には、運動や刺激により賦活化される脳の賦活領域では、血流量が増加するとともに、賦活領域の毛細血管から神経細胞へ酸素が供給される。これにより、賦活領域では、酸素と結合したヘモグロビン(酸化ヘモグロビン)が還元され還元ヘモグロビンとなる。また、賦活領域では、血流量の増加に対して神経細胞の酸素消費量の増加の程度が低いため、静脈血の酸化ヘモグロビンの量が相対的に増加する。ここで、酸化ヘモグロビンは、還元ヘモグロビンに比べ磁化されにくい。したがって、脳の賦活領域では磁化率が減少し、T2強調画像での信号強度が変化する。 Specifically, in the brain activation region activated by exercise or stimulation, the blood flow increases and oxygen is supplied from the capillaries in the activation region to the nerve cells. Thereby, in the activation region, hemoglobin (oxygenated hemoglobin) combined with oxygen is reduced to reduced hemoglobin. Further, in the activation region, the degree of increase in the oxygen consumption of nerve cells is low with respect to the increase in blood flow, so that the amount of oxyhemoglobin in venous blood relatively increases. Here, oxyhemoglobin is less magnetized than reduced hemoglobin. Therefore, the magnetic susceptibility decreases in the activation region of the brain, and the signal intensity in the T2-weighted image changes.
fMRIでは、かかるBOLD効果を利用して、安静期間であるレストを挟んで、運動野や視覚野、聴覚野、言語野、感覚皮質などを賦活化させるためのタスクを被検体に連続して繰り返して実行させながら磁気共鳴画像が生成される。そして、タスク時の画像とレスト時の画像とを比較することで、脳機能賦活部位を特定することができる。また、内容の異なるタスクが実行された際の画像間を比較したりすることで、各タスクで共通して賦活化される領域や、各タスクにより特異的に賦活化される領域を特定することができる。 In fMRI, using the BOLD effect, a task for activating the motor cortex, visual cortex, auditory cortex, language cortex, sensory cortex, etc. is repeatedly repeated on the subject across the rest during the rest period. As a result, a magnetic resonance image is generated. And a brain function activation site | part can be specified by comparing the image at the time of a task, and the image at the time of a rest. In addition, by comparing images when tasks with different contents are executed, it is possible to identify areas that are activated in common by each task or areas that are specifically activated by each task Can do.
脳機能賦活領域を特定するための画像解析の一例としては、以下の処理が挙げられる。まず、レスト時における全画像の平均画像及びタスク時における全画像の平均画像を求め、両平均画像について差分値と両母平均の標準誤差から優位差を判定するためのt検定を行い、t値の画像をfMRI原画像として作成する。そして、線形相関係数を計算し、fMRI原画像の画素値と参照関数との相関係数を求めることで、相関係数画像をfMRI画像として作成する。 The following processes are mentioned as an example of the image analysis for specifying a brain function activation area | region. First, an average image of all images at the time of rest and an average image of all images at the time of task are obtained, t-test is performed for both average images to determine a dominant difference from the difference value and the standard error of both mother means, Are created as fMRI original images. Then, a linear correlation coefficient is calculated, and a correlation coefficient between the pixel value of the fMRI original image and the reference function is obtained, thereby creating a correlation coefficient image as an fMRI image.
ここで、レストとタスクとの実行間隔の設定は、所定の間隔ごとに配置されたブロックとしてデザインされる。具体的には、レストとタスクとの実行間隔の設定は、安静のためのレスト時ブロックと、脳賦活のためのタスク時ブロックとを示す定型ブロックが時系列に沿って並べられたデザイン形状となり、ブロックセッティングと呼ばれている。 Here, the setting of the execution interval between the rest and the task is designed as a block arranged at predetermined intervals. Specifically, the setting of the execution interval between the rest and the task is a design shape in which fixed blocks indicating rest blocks for rest and task blocks for brain activation are arranged in time series. This is called block setting.
かかるブロックセッティングは、タスクの種類とともに、レスト時ブロック及びタスク時ブロックの個数や、レスト及びタスクの繰り返し回数などの数値が、医師などの操作者によりパラメータとして入力されることにより行なわれる。例えば、各パラメータの入力は、TR(Repetition Time:繰り返し時間)を1単位とする時相(フェーズ)を用いることで行なわれる。そして、ブロックセッティングは、レスト時及びタスク時の画像収集後に行なわれる画像解析時に用いられる。 Such block setting is performed by inputting numerical values such as the number of blocks at rest, the number of blocks at task, and the number of repetitions of rest and tasks, as parameters, by an operator such as a doctor. For example, each parameter is input by using a time phase with TR (Repetition Time) as one unit. The block setting is used at the time of image analysis performed after image collection at the time of rest and task.
解析画像生成部75bは、上述したfMRIを行うことで、脳機能の賦活領域を描出したfMRI画像を生成する。
The analysis
また、図3に示すように、画像処理部76は、画像選択部76aと、画像処理計算部76bと、位置合わせ処理部76cと、トラクトグラフィ生成部76dとを有する。
As shown in FIG. 3, the
画像選択部76aは、解析画像記憶部74cにより記憶された解析画像の中から臨床対象の被検体に関する解析画像を参照画像として選択する。
The
具体的には、画像選択部76aは、解析画像記憶部74cにより記憶された解析画像を参照し、臨床対象の被検体に関する解析画像を検索する。このとき、画像選択部76aは、被検体を識別するための識別情報が各解析画像に付与されている場合には、その識別情報に基づいて解析画像を検索する。
Specifically, the
そして、画像選択部76aは、臨床対象の被検体に関する複数種類の解析画像が検索された場合には、実施される臨床の種類を判定する。このとき、画像選択部76aは、例えば、入力部72を介して、臨床の種類を示す情報の入力を操作者から受け付け、入力された情報に基づいて、実施される臨床の種類を判定する。その後、画像選択部76aは、判定した臨床の種類に応じて、検索された解析画像の中から臨床用の参照画像として適した解析画像を選択し、選択した解析画像を参照画像として内部メモリに保存する。
Then, when a plurality of types of analysis images related to the clinical subject are searched, the
例えば、脳腫瘍による影響の診断が行われる場合には、画像選択部76aは、臨床対象の被検体に関する頭部のDWI画像を選択する。また、例えば、脳外科手術に関する手術計画の検討が行われる場合には、画像選択部76aは、臨床対象の被検体に関する脳のfMRI画像を選択する。また、例えば、脳梗塞や脳卒中に関する経過観察や予後の推測が行われる場合には、画像選択部76aは、臨床対象の被検体に関する頭部のPWI画像及びDWI画像をそれぞれ選択する。なお、同じ被検体に関する同じ種類の観察画像が複数検索された場合には、画像選択部76aは、例えば、検索された複数の同じ種類の観察画像の中から撮影日が最も新しい観察画像を選択する。
For example, when the influence of the brain tumor is diagnosed, the
画像処理計算部76bは、臨床用の参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。本実施例1では、画像処理計算部76bは、画像選択部76aにより選択された参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。
The image
具体的には、画像処理計算部76bは、画像選択部76aにより選択された参照画像を内部メモリから読み出し、読み出した参照画像の種類に応じて関心領域を設定する。ここで、図4−1〜4−3、5及び6を用いて、画像処理計算部76bによる関心領域の設定について説明する。なお、ここでは、頭部のDWI画像を用いて関心領域を設定する場合と、脳のfMRI画像を用いて関心領域を設定する場合と、頭部のPWI画像及びDWI画像を用いて関心領域を設定する場合とをそれぞれ一例として説明する。
Specifically, the image
図4−1〜4−3は、頭部のDWI画像を用いた場合の関心領域の設定を説明するための図である。例えば、画像処理計算部76bは、画像選択部76aにより頭部のDWI画像が選択された場合には、図4−1に示すように、入力部72を介して、DWI画像に対して任意にシード点Sを設定する操作を操作者から受け付ける。このとき、例えば、操作者は、DWI画像上で脳腫瘍が生じていると認められる箇所にシード点Sを設定する。
FIGS. 4-1 to 4-3 are diagrams for explaining setting of a region of interest when a DWI image of the head is used. For example, when the DWI image of the head is selected by the
そして、操作者によってシード点が設定されると、画像処理計算部76bは、図4−2に示すように、設定されたシード点を基準にしてリージョングローイングを行うことで、病変領域Aを抽出する。なお、病変領域Aを抽出するための処理としては、リージョングローイングに限らず、一般的に知られた各種の領域抽出技術を用いることができる。
When the seed point is set by the operator, the image
また、画像処理計算部76bは、病変領域Aを抽出したのちに、抽出した病変領域Aを所定の大きさだけ拡げたマージン領域Mを生成する。さらに、画像処理計算部76bは、マージン領域Mの中で病変領域Aの外側にある領域を複数の分割マージン領域Mdに分割する。このとき、画像処理計算部76bは、例えば、あらかじめ決められた間隔で頭部の前後方向に領域を分割する。
In addition, after extracting the lesion area A, the image
その後、画像処理計算部76bは、図4−3に示すように、複数の分割マージン領域Mdの中からいずれかひとつの領域を選択し、選択した領域を関心領域Roとして設定する。このとき、画像処理計算部76bは、入力部72を介して、複数の分割マージン領域Mdの中から任意に領域を選択する操作を操作者から受け付ける。そして、画像処理計算部76bは、操作者により選択された領域を関心領域Roとして設定する。または、画像処理計算部76bは、操作者による操作を受け付けることなく、複数の分割マージン領域Mdのうちシード点Sから最も近い領域を選択し、選択した領域を関心領域Roとして設定してもよい。
Thereafter, the image
このように、本実施例1では、画像処理計算部76bが、マージン領域Mの中で病変領域Aの外側にある領域を分割し、分割された領域のひとつを関心領域として設定する。これにより、後述するトラクトグラフィ生成部76dが関心領域を計算開始領域として神経束を示す曲線を生成した際に、操作者が、脳腫瘍によって圧迫されている神経束を観察しやすくなる。
As described above, in the first embodiment, the image
また、画像処理計算部76bは、関心領域Roを設定したのちに、DWI画像に描出された頭部の形状に基づいて、頭部を左右に分割する中心線を算出する。そして、画像処理計算部76bは、算出した中心線を軸として対称な位置に、関心領域Roと左右に対称な形状を有する関心領域Rmを設定する。
The image
さらに、画像処理計算部76bは、入力部72を介して、設定した関心領域Ro及びRmそれぞれに対する操作を操作者から受け付ける。そして、画像処理計算部76bは、受け付けた操作に応じて、関心領域Ro及びRmの形状や位置を変更する。
Further, the image
このように、本実施例1では、画像処理計算部76bが、頭部を左右に分割する中心線を軸として対称な位置にそれぞれ関心領域を設定する。これにより、後述するトラクトグラフィ生成部76dが関心領域を計算開始領域として神経束を示す曲線を生成した際に、操作者が、正常な神経束と患部による影響を受けた神経束とを比較しながら観察することができる。
As described above, in the first embodiment, the image
図5は、fMRI画像を用いた場合の関心領域の設定を説明するための図である。例えば、画像処理計算部76bは、画像選択部76aにより脳のfMRI画像が選択された場合には、図5に示すように、fMRIに描出された脳機能賦活領域Bを関心領域Roとして設定する。また、画像処理計算部76bは、頭部を左右に分割する中心線を軸として、関心領域Roと位置及び形状が左右に対称な関心領域Rmを設定する。
FIG. 5 is a diagram for explaining setting of a region of interest when an fMRI image is used. For example, the image
図6は、頭部のPWI画像及びDWI画像を用いた関心領域の設定を説明するための図である。脳梗塞の検査では、MRI装置により撮像されたDWI画像とPWI画像とを組み合わせた評価の有用性が認められている。具体的には、DWI画像とPWI画像とを用いた脳梗塞の検査では、脳梗塞が疑われる部分を含むセグメンテーション領域をDWI画像及びPWI画像それぞれから抽出され、抽出された各セグメンテーション領域を重ねたときに一致しない領域(以下、ミスマッチエリアと呼ぶ)が特定される。ここで特定された領域は可逆性虚血領域(ペナンブラ領域)と呼ばれ、早期の血流再開によって救済が可能な領域とみなされる。そのため、この可逆性虚血領域を正確に特定することは、脳梗塞の診断・治療を行ううえで非常に重要である。 FIG. 6 is a diagram for explaining setting of a region of interest using a PWI image and a DWI image of the head. In the examination of cerebral infarction, the usefulness of evaluation combining a DWI image and a PWI image taken by an MRI apparatus is recognized. Specifically, in the examination of cerebral infarction using a DWI image and a PWI image, a segmentation region including a portion suspected of cerebral infarction is extracted from each of the DWI image and the PWI image, and the extracted segmentation regions are overlapped. A region that sometimes does not match (hereinafter referred to as a mismatch area) is identified. The region specified here is called a reversible ischemic region (penumbra region), and is regarded as a region that can be rescued by early resumption of blood flow. Therefore, accurately identifying this reversible ischemic region is very important for diagnosis and treatment of cerebral infarction.
そこで、例えば、画像処理計算部76bは、画像選択部76aにより頭部のPWI画像及びDWI画像がそれぞれ選択された場合には、脳梗塞が疑われる部分を含むセグメンテーション領域をDWI画像及びPWI画像それぞれから抽出する。例えば、図6に示すように、画像処理計算部76bは、DWI画像からセグメンテーション領域Idを抽出し、PWI画像からセグメンテーション領域Ipを抽出する。
Therefore, for example, when the PWI image and the DWI image of the head are selected by the
その後、画像処理計算部76bは、各画像に付帯されている位置情報に基づいて各セグメンテーション領域の位置を合わせたうえで、各セグメンテーション領域を重ね合わせる。そして、画像処理計算部76bは、セグメンテーション領域Idとセグメンテーション領域Ipとが重なり合わない領域をミスマッチエリアとして特定し、特定したミスマッチ領域を関心領域Rとして設定する。
Thereafter, the image
図3にもどって、位置合わせ処理部76cは、解析画像生成部75bにより生成されたDTI画像と参照画像とを位置合わせする。本実施例では、位置合わせ処理部76cは、画像選択部76aにより選択された参照画像とDTI画像とを位置合わせする。
Returning to FIG. 3, the
具体的には、位置合わせ処理部76cは、解析画像生成部75bにより生成されたDTI画像を解析画像記憶部74cから読み出す。また、位置合わせ処理部76cは、画像選択部76aにより選択された参照画像を内部メモリから読み出す。そして、位置合わせ処理部76cは、DTI画像と参照画像とを位置合わせする。
Specifically, the
このとき、位置合わせ処理部76cは、入力部72を介して、DTI画像及び参照画像それぞれにランドマークを設定する操作を操作者から受け付ける。そして、位置合わせ処理部76cは、操作者により設定された各ランドマークの位置を合わせることで、DTI画像と参照画像との位置合わせを行う。
At this time, the
または、画像処理計算部76bは、操作者による操作を受け付けることなく、一般的に知られた各種の画像位置合わせ技術を用いて自動的にDTI画像と参照画像との位置合わせを行ってもよい。ここでいう画像位置合わせ技術としては、例えば、田中裕子らによる「CT−MR画像のマーカレス3次元位置合わせ」、医用電子と生体工学、Vol34、No.3、p.56〜65、1996に記載された方法を用いることができる。
Alternatively, the image
トラクトグラフィ生成部76dは、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて、位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像上に計算開始領域を設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する。
The
図7は、本実施例1に係るトラクトグラフィ生成部76dによるDTT画像の生成を説明するための図である。図7は、位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像の一部を示している。なお、ここでは説明の便宜上、2次元のDTI画像を用いた場合について説明する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the generation of the DTT image by the
図7において、格子状に分割された複数の四角い領域は、それぞれDTI画像に含まれるピクセルを示している。また、各ピクセル内にある楕円は、それぞれ前述した分子拡散の異方性を表す楕円体モデルを示している。また、各ピクセルに付けられた色は、異方性の大きさに応じて付けられており、色が濃いほど異方性が低いことを示している。 In FIG. 7, a plurality of square areas divided in a lattice form indicate pixels included in the DTI image. Further, the ellipse in each pixel represents an ellipsoidal model representing the molecular diffusion anisotropy described above. Further, the color assigned to each pixel is assigned according to the magnitude of anisotropy, and the darker the color, the lower the anisotropy.
図7に示すように、トラクトグラフィ生成部76dは、まず、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域をDTI画像上に計算開始領域Cとして設定する。また、トラクトグラフィ生成部76dは、DTI画像に含まれるピクセルのうち異方性が高いピクセル(図7に示す白色のピクセル)について平均的な方向を算出する。
As shown in FIG. 7, the
その後、トラクトグラフィ生成部76dは、計算開始領域Cに含まれるピクセルP1及びP2それぞれを基点として、算出された平均的な方向に沿う曲線F1及びF2を生成する。ここで生成される曲線F1及びF2は、各ピクセルにおける最大拡散方向の軌跡となり、神経束の流れを表すことになる。このように、トラクトグラフィ生成部76dは、神経束の流れを示す画像をDTT画像として生成する。
Thereafter, the
図3の説明にもどって、制御部77は、表示制御部77aを有する。表示制御部77aは、表示部73への各種情報の表示を制御する。例えば、表示制御部77aは、トラクトグラフィ生成部76dにより生成されたDTT画像を表示部73に表示させる。
Returning to the description of FIG. 3, the
図8及び9は、本実施例1に係る表示制御部77aにより表示されるDTT画像の一例を示す図である。表示制御部77aは、例えば、図8に示すように、2次元のDTT画像を2次元のDWI画像に重畳させて表示する。図8において、曲線Foは、計算開始領域Coに基づいてDTTにより生成されたものであり、曲線Fmは、計算開始領域Coと左右に対称な計算開始領域Cmに基づいてDTTにより生成されたものである。このようにDTTの曲線Fo及びFmを表示することにより、神経束の様子を平面的に観察することができる。
8 and 9 are diagrams illustrating examples of DTT images displayed by the
または、表示制御部77aは、例えば、図9に示すように、3次元のDTT画像を2次元のDWI画像に合成して表示する。図9において、曲線Foは、計算開始領域Coに基づいてDTTにより生成されたものであり、曲線Fmは、計算開始領域Coと左右に対称な計算開始領域Cmに基づいてDTTにより生成されたものである。このようにDTTの曲線Fo及びFmを表示することにより、神経束の様子を立体的に観察することができる。
Alternatively, for example, as illustrated in FIG. 9, the
次に、本実施例1に係るMRI装置100によるDTT画像の作成の流れについて説明する。図10は、本実施例1に係るMRI装置100によるDTT画像の作成の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、本実施例1に係るMRI装置100では、まず、制御部77が、操作者によって設定された撮像条件に基づいてシーケンス制御部50などの各部を制御することで、拡張イメージングを実施する(ステップS101)。
Next, a flow of creating a DTT image by the
続いて、解析画像生成部75bが、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する(ステップS102)。また、画像選択部76aが、再構成画像記憶部74bにより記憶された医用画像の中から被検体の参照画像を選択する(ステップS103)。
Subsequently, the analysis
その後、画像処理計算部76bが、画像選択部76aにより選択された参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する(ステップS104)。また、位置合わせ処理部76cが、解析画像生成部75bにより生成されたDTI画像と画像選択部76aにより選択された参照画像とを位置合わせする(ステップS105)。
Thereafter, the image
続いて、トラクトグラフィ生成部76dが、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域を位置合わせ手段により参照画像に位置合わせされたDTI画像上に計算開始領域として設定する(ステップS106)。その後、トラクトグラフィ生成部76dは、設定した計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する(ステップS107)。
Subsequently, the
そして、表示制御部77aが、トラクトグラフィ生成部76dにより生成されたDTT画像を表示部73に表示させる(ステップS108)。
Then, the
上述したように、本実施例1では、解析画像生成部75bが、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する。また、画像処理計算部76bが、臨床用の参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。また、位置合わせ処理部76cが、解析画像生成部75bにより生成されたDTI画像と参照画像とを位置合わせする。そして、トラクトグラフィ生成部76dが、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて、位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像上に計算開始領域を設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する。したがって、本実施例1によれば、臨床に適した参照画像に基づいてDTT画像が生成されるので、臨床において有用なDTT画像を生成することができる。
As described above, in the first embodiment, the analysis
また、本実施例1では、画像処理計算部76bが、参照画像上における病変領域を抽出したのちに、その病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、マージン領域の中で病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する。したがって、本実施例1によれば、病変部位による影響の診断に適したDTT画像を生成することができる。
In the first embodiment, the image
また、本実施例1では、画像処理計算部76bが、参照画像としてfMRI画像が用いられる場合に、そのfMRIに描出された脳機能賦活領域を関心領域として設定する。したがって、本実施例1によれば、脳外科手術に関する手術計画の検討に適したDTT画像を生成することができる。また、これにより、脳外科手術において、術者が優位脳を踏まえたうえで、局所の脳機能を鑑みつつ手術することができる。
In the first embodiment, when an fMRI image is used as a reference image, the image
また、本実施例1では、画像処理計算部76bが、参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域をDWI画像及びPWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する。したがって、本実施例1によれば、脳梗塞や脳卒中に関する経過観察や予後の推測に適したDTT画像を生成することができる。また、これにより、脳腫瘍が存在する場合に、医師や技師などの操作者が白質の走行状態を容易に観察することができる。
Further, in the first embodiment, when the brain DWI image and PWI image are used as the reference image, the image
また、本実施例1では、解析画像記憶部74cが、各種の解析画像を記憶する。また、画像選択部76aが、解析画像記憶部74cにより記憶された解析画像の中から臨床対象の被検体に関する解析画像を参照画像として選択する。そして、画像処理計算部76bが、画像選択部76aにより選択された参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。また、位置合わせ処理部76cが、画像選択部76aにより選択された参照画像と拡散テンソル画像とを位置合わせする。したがって、本実施例1によれば、複数の医用画像がMRI装置100によって撮像されている場合でも、臨床の対象となる被検体の参照画像が自動的に選択されるので、臨床において有用なDTT画像を容易に生成することができる。
In the first embodiment, the analysis
なお、上記実施例1では、トラクトグラフィ生成部76dが、参照画像上に設定された関心領域をDTI画像上に計算開始領域として設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、DTT画像が生成される前に、参照画像上に設定された関心領域をいったん操作者に提示し、関心領域に対する変更を受け付けるようにしてもよい。
In the first embodiment, the
以下では、このような場合を実施例2として説明する。なお、実施例2に係るMRI装置は、基本的には図1に示したMRI装置100と同様の構成を有し、画像処理部及び制御部により行われる処理が異なるのみである。そこで、本実施例2は、画像処理部及び制御部に関する処理を中心に説明する。
Hereinafter, such a case will be described as a second embodiment. The MRI apparatus according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the
図11は、本実施例2に係る記憶部74、画像処理部86及び制御部87の構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは、図3に示した各部と同様の役割を担う機能部については、同一の符号を付すこととして詳細な説明を省略する。
FIG. 11 is a functional block diagram illustrating configurations of the
図11に示すように、制御部87は、表示制御部87aと、操作受付部87bとを有する。
As shown in FIG. 11, the
表示制御部87aは、表示部73への各種情報の表示を制御する。本実施例2では、表示制御部87aは、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域を位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像上に設定し、その関心領域を表示部73に表示させる。なお、このとき、表示制御部87aは、表示部73に表示された関心領域を変更又は承認するためのGUIも表示部73に表示させる。
The
操作受付部87bは、表示制御部87aにより表示部73に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける。具体的には、操作受付部87bは、入力部72を介して、表示制御部87aによって表示されたGUIに対する操作を受け付ける。そして、関心領域を変更又は承認する操作を受け付けた場合には、操作受付部87bは、操作の内容を示す情報をトラクトグラフィ生成部86dに送る。
The
また、図11に示すように、画像処理部86は、画像選択部76aと、画像処理計算部76bと、位置合わせ処理部76cと、トラクトグラフィ生成部86dとを有する。
As shown in FIG. 11, the
トラクトグラフィ生成部86dは、操作受付部87bによる操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて、位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI上に計算開始領域を設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する。
The
具体的には、トラクトグラフィ生成部86dは、関心領域が変更又は承認されたことを示す情報が操作受付部87bから送られると、その情報に基づいて関心領域の位置や大きさを調整する。そして、トラクトグラフィ生成部86dは、調整した関心領域を計算開始領域として設定したうえで、実施例1で説明した方法と同様にDTT画像を生成する。
Specifically, when information indicating that the region of interest has been changed or approved is sent from the
次に、本実施例2に係るMRI装置によるDTT画像の作成の流れについて説明する。図12は、本実施例2に係るMRI装置によるDTT画像の作成の流れを示すフローチャートである。なお、図12に示すステップS201〜S205の処理は図10に示したステップS101〜S105の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。 Next, a flow of creating a DTT image by the MRI apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart illustrating a flow of creating a DTT image by the MRI apparatus according to the second embodiment. The processes in steps S201 to S205 shown in FIG. 12 are the same as the processes in steps S101 to S105 shown in FIG.
図12に示すように、本実施例2に係るMRI装置では、表示制御部87aが、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域をDTI画像上に設定する(ステップS206)。その後、表示制御部87aは、DTI画像上に設定された関心領域を表示部73に表示させる(ステップS207)。
As shown in FIG. 12, in the MRI apparatus according to the second embodiment, the
続いて、操作受付部87bが関心領域を変更又は承認する操作を受け付けた場合に(ステップS208,Yes)、トラクトグラフィ生成部86dが、操作者により変更又は承認された関心領域を計算開始領域として設定する(ステップS209)。その後、トラクトグラフィ生成部86dは、設定した計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する(ステップS210)。
Subsequently, when the
そして、表示制御部87aが、トラクトグラフィ生成部76dにより生成されたDTT画像を表示部73に表示させる(ステップS211)。
Then, the
上述したように、本実施例2では、解析画像生成部75bが、被検体内における分子拡散の異方性を表すDTI画像を生成する。また、画像処理計算部76bが、臨床用の参照画像が有する画像情報に基づいて、その参照画像上に関心領域を設定する。また、位置合わせ処理部76cが、解析画像生成部75bにより生成されたDTI画像と参照画像とを位置合わせする。また、表示制御部87aが、画像処理計算部76bにより参照画像上に設定された関心領域を位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像上に設定し、その関心領域を表示部73に表示させる。また、操作受付部87bが、表示制御部87aにより表示部73に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける。そして、トラクトグラフィ生成部86dが、操作受付部87bによる操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて、位置合わせ処理部76cにより参照画像に位置合わせされたDTI画像上に計算開始領域を設定し、その計算開始領域に基づいてDTT画像を生成する。したがって、本実施例2によれば、DTT画像が生成される前に、参照画像上に設定された関心領域をいったん操作者に提示し、関心領域に対する変更を受け付けることができるので、臨床において有用なDTT画像をより正確に生成することができる。
As described above, in the second embodiment, the analysis
なお、上記実施例1及び2では、MRI装置により生成されたMR画像が参照画像として用いられる場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、X線CT装置により生成されたCT画像やPET装置により生成されたPET画像など、他の種類の画像が参照画像として用いられる場合でも本発明を同様に適用することが可能である。 In the first and second embodiments, the case where the MR image generated by the MRI apparatus is used as the reference image has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied even when other types of images such as a CT image generated by an X-ray CT apparatus and a PET image generated by a PET apparatus are used as a reference image.
100 MRI装置
70 計算機システム
73 表示部
74 記憶部
74a 生データ記憶部
74b 再構成画像記憶部
74c 解析画像記憶部
75 データ処理部
75a 画像再構成部
75b 解析画像生成部
76,86 画像処理部
76a 画像選択部
76b 画像処理計算部
76c 位置合わせ処理部
76d,86d トラクトグラフィ生成部
77,87 制御部
77a,87a 表示制御部
87b 操作受付部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 After extracting a lesion area on a clinical reference image , a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and an area outside the lesion area in the margin area is set as a region of interest. Region of interest setting means to be set;
Alignment means for aligning a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image;
An image for setting a calculation start region on a diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest set on the reference image, and generating a diffusion tensor tract image based on the calculation start region An image processing apparatus comprising: a generating unit.
被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、Alignment means for aligning a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image;
前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とAn image for setting a calculation start region on a diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest set on the reference image, and generating a diffusion tensor tract image based on the calculation start region Generation means and
を備えたことを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus comprising:
被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、
前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、
前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。 After extracting a lesion area on a clinical reference image , a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and an area outside the lesion area in the margin area is set as a region of interest. Region of interest setting means to be set;
Alignment means for aligning a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image;
Display control means for setting a region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit;
Operation accepting means for accepting an operation for changing the region of interest displayed on the display unit from an operator;
An image for setting a calculation start region on a diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest changed by receiving the operation, and generating a diffusion tensor tract image based on the calculation start region An image processing apparatus comprising: a generating unit.
被検体内における分子拡散の異方性を表す拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、Alignment means for aligning a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in the subject and the reference image;
前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、Display control means for setting a region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit;
前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、Operation accepting means for accepting an operation for changing the region of interest displayed on the display unit from an operator;
前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する画像生成手段とAn image for setting a calculation start region on a diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest changed by receiving the operation, and generating a diffusion tensor tract image based on the calculation start region Generation means and
を備えたことを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus comprising:
記憶された医用画像の中から臨床対象の被検体に関する医用画像を前記参照画像として選択する画像選択手段をさらに備え、
前記関心領域設定手段は、選択された参照画像が有する画像情報に基づいて当該参照画像上に関心領域を設定し、
前記位置合わせ手段は、選択された参照画像と前記拡散テンソル画像とを位置合わせすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像処理装置。 Image storage means for storing medical images;
Image selection means for selecting a medical image relating to a clinical subject from the stored medical images as the reference image;
The region-of-interest setting means sets a region of interest on the reference image based on image information included in the selected reference image,
It said alignment means, an image processing apparatus according to any one of claims 1-4, characterized in that for aligning the diffusion tensor image and the reference image selected.
臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、
前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 First image generation means for generating a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon;
After extracting a lesion area on a clinical reference image , a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and an area outside the lesion area in the margin area is set as a region of interest. Region of interest setting means to be set;
Alignment means for aligning the diffusion tensor image and the reference image;
A calculation start region is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest set on the reference image, and a diffusion tensor tract image is generated based on the calculation start region. And a magnetic resonance imaging apparatus.
臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、When a brain DWI image and PWI image are used as clinical reference images, a region including a portion suspected of having a cerebral infarction is extracted from each of the DWI image and the PWI image, and the extracted regions do not overlap each other A region of interest setting means for setting as a region of interest;
前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、Alignment means for aligning the diffusion tensor image and the reference image;
前記参照画像上に設定された関心領域に関する情報に基づいて当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とA calculation start region is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on information on the region of interest set on the reference image, and a diffusion tensor tract image is generated based on the calculation start region. 2 image generation means and
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
臨床用の参照画像上における病変領域を抽出したのちに、当該病変領域を所定の大きさだけ拡げたマージン領域を生成し、前記マージン領域の中で前記病変領域の外側にある領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、
前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、
前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、
前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段と
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 First image generation means for generating a diffusion tensor image representing anisotropy of molecular diffusion in a subject from data collected using a magnetic resonance phenomenon;
After extracting a lesion area on a clinical reference image , a margin area is generated by expanding the lesion area by a predetermined size, and an area outside the lesion area in the margin area is set as a region of interest. Region of interest setting means to be set;
Alignment means for aligning the diffusion tensor image and the reference image;
Display control means for setting a region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit;
Operation accepting means for accepting an operation for changing the region of interest displayed on the display unit from an operator;
A calculation start region is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on the information on the region of interest changed by receiving the operation, and a diffusion tensor tract image is generated based on the calculation start region. And a magnetic resonance imaging apparatus.
臨床用の参照画像として脳のDWI画像及びPWI画像が用いられる場合に、脳梗塞が疑われる部分を含む領域を当該DWI画像及び当該PWI画像それぞれから抽出し、抽出した各領域が重なり合わない領域を関心領域として設定する関心領域設定手段と、When a brain DWI image and PWI image are used as clinical reference images, a region including a portion suspected of having a cerebral infarction is extracted from each of the DWI image and the PWI image, and the extracted regions do not overlap each other A region of interest setting means for setting as a region of interest;
前記拡散テンソル画像と前記参照画像とを位置合わせする位置合わせ手段と、Alignment means for aligning the diffusion tensor image and the reference image;
前記参照画像上に設定された関心領域を当該参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に設定し、当該関心領域を表示部に表示させる表示制御手段と、Display control means for setting a region of interest set on the reference image on a diffusion tensor image aligned with the reference image, and displaying the region of interest on a display unit;
前記表示部に表示された関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける操作受付手段と、Operation accepting means for accepting an operation for changing the region of interest displayed on the display unit from an operator;
前記操作の受け付けにより変更された関心領域に関する情報に基づいて前記参照画像に位置合わせされた拡散テンソル画像上に計算開始領域を設定し、当該計算開始領域に基づいて拡散テンソルトラクト画像を生成する第2の画像生成手段とA calculation start region is set on the diffusion tensor image aligned with the reference image based on the information on the region of interest changed by receiving the operation, and a diffusion tensor tract image is generated based on the calculation start region. 2 image generation means and
を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。A magnetic resonance imaging apparatus comprising:
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Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5989354B2 (en) * | 2012-02-14 | 2016-09-07 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | Image diagnosis support apparatus and method of operating image diagnosis support apparatus |
CN104169967B (en) * | 2012-08-09 | 2017-03-29 | 博医来股份公司 | The positioning of fiber nerve structure |
JP2014046034A (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-17 | Toshiba Corp | Image processor |
KR101453298B1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-10-23 | 삼성전자주식회사 | The method and apparatus for mapping a image information of a target object to a surface of the target object |
KR101634334B1 (en) * | 2014-03-25 | 2016-06-29 | 재단법인 아산사회복지재단 | Method of extracting representing image from medical image |
KR101723791B1 (en) * | 2014-09-25 | 2017-04-07 | 재단법인 아산사회복지재단 | Method for stroke infarction section classification |
CN105989596B (en) * | 2015-02-12 | 2019-09-10 | 东芝医疗系统株式会社 | Medical image processing devices and method and MR imaging apparatus |
DE112016005184T5 (en) * | 2015-11-12 | 2018-07-26 | Koninklijke Philips N.V. | Medical instrument for analyzing white matter brain injury |
EP4040445A4 (en) * | 2019-09-30 | 2023-10-25 | Rainbow Inc. | Method, program, and device for evaluating state of motor function |
JPWO2022145433A1 (en) * | 2020-12-28 | 2022-07-07 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6724190B2 (en) * | 2002-05-15 | 2004-04-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Retrospective selection and various types of image alignment to improve DTI SNR |
JP4248822B2 (en) * | 2002-08-29 | 2009-04-02 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | Fiber rendering method and fiber rendering device |
JP4912015B2 (en) * | 2006-04-05 | 2012-04-04 | 富士フイルム株式会社 | Similar image retrieval apparatus and method, and program |
JP4972751B2 (en) * | 2006-11-27 | 2012-07-11 | 株式会社日立製作所 | Nerve fiber bundle measuring system and image processing system |
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