JP7246864B2 - Image processing device, magnetic resonance imaging device and image processing program - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムに関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to an image processing apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, and an image processing program.
従来、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置によって撮像されたMR画像と任意のパラメータ値とを用いて、撮像後に、計算的に任意の画像種類の計算画像を生成する技術が知られている。このように計算画像を生成する技術には、実際にデータを収集しながら画像を生成する場合と比べて短い時間で検査を行うことができたり、パラメータ値を事後に設定することができたりするという利点がある。 Conventionally, a technique is known in which an MR image captured by a magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and arbitrary parameter values are used to computationally generate a calculated image of an arbitrary image type after imaging. there is The technique of generating a calculated image in this way can perform an inspection in a shorter time than when generating an image while actually collecting data, and it is possible to set parameter values after the fact. There is an advantage.
本発明が解決しようとする課題は、診断に適した計算画像を得ることができる画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムを提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide an image processing apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, and an image processing program capable of obtaining a calculated image suitable for diagnosis.
実施形態に係る画像処理装置は、取得部と、分割部と、設定部と、生成部とを備える。取得部は、磁気共鳴イメージング装置によって撮像された脳に関するMR画像を取得する。分割部は、前記取得部によって取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する。設定部は、Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。生成部は、前記取得部によって取得されたMR画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する。 An image processing apparatus according to an embodiment includes an acquisition unit, a division unit, a setting unit, and a generation unit. The acquisition unit acquires an MR image of the brain captured by the magnetic resonance imaging apparatus. The division unit divides the brain region in the MR image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions. The setting unit sets the parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between the regions included in the plurality of regions in the calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relationship. set. A generation unit generates the calculated image by the synthetic MRI using the MR image acquired by the acquisition unit and the parameter values set by the setting unit.
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムについて詳細に説明する。 Hereinafter, an image processing apparatus, a magnetic resonance imaging apparatus, and an image processing program according to embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示す図である。例えば、図1に示すように、本実施形態では、MRI装置100と、画像保管装置200と、画像処理装置300とが、ネットワーク400を介して通信可能に接続されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 1, in this embodiment, an
MRI装置100は、磁気共鳴現象を利用して被検体の画像データを収集する。具体的には、MRI装置100は、操作者によって設定された撮像条件に基づいて各種撮像シーケンスを実行することで、被検体から磁気共鳴データを収集する。そして、MRI装置100は、収集した磁気共鳴データに対してフーリエ変換処理等の画像処理を施すことで、二次元又は三次元の画像データ(MR画像)を生成する。
The
画像保管装置200は、MRI装置100によって収集された画像データを保管する。具体的には、画像保管装置200は、ネットワーク400を介して、MRI装置100から画像データを取得し、取得した画像データを装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。例えば、画像保管装置200は、サーバ装置等のコンピュータ機器によって実現される。
The
画像処理装置300は、MRI装置100によって収集された画像データを処理する。具体的には、画像処理装置300は、ネットワーク400を介して、MRI装置100又は画像保管装置200から画像データを取得し、装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。また、画像処理装置300は、取得した画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理を行う前又は画像処理を行った後の画像データをディスプレイ等に表示する。例えば、画像処理装置300は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。
The
具体的には、画像処理装置300は、ネットワーク(Network:NW)インタフェース310と、記憶回路320と、入力インタフェース330と、ディスプレイ340と、処理回路350とを備える。
Specifically, the
NWインタフェース310は、ネットワーク400を介して接続された他の装置と画像処理装置300との間で送受信される各種データの伝送及び通信を制御する。具体的には、NWインタフェース310は、処理回路350に接続され、処理回路350から出力される画像データを所定の通信プロトコルに準拠した形式に変換し、MRI装置100又は画像保管装置200に送信する。また、NWインタフェース310は、MRI装置100又は画像保管装置200から受信した画像データを処理回路350に出力する。例えば、NWインタフェース310は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、NIC(Network Interface Controller)等によって実現される。
The NW
記憶回路320は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路320は、処理回路350に接続され、処理回路350から送られる命令に応じて、入力された画像データを記憶し、又は、記憶している画像データを処理回路350に出力する。例えば、記憶回路320は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。
The storage circuit 320 stores various data. Specifically, the storage circuit 320 is connected to the
入力インタフェース330は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース330は、処理回路350に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路へと出力する。例えば、入力インタフェース330は、関心領域(Region Of Interest:ROI)の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力インタフェース、及び音声入力インタフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース330は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース330の例に含まれる。
The
ディスプレイ340は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ340は、処理回路350に接続され、処理回路350から出力される画像データに基づいて、各種の形式で画像を表示する。例えば、ディスプレイ340は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。
The
処理回路350は、入力インタフェース330を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、画像処理装置300が備える各構成要素を制御する。具体的には、処理回路350は、NWインタフェース310から出力される画像データを記憶回路320に記憶させる。また、処理回路350は、記憶回路320から読み出した画像データをディスプレイ340に表示する。例えば、処理回路350は、プロセッサによって実現される。
The
このような構成のもと、本実施形態に係る画像処理装置300は、MRI装置100によって撮像されたMR画像と任意のパラメータ値とを用いて、撮像後に、計算的に任意の画像種類の計算画像を生成する機能を有する。ここで、画像種類とは、例えば、T1強調(T1 Weighted:T1W)画像や、T2強調(T2 Weighted:T2W)画像、FLAIR(Fluid Attenuation Inversion Recovery)画像等である。
With such a configuration, the
例えば、画像処理装置300は、Synthetic MRIによって計算画像(Synthetic MRI画像)を生成する機能を有する。具体的には、画像処理装置300は、TI(Inversion Time)やTE(Echo Time)、FA(Flip Angle)等を変えながら撮像されたMR画像を用いて、MR画像の信号値の理論式を用いたシミュレーションやカーブフィッティングによって、T1値やT2値、PD(Proton Density)値等の組織定量値を導出する。そして、画像処理装置300は、導出された組織定量値に基づいて、任意のTI、TE及びTR(Repetition Time)のパラメータ値による任意の画像種類の計算画像を生成する。例えば、画像処理装置300は、複数のTIの画像からT1緩和曲線を取得し、曲線からT1値およびPD値を導出する。また、例えば、画像処理装置300は、複数のTEの画像からT2値を導出し、これらの定量値をもとに任意の画像種類の計算画像を生成する。
For example, the
Synthetic MRIでは、T1値、T2値、及びプロトン密度を定量することによって、任意の画像種類の計算画像を生成することができる。また、Synthetic MRIでは、異なる画像種類の計算画像を得る場合でも、再度撮像をする必要がない。また、Synthetic MRIでは、いったん計算画像を生成した後でも自由にTR、TE、TI等のパラメータ値を調整することが可能であり、調整過程でも、その条件でのコントラストの計算画像をリアルタイムで生成することができる。 Synthetic MRI can generate computed images of any image type by quantifying T1 values, T2 values, and proton densities. In addition, with synthetic MRI, even when obtaining a different type of calculated image, there is no need to perform imaging again. In addition, in Synthetic MRI, parameter values such as TR, TE, and TI can be freely adjusted even after a calculated image has been generated. can do.
そして、本実施形態に係る画像処理装置300は、診断に適した計算画像を得ることができるように構成されている。
The
ここで、一般的に、このような計算画像を利用する目的は、従来は撮像によって得られていたMR画像と同じコントラストの画像を計算的に得ることによって、MR画像を用いた検査に要する時間を短縮することである。この目的のため、しばしば、撮像と同じパラメータ値で計算画像が生成されることがあるが、撮像と同じパラメータ値であっても、生成された計算画像のコントラストが、撮像によって得られるMR画像と同じにならない場合がある。この場合には、所望のコントラストの計算画像を得るために、計算画像のコントラストを逐一確認しながらパラメータ値を調整することになり、この調整のために、検査時間が短縮されないこともあり得る。 Here, in general, the purpose of using such a calculated image is to obtain an image with the same contrast as the MR image that has been conventionally obtained by imaging, thereby shortening the time required for examination using the MR image. is to shorten For this purpose, a calculated image is often generated with the same parameter values as the imaging. may not be the same. In this case, in order to obtain a calculated image with a desired contrast, the parameter values are adjusted while checking the contrast of the calculated image one by one, and this adjustment may not shorten the inspection time.
このようなことから、本実施形態に係る画像処理装置300は、従来は撮像によって得られていたMR画像と同じコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することで、検査時間を短縮することができるように構成されている。
For this reason, the
具体的には、本実施形態では、記憶回路320が、画像種類ごとに、脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストについて、当該画像種類に対応する既知のコントラスト比を示す情報を記憶する。なお、本実施形態における記憶回路320は、記憶部の一例である。 Specifically, in the present embodiment, the storage circuit 320 stores information indicating a known contrast ratio corresponding to each image type, with respect to contrast between regions included in a plurality of brain regions, for each image type. . Note that the storage circuit 320 in this embodiment is an example of a storage unit.
ここで、脳の複数の領域(区画、Parcelとも呼ばれる)とは、例えば、脳の領域を解剖学的な構造や機能等によって区分けした領域である。 Here, a plurality of regions of the brain (also called parcels) are, for example, regions of the brain divided by anatomical structure, function, and the like.
図2は、第1の実施形態に係る脳の複数の領域の一例を示す図である。例えば、図2に示すように、脳の領域は、複数のレベルで段階的に区分けされて定義され、レベルが下がるほど、区分けの単位が細かくなるように定義される。例えば、図2に示す例では、各レベルをレベル-n(n=0,1,2,3,4,5,・・・)と表しており、nが大きくなるほど、下位のレベルとなる。なお、図2では、レベル-3~5のみを例示している。 FIG. 2 is a diagram showing an example of a plurality of brain regions according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 2, brain regions are defined by dividing them step by step into a plurality of levels, and the lower the level, the finer the division unit. For example, in the example shown in FIG. 2, each level is expressed as level-n (n=0, 1, 2, 3, 4, 5, . . . ), and the higher the n, the lower the level. Note that FIG. 2 illustrates only levels -3 to -5.
例えば、レベル-0は、脳全体の領域を示す。また、例えば、レベル-3における「辺縁系」及びレベル-4における「辺縁系」は、領域の名称は同じであるが、それぞれの大きさが異なっている。例えば、レベル-3における「辺縁系」は、一般的に「辺縁系」と呼ばれる単位である。そして、レベル-4では、レベル-3における「辺縁系」が「帯状回」、「扁桃体」、「海馬」及びそれ以外の領域に分けられており、ここでいう「それ以外の領域」が、「辺縁系」と定義されている。 For example, level -0 indicates the whole brain area. Further, for example, "limbic system" at level-3 and "limbic system" at level-4 have the same region names, but different sizes. For example, the "limbic system" at level-3 is the unit commonly referred to as the "limbic system". And at level -4, the "limbic system" at level -3 is divided into "cingulate gyrus", "amygdala", "hippocampus" and other areas, and here "other areas" are , defined as the “limbic system”.
また、図2に示す例では、レベル-4における「辺縁系」が、レベル-5で「海馬傍回」及び「嗅内野」に分けられ、レベル-4における「帯状回」が、レベル-5で「帯状回後部」等(図示省略)に分けられ、レベル-4における「扁桃体」及び「海馬」が、それぞれ、レベル-5で一つ又は複数の領域(図示省略)に分けられている。 In the example shown in FIG. 2, the "limbic system" at level -4 is divided into "parahippocampal gyrus" and "entorhinal cortex" at level -5, and the "cingulate gyrus" at level -4 is divided into level - 5 is divided into the "posterior cingulate gyrus" (not shown), etc., and the "amygdala" and "hippocampus" at level -4 are each divided into one or more regions (not shown) at level -5. .
このように、例えば、脳の領域がレベルごとに異なる単位で区分けされている場合には、各レベルにおける個々の領域の単位が、本願でいう脳の複数の領域における一つの領域となり得る。例えば、レベル-3の「辺縁系」も、レベル-4の「辺縁系」も、レベル-4の「海馬」も、レベル-5の「海馬傍回」も、それぞれ一つの領域となり得る。 In this way, for example, when brain regions are divided into different units for each level, each individual region unit at each level can be one of the plurality of brain regions referred to in the present application. For example, level-3 "limbic system", level-4 "limbic system", level-4 "hippocampus", and level-5 "parahippocampal gyrus" can each be one area. .
例えば、本願でいう脳の複数の領域は、いずれか一つのレベル(例えば、最も下位のレベル)における領域の単位で定義される。または、本願でいう脳の複数の領域は、例えば、レベル-5における「海馬傍回」及び「嗅内野」と、レベル-4における「帯状回」、「扁桃体」及び「海馬」とを組み合わせるというように、異なるレベルにおける領域の単位を組み合わせて定義されてもよい。 For example, a plurality of brain regions referred to in this application are defined in units of regions at any one level (for example, the lowest level). Alternatively, the multiple regions of the brain referred to in the present application are, for example, "parahippocampal gyrus" and "entorhinal cortex" at level -5, and "cingulate gyrus", "amygdala" and "hippocampus" at level -4. As such, it may be defined by combining units of regions at different levels.
このような脳の複数の領域に基づいて、記憶回路320は、画像種類ごとに、脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストについて、当該画像種類に対応する既知のコントラスト比を示す情報を記憶する。 Based on such a plurality of brain regions, the memory circuit 320 stores, for each image type, information indicating a known contrast ratio for the contrast between regions included in the plurality of brain regions corresponding to the image type. Remember.
図3は、第1の実施形態に係る記憶回路320によって記憶されるコントラスト比テーブルの一例を示す図である。例えば、図3に示すように、記憶回路320は、画像種類ごとに、画像種類と、脳の複数の領域それぞれに対応する既知のコントラスト比とを対応付けたコントラスト比テーブルを記憶する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a contrast ratio table stored by the storage circuit 320 according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 3, the storage circuit 320 stores, for each image type, a contrast ratio table that associates the image type with known contrast ratios corresponding to each of a plurality of brain regions.
例えば、図3に示す「T1W」、「T2W」及び「FLAIR」は、それぞれ画像種類を示しており、「T1W」がT1W画像を示し、「T2W」がT2W画像を示し、「FLAIR」がFLAIR画像を示している。また、図3に示す「GM」、「WM」及び「CSF」は、それぞれ脳の領域を示しており、「GM」が灰白質(Grey Matter)の領域を示し、「WM」が白質(White Matter)の領域を示し、「CSF」が脳脊髄液(CerebroSpinal Fluid)の領域を示している。 For example, "T1W", "T2W" and "FLAIR" shown in FIG. 3 respectively indicate image types, "T1W" indicates a T1W image, "T2W" indicates a T2W image, and "FLAIR" indicates a FLAIR image. showing the image. In addition, "GM", "WM" and "CSF" shown in FIG. 3 indicate regions of the brain, respectively. Matter), and "CSF" indicates the CerebroSpinal Fluid area.
例えば、図3に示す例では、T1W画像に対応する既知のコントラスト比が、灰白質:白質:脳脊髄液=1:1.05:0.1であることを示している。また、図3に示す例では、T2W画像に対応する既知のコントラスト比が、灰白質:白質:脳脊髄液=2.52:1:3であることを示している。また、図3に示す例では、FLAIR画像に対応する既知のコントラスト比が、灰白質:白質:脳脊髄液=2.1:1:0.1であることを示している。 For example, the example shown in FIG. 3 indicates that the known contrast ratio for T1W images is gray matter:white matter:cerebrospinal fluid=1:1.05:0.1. The example shown in FIG. 3 also indicates that the known contrast ratio corresponding to the T2W image is gray matter:white matter:cerebrospinal fluid=2.52:1:3. The example shown in FIG. 3 also indicates that the known contrast ratio corresponding to the FLAIR image is gray matter:white matter:cerebrospinal fluid=2.1:1:0.1.
さらに、本実施形態では、記憶回路320は、画像種類ごとに、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する際の条件となるパラメータ値の範囲を定義した情報を記憶する。 Furthermore, in the present embodiment, the storage circuit 320 stores information defining the range of parameter values, which is a condition for setting the parameter values used to generate the calculated image, for each image type.
図4は、第1の実施形態に係る記憶回路320によって記憶されるパラメータ範囲テーブルの一例を示す図である。例えば、図4に示すように、記憶回路320は、画像種類ごとに、画像種類と、撮像法と、計算画像の生成に用いられる複数のパラメータそれぞれのパラメータ値の範囲とを対応付けたパラメータ範囲テーブルを記憶する。 FIG. 4 is a diagram showing an example of a parameter range table stored by the storage circuit 320 according to the first embodiment. For example, as shown in FIG. 4, the storage circuit 320 stores, for each image type, a parameter range in which an image type, an imaging method, and a parameter value range for each of a plurality of parameters used for generating a calculated image are associated with each other. memorize the table.
例えば、図4に示す「T1W」、「T2W」及び「FLAIR」は、それぞれ画像種類を示しており、「T1W」がT1W画像を示し、「T2W」がT2W画像を示し、「FLAIR」がFLAIR画像を示している。また、図4に示す「SE」及び「IR」は、それぞれ撮像法を示しており、「SE」がスピンエコー(Spin Echo:SE)法を示し、「IR」が反転回復(Inversion Recovery:IR)法を示している。また、図4に示す「TR」、「TE」及び「TI」は、それぞれ計算画像の生成に用いられる複数のパラメータを示しており、それぞれ、「TR」がTRを示し、「TE」がTEを示し、「TI」がTIを示している。 For example, "T1W", "T2W", and "FLAIR" shown in FIG. 4 respectively indicate image types, "T1W" indicates a T1W image, "T2W" indicates a T2W image, and "FLAIR" indicates a FLAIR image. showing the image. In addition, "SE" and "IR" shown in FIG. 4 each indicate an imaging method, "SE" indicates a spin echo (SE) method, and "IR" indicates an inversion recovery (IR ) shows the law. In addition, "TR", "TE" and "TI" shown in FIG. 4 each indicate a plurality of parameters used for generating a calculated image, respectively, "TR" indicates TR, "TE" indicates TE and "TI" indicates TI.
例えば、図4に示す例では、T1W画像及びSE法に対応するTRの範囲が100-1000であり、TEの範囲が1-50であることを示している。また、例えば、図4に示す例では、T2W画像及びSE法に対応するTRの範囲が3000-10000であり、TEの範囲が80-120であることを示している。また、例えば、図4に示す例では、FLAIR画像及びIR法に対応するTRの範囲が3000-10000であり、TEの範囲が80-120であり、TIの範囲が2300-3500であることを示している。 For example, the example shown in FIG. 4 indicates that the range of TR is 100-1000 and the range of TE is 1-50 corresponding to the T1W image and SE method. Also, for example, in the example shown in FIG. 4, the TR range corresponding to the T2W image and the SE method is 3000-10000, and the TE range is 80-120. Further, for example, in the example shown in FIG. 4, the TR range corresponding to the FLAIR image and the IR method is 3000-10000, the TE range is 80-120, and the TI range is 2300-3500. showing.
ここで、例えば、パラメータ範囲テーブルに設定される各パラメータ値の範囲には、画像種類ごとに、従来の撮像によって同じ画像種類のMR画像が撮像される際に用いられている一般的なパラメータ値の範囲が設定される。これにより、医療分野で一般的に用いられているパラメータ値の範囲で、計算画像を生成するためのパラメータ値を設定することができるようになり、医療分野における常識に沿った計算画像を生成できるようになる。 Here, for example, the range of each parameter value set in the parameter range table includes, for each image type, general parameter values used when MR images of the same image type are captured by conventional imaging. range is set. This makes it possible to set parameter values for generating calculated images within the range of parameter values commonly used in the medical field, and to generate calculated images in line with common sense in the medical field. become.
また、本実施形態では、処理回路350が、取得機能351と、分割機能352と、設定機能353と、生成機能354とを有する。なお、本実施形態における分割機能352は、分割部の一例である。また、本実施形態における設定機能353は、設定部の一例である。また、本実施形態における生成機能354は、生成部の一例である。なお、本明細書における分割部、設定部、及び生成部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
Further, in this embodiment, the
取得機能351は、被検体の脳に関する入力画像をMRI装置100又は画像保管装置200から取得する。
The
具体的には、取得機能351は、MRI装置100によってTIやTE、FA等のように画像のコントラストに影響を与えるパラメータ値を変えながら撮像された複数のMR画像と、当該MR画像を用いて導出されたT1マップ画像、T2マップ画像、PD画像等の複数の定量画像とを、入力画像として取得する。例えば、取得機能351は、MRI装置100によってMP2RAGE(Magnetization Prepared 2 Rapid Gradient Echo)シーケンスを用いて撮像されたT1W画像と、当該T1W画像から導出されたT1マップ画像とを取得する。または、例えば、取得機能351は、TIやTE、FA等を変えながら、それらの変化を一つの画像中に保存することが可能なシーケンスによって得られた一つのMR画像を入力画像として取得してもよい。
Specifically, the
分割機能352は、脳に関する入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する。
The
具体的には、分割機能352は、取得機能351によって取得されたMR画像を入力画像として用いて、当該入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する。例えば、分割機能352は、MRI装置100によってMP2RAGEシーケンスを用いて撮像されたT1W画像を入力画像として用いて、当該入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する。
Specifically, the
ここで、例えば、分割機能352は、入力画像における脳の領域を解剖学的な構造や機能等に基づいて区分けすることによって、図2に例示したように、複数の領域に分割(Parcellationとも呼ばれる)する。
Here, for example, the
設定機能353は、生成される脳に関する計算画像における、分割機能352によって分割された脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、脳に関する計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
The setting function 353 generates a calculated image of the brain so that the contrast relationship between regions included in the plurality of brain regions divided by the
具体的には、設定機能353は、Synthetic MRIによって生成される脳に関する計算画像における、複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。 Specifically, the setting function 353 is used to generate a calculated image so that a contrast relationship between regions included in a plurality of regions in a calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. Set parameter values.
ここで、本実施形態では、設定機能353は、分割機能352によって分割された脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、操作者によって指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
Here, in the present embodiment, the setting function 353 sets the contrast between regions included in the plurality of brain regions divided by the
具体的には、設定機能353は、入力インタフェース330を介して、操作者から画像種類の指定を受け付ける。例えば、設定機能353は、予め決められた複数の画像種類について、各画像種類を示すボタンをディスプレイ340に表示し、いずれか一つのボタンを選択する操作を操作者から受け付けることで、画像種類の指定を受け付ける。
Specifically, the setting function 353 receives designation of image type from the operator via the
その後、設定機能353は、記憶回路320に記憶されたコントラスト比テーブルを参照して、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比を取得する。そして、設定機能353は、分割機能352によって分割された複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、取得したコントラスト比となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
After that, the setting function 353 refers to the contrast ratio table stored in the storage circuit 320 to obtain a known contrast ratio corresponding to the specified image type. Then, the setting function 353 sets the parameter values used for generating the calculated image so that the contrast between the regions included in the plurality of regions divided by the dividing
このとき、設定機能353は、記憶回路320に記憶されたパラメータ範囲テーブルを参照して、指定された画像種類に対応するパラメータ値の範囲を取得する。そして、設定機能353は、取得したパラメータ値の範囲内で、複数の領域に含まれる領域間のコントラスト比と、コントラスト比テーブルから取得したコントラスト比とが最も近くなるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。 At this time, the setting function 353 refers to the parameter range table stored in the storage circuit 320 to obtain the parameter value range corresponding to the designated image type. Then, the setting function 353 is used to generate the calculated image so that the contrast ratio between the regions included in the plurality of regions is closest to the contrast ratio obtained from the contrast ratio table within the range of the obtained parameter values. Sets the parameter value to be used.
例えば、計算画像の生成に用いられるTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値をTE、TR及びTIとした場合に、これらのパラメータ値の組み合わせは、以下のように集合θで表される。 For example, if TE, TR and TI are the parameter values of TE, TR and TI used to generate a calculated image, the combination of these parameter values is represented by a set θ as follows.
θ={TR,TE,TI} θ={TR, TE, TI}
また、パラメータ範囲テーブルに設定されたTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値の範囲は、以下のように表される。 The ranges of parameter values for TE, TR, and TI set in the parameter range table are expressed as follows.
TRmin<TR<TRmax,TEmin<TE<TEmax,TImin<TI<TImax TR min <TR < TR max , TE min < TE < TE max , TI min < TI < TI max
そして、例えば、コントラスト比テーブルに設定されている脳の領域の個数をNとした場合に、集合θのパラメータ値から導出される計算画像における領域間のコントラスト比は、以下のように、領域ごとのコントラスト比からなるベクトルCθで表される。 Then, for example, when the number of brain regions set in the contrast ratio table is N, the contrast ratio between regions in the calculated image derived from the parameter values of the set θ is as follows for each region is represented by a vector C θ consisting of the contrast ratios of
Cθ=(c1θ,c2θ,c3θ,・・・cNθ) C θ = (c1 θ , c2 θ , c3 θ , . . . cN θ )
また、コントラスト比テーブルに設定されている領域間のコントラスト比は、以下のように、領域ごとのコントラスト比からなるベクトルCDBで表される。 Also, the contrast ratio between regions set in the contrast ratio table is represented by a vector C DB consisting of the contrast ratio for each region as follows.
CDB=(c1DB,c2DB,c3DB,・・・cNDB) CDB = ( c1DB , c2DB , c3DB , ... cNDB )
この場合に、設定機能353は、以下に示すように、ベクトル間の距離を表す関数D(・)を用いて、ベクトルCθとベクトルCDBとの間の距離D(Cθ-CDB)が最小となるTE、TR及びTIの組み合わせθoptimizedを探索する。 In this case, the setting function 353 uses the function D(·) representing the distance between the vectors to calculate the distance D(C θ −C DB ) between the vector C θ and the vector C DB as shown below. A search is made for a combination θ optimized of TE, TR, and TI that minimizes .
θoptimized=argminθD(Cθ-CDB) θ optimized = argmin θ D (C θ −C DB )
具体的には、設定機能353は、パラメータ範囲テーブルから取得したパラメータ値の範囲内でTE、TR及びTIそれぞれを個別に順次変化させながら、順次、ベクトルCθ及びベクトルCDBを導出し、さらに、当該ベクトルCθとベクトルCDBとの間の距離D(Cθ-CDB)を導出する。そして、設定機能353は、距離D(Cθ-CDB)が最小となったときのTE、TR及びTIの組み合わせをθoptimizedとして特定する。 Specifically, the setting function 353 sequentially derives the vector Cθ and the vector CDB while individually and sequentially changing TE, TR, and TI within the range of parameter values obtained from the parameter range table, and further , derive the distance D (C θ −C DB ) between the vector C θ and the vector C DB . The setting function 353 then specifies, as θ optimized , the combination of TE, TR, and TI when the distance D (C θ −C DB ) is minimized.
なお、例えば、設定機能353は、各パラメータ値を変化させる際に、必ずしも、パラメータ範囲テーブルから取得したパラメータ値の範囲内の全ての値に変化させなくてもよい。例えば、設定機能353は、通常、MR画像が撮像される際に用いられているパラメータ値を初期値とし、当該初期値から次第に離れるようにパラメータ値を順次変化させながら、ベクトルCθとベクトルCDBとの間の距離D(Cθ-CDB)を導出する。そして、設定機能353は、距離D(Cθ-CDB)が所定の閾値より小さい値となった時点で処理を終了し、その時点でのTE、TR及びTIの組み合わせをθoptimizedとして特定する。 Note that, for example, when changing each parameter value, the setting function 353 does not necessarily have to change all the values within the parameter value range acquired from the parameter range table. For example, the setting function 353 sets, as initial values, the parameter values that are normally used when an MR image is captured, and while sequentially changing the parameter values so as to gradually deviate from the initial values, the vector C θ and the vector C D(C θ −C DB ) is derived. Then, the setting function 353 ends the processing when the distance D (C θ −C DB ) becomes smaller than a predetermined threshold, and specifies the combination of TE, TR, and TI at that time as θ optimized . .
その後、設定機能353は、特定したθoptimizedにおけるTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値を、計算画像の生成に用いられるパラメータ値として設定する。これにより、脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値が自動的に設定される。 After that, the setting function 353 sets the parameter values of TE, TR, and TI at the identified θ optimized as parameter values used for generating the calculated image. This automatically sets the parameter values used to generate the computational image such that the contrast between regions contained in multiple brain regions is a known contrast ratio corresponding to the specified image type. .
生成機能354は、取得機能351によって取得された入力画像と、設定機能353によって設定されたパラメータ値とを用いて、計算画像を生成する。
The
具体的には、生成機能354は、取得機能351によって取得された定量画像と、設定機能353によって設定されたパラメータ値とを用いて、Synthetic MRIによって計算画像を生成する。例えば、生成機能354は、MRI装置100によってMP2RAGEシーケンスを用いて撮像されたT1W画像から導出されたT1マップ画像と、設定機能353によって設定されたパラメータ値とを用いて、計算画像を生成する。または、例えば、生成機能354は、取得機能351によって取得された、TIやTE、FA等の変化を保持した一つのMR画像と、設定機能353によって設定されたパラメータ値とを用いて、計算画像を生成してもよい。
Specifically, the
そして、生成機能354は、生成した計算画像をディスプレイ340に表示する。
The
図5及び6は、第1の実施形態に係る画像処理装置300によって生成される計算画像の具体例を示す図である。図5及び6では、一例として、FLAIR画像の計算画像が生成される場合の例を示している。
5 and 6 are diagrams showing specific examples of calculated images generated by the
ここで、図5の(a)は、コントラスト比テーブルに設定されたFLAIR画像に対応する既知のコントラスト比の一例を示している。また、図5の(b)は、所望のFLAIR画像を示している。また、図5の(c)は、本実施形態に係るパラメータ値の自動設定が行われる前の状態で生成された計算画像の一例を示している。また、図5の(d)は、本実施形態に係るパラメータ値の自動設定が行われた後に生成された計算画像の一例を示している。 Here, FIG. 5(a) shows an example of known contrast ratios corresponding to FLAIR images set in the contrast ratio table. Also, FIG. 5(b) shows the desired FLAIR image. FIG. 5(c) shows an example of a calculated image generated before the parameter values are automatically set according to this embodiment. Further, (d) of FIG. 5 shows an example of a calculated image generated after automatic setting of parameter values according to the present embodiment.
例えば、図5の(a)に示すように、コントラスト比テーブルにおいて、FLAIR画像に対応する既知のコントラスト比が、灰白質:白質:脳脊髄液=2.1:1:0と設定されていたとする。そして、図5の(b)に示す所望のFLAIR画像は、灰白質の領域(GM)、白質の領域(WM)、及び脳脊髄液の領域(CSF)の間で、図5(a)に示すコントラスト比が得られたFLAIR画像である。このFLAIR画像は、例えば、読影に適したFLAIR画像や、同じ被検体で過去に撮像されたFLAIR画像等である。 For example, as shown in (a) of FIG. 5, in the contrast ratio table, the known contrast ratio corresponding to the FLAIR image was set as gray matter: white matter: cerebrospinal fluid = 2.1: 1: 0. do. Then, the desired FLAIR image shown in FIG. 5(b) is shown in FIG. FLAIR images obtained with the indicated contrast ratios. This FLAIR image is, for example, a FLAIR image suitable for interpretation, a FLAIR image captured in the past with the same subject, or the like.
ここで、例えば、図5の(c)に示すように、本実施形態に係るパラメータ値の自動設定が行われる前の状態で計算画像が生成された場合には、所望のFLAIR画像と同じパラメータ値が用いられたとしても、データ収集時に生じるT1値、T2値及びPD値の誤差等によって、必ずしも、所望のFLAIR画像と同じコントラストの計算画像が得られるとは限らない。 Here, for example, as shown in FIG. 5C, when the calculated image is generated in the state before the automatic setting of the parameter values according to the present embodiment, the same parameters as the desired FLAIR image Even if values are used, they do not always give a calculated image with the same contrast as the desired FLAIR image due to errors in the T1, T2 and PD values that occur during data acquisition.
これに対し、例えば、図5の(d)に示すように、本実施形態に係るパラメータ値の自動設定が行われた後に計算画像が生成された場合には、灰白質の領域(GM)、白質の領域(WM)、及び脳脊髄液の領域(CSF)について、所望のFLAIR画像と同じコントラストが実現される。 On the other hand, for example, as shown in (d) of FIG. 5, when the calculation image is generated after the automatic setting of the parameter values according to the present embodiment, the gray matter region (GM), The same contrast as the desired FLAIR image is achieved for areas of white matter (WM) and areas of cerebrospinal fluid (CSF).
このとき、例えば、図5の(d)に示すように、異常部位の領域(T2 lesion:多発性硬化症等で見られる、T2値が異常な部位)については、設定されたTR、TE及びTIのパラメータ値に基づいて導出されたT1値、T2値及びPD値が反映された周囲との間で、コントラストに差が生じることになる。これにより、計算画像において、通常のFLAIR画像の読影と同様に異常部位を検出できるようになる。 At this time, for example, as shown in FIG. A difference in contrast occurs between the surroundings where the T1 value, T2 value, and PD value derived based on the TI parameter values are reflected. As a result, an abnormal site can be detected in a calculated image in the same manner as in reading a normal FLAIR image.
また、図6の(a)は、図5の(a)と同様に、コントラスト比テーブルに設定されたFLAIR画像に対応する既知のコントラスト比の一例を示している。ここで、図6の(b)は、TR=8000とした場合の、TIと、灰白質の領域(GM)、白質の領域(WM)、脳脊髄液の領域(CSF)、及び、異常部位の領域(T2 lesion)それぞれにおける信号値との関係を示している。また、図6の(c)は、TR=8000、TI=2900とした場合の、TEと、各領域における信号値との関係を示している。また、図6の(d)は、TR=8000、TI=2580とした場合の、TEと、各領域における信号値との関係を示している。 Also, FIG. 6(a), like FIG. 5(a), shows an example of known contrast ratios corresponding to FLAIR images set in the contrast ratio table. Here, (b) of FIG. 6 shows the TI, the gray matter area (GM), the white matter area (WM), the cerebrospinal fluid area (CSF), and the abnormal site when TR=8000. shows the relationship with the signal value in each region (T2_lesion). FIG. 6(c) shows the relationship between TE and signal values in each region when TR=8000 and TI=2900. Further, (d) of FIG. 6 shows the relationship between TE and the signal value in each region when TR=8000 and TI=2580.
例えば、図6の(b)~(d)に示すように、各領域における信号値は、測定されたT1値、T2値及びPD値によっても変化するため、測定ごとに多少のばらつきが必然的に生じる。すなわち、固定されたパラメータ値では、所望のコントラストが得られない。 For example, as shown in (b) to (d) of FIG. 6, the signal value in each region varies depending on the measured T1 value, T2 value and PD value, so some variation is inevitable for each measurement. occurs in In other words, the desired contrast cannot be obtained with fixed parameter values.
ここで、例えば、図6の(a)に示すように、コントラスト比テーブルにおいて、FLAIR画像に対応する既知のコントラスト比が、灰白質:白質:脳脊髄液=2.1:1:0と設定されていたとする。そして、この場合に、例えば、図6の(b)に示すように、本実施形態に係るパラメータ値の自動設定において、TR=8000としてTIを変化させた結果、パラメータ値の自動設定が行われる前はTI=2900であった状態が、パラメータ値の自動設定が行われた後はTI=2580になったとする。 Here, for example, as shown in (a) of FIG. 6, in the contrast ratio table, the known contrast ratio corresponding to the FLAIR image is set as gray matter: white matter: cerebrospinal fluid = 2.1: 1: 0 Suppose it was done. In this case, for example, as shown in FIG. 6B, in the automatic setting of parameter values according to the present embodiment, as a result of changing TI with TR=8000, automatic setting of parameter values is performed. Assume that TI=2900 before becomes TI=2580 after automatic setting of parameter values.
このとき、例えば、図6の(c)に示すように、TR=8000、TI=2900としてTEを変化させた場合には、脳脊髄液の領域(CSF)における信号値が残存するため、異常部位の領域(T2 lesion)における信号値と、灰白質の領域(GM)及び白質の領域(WM)の信号値との差が小さくなる(例えば、TE=80のときの信号値を参照)。 At this time, for example, as shown in FIG. The difference between the signal value in the site area (T2 lesion) and the signal values in the gray matter area (GM) and the white matter area (WM) becomes smaller (see, for example, signal values when TE=80).
これに対し、例えば、図6の(d)に示すように、TR=8000、TI=2580としてTEを変化させた場合には、脳脊髄液の領域(CSF)における信号値が0になるため、異常部位の領域(T2 lesion)における信号値と、灰白質の領域(GM)及び白質の領域(WM)の信号値との差が大きくなる(例えば、TE=80のときの信号値を参照)。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 6(d), when TE is changed with TR=8000 and TI=2580, the signal value in the cerebrospinal fluid region (CSF) becomes 0. , the difference between the signal value in the region of the abnormal site (T2 lesion) and the signal values in the gray matter region (GM) and the white matter region (WM) increases (see, for example, the signal value when TE = 80 ).
このように、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比に基づいて、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を自動設定することによって、本質的に得たかった画像(本例ではFLAIR画像)と同じ計算画像が得られる。このとき、例えば、図6の(c)及び(d)に示すように、異常部位の領域(T2 lesion)については、設定されたTR、TE及びTIのパラメータ値に基づいて導出されたT1値、T2値及びPD値が反映された周囲との間で、コントラストに差が生じることになる。これにより、計算画像において、通常のFLAIR画像の読影と同様に異常部位を検出できるようになる。 In this way, by automatically setting the parameter values used to generate the calculated image based on the known contrast ratio corresponding to the specified image type, the image essentially desired (FLAIR image in this example) gives the same computed image as At this time, for example, as shown in (c) and (d) of FIG. , T2 value and PD value are reflected in the surroundings, resulting in a difference in contrast. As a result, an abnormal site can be detected in a calculated image in the same manner as in reading a normal FLAIR image.
このように、本実施形態では、計算画像において、灰白質の領域(GM)、白質の領域(WM)、及び脳脊髄液の領域(CSF)のコントラスト比を所望のFLAIR画像と同じにすることによって、計算画像における異常部位とその周囲との間のコントラスト比を向上させることができる。これは、通常のゲイン調整とは異なる。 Thus, in this embodiment, in the calculated image, the contrast ratio of the gray matter area (GM), the white matter area (WM), and the cerebrospinal fluid area (CSF) is set to be the same as that of the desired FLAIR image. can improve the contrast ratio between the abnormal site and its surroundings in the calculated image. This is different from normal gain adjustment.
以上、処理回路350が有する各機能について説明した。例えば、本実施形態では、取得機能351、分割機能352、設定機能353、及び生成機能354によって行なわれる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路320に記憶されている。処理回路350は、記憶回路320からプログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図1の処理回路350内に示された各機能を有することとなる。
Each function of the
なお、図1では、取得機能351、分割機能352、設定機能353、及び生成機能354によって行われる処理機能が単一の処理回路350によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路350を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路350が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、上述した第1の実施形態では、単一の記憶回路320が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路350は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。
Note that FIG. 1 shows an example in which the processing functions performed by the
図7は、第1の実施形態に係る画像処理装置300によって行われる計算画像の生成に関する処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図7に示すように、本実施形態に係る画像処理装置300では、まず、取得機能351が、被検体の脳に関する入力画像をMRI装置100又は画像保管装置200から取得する(ステップS101)。
FIG. 7 is a flow chart showing a processing procedure for generating a calculated image performed by the
その後、分割機能352が、脳に関する入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する(ステップS102)。
After that, the
また、設定機能353が、入力インタフェース330を介して、操作者から画像種類の指定を受け付ける(ステップS103)。その後、設定機能353は、記憶回路320に記憶されたコントラスト比テーブルを参照して、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比を取得する(ステップS104)。 Also, the setting function 353 receives designation of the image type from the operator via the input interface 330 (step S103). After that, the setting function 353 refers to the contrast ratio table stored in the storage circuit 320 and obtains a known contrast ratio corresponding to the designated image type (step S104).
そして、設定機能353は、分割機能352によって分割された複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、取得したコントラスト比となるように、計算画像生成用のパラメータ値を設定する(ステップS105)。
Then, the setting function 353 sets the parameter values for generating the calculated image so that the contrast between the regions included in the plurality of regions divided by the dividing
その後、生成機能354が、設定機能353によって設定されたパラメータ値を用いて、計算画像を生成し(ステップS106)、生成した計算画像をディスプレイ340に表示する(ステップS107)。
After that, the
ここで、ステップS101は、例えば、処理回路350が取得機能351に対応する所定のプログラムを記憶回路320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS102は、例えば、処理回路350が分割機能352に対応する所定のプログラムを記憶回路320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS103~S105は、例えば、処理回路350が設定機能353に対応する所定のプログラムを記憶回路320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS106及びS107は、例えば、処理回路350が生成機能354に対応する所定のプログラムを記憶回路320から呼び出して実行することにより実現される。
Here, step S101 is realized, for example, by causing the
なお、図7において、分割機能352が脳の領域を複数の領域に分割する処理(ステップS102)と、設定機能353が操作者から画像種類の指定を受け付け、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比をコントラスト比テーブルから取得する処理(ステップS103及びS104)とは、実行順序が逆になってもよいし、並行して実行されてもよい。
Note that in FIG. 7, the
上述したように、第1の実施形態によれば、定量画像と、所望の画像種類と、領域間のコントラスト比とに基づいて、従来は撮像によって得られていたMR画像と同じコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することができる。これにより、パラメータの調整の必要がなくなり、検査時間を短縮することができる。また、計算画像のパラメータを自動的に設定することによって、ワークフローを改善することができる。 As described above, according to the first embodiment, based on the quantitative image, the desired image type, and the contrast ratio between regions, a calculated image having the same contrast as the MR image conventionally obtained by imaging can be set automatically with the parameter values obtained. This eliminates the need for parameter adjustment and shortens the inspection time. Also, the workflow can be improved by automatically setting the parameters of the computed image.
また、第1の実施形態によれば、領域間のコントラスト比が特定のコントラスト比になるように最適化された計算画像が生成されるため、過去と現在それぞれの計算画像における特定の領域の輝度値が同じになる。この一方で、それ以外の領域については、変化がなかった場合は輝度値が同じになるが、変化があった場合には輝度値が異なるようになるため、フォローアップ観察を容易に行うことができるようになる。 In addition, according to the first embodiment, a calculated image is generated in which the contrast ratio between regions is optimized to a specific contrast ratio. the values will be the same. On the other hand, for other regions, if there is no change, the brightness value will be the same, but if there is a change, the brightness value will be different, so follow-up observation can be easily performed. become able to.
図8は、第1の実施形態による効果の一例を示す図である。ここで、図8の(a)は、本実施形態に係る画像処理装置300によって生成された過去の計算画像の一例を示しており、図8の(b)は、本実施形態に係る画像処理装置300によって生成された現在の計算画像の一例を示している。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the effects of the first embodiment. Here, (a) of FIG. 8 shows an example of a past calculated image generated by the
上述したように、第1の実施形態では、コントラスト比テーブルに設定されているコントラスト比に合わせて計算画像が生成される。そのため、例えば、図8の(a)及び(b)に示す各計算画像における灰白質の領域(GM)、白質の領域(WM)、及び脳脊髄液の領域(CSF)のように、性状に変化がなければ、各領域における輝度値は同じである。この一方で、例えば、図8の(a)及び(b)に示すように、過去と現在で性状が変わっている異常領域Aがあった場合には、過去の計算画像と現在の計算画像との間で、異常領域Aのコントラストが異なるようになる。 As described above, in the first embodiment, a calculated image is generated according to the contrast ratio set in the contrast ratio table. Therefore, for example, the gray matter area (GM), the white matter area (WM), and the cerebrospinal fluid area (CSF) in each calculation image shown in FIGS. Without change, the luminance value in each region is the same. On the other hand, for example, as shown in (a) and (b) of FIG. , the contrast of the abnormal region A becomes different.
このように、第1の実施形態によれば、診断に適した計算画像を得ることができる。 Thus, according to the first embodiment, a calculated image suitable for diagnosis can be obtained.
なお、上述した第1の実施形態では、設定機能353が、記憶回路320に記憶されたコントラスト比テーブルを参照して、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比を取得する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、設定機能353は、過去に撮像されたMR画像又は過去に生成された計算画像を参照して、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比を取得してもよい。 In the above-described first embodiment, the setting function 353 refers to the contrast ratio table stored in the storage circuit 320 and acquires a known contrast ratio corresponding to the designated image type. Although described, embodiments are not so limited. For example, the setting function 353 may refer to previously captured MR images or previously generated calculated images to obtain a known contrast ratio corresponding to the designated image type.
なお、この場合に、過去に撮像された画像における異常部位の領域のコントラスト比を用いてパラメータ値が導出されると、生成される計算画像における殆どの領域の輝度値が過去の画像と違ってしまうことになる。そのため、設定機能353は、異常部位の領域のコントラスト比はパラメータ値の導出に用いないようにする。 In this case, if the parameter value is derived using the contrast ratio of the region of the abnormal site in the image captured in the past, the brightness value of most regions in the generated calculated image will be different from the past image. I will put it away. Therefore, the setting function 353 does not use the contrast ratio of the region of the abnormal site for deriving the parameter value.
例えば、設定機能353は、過去に撮像された画像に含まれる複数の異なる領域の組み合わせごとに、各領域間のコントラスト比に基づいてパラメータ値を導出する。そして、設定機能353は、導出された複数のパラメータ値の中で、値が大きく異なっているものは外れ値とみなし、値が同じとなっているものを最適なパラメータ値として採用する。 For example, the setting function 353 derives a parameter value based on the contrast ratio between each region for each combination of multiple different regions included in previously captured images. Then, the setting function 353 regards values that are greatly different among the derived parameter values as outliers, and adopts values that are the same as optimum parameter values.
例えば、過去の画像における灰白質の領域(GM)と白質の領域(WM)との間のコントラスト比が1:3であり、それにより導出されたパラメータ値が、TE=a、TR=b、TI=cであったとする。また、過去の画像における灰白質の領域(GM)と脳脊髄液の領域(CSF)との間のコントラスト比が1:0.1であり、それにより導出されたパラメータ値が、TE=x、TR=y、TI=zであったとする。また、過去の画像における視床(Thalamus)の領域と脳脊髄液の領域(CSF)との間のコントラスト比が1:0.1であり、それにより導出されたパラメータ値が、TE=x、TR=y、TI=zであったとする。 For example, the contrast ratio between gray matter regions (GM) and white matter regions (WM) in historical images is 1:3 and the derived parameter values are TE=a, TR=b, Suppose TI=c. Also, the contrast ratio between the area of gray matter (GM) and the area of cerebrospinal fluid (CSF) in the previous image was 1:0.1, and the parameter values derived therefrom were TE=x, Suppose that TR=y and TI=z. In addition, the contrast ratio between the area of the thalamus (Thalamus) and the area of cerebrospinal fluid (CSF) in the past image was 1:0.1, and the parameter values derived therefrom were TE = x, TR = y and TI = z.
この場合には、例えば、設定機能353は、灰白質の領域(GM)と白質の領域(WM)との間のコントラスト比から導出されたパラメータ値を外れ値とみなし、灰白質の領域(GM)と脳脊髄液の領域(CSF)との間のコントラスト比、及び、視床(Thalamus)の領域と脳脊髄液の領域(CSF)との間のコントラスト比から導出されたパラメータ値を最適なパラメータ値として採用する。 In this case, for example, the setting function 353 considers the parameter value derived from the contrast ratio between the gray matter area (GM) and the white matter area (WM) to be an outlier, and the gray matter area (GM ) and the area of cerebrospinal fluid (CSF), and the contrast ratio between the area of the thalamus (Thalamus) and the area of cerebrospinal fluid (CSF) as the optimal parameter adopted as a value.
また、上述した第1の実施形態では、操作者によって画像種類が指定される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、予め処理の対象となる画像種類が指定されて、記憶回路320に記憶されていてもよい。この場合には、例えば、設定機能353は、分割機能352によって分割された脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、記憶回路320によって記憶された画像種類に対応する既知のコントラスト比となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
Further, in the first embodiment described above, an example in which the operator designates the image type has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the type of image to be processed may be specified in advance and stored in the storage circuit 320 . In this case, for example, the setting function 353 determines that the contrast between regions included in the plurality of brain regions divided by the
なお、ここで、記憶回路320に記憶される画像種類の数は複数であってもよい。その場合には、設定機能353は、記憶回路320に記憶されている全ての画像種類について、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。そして、例えば、生成機能354が、記憶回路320に記憶されている全ての画像種類について、それぞれ計算画像を生成し、生成した計算画像を順に、又は、同時にディスプレイ340に表示する。
Note that the number of image types stored in the storage circuit 320 may be plural. In that case, the setting function 353 sets parameter values used for generating calculated images for all image types stored in the storage circuit 320 . Then, for example, the
また、上述した第1の実施形態では、設定機能353が、記憶回路320に記憶されたコントラスト比テーブル及びパラメータ範囲テーブルを参照して、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。 In the above-described first embodiment, the setting function 353 refers to the contrast ratio table and the parameter range table stored in the storage circuit 320 to set the parameter values used for generating the calculated image. has been described, the embodiments are not limited to this.
例えば、設定機能353は、定量画像、画像種類、及び、計算画像の生成に用いられるパラメータ値に関する正解値を学習用のデータセットとした機械学習によって得られた学習済みモデルを用いて、パラメータ値を設定してもよい。 For example, the setting function 353 uses a trained model obtained by machine learning using a learning data set of correct values for the parameter values used to generate the quantitative image, the image type, and the calculated image, and sets the parameter value may be set.
例えば、設定機能353は、機械学習の手法として、ディープラーニング(深層学習)を用いる。 For example, the setting function 353 uses deep learning as a machine learning technique.
この場合には、例えば、設定機能353は、T1マップ画像、T2マップ画像、PD画像等の大量の定量画像と、T1W画像、T2W画像、FLAIR画像等の画像種類と、各定量画像から各画像種類の計算画像を生成する際に用いられるTR、TE、TI等のパラメータ値に関する正解値とを学習用データセットとしたディープラーニングによって、学習済みモデルを生成する。 In this case, for example, the setting function 353 sets a large number of quantitative images such as T1 map images, T2 map images, and PD images, image types such as T1W images, T2W images, and FLAIR images, and each image from each quantitative image. A trained model is generated by deep learning using correct values for parameter values such as TR, TE, and TI used when generating a type of calculated image as a learning data set.
ここで、パラメータ値に関する正解値としては、例えば、過去の診断で計算画像が用いられた際に医師によって適切なパラメータ値として実際に設定された値が用いられる。または、パラメータ値に関する正解値としては、例えば、上述したコントラスト比テーブル及びパラメータ範囲テーブルを用いて実際に設定された値が用いられる。 Here, as the correct value for the parameter value, for example, the value actually set as the appropriate parameter value by the doctor when the calculated image was used in the past diagnosis is used. Alternatively, as the correct value for the parameter value, for example, a value actually set using the above-described contrast ratio table and parameter range table is used.
このように、ディープラーニングによって得られた学習済みモデルを用いることによって、上述したようにコントラスト比テーブル及びパラメータ範囲テーブルを参照してパラメータ値を設定する場合と比べて、より短い時間で、パラメータ値を設定することができるようになる。 In this way, by using a trained model obtained by deep learning, compared to the case of setting parameter values by referring to the contrast ratio table and the parameter range table as described above, the parameter values can be set.
なお、設定機能353によって用いられる機械学習の手法としては、ディープラーニングに限られず、他の手法が用いられてもよい。 Note that the machine learning method used by the setting function 353 is not limited to deep learning, and other methods may be used.
例えば、設定機能353は、機械学習の手法として、非線形判別分析、サポートベクターマシン(Support Vector Machine:SVM)、ランダムフォレスト(Random Forest)、ナイーブベイズ(Naive Bayes)等を用いてもよい。 For example, the setting function 353 may use non-linear discriminant analysis, Support Vector Machine (SVM), Random Forest, Naive Bayes, etc. as machine learning methods.
ここで、サポートベクターマシンは、線形入力素子を利用して2クラスのパターン識別器を構成する統計手法である。サポートベクターマシンは、訓練データから、各データ点との距離が最大となるマージン最大化超平面を求めるという基準で、線形入力素子のパラメータを学習する統計手法である。また、ランダムフォレストは、ランダムにサンプリングされたトレーニングデータによって学習した多数の決定木を使用する集団学習を行う統計手法である。また、ナイーブベイズは、ベイズ定理を用いて学習をする統計手法である。 Here, the support vector machine is a statistical technique that constructs a two-class pattern classifier using linear input elements. A support vector machine is a statistical technique that learns the parameters of linear input elements based on the criterion of obtaining a margin-maximizing hyperplane that maximizes the distance to each data point from training data. Also, random forest is a statistical technique that performs ensemble learning using a large number of decision trees learned from randomly sampled training data. Naive Bayes is a statistical method for learning using Bayes' theorem.
いずれの手法でも、正解値に相当する学習用のデータセットを多数入力することによって学習済みモデルを生成し、生成した学習モデルを用いて、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を推測することが可能である。 In either method, it is possible to generate a trained model by inputting a large number of training data sets corresponding to correct values, and use the generated learning model to estimate the parameter values used to generate the calculated image. It is possible.
また、上述した第1の実施形態では、設定機能353が、分割機能352によって分割された複数の領域に含まれる領域間のコントラストが既知のコントラスト比となるようにパラメータ値を設定する場合の例を説明したが、ここで対象とされる領域は、必ずしも、分割機能352によって分割された全ての領域でなくてもよい。
Further, in the above-described first embodiment, an example in which the setting function 353 sets the parameter values so that the contrast between regions included in the plurality of regions divided by the
例えば、設定機能353は、分割機能352によって分割された複数の領域のうちの少なくとも1つの領域を指定する操作を操作者から受け付け、指定された領域を複数の領域の中から除いた残りの領域間のコントラストが既知の関係となるように、パラメータ値を設定する。
For example, the setting function 353 accepts from the operator an operation to designate at least one of the plurality of regions divided by the
この場合には、例えば、設定機能358は、分割機能352によって入力画像として用いられた脳のMR画像をディスプレイ340に表示し、入力インタフェース330を介して、表示したMR画像上で任意の位置を指定する操作を操作者から受け付ける。そして、設定機能358は、入力画像から得られた脳の複数の領域の中から、操作者によって指定された位置を含む領域を特定し、特定した領域を除いた残りの領域を対象として、領域間のコントラストが既知の関係となるようにパラメータ値を設定する。
In this case, for example, the setting function 358 displays the MR image of the brain used as the input image by the
このように、操作者によって指定された領域を対象外とすることによって、パラメータ値を設定する際に用いられる領域から、腫瘍等の異常部位が発生している領域やアーチファクトが発生しやすい領域(例えば、血管の周辺領域等)等を除外することができるようになり、より精度よく、撮像によって得られていたMR画像と同じコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を設定できるようになる。 In this way, by excluding the region specified by the operator, the region where an abnormal site such as a tumor occurs or the region where artifacts are likely to occur ( For example, surrounding areas of blood vessels, etc.) can be excluded, and parameter values can be set to obtain a calculated image with the same contrast as the MR image obtained by imaging with higher accuracy.
また、上述した第1の実施形態では、設定機能353が、脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストが、指定された画像種類に対応する既知のコントラスト比となるように、パラメータ値を設定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、設定機能353が、指定された疾患に関連する領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定してもよい。そこで、以下では、このような場合の例を第2の実施形態として説明する。 Further, in the above-described first embodiment, the setting function 353 sets the parameter values so that the contrast between regions included in a plurality of brain regions is a known contrast ratio corresponding to the designated image type. Although an example of setting has been described, the embodiment is not limited to this. For example, the setting function 353 may set the parameter values used to generate the calculated image such that the contrast between the specified disease-related region and other regions is enhanced. Therefore, an example of such a case will be described below as a second embodiment.
(第2の実施形態)
図9は、第2の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示す図である。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、図1に示した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付すこととして詳細な説明を省略する。例えば、図9に示すように、本実施形態では、MRI装置100と、画像保管装置200と、画像処理装置1300とが、ネットワーク400を介して通信可能に接続されている。
(Second embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an image processing apparatus according to the second embodiment. In the second embodiment, the points different from the first embodiment will be mainly described, and the same reference numerals will be given to the constituent elements that play the same role as the constituent elements shown in FIG. detailed description is omitted. For example, as shown in FIG. 9, in this embodiment, an
画像処理装置1300は、MRI装置100によって収集された画像データを処理する。具体的には、画像処理装置1300は、ネットワーク400を介して、MRI装置100又は画像保管装置200から画像データを取得し、装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。また、画像処理装置1300は、取得した画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理を行う前又は画像処理を行った後の画像データをディスプレイ等に表示する。例えば、画像処理装置1300は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。
The
具体的には、画像処理装置1300は、NWインタフェース310と、記憶回路1320と、入力インタフェース330と、ディスプレイ340と、処理回路1350とを備える。
Specifically, the
記憶回路1320は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路1320は、処理回路1350に接続され、処理回路1350から送られる命令に応じて、入力された画像データを記憶し、又は、記憶している画像データを処理回路1350に出力する。例えば、記憶回路1320は、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。
The
処理回路1350は、入力インタフェース330を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、画像処理装置1300が備える各構成要素を制御する。具体的には、処理回路1350は、NWインタフェース310から出力される画像データを記憶回路1320に記憶させる。また、処理回路1350は、記憶回路320から読み出した画像データをディスプレイ340に表示する。例えば、処理回路1350は、プロセッサによって実現される。
The
このような構成のもと、本実施形態に係る画像処理装置1300は、MRI装置100によって撮像されたMR画像と任意のパラメータ値とを用いて、撮像後に、計算的に任意の画像種類の計算画像を生成する機能を有する。ここで、画像種類とは、例えば、T1W画像や、T2W画像、FLAIR画像等である。
With such a configuration, the
例えば、画像処理装置1300は、第1の実施形態で説明した画像処理装置300と同様に、Synthetic MRIによって計算画像を生成する機能を有する。
For example, the
そして、本実施形態に係る画像処理装置1300は、診断に適した計算画像を得ることができるように構成されている。
The
ここで、例えば、一般的に行われているように、撮像と同じパラメータ値で計算画像を得るだけでは、従来は撮像されていなかったようなコントラストの計算画像の診断利用価値を見過ごしている場合もあり得る。 Here, for example, if, as is generally done, simply obtaining a calculated image with the same parameter values as for imaging, the diagnostic utility value of a calculated contrast image that has not been captured conventionally is overlooked. It is possible.
このようなことから、本実施形態に係る画像処理装置1300は、対象の領域が視覚的に区別しやすくなるようなコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することで、診断利用価値の高い計算画像を得ることができるように構成されている。
For this reason, the
具体的には、本実施形態では、記憶回路1320が、疾患ごとに、脳の複数の領域のうちの疾患に関連する領域を示す情報を記憶する。なお、本実施形態における記憶回路1320は、記憶部の一例である。
Specifically, in this embodiment, the
図10は、第2の実施形態に係る記憶回路1320によって記憶される疾患関連領域テーブルの一例を示す図である。例えば、図10に示すように、記憶回路1320は、疾患ごとに、当該疾患に関連する脳の領域と、当該領域と当該疾患との関連度とを対応付けた疾患関連領域テーブルを記憶する。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a disease-related region table stored by the
例えば、図10に示す例は、アルツハイマーに関する疾患関連領域テーブルを示しており、図10に示す「領域#2」、「領域#3」及び「領域#8」は、それぞれ脳の領域を示している。例えば、図10に示す例では、アルツハイマーと領域#2との関連度が「2」であり、アルツハイマーと領域#3との関連度が「5」であり、アルツハイマーと領域#8との関連度が「4」であることを示している。ここでいう関連度は、例えば、文献から得られるp値に基づいて設定されてもよいし、医師が診断を下すときに参照された回数に基づいて設定されてもよい。
For example, the example shown in FIG. 10 shows a disease-related region table related to Alzheimer's disease, and "
また、本実施形態では、処理回路1350が、取得機能351と、分割機能352と、設定機能1353と、生成機能354と、更新機能1355とを有する。なお、本実施形態における分割機能352は、分割部の一例である。また、本実施形態における設定機能1353は、設定部の一例である。また、本実施形態における生成機能354は、生成部の一例である。また、本実施形態における更新機能1355は、更新部の一例である。なお、本明細書における分割部、設定部、生成部、及び更新部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
Also, in this embodiment, the
設定機能1353は、分割機能352によって分割された脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、脳に関する計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
The setting function 1353 sets parameter values used for generating a calculated image of the brain so that the regions included in the brain regions divided by the dividing
具体的には、設定機能1353は、Synthetic MRIによって生成される脳に関する計算画像における、複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。 Specifically, the setting function 1353 is used to generate a calculated image so that a contrast relationship between regions included in a plurality of regions in a calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. Set parameter values.
ここで、本実施形態では、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを参照して、操作者によって指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
Here, in the present embodiment, the setting function 1353 refers to the disease-related region table stored in the
例えば、設定機能1353は、指定された疾患に関連する領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。 For example, the setting function 1353 sets the parameter values used to generate the calculated image such that the contrast between the designated disease-related region and the regions surrounding the region is enhanced.
具体的には、設定機能1353は、入力インタフェース330を介して、操作者から疾患の指定を受け付ける。例えば、設定機能1353は、予め決められた複数の疾患について、各疾患を列挙したリストをディスプレイ340に表示し、表示したリストの中から疾患を選択する操作を操作者から受け付けることで、疾患の指定を受け付ける。
Specifically, the setting function 1353 receives designation of disease from the operator via the
その後、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを参照して、指定された疾患に関連する領域を特定する。例えば、設定機能1353は、疾患関連領域テーブルに設定されている脳の領域のうち、指定された疾患との関連度が最も高い領域を処理対象の領域として特定する。
After that, the setting function 1353 refers to the disease-related region table stored in the
そして、設定機能1353は、予めパラメータ値ごとに決められた所定の範囲内で、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラスト比が最も大きくなるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。 Then, the setting function 1353 generates a calculated image so that the contrast ratio between the specified region and the regions around the specified region is maximized within a predetermined range determined in advance for each parameter value. Sets the parameter value used for
例えば、計算画像の生成に用いられるTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値をTE、TR及びTIとすると、これらのパラメータ値の組み合わせは、以下に示すように、集合θで表される。 For example, if TE, TR, and TI are the parameter values of TE, TR, and TI used to generate the calculated image, combinations of these parameter values are represented by a set θ as shown below.
θ={TR,TE,TI} θ={TR, TE, TI}
また、予め決められたTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値の範囲は、以下のように表される。ここで、各パラメータ値の範囲は、十分に広く設定されるのが望ましい。 Further, the predetermined parameter value ranges for TE, TR and TI are expressed as follows. Here, it is desirable that the range of each parameter value is set sufficiently wide.
TRmin<TR<TRmax,TEmin<TE<TEmax,TImin<TI<TImax TR min <TR < TR max , TE min < TE < TE max , TI min < TI < TI max
そして、例えば、分割機能352によって分割された脳の領域の個数をNとすると、集合θのパラメータ値から導出される計算画像における指定された領域と他の領域との間のコントラスト比は、以下に示すように、領域ごとのコントラスト比からなるベクトルCθで表される。
Then, for example, if the number of brain regions divided by the dividing
Cθ=(c1θ,c2θ,c3θ,・・・cNθ) C θ = (c1 θ , c2 θ , c3 θ , . . . cN θ )
また、指定された領域の周辺にある領域と他の領域との間のコントラスト比は、以下に示すように、領域ごとのコントラスト比からなるベクトルCPERIで表される。 Also, the contrast ratio between the area around the designated area and other areas is represented by a vector C PERI consisting of the contrast ratio for each area, as shown below.
CPERI=(c1PERI,c2PERI,c3PERI,・・・cNPERI) C PERI = (c1 PERI , c2 PERI , c3 PERI , ... cN PERI )
この場合に、設定機能1353は、以下に示すように、ベクトル間の距離を表す関数D(・)を用いて、ベクトルCθとベクトルCPERIとの間の距離D(Cθ-CPERI)が最大となるTE、TR及びTIの組み合わせθoptimizedを探索する。 In this case, the setting function 1353 calculates the distance D (C θ −C PERI ) between the vector C θ and the vector C PERI using the function D(·) representing the distance between the vectors, as shown below. A search is made for a combination θ optimized of TE, TR, and TI that maximizes .
θoptimized=argmaxθD(Cθ-CPERI) θ optimized = argmax θ D(C θ −C PERI )
具体的には、設定機能1353は、予め決められた所定の範囲内でTE、TR及びTIそれぞれを個別に順次変化させながら、順次、ベクトルCθ及びベクトルCPERIを導出し、さらに、ベクトルCθとベクトルCDBとの間の距離D(Cθ-CDB)を導出する。そして、設定機能1353は、距離D(Cθ-CDB)が最大となったときのTE、TR及びTIの組み合わせをθoptimizedとして特定する。 Specifically, the setting function 1353 sequentially derives the vector C θ and the vector C PERI while individually and sequentially changing TE, TR, and TI within a predetermined range. Derive the distance D (C θ −C DB ) between θ and the vector C DB . Then, the setting function 1353 specifies the combination of TE, TR, and TI when the distance D (C θ −C DB ) is maximized as θ optimized .
なお、例えば、設定機能1353は、各パラメータ値を変化させる際に、必ずしも、パラメータ範囲テーブルから取得したパラメータ値の範囲内の全ての値に変化させなくてもよい。例えば、設定機能1353は、通常、MR画像が撮像される際に用いられているパラメータ値を初期値とし、当該初期値から次第に離れるようにパラメータ値を順次変化させながら、ベクトルCθとベクトルCPERIとの間の距離D(Cθ-CPERI)を導出する。そして、設定機能1353は、距離D(Cθ-CPERI)が所定の閾値より大きい値となった時点で処理を終了し、その時点でのTE、TR及びTIの組み合わせをθoptimizedとして特定する。 Note that, for example, when changing each parameter value, the setting function 1353 does not necessarily have to change all the values within the parameter value range acquired from the parameter range table. For example, the setting function 1353 sets the parameter values that are normally used when an MR image is captured as initial values, and sequentially changes the parameter values so as to gradually deviate from the initial values, while setting vector C θ and vector C Derive the distance D (C θ −C PERI ) to PERI . Then, the setting function 1353 ends the processing when the distance D (C θ −C PERI ) becomes a value greater than a predetermined threshold, and identifies the combination of TE, TR, and TI at that time as θ optimized . .
その後、設定機能1353は、特定したθoptimizedにおけるTE、TR及びTIそれぞれのパラメータ値を、計算画像の生成に用いられるパラメータ値として設定する。これにより、指定された疾患に関連する領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値が自動的に設定される。 After that, the setting function 1353 sets the parameter values of TE, TR, and TI at the identified θ optimized as parameter values used for generating the calculated image. Thereby, the parameter values used to generate the calculated image are automatically set such that the contrast between the designated disease-related region and the regions surrounding the region is enhanced.
更新機能1355は、操作者からの操作に応じて、記憶回路1320に記憶された疾患に関連する領域を示す情報を更新する。
The update function 1355 updates the information indicating the disease-related region stored in the
具体的には、更新機能1355は、操作者からの操作に応じて、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを更新する。
Specifically, the update function 1355 updates the disease-related region table stored in the
例えば、更新機能1355は、分割機能352によって分割された複数の領域を示す画像をディスプレイ340に表示し、表示された画像を読影した読影結果に基づく操作を医師等の操作者から受け付ける。
For example, the update function 1355 displays an image representing a plurality of regions divided by the
そして、更新機能1355は、操作者から受け付けた操作に応じて、疾患関連領域テーブルを更新する。例えば、更新機能1355は、特定の疾患に関する疾患関連領域テーブルについて、設定されている脳の領域を変更又は削除したり、新たな脳の領域を追加したりする。または、例えば、更新機能1355は、新たな疾患に関する疾患関連領域テーブルを記憶回路1320に登録したり、特定の疾患に関する疾患関連領域テーブルを記憶回路1320から削除したりする。
Then, the update function 1355 updates the disease-related region table according to the operation received from the operator. For example, the update function 1355 changes or deletes set brain regions or adds new brain regions in the disease-related region table for a specific disease. Alternatively, for example, the update function 1355 registers a disease-related region table for a new disease in the
このように、更新機能1355が、操作者からの操作に応じて、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを更新することによって、例えば、複数の医師によって行われた読影結果に基づいて、疾患に関連する領域を示す情報を蓄積できるようになる。
In this way, the update function 1355 updates the disease-related region table stored in the
以上、処理回路1350が有する各機能について説明した。例えば、本実施形態では、取得機能351、分割機能352、設定機能1353、生成機能354、及び更新機能1355によって行なわれる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路1320に記憶されている。処理回路1350は、記憶回路1320からプログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図9の処理回路1350内に示された各機能を有することとなる。
Each function of the
なお、図9では、取得機能351、分割機能352、設定機能1353、生成機能354、及び更新機能1355によって行われる処理機能が単一の処理回路1350によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路1350を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路1350が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、上述した第1の実施形態では、単一の記憶回路1320が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路1350は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。
Note that FIG. 9 shows an example in which the processing functions performed by the
図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置1300によって行われる疾患関連領域テーブルの更新に関する処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図11に示すように、本実施形態に係る画像処理装置1300では、まず、取得機能351が、被検体の脳に関する入力画像をMRI装置100又は画像保管装置200から取得する(ステップS201)。このとき、例えば、取得機能351は、MRI装置100によってMPRAGE(Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo)シーケンスを用いて撮像されたT1W画像を取得する。
FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure for updating the disease-related region table performed by the
その後、分割機能352が、脳に関する入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する(ステップS202)。
After that, the
そして、更新機能1355が、分割機能352によって分割された複数の領域を示す画像をディスプレイ340に表示し(ステップS203)、表示された画像を読影した読影結果に基づく操作を医師等の操作者から受け付ける(ステップS204)。その後、更新機能1355は、受け付けた操作に応じて、疾患に関連する領域を示す情報(疾患関連領域テーブル)を更新する(ステップS205)。
Then, the updating function 1355 displays on the
ここで、ステップS201は、例えば、処理回路1350が取得機能351に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS202は、例えば、処理回路1350が分割機能352に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS203~S205は、例えば、処理回路1350が更新機能1355に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。
Here, step S201 is realized, for example, by causing the
なお、ここでは、読影用の画像を更新機能1355が表示する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本実施形態における設定機能1353が、第1の実施形態で説明した設定機能353と同様にパラメータ値を設定し、生成機能354が、設定されたパラメータ値を用いて、読影用の計算画像を生成してもよい。
Although an example in which the update function 1355 displays an image for interpretation has been described here, the embodiment is not limited to this. For example, the setting function 1353 in this embodiment sets parameter values in the same manner as the setting function 353 described in the first embodiment, and the
図12は、第2の実施形態に係る画像処理装置1300によって行われる計算画像の生成に関する処理の処理手順を示すフローチャートである。例えば、図12に示すように、本実施形態に係る画像処理装置1300では、まず、取得機能351が、被検体の脳に関する入力画像をMRI装置100又は画像保管装置200から取得する(ステップS301)。
FIG. 12 is a flow chart showing a processing procedure for generating a calculated image performed by the
その後、分割機能352が、脳に関する入力画像における脳の領域を複数の領域に分割する(ステップS302)。
A
また、設定機能1353が、入力インタフェース330を介して、操作者から疾患の指定を受け付ける(ステップS303)。その後、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを参照して、指定された疾患に関連する領域を特定する(ステップS304)。
Also, the setting function 1353 receives designation of a disease from the operator via the input interface 330 (step S303). After that, the setting function 1353 refers to the disease-related region table stored in the
そして、設定機能1353は、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラスト比が強調されるように、計算画像生成用のパラメータ値を設定する(ステップS305)。 Then, the setting function 1353 sets the parameter values for generating the calculation image so that the contrast ratio between the identified region and the regions surrounding the region is emphasized (step S305).
その後、生成機能354が、設定機能1353によって設定されたパラメータ値を用いて、計算画像を生成し(ステップS306)、生成した計算画像をディスプレイ340に表示する(ステップS307)。なお、ここで表示される計算画像は、T1W画像やT2W画像、FLAIR画像等のような特定の名前が付けられていない画像であってもよい。
After that, the
ここで、ステップS301は、例えば、処理回路1350が取得機能351に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS302は、例えば、処理回路1350が分割機能352に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS303~S305は、例えば、処理回路1350が設定機能1353に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。また、ステップS306及びS307は、例えば、処理回路1350が生成機能354に対応する所定のプログラムを記憶回路1320から呼び出して実行することにより実現される。
Here, step S301 is realized, for example, by causing the
なお、図12において、分割機能352が脳の領域を複数の領域に分割する処理(ステップS302)と、設定機能1353が操作者から疾患の指定を受け付け、指定された疾患に関連する領域を特定する処理(ステップS303及びS304)とは、実行順序が逆になってもよいし、並行して実行されてもよい。
In FIG. 12, the dividing
上述したように、第2の実施形態によれば、疾患とその疾患に関連した領域の情報に基づいて、対象の領域が視覚的に区別しやすくなるようなコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することができる。これにより、診断利用価値の高い計算画像を得ることができる。また、医師が、疾患に関連する領域を計算画像上で読影しやすくなる。 As described above, according to the second embodiment, based on the information of the disease and the region associated with the disease, the parameter values yield a computed image of contrast such that the regions of interest are visually distinguishable. can be set automatically. As a result, a calculated image with high diagnostic utility value can be obtained. Also, it becomes easier for the doctor to interpret the disease-related region on the calculated image.
また、例えば、熟練した医師が定性的に読影していた異常領域がはっきり分かるようなコントラストの計算画像が生成されるようになり、熟練していない医師であっても異常領域を読影できるようになる。また、生成された計算画像から得られるピクセル値が、Imaging biomarkerとして定められる可能性がある。また、計算画像のパラメータを自動的に設定することによって、ワークフローを改善することができる。 In addition, for example, it is now possible to generate a contrast calculated image that clearly shows the abnormal region that was qualitatively interpreted by a skilled doctor, so that even an unskilled doctor can interpret the abnormal region. Become. Also, pixel values obtained from the generated calculated image may be defined as an Imaging biomarker. Also, the workflow can be improved by automatically setting the parameters of the computed image.
このように、第2の実施形態によれば、診断に適した計算画像を得ることができる。 Thus, according to the second embodiment, a calculated image suitable for diagnosis can be obtained.
なお、上述した第2の実施形態では、記憶回路1320が、疾患関連領域テーブルにおいて、疾患に関連する領域を一つずつ記憶する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、記憶回路1320は、疾患ごとに、当該疾患に関連する少なくとも二つの領域の組み合わせを示す情報を記憶してもよい。この場合には、例えば、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータを設定する。
In the second embodiment described above, an example in which the
また、上述した第2の実施形態では、設定機能1353が、疾患関連領域テーブルに設定されている脳の領域のうち、指定された疾患との関連度が最も高い領域を処理対象の領域として特定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、設定機能1353は、疾患関連領域テーブルに設定されている脳の複数の領域を処理対象としてもよい。この場合には、例えば、設定機能1353は、全ての領域について、ベクトルCθとベクトルCDBとの間の距離D(Cθ-CDB)を導出し、その中で距離D(Cθ-CDB)が最大となったときのTE、TR及びTIの組み合わせをθoptimizedとして特定する。また、設定機能1353は、このように複数の領域を処理対象とする場合には、領域ごとにパラメータを設定する際に、疾患関連領域テーブルに設定されている関連度に応じて重み付けを行うようにしてもよい。 Further, in the above-described second embodiment, the setting function 1353 specifies, as the processing target region, the region with the highest degree of association with the specified disease among the brain regions set in the disease-related region table. Although the example of the case of doing is described, the embodiment is not limited to this. For example, the setting function 1353 may process a plurality of brain regions set in the disease-related region table. In this case, for example, the setting function 1353 derives the distance D(C θ −C DB ) between the vector C θ and the vector C DB for all regions, among which the distance D(C θ − The combination of TE, TR, and TI when C DB ) is maximized is specified as θ optimized . Further, when a plurality of regions are to be processed in this way, the setting function 1353 performs weighting according to the degree of association set in the disease-related region table when setting parameters for each region. can be
また、上述した第2の実施形態では、設定機能1353が、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを参照して、指定された疾患に関連する領域を特定する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、設定機能1353は、脳の複数の領域の中で疾患に関連する領域を指定する操作を操作者から受け付け、操作者によって指定された領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、パラメータ値を設定してもよい。なお、このとき、操作者から受け付ける領域の数は、一つであってもよいし、複数であってもよい。
In addition, in the above-described second embodiment, an example was described in which the setting function 1353 refers to the disease-related region table stored in the
また、上述した第2の実施形態では、操作者によって疾患が指定される場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、予め処理の対象となる疾患が指定されて、記憶回路1320に記憶されていてもよい。この場合には、例えば、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶された疾患関連領域テーブルを参照して、記憶回路1320によって記憶された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。
Also, in the second embodiment described above, an example in which a disease is specified by the operator has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, a disease to be processed may be specified in advance and stored in the
なお、ここで、記憶回路1320に記憶される疾患の数は複数であってもよい。その場合には、設定機能1353は、記憶回路1320に記憶されている全ての疾患について、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する。そして、例えば、生成機能354が、記憶回路1320に記憶されている全ての疾患について、それぞれ計算画像を生成し、生成した計算画像を順に、又は、同時にディスプレイ340に表示する。
Note that the number of diseases stored in the
また、上述した第2の実施形態では、設定機能1353が、指定された疾患に関連する領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する場合の例を説明したが、さらに、コントラストの強調度合いを変えられるようにしてもよい。 Further, in the above-described second embodiment, the setting function 1353 sets the parameter values used for generating the calculated image so that the contrast between the specified disease-related region and other regions is enhanced. An example of setting has been described, but the degree of contrast enhancement may be changed.
例えば、設定機能1353は、コントラストの強調度合いを指定する操作を操作者から受け付け、指定された強調度合いで、指定された疾患に関連する領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、パラメータ値を設定する。 For example, the setting function 1353 accepts an operation to specify the degree of contrast enhancement from the operator, and the contrast between the specified disease-related region and other regions is enhanced at the specified degree of enhancement. , set the parameter value.
この場合には、例えば、設定機能1353は、入力インタフェース330を介して、強調度合いを示す値を入力する操作を操作者から受け付ける。または、例えば、設定機能1353は、大、中、小のように、予め段階的に決められた複数の強調度のレベルの中から1つのレベルを選択する操作を操作者から受け付ける。
In this case, for example, the setting function 1353 receives an operation of inputting a value indicating the degree of emphasis from the operator via the
これにより、操作者が、疾患に関連する領域の強調度合いを調整できるようになり、より容易に読影を行えるようになる。 This allows the operator to adjust the degree of emphasis of the region associated with the disease, thereby facilitating interpretation.
以上、第1及び第2の実施形態に係る画像処理装置について説明した。ここで、例えば、上述した第1及び第2の実施形態において、設定機能が、計算画像を生成するための最適なパラメータ値を導出した際に、導出したパラメータ値をプリセットとして記憶回路に保存するようにしてもよい。この場合には、例えば、生成機能が、後に、プリセットとして保存されているパラメータ値を再利用して、計算画像を生成する。 The image processing apparatuses according to the first and second embodiments have been described above. Here, for example, in the first and second embodiments described above, when the setting function derives the optimum parameter values for generating the calculated image, the derived parameter values are stored as presets in the storage circuit. You may do so. In this case, for example, the generation function later reuses the parameter values stored as presets to generate the calculated image.
また、上述した第1及び第2の実施形態では、計算画像を生成する技術として、Synthetic MRIが用いられる場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、Synthetic MRIの代わりに、MR fingerprintingが用いられてもよい。MR fingerprintingでは、データベースとの比較及び推定によるシミュレーションによって、T1値やT2値、PD(Proton Density)値等の組織定量値が導出される。 Further, in the first and second embodiments described above, an example in which synthetic MRI is used as a technique for generating a calculated image has been described, but embodiments are not limited to this. For example, instead of Synthetic MRI, MR fingerprinting may be used. In MR fingerprinting, tissue quantitative values such as T1 values, T2 values, PD (Proton Density) values, etc. are derived by comparison with a database and simulation based on estimation.
また、上述した第1及び第2の実施形態では、本願が開示する技術を画像処理装置に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示する技術は、MRI装置に適用することも可能である。そこで、以下では、第3及び第4の実施形態として、MRI装置の実施形態を説明する。 Further, in the first and second embodiments described above, an example in which the technique disclosed by the present application is applied to an image processing apparatus has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the technology disclosed by the present application can also be applied to an MRI apparatus. Therefore, the embodiments of the MRI apparatus will be described below as third and fourth embodiments.
(第3の実施形態)
図13は、第3の実施形態に係るMRI装置100の構成例を示す図である。例えば、図13に示すように、本実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2、傾斜磁場電源3、送信コイル4、送信回路5、受信コイル6、受信回路7、架台8、寝台9、入力インタフェース10、ディスプレイ11、記憶回路12、及び処理回路13~16を備える。
(Third embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of the
静磁場磁石1は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、内側の空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石1は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材(例えば、液体ヘリウム等)に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有している。ここで、例えば、静磁場磁石1は、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。また、例えば、静磁場磁石1は、略円筒状に形成されたものではなく、被検体Sが配置される撮像空間を挟んで対向するように1対の磁石を配置した、いわゆるオープン型の構成を有するものであってもよい。
The static
傾斜磁場コイル2は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、静磁場磁石1の内側に配置されている。傾斜磁場コイル2は、互いに直交するx軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を発生させる三つのコイルを備える。ここで、x軸、y軸及びz軸は、MRI装置100に固有の装置座標系を構成する。例えば、x軸の方向は、水平方向に設定され、y軸の方向は、鉛直方向に設定される。また、z軸の方向は、静磁場磁石1によって発生する静磁場の磁束の方向と同じに設定される。
The gradient
傾斜磁場電源3は、傾斜磁場コイル2が備える三つのコイルそれぞれに個別に電流を供給することで、x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を傾斜磁場コイル2の内側の空間に発生させる。x軸、y軸及びz軸それぞれに沿った傾斜磁場を適宜に発生させることによって、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。
The gradient magnetic
ここで、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。 Here, axes along each of the readout direction, phase encoding direction, and slice direction constitute a logical coordinate system for defining a slice region or volume region to be imaged. Hereinafter, the gradient magnetic field along the readout direction is called the readout gradient magnetic field, the gradient magnetic field along the phase encode direction is called the phase encode gradient magnetic field, and the gradient magnetic field along the slice direction is called the slice gradient magnetic field. .
そして、各傾斜磁場は、静磁場磁石1によって発生する静磁場に重畳され、MR(Magnetic Resonance(磁気共鳴))信号に空間的な位置情報を付与するために用いられる。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてMR信号の周波数を変化させることで、MR信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってMR信号の位相を変化させることで、MR信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてMR信号の位相を変化させることで、MR信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。
Each gradient magnetic field is superimposed on the static magnetic field generated by the static
送信コイル4は、送信回路5から出力されるRF(Radio Frequency)パルス信号に基づいて、被検体Sが配置される撮像空間にRF磁場を印加するRFコイルである。具体的には、送信コイル4は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面が楕円状となるものを含む)に形成されており、傾斜磁場コイル2の内側に配置されている。そして、送信コイル4は、送信回路5から出力されるRFパルス信号に基づいて、当該送信コイル4の内側の空間に形成された撮像空間にRF磁場を印加する。
The
送信回路5は、ラーモア周波数に対応するRFパルス信号を送信コイル4に出力する。
The
受信コイル6は、被検体Sから発せられるMR信号を受信するRFコイルである。例えば、受信コイル6は、送信コイル4の内側に配置された被検体Sに装着され、送信コイル4によって印加されるRF磁場の影響で被検体Sから発せられるMR信号を受信する。そして、受信コイル6は、受信したMR信号を受信回路7へ出力する。例えば、受信コイル6には、撮像対象の部位ごとに専用のコイルが用いられる。ここで、専用のコイルとは、例えば、頭部用の受信コイル、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。
The receiving
受信回路7は、受信コイル6から出力されるMR信号に基づいてMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路14に出力する。
The receiving circuit 7 generates MR signal data based on the MR signal output from the receiving
なお、ここでは、送信コイル4がRF磁場を印加し、受信コイル6がMR信号を受信する場合の例を説明するが、各RFコイルの形態はこれに限られない。例えば、送信コイル4が、MR信号を受信する受信機能をさらに有してもよいし、受信コイル6が、RF磁場を印加する送信機能をさらに有していてもよい。送信コイル4が受信機能を有している場合は、受信回路7は、送信コイル4によって受信されたMR信号からもMR信号データを生成する。また、受信コイル6が送信機能を有する場合は、送信回路5は、受信コイル6にもRFパルス信号を出力する。
Here, an example in which the
架台8は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4を収容している。具体的には、架台8は、円筒状に形成された中空のボアBを有しており、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4がボアBを囲むように配置された状態で、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び送信コイル4それぞれを収容している。ここで、架台8におけるボアBの内側の空間が、被検体Sの撮像が行われる際に被検体Sが配置される撮像空間となる。
The
寝台9は、被検体Sが載置される天板9aを備え、被検体Sの撮像が行われる際に、架台8におけるボアBの内側へ天板9aを挿入する。例えば、寝台9は、長手方向が静磁場磁石1の中心軸と平行になるように設置されている。
The
入力インタフェース10は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース10は、処理回路16に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路へと出力する。例えば、入力インタフェース10は、関心領域(Region Of Interest:ROI)の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力インタフェース、及び音声入力インタフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース10は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース10の例に含まれる。
The input interface 10 receives input operations of various instructions and various information from the operator. Specifically, the input interface 10 is connected to the
ディスプレイ11は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ11は、処理回路16に接続されており、処理回路16から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ11は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。
The display 11 displays various information and various images. Specifically, the display 11 is connected to the
記憶回路12は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路12は、MR信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路12は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The storage circuit 12 stores various data. Specifically, the memory circuit 12 stores MR signal data and image data. For example, the storage circuit 12 is realized by a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.
処理回路13は、寝台制御機能13aを有する。例えば、処理回路13は、プロセッサによって実現される。寝台制御機能13aは、寝台9に接続され、制御用の電気信号を寝台9へ出力することで、寝台9の動作を制御する。例えば、寝台制御機能13aは、入力インタフェース10を介して、天板9aを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板9aを移動するように、寝台9が有する天板9aの駆動機構を動作させる。
The processing circuit 13 has a
処理回路14は、実行機能14aを有する。実行機能14aは、処理回路16から出力されるシーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源3、送信回路5及び受信回路7を駆動することで、MR信号データのデータ収集を行う。ここで、シーケンス実行データは、MR信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源3が傾斜磁場コイル2に電流を供給するタイミング及び供給される電流の強さ、送信回路5が送信コイル4に供給するRFパルス信号の強さや供給タイミング、受信回路7がMR信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。例えば、処理回路14は、プロセッサによって実現される。
The processing circuit 14 has an
また、実行機能14aは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路7からMR信号データを受信し、受信したMR信号データを記憶回路12に記憶させる。なお、実行機能14aによって受信されたMR信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて2次元又は3次元に配列されることで、k空間を構成するデータとして記憶回路12に記憶される。
The executing
処理回路15は、記憶回路12に記憶されたMR信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、処理回路15は、実行機能14aによって記憶回路12に記憶されたMR信号データを読み出し、読み出したMR信号データに後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、処理回路15は、生成した画像の画像データを記憶回路12に記憶させる。例えば、処理回路15は、プロセッサによって実現される。
The processing circuitry 15 generates an image based on the MR signal data stored in the storage circuitry 12 . Specifically, the processing circuit 15 reads the MR signal data stored in the storage circuit 12 by the
処理回路16は、主制御機能16aを有する。主制御機能16aは、MRI装置100が有する各構成要素を制御することで、MRI装置100の全体制御を行う。例えば、主制御機能16aは、入力インタフェース10を介して操作者からパルスシーケンスに関する各種のパラメータの入力を受け付け、受け付けたパラメータに基づいてシーケンス実行データを生成する。そして、主制御機能16aは、生成したシーケンス実行データを処理回路14に送信することで、各種のパルスシーケンスを実行する。また、例えば、主制御機能16aは、操作者から要求された画像の画像データを記憶回路12から読み出し、読み出した画像をディスプレイ11に出力する。例えば、処理回路16は、プロセッサによって実現される。
The
このような構成のもと、本実施形態に係るMRI装置100は、MR画像と任意のパラメータ値とを用いて、撮像後に、計算的に任意の画像種類の計算画像を生成する機能を有する。ここで、画像種類とは、例えば、T1W画像や、T2W画像、FLAIR画像等である。
With such a configuration, the
例えば、MRI装置100は、第1の実施形態で説明した画像処理装置と同様に、Synthetic MRIによって計算画像を生成する機能を有する。
For example, the
そして、本実施形態に係るMRI装置100は、診断に適した計算画像を得ることができるように構成されている。
The
具体的には、本実施形態では、記憶回路12が、第1の実施形態で説明した記憶回路320と同様に、画像種類ごとに、脳の複数の領域に含まれる領域間のコントラストについて、当該画像種類に対応する既知のコントラスト比を示す情報を記憶する。なお、本実施形態における記憶回路12は、記憶部の一例である。 Specifically, in the present embodiment, the memory circuit 12 stores, for each image type, the contrast between regions included in a plurality of brain regions in the same manner as the memory circuit 320 described in the first embodiment. Store information indicating known contrast ratios corresponding to image types. Note that the memory circuit 12 in the present embodiment is an example of a memory unit.
さらに、本実施形態では、記憶回路12は、第1の実施形態で説明した記憶回路320と同様に、画像種類ごとに、計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する際の条件となるパラメータ値の範囲を定義した情報を記憶する。 Furthermore, in the present embodiment, the storage circuit 12, like the storage circuit 320 described in the first embodiment, stores parameters that are conditions for setting parameter values used for generating a calculated image for each image type. Stores information that defines a range of values.
また、本実施形態では、処理回路15が、取得機能15aと、分割機能15bと、設定機能15cと、生成機能15dとを有する。なお、本実施形態における分割機能15bは、分割部の一例である。また、本実施形態における設定機能15cは、設定部の一例である。また、本実施形態における生成機能15dは、生成部の一例である。なお、本明細書における分割部、設定部、及び生成部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
Further, in this embodiment, the processing circuit 15 has an
取得機能15aは、第1の実施形態で説明した取得機能351と同様の機能を有する。ただし、第1の実施形態では、取得機能351が、MRI装置100又は画像保管装置200から入力画像を取得したのに対し、本実施形態に係る取得機能15aは、記憶回路12から、被検体の脳に関するMR画像を入力画像として取得する。
The
分割機能15bは、第1の実施形態で説明した分割機能352と同様の機能を有する。また、設定機能15cは、第1の実施形態で説明した設定機能353と同様の機能を有する。また、生成機能15dは、第1の実施形態で説明した生成機能354と同様の機能を有する。
The
ここで、本実施形態では、入力インタフェース10及びディスプレイ11が、それぞれ、第1の実施形態で説明した入力インタフェース330及びディスプレイ340に対応する。
Here, in this embodiment, the input interface 10 and the display 11 respectively correspond to the
以上、処理回路15が有する各機能について説明した。例えば、本実施形態では、取得機能15a、分割機能15b、設定機能15c、及び生成機能15dによって行なわれる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路12に記憶されている。処理回路15は、記憶回路12からプログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図13の処理回路15内に示された各機能を有することとなる。
Each function of the processing circuit 15 has been described above. For example, in the present embodiment, each processing function performed by the
なお、図13では、取得機能15a、分割機能15b、設定機能15c、及び生成機能15dによって行われる処理機能が単一の処理回路15によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路15を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路15が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、上述した第3の実施形態では、単一の記憶回路12が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。
Note that FIG. 13 shows an example in which the processing functions performed by the
このような構成により、第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、第3の実施形態によれば、従来は撮像によって得られていたMR画像と同じコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することで、検査時間を短縮することができる。 With such a configuration, according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. That is, according to the third embodiment, the inspection time can be shortened by automatically setting the parameter values for obtaining the calculated image with the same contrast as the MR image, which has conventionally been obtained by imaging.
このように、第3の実施形態によれば、診断に適した計算画像を得ることができる。 Thus, according to the third embodiment, a calculated image suitable for diagnosis can be obtained.
(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態に係るMRI装置100の構成例を示す図である。なお、第4の実施形態では、第3の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、図13に示した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付すこととして詳細な説明を省略する。例えば、図14に示すように、本実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2、傾斜磁場電源3、送信コイル4、送信回路5、受信コイル6、受信回路7、架台8、寝台9、入力インタフェース10、ディスプレイ11、記憶回路112、並びに処理回路13、14、115及び16を備える。
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of the
記憶回路112は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路112は、MR信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路112は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The storage circuit 112 stores various data. Specifically, the memory circuit 112 stores MR signal data and image data. For example, the storage circuit 112 is realized by a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.
処理回路115は、記憶回路112に記憶されたMR信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、処理回路115は、実行機能14aによって記憶回路112に記憶されたMR信号データを読み出し、読み出したMR信号データに後処理すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、処理回路115は、生成した画像の画像データを記憶回路112に記憶させる。例えば、処理回路115は、プロセッサによって実現される。
Processing circuitry 115 generates an image based on the MR signal data stored in storage circuitry 112 . Specifically, the processing circuit 115 reads the MR signal data stored in the storage circuit 112 by the
このような構成のもと、本実施形態に係るMRI装置100は、MR画像と任意のパラメータ値とを用いて、撮像後に、計算的に任意の画像種類の計算画像を生成する機能を有する。ここで、画像種類とは、例えば、T1W画像や、T2W画像、FLAIR画像等である。
With such a configuration, the
例えば、MRI装置100は、第2の実施形態で説明した画像処理装置と同様に、Synthetic MRIによって計算画像を生成する機能を有する。
For example, the
そして、本実施形態に係るMRI装置100は、診断に適した計算画像を得ることができるように構成されている。
The
具体的には、本実施形態では、記憶回路112が、第2の実施形態で説明した記憶回路1320と同様に、疾患ごとに、脳の複数の領域のうちの疾患に関連する領域を示す情報を記憶する。なお、本実施形態における記憶回路1320は、記憶部の一例である。
Specifically, in the present embodiment, the memory circuit 112 stores, for each disease, information indicating a disease-related region among a plurality of brain regions, similarly to the
また、本実施形態では、処理回路115が、取得機能15aと、分割機能15bと、設定機能115cと、生成機能15dと、更新機能115eとを有する。なお、本実施形態における分割機能15bは、分割部の一例である。また、本実施形態における設定機能115cは、設定部の一例である。また、本実施形態における生成機能15dは、生成部の一例である。また、本実施形態における更新機能115eは、更新部の一例である。なお、本明細書における分割部、設定部、生成部、及び更新部は、回路等のハードウェアとソフトウェアとの混合によって実現されても構わない。
Further, in this embodiment, the processing circuit 115 has an
設定機能115cは、第2の実施形態で説明した設定機能1353と同様の機能を有する。また、更新機能115eは、第2の実施形態で説明した更新機能1355と同様の機能を有する。 The setting function 115c has the same function as the setting function 1353 described in the second embodiment. Also, the update function 115e has the same function as the update function 1355 described in the second embodiment.
ここで、本実施形態では、入力インタフェース10及びディスプレイ11が、それぞれ、第2の実施形態で説明した入力インタフェース330及びディスプレイ340に対応する。
Here, in this embodiment, the input interface 10 and the display 11 respectively correspond to the
以上、処理回路115が有する各機能について説明した。例えば、本実施形態では、取得機能15a、分割機能15b、設定機能115c、生成機能15d、及び更新機能115eによって行なわれる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路112に記憶されている。処理回路115は、記憶回路112からプログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図14の処理回路115内に示された各機能を有することとなる。
Each function of the processing circuit 115 has been described above. For example, in the present embodiment, each processing function performed by the
なお、図14では、取得機能15a、分割機能15b、設定機能115c、生成機能15d、及び更新機能15eによって行われる処理機能が単一の処理回路115によって実現される場合の例を示したが、実施形態はこれに限られない。例えば、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路115を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路115が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、上述した第1の実施形態では、単一の記憶回路112が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路は個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。
Note that FIG. 14 shows an example in which the processing functions performed by the
このような構成により、第4の実施形態によれば、第2の実施形態と同様の効果が奏される。すなわち、第4の実施形態によれば、対象の領域が視覚的に区別しやすくなるようなコントラストの計算画像が得られるパラメータ値を自動的に設定することで、診断利用価値の高い計算画像を得ることができる。 With such a configuration, according to the fourth embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. That is, according to the fourth embodiment, by automatically setting the parameter values for obtaining a calculated image with a contrast that makes it easy to visually distinguish the target region, a calculated image with high diagnostic utility value can be obtained. Obtainable.
このように、第4の実施形態によれば、診断に適した計算画像を得ることができる。 Thus, according to the fourth embodiment, a calculated image suitable for diagnosis can be obtained.
なお、上述した各実施形態では、脳の画像を対象とした場合の例を説明したが、各実施形態で説明した計算画像の生成方法は、脳以外の部位の画像を対象とした場合にも適用することが可能である。その場合には、例えば、各実施形態において、分割機能は、対象部位の領域を解剖学的な構造や機能等に基づいて区分けしたテンプレートを用いて、当該テンプレートを入力画像にフィッティングさせることで、入力画像における対象部位の領域を複数の領域に分割する。または、分割部は、各種のセグメンテーション(領域分割)技術を用いて、入力画像における対象部位の領域を複数の領域に分割する。 In each of the above-described embodiments, an example in which an image of the brain is targeted has been described. It is possible to apply In that case, for example, in each embodiment, the division function uses a template that divides the region of the target part based on the anatomical structure, function, etc., and fits the template to the input image. A region of the target part in the input image is divided into a plurality of regions. Alternatively, the division unit divides the region of the target part in the input image into a plurality of regions using various segmentation (region division) techniques.
また、上述した各実施形態では、MR画像を用いた場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、X線CT(Computed Tomography)装置や超音波診断装置、X線診断装置等の他の画像診断装置によって撮像された医用画像を用いた場合でも、画像処理装置や各医用画像診断装置において同様の実施形態が実施可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, an example in which MR images are used has been described, but the embodiments are not limited to this. For example, even when using medical images captured by other image diagnostic equipment such as X-ray CT (Computed Tomography) equipment, ultrasonic diagnostic equipment, and X-ray diagnostic equipment, the same is true for image processing equipment and medical image diagnostic equipment. Embodiments are possible.
また、上述した各実施形態の説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。ここで、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合には、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。 Further, the term "processor" used in the description of each embodiment described above is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC). , programmable logic devices (e.g., Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and Field Programmable Gate Arrays (FPGAs)), etc. means Here, instead of storing the program in the memory circuit, the program may be configured to be directly embedded in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. Further, each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. good.
ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。 Here, the program executed by the processor is pre-installed in a ROM (Read Only Memory), a storage circuit, or the like and provided. This program is a file in a format that can be installed in these devices or in a format that can be executed, such as CD (Compact Disk)-ROM, FD (Flexible Disk), CD-R (Recordable), DVD (Digital Versatile Disk), etc. may be provided on a computer readable storage medium. Also, this program may be provided or distributed by being stored on a computer connected to a network such as the Internet and downloaded via the network. For example, this program is composed of modules including each functional unit described above. As actual hardware, the CPU reads out a program from a storage medium such as a ROM and executes it, so that each module is loaded onto the main storage device and generated on the main storage device.
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、診断に適した計算画像を得ることができる。 According to at least one embodiment described above, a calculated image suitable for diagnosis can be obtained.
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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
300、1300 画像処理装置
350、1350 処理回路
351 取得機能
352 分割機能
353、1353 設定機能
354 生成機能
1355 更新機能
300, 1300
Claims (15)
前記取得部によって取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
Synthetic MRIによって前記脳に関する計算画像を生成するために用いられるパラメータ値を、前記計算画像における前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が、前記計算画像の画像種類に対して又は被検体の疾患に対して予め決められた関係となるように設定する設定部と、
前記取得部によって取得されたMR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an MR image of the subject's brain captured by a magnetic resonance imaging device;
a division unit that divides the brain region in the MR image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
The parameter values used to generate the calculated image of the brain by synthetic MRI, the contrast relationship between the regions included in the plurality of regions in the calculated image, the image type of the calculated image or the subject A setting unit that sets a predetermined relationship for the disease of
a generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image acquired by the acquisition unit and the parameter values set by the setting unit;
with
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, specifies a region related to the specified disease, and performs the set parameter values,
Image processing device.
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、前記指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
請求項1に記載の画像処理装置。 The storage unit stores information indicating a combination of at least two regions related to the disease for each disease,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, identifies a combination of regions related to the specified disease, and enhances the contrast between regions included in the identified combination. setting the parameter value;
The image processing apparatus according to claim 1 .
前記取得部によって取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記取得部によって取得されたMR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記記憶部は、前記疾患ごとに、前記疾患に関連する少なくとも二つの領域の組み合わせを示す情報を記憶し、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an MR image of the brain captured by a magnetic resonance imaging device;
a division unit that divides the brain region in the MR image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
A setting unit that sets parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. and,
A generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image acquired by the acquisition unit and the parameter value set by the setting unit,
The storage unit stores information indicating a combination of at least two regions related to the disease for each disease,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, specifies a combination of regions related to the specified disease, and performs the set parameter values,
Image processing device.
請求項1、2又は3に記載の画像処理装置。 further comprising an updating unit that updates information indicating the region related to the disease in response to an operation by an operator;
The image processing apparatus according to claim 1 , 2 or 3 .
前記取得部によって取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
Synthetic MRIによって前記脳に関する計算画像を生成するために用いられるパラメータ値を、前記計算画像における前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が、前記計算画像の画像種類に対して又は被検体の疾患に対して予め決められた関係となるように設定する設定部と、
前記取得部によって取得されたMR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記設定部は、前記複数の領域の中で疾患に関連する領域を指定する操作を操作者から受け付け、操作者によって指定された領域と他の領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an MR image of the subject's brain captured by a magnetic resonance imaging device;
a division unit that divides the brain region in the MR image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
The parameter values used to generate the calculated image of the brain by synthetic MRI, the contrast relationship between the regions included in the plurality of regions in the calculated image, the image type of the calculated image or the subject A setting unit that sets a predetermined relationship for the disease of
a generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image acquired by the acquisition unit and the parameter values set by the setting unit;
with
The setting unit receives an operation from the operator to designate a disease-related region among the plurality of regions, and the contrast between the region designated by the operator and other regions is emphasized, setting the parameter value;
Image processing device.
請求項1~5のいずれか一つに記載の画像処理装置。 The setting unit sets the parameter value such that the contrast between the designated disease-related region and regions surrounding the region is emphasized.
The image processing device according to any one of claims 1 to 5 .
前記取得部によって取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記取得部によって取得されたMR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an MR image of the brain captured by a magnetic resonance imaging device;
a division unit that divides the brain region in the MR image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
A setting unit that sets parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. and,
A generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image acquired by the acquisition unit and the parameter value set by the setting unit,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, identifies a region associated with the specified disease, and enhances the contrast between the identified region and regions surrounding the region. setting the parameter value as
Image processing device.
請求項1又は2に記載の画像処理装置。 The setting unit receives an operation from an operator to designate a degree of contrast enhancement, and sets the parameter value so that the contrast between the specified region and the other region is emphasized at the designated degree of emphasis. to set the
The image processing apparatus according to claim 1 or 2 .
前記分割部は、前記T1強調画像を用いて、前記脳の領域を前記複数の領域に分割し、
前記生成部は、前記T1マップ画像と前記パラメータ値とを用いて、前記計算画像を生成する、
請求項1~8のいずれか一つに記載の画像処理装置。 The acquisition unit acquires a T1-weighted image captured by the magnetic resonance imaging apparatus using an MP2RAGE (Magnetization Prepared 2 Rapid Gradient Echo) sequence and a T1 map image derived from the T1-weighted image,
The dividing unit uses the T1-weighted image to divide the brain region into the plurality of regions,
The generating unit generates the calculated image using the T1 map image and the parameter value.
The image processing device according to any one of claims 1 to 8 .
前記取得部によって取得された入力画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記取得部によって取得された入力画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記記憶部は、前記疾患ごとに、前記疾患に関連する少なくとも二つの領域の組み合わせを示す情報を記憶し、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an input image of the brain;
a division unit that divides the brain region in the input image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
a setting unit that sets parameter values used for generating the calculated image so that contrast relationships between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image to be generated have a predetermined relationship;
a generation unit that generates the calculated image using the input image acquired by the acquisition unit and the parameter values set by the setting unit;
The storage unit stores information indicating a combination of at least two regions related to the disease for each disease,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, specifies a combination of regions related to the specified disease, and performs the set parameter values,
Image processing device.
前記取得部によって取得された入力画像における前記脳の領域を複数の領域に分割する分割部と、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記取得部によって取得された入力画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理装置。 an acquisition unit that acquires an input image of the brain;
a division unit that divides the brain region in the input image acquired by the acquisition unit into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
a setting unit that sets parameter values used for generating the calculated image so that contrast relationships between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image to be generated have a predetermined relationship;
a generation unit that generates the calculated image using the input image acquired by the acquisition unit and the parameter values set by the setting unit;
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, identifies a region associated with the specified disease, and enhances the contrast between the identified region and regions surrounding the region. setting the parameter value as
Image processing device.
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記MR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記記憶部は、前記疾患ごとに、前記疾患に関連する少なくとも二つの領域の組み合わせを示す情報を記憶し、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
磁気共鳴イメージング装置。 a dividing unit that divides a region of the brain in an MR image of the brain into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
A setting unit that sets parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. and,
A generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image and the parameter value set by the setting unit,
The storage unit stores information indicating a combination of at least two regions related to the disease for each disease,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, specifies a combination of regions related to the specified disease, and performs the set parameter values,
Magnetic resonance imaging equipment.
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶する記憶部と、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定する設定部と、
前記MR画像から導出された定量画像と、前記設定部によって設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する生成部と
を備え、
前記設定部は、前記記憶部に記憶された情報を参照して、指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
磁気共鳴イメージング装置。 a dividing unit that divides a region of the brain in an MR image of the brain into a plurality of regions;
a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions for each disease;
A setting unit that sets parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated brain image generated by synthetic MRI is a predetermined relation. and,
A generation unit that generates the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the MR image and the parameter value set by the setting unit,
The setting unit refers to the information stored in the storage unit, identifies a region associated with the specified disease, and enhances the contrast between the identified region and regions surrounding the region. setting the parameter value as
Magnetic resonance imaging equipment.
取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割し、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定し、
取得されたMR画像から導出された定量画像と、設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する、
ことをコンピュータに実行させ、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する少なくとも二つの領域の組み合わせを示す情報を記憶した記憶部を参照して、指定された疾患に関連する領域の組み合わせを特定し、特定した組み合わせに含まれる領域間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理プログラム。 Acquiring an MR image of the brain imaged by a magnetic resonance imaging device,
dividing a region of the brain in an acquired MR image into a plurality of regions;
setting parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated image of the brain generated by synthetic MRI is a predetermined relationship;
generating the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the acquired MR image and the set parameter values;
let the computer do
referring to a storage unit storing information indicating a combination of at least two regions related to the disease among the plurality of regions for each disease, and identifying a combination of regions related to the designated disease; setting the parameter value such that the contrast between regions included in the combined combination is enhanced;
Image processing program.
取得されたMR画像における前記脳の領域を複数の領域に分割し、
Synthetic MRIによって生成される前記脳に関する計算画像における、前記複数の領域に含まれる領域間のコントラストの関係が所定の関係となるように、前記計算画像の生成に用いられるパラメータ値を設定し、
取得されたMR画像から導出された定量画像と、設定されたパラメータ値とを用いて、前記Synthetic MRIによって前記計算画像を生成する、
ことをコンピュータに実行させ、
疾患ごとに、前記複数の領域のうちの前記疾患に関連する領域を示す情報を記憶した記憶部を参照して、指定された疾患に関連する領域を特定し、特定した領域と、当該領域の周辺にある領域との間のコントラストが強調されるように、前記パラメータ値を設定する、
画像処理プログラム。 Acquiring an MR image of the brain imaged by a magnetic resonance imaging device,
dividing a region of the brain in an acquired MR image into a plurality of regions;
setting parameter values used to generate the calculated image so that the contrast relationship between regions included in the plurality of regions in the calculated image of the brain generated by synthetic MRI is a predetermined relationship;
generating the calculated image by the synthetic MRI using the quantitative image derived from the acquired MR image and the set parameter values;
let the computer do
For each disease, referring to a storage unit that stores information indicating a region related to the disease among the plurality of regions, a region related to the specified disease is specified, and the specified region and the region setting the parameter value such that the contrast between surrounding areas is enhanced;
Image processing program.
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