CN106793971A - 磁共振成像装置 - Google Patents

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Abstract

提供在多方向上进行MPG施加的DWI测量中不延长摄像时间就能探测摄像中有无体动的技术。作成多个从多个弥散增强图像选择出6个以上图像的图像群组,且使所包含的1个以上的弥散增强图像不同。按每个图像群组,根据该图像群组中包含的弥散增强图像算出表征弥散增强图像的特征量的预先确定的弥散指标的值。根据每个图像群组的弥散指标的值算出与体动信息相关的预先确定的体动指标的值。基于体动指标的值按每个图像群组判断有无体动。

Description

磁共振成像装置
技术领域
本发明涉及利用磁共振成像装置的弥散增强图像的测量以及图像处理技术。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging:以下MRI)装置是主要利用质子的核磁共振现象的医用图像诊断装置。MRI装置能无创地进行任意剖面的摄像,除了能取得形态信息以外,还能取得与血流、代谢机能等生物体机能相关的信息。一般,若对置于静磁场的被检体在施加切片倾斜磁场的同时施加具有特定的频率的高频磁场,就会激发想要摄像的剖面内的核磁化。对激发的核磁化通过施加相位编码倾斜磁场以及读出倾斜磁场来赋予平面位置信息,测量核磁化所产生的核磁共振信号(回波)。核磁共振信号的测量直到被称作k空间的测量空间被填充为止都重复进行。填充到k空间的信号借助傅立叶逆变换而被图像化。
用于产生回波的脉冲和各倾斜磁场基于预先设定的脉冲序列来施加。根据目的不同而已知各种的该脉冲序列。
作为由MRI摄像的重要的诊断图像之一,有弥散增强图像(DWI:diffusionweighted image:弥散加权图像)。DWI是对生物体组织中包含的水分子的自弥散进行强调的图像。DWI已知能描绘出急性期脑梗塞的刚发病后的病变,示出不同于T1增强图像或T2增强图像的对比度。在对被检体的随机运动的核自旋施加了诱发因相位分散导致的信号强度降低的MPG(motion probing gradient:运动探查梯度)后,取得回波,得到与核自旋的弥散速度相应的信号,由此来进行DWI的摄像。因相位分散导致的信号强度降低由于由在MPG的施加方向上弥散的核自旋引起,因此能通过控制MPG的施加方向来取得任意方向的弥散信息。另外,弥散增强度能以作为与MPG的施加强度和时间相关的参数的弥散因子(b值)来调整,b值越高则能取得弥散增强度越高的图像。
作为测量水分子的空间上的弥散分布的手法,有DTI(diffusion tensorimaging:弥散张量成像)。DTI作为通过预先假定正态分布的三维椭圆弥散模型并算出平均弥散系数(MD:mean diffusivity)、弥散各向异性比率(FA:fractional anisotropy)从而对组织的变性或白质的神经行进路径的结构进行解析的手法而得到广泛应用。DTI的脉冲序列构成为一边改变MPG的施加方向一边重复DWI的脉冲序列。该脉冲序列由于需要计算弥散张量的各分量,因此在各自不成为并行的独立的6个以上的方向上依次施加MPG来进行测量。
另外,近年来,作为对基于细胞膜、细胞内小器官等的弥散运动的限制程度进行强调的手法,提出假定了非正态分布的弥散模型的弥散峰度成像(DKI:diffusion kurtosisimaging)。该手法与假定了正态分布的弥散模型的DTI相比,期待作为对与组织变性、细胞增殖相伴的微细的结构变化进行捕捉的手法。DKI的脉冲序列构成为一边变更b值一边重复DTI的脉冲序列。这时,为了计算弥散张量以及峰度张量的各分量,需要用3个以上的b值在各自不成为并行的独立的15个以上的方向上施加MPG来进行测量。
一般,在DTI以及DKI的测量中,摄像中的患者的体动成为测量后被计算的图像例如MD(平均弥散系数)、FA(弥散各向异性比率)的计算误差的主要原因。虽然期望没有体动的图像,但有时体动所引起的计算误差很难与病变所引起的信号变化进行区别,从而很难仅根据计算出的图像来判断摄像中有无体动。另外,DWI由于通过变更MPG施加方向而使图像的对比度发生变化,因此仅单纯对MPG施加方向不同的DWI进行比较,很难进行体动的有无的探测以及补正。
与此相对,例如在非专利文献1中,提出了通过在DWI的脉冲序列中追加体动补正用的数据测量来实现DTI中的体动补正的方法。另外,在非专利文献2中提出了如下方法:对患者装备成为靶的棋盘格(checker board),对用安装于接收线圈的光学摄像机进行摄像中的患者的体动进行探测以及补正。
在专利文献1中公开了如下技术:对以正交的3方向分别作为MPG施加方向的3张弥散增强图像进行摄像,将其作为1个群组,通过运算而从3张弥散增强图像求取平均弥散系数图像(trace-weighted MR result image),将其与这之前求取到的平均弥散系数图像进行比较,由此检测患者的位置以及朝向的变化(体动)。一边依次对施加MPG的3方向的组合所不同的多个群组的弥散增强图像进行摄像一边运算平均弥散系数图像,在时间序列上检测体动。另外,还公开了按照检测到的体动(位置以及方向)来补正弥散增强图像的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2012/0259199号说明书
非专利文献
非专利文献1:Alhamud A,Tisdall MD,Hess AT,Hasan KM,Meintjes EM,van derKouwe AJ,″Volumetric navigators for real-time motion correction in diffusiontensor imaging″,Magnetic Resonance in Medicine,2012,68,p.1097-1108,
非专利文献2:Aksoy M,Forman C,Straka M,Skare S,Holdsworth S,HorneggerJ,Bammer R,″Real-time optical motion correction for diffusion tensorimaging″,Magnetic Resonance in Medicine,2011,66,p.366-378
发明内容
发明要解决的课题
非专利文献1记载的手法存在因体动补正用的追加测量而使摄像时间延长这样的问题。
非专利文献2记载的手法虽然由于不需要追加测量因而不会延长摄像时间,但会产生对被检体装备靶的麻烦。另外,在被检体有外伤的情况下,设想到根据其程度的不同而有时会难以将靶装备于被检体。进而,由于限定了靶与光学摄像机的位置关系,因此能在摄像中使用的接收线圈会受到限定。另外,存在会产生用于需要将外部监视器系统导入的成本这样的问题。
专利文献1记载的技术需要使用于求取平均弥散系数图像的3张弥散增强图像的MPG施加方向正交。在针对给定的正交3方向对3张弥散增强图像进行摄像并求取到1张平均弥散系数图像后,针对方向相对于上述正交3方向有偏离的正交3方向,对3张弥散增强图像进行摄像来获得1张平均弥散系数图像,在使用这样的方法的情况下,整体的MPG施加方向虽然以某种程度被均匀地保持,但体动探测的时间分辨率被限定在弥散增强图像3张一次的频度。另一方面,为了提高体动探测的时间分辨率,每当1张弥散增强图像的摄像时就将其与之前紧邻的2张弥散增强图像进行组合,来得到MPG施加方向正交的3张弥散增强图像,在这样的情况下,若想要如专利文献1那样以正交的3方向来将其实现,则整体的MPG施加方向就限定于3方向,不能使用需要方向不同的6轴的测量的DTI。另外,打乱正交的3方向的关系,每当1张弥散增强图像的摄像时就将其与之前紧邻的2张弥散增强图像进行组合来作成平均弥散系数图像,在这样的情况下,由于误差进入到平均弥散系数中,因此体动的探测精度降低。
另外,专利文献1记载的技术由于以之前获得的平均弥散系数图像作为参考,与本次得到的平均弥散系数图像进行比较来检测体动,因此在参考图像中含有体动的情况下,不能对其进行补正。进而,专利文献1的技术虽然与体动相应地对弥散增强图像的位置以及方向进行补正,但并未针对因体动而使MPG施加方向从本来应施加的方向偏离所产生的图像的误差进行补正。因此,会在平均弥散系数、弥散各向异性等特征量中出现误差。
本发明鉴于上述的问题而提出,其目的在于,提供在多方向上进行MPG施加的DWI测量中不延长摄像时间就能探测摄像中有无体动的技术。
用于解决课题的手段
本发明具备:测量部,其按照给定的摄像序列在预先确定的不同的多个方向上分别施加弥散倾斜磁场脉冲,对多个弥散增强图像进行摄像;和图像解析部,其使用多个弥散增强图像来探测摄像中有无被检体的体动。
图像解析部包括:群组作成部,其作成多个从多个弥散增强图像选择出6个以上图像的图像群组,且使所包含的1个以上的弥散增强图像不同;弥散指标计算部,其按每个图像群组,根据该图像群组中包含的弥散增强图像来算出表征弥散增强图像的特征量的预先确定的弥散指标的值;体动指标计算部,其根据每个图像群组的弥散指标的值来算出与体动信息相关的预先确定的体动指标的值;和体动探测部,其基于体动指标的值,按每个图像群组来判断有无体动。
发明的效果
根据本发明,在多方向上进行MPG施加的DWI的测量中,不延长摄像时间就能探测摄像中的体动。
附图说明
图1是表示第一实施方式的MRI装置的构成的框图。
图2是弥散增强图像的摄像脉冲序列的时序图。
图3是第一实施方式的图像解析部110的功能框图。
图4是表示第一实施方式的图像解析部110的动作的流程图。
图5是表示第一实施方式的群组作成部301的动作的说明图。
图6是表示第一实施方式的图像解析部110的动作的说明图。
图7是表示第一实施方式的MPG施加方向的空间均匀度的评价方法的一例的说明图。
图8是第二实施方式的图像解析部110的功能框图。
图9是表示第二实施方式的图像解析部110的动作的一部分的流程图。
图10是表示第二实施方式的基于体动指标和阈值的体动的判定的说明图。
图11是第三实施方式的图像解析部110的功能框图。
图12是表示第三实施方式的图像解析部110的动作的流程图。
图13是表示第四实施方式的图像解析部110的动作的流程图。
图14是表示第四实施方式的图像解析部110的动作的流程图。
图15是第五实施方式的图像解析部110的功能框图。
图16是第五实施方式中显示于显示装置的用户界面画面的一例。
具体实施方式
《第一实施方式》
以下使用图1~图7来说明应用本发明的第一实施方式。在用于说明本发明的实施方式的所有附图中,对具有同一功能的要素标注相同标号,省略其重复的说明。
如图1那样,本实施方式的MRI装置具备:测量部(101、102、107、108等),其按照给定的摄像序列(例如参照图2)在预先确定的不同的多个方向上分别施加弥散倾斜磁场脉冲,对多个弥散增强图像进行摄像;和图像解析部110,其使用多个弥散增强图像来探测摄像中有无被检体的体动。
如图3那样,图像解析部110包括群组作成部301、弥散指标计算部302、体动指标计算部303和体动探测部304。群组作成部301如图4那样作成从由测量部(101、102、107、108等)摄像到的多个弥散增强图像501(参照图5)选择6个以上图像的图像群组502、503等多个图像群组,且使所包含的1个以上的弥散增强图像不同。弥散指标计算部302按图像群组502、503等每个群组,根据该图像群组中包含的弥散增强图像来算出表征弥散增强图像的特征量的预先确定的指标(弥散指标)的值。体动指标计算部303根据每个图像群组502的弥散指标的值算出与体动信息相关的预先确定的体动指标的值。体动探测部304基于体动指标的值,按每个图像群组来判断有无体动。
这样,在第一实施方式中,由于按从多个弥散增强图像选择出6个以上图像的每个图像群组来求取表征弥散增强图像的特征量的指标,因此能通过运算从6个以上的弥散增强图像的像素值求取指标的算出所需的如下式(1)那样以3行3列的2阶的对称张量表征的弥散张量的6个分量(变量)。即,6个以上的弥散增强图像的弥散方向(弥散倾斜磁场脉冲的施加方向)不需要处于正交关系,只要朝向任意不同的方向即可。因此,能在每次对1张弥散增强图像进行摄像时,将其与这之前摄像到的5张弥散增强图像组合,来探测有无体动,能提升体动探测的时间分辨率。
【数式1】
另外,期望构成图像群组的6个以上的弥散增强图像的弥散方向在空间上均匀分布。这是因为,通过使用弥散方向在空间上均匀分布的多个弥散增强图像,能高精度地算出表征弥散增强图像的特征量的指标,提升体动的检测精度。
另外,期望测量部(101、102、107、108等)要测量的所有的弥散增强图像501的弥散方向在空间上均匀分布。这是因为,由此在测量后计算出的MD、FA的计算精度得到提升。或者,在作成多个由弥散方向在空间上均匀分布的6个以上的弥散增强图像构成的图像群组时,易于做出各图像群组的弥散方向在空间上成为均匀的群组,能提升体动的检测精度。
以下,具体说明第一实施方式的MRI装置。对本实施方式的磁共振成像(MRI)装置进行说明。本实施方式的MRI装置100对置于静磁场的被检体103施加高频磁场,激发被检体103内的核磁化,测量所产生的核磁共振信号(回波信号)。这时,对施加倾斜磁场而测量的磁共振信号赋予位置信息,进行图像化(摄像)。图1是表示实现其的本实施方式的MRI装置100的典型的构成的框图。本实施方式的MRI装置100具备:产生静磁场的磁铁101;产生倾斜磁场的倾斜磁场线圈102;对被检体(生物体)103照射高频磁场脉冲(以下称作RF脉冲)的RF线圈107;检测从被检体103产生的回波信号的RF探头108;和在磁铁101所产生的静磁场空间内载置被检体(例如生物体)103的床台(桌台)115。
进而,本实施方式的MRI装置100具备:倾斜磁场电源105,其驱动倾斜磁场线圈102;高频磁场发生器106,其驱动RF线圈107;接收器109,其接收由RF探头108检测到的回波信号;序列发生器104,其对倾斜磁场电源105和高频磁场发生器106送出命令,使它们分别产生倾斜磁场以及高频磁场,并且在接收器109设置作为检波的基准的核磁共振频率;计算机120,其对被检波出的信号实施信号处理来对被检体的图像进行重构处理等;显示装置111,其显示计算机120中的处理结果;存储装置112,其保持同处理结果;和输入装置116,其受理来自操作者的指示。
这些MRI装置100构成对弥散增强图像进行摄像的上述的测量部。
在计算机120内,为了探测被检体的体动而内置上述的图像解析部110。计算机120内置存储器和CPU,通过CPU读入并执行预先保存于存储器的程序来实现图像解析部110的功能。另外,还能以与MRI装置100独立设置的通用的信息处理装置来实现计算机120以及图像解析部110的功能的全部或其一部分。在该情况下,MRI装置100和信息处理装置进行数据的收发。
在具有以上构成的MRI装置100中,通过序列发生器104的控制,RF脉冲经过RF线圈107被施加到被检体103,并且由倾斜磁场线圈102施加用于将切片选择、相位编码等位置信息赋予至回波信号的倾斜磁场脉冲。另外,从被检体103产生的信号由RF探头108受波,被检波出的信号被送往计算机120,在这里进行图像重构等信号处理。另外,在存储装置112中不仅存储信号处理的结果,还可以根据需要来存储被检波出的信号本身、摄像条件等。
另外,MRI装置100也可以在需要调节静磁场均匀度时进一步具备匀场线圈113、和驱动匀场线圈113的匀场电源114。匀场线圈113由多个通道构成,利用从匀场电源114提供的电流来产生对静磁场不均匀进行补正的附加的磁场。在静磁场均匀度调整时流过构成匀场线圈113的各通道的电流由序列发生器104控制。
另外,序列发生器104对上述那样构成MRI装置100的各部的动作进行控制来执行测量,并进行控制以使得各部在预先编程的定时、强度下进行动作。上述程序当中特别是记述高频磁场、倾斜磁场、信号接收的定时、强度的程序被称作摄像脉冲序列。图像的摄像(测量)按照摄像脉冲序列和控制其所需的摄像参数来进行。摄像脉冲序列预先作成,并保持在存储装置112中。摄像参数经由由输入装置116以及显示装置111提供的用户界面由操作者输入。
在图2中,示出ss-DWEPI(single shot Diffusion weighted Echo PlanarImaging:单发弥散增强回波平面成像)的脉冲序列作为弥散增强图像的摄像脉冲序列的示例。该脉冲序列的动作如以下那样。与切片方向(Gs)的倾斜磁场脉冲201的施加一起,以成为对象的核磁化的共振频率f0施加RF脉冲202,对被检体103内的某切片的核磁化诱发核磁共振现象。
接下来,施加用于测量核磁化的随机的运动的弥散倾斜磁场(以下称作MPG)脉冲203。这时,施加MPG脉冲203的方向被设定为想要测量核磁化的随机运动的方向。
接下来,与切片倾斜磁场脉冲204的施加一起施加共振频率f0的磁化重聚焦用RF脉冲205,使因静磁场的不均匀而分散的磁化的相位重新收敛。
接下来,施加MPG脉冲206,使因MPG脉冲203而分散的没有运动的核磁化的相位重聚焦。
接下来,在施加用于对磁化的相位附加相位编码方向(Gp)的位置信息的相位编码倾斜磁场脉冲207、失相用读出倾斜磁场脉冲208后,一边施加用于附加读出方向(Gr)的位置信息的读出倾斜磁场脉冲209一边测量核磁共振信号(回波)210。之后,使相位编码量变化并施加相位编码倾斜磁场脉冲211,使读出倾斜磁场脉冲212反转,再次重复进行取得核磁共振信号(回波)210的动作。由此,取得重构一张图像所需的数目的回波。
计算机120通过执行预先确定的图像重构程序来将各回波配置在k空间中,并利用二维傅立叶逆变换来重构图像。由此,得到1张弥散增强图像。
本实施方式的序列发生器104一边变更MPG脉冲206的施加方向以及b值一边重复执行上述脉冲序列,测量所期望的数目的弥散增强图像。在体动探测中,虽然不一定必需,但可以根据需要来测量不施加MPG脉冲206的b值=0的图像。
要测量的弥散增强图像的数目以及各个弥散增强图像的弥散方向(MPG施加方向)以及b值由操作者与其他摄像参数同样地经由输入装置116输入到计算机120。要测量的所有的弥散增强图像的弥散方向(MPG施加方向)如上述那样期望空间分布均匀。因此,在存储装置112中,按操作者能输入的弥散增强图像的每个数目而预先保存预先求取到的空间上均匀分布的多个MPG施加方向。计算机120按照输入到输入装置116的弥散增强图像的数目将空间上均匀分布的多个MPG施加方向从存储装置112读出,并设定于序列发生器104。
另外,也可以构成用户界面,以使操作者按每个要测量的弥散增强图像输入所期望的MPG施加方向。MPG施加方向例如能通过输入装置坐标的x轴、y轴、z轴方向的分量来设定。序列发生器104还能构成为从操作者经由输入装置116受理要测量的每个弥散增强图像的MPG施加方向,在该方向上施加MPG脉冲。
另外,也可以构成用户界面,使得作为b值能输入多个值。在该情况下,MPG施加方向数设定得在各b值下成为相同。
接下来,具体说明图像解析部110从由计算机120重构的多个弥散增强图像中探测摄像中有无体动的动作。
如上述那样,图像解析部110具备群组作成部301、弥散指标计算部302、体动指标计算部303以及体动探测部304(参照图3)。这些各部的功能还能通过内置于计算机120的CPU执行预先保存在同样内置的存储器中的程序来实现,也能使用ASIC(applicationspecific integrated circuit:专用集成电路)、FPGA(field-programmable gate array:现场可编程门阵列)等可编程IC通过硬件实现。
在图4中示出图像解析部110的处理的流程。首先,群组作成部301从由计算机120重构的多个弥散增强图像选择6个以上的弥散增强图像,作成图像群组(步骤S401)。这时,某弥散增强图像可以重复包含在多个群组中,但必定包含在某一个群组中,这样来作成图像群组。
以下使用图5、图6来说明群组作成部301的群组作成方法的具体例。如图5所示那样,对测量到的多个弥散增强图像501分配连续编号。例如按照摄像顺序分配连续编号。另外,在将所有的弥散增强图像501摄像后进行体动探测来作为后处理的情况下,可以在重新排列为多个弥散增强图像501的所期望的顺序后,分配连续编号。接下来,从排头起按照连续编号顺序选择6个图像(第1到第6),用选择出的6个弥散增强图像作成图像群组502。将排头的弥散增强图像(第1)除外,按照编号顺序选择6个图像(第2到第7),作成图像群组503。同样地,一边按顺序将编号小的弥散增强图像除外,一边按照连续编号顺序分别选择6个图像,由此作成图像群组504~510。一度被除外的弥散增强图像不会再次加入到图像群组中,且所取得的图像至少包含在某一个群组中,这样来作成图像群组的群514。
对于图像群组502~510来说,期望所包含的弥散增强图像的弥散方向(MPG施加方向)的空间分布在各图像群组间大致同等,特别是在图像群组502~510中期望分别包含的弥散增强图像的MPG施加方向的空间分布均匀。由此,能使后述的体动探测的精度得到提升。为此,期望群组作成部301评价各图像群组内的弥散增强图像的MPG施加方向的空间均匀度,并按照使评价值成为表示给定的均匀度以上的值的方式来选择弥散增强图像。
作为群组作成部301评价MPG施加方向的空间均匀度的方法,有以下述式(2)进行评价的方法。在下式(2)中,将群组内的图像数设为m,将各群组的弥散增强图像的MPG的施加方向设为n。
【数式2】
式(2)的H表征各个MPG施加方向彼此所成的角度的平均值,值越大则空间均匀度越高。因此,群组作成部301按照使由式(2)求取到的H大于预先确定的值的方式来选择各图像群组502、503等的弥散增强图像。由此,能够按每个图像群组502、503,使所包含的弥散增强图像的MPG施加方向的空间分布在各图像群组间大致同等,或者在各群组内均匀。
其中,如图5那样,在通过分配连续编号并按照连续编号顺序选择图像来作成图像群组502、503等的情况下,期望预先进行弥散增强图像的重新排列,以使得图像群组502、503等的MPG施加方向的空间分布同等或均匀。
另外,在如图5那样按照所摄像的顺序分配连续编号来作成图像群组502、503等的情况下,为了使所作成的图像群组502、503等的MPG施加方向的空间分布成为同等或均匀,能预先通过运算来求取MPG施加方向的施加顺序,并保存在存储装置112中。计算机120按照输入到输入装置116的弥散增强图像的数目而从存储装置112读出MPG施加方向以及其施加顺序,在序列发生器104中进行设定,并进行摄像。通过群组作成部301如图5那样作成图像群组,能使各图像群组502、503等的MPG施加方向的空间均匀度同等或均匀。
另外,作为群组作成部301评价图像群组502、503等的MPG施加方向的空间均匀度的方法,有如下的方法。首先,如图7那样,将图像群组内的1个弥散增强图像的MPG施加方向的单位矢量的坐标61和其原点对称的坐标62配置在空间中。同样地将图像群组内的所有的弥散增强图像的MPG施加方向的坐标配置在空间中。如图7那样作成以所配置的所有的MPG施加方向的坐标61等和其原点对称的坐标62等为节点的三角形网眼。例如使用Delaunay的三角形分割等来作成。单位矢量坐标和其原点对称的坐标由于全都成为存在于半径1的球上的点,因此不在内部作成网眼,而仅作成表面网眼。由此,如图7那样作成由以图像群组内的各弥散增强图像的MPG施加方向的单位矢量的坐标为节点的表面网眼构成的多面体。例如,在图像群组内的弥散增强图像为6个的情况下,作成20面体。接下来,群组作成部301计算由所作成的表面网眼构成的多面体的体积V。由于图像群组的MPG施加方向的空间均匀度越高则多面体的体积V越接近于球的体积,因此各群组的MPG施加方向的空间均匀度能如下式(3)那样用球的体积与多面体的体积V之比R来评价。
【数式3】
这时,将球的半径设为1。群组作成部301按照使式(3)的R成为预先确定的阈值以上的方式来选择弥散增强图像而作成图像群组。能作成MPG施加方向的空间分布均匀的图像群组。考虑在MPG施加方向均匀的情况下由网眼形成的多面体成为正多面体这一情况,阈值设定为接近于球的体积与正多面体的体积之比的值。
另外,也可以取代式(3),而求取所求取到的多面体的表面积与球的表面积之比。在该情况下,也是按照使比成为预先确定的阈值以上的方式来选择弥散增强图像而作成图像群组,由此能作成MPG施加方向的空间分布均匀的图像群组。
接下来,在步骤S402中,图3的弥散指标计算部302按各图像群组502、503等每个图像群组,使用群组内的所有的弥散增强图像来计算表征弥散增强图像的特征量的预先确定的指标(在此称作弥散指标)的值(参照图6)。作为预先确定的指标,期望是与弥散相关的指标。具体来说,能使用平均弥散系数(MD)以及弥散各向异性比率(FA)中的至少一者。在此,针对弥散增强图像的全部像素求取弥散指标值,生成弥散指标值图像,以下说明这样的示例,但还能仅针对关注区域内的像素、信号强度高于某值的像素、预先确定的范围(例如4分之1的区域)的像素求取弥散指标的值。
在本实施方式中,弥散指标计算部302通过下式(4)、(5)来求取伪平均弥散系数MD,作为弥散指标。已知MPG脉冲的弥散因子(b值)为b时的弥散增强图像的像素值S(n,b)使用在没有MPG脉冲的施加(b=0)的情况下摄像到的图像的像素值S0、MPG施加方向n、弥散张量的分量Dij(参照式(1))通过式(4)来表征。
【数式4】
弥散指标计算部302通过将图像群组的6个以上的弥散增强图像的像素值、摄像时的b值、MPG施加方向n、和作为S0在全部像素中共同的预先确定的常数代入到式(4),能算出式(1)的弥散张量D的6个分量。由于弥散张量D是2阶的对称张量,因此剩余的3个分量与求取到的6个分量当中的3个分量相同。另外,在此,为了无视b值=0的图像的影响,S0使用全部像素中共同的预先确定的常数,例如使用比所测量到的全部图像的像素值的最大值大的常数。为此,由于所求取到的弥散张量的分量Dij是近似值,因此在此称作伪弥散张量的分量Dij
接下来,弥散指标计算部302使用所求取到的伪弥散张量D的分量来算出固有值λ1、λ2、λ31>λ2>λ3)。使用所求取到的固有值,基于式(5)来计算平均弥散系数MD。在此,由于使用伪弥散张量,因此将被求取的平均弥散系数MD称作伪平均弥散系数MD。由此,弥散指标计算部302能算出伪平均弥散系数MD,来作为图像群组502、503等每个图像群组的弥散增强图像的弥散指标。
【数式5】
另外,在摄像中没有体动的情况下,能够期待针对某图像群组(例如502)算出的MD的值与针对其他图像群组(例如503)等的对应的像素算出的MD的值成为固定。因而,弥散指标计算部302还能算出通过下式(6)计算的伪弥散各向异性比率FA,作为弥散指标。
【数式6】
在上述说明中,弥散指标计算部302在计算式(4)时,为了无视b值=0的图像的影响,作为S0而将在全部像素中共同的预先确定的常数代入,但本实施方式并不限定于该计算方法。也可以在执行弥散增强图像的摄像脉冲序列时,也对b值=0的图像进行摄像,将其像素值代入到S0。在该情况下,在式(5)、(6)中计算出的MD、FA成为假定了正态分布的三维椭圆弥散分布的平均弥散系数MD以及弥散各向异性比率FA本身,不需要为了弥散增强图像的弥散性的评价而另外计算平均弥散系数MD以及弥散各向异性比率FA,能减轻计算成本。
接下来,在步骤S403中,图3的体动指标计算部303根据在步骤S402中针对各图像群组502、503等按每个像素计算出的弥散指标来计算与体动的大小相应地变化的体动指标的值。首先,作成将在步骤S401中作成的图像群组2个2个编成组的所有组合。将在步骤S402中求取到的每个像素的弥散指标的值在编成组的图像群组的对应的像素彼此之间进行差分,得到差分值。将这针对在步骤S402中求取到弥散指标值的全部像素进行。算出针对所得到的全部像素的差分值的均方根,将其设为体动指标。或者,也可以将差分值的标准偏差作为体动指标。
接下来,在步骤S404中,图3的体动探测部304根据在步骤S404中求取到的体动指标来判断在一连串的多个弥散增强图像501(图5)的正在摄像的过程中是否有体动(步骤S404)。针对体动探测部304的有无体动的探测方法,例如使用如下方法:比较在步骤S403中求取到的图像群组的所有的组的体动指标和预先确定的阈值,在存在超过阈值的组的情况(或者存在阈值以下的组的情况)下,判断为在摄像中有体动。阈值能够参照根据由在没有体动的状态下摄像到的弥散增强图像构成的群组彼此而求取到的体动指标的值来设定。
体动探测部304将有无体动的探测结果显示在显示装置111,提示给用户。由此,操作者由于能获知仅用弥散增强图像难以判断的体动的有无,因此能判断是否执行重新摄像。或者,还能构成为在有摄像中的体动的情况下自动进行重新摄像。在该情况下,操作者不需要进行重新摄像的操作,减轻了操作者的负担。
另外,步骤S403中的体动指标的算出方法并不限于上述方法,例如也可以如图6那样,以针对特定的图像群组作成的弥散指标值的图像作为参考,按每个像素求取与参考以外的其他图像群组的弥散指标值的图像之间的差分值,算出差分值的均方根等,将其作为体动指标。另外,还能计算参考的图像群组的弥散指标值的图像与参考以外的其他图像群组的弥散指标值的图像的互信息量、图像的差分值、归一化互相关等,将这些作为体动指标。
进而,作为参考,还能使用利用所有的弥散增强图像501(图5)求取到的弥散指标值的图像。另外,还能使用以b值=0来摄像到的图像作为参考。
另外,在上述的步骤S402中,按每个图像群组针对弥散增强图像的全部像素求取弥散指标,根据所得到的弥散指标值的图像在步骤S403、404中计算体动指标,说明了这样的示例,但还能在步骤S402中,弥散指标计算部302仅针对一部分像素计算弥散指标。在该情况下,由于计算量减少,因此能缩短到体动探测为止的处理时间。因而,具有能更快通知探测结果的优点。
如以上说明那样,在第一实施方式中,选择6个以上的通过摄像脉冲序列的执行而得到的弥散增强图像来生成多个图像群组,探测摄像中有无体动。因而,由于能从弥散方向不正交的弥散增强图像的图像群组探测体动,因此每当摄像时就能作成图像群组来探测体动的有无,能提升体动探测的时间分辨率。由此,能在短时间内探测体动,在诊断中得到不能理解的图像的情况下,能判别其原因是否是体动所引起的伪影,能期待诊断能力的提升。
《第二实施方式》
接下来,说明应用本发明的第二实施方式。
第二实施方式的MRI装置如图8所示具备MPG施加方向(弥散方向)算出部601,该MPG施加方向(弥散方向)算出部601按照由操作者设定等的应摄像的弥散增强图像的数目来求取空间上均匀分布的多个弥散方向(MPG施加方向)。进而,还具备将在测量部(101、102、107、108等(参照图1))中设定应摄像的弥散方向的顺序的测量顺序设定部602。
测量顺序设定部602将弥散方向算出部601求取到的多个弥散方向(MPG施加方向)按顺序排列,将要选择的排头1个1个地错开地重复进行对顺序连续的6个以上的给定数的弥散方向进行选择的动作,由此形成多个弥散方向的组,将多个弥散方向的顺序重新排列以便使在各个组中弥散方向的空间分布成为均匀,将重新排列后的弥散方向的顺序作为应摄像的弥散方向的顺序。
群组作成部301能通过从由测量部(101、102、107、108等)以上述顺序摄像到的多个弥散增强图像中选择与测量顺序设定部602设定的多个组对应的多个图像来作成弥散方向在空间上均匀的多个图像群组502、503等。具体地,通过将要选择的排头1个1个地错开地重复进行对选择顺序连续的6个以上的给定数的弥散方向进行选择的动作,来作成多个图像群组。
第二实施方式的MRI装置的其他构成基本是与第一实施方式同样的构成,因此主要着眼于不同于第一实施方式的构成来说明其动作。
在图9中示出计算机120的处理的流程的一部分。首先,在MPG施加方向设定部601中进行弥散增强图像的摄像序列中的MPG施加方向的设定(步骤S701)。接下来,在测量顺序设定部602中设定上述所设定的MPG施加方向的测量顺序(步骤S702)。
以下具体说明MPG施加方向设定部601的施加方向的设定方法。首先,通过从操作者受理等来设定应摄像的弥散增强图像的数目t。由于这是想要设定的施加方向数t,因此算出t个空间上均匀的施加方向分量。步骤如以下那样。
首先,设定1个固定点。在此,作为一例,将固定点配置在P0=(0,0,1)。接下来,按照想要设定的施加方向的数目t在球面上随机配置点Pi(i=1,...,t-1)。将点Pi的原点对称的点设为Qi(=-Pi)。由于施加方向需要独立,因此要算出空间上均匀的分量,为了考虑包含原点对称的点在内的空间均匀性,还配置原点对称的点。在固定点P0以外的随机配置点Pi,用距离对将点Pi和其他Pj、Qj连结的单位矢量进行加权,将加权后的值定义为斥力Fi,通过式(7)算出。
【数式7】
接下来,根据斥力Fi,通过下式(8)算出Pi的更新点Pi’。
【数式8】
基于式(8)的Pi的更新点Pi’的计算直到斥力Fi与点Pi的由下式(9)表征的角度θ大致成为0(θ<10-8)即大致成为平行为止,都重复进行。
【数式9】
由此,能在取得距各点的距离的平衡的点处配置点Pi
通过上述的方法,MPG施加方向设定部601配置彼此取得距离的平衡的n个点P0和Pi(i=1,...,t-1),将连结原点与n个点P0和Pi的方向分别设为MPG施加方向,由此能设定空间上大致均匀配置的MPG施加方向。
接下来,具体说明测量顺序设定部602的MPG施加方向的测量顺序设定方法。在针对由MPG施加方向设定部601设定的t个MPG施加方向作成所有的排列并如图5那样从排头起按顺序作成了图像群组时,选择各群组中的MPG施加方向的空间均匀度的平均值最高的排列,将其作为MPG施加方向的测量顺序。空间均匀度能使用以前述的式(3)的体积比来算出的方法。
另外,对于作成t个MPG施加方向的所有的排列并从排头起按顺序作成图像群组的MPG施加方向的测量顺序设定方法来说,有时排列的数目会变得很庞大。为此,能用预先从空间均匀度高的组合起依次设定测量顺序的以下的方法来代替。首先,测量顺序设定部602作成从由MPG施加方向设定部601设定的t个MPG施加方向中选择6个MPG施加方向的所有组合。针对所作成的所有的组合分别计算空间均匀度。空间均匀度能使用以前述的式(3)的体积比来算出的方法。接下来,提取所求取到的空间均匀度成为预先确定的阈值以上的所有组合。例如,有由于正20面体的空间均匀度成为约0.605因此将阈值设为0.55的方法。
接下来,在提取出的组合的一者中,利用排列来作成以构成该组合的6个MPG施加方向为要素的列(第1个到第6个测量顺序的候补)。
在所作成的测量顺序的候补的列的一者中,将排头(第1个)的MPG施加方向除外。从未包含在该组合中的MPG施加方向(t-6个)之中选择1个追加到剩下的5个(第2~第6个)MPG施加方向的列,作成由6个MPG施加方向构成的组合。针对构成所作成的组合的6个MPG施加方向算出空间均匀度。在t-6个MPG施加方向之中按顺序变更要追加的1个MPG施加方向,重复进行算出空间均匀度的动作,求取空间均匀度最高的MPG施加方向。将求取到的MPG施加方向决定为该测量顺序的列的第7个要素。同样地依次决定第8个到第t个MPG施加方向。
针对其他测量顺序的候补的列(第1个~第6个)的全部,同样地进行决定第7个到第t个MPG施加方向的处理。由此,能够针对空间均匀度为阈值以上的组合的一者,作成多个将该组合中包含的6个MPG施加方向作为测量顺序第1到第6的t个MPG施加方向的测量顺序的候补。通过针对空间均匀度为阈值以上的所有的组合进行这些处理,能分别作成t个MPG施加方向的测量顺序的多个候补。
接下来,针对所作成的多个测量顺序的候补,分别算出如图5那样从排头起按顺序作成了弥散增强图像的图像群组时的各图像群组的MPG施加方向的空间均匀度的平均值。其中,将空间均匀度的平均值最高的测量顺序的候补决定为MPG施加方向的测量顺序。该方法与作成t个MPG施加方向的所有的排列并从排头起按顺序作成图像群组来进行MPG施加方向的测量顺序设定的方法比较,能减少计算量。
另外,还能对从多个测量顺序的候补之中决定的MPG施加方向的测量顺序以及其MPG施加方向进一步施加微调整来进行最优化。例如,以所决定的MPG施加方向的测量顺序以及其MPG施加方向作为初始条件,对测量顺序以及MPG施加方向施加预先确定的量的微调整,对微调整后的MPG施加方向的测量顺序算出从排头起按顺序作成图像群组时的各图像群组的MPG施加方向的空间均匀度的平均与所有的施加方向的空间均匀度之和。用下山单纯形(downhill simplex)法等最优化方法按照使该和成为最大的方式来决定微调整的量。将施加了所决定的微调整的量的MPG施加方向以及其测量顺序作为最优化后的MPG施加方向以及其测量顺序。由此,能维持MPG施加方向的空间均匀度不变地提高在测量顺序下作成的群组中的空间均匀度,能期待体动探测的精度提升。
在第2实施方式中,序列发生器104按照由测量顺序设定部602设定的MPG施加方向的顺序来执行摄像脉冲序列,取得多个弥散增强图像。图像解析部110与第一实施方式的图4的步骤S401~404同样地探测摄像中有无体动。
这时,第2实施方式中的群组作成部301如图5、图6所示那样,按照进行测量的顺序对弥散增强图像分配连续编号,从第1个弥散增强图像起选择连续的6个图像来作成图像群组,接着从第2个弥散增强图像起选择6个图像来选择图像群组。使用依次1个图像1个图像地将排头的图像错开地作成图像群组的方法。测量顺序设定部602由于在这样作成图像群组的情况下按照使图像群组内的弥散增强图像的MPG施加方向的空间分布成为均匀的方式来设定MPG施加方向的测量顺序,因此能使各图像群组内的MPG施加方向均匀。
在如图5、图6那样作成图像群组502等的情况下,相邻的图像群组彼此中包含的弥散增强图像仅1个图像不同。因此,如第一实施方式中说明的那样,在步骤S402中算出各图像群组的弥散指标(例如MD),在步骤S403中根据参考的弥散指标和图像群组的弥散指标的比较来求取体动指标(例如对差分的均方根按照测量顺序进行微分后的值的绝对值),在这样的情况下,如图10所示那样,虽然从排头到第4个为止的图像群组502~505的体动指标的值为阈值以下,没有体动,但有时判定为第5个图像群组506的体动指标的值超过阈值而有体动。
在该情况下,体动探测部304能检测出在未包含在第4个图像群组505中而包含在第5个图像群组506中的弥散增强图像(第10个图像)中发生了体动。由此,体动探测部304不仅能探测有无体动,还能探测体动的发生定时。
如以上说明的那样,在本实施方式中,通过在图像解析部120中具备MPG施加方向设定部601和测量顺序设定部602,仅从操作者受理应摄像的弥散图像的数目的设定,就能作成MPG施加方向的空间均匀度高的群组,能期待体动探测精度的提升。另外,体动探测部304不仅能探测有无体动,还能探测体动发生的定时。
《第三实施方式》
接下来,说明本发明的第三实施方式。第三实施方式的MRI装置如图11那样,在图像解析部110内还具备体动抑制图像生成部801。其他构成与第二实施方式同样。
如图12那样,第三实施方式的图像解析部110与图4同样地进行步骤S401~404,基于体动指标来检测摄像中有无体动。这时,体动探测部304如第二实施方式中说明的那样,确定在体动发生的定时摄像到的弥散增强图像。
体动抑制图像生成部801在图12的步骤S1201中提取由体动探测部304确定的体动发生定时的弥散增强图像之前的在没有体动的期间(稳定期)摄像到的弥散增强图像(参照图6、图10)。体动抑制图像生成部801在步骤S1202中仅使用提取到的体动的稳定期的弥散增强图像来生成平均弥散系数(MD)图像、弥散各向异性比率(FA)图像等特征量的图像。由此,能取得抑制了体动的影响的弥散特征量的图像。
《第四实施方式》
接下来,说明本发明的第四实施方式。第四实施方式的MRI装置除了第三实施方式中说明的功能以外,还具备如下功能:第三实施方式的体动抑制图像生成部801在结束一连串的弥散增强图像501的摄像后,作为后处理而对在有体动的期间摄像到的弥散增强图像进行补正。其他构成与第三实施方式同样。
如图13那样,第四实施方式的图像解析部110与第三实施方式的图12同样地进行步骤S401~404以及S1201,基于体动指标来检测摄像中有无体动,确定在体动发生的定时摄像到的弥散增强图像,并提取在没有体动的稳定期摄像到的弥散增强图像。
接下来,体动抑制图像生成部801使群组作成部301作成仅由在没有体动的稳定期摄像到的弥散增强图像构成的图像群组(步骤S901)。或者,从步骤S401中作成的多个图像群组中选择仅包含没有体动的稳定期的弥散增强图像的图像群组(例如图6的图像群组505)。
接下来,体动抑制图像生成部801使群组作成部301作成仅包含1张在有体动的期间摄像到的弥散增强图像的图像群组(S902)。或者,也可以从步骤S401中作成的多个图像群组中选择仅包含1张有体动的期间的弥散增强图像的图像群组(例如图6的图像群组506)。
接下来,体动抑制图像生成部801使弥散指标计算部302针对在步骤S901、902中作成或选择出的各个图像群组(例如505、506)计算弥散指标图像(S903)。或者,读出在上述的步骤S402针对这些图像群组求取到的弥散指标图像。
接下来,体动抑制图像生成部801算出针对在步骤S901中求取到的没有体动的图像群组505计算出的弥散指标与针对包含有体动的弥散增强图像的图像群组506计算出的弥散指标的差,对步骤S902中作成的图像群组中包含的有体动的弥散增强图像进行补正,以使差成为预先确定的阈值以下。
使用图14进一步详细说明步骤S904的动作。首先,在步骤S1401中,体动抑制图像生成部801通过下式(10)算出在步骤S903中求取到的针对没有体动的图像群组505计算出的弥散指标图像MD1与针对包含有体动的弥散增强图像的图像群组506计算出的弥散指标图像MDm的差。
【数式10】
接下来,在步骤S1401中求取到的弥散指标的差为预先确定的阈值以上的情况下,前进到步骤S1403,针对对位量以及MPG施加方向来设定预先确定的补正量。补正量由平行移动分量dx、dy、dz和旋转移动分量θx、θy、θz表征。补正量被预先确定其范围以及其变更的步幅,并设定所述范围内的1个补正量。
然后,在步骤S1404中,体动抑制图像生成部801按照步骤S1403中设定的平行移动分量dx、dy、dz和旋转移动分量θx、θy、θz使步骤S902中作成的图像群组中包含的有体动的弥散增强图像的像素值平行移动以及旋转移动,由此进行补正。
进而,在步骤S1405中,体动抑制图像生成部801使用步骤S1403中求取到的旋转移动分量θx、θy、θz,通过下式(11)来对步骤S902中作成的图像群组中包含的有体动的弥散增强图像的MPG施加方向(ex,ey,ez)进行补正,求取补正后的MPG施加方向(ex′,ey′,ez′)。
【数式11】
在步骤S1406中,体动抑制图像生成部801使用在步骤S1404、S1405中进行了补正的补正后的弥散增强图像的像素值以及MPG施加方向,使弥散指标计算部302重新计算步骤S902的图像群组的弥散指标。
返回到步骤S1401,算出步骤S1406中重新计算出的包含补正后的弥散增强图像的图像群组的弥散指标与步骤S1201的没有体动的图像群组的弥散指标的差,若差为阈值以上,则一边在预先确定的范围内以预先确定的步幅变更补正量一边重复步骤S1403~S1406。若差变得比阈值小,则前进到步骤S905。
在步骤S905中,将在上述步骤S904(步骤S1401~S1406)中补正了体动的弥散增强图像认定为没有体动的弥散增强图像。然后,前进到步骤S906,在存在有体动的弥散增强图像(不是在没有体动的稳定期摄像到的弥散增强图像且未在步骤S902~S905中进行补正的弥散增强图像)的情况下,返回到步骤S902,进行有体动的弥散增强图像的补正。
若对有体动的弥散增强图像全部进行了补正,则前进到步骤S907,使用在没有体动的稳定期摄像到的弥散增强图像以及在步骤S902~S905中补正后的弥散增强图像来计算弥散增强图像的特征量(例如MD、FA)。
如以上说明的那样,在本实施方式中,能补正弥散增强图像的体动,能将更高画质的图像提供给用户。
另外,在本实施方式中,构成为通过步骤S901~S906来补正在有体动的期间摄像到的弥散增强图像的全部,但也可以仅对在有体动的期间摄像到的弥散增强图像当中最后的弥散增强图像进行步骤S1403来算出补正量。由此,能掌握当前的被检体的朝向。然后,保持当前的被检体的朝向不变继续进行仅在有体动的期间摄像到的弥散增强图像的重新摄像。这时,在重新摄像的脉冲序列下,使MPG施加方向适应于上述掌握的当前的被检体的朝向来对MPG施加方向进行补正。由此,能使用在最初的摄像中在稳定期摄像到的弥散增强图像、和在重新摄像中将MPG施加方向修正后摄像到的弥散增强图像来取得没有体动的一连串的弥散增强图像。
这样,由于能仅对有体动的期间的弥散增强图像进行重新摄像,因此相比对全部图像进行重新摄像的情况,能缩短重新摄像所需的时间。
《第五实施方式》
接下来,说明应用本发明的第五实施方式。第五实施方式的MRI装置如图15那样在图像解析部110中还具备图像处理指示受理部1001。其他构成以及功能与第四实施方式同样。
在第五实施方式中,图像处理指示受理部1001从操作者经由用户界面等受理体动抑制图像生成部801执行如下哪一个功能的处理:仅使用第三实施方式的体动稳定期的弥散增强图像来算出弥散图像的特征量的功能;第四实施方式说明的对弥散增强图像的体动进行补正来算出弥散图像的特征量的功能;和仅对在有体动的时期摄像到的弥散增强图像进行重新摄像的功能等。
将本实施方式中的用户界面1100的一例在图16示出。用户界面1100是使图像处理指示受理部1001显示于显示装置111的画面,图像处理指示受理部1001在该画面上经由输入装置116受理操作者的指示。
用户界面1100如图16所示那样具备体动补正指示选择部1110、重新摄像方法选择部1120和图像补正方法选择部1130。
体动补正指示选择部1110构成为能选择不进行体动补正的关闭(OFF)按钮1111、或进行重新摄像的重新摄像按钮1112、不进行重新摄像而在后处理中对图像进行补正的图像补正按钮1113中的任一者。
重新摄像方法选择部1120构成为在由体动补正指示选择部1110选择了重新摄像1112的情况下,在体动探测部304判定为有体动时,能选择是对全部图像进行重新摄像(全部图像重取得按钮1121),还是如第四实施方式那样仅对在体动中摄像到的图像进行重新摄像(仅体动图像重新摄像按钮1122)。
图像补正方法选择部1130构成为在由体动补正指示选择部1110选择了图像补正1113的情况下,在体动探测部304判定为有体动时,能选择是如第三实施方式那样仅用在体动的稳定期摄像到的弥散增强图像作成图像(稳定期图像作成按钮1131),还是基于第四实施方式对在体动中摄像到的弥散增强图像进行补正(体动补正图像作成按钮1132)。
用户界面1100既可以在摄像前由操作者设定其他摄像参数时显示,以便能进行设定,也可以在摄像后由体动探测部304判定为有体动的情况下显示,并受理之后的动作的指示。
在操作者想要尽快确认图像的情况下,由体动补正指示选择部1110选择关闭1111即可,在虽然不想要进一步延长摄像时间但却想要高画质的图像的情况下,选择图像补正1113而通过稳定期图像作成部1131或体动补正图像作成部1132在后处理中对图像进行补正即可。另外,在虽然为了取得更高画质的图像而想要进行重新摄像但想要尽可能不延长摄像时间的情况下,选择仅体动图像重新摄像1122即可。
这样,根据第五实施方式,能配合操作者的需求来进行摄像。
标号的说明
100 MRI装置
101 磁铁
102 倾斜磁场线圈
103 被检体(生物体)
104 序列发生器
105 倾斜磁场电源
106 高频磁场发生器
107 RF线圈
108 RF探头
109 接收器
110 图像解析部
120 计算机
111 显示装置
112 存储装置
113 匀场线圈
114 匀场电源
115 床台(桌台)
116 输入装置
201、204 切片倾斜磁场
202 RF脉冲
203、206 MPG脉冲
205 重聚焦用RF脉冲
207、208 失相倾斜磁场
209、212 频率编码
201 回波
211 相位编码
301 群组作成部
302 指标作成部
303 体动指标计算部
304 体动探测部
501 测量到的多个弥散增强图像
502 第1个作成的群组
503 第2个作成的群组
514 作成的全部群组
601 MPG施加方向设定部
602 测量顺序设定部
801 体动抑制图像生成部
1001 图像处理指示受理部
1100 用户界面
1110 体动补正选择部
1111 关闭按钮
1112 重新摄像按钮
1113 图像补正按钮
1120 重新摄像方法选择部
1121 全部图像重取得按钮
1122 仅体动图像重新摄像按钮
1130 图像补正方法选择部
1131 稳定期图像作成按钮
1132 体动补正图像作成按钮

Claims (10)

1.一种磁共振成像装置,其特征在于,具备:
测量部,其按照给定的摄像脉冲序列在预先确定的不同的多个弥散方向上分别施加弥散倾斜磁场脉冲,对多个弥散增强图像进行摄像;和
图像解析部,其使用所述多个弥散增强图像来探测摄像中有无被检体的体动,
所述图像解析部包括:
群组作成部,其作成多个从所述多个弥散增强图像选择出6个以上图像的图像群组,且使所包含的1个以上的所述弥散增强图像不同;
弥散指标计算部,其按每个所述图像群组,根据该图像群组中包含的所述弥散增强图像来算出表征弥散增强图像的特征量的预先确定的弥散指标的值;
体动指标计算部,其根据每个所述图像群组的所述弥散指标的值来算出与体动信息相关的预先确定的体动指标的值;和
体动探测部,其基于所述体动指标的值,按每个所述图像群组来判断有无所述体动。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
构成所述图像群组的6个以上的所述弥散增强图像的所述弥散方向在空间上均匀分布。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述测量部测量的所有的所述弥散增强图像的所述弥散方向在空间上均匀分布。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述弥散指标包含平均弥散系数以及弥散各向异性比率中的任一者。
5.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述体动指标计算部求取所述弥散指标计算部针对所述图像群组算出的所述弥散指标的值与针对其他所述图像群组算出的所述弥散指标的值的差分,根据所述差分来算出所述体动指标的值。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述体动探测部通过对所述体动指标的值和预先确定的阈值进行比较来探测有无体动。
7.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述磁共振成像装置还具有:
弥散方向算出部,其求取空间上均匀分布的多个弥散方向;和
测量顺序设定部,其将所述弥散方向算出部求取到的所述多个弥散方向按顺序排列,将要选择的排头1个1个地错开地重复进行对顺序连续的6个以上的给定数的弥散方向进行选择的动作,由此形成多个弥散方向的组,将所述多个弥散方向的顺序重新排列以便使在各个所述组中所述弥散方向的空间分布成为均匀,将重新排列后的所述弥散方向的顺序作为应摄像的所述弥散方向的顺序来在所述测量部中进行设定,
所述群组作成部从所述测量部按照所述顺序摄像到的所述多个弥散增强图像选择与多个所述组对应的多个弥散增强图像,由此作成多个所述图像群组。
8.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述群组作成部按照使所述图像群组中包含的所述弥散增强图像彼此间仅1个图像不同的方式来作成所述多个图像群组,
所述体动探测部基于按每个所述图像群组探测到的体动的有无来确定在出现所述体动的时间段摄像到的所述弥散增强图像。
9.根据权利要求8所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述磁共振成像装置还具有:
体动抑制图像生成部,其仅使用由所述体动探测部确定的在出现所述体动的时间段摄像到的所述弥散增强图像之前的、在没有体动的期间摄像到的所述弥散增强图像,来算出弥散增强图像的预先确定的特征量。
10.根据权利要求8所述的磁共振成像装置,其特征在于,
求取由所述体动探测部确定的在出现所述体动的时间段摄像到的所述弥散增强图像的体动量,按照所述体动量来补正在出现所述体动的时间段摄像到的所述弥散增强图像的像素和所述弥散方向。
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