CN114098696A - 磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法 - Google Patents

磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114098696A
CN114098696A CN202110310463.8A CN202110310463A CN114098696A CN 114098696 A CN114098696 A CN 114098696A CN 202110310463 A CN202110310463 A CN 202110310463A CN 114098696 A CN114098696 A CN 114098696A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
region
processing unit
functional
arithmetic processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110310463.8A
Other languages
English (en)
Inventor
河田康雄
泷泽将宏
吉泽延之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Healthcare Corp
Original Assignee
Fujifilm Healthcare Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Healthcare Corp filed Critical Fujifilm Healthcare Corp
Publication of CN114098696A publication Critical patent/CN114098696A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/56366—Perfusion imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/004—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part
    • A61B5/0042—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part for the brain
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/50—NMR imaging systems based on the determination of relaxation times, e.g. T1 measurement by IR sequences; T2 measurement by multiple-echo sequences
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5608—Data processing and visualization specially adapted for MR, e.g. for feature analysis and pattern recognition on the basis of measured MR data, segmentation of measured MR data, edge contour detection on the basis of measured MR data, for enhancing measured MR data in terms of signal-to-noise ratio by means of noise filtering or apodization, for enhancing measured MR data in terms of resolution by means for deblurring, windowing, zero filling, or generation of gray-scaled images, colour-coded images or images displaying vectors instead of pixels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
    • G01R33/56308—Characterization of motion or flow; Dynamic imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • G01R33/482—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory
    • G01R33/4822—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory in three dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5602—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by filtering or weighting based on different relaxation times within the sample, e.g. T1 weighting using an inversion pulse

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明提出了磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法，进行使使用MRI装置获取的血流图像等功能图像精度优良地与标准形态一致的解剖学归一化。针对被检测体的同一摄像区域拍摄表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像。运算处理部在进行使用变形参数使形态图像变形并使形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置的处理后，使用在使形态图像变形时使用的变形参数的值使功能图像变形，由此使功能图像内的区域的位置与标准形态的对应的区域的位置一致。或者，使用变形参数的值使标准形态向反方向变形，由此使标准形态的所述构造物的区域的位置与功能图像内的对应的区域的位置一致。

Description

磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法
技术领域
本发明涉及磁共振成像(以下，称为“MRI”)装置或图像显示装置，特别是，涉及从血流图像解析脑血流动态的技术。
背景技术
MRI装置是计测构成被检测体特别是人体的组织的原子核自旋所产生的NMR信号，并将其头部、腹部、四肢等的形态、功能二维地或者三维地图像化的装置。在拍摄时，通过倾斜磁场对NMR信号赋予不同的相位编码，并且进行频率编码，作为时间序列数据进行计测。被计测的NMR信号通过进行二维或三维傅里叶变换重建为图像。
通过评价脑血流动态，进行痴呆症、脑梗塞、血管狭窄等脑血管障碍、癫痫等对脑血流确认异常的脑疾病的图像诊断。
作为使用MRI的脑血流的图像化方法，有动脉自旋标记(arterial spinlabeling)(ASL)法(参照非专利文献1)。ASL法通过对与摄像区域相比靠血流的上游侧设定的标签面照射RF脉冲，使通过标签面的血液的质子的自旋进行反转(标记)。若该自旋进行反转的血液通过血流到达摄像区域，则在毛细血管中与摄像区域的组织中的质子的自旋进行交换，由此组织的T1驰豫时间变化。通过求出拍摄了该状态的摄像区域的标签图像与未使血液质子反转而拍摄的控制图像的差分，能够获取血流图像。该方法能够用RF脉冲对血液进行标记，因此能够非侵入地生成血流图像。
另一方面，广泛使用将通过PET(Positron Emission Tomography，正电子发射断层成像术)、MRI等得到的被检测者的脑图像变换为标准脑坐标系并与标准脑匹配的称为解剖学标准化(归一化)的方法。通过该解剖学标准化，将在形态上存在个体差异的脑图像变换为标准脑，由此能够在被检测者间按每个像素比较血流、代谢的图像，或者在被检测者组间进行比较。作为解剖学标准化的方法，已知有使用多个参数进行非线性的变换的基于指数化李代数的微分解剖配准(diffeomorphic anatomical registration throughexponentiated Lie algebra)(DARTEL)处理等。
此外，在专利文献1公开了通过将用放射性同位素进行标识的药剂给予被检测体之后，检测所释放的放射线并得到投影数据，并进行图像重建的SPECT(Single PhotonEmission Computed Tomography，单光子发射计算机断层成像术)，得到脑血流图像的技术。在专利文献1的技术中，使重建图像与标准脑匹配地变形，由此得到标准脑图像(解剖学归一化)，对标准脑图像进行定量化，得到各种定量值图像。此外，提出了通过使用所得到的定量值图像进行血流动态的评价，进行基于定量评价的病态解析等。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：木村(Kimura)、桦尺(Kabasawa)、米仓(Yonekura)等，连续动脉自旋标记的脑灌注测量：定量方法的准确性和局限性，国际会议系列，1256：236-247，2004(Kimura，Kabasawa，Yonekura，et al，Cerebral perfusion measurements usingcontinuous arterial spin labeling：accuracy and limits of a quantitativeapproach，International Congress Series，1256：236-247，2004)
专利文献
专利文献1：日本特开2006-119022号公报
发明内容
发明要解决的课题
使用MRI装置拍摄脑血流图像的ASL法在与SPECT进行比较的情况下，不需要使用药剂而能够非侵入地进行拍摄，对被检测体而言优点大。此外，如果能够将以ASL法得到的脑血流图像变换为标准脑坐标系，则能够在相同的坐标系中比较被检测体与健康者的血流，因此对诊断等有用。
然而，用ASL法拍摄的脑血流图像不包含脑的形状信息，因此难以将脑血流图像精度优良地变换为标准脑坐标系。
在专利文献1公开了求出使通过SPECT得到的脑血流图像与标准脑匹配地变形的变形参数，但是通过SPECT得到的脑血流图像也不包含形状信息，因此推测与标准脑匹配地精度优良地进行坐标变换实际上不容易。
此外，通过专利文献1所记载的SPECT得到脑血流图像的技术若与如非专利文献1那样用MRI装置拍摄的情况进行比较，则检查时间长，检查费用也变得高昂。
本发明的目的在于，进行使使用MRI装置获取的血流图像等功能图像精度优良地与标准形态一致的解剖学归一化。
用于解决课题的技术方案
为了达到上述目的，根据本发明，具有：对配置有被检测体的摄像空间施加静磁场的静磁场产生部；对摄像空间施加倾斜磁场的倾斜磁场产生部；对摄像空间的被检测体照射高频磁场的照射线圈；接收来自被检测体的核磁共振信号的接收线圈；控制倾斜磁场产生部、照射线圈以及接收线圈来执行摄像序列并拍摄图像的计测控制部；以及运算处理部。计测控制部针对被检测体的同一摄像区域拍摄表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像。运算处理部在进行使用变形参数使形态图像变形并使形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置的处理后，使用在使形态图像变形时使用的变形参数的值使功能图像变形，由此使功能图像内的区域的位置与标准形态的对应的区域的位置一致，或使用变形参数的值使标准形态向反方向变形，由此使标准形态的构造物的区域的位置与功能图像内的对应的区域的位置一致。
发明效果
根据本发明，能够进行使使用MRI装置获取的血流图像等功能图像精度优良地与标准形态一致的解剖学归一化，因此与健康人的功能图像进行比较，能够容易地进行评价。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1涉及的MRI装置的整体结构的一个例子的框图。
图2是说明ASL法的摄像脉冲序列的例子的图。
图3是示出实施方式1的MRI装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
图4是示出图2的摄像脉冲序列的摄像条件的一个例子的图。
图5的(a-1)～图5的(a-3)是示出3D T1强调图像的解剖学归一化的过程的说明图，图5的(b-1)～图5的(b-2)是示出CBF图像以及ATT图像的解剖学归一化的过程的说明图。
图6是示出表示实施方式1的MRI装置的运算处理部8生成的图像以及解析结果等的GUI的例子的图。
图7是示出实施方式2的MRI装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
图8是示出实施方式3的MRI装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
图9是示出实施方式4的MRI装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
图10是示出实施方式5的MR[装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
图11是示出实施方式6的MRI装置的运算处理部8的处理流程的流程图。
附图标记说明
1：被检测体，2：静磁场产生系统，3：倾斜磁场产生系统，4：定序器，5：发送系统，6：接收系统，7：信号处理系统，8：运算处理部(CPU)，9：倾斜磁场线圈，10：倾斜磁场电源，11：高频发送器，12：调制器，13：高频放大器，14a：高频线圈(发送线圈)，14b：高频线圈(接收线圈)，15：信号放大器，16：正交相位检波器，17：A/D变换器，18：磁盘，19：光盘，20：显示器，21：ROM，22：RAM，23：轨迹球或鼠标，24：键盘
具体实施方式
以下，按照附图对本发明的MRI装置的优选的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明发明的实施方式的全部附图中，对具有相同功能的要素标注相同附图标记，并省略其重复的说明。
<实施方式1>
首先，对本实施方式1的MRI装置的概要进行说明。
作为一个例子，本实施方式1的MRI装置是图1所示的构造，具有：对配置有被检测体1的摄像空间施加静磁场的静磁场产生部2；对摄像空间施加倾斜磁场的倾斜磁场产生部3；对摄像空间的被检测体1照射高频磁场的照射线圈14a；接收来自被检测体1的核磁共振信号的接收线圈14b；控制倾斜磁场产生部3、照射线圈14a以及接收线圈14b来执行摄像序列并拍摄图像的计测控制部(定序器)4；以及运算处理部8。
计测控制部4针对被检测体1的同一摄像区域拍摄表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像。
运算处理部8进行如下的处理(解剖学归一化处理)，即，使用变形参数使所述形态图像变形，使用变形参数使形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置。运算处理部8通过使用在使形态图像变形时使用的变形参数的值，使功能图像变形，从而使功能图像内的区域的位置与标准形态的对应的区域的位置一致。
或者，运算处理部8通过使用上述变形参数的值使标准形态向反方向变形，从而使标准形态的构造物的区域的位置与功能图像内的对应的区域的位置一致。
由此，能够使用MRI装置如血流图像等那样，进行使未表现脑的形态的功能图像的坐标与标准形态的坐标精度优良地一致的解剖学归一化。因此，能够在相同的坐标系中比较被检测体1与健康者的血流图像等功能图像，因此对诊断等有用。
在此所说的形态图像是表现被检测体的形态的图像，在此，使用T1强调图像。另外，并不限于T1强调图像，只要是表现被检测体的形态的图像即可，也可以是绝对值图像、T2强调图像、质子密度强调图像等其他图像。
所谓的功能图像，是表现被检测体的功能的图像。在本实施方式中，对功能图像是根据作为脑血流图像的ASL(arterial spin labeling，动脉自旋标记)图像特别是多PLDASL图像计算出的动脉血流的到达时间(Arterial transit time，动脉通过时间：ATT)图像和/或脑血流量(Cerebral blood flow：CBF)图像的例子进行说明。另外，并不限于这些图像，只要是表现被检测体的功能的图像即可，例如能够使用将T2、T2*、扩散系数、流速、磁化率、弹性模量、造影剂浓度等各种各样的物性值、定量值作为像素值的图像、抑制了水的信号的液体衰减IR(FLAIR)图像等。
另一方面，作为标准形态，只要是确定了一个以上的构造物的坐标的形态，则可以是任何形态。例如能够使用Talairach(塔莱拉什)的标准脑。
这样，在本实施方式中，不是将如脑血流图像那样的功能图像相对于标准形态(标准脑等)直接进行归一化，而是首先使针对同一摄像区域进行拍摄的形态图像变形，使其与标准形态(标准脑等)的构造物的坐标一致(归一化)，并用在该变形中使用的变形参数的值使功能图像变形，由此，即使在功能图像不包含形态信息的情况下，也能够精度优良地对功能图像进行归一化。
另外，关于形态图像，优选为与功能图像的拍摄连续地对同一摄像区域进行拍摄，但是只要对同一被检测体的同一摄像区域进行拍摄，也可以在事先或事后进行拍摄。
<MRI装置的结构>
以下，对本实施方式的MRI装置进行详细说明。
根据图1对本发明涉及的MRI装置的构造进行详细说明。图1是示出本发明涉及的MRI装置的一个实施方式的整体结构的框图。该MRI装置利用NMR现象得到被检测体的断层图像，如图1所示，MRI装置构成为具备静磁场产生系统(静磁场产生部)2、倾斜磁场产生系统(倾斜磁场产生部)3、发送系统5、接收系统6、信号处理系统7、定序器(sequencer)(计测控制部)4、中央处理装置(CPU)(运算处理部)8。
静磁场产生系统2对配置有被检测体的摄像空间施加静磁场。如果是垂直磁场方式，静磁场产生系统2在与被检测体1的体轴正交的方向上产生均匀的静磁场，如果是水平磁场方式，则在被检测体1的体轴方向上产生均匀的静磁场。在被检测体1的周围配置有永磁方式、常导方式或者超导方式的静磁场产生源。
倾斜磁场产生系统3对摄像空间施加倾斜磁场。倾斜磁场产生系统3具备在作为MRI装置的坐标系(静止坐标系)的X、Y、Z的三轴方向上施加倾斜磁场的倾斜磁场线圈9和驱动各个倾斜磁场线圈的倾斜磁场电源10。通过按照来自后述的定序器4的命令驱动各个线圈的倾斜磁场电源10，在X、Y、Z的三轴方向上施加倾斜磁场Gx、Gy、Gz。在摄像时，在与切片面(摄像剖面)正交的方向上施加切片选择倾斜磁场脉冲(Gs)而设定针对被检测体1的切片面，在与该切片面正交且相互正交的剩余的两个方向上施加相位编码倾斜磁场脉冲(Gp)和频率编码倾斜磁场脉冲(Gf)，对回波信号编码各个方向上的位置信息。
定序器4控制倾斜磁场产生系统3、发送系统5以及接收系统6来执行摄像序列，并拍摄图像。即，定序器4是以某一给定的脉冲序列反复施加高频磁场脉冲(以下，称为“RF脉冲”)和倾斜磁场脉冲的控制单元，在运算处理部8的控制下进行动作，并将被检测体1的断层图像的数据收集所需的各种命令发送到发送系统5、倾斜磁场产生系统3、以及接收系统6。
发送系统5为了使构成被检测体1的生物体组织的原子的原子核自旋引起核磁共振，对被检测体1照射RF脉冲(高频磁场)，并包含高频振荡器11、调制器12、高频放大器13、发送侧的高频线圈(发送线圈)14a。在基于来自定序器4的指令的定时，通过调制器12对从高频振荡器11输出的RF脉冲进行振幅调制，在将该进行了振幅调制的RF脉冲由高频放大器13进行放大后，供给到接近被检测体1配置的高频线圈14a，由此将RF脉冲照射到被检测体1。
接收系统6接收由构成被检测体1的生物体组织的原子核自旋的核磁共振释放的回波信号(NMR信号)，包含接收侧的高频线圈(接收线圈)14b、信号放大器15、正交相位检波器16、A/D变换器17。由从发送侧的高频线圈14a照射的电磁波感应出的被检测体1的响应的NMR信号由接近被检测体1配置的高频线圈14b检测，由信号放大器15进行放大后，在基于来自定序器4的指令的定时，由正交相位检波器16分割为正交的两个系统的信号，分别由A/D变换器17变换为数字量，发送到信号处理系统7。
信号处理系统7进行各种数据处理和处理结果的显示以及保存等。信号处理系统7具有光盘19、磁盘18等外部存储装置和包含CRT等的显示器20。
运算处理部(CPU)8接收来自接收系统6的数据，并实施给定的信号处理后，执行图像重建处理，由此生成被检测体1的断层图像。生成的图像显示在显示器20，并且记录在外部存储装置即磁盘18等。
操作部25输入MRI装置的各种控制信息、由上述信号处理系统7进行的处理的控制信息，并包含轨迹球或鼠标23以及键盘24。该操作部25接近显示器20配置，操作者一边观看显示器20一边通过操作部25交互地控制MRI装置的各种处理。
另外，在图1中，发送侧的高频线圈14a和倾斜磁场线圈9在被检测体1插入的静磁场产生系统2的静磁场空间内，如果是垂直磁场方式，则与被检测体1对置地设置，如果是水平磁场方式，则设置为包围被检测体1。另一方面，接收侧的高频线圈14b与被检测体1对置地设置或者设置为包围被检测体1。
目前，关于MRI装置的摄像对象核种，作为在临床上普及的核种，是作为被检测体的主要的结构物质的氢原子核(质子)。通过将与质子密度的空间分布、激励状态的驰豫时间的空间分布相关的信息图像化，从而二维或三维地拍摄人体头部、腹部、四肢等的形态或功能。
<功能图像的摄影>
计测控制部(定序器)4通过ASL(arterial spin labeling，动脉自旋标记)法拍摄脑血流的图像作为功能图像。将摄像序列的一个例子示于图2。ASL的标记法有脉冲式(Pulsed)ASL法和伪连续式(pseudo-continious)ASL(pASL)法，图2的序列是pASL法的序列的一个例子。计测控制部(定序器)4通过控制倾斜磁场产生部3、照射线圈14a、接收线圈14b等，使其执行图2的摄像序列。在ASL法中，通过RF脉冲和倾斜磁场的调整，对通过与摄像区域相比靠血流的上游设定的标签面的血液照射使质子反转的高频脉冲并进行标记后，在经过了该血液到达了摄像区域的延迟时间PLD(post labeling delay time：标记后经过时间)的定时，拍摄图像(标签图像)。同样地，不使血液质子反转而针对同一摄像区域拍摄图像(控制图像)。通过求出标签图像与控制图像的差分，将血流信息图像化。
在图2的pASL法的序列中，在对通过标签面的血液进行标记后，为了等待标签血液向关心区域流入，等待延迟时间PLD(post labeling delay time，标记后延迟时间)进行拍摄。
具体地，计测控制部(定序器)4如图2那样，执行拍摄标签图像的标签摄像序列和拍摄控制图像的控制摄像序列。这些均是将以下的RF脉冲51～58和倾斜磁场脉冲依次照射以及施加等的序列。首先，对摄像区域照射使自旋倾斜90度的预饱和(presaturation)脉冲51，并且施加倾斜磁场而使横向磁化去相位(Dephase)。接着，作为反转恢复脉冲的IR脉冲52选择性地或非选择性地照射在摄像区域。接着，在标签摄像序列中，使血液质子反转180度的ASL脉冲53选择性地照射在标签面(例如，从小脑下端起1-2cm的区域)。在控制摄像序列中，不使血液质子反转的脉冲53同样地照射在标签面。接着，作为反转恢复脉冲的IR脉冲54、55选择性地照射在摄像区域。进而，对摄像区域照射脂肪抑制脉冲56，接下来，非选择性地照射血流信号抑制脉冲57。对摄像区域照射ASL脉冲53，然后在经过了预先确定的延迟时间(PLD)的定时，执行读出(read-out)处理58，从摄像区域获取NMR信号。关于读出处理58，具体地，对摄像区域照射RF脉冲，由此，激励自旋后，一边施加读出倾斜磁场以及相位编码倾斜磁场，一边通过接收线圈14b获取NMR信号。
由此，在标签摄像序列中，获取被标记的血液到达摄像区域的状态的摄像区域的NMR信号，运算处理部8根据所获取的NNR信号重建标签图像。此外，在控制摄像序列中，不进行血液的标记而对同一摄像区域获取NMR信号，运算处理部8根据所获取的NNR信号重建控制图像。
此外，计测控制部(定序器)4一边变更延迟时间(PLD)(从ASL脉冲53的施加结束到读出58的开始为止的时间)，一边反复执行摄像序列(多PLD ASL法)。由此，运算处理部8重建延迟时间(PLD)不同的多个标签图像。
运算处理部8根据得到的ASL图像计算脑血流量(Cerebral blood flow)(脑血流量，以下称为CBF)图像和动脉通过时间(Arterial transit time)(动脉血流到达时间，以下称为ATT)图像。
<功能图像的归一化>
接着，运算处理部8对ATT图像和CBF图像应用解剖学归一化。进而，运算处理部8对进行了解剖学归一化的ATT图像和CBF图像进行ROI解析、Voxel解析，进行统计分析。由此，运算处理部8根据统计分析的结果将异常的血流可视化地显示。
<运算处理部8的控制以及运算处理>
使用图3的流程图，对运算处理部8的控制以及运算处理进行具体说明。图4是示出摄像条件的一个例子的图，图5示出在实施方式1的流程的工序中得到的图像，图6示出显示实施方式1的摄像结果的画面例。
关于运算处理部8的图3的流程的控制以及运算处理的动作，在此，通过运算处理部8内的CPU读取并执行预先存放在磁盘18等的程序，从而由软件实现。另外，也能够通过硬件来实现运算处理部8的一部分或全部。例如，只要使用如ASIC(Application SpecificInLegrated Circuit，特定用途集成电路)那样的定制IC、如FPGA(Field-ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列)那样的可编程IC构成运算处理部8的一部分或全部并进行电路设计使得实现其功能即可。
首先，操作者将被检测者1搭载在摄像区域的床上。
(步骤S201)
运算处理部8经由操作部25从用户接受多PLD ASL图像以及3D的T1强调图像、质子密度强调图像的摄像序列的摄像条件的设定。例如，分别接受图4所示的摄像条件的设定。摄像区域在多PLD ASL、TI强调图像以及质子密度强调图像的摄像序列中的任一者中，均为全脑区域。在多PLD ASL的摄像序列中，延迟时间(PLD)在此设定为从500ms至3000ms的七种时间。
(步骤S202)
运算处理部8对定序器(计测控制部4)4进行指示，使得在步骤S201中设定的摄像条件下执行图2所示的多PLD ASL摄像序列。由此，定序器4控制倾斜磁场产生部3、照射线圈14a、接收线圈14b等，执行摄像序列。运算处理部(CPU)8接收来自接收系统6的数据，重建上述摄像区域的多PLD的每个延迟时间(PLD)的ASL图像。
此外，运算处理部8在多PLD ASL摄像序列之前或之后，使定序器(计测控制部)4例如执行公知的梯度回波序列。由此，运算处理部(CPU)8接收来自接收系统6的数据，重建上述摄像区域的3D T1强调图像。进而，使用与ASL摄像序列相同的公知的GRACE序列等，拍摄上述摄像区域的质子密度强调图像。另外，使质子密度强调图像的摄像区域、视野(FOV)、矩阵(Matrix)与ASL相同。在不同的情况下，也可以在重建后进行ASL图像与质子密度强调图像的配准(registration)等。
运算处理部8将重建的各图像数据存储在磁盘18。
(步骤S203)
运算处理部8经由操作部25从操作者接受在CBF以及ATT的计算中使用的延迟时间(PLD)的ASL图像的选择。另外，该ASL图像的选择也可以自动进行。
(步骤S204)
运算处理部8根据在步骤S203中选择的多PLD ASL的图像的像素值，按每个像素计算ATT和CBF，生成ATT图像和CBF图像。例如，使用基于数式(1)、(2)的二室模型(Twocompartment model)的理论式，按每个延迟时间(PLD)计算ASL信号的理论值。通过基于非线性最小二乘法的曲线拟合(Curve Fitting)等，使该ASL信号的理论值的基于延迟时间(PLD)的变化与各PLD的ASL信号的实测值(即，按每个PLD拍摄的ASL图像的像素值)拟合，由此按每个像素计算ATT和CBF。根据每个像素的ATT值和CBF值，能够生成作为像素值而显示ATT的值的ATT图像和显示CBF的值的CBF图像。另外，对于数式(1)、(2)的理论式的解法，能够使用上述的非专利文献1所记载的公知的方法，因此，在此，省略详细的说明。
[数式1]
Figure BDA0002988795360000111
[数式2]
Figure BDA0002988795360000121
在数式(1)中，t是时间，T1m是血管内的表观的T1值。T1e是血管外的表观的T1值。M0使用质子密度强调图像的磁化(像素值)，Mm0是质子密度强调图像的毛细血管内的值，Me0是质子密度桥梁图像的血管外的值。其他变量以及计数如以下表1所示。
[表1]
Figure BDA0002988795360000122
另外，在此，根据数式(1)、(2)，通过基于二室模型(Two Compartment Model)的非线性最小二乘法计算了ATT、CBF，但是也可以使用公知的其他理论式模型、拟合(Fitting)方法来计算。
(步骤S205)
运算处理部8执行使在步骤S202中拍摄的3D T1强调图像变形而使其与标准脑一致的处理(解剖学归一化)，并求出用于使3D T1强调图像与标准脑一致的变形场。
具体地，首先，运算处理部8进行如下的处理(解剖学归一化(标准化))，即，如图5(a-1)～(a-3)那样，使用公知的方法，分别使3D T1强调图像内的构造物(灰白质、白质等)的位置、形状移动到预先确定的标准脑的构造物的坐标。例如，使用基于指数化李代数的微分解剖配准(diffeomorphic anatomical registration through exponentiatedLiealgebra)(DARTEL)处理进行归一化，其中该处理使用多个参数进行非线性的变换。在DARTEL处理中，按照事先制作的标准脑模板(Template)，使对象脑的构造物变形(进行解剖学归一化)。
接着，运算处理部8将在使对象脑变形时使用的归一化参数(设定为DARTEL变形式的参数的值的集合)作为变形参数进行保存。
在此，解剖学归一化参数的获取方法不仅可以是DARTEL处理，而且还可以是其他已知的归一化方法。
(步骤S206)
如图5(b-1)、(b-2)所示，运算处理部8使在步骤S204中生成的ATT图像和CBF图像与在步骤S202中拍摄的3D T1强调图像位置匹配。例如，通过已知的配准(Registration)技术，使ATT图像和CBF图像与3D T1强调图像位置匹配。
作为位置匹配方法，例如使用如下的方法，即，通过以下的数式(3)～(6)分别计算ATT图像与3D T1强调图像的相互信息量MI、CBF图像与3D T1强调图像的相互信息量MI，并进行位置匹配使得相互信息量MI变得最大(例如，使其旋转移动和平移移动)。
[数式3]
Figure BDA0002988795360000131
[数式4]
Figure BDA0002988795360000132
[数式5]
Figure BDA0002988795360000133
[数式6]
Figure BDA0002988795360000134
其中，ai是ATT图像或CBF图像的某像素的像素值(灰度)，bj是3D T1强调图像的对应的像素的像素值(灰度)。h(ai，bj)是针对对应的全部的像素的像素值的组合(ai，bj)，对像素值(灰度)的组合的频度进行计数，并将它们进行映射的二维直方图。p(ai，bj)表示同时发生像素值ai和bj的概率(同时概率)，通过数式(4)来计算。p(ai)、p(bj)表示分别发生像素值ai和像素值bj的概率(周边概率)，通过数式(5)、(6)分别计算。
(步骤S207)
运算处理部8使用在步骤S205中保存的变形参数的值，使在步骤S206中进行了位置匹配之后的ATT图像和CBF图像分别变形。
由此，能够进行ATT和CBF的解剖学归一化。
另外，优选在变形处理中使用与步骤S205同样的处理，在此，使用DARTEL处理，但是也可以使用其他已知的变形处理。
(步骤S208)
运算处理部8使用在步骤S207中进行了解剖学归一化的ATT图像、CBF图像，进行脑血流动态的解析。例如，根据健康数据库(收集了例如50人的对健康人的ATT图像和CBF图像进行了解剖学归一化的图像的数据库)计算在步骤S207中计算出的被检测体的归一化后的ATT图像和CBF图像偏离了何种程度。例如，按每个体素(voxel)进行计算而作为z-score，计算被检测体的归一化后的ATT图像和CBF图像从健康图像的偏离的程度(偏离度)作为数值(z-score)。
(步骤S209)
运算处理部8将在步骤S208中计算出的血流量(CBF图像)和/或血流到达时间(ATT图像)的偏离度(Z分数)显示在显示器20。作为显示画面，例如，如图6所示，显示CBF图像、ATT图像的各剖面图像和3D图像，并在其上以灰度显示z-score。进行显示的ATT图像和/或CBF图像可以是进行了归一化的图像，也可以是归一化前的图像。另外，在本实施方式中，在图6以灰度显示了血流量(CBF图像)和/或血流到达时间(ATT图像)的偏离度(Z分数)，但是当然也能够以彩色显示。
以上是实施方式1的运算处理部8的处理流程的说明。
如上所述，在本发明的实施方式1中，运算处理部8在计算出不包含脑的形状信息的功能图像(ATT图像和CBF图像)后，能够进行解剖学归一化。由此，能够对进行了解剖学归一化的功能图像(ATT图像、CBF图像)进行体素解析、进行统计分析等。因而，根据统计分析的结果，能够可视化地显示从健康人的图像偏离异常的血流，仅通过MRI装置就能够评价如确认到脑血流的下降那样的痴呆症、脑血管障碍、癫痫等中的脑血流量的评价。
另外，在上述的步骤S203中是从用户接受在功能图像(ATT图像和CBF图像)的计算中使用的图像(多PLD ASL图像)的选择的结构，但是运算处理部8也可以按照预先确定的基准自动选择。
此外，也可以是如下的结构，即，将所选择的图像存放在磁盘18等，而日后再进行步骤S204以后的操作。
《实施方式2》
对本发明的实施方式2的MRI装置进行说明。
实施方式2的MRI装置与实施方式1同样地，在计算出ATT图像和CBF图像之后，对ATT图像和CBF图像应用解剖学归一化。通过对进行了解剖学归一化的ATT图像和CBF图像进行ROI解析、进行统计分析，将异常的血流可视化地显示。
图7是实施方式2的运算处理部8的处理流程。以下，使用图7对运算处理部8的处理进行说明。另外，在图7的流程中，对与实施方式1的图3的流程相同的步骤标注相同的步骤标记，并省略说明。
(步骤S201～S207)
运算处理部8进行与实施方式1的步骤S201～S207同样的步骤S201～S207，生成进行了解剖学归一化的ATT图像和CBF图像。
(步骤S301)
运算处理部8对在步骤S207中进行了解剖学归一化的ATT图像和CBF图像设定一个以上的ROI(关心区域)。ROI可以是标准脑的构造物的形状，也可以是用户描绘的所希望的形状的ROI。例如可以选择AAL(Automated Anatomical Labeling，自动解剖标记)图谱(atlas)等已知的脑图谱的ROI，也可以是用户在图像上描绘ROI等。
运算处理部8进行进行了解剖学归一化的ATT图像和CBF图像的ROI内的脑血流动态的解析。例如，按每个ROI计算ATT图像和CBF图像从健康数据库的偏离的程度作为z-score，解析血流到达时间和血流量从健康人的偏离度。具体地，例如，求出表示被检测体的ROI的血流到达时间或血流量相对于健康数据库的50人的ROI的血流到达时间或血流量的平均值偏离了多少的量的z-score。由此，在存在多个区域(ROI)的情况下，能够按每个ROI计算表示偏离的程度的值(z-score)度。
(步骤S209)
运算处理部8与实施方式1的步骤S209同样地将ATT图像和/或CBF图像和针对ROI计算出的z-score显示在显示器20。例如，将z-score重叠在ATT图像或CBF图像的ROI的位置进行显示。
如以上说明的那样，在本发明的实施方式2中，根据统计分析的结果计算z-score，并能够将其与ATT图像和/或CBF图像一起显示，因此能够将z-score大的ROI，即从健康人的图像偏离的ROI可视化地显示。由此，与前述的实施方式1同样地，仅通过MR[就能够评价如确认到脑血流的下降那样的痴呆症、脑血管障碍、癫痫等中的脑血流量的评价。
此外，在实施方式2中，由于设定ROI并对ROI内进行解析，所以能够简易且以少的计算量来决定ROI的血流是否比健康人下降。
另外，在本实施方式中，说明了在步骤S301中将AAL图谱等已知的ROI图谱或用户描绘的ROI设定为ROI的例子，但是也可以由运算处理部8进行设定。例如，运算处理部8也可以预先在健康数据库与疾病数据库中提取血流有显著差异的区域并定义为ROI，并在步骤S301中设定为ROI。
此外，运算处理部8还可以将在步骤S207中生成的ATT图像和/或CBF图像与健康数据库的图像进行比较，提取有显著差异的区域，在步骤S301中设定为ROI。
《实施方式3》
对实施方式3的MRI装置进行说明。
实施方式3的MRI装置具备使用ATT图像以及CBF图像来计算被检测体具有疾病的概率的功能。
图8是示出实施方式3的运算处理部8的处理流程的流程图。以下，对图8的各步骤进行说明。
(步骤S201～S208)
与实施方式1或实施方式2相同，运算处理部8生成进行了解剖学归一化的ATT图像以及CBF图像。
(步骤S401)
运算处理部8预先对健康数据库(收集了对健康人的ATT图像和CBF图像进行了解剖学归一化的图像的数据库)和疾病数据库(收集了对具有疾病的人的ATT图像和CBF图像进行了解剖学归一化的图像的数据库)的ATT图像以及CBF图像例如通过脑图谱等设定给定的ROI，按每个ROI求出特征量。例如，作为特征量，能够使用像素值(ATT值或CBF值)的平均值。运算处理部8预先求出多个健康人的ATT图像和CBF图像的特征量的分布与多个具有疾病的人的特征量的分布的边界(判别面)。作为求出判别面的方法，使用公知的方法(例如支持向量机(Support Vector Machine)等机器学习算法)。
运算处理部8对通过步骤S208求出的被检测体的进行了归一化的ATT图像以及CBF图像没定上述的给定的ROI，计算特征量，并计算所计算出的特征量相对于上述判别面位于健康人侧还是位于具有疾病的人侧、和距判剖面的距离。根据计算出的距离，通过公知的方法计算被检测体属于具有疾病的人的概率。
(步骤S402)
运算处理部8显示进行了归一化的ATT图像以及CBF图像、在步骤S401中计算出的结果(被检测体属于具有疾病的人的概率)。此时，也可以与概率一起显示在步骤S401中计算出的距离。
以上是实施方式3的运算处理部8的处理流程的说明。
根据上述的实施方式3的MRI装置，能够根据ATT图像以及CBF图像计算被检测体具有疾病的概率，因此能够辅助医生的诊断。
另外，上述判别面(边界)的计算方法并不限定于支持向量机(Support VectorMachine)等机器学习算法，只要是能够判别具有疾病的人与健康人的ATT图像以及CBF图像是否类似的方法，则可以是任何方法。例如，可以是支持向量机(Support Vector Machine)以外的深度学习的方法、聚类、统计分析的方法等。
《实施方式4》
对实施方式4的MRI装置进行说明。
在实施方式4中，不是使用多PLD ASL，而是使用单个PLD的图像(血流量的图像)进行血流的解析。即，根据单个PLD的图像计算CBF图像，与实施方式1、2同样地进行解剖学归一化、统计分析，并显示结果。
图9是示出本发明的实施方式4的运算处理部8的处理流程的流程图。以下，对图9的各步骤进行说明。另外，在图9的步骤中，在进行与图3的步骤同样的处理的情况下，省略说明。
(步骤S901～S903)
运算处理部8与图3的步骤S201～S202同样地，经由操作部25从用户接受摄像条件的设定后，使实施方式1的图2的多PLD ASL的摄像序列以单个PLD(一个延迟时间PLD)执行，并拍摄标签图像(label image)和控制图像(control image)。
此外，运算处理部8拍摄3D T1强调图像、质子密度强调图像。
运算处理部8选择以单个PLD(一个延迟时间PLD)拍摄的标签图像(1abel image)和控制图像(control image)，作为在CBF的计算中使用的图像。
(步骤S904)
运算处理部8根据单个PLD的图像和质子密度计算CBF图像。计算方法例如使用数式(7)，将标签图像(label image)与控制图像(control image)的像素值之差ΔM、延迟时间PLD、PD的像素值赋予数式(7)，计算CBF(数式(7)中的f)。运算处理部8通过按每个像素值计算CBF值，生成CBF图像。
[数式7]
Figure BDA0002988795360000181
ΔM：标签图像和控制图像间的信号的变化(the change in signal between thelabel image and control image)
Mo：质子密度图像(the proton density image)
α：反转效率(the efficiency of inversion)
f：CBF
T1a：动脉血液水驰豫时间(the arterial blood water relaxation time)
λ：水的组织血液分配系数(the tissue blood partition coefficient ofwater)
τ：标记的持续时间(the duration oflabeling)
PLD：标记后延迟(the post labeling delay)
6。：动脉通过时间(the arterial transit time)
(步骤S205～S209)
运算处理部8与实施方式1的图3的步骤S205～S209同样地，执行使3D T1强调图像与标准脑一致的解剖学归一化，并使用此时的变形参数对CBF图像进行解剖学归一化。然后，计算表示归一化后的CBF图像从健康数据库的CBF图像偏离了何种程度的偏离度(z-score)。将计算出的偏离度与CBF图像一起显示。
以上是实施方式4的运算处理部8的处理流程的说明。
如上所述，在本发明的实施方式4中，能够使用单个PLD的CBF，进行血流动态(CBF)的解析。因而，即使在多PLD ASL的摄像困难的情况下，根据本实施方式4，也能够使用单个PLD的ASL图像进行血流动态的解析。
《实施方式5》
对实施方式5的MRI装置进行说明。
在实施方式5中，通过使脑图谱的ROI形状变形为与个人(被检测体)的脑形态一致，从而进行个人脑空间中的解析。即，不是如实施方式1～4那样，使用变形参数使ATT图像、CBF图像变形为与标准脑一致，而是针对脑图谱向反方向应用变形参数，由此使脑图谱变形为与被检测体的个人的脑空间一致，使用变形后的脑图谱的ROI进行ATT图像、CBF图像的解析。
图10是示出本发明的实施方式5的运算处理部8的处理流程的流程图。以下，对图10的各步骤进行详细说明。
(步骤S201～S205)
运算处理部8与实施方式1同样地，进行步骤S201～S205。
(步骤S601)
运算处理部8使用在步骤S205中保存的变形参数，使脑图谱向反方向变形。由此，脑图谱变形为与被检测体的归一化前的3D T1强调图像一致的形状。
进而，运算处理部8使反向变形的脑图谱与ATT图像和CBF图像进行配准(Registration)。变形的方法例如使用DARTEL等方法。
(步骤S602)
运算处理部8使用在步骤S601中计算出的与被检测体的脑空间一致的脑图谱、ATT图像、CBF图像，与步骤S208同样地计算与健康人的偏离度。
(步骤S209)
运算处理部8与实施方式1的步骤S209同样地，显示偏离度和ATT图像、CBF图像。
以上是实施方式5的运算处理部8的处理流程的说明。
如上所述，在发明的实施方式5中，通过使图谱反向变形，进行脑血流动态的解析。能够避免由将CBF、ATT变形为标准脑引起的值的变化，能够进行更正确的血流评价。
《实施方式6》
对实施方式6的MRI装置进行说明。
在实施方式6中，除了ATT图像、CBF图像、3D T1强调图像以外，还使用QSM(定量性磁化率映射(Quantitative Susceptibility Mapping))图像进行统计分析。
图11是示出本发明的实施方式6的运算处理部8的处理流程的流程图。以下，对图11的各步骤进行详细说明。
(步骤S1101～S1102)
运算处理部8与实施方式1的步骤S201～S202同样地，接受多PLD ASL图像以及3D的T1强调图像、质子密度强调图像的摄像条件的设定，执行摄像，但是在本实施方式中，除了这些以外，还接受QSM图像的摄像条件的设定，执行摄像。
(步骤S203～S205)
运算处理部8进行实施方式1的步骤S203～S205，生成CBF图像和ATT图像，并且求出用于使3D T1强调图像与标准脑一致的变形参数。
(步骤S1106)
运算处理部8进行QSM的解析。例如，使用公知的方法，制作从所收集的相位图像中去除了相位卷褶的整体磁场映射，进而获取去除了背景磁场的局部磁场映射。相对于此，通过推定偶极子磁场，获取磁化率映射(QSM)。
(步骤S1107～S1109)
运算处理部8与实施方式1的步骤S206～S208同样地，除了CBF图像和ATT图像以外，还使QSM图像与3D T1强调图像位置匹配后，通过在步骤S205中保存的变形参数使其变形，由此进行解剖学归一化。
进而，运算处理部8使用进行了解剖学归一化的ATT图像、CBF图像、QSM图像以及3DT1强调图像进行统计分析。例如，与实施方式1同样地，计算与健康人的图像的偏离度。
运算处理部8除了ATT图像以及CBF图像以外，也能够使用QSM图像以及3D T1强调图像等多个图像种类进行解析，同时计算同一区域的血流的偏离度、磁化率的偏离度、脑容积的偏离度。
(步骤S209)
运算处理部8对解析结果进行图像显示。
以上是实施方式6的运算处理部8的处理流程的说明。
如上所述，在本发明的实施方式6中，使用多个图像种类进行解析，由此能够同时计算同一区域的血流的偏离度、磁化率的偏离度、脑容积的偏离度。通过同时解析血流、磁化率、脑容积，能够容易地进行诊断。
以上，对本发明的实施方式1～6进行了说明，但是本发明并不限定于这些实施方式。

Claims (13)

1.一种磁共振成像装置，其特征在于，
具有：对配置被检测体的摄像空间施加静磁场的静磁场产生部；对所述摄像空间施加倾斜磁场的倾斜磁场产生部；对所述摄像空间的所述被检测体发送高频磁场的发送线圈；接收来自所述被检测体的核磁共振信号的接收线圈；控制所述倾斜磁场产生部、所述发送线圈以及接收线圈来执行摄像序列并拍摄图像的计测控制部；以及运算处理部，
所述计测控制部针对所述被检测体的同一摄像区域拍摄表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像，
所述运算处理部在进行使用变形参数使所述形态图像变形并使所述形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置的处理后，使用在使所述形态图像变形时使用的所述变形参数的值使所述功能图像变形，由此使所述功能图像内的区域的位置与所述标准形态的对应的区域的位置一致，或使用所述变形参数的值使所述标准形态向反方向变形，由此使所述标准形态的所述构造物的区域的位置与所述功能图像内的对应的区域的位置一致。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述运算处理部在使所述功能图像变形之前进行使所述功能图像内的区域的位置与所述形态图像的对应的区域的位置一致的处理。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述功能图像是脑血流图像，
所述标准形态是标准脑。
4.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述形态图像是T1强调图像。
5.根据权利要求3所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述摄像序列是实现如下的多PLD动脉自旋标记ASL法的序列，该多PLD ASL法设定多种从对血液进行标记到进行拍摄为止的时间，并分别进行拍摄。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述功能图像是血流的到达时间即动脉通过时间ATT的图像和/或血流量即脑血流量CBF的图像。
7.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述运算处理部计算所述被检测体的变形后的所述功能图像相对于使对健康人预先求出的功能图像变形为与标准形态的对应的区域的位置一致而得到的健康功能图像的偏离度。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述运算处理部对所述被检测体的变形后的功能图像设定关心区域，计算所述关心区域内的所述功能图像与所述健康功能图像的对应的区域的偏离度，并对用户进行显示。
9.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述运算处理部对所述变形后的功能图像设定关心区域，针对所述关心区域内的所述功能图像计算预先确定的特征量，并计算该特征量位于预先求出的多个健康人的所述特征量的分布与多个具有疾病的人的所述特征量的分布的边界的哪一侧、以及距所述边界的距离。
10.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述摄像序列是实现将从对血液进行标记到进行拍摄为止的时间设定为一种而进行拍摄的单个PLD动脉自旋标记ASL法的序列，
所述功能图像是脑血流量CBF的图像。
11.根据权利要求1所述的磁共振成像装置，其特征在于，
所述功能图像包含脑血流图像和定量性磁化率映射图像，所述形态图像是T1强调图像，
所述运算处理部计算针对所述被检测体的所述脑血流图像、所述定量性磁化率映射图像、所述T1强调图像的对应的区域内的图像从健康人的所述脑血流图像、所述定量性磁化率映射图像、所述T1强调图像的对应的区域内的图像的偏离度。
12.一种图像处理装置，其特征在于，
具有：运算处理部，接收针对被检测体的同一摄像区域进行拍摄的表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像，
所述运算处理部在进行使用变形参数使所述形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置的处理后，使用所述变形参数的值使所述功能图像变形，由此使所述功能图像内的区域的位置与所述标准形态的对应的区域的位置一致，或使用所述变形参数的值使所述标准形态向反方向变形，由此使所述标准形态的所述构造物的区域的位置与所述功能图像内的对应的区域的位置一致。
13.一种图像处理方法，其特征在于，
接收针对被检测体的同一摄像区域进行了摄像的表现出形态的形态图像和表现出功能的功能图像，
使用变形参数使所述形态图像内的一个以上的构造物的位置分别移动到预先确定的标准形态的构造物的位置，
使用所述变形参数的值使所述功能图像变形，由此使所述功能图像内的区域的位置与所述标准形态的对应的区域的位置一致，或使用所述变形参数的值使所述标准形态向反方向变形，由此使所述标准形态的所述构造物的区域的位置与所述功能图像内的对应的区域的位置一致。
CN202110310463.8A 2020-08-31 2021-03-23 磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法 Pending CN114098696A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-145298 2020-08-31
JP2020145298A JP2022040534A (ja) 2020-08-31 2020-08-31 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、および、画像処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114098696A true CN114098696A (zh) 2022-03-01

Family

ID=80357974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110310463.8A Pending CN114098696A (zh) 2020-08-31 2021-03-23 磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11992305B2 (zh)
JP (1) JP2022040534A (zh)
CN (1) CN114098696A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023014629A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-09 Leuko Labs, Inc. Automated system and method for acquiring images of one or more capillaries in a capillary bed

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4879472B2 (ja) 2004-10-22 2012-02-22 富士フイルムＲｉファーマ株式会社 脳血流定量解析プログラム、記録媒体および脳血流画像データ処理方法
US7903849B2 (en) 2005-04-15 2011-03-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Medical image processing apparatus
US10098563B2 (en) * 2006-11-22 2018-10-16 Toshiba Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus
JP5523718B2 (ja) * 2008-04-02 2014-06-18 株式会社東芝 医用撮像装置
JP5958898B2 (ja) 2012-06-11 2016-08-02 学校法人 岩手医科大学 脳血流の撮像におけるｍｒｉ装置の作動方法
JP6017281B2 (ja) 2012-11-27 2016-10-26 東芝メディカルシステムズ株式会社 ステージ判定支援システム
JP6399487B2 (ja) 2013-09-30 2018-10-03 富士フイルムＲｉファーマ株式会社 情報処理装置、情報処理装置が実行する方法及びコンピュータプログラム
US10890641B2 (en) * 2017-04-07 2021-01-12 Cornell University System and method of robust quantitative susceptibility mapping
JP6979151B2 (ja) * 2017-05-26 2021-12-08 富士フイルムヘルスケア株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴画像処理方法
JP7245616B2 (ja) 2018-07-20 2023-03-24 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置及び血管分離表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022040534A (ja) 2022-03-11
US11992305B2 (en) 2024-05-28
US20220061691A1 (en) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Setarehdan et al. Advanced algorithmic approaches to medical image segmentation: state-of-the-art applications in cardiology, neurology, mammography and pathology
JP5424902B2 (ja) Ｐｅｔ／ｍｒフロー推定を用いて補われる自動診断及び自動整列
US8842896B2 (en) Imaging of moving objects
Barbieri et al. Comparison of intravoxel incoherent motion parameters across MR imagers and field strengths: evaluation in upper abdominal organs
CN103800006B (zh) 磁共振成像设备和获取功能图像的方法
US8781552B2 (en) Localization of aorta and left atrium from magnetic resonance imaging
US8099149B2 (en) MRI method for quantification of cerebral perfusion
WO2018083952A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置および酸素摂取率算出方法
JP6533571B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及び画像作成方法
JP2018198682A (ja) 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴画像処理方法
US10712412B2 (en) System and method for stimulated echo based mapping (STEM) using magnetic resonance imaging (MRI)
JP6568760B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、および、画像処理装置
US11430574B2 (en) Medical image diagnosis support device and magnetic resonance imaging apparatus
US11585883B2 (en) Method and apparatus for high value magnetic resonance imaging
US11436723B2 (en) Image diagnosis support device, image diagnosis support program, and medical image acquisition apparatus
CN114098696A (zh) 磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法
JP6266325B2 (ja) 画像解析装置、画像解析プログラム、及び、磁気共鳴イメージング装置
US10914804B2 (en) Medical image diagnostic assistance device and magnetic resonance imaging device
US20220351499A1 (en) Medical image acquisition apparatus and method
US11497412B2 (en) Combined oxygen utilization, strain, and anatomic imaging with magnetic resonance imaging
US20150265165A1 (en) System and Method For Non-Contrast Magnetic Resonance Imaging of Pulmonary Blood Flow
JP2016209336A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Meesan Validation of Simultaneous T1 and T2 Mapping Using Cardiac Magnetic Resonance Fingerprinting in Self-Constructed Phantoms: An Analysis of the Reproducibility and Accuracy
WO2020033565A1 (en) Systems and methods for optimizing mri image feature conspicuity using normalized diffusion-weighted imaging
Shirazu et al. Diffusion-Weighted Magnetic Resonance Imaging Procedure as a Cancer Diagnosis Application Tool

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination