JP2000322557A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】効率よく複数の関心領域の３次元投影画像を得
ることができる画像処理装置を提供する。 【解決手段】作成された複数の画像のうち投影に必要な
画像を図（ａ）に示すように複数指定する。図（ｂ）に
示すように、信号処理系は指定された画像を用いて３次
元投影処理を行い、３次元投影画像をディスプレイに表
示する。図（ｃ）に示すように、操作者はディスプレイ
に表示された３次元投影画像を参照し、所望の関心領域
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を複数個設定する。図（ｄ）に
示すように、信号処理系は設定された各情報を基に、格
納された画像より複数の関心領域を抽出し、それぞれ抽
出データをＲＡＭに格納する。図（ｅ）に示すように、
信号処理系は格納された抽出データを、設定された３次
元空間上の視点情報を基に順次３次元投影処理を行い、
図（ｅ）に示すように、得られた３次元投影画像を磁気
ディスクに格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置に係
り、特に磁気共鳴イメージング装置で核磁気共鳴（以下
ＮＭＲ）現象を利用して得た被検体の断層像を処理する
画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、ＮＭＲ現
象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核
スピンの密度分布、緩和時間分布等を計測して、その計
測データから被検体の任意断面を画像表示するものであ
る。

【０００３】図１に示すように、磁気共鳴イメージング
装置は、被検体９に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場発
生手段１、２と、上記被検体９の生体組織を構成する原
子の原子核にＮＭＲを起こさせるために高周波信号を照
射する送信系３と、ＮＭＲにより放出されるエコー信号
を検出する受信系４と、この受信系４で検出したエコー
信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系５と、操
作部８とを備え、ＮＭＲにより放出されるエコー信号を
計測するシーケンスを繰り返し行って、複数の断層像を
得る。

【０００４】そして、磁気共鳴イメージング装置は、得
られた複数の断層像から、操作部８により指定した関心
領域と３次元空間上の視点情報とを用いて３次元投影処
理を行い、得た複数の投影画像を磁気ディスク２３に記
憶、あるいはディスプレイ２４に表示させる。

【０００５】図４は、従来の画像処理方法の手順を示す
説明図であり、図５は、そのフローチャートである。ま
ず、図４（ａ）に示すように、操作者は複数の磁気共鳴
イメージング画像を指定する（ステップＳ１）。図４
（ｂ）に示すように、信号処理系５はこれらの画像を用
いた３次元投影処理を行い、ある一方向からの３次元投
影画像をディスプレイ２４に表示する（ステップＳ
２）。図４（ｃ）に示すように、操作者はディスプレイ
２４に表示された３次元投影画像を参照し、操作部８に
より関心領域をひとつ指定し（ステップＳ３）、３次元
空間上の視点を複数指定する（ステップＳ４）。図４
（ｄ）に示すように、信号処理系５はこれらの情報を基
に、前記複数の磁気共鳴イメージング画像おのおのにつ
いて、関心領域のみの画像情報を抽出し（ステップＳ
５）、図４（ｅ）に示すように、指定した３次元空間上
の視点情報を基に投影処理を行い（ステップＳ６）、図
４（ｆ）に示すように、その結果を磁気ディスクに格納
する（ステップＳ７）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像処理方法では、ディスプレイ上に表示された３次元
投影画像は２次元空間上に擬似的に表現された画像であ
り、関心領域内の部位または血管情報の３次元空間上の
位置関係が画像診断者には判断しがたく、特におのおの
の部位または血管情報が重なり合って表示されている場
合には、誤診を招く恐れが生ずる。

【０００７】具体的な例を図６に示す。図６（ａ）は、
被検体の頭部血管３次元投影画像を被検体上方からの視
点であらわした図である。このうち、関心領域（Ａ）と
（Ｂ）について観察する場合、上方からの視点の画像に
おいては、二つの関心領域の位置関係は明確であるが、
図６（ｂ）のように、被検体前面からの視点で３次元投
影した場合には、関心領域（Ａ）、（Ｂ）の二つの関心
領域の位置関係が判断し難く、誤認につながる恐れがあ
る。

【０００８】これを防止するために、重なり合って表示
される恐れのある関心領域を個々に指定し、これら複数
の関心領域に関する投影画像を得て、それぞれの領域画
像について、あらかじめ指定した複数の３次元空間上の
視点情報を用いて投影処理し、その各画像を記憶装置に
保存し、これらの画像を用いて診断する必要が生ずる。
しかし、従来の技術では３次元投影画像作成のための一
連の処理について、抽出して投影できる関心領域はひと
つだけであった。

【０００９】このため、操作者はおのおのの関心領域に
関する複数の投影画像を得るために、図５のステップＳ
７の後、設定した関心領域に対する投影結果をディスプ
レイ２４へ出力し（ステップＳ８）、全ての関心領域に
ついて処理が完了したかを判断する（ステップＳ９）。
これによって、各関心領域についてステップＳ２〜８を
繰り返し行わなければならず、処理効率に欠けるという
問題点があった。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、効率よく複数の関心領域の３次元投影画像を得
ることができる画像処理装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の断層像が積み上げられた３次元原画
像を所定の投影面上に陰影付けして投影することにより
３次元投影画像を構成し、該３次元投影画像を画像表示
手段に表示させる画像処理装置において、前記画像表示
手段に表示された３次元投影画像を見ながら複数の関心
領域の指定が可能な関心領域指定手段と、前記関心領域
指定手段によって指定された複数の関心領域に対して３
次元空間上の視点位置を設定する視点設定手段と、前記
３次元原画像から前記複数の関心領域に対応する３次元
原画像をそれぞれ抽出する手段と、各関心領域に対応し
て抽出された複数の３次元原画像を前記設定された視点
位置に対応する投影面に陰影付けして投影し、複数の３
次元投影画像を構成する手段と、を備えたことを特徴と
する。

【００１２】本発明によれば、関心領域指定手段は画像
表示手段に表示された３次元投影画像を見ながら複数の
関心領域を指定し、視点設定手段は指定された複数の関
心領域に対して３次元空間上の視点位置を設定する。３
次元原画像から前記複数の関心領域に対応する３次元原
画像をそれぞれ抽出し、各関心領域に対応して抽出され
た複数の３次元原画像を前記設定された視点位置に対応
する投影面に陰影付けして投影し、複数の３次元投影画
像を構成する。このように、複数の関心領域に対して一
度に処理を行い複数の３次元投影画像を構成することに
よって、各関心領域毎に処理を繰り返す手間を省くこと
ができ作業効率がよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
る画像処理装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。

【００１４】図１は、本発明の画像処理装置が適用され
た磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブロック
図である。

【００１５】この磁気共鳴イメージング装置は、核磁気
共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被検体の断層像を得るも
ので、静磁場発生磁気回路１と、傾斜磁場発生系２と、
送信系３と、受信系４と、信号処理系５と、シーケンサ
６と、中央処理装置（ＣＰＵ）７と、操作部８とを備え
て成る。

【００１６】上記静磁場発生磁気回路１は、被検体９の
周りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な
静磁場を発生させるもので、上記被検体９の周りのある
広がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式ある
いは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。傾斜
磁場発生系２は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜
磁場コイル１０と、それぞれのコイルを駆動する傾斜磁
場電源１１とから成り、後述のシーケンサ６から命令に
したがってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１１を駆動
することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇ
ｓ，Ｇｐ，Ｇｆを被検体９に印加するようになってい
る。この傾斜磁場の加え方により、被検体９に対するス
ライス面を設定することができる。

【００１７】送信系３は、後述のシーケンサ６から送出
される高周波磁場パルスにより被検体９の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
周波信号を照射するもので、高周波発振器１２と変調器
１３と高周波増幅器１４と送信側の高周波コイル１５と
から成り、上記高周波発振機１２から出力された高周波
パルスを高周波増幅器１４で増幅した後に被検体９に近
接して配置された高周波コイル１５に供給することによ
り、電磁波が上記被検体９に照射されるようになってい
る。

【００１８】受信系４は、被検体９の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信
号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１５と増
幅器１４と直交位相検波器１８とＡ／Ｄ変換器１９とか
ら成り、上記送信側の高周波コイル１５から照射された
電磁波による被検体９の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は
被検体９に近接して配置された高周波コイル１５で検出
され、増幅器１４及び直交位相検波器１８を介してＡ／
Ｄ変換器１９に入力してディジタル量に変換され、さら
にシーケンサ６からの命令によるタイミングで直交位相
検波器１８によりサンプリングされた二系列の収集デー
タとされ、その信号が信号処理系５に送られるようにな
っている。

【００１９】この信号処理系５は、上記受信系４で検出
したエコー信号を用いて画像再構成演算を行うと共に画
像表示をするもので、上記エコー信号についてフーリエ
変換、補正係数計算、画像再構成等の処理及び後述シー
ケンサ６の制御を行うＣＰＵ７と、経時的な画像解析処
理及び計測を行うプログラムやその実行において用いる
不変のパラメータなどを記憶するＲＯＭ（読み出し専用
メモリ）２０と、前計測で得た計測パラメータや上記受
信系４で検出したエコー信号、及び関心領域設定に用い
る画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するた
めのパラメータなどを記憶するＲＡＭ（随時書き込み読
み出しメモリ）２１と、上記ＣＰＵ７で再構成演算され
た画像データを記録するデータ格納部となる光磁気ディ
スク２２及び磁気ディスク２３と、これらの光磁気ディ
スク２２又は磁気ディスク２３から読み出した画像デー
タを映像化して断層像として表示する表示部となるディ
スプレイ２４とから成る。

【００２０】シーケンサ６は、上記被検体９の生体組織
を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周
波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し
印加する制御手段となるもので、ＣＰＵ７の制御で動作
し、被検体９の断層像のデータ収集に必要な種々の命令
を送信系３及び傾斜磁場発生系２並びに受信系４に送る
ようになっている。

【００２１】また、操作部８は、上記信号処理系５で行
う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール２
５、及びキーボード２６から成る。

【００２２】次に、上記の如く構成された磁気共鳴イメ
ージング装置の作用について説明する。

【００２３】まず、シーケンサ６をＣＰＵ７の制御で動
作させ、計測のための準備処理（前計測）を行い、上記
処理で得た計測パラメータをＲＡＭ２１に格納する。次
に、ＲＯＭ２０より計測プログラムを起動し、ＲＡＭ２
１に格納された計測パラメータを使用し、シーケンサ６
を制御することで被検体９の計測データの収集を行い、
ＲＡＭ２１に格納する。ＲＡＭ２１に格納された計測デ
ータは信号処理系５により順次再構成され、複数の画像
が作成され、磁気ディスク２３に格納される。

【００２４】図２は、本発明の画像処理装置の画像処理
手順を示す説明図であり、図３はそのフローチャートで
ある。

【００２５】図２（ａ）に示すように、作成された複数
の画像のうち投影に必要な画像を複数指定する（ステッ
プＳ１１）。図２（ｂ）に示すように、信号処理系５は
磁気ディスク内に格納された画像のうち、指定された画
像を用いて、３次元投影処理を行い、その結果ある一方
向からの３次元投影画像をディスプレイ２４に表示する
（ステップＳ１２）。

【００２６】図２（ｃ）に示すように、操作者はディス
プレイ２４に表示されたある一方向からの３次元投影画
像を参照し、操作部８を用いて所望の関心領域（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）を複数個設定し（ステップＳ１３）、各
々についての３次元空間上の視点情報を入力する（ステ
ップＳ１４）。図２（ｄ）に示すように、信号処理系５
は設定された各情報を基に、ＲＡＭ２１に格納された画
像より複数の関心領域を抽出し（ステップＳ１５）、そ
れぞれ抽出データをＲＡＭ２１に格納する。図２（ｅ）
に示すように、信号処理系５は格納された抽出データ
を、設定された３次元空間上の視点情報を基に順次３次
元投影処理を行い（ステップＳ１６）、図２（ｅ）に示
すように、得られた３次元投影画像を磁気ディスク２３
に格納し（ステップＳ１７）、順次ディスプレイ２４に
表示する（ステップＳ１８）。このように、複数の関心
領域について一度に処理することによって、各関心領域
毎に処理を繰り返す手間が省け作業効率がよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、設
定した複数の関心領域に対して一度に処理を行い複数の
３次元投影画像を構成することによって、各関心領域毎
に処理を繰り返す手間を省くことができ作業効率がよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像処理装置が適用された磁気共鳴イ
メージング装置の全体構成を示すブロック図。

【図２】本発明の画像処理装置の画像処理手順を示す説
明図。

【図３】本発明の画像処理装置の画像処理手順を示すフ
ローチャート。

【図４】従来の画像処理方法の手順を示す説明図。

【図５】従来の画像処理方法の手順を示すフローチャー
ト。

【図６】従来の画像処理方法の課題を示す説明図。

【符号の説明】

１…静磁場発生磁気回路、２…傾斜磁場発生系、３…送
信系、４…受信系、５…信号処理系、６…シーケンサ、
７…ＣＰＵ、８…操作部、９…被検体、１０…傾斜磁場
コイル、１１…傾斜磁場電源、１２…高周波発振器、１
３…変調器、１４、１７…増幅器、１５…高周波照射コ
イル、１６…高周波受信コイル、１８…直交位相検波
器、１９…Ａ／Ｄ変換機、２０…ＲＯＭ、２１…ＲＡ
Ｍ、２２…光磁気ディスク、２３…磁気ディスク、２４
…ディスプレイ、２５…トラックボール、２６…キーボ
ード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の断層像が積み上げられた３次元原
   画像を所定の投影面上に陰影付けして投影することによ
   り３次元投影画像を構成し、該３次元投影画像を画像表
   示手段に表示させる画像処理装置において、 前記画像表示手段に表示された３次元投影画像を見なが
   ら複数の関心領域の指定が可能な関心領域指定手段と、 前記関心領域指定手段によって指定された複数の関心領
   域に対して３次元空間上の視点位置を設定する視点設定
   手段と、 前記３次元原画像から前記複数の関心領域に対応する３
   次元原画像をそれぞれ抽出する手段と、 各関心領域に対応して抽出された複数の３次元原画像を
   前記設定された視点位置に対応する投影面に陰影付けし
   て投影し、複数の３次元投影画像を構成する手段と、 を備えたことを特徴とする画像処理装置。