JP2011024722A

JP2011024722A - 磁気共鳴イメージング装置及びその画像処理方法

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Publication number: JP2011024722A
Application number: JP2009172294A
Authority: JP
Inventors: Binrong Wu; 彬▲栄▼ 呉
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2029-07-23
Also published as: JP5439078B2

Abstract

【課題】
マルチスライス画像の病変が有るスライスを自動かつ正確に判断し、読影すべき推奨スライスとして読影者に提示する。
【解決手段】
マルチスライス撮像又は３Ｄ撮像を行う磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法であって、マルチスライス撮像を行い、又は、３Ｄ撮像した３Ｄ画像をマルチスライス画像に展開して、マルチスライス画像を得るステップ２１と、マルチスライスの全スライスについて関心領域を抽出するステップ２２と、抽出した値画像の全関心領域について、Ｔ１値画像、Ｔ１ρ値画像、又はＴ２値画像（以下、値画像）の関心領域における病変でない正常時の特性を用いて、病変の有無を判断するステップ２３と、判断の結果に基づき、読影すべきスライスを推奨スライスとして表示するステップ２４と、から成る。
【選択図】図２

Description

本発明は、被検体中のプロトンからの核磁気共鳴（以下、「NMR」という）信号を測定し、プロトンの密度分布や緩和時間分布等を映像化する磁気共鳴イメージング（MRI）装置に関する。更に詳しく言えば、MRI装置でマルチスライス撮像し、撮像したマルチスライス画像から読影すべきスライス画像を推奨・表示する磁気共鳴イメージング装置に関する。

MRI装置でのマルチスライス撮像は、被検体をスライシングし、1回の撮像（シーケンスを１回実行）で被検体の全体を複数の２D MR画像を計測する撮像法である。1回の撮像で、臓器や組織の全体撮像が可能なため、脳、心臓の検査・診断を始め、軟骨などの検査に適用されている。

しかし、病変部を見逃さずに診断するためには、マルチスライス撮像で得たマルチスライス画像の全てを読影しなければならない。そのため、読影者に大きな負担になっている。更に、病変部位を見つけ易くするため、異なるコントラストを作り出すプロトンの縦緩和T1を強調するT1W画像、横緩和T2を強調するT2W画像などを加える。さらに言えば、反転時間TIを変えて同一スライスにおける複数の異なるコントラストを持つT1W画像を、プロトンのスピンロック時間STLを変えて同一スライスにおける複数の異なるコントラストを持つT1ρW画像を、エコー時間TEを変えて同一スライスにおける複数の異なるコントラストを持つT2W画像を撮像し、それぞれT1値画像、T1ρ値画像、T2値画像（以下、値画像）を作成し、作成した画像をT1W画像またはT2W画像にオーバーレイしたマルチスライスのマップ画像の診断が行われている。

前述したように読影者が所望の臓器・組織の検査に大量のマルチスライス画像を読影することが必要となる。更に、軟骨など厚みが薄い組織を読影するには、関心領域である軟骨領域を探し出し、ウインドレベルなどを調整して病変スライスを特定して病状を診断するプロセスが必要となる。また、病変の初期段階では前記マップ画像色変化（輝度値をカラー化した場合）や輝度の階乗変化が少ないので、病変であるかどうかの見極めが難しく、診断の結果は読影者により、ばらつくことが予測される。

本発明は、上記諸問題を解決するため、マルチスライス撮像で取得したマルチスライス画像から作成した値画像の関心領域が正常な場合のプロファイルや分割した解析領域の平均・分散などの特性・傾向を利用して、マルチスライス画像の病変が有るスライスを自動かつ正確に判断し、特徴付けて読影すべき推奨スライスとして読影者に提示することと、病変スライスに関係するT1W画像、T2W画像、値画像とマップ画像など各画像種をリンクさせ、前記各画像種の呼び出しをしやすくすることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、前記磁気共鳴イメージング装置に、前記マルチスライス画像の関心領域を抽出するプロセスと、関心領域と予めに記憶部に記憶させた関心領域の特徴を用いて、各スライス画像の病変の有無を判別するプロセスを追加するものである。更に、必要に応じて、病変のあるスライスあるいはその逆に病変の無いスライスを抽出し、特徴づける処理を行い、病変スライスに関係する各画像種にラベリングし、読影者に各画像種の呼び出しをしやすくするプロセスを追加するものである。

具体的には本発明の磁気共鳴イメージング装置は、マルチスライス撮像又は3D撮像を行う磁気共鳴イメージング装置であって、前記撮像したマルチスライス画像及び前記マルチスライス画像から作成するＴ１値画像、Ｔ１ρ値画像、又はＴ２値画像（以下、値画像）を記憶すると共に、前記値画像の関心領域に関する特性を記憶する記憶手段と、前記マルチスライス画像にて前記関心領域を設定する設定手段と、前記値画像から前記関心領域を抽出する抽出手段と、前記値画像の関心領域に関する特性に基づいて、前記抽出した値画像の関心領域における病変の有無を判断する判断手段と、前記判断手段による結果に基づいて前記マルチスライス画像から読影すべきスライスを推奨表示する表示手段を備えるものである。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置において、前記関心領域を抽出する抽出手段は、前記マルチスライス画像の一部にて前記設定手段で設定した関心領域の座標と前記値画像の関心領域の特性を用いて、前記全てのスライス画像の関心領域を自動的に抽出するものである。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置において、病変の有無を判断する判断手段が、前記値画像の抽出した関心領域の画素値が正常範囲かどうかを比較し、正常範囲外の画素値をゼロとする手段と、前記正常範囲外の画素値をゼロとした関心領域のパターンに基づいて、病変の有無を判断する手段とから成るものである。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置において、病変の有無を判断する手段が、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域があると病変部と判断する手段を含むものである。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置において、病変の有無を判断する手段が、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域がない場合には、Ｔ１値、Ｔ１ρ値、又はＴ２値のプロファイルを求め、正常なプロファイルと比較して、両者が異なると病変部と判断する手段を含むものである。

また、本発明の磁気共鳴イメージング装置において、関心領域は軟骨、脳、肝臓、又は心臓であり、病変は、それぞれ、軟骨、脳、肝臓、又は心臓の病変でよい。

本発明の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法は、マルチスライス撮像又は３Ｄ撮像を行う磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法であって、マルチスライス撮像を行い、又は、３Ｄ撮像した３Ｄ画像をマルチスライス画像に展開して、マルチスライス画像を得るステップと、マルチスライスの全スライスについて関心領域を抽出するステップと、抽出した値画像の全関心領域について、値画像の関心領域における病変でない正常時の特性を用いて、病変の有無を判断するステップと、判断の結果に基づき、読影すべきスライスを推奨スライスとして表示するステップと、から成るものである。

また、本発明の画像処理方法において、前記関心領域を抽出するステップが、各スライス毎に値画像を選択し値画像群として記憶するステップと、各スライス毎にＲＯＩ設定画像を選出しＲＯＩ設定画像群として記憶するステップと、ＲＯＩ設定画像群から、少なくとも第1スライス目と最終スライス目を基準画像として選出するステップと、ユーザが基準画像にて関心領域を設定するステップと、基準画像にて設定された関心領域に基づき、基準画像を除くＲＯＩ設定画像の関心領域を推定するステップと、から成るものである。

また、本発明の画像処理方法において、病変の有無を判断するステップが、前記設定された、又は推定された関心領域を、前記値画像に適用して、当該関心領域の値画像を抜き出すステップと、前記抜き出した関心領域の画素値が正常範囲かどうかを比較し、正常範囲外の画素値をゼロとするステップと、前記正常範囲外の画素値をゼロとした関心領域のパターンに基づいて、病変の有無を判断するステップとから成るものである。

また、本発明の画像処理方法において、病変の有無を判断するステップが、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域があると病変部と判断するステップを含むものである。

また、本発明の画像処理方法において、病変の有無を判断するステップが、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域がない場合には、Ｔ１値、Ｔ１ρ値、又はＴ２値のプロファイルを求め、正常なプロファイルと比較して、両者が異なると病変部と判断するステップを含むものである。

また、本発明の画像処理方法において、関心領域は軟骨、脳、肝臓、又は心臓であり、病変は、それぞれ、軟骨、脳、肝臓、又は心臓の病変でよい。

本発明では、磁気共鳴イメージング装置におけるマルチスライス撮像に対して、関心領域の特性を利用して、マルチスライス画像の関心領域を抽出し、各スライス画像の病変の有無を判別し、読影者に読影すべきスライスを推奨することにより、読影者の操作回数など負担を減軽し、検査時間を短縮させることと、操作を簡便させるユーザビリティ向上することができる。

本発明が適用されるMRI装置を示す図本発明の処理の概要を示す図本発明の図2のステップ22の処理フローを示す図図3のステップ223の処理フローを示す図図3のステップ228の処理フローを示す図図5のステップ2281の処理フローを示す図本発明の図2のステップ23の処理フローを示す図図7のステップ238の第1実施形態の処理フローを示す図図7のステップ238の第2実施形態の処理フローを示す図本発明の実施例における軟骨領域の向きの説明図本発明の実施例における、第1実施形態の説明図本発明の実施例における、第2実施形態の説明図本発明の画像表示の1例を示す説明図本発明の実施例の説明図本発明の各画像を示す図本発明の実施例における第1実施形態の説明図

本発明に関わる磁気共鳴イメージング装置を、図1を用いて説明する。この磁気共鳴イメージング装置は、マルチスライス撮像を用いて撮像する装置である。
前記磁気共鳴イメージング装置は、被検体101を載せる寝台112と、静磁場を発生する磁石102と、該空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル103と、この領域に高周波磁場を発生するRF送信コイル104と、被検体101が発生するMR信号を検出するRF受信コイル105と、システムの全体を制御する制御部111を備えている。
寝台112は、磁石102から退避、或いは、磁石102内に挿入することができる。寝台112の動きは、寝台駆動部113によって行う。寝台駆動部113は制御部111から与える制御信号に応じて、少なくとも体軸方向（z方向）の動きを制御する。
傾斜磁場コイル103は、x、y、zの3方向の傾斜磁場コイルで構成される。制御部111からの信号に応じて、傾斜磁場電源109から電流が傾斜磁場コイル103に供給され、互いに直交する傾斜磁場を発生する。それぞれの傾斜磁場は、スライス選択傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、読み出し傾斜磁場を任意方向に設定することができる。
RF送信コイル104は、RF送信部110の信号に応じて高周波磁場を発生し、被検体101内のプロトンをラーモア周波数の高周波磁場で励起する。励起されたプロトンの核磁化は、FID（自由誘導減衰）信号、或はエコー信号として、RF受信コイル105で受信され、信号検出部106で検出される。検出された信号は信号処理部107でFFT（高速フーリエ変換）などの処理を行い、画像信号に変換される。画像は表示部108で表示される。前記信号処理部107で処理した信号または前記画像と、入力部114からの入力データと領域抽出するソフトプログラムは記憶部116に記憶させられる。
制御部111は、入力部114と信号処理部107からの命令や信号に応じて、傾斜磁場電源109、RF送信部110、信号検出部106、寝台駆動部113および表示部108の制御を担う。制御のタイムチャートは一般にパルスシーケンスと呼ばれている。

本発明において、前記磁気共鳴イメージング装置でマルチスライス撮像を行った後に、取得したマルチスライス画像に対して、関心領域を抽出し、抽出した全スライスの関心領域と値画像の関心領域における病変でない正常時の特性を用いて、病変の有無を判断し、ラベリングする。または、判断結果や読影すべきスライスを特徴づけ、前記表示部108のGUIにて反映し、表示する。その処理の概要を、図2のフローチャートを用いて説明する。

図2のフローチャートにおいて、前記磁気共鳴イメージング装置でマルチスライス撮像（ステップ21）を行った後に、マルチスライスの全スライスについて関心領域の抽出（ステップ22）と、抽出した全関心領域について値画像の関心領域における病変でない正常時の特性を用いて病変の有無を判断し（ステップ23）、判断の結果に基づき、読影すべきスライスを推奨スライスとして、読影者に表示する（ステップ24）。なお、本発明はマルチスライス撮像で記述するが、図2は3Dで撮像した3D画像をマルチスライス画像に展開した場合も同様に適用可能である。

この処理フローを実現する装置構成としては、撮像したマルチスライス画像及びマルチスライス画像から作成する値画像を記憶すると共に、前記値画像の関心領域に関する特性を記憶する記憶手段と、前記マルチスライス画像にて前記関心領域を設定する設定手段と、前記値画像から前記関心領域を抽出する抽出手段と、前記値画像の関心領域に関する特性に基づいて、前記抽出した値画像の関心領域における病変の有無を判断する判断手段と、前記判断手段による結果に基づいて前記マルチスライス画像から読影すべきスライスを推奨と表示する表示手段とから構成されている。図1のＭＲＩ装置でいえば、信号処理部107、記憶部116、表示部108、入力部114等が、対応している。

本実施例は、足の軟骨のマルチスライス撮像に適用したものであり、軟骨のT2値のマップ画像を撮像するマルチスライス撮像を例にして図2のステップ22から24を、分けて説明する。

ステップ22の処理を図3から図5を用いて説明する。図3は前記ステップ22の処理の流れを、図4は図3のステップ223の処理を、図5は図3のステップ228の処理を説明するものである。

ステップ22の処理を示す図3において、処理に関わる各画像および画像群の関係を図15に示す。マルチスライスの関心領域を抽出するため、前記1スライス当たりにエコー時間TEの異なる、例えば、TE1、TE2、・・・、TEsの複数T2W画像（以下、形態画像（図15の1502）とする）をマルチスライス撮像で撮像したマルチスライス画像（以下、原画像群（図15の1501））を記憶し（ステップ221）、スライス枚数snをセット（ステップ222）した後に、原画像群からT2値画像群（図15の1503、sn枚）の作成と軟骨領域算出用形態画像（sn枚、以下、ROI設定画像群）の選出、例えば、図15の各スライスのTE1画像をROI設定画像群として選出を行う（ステップ223）。

ステップ223の処理は、図4に示すように3つのステップから構成する。それぞれ、同一スライスである異なるTEを持つ形態画像からT2値画像を作成し、全スライスについて作成したT2値画像をT2値画像群として、前記記憶部116に記憶するステップ2231と、異なるスライスである同一TE値を持つ形態画像の1セットをROI設定画像群として抜き出し、記憶するステップ2232と、ROI設定画像群から、少なくとも第1スライス目と最終スライス目を軟骨領域設定用の基準画像として選出するステップ2233である。なお、ステップ2231の処理はステップ23の前に行えばよい。ステップ2233の基準画像の選出は、スライス枚数snに応じて基準画像の枚数及びスライス番を、ROI設定画像群から自動的に選出してもよい。

ステップ223で基準画像の選出後、前記表示部108に基準画像を表示し（ステップ224）、ユーザが基準画像にて関心領域である軟骨領域（以下、setROIs）を設定する（ステップ225）。ステップ225のsetROIsはユーザが設定完了を指示するまで行う（ステップ226）。前記setROIsの設定完了後、前記記憶部116にsetROIsを記憶し（ステップ227）、setROIsを用いてROI設定画像群の軟骨領域を抽出し、その外周輪郭を求める（ステップ228）。

ステップ228の処理は図5に示す。本ステップにおいては、前記setROIsを用いて、前記基準画像を除いたROI設定画像群の軟骨領域(以下、estimated ROIs)を推定する（ステップ2281）。その後、setROIsと estimated ROIsの外周輪郭（軟骨形態画像の外周輪郭、以下MCOLs、例えば図14の1401）を算出し（ステップ2282）、前記記憶部116にMCOLsを記憶する（ステップ2283）。

前記ステップ2281の推定は特許文献特開平7-2342927の公知例を用いて実現できるが、前記公知例は距離画像の線形補間処理を用いるので、estimated ROIsの推定は精度が欠ける。即ち、setROIsの設定に大きく左右されるため、オペレータによって異なる。本発明では図6に示すように関心領域の位置推定と、予め前記記憶部116に記憶した正常軟骨のT2値範囲（以下、T2値範囲）を用いてより正確に軟骨領域を推定する。本発明のステップ2281の処理は、ステップ22811からステップ22816で構成する。ステップ22811で前記setROIsの中心座標を求め、ステップ22812で前記中心座標でスライス方向にカーブフィッティングを行う。前記setROIsの中心座標はsetROIsの長短軸の中心を通る点として求められる。ステップ22813では、前記カーブフィッティングで求めた曲線と、基準画像を除いたROI設定画像群のスライス画像とクロスする位置を該当スライスの軟骨領域の位置Psとして決定し、前記中心座標とPsを前記記憶部116に記憶する。その後、ステップ22814で前記記憶部116からT2値範囲を呼び出し、ステップ22815で前記T2値画像群に対して前記T2値範囲で閾値処理し、T2値範囲外の成分を0にしから、前記記憶部116に記憶する。これをTempT2Isとする。ステップ22816では、前記TempT2Isにおいて、前記中心座標を含む位置Psが位置するT2値画像のブロックを軟骨領域とし、estimated ROIsとして記憶する。ステップ228の処理後、前記原画像群の軟骨領域の輪郭である前記MCOLsが取得できる。MCOLsを用いて図2のステップ23の処理に入る。

ステップ23の処理を、図7から9のフローチャート図を用いて説明する。図8は本ステップの第1実施形態を、図9は本ステップの第2実施形態を示す。図7は第1と第2の実施形態の共通のフローとなる。

まず、第1と第2の実施形態の共通のフローである図7について説明する。前記MCOLsを前記T2値画像群へ適用し、前記MCOLsで囲む領域のT2値画像（以下、CarT2Images）を抜き出し、記憶した（ステップ231）後に、前記記憶部116から前記T2値範囲を呼び出し（ステップ232）、CarT2Imagesの輝度値（画素値）とT2値範囲と比較し、T2値範囲外の画素値をゼロにし、ThreCT2Isとして記憶する（ステップ233）。

前記ThreCT2Isについては、正常軟骨のT2値は非特許文献Mosher TJ、 Dardzinski BJ、 Smith MB、Human articular cartilage: influence of aging and early symptomatic degeneration on the spatial variation of T2--preliminary findings at 3 T、Radiology、 259-266（2000）から、一定の範囲内にあるので、ステップ233の処理により図14に示す1402から1405までの4パターンになる。1402と1404のパターンはThreCT2Is内部にゼロ領域がないパターンであり、1403と1405はゼロ領域があるパターンである。

ステップ233の処理後、スライスカウンタscを0に設定してから（ステップ234）、前記ThreCT2Is内部にゼロになる領域があるかないかを検出し（ステップ235）、検出の結果に基づき、ゼロになる領域があると判断する場合（ステップ236）、該当スライスは病変部スライスと判断し、関係する形態画像及びT2値画像など各画像種をラベリングし、記憶してから（ステップ237）、前記スライスカウンタに1を増やし（ステップ239）、スライスカウンタがスライス枚数snに達しているかどうかを判断する（ステップ2310）。前記scがsnになる場合、全てのスライスに対して病変の有り無しの判断が終了したので、ステップ23の処理は完了とする。前記scがsnになっていない場合、前記ステップ235に戻り、全てのスライスが完了するまで繰り返して行う。一方、前記ステップ236の判断で、前記ThreCT2Is内部にゼロになる領域が検出されていない場合は、ThreCT2Is内部にゼロ領域を含まないスライスについて病変スライスかを判断するステップ238の処理を経て、前記ステップ239へ進む。

ステップ238の第１実施形態について図8のフローを用いて説明する。前記ステップ236において前記ThreCT2Isの内部にゼロ領域がないと判断されると、前記ThreCT2Isの外部輪郭（以下、ThreCT2IOLs、図14の1406または1407）を算出し、前記記憶部116に記憶してから（ステップ2380）、前記ThreCT2IOLsを用いて、軟骨領域の下骨側（図16の1601）から軟骨液（図16の1602）への向きを求める（ステップ2381）。

ステップ2381の処理は、前記非特許文献から正常軟骨の軟骨下骨側と垂直になるプロフィル（以下、垂直プロファイル）は、軟骨下骨側のT2値が軟骨液側のT2値に比べて小さい特性を用いると、軟骨領域の向き（下骨側から軟骨液側へ）を容易に求められる。図10に軟骨領域の向きを求める一例を説明する。前記ThreCT2IOLsに対して、長短軸をわけ、長軸の両端を通る境界線1003を堺にし、上（1001）下（1002）のT2値平均を求め、比較すると、前記T2値平均が小のほうが下骨側となる。前記上下のT2値平均の変化が少ないなら短軸方向について前記同様の方法で下骨側と軟骨液側を区別することできる。

前記ステップ2381の処理後、軟骨下骨側のポイント（ThreCT2IOLs上の画素）総数allpnを求め（ステップ2382）、前記ThreCT2Isに対して、前述した軟骨下骨から軟骨液の向きに沿って垂直プロファイル（PF）を求め（ステップ2384）、前記allpnを1減らしてから（ステップ2385）、前記PFと、記憶部116から呼び出した正常軟骨の垂直プロファイルの特性（以下、T2値曲線特性）と比較し、PFの曲線特性傾向がT2値曲線特性と同じかどうかを判断する（ステップ2386）。

ステップ2384におけるPFは、軟骨下骨側におけるThreCT2IOLsの接線と垂直するライン上のデータを取得し、軟骨下骨側を0、軟骨液側を1で規格化して求める。

ステップ2386の処理は、前記非特許文献のp261に記載するように、前記T2値曲線特性は軟骨下骨側から軟骨液側に向かって軟骨のT2値が増大する特性がある。一方、前記ThreCT2Is内にゼロ領域が含まないが、病変部があるケースにおいては、PFが図11（A）1103と1104のパターンに絞れる。1例として、軟骨辺縁部の損失・病変があった場合、前記1104のPF（1101）とT2値曲線特性（1102）を同一の図にしたイメージ図を図11(B)に、軟骨の内部に病変があった場合、前記1103のイメージ図を（C）にする。（B）のPF（1101）の軟骨液側が正常より小さく、損失・病変が軟骨下骨側にあった場合は大きくなることで病変と判断できる。（C）においては、PF（1105）と前記1102に比較すると、1105が波打ちするので、波の谷や山の個数などを用いて判断する場合、病変であるかどうかの判断が可能である。

ステップ2386の結果に基づき、PFがT2値曲線特性と異なる場合（2387）、該当スライスは病変部スライスと判断し、当スライスに関係する形態画像及びT2値画像など各画像種をラベリングし、記憶して（ステップ2388）、ステップ238の処理から抜ける。ステップ2387でPFがT2値曲線特性と一致する場合、前記allpnが0になっているかを見て判断する（ステップ2389）。前記allpnが0でない場合、ステップ2384に戻り、繰り返し次の垂直プロファイルについて処理を行う。allpnが0である場合はステップ238の処理から抜ける。

ステップ238の第2実施形態について図9のフローを用いて説明する。第2の実施形態については、ステップ2380からステップ2382までの処理は前記第1実施形態と同じである。本実施形態は、前記ThreCT2Isに対して、平均・分散などを解析する解析領域（以下、analROIs)を求め（ステップ23810）、次にanalROIs内に占める軟骨下骨側のポイント数pnを求め、前記allpnをpnで引いてから値をリセットする（ステップ23811）。

ステップ23810における前記analROIsの求め方の1例を図12に示す。軟骨下骨側において、隣同士が１直線1201上にあるポイント1202は、いくつかのポイント（例えば図12の（A）に示す5個のポイント）を含めた、前記直線と垂直になる直線（1206と1207）と軟骨液側の曲線／直線1203上のポイント1204で囲まれる領域1205を一つのanalROIsとする。また、軟骨下骨側においてカーブを描く場合は図12の（B）に示すように、隣接する2ポイントの接線1208と垂直する直線（1209と1211）と軟骨液側の曲線で囲まれる領域1210を一つのanalROIsとする。

ステップ23810で求めた各analROIsについて平均・分散を求め、analROIs同士の平均・分散に対する有意差があるかないかを検定する（ステップ23812）。検定の結果をみて有意差の有り無しを判断して（ステップ23813）、次のステップ23814と23815のどちらに進むかを決定する。有意差の検討は例えばt-検定を用いることができる。有意差が有る場合、該当スライスは病変スライスと判断し、本スライスに関連する形態画像及びT2値画像など各画像種をラベリングし、記憶する（ステップ23814）。有意差がない場合、前記allpnが0になっているかを判断する（ステップ23815）。allpnが0である場合、ステップ238の処理から抜ける。allpnが0でない場合は、ステップ23810に戻り、ステップ238の処理が抜けるまでに繰り返し行う。

ステップ238の処理が終了後、ステップ239に進み、前記scがインクリメントした後に、scが全スライスに対する処理が終わっているかどうかを判断する（ステップ2310）。ステップ2310の判断でscが全スライスになる場合はステップ23の処理から抜けて、図2のステップ24の処理に進む。ステップ2310判断でscが全スライスになってない場合、ステップ235に戻り、ステップ23の処理から抜けるまで繰り返して行う。

ステップ24は、前記ステップ23で処理した結果を前記表示部108に表示する。結果表示の1例として、図13に示す。図13の結果表示ウインド1301はスライス番号表示部1302と、画像を表示する画像表示部1305から構成する。前記スライス番号表示部は読影に推奨する部1303と読影に推奨しない部1304から構成する。前記読影に推奨する部1303に前記23ステップで病変スライスと判断されたスライスを表示する。例えば図示するスライス番号2、3、7と9が病変スライスとして表示される。読影に推奨しない部1304は前記23ステップで病変スライスでないと判断されたスライスを表示する。

前記スライス番号1302と1303については、視覚的に分かりやすくするために、カラー色などをつけることが可能とする。前記スライス番号は前記原画像群、T2値画像群、T2値のマップ画像群、または、前記軟骨領域のT2値画像CarT2Imagesなどとリンクする。前記各画像種の表示は組合せ可能（図示なし）とし、ユーザが前記組合せを設定することが可能とする（図示なし）。

前記画像表示部1305は、スライス番号の選択、クリックなどで、当該スライスの画像1306を表示する。画像1306は1枚の例であるが、必要に応じて、ユーザが設定し、前記画像表示部1305は当該スライスに関する複数種の画像の表示が同時に可能とする。

前記1304はユーザの選択により表示されないように設定することが可能とする。例えば、前記1301に前記1304の表示／非表示のボタン（図示なし）を追加すると、実現できる。

さらに、前記図8のPFと図9のanalROIsを記憶し、前記スライス番号が選択されるときに、前記画像表示部1305に内部、またはその外部に前記画像種と同時に表示する（図示なし）ようにしてもよい。また、前記図8と図9で求めた前記CarT2Imagesをスライス方向に3Dにして表示するようにしてもよい。

以上の説明は形態画像はT2Wを用いたものであるが、これに限らず、T1W画像、PDW画像などMRI画像でも良い。また、上記関心領域を軟骨とし、病変スライスかの判断を軟骨の特性を使用したが、関心領域を脳、肝臓などその他の器官や組織とした場合は対応する器官や組織の特性と置き換えれば、病変スライスの判断が可能となる。

101…被検体、102…静磁場磁石、103…傾斜磁場コイル、104…RF送信コイル、105…RF受信コイル、106…信号検出部、107…信号処理部、108…表示部、109…傾斜磁場電源、110…RF送信部、111…制御部、112…寝台、113…寝台駆動部、114…入力部、116…記憶部、
1001、1002…軟骨の輪郭、1003…軟骨の下骨側と軟骨液側の境界線、
1101、1105…病変軟骨のプロファイル、1102…正常軟骨のプロファイル、1103、1104…プロファイル位置、1106…軟骨の下骨側と軟骨液側の境界線、1107…軟骨領域、
1201…軟骨下骨側の輪郭、1202…軟骨下骨側の輪郭上のポイント（画素）、1203…軟骨液側の輪郭、1204…軟骨液側の輪郭のポイント（画素）、1205…解析領域、1208…軟骨下骨側の輪郭上の接線、1209、1211…接線に垂直な直線、1210…解析領域、
1301…結果表示ウインド、1302…スライス番号の表示部、1303…読影に推奨するスライス番号の表示部、1304…読影に推奨しないスライス番号の表示部、1305…画像表示部、1306…画像、
1401、1406、1407…関心領域の外周輪郭、1402〜1405…閾値処理した画像のイメージ図、
1501…原画像群、1502…形態画像、1503…T2値画像群、
1601…軟骨領域の下骨側、1602…軟骨液。

Claims

マルチスライス撮像又は3D撮像を行う磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮像したマルチスライス画像及び前記マルチスライス画像から作成するＴ１値画像、Ｔ１ρ値画像、又はＴ２値画像（以下、値画像）を記憶すると共に、前記値画像の関心領域に関する特性を記憶する記憶手段と、
前記マルチスライス画像にて前記関心領域を設定する設定手段と、
前記値画像から前記関心領域を抽出する抽出手段と、
前記値画像の関心領域に関する特性に基づいて、前記抽出した値画像の関心領域における病変の有無を判断する判断手段と、
前記判断手段による結果に基づいて前記マルチスライス画像から読影すべきスライスを推奨表示する表示手段を備えること、
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
前記関心領域を抽出する抽出手段が、前記マルチスライス画像の一部にて前記設定手段で設定した関心領域の座標と前記値画像の関心領域の特性を用いて、前記全てのスライス画像の関心領域を自動的に抽出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、
病変の有無を判断する判断手段が、
前記値画像の抽出した関心領域の画素値が正常範囲かどうかを比較し、正常範囲外の画素値をゼロとする手段と、
前記正常範囲外の画素値をゼロとした関心領域のパターンに基づいて、病変の有無を判断する手段と
から成ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項３記載の磁気共鳴イメージング装置おいて、
病変の有無を判断する手段が、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域があると病変部と判断する手段を含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、
病変の有無を判断する手段が、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域がない場合には、Ｔ１値、Ｔ１ρ値、又はＴ２値のプロファイルを求め、正常なプロファイルと比較して、両者が異なると病変部と判断する手段を含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１ないし５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置において、
関心領域が軟骨、脳、肝臓、又は心臓であり、病変が、それぞれ、軟骨、脳、肝臓、又は心臓の病変であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
マルチスライス撮像又は３Ｄ撮像を行う磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法であって、
マルチスライス撮像を行い、又は、３Ｄ撮像した３Ｄ画像をマルチスライス画像に展開して、マルチスライス画像を得るステップと、
マルチスライスの全スライスについて関心領域を抽出するステップと、
抽出した値画像の全関心領域について、値画像の関心領域における病変でない正常時の特性を用いて、病変の有無を判断するステップと、
判断の結果に基づき、読影すべきスライスを推奨スライスとして表示するステップと、
から成ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法において、
前記関心領域を抽出するステップが、
各スライス毎に値画像を選択し値画像群として記憶するステップと、
各スライス毎にＲＯＩ設定画像を選出しＲＯＩ設定画像群として記憶するステップと、
ＲＯＩ設定画像群から、少なくとも第1スライス目と最終スライス目を基準画像として選出するステップと、
ユーザが基準画像にて関心領域を設定するステップと、
基準画像にて設定された関心領域に基づき、基準画像を除くＲＯＩ設定画像の関心領域を推定するステップと、
から成ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法において、
病変の有無を判断するステップが、
前記設定された、又は推定された関心領域を、前記値画像に適用して、当該関心領域の値画像を抜き出すステップと、
前記抜き出した関心領域の画素値が正常範囲かどうかを比較し、正常範囲外の画素値をゼロとするステップと、
前記正常範囲外の画素値をゼロとした関心領域のパターンに基づいて、病変の有無を判断するステップと
から成ることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項９記載の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法において、
病変の有無を判断するステップが、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域があると病変部と判断するステップを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項１０記載の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法において、
病変の有無を判断するステップが、関心領域の内部に画素値がゼロになる領域があるかを検出し、ゼロになる領域がない場合には、Ｔ１値、Ｔ１ρ値、又はＴ２値のプロファイルを求め、正常なプロファイルと比較して、両者が異なると病変部と判断するステップを含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。
請求項７ないし１１のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法において、
関心領域が軟骨、脳、肝臓、又は心臓であり、病変が、それぞれ、軟骨、脳、肝臓、又は心臓の病変であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置の画像処理方法。