JP2011031025A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影可能とすること。
【解決手段】レストおよびタスクが時系列に沿って複数回繰り返された期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、時系列に沿って隣接するレスト時およびタスク実行時を基本ブロックとして振り分けた画像群に分割する統計処理ブロックが設定されると、画像生成制御部86bは、画像生成部82aが生成した時系列に沿った複数の磁気共鳴画像を統計処理ブロックごとに統計処理することで、統計処理ブロックそれぞれのfMRI画像を生成するように機能画像生成部82bを制御する。そして、表示制御部86cは、機能画像生成部82bが生成した統計処理ブロックのfMRI画像を表示部85のモニタにて表示するように制御する。
【選択図】図1

Description

この発明は、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に関する。
従来より、磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置は、形態画像診断だけでなく機能画像診断においても広く利用されている。具体的には、MRI装置は、fMRI(functional Magnetic Resonance Imaging)と呼ばれる手法により、脳活動を画像化したfMRI画像を提供することができる(例えば、非特許文献1参照)。
ここで、fMRI法は、BOLD(Blood Oxygenation Level Dependent)効果を利用して、脳の賦活領域を画像化したfMRI画像を生成する手法である。
以下、BOLD効果について説明する。運動や刺激により賦活化される脳の賦活領域では、血流量が増加するとともに、賦活領域の毛細血管から神経細胞へ酸素が供給されることにより、酸素と結合したヘモグロビン(酸化ヘモグロビン)が還元され還元ヘモグロビンとなる。ここで、血流量の増加に対して、神経細胞の酸素消費量の増加の程度が低いため、賦活領域では、静脈血の酸化ヘモグロビンの量が相対的に増加する。また、酸化ヘモグロビンは、還元ヘモグロビンに比べ磁化されにくい。すなわち、BOLD効果とは、「脳の賦活領域では磁化率が減少し、磁気共鳴信号の強度が変化する」という現象を表すものである。
したがって、運動野、視覚野、聴覚野、言語野、感覚皮質などを賦活化させるためのタスク(Task)を、安静期間であるレスト(Rest)を挟んで、被検体に連続して繰り返して実行させてMRI画像(磁気共鳴画像)を生成し、タスク時の画像とレスト時の画像とを比較することで、脳機能賦活部位を特定することができる。また、内容の異なるタスクが実行された際の画像間を比較したりすることにより、各タスクで共通して賦活化される部位や、各タスクにより特異的に賦活化される部位を特定することができる。
脳機能賦活部位を特定するための画像解析の一例としては、以下の処理が挙げられる。まず、レスト時における全画像の平均画像およびタスク時における全画像の平均画像を求め、両平均画像について差分値と両母平均の標準誤差から優位差を判定するための「 t 検定」を行い、「t 値の画像」をfMRI原画像として作成する。そして、線形相関係数を計算し、fMRI原画像の画素値と参照関数との相関係数を求めることで、相関係数画像をfMRI画像として作成する。
ここで、レストとタスクとの実行間隔の設定は、所定の間隔ごとに配置されたブロックとしてデザインされる。具体的には、レストとタスクとの実行間隔の設定は、図11に示すように、安静のためのレスト時ブロックと、脳賦活のためのタスク時ブロックとを示す定型ブロックが時系列に沿って並べられたデザイン形状となり、ブロック・セッティングと呼ばれている。なお、図11は、ブロック・セッティングを説明するための図である。
ブロック・セッティングは、タスクの種類とともに、レスト時ブロックおよびタスク時ブロックの個数や、レストおよびタスクの繰り返し回数などの数値が、医師などの操作者によりパラメータとして入力されることにより行なわれる。例えば、各パラメータの入力は、図11に示すように、TR(Repetition Time:繰り返し時間)を1単位とする時相(フェーズ)を用いることで行なわれる。そして、ブロック・セッティングは、レスト時およびタスク時の画像収集後に行なわれる画像解析時に用いられる。
(社)日本画像医療システム工業会編集 「医用画像・放射線機器ハンドブック」名古美術印刷株式会社 平成13年、p.176〜177
ところで、現状、被検体に与える刺激によっては、刺激されてから脳が賦活するのに一定の時間を要する場合がしばしばある。
しかしながら、上記した従来の技術は、収集開始直後のデータを除く全タスク時と全レスト時とで収集されたデータを用いてfMRI画像を生成しているため、fMRI画像を参照しても、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影することができないといった課題があった。
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影することが可能となる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を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置は、安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、を備える。
また、請求項16記載の画像処理装置は、安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、を備える。
また、請求項17記載の画像処理装置は、時系列に沿って生成された複数の医用画像から機能診断用の医用画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、前記時系列に沿って生成された複数の医用画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、を備える。
また、請求項18記載の画像処理方法は、機能画像生成部が、安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成し、画像生成制御部が、前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、表示制御部が、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する、ことを含む。
また、請求項19記載の画像処理方法は、機能画像生成部が、時系列に沿って生成された複数の医用画像から機能診断用の医用画像である機能画像を生成し、画像生成制御部が、前記時系列に沿って生成された複数の医用画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、表示制御部が、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する、ことを含む。
請求項1、16、17、18および19の発明によれば、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影することが可能となる。
図1は、本実施例におけるMRI装置の構成を説明するための図である。 図2Aは、本実施例におけるブロック・セッティングを説明するための図(1)である。 図2Bは、本実施例におけるブロック・セッティングを説明するための図(2)である。 図3は、従来のfMRI画像生成処理について説明するための図である。 図4は、本実施例における機能画像生成部を説明するための図(1)である。 図5は、本実施例における機能画像生成部を説明するための図(2)である。 図6Aは、本実施例における機能画像生成部を説明するための図(3)である。 図6Bは、本実施例における機能画像生成部を説明するための図(4)である。 図7は、本実施例におけるMRI装置の処理を説明するためのフローチャートである。 図8Aは、第一の変形例を説明するための図(1)である。 図8Bは、第一の変形例を説明するための図(2)である。 図9Aは、第二の変形例を説明するための図(1)である。 図9Bは、第二の変形例を説明するための図(2)である。 図10は、第三の変形例を説明するための図である。 図11は、ブロック・セッティングを説明するための図である。
以下に添付図面を参照して、磁気共鳴イメージング装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging)装置を「MRI装置」と記載する。また、以下では、MRI装置により患者の脳機能診断用の磁気共鳴画像(fMRI画像)が撮像される場合について説明する。
まず、本実施例におけるMRI装置の構成について説明する。図1は、本実施例におけるMRI装置の構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施例におけるMRI装置100は、架台部10と、傾斜磁場電源20と、RF送信部30と、RF受信部40と、シーケンス制御部50と、寝台部60と、寝台制御部70と、計算機システム80とを有する。
架台部10は、静磁場中に置かれた患者Pに高周波磁場を照射し、それにより患者Pから発せられる磁気共鳴信号を検出する装置であり、静磁場磁石11と、傾斜磁場コイル12と、送受信用RF(Radio Frequency)コイル13とを有する。
静磁場磁石11は、例えば、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に一様な静磁場を発生させる超伝導磁石である。なお、静磁場磁石11は、オープン型のMRI装置100において、一様な静磁場を発生させる超伝導磁石である場合であってもよい。
傾斜磁場コイル12は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石11の内側に配置される。傾斜磁場コイル12は、互いに直交するX,Y,Zの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成されている。本実施例においては、これら3つのコイルは、後述する傾斜磁場電源20から個別に電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸において、Z軸方向の磁場が傾斜磁場中心からの距離に対して、線形に変化する傾斜磁場を発生させる。
また、傾斜磁場コイル12によって発生するX,Y,Z各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Geおよびリードアウト用傾斜磁場Grにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Gsは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Geは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Grは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
送受信用RFコイル13は、図1に示すように、傾斜磁場コイル12の内側に配置され、後述するRF送信部30から高周波パルスが供給されることにより高周波磁場を発生させ、発生した高周波磁場を患者Pに送信するとともに、高周波磁場の影響で患者Pから発せられる磁気共鳴信号を受信する。
具体的には、本実施例では、送受信用RFコイル13は、fMRI画像を撮像するために、患者Pの頭部に装着され、高周波磁場を患者Pの頭部に送信するとともに、患者Pの頭部から発せられる磁気共鳴信号を受信する。
傾斜磁場電源20は、傾斜磁場コイル12に電流を供給する。RF送信部30は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送受信用RFコイル13に送信する。RF受信部40は、送受信用RFコイル13から出力される磁気共鳴信号をデジタル化することによって生データを生成する。
シーケンス制御部50は、計算機システム80から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源20、RF送信部30およびRF受信部40を駆動することによって、患者Pをスキャンする際の制御を行う。そして、シーケンス制御部50は、患者Pのスキャンを行った結果、RF受信部40から生データが送信されると、受信した生データを計算機システム80へ転送する。
なお、「シーケンス情報」とは、傾斜磁場電源20が傾斜磁場コイル12に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、RF送信部30が送受信用RFコイル13に送信する高周波パルスの強さや高周波パルスを送信するタイミング、RF受信部40がNMR信号を検出するタイミングなど、スキャンを行うための手順を定義した情報である。
寝台部60は、患者Pが載置される天板61を備え、後述する寝台制御部70による制御のもと、天板61を、患者Pが載置された状態で傾斜磁場コイル12の空洞(撮像口)内へ挿入する。通常、寝台部60は、長手方向が静磁場磁石11の中心軸と平行になるように設置される。
ここで、患者Pは、fMRI画像撮像時、運動野、視覚野、聴覚野、言語野、感覚皮質などを賦活化させるためのタスク(Task)を、安静期間であるレスト(Rest)を挟んで連続して繰り返して実行する。このため、寝台部60には、刺激発生装置62が設置される。刺激発生装置62は、患者Pが各種タスクを実行するための刺激を発生する装置であり、例えば、患者Pの目に光を与えて、視覚野を賦活化させる刺激を発生する装置である。
すなわち、図1に示すように、天板61に載置された患者Pには、頭部撮影用の送受信用RFコイル13が装着され、刺激発生装置62は、患者Pの視線方向に配置される。
寝台制御部70は、寝台部60を駆動して、天板61を長手方向および上下方向へ移動する。
計算機システム80は、MRI装置100の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行ない、インタフェース部81、データ処理部82、記憶部83、入力部84、表示部85および制御部86を有する。
インタフェース部81は、シーケンス制御部50との間でやり取りされる各種信号の入出力を制御する。例えば、インタフェース部81は、シーケンス制御部50に対してシーケンス情報を送信し、シーケンス制御部50から生データを受信する。
なお、インタフェース部81によって受信された生データは、傾斜磁場コイル12によって発生したスライス選択用傾斜磁場Gs、位相エンコード用傾斜磁場Geおよびリードアウト用傾斜磁場GrによってSE(Slice Encode)方向、PE(Phase Encode)方向およびRO(Read Out)方向における空間周波数の情報が対応付けられたフーリエ空間のデータ(k空間データ)として、記憶部83に格納される。
また、インタフェース部81は、後述する入力部84を介して入力された寝台移動要求を寝台制御部70に送信し、寝台制御部70は、受信した寝台移動要求に基づいて、寝台部60を駆動させる。
また、インタフェース部81は、後述する刺激制御部86aから送信された刺激発生制御信号を刺激発生装置62に送信し、刺激発生装置62は、受信した刺激発生制御信号に基づいて、刺激を発生する。なお、本実施例においては、後述する計算機システム80を介して刺激発生制御が行なわれる場合について説明するが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、刺激発生装置62を操作するための専用コンソールを介して刺激発生制御が行なわれる場合であってもよい。
データ処理部82は、記憶部83によってk空間データとして記憶されたフーリエ空間のデータに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を施すことによって、画像データを生成する処理部であり、画像生成部82aと、機能画像生成部82bとを有する。具体的には、画像生成部82aは、フーリエ空間のデータをフーリエ変換することにより、患者P内の形態情報を示す磁気共鳴画像を生成する。また、機能画像生成部82bは、画像生成部82aが生成した磁気共鳴画像を用いて、患者Pの脳機能情報を示す磁気共鳴画像(fMRI画像)を生成する。なお、データ処理部82については、後に詳述する。
記憶部83は、インタフェース部81から転送されたフーリエ空間のデータや、フーリエ空間のデータをフーリエ変換することで画像生成部82aによって生成された磁気共鳴画像や、磁気共鳴画像を統計処理することで機能画像生成部82bによって生成されたfMRI画像などを患者Pごとに記憶する。
入力部84は、操作者から各種指示や情報入力を受け付けるためのマウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切り替えスイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを有する。
表示部85は、操作者によって参照されるモニタであり、制御部86による制御のもと、磁気共鳴画像など各種情報を操作者に表示したり、入力部84を介して操作者からコマンドを受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。
制御部86は、CPU(Central Processing Unit)やメモリなどを有し、MRI装置100の全体制御を行う。例えば、制御部86は、入力部84を介して操作者から入力される撮像条件とブロック・セッティングとをデザインする際に設定されるパラメータとに基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部50に送信することによって患者Pのスキャンを実行する。また、制御部86は、データ処理部82によって行われる画像の再構成を制御する。また、制御部86は、表示部85および第二表示部62における画面表示を制御する。また、制御部86は、刺激発生装置63における刺激発生の制御も行なう。なお、制御部86については、後に詳述する。
ここで、本実施例におけるMRI装置100は、タスクを実行する患者Pからの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像を用いてfMRI画像を生成するが、以下、詳細に説明する本実施例における制御部86のデータ処理部82に対する制御により、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影することが可能となることに主たる特徴がある。以下、この主たる特徴について図1とともに、図2AおよびBと、図3と、図4と、図5と、図6AおよびBとを用いて説明する。なお、図2AおよびBは、本実施例におけるブロック・セッティングを説明するための図であり、図3は、従来のfMRI画像生成処理について説明するための図であり、図4、図5、図6Aおよび図6Bは、本実施例における機能画像生成部を説明するための図である。
本実施例における制御部86は、図1に示すように、刺激制御部86aと、画像生成制御部86bと、表示制御部86cとを有し、これら各制御部は、医師などの操作者から入力部84を介して入力された撮像条件とブロック・セッティングとに基づいて各種制御処理を実行する。
ここで、改めて、ブロック・セッティングについて説明する。fMRI画像の撮像時においては、脳機能を賦活化させるための種々の課題(タスク:Task)が安定期間(レスト:Rest)を挟んで繰り返される。ここで、レストとタスクとの実行間隔の設定は、所定の間隔ごとに配置されたブロックとしてデザインされ、これらブロックが時系列に沿って並べられたデザイン形状となるためブロック・セッティングと呼ばれている。
具体的には、ブロック・セッティングは、図2Aに示すように、TR(Repetition Time:繰り返し時間)を1単位とするフェーズが設定用のパラメータとして用いられる。そして、ブロック・セッティングは、フェーズ数が、操作者により入力されることで設定される。すなわち、操作者は、タスクの種類とともに、レスト時ブロックおよびタスク時ブロックの個数や、レストおよびタスクの繰り返し回数などを、フェーズ数を入力することで図2の(A)に示すようなブロック・セッティングを行なう。
例えば、TRが「1000msec」として設定される場合、図2Aに示すブロック・セッティングでは、3秒間のレストと3秒間のタスクとを繰り返して8回実行したのち、3秒間のレストを1回実行することが、操作者により設定されている。なお、図2Aに示す「IO」は、「Initail Offset」の略であり、fMRI画像の撮像に際して、レストおよびタスクの実行開始前に設定される期間である。
まず、本実施例におけるブロック・セッティングでは、fMRI画像生成に用いられるデータ領域が設定される。例えば、図2Aに示すブロック・セッティングでは、3秒間のレストと3秒間のタスクとが繰り返して8回実行される区間が、fMRI画像を生成するために用いられる磁気共鳴画像のデータ領域として設定されている。なお、図には示さないが、ブロック・セッティングでは、レストまたはタスクの期間ごとに、各フェーズにて生成された磁気共鳴画像をすべてfMRI画像生成用に使用するといった情報や、各フェーズにて生成された磁気共鳴画像を一部不使用とし、使用するとされた磁気共鳴画像のみからfMRI画像を生成するといった情報を使用情報として設定することもできる。
そして、本実施例におけるブロック・セッティングでは、以下に説明する設定が操作者により実行される。すなわち、操作者は、データ領域にて生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割する設定を行なう。具体的には、操作者は、データ領域にて生成された複数の磁気共鳴画像を、レストおよびタスクにおける磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれるように振り分けられた画像群に分割する設定を行なう。
より具体的には、本実施例におけるブロック・セッティングでは、統計処理によりfMRI画像を生成するための基本ブロックが操作者により設定される。例えば、図2Aに示すブロック・セッティングでは、時系列に沿って隣接するレストおよびタスクの各1回分の実行期間(6秒間)に生成された時系列に沿った複数の磁気共鳴画像が、統計処理によりfMRI画像を生成するために用いられる基本ブロックとして設定されている。
そして、本実施例において、操作者は、例えば、図2Bに示すように、基本統計処理ブロックの2ブロックごとを統計処理ブロックとして設定する。すなわち、図2Bに示すブロック・セッティングでは、時系列に沿って連続する「レスト、タスク、レスト、タスク」の12秒間に生成された時系列に沿った複数の磁気共鳴画像が、一つのfMRI画像を生成するための統計処理ブロックとして設定されている。
その結果、レストおよびタスクが時系列に沿って8回繰り返される期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像は、レストおよびタスクにおける磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれるように振り分けられた4つの画像群に分割されることとなる。したがって、図2Bに示すブロック・セッティングでは、4つに分割された画像群それぞれを統計処理することにより、fMRI画像を生成するように設定されたこととなる。
そして、操作者は、上記したブロック・セッティングを入力するとともに、fMRI画像の撮像プロトコル(例えば、Field-Echo EPI法により撮像を行なうための撮像プロトコル)を撮像条件として入力設定する。入力設定された撮像条件およびブロック・セッティングは、記憶部83に格納され、制御部86は、操作者から画像撮像の開始要求を受け付けると、記憶部83に記憶された撮像条件とブロック・セッティングとに基づいて、シーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部50に送信する。これにより、MRI装置100は、患者PのfMRI画像を生成するためのスキャンを実行する。
そして、図1に示す刺激制御部86aは、fMRI画像を生成するためのスキャン開始とともに、記憶部83に記憶されたブロック・セッティングに基づいた刺激発生制御信号を送信することで、ブロック・セッティングのタスクに対応する刺激を設定された期間ごとに発生するように刺激発生装置62を制御する。
そして、図1に示す画像生成制御部86bは、分割された画像群からfMRI画像を生成して、時系列に沿った複数のfMRI画像(ダイナミックfMRI画像)を生成するように、データ処理部82の画像生成部82aおよび機能画像生成部82bを制御する。
具体的には、画像生成部82aは、画像生成制御部86bの制御により、記憶部83が記憶するフーリエ空間のデータから磁気共鳴画像を生成し、生成した磁気共鳴画像を時系列情報(例えば、TRを1単位とするブロック・セッティングの情報や使用情報)と対応付けて記憶部83に格納する。
そして、機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、レスト時およびタスク実行時の磁気共鳴画像を時系列情報とともに読み出してfMRI画像を生成し、記憶部83に格納する。
ここで、画像生成制御部86bの制御により本実施例における機能画像生成部82bが実行するfMRI画像生成処理を説明する前に、改めて、従来のfMRI画像生成処理について、図3を用いて説明する。従来のfMRI画像生成処理では、機能画像生成部82bは、図3に示すように、まず、撮像時の患者Pの動きによるアーチファクトを低減させるために、時系列に沿った磁気共鳴画像それぞれに対し動き補正による再配置を行なう。
そして、機能画像生成部82bは、図3に示すように、再配置された磁気共鳴画像それぞれに対し、標準脳座標系への空間的標準化、S/N比向上のための平滑化および時間軸におけるフィルタ処理を行なう。なお、標準脳座標系への空間的標準化処理は、脳の磁気共鳴画像(水平断面画像)一枚一枚を、標準化された脳図譜上に前後方向、左右方向および上下方向の3方向それぞれの投影図として提示するために行なわれる処理であり、元来、刺激により脳が賦活化する領域の情報が分かっていなかったため実行されていた処理である。しかし、現在では、刺激により脳が賦活化する領域の情報が既に収集されているため、標準脳座標系への空間的標準化処理は、必須の処理ではない。
そののち、機能画像生成部82bは、磁気共鳴画像に対応付けられているブロック・セッティングの情報を参照して、図3に示すように、統計学的処理を実行することで、脳機能賦活化部位が描出されたfMRI画像を生成する。例えば、従来のfMRI画像生成処理では、機能画像生成部82bは、レスト時の全磁気共鳴画像からレスト時の平均画像を生成し、タスク実行時の全磁気共鳴画像タスク時の平均画像を生成する。なお、上述した使用情報において、不使用とされるフェーズが設定されている場合、機能画像生成部82bは、レスト時の不使用とされるフェーズ以外のフェーズの磁気共鳴画像からレスト時の平均画像を生成し、タスク実行時の不使用とされるフェーズ以外のフェーズの磁気共鳴画像からタスク時の平均画像を生成する。
そして、機能画像生成部82bは、両平均画像について差分値と両母平均の標準誤差から優位差を判定するための「 t 検定」を行い、「t 値の画像」をfMRI原画像として生成する。そして、機能画像生成部82bは、線形相関係数を計算し、fMRI原画像の画素値と参照関数との相関係数を求めることで、相関係数画像をfMRI画像として生成する。
これに対し、本実施例における機能画像生成部82bは、時系列に沿って変化するレスト時およびタスク実行時における磁気共鳴画像の信号強度を統計処理する際に、図4に示すように、隣接するレストおよびタスクを基本ブロックとし、隣接する2つの基本ブロックが統計処理ブロックと設定されていることから、画像生成制御部86bの制御により、統計学的処理として以下の処理を実行する。
すなわち、本実施例における機能画像生成部82bは、設定された統計処理ブロックに基づく画像生成制御部86bの制御により、統計処理ブロックにおけるレスト時の全磁気共鳴画像からレスト時の平均画像を生成し、統計処理ブロックにおけるタスク実行時の全磁気共鳴画像タスク時の平均画像を生成する。なお、上述した使用情報において、不使用とされるフェーズが設定されている場合、本実施例における機能画像生成部82bも、統計処理ブロックにおけるレスト時の不使用とされるフェーズ以外のフェーズの磁気共鳴画像からレスト時の平均画像を生成し、統計処理ブロックにおけるタスク実行時の不使用とされるフェーズ以外のフェーズの磁気共鳴画像からタスク時の平均画像を生成する。
そして、本実施例における機能画像生成部82bは、統計処理ブロックにおける両平均画像について「 t 検定」を行い、「t 値の画像」を統計処理ブロックにおけるfMRI原画像として生成する。そして、機能画像生成部82bは、線形相関係数を計算し、fMRI原画像の画素値と参照関数との相関係数を求めることで、相関係数画像を統計処理ブロックにおけるfMRI画像として生成する。
これにより、本実施例における機能画像生成部82bは、各統計処理ブロックそれぞれにおけるfMRI画像を生成する。すなわち、本実施例における機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、図4に示すように、1回のfMRI画像撮像実行期間で、時系列に沿った複数のfMRI画像(ダイナミックfMRI画像)を生成する。
具体的には、本実施例における機能画像生成部82bは、統計処理ブロックそれぞれにおけるfMRI画像を生成することで、図5に示すように、患者Pの脳におけるVOI(Volume of Interest)またはROI(Region of Interest)における画素値が「10、20、25、15」と変化していることを示すダイナミックfMRI画像を生成する。
図1に戻って、表示制御部86cは、画像生成制御部86bの制御により機能画像生成部82bが生成した時系列に沿った複数のfMRI画像(ダイナミックfMRI画像)を表示部85のモニタにて表示するように制御する。
ここで、本実施例における機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、ダイナミックfMRI画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、ダイナミックfMRI画像それぞれを補正してもよい。例えば、図6Aに示すように、統計処理ブロックのfMRI画像を構成する画素の最大画素値が「25」であり、予め操作者により設定されていた設定値が「5%」である場合、画像生成制御部86bは、閾値を「25×0.05=1.25」と設定する。そして、機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、図6Aに示すように、画素値が「1.25」以下の画素を除去することで、統計処理ブロックのfMRI画像を補正する。そして、表示制御部86cは、機能画像生成部82bにより補正されたダイナミックfMRI画像を表示部85のモニタにて表示するように制御する。
あるいは、本実施例における機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、図6Bに示すように、時系列に沿った複数のfMRI画像それぞれを時系列に沿って色調を変化させたうえで重畳した重畳画像を生成してもよい。かかる場合、表示制御部86cは、機能画像生成部82bにより生成された重畳画像を、各色調に対応する時系列情報を示す色調バーとともに、表示部85のモニタにて表示するように制御する。
次に、図7を用いて、本実施例におけるMRI装置100の処理について説明する。図7は、本実施例におけるMRI装置の処理を説明するためのフローチャートである。
図7に示すように、本実施例におけるMRI装置100は、操作者から入力部84を介して、fMRI画像の撮像条件とともに、データ領域および統計処理ブロックが指定されたブロック・セッティングを受け付けると(ステップS101肯定)、刺激制御部86aは、ブロック・セッティングに基づいて、刺激発生制御を実行する(ステップS102)。すなわち、刺激制御部86aは、ブロック・セッティングに基づいた刺激発生制御信号を送信することで、ブロック・セッティングのタスクに対応する刺激を設定された期間ごとに発生するように刺激発生装置62を制御する。
そして、画像生成部82aは、画像生成制御部86bの制御により、データ領域の時系列に沿った複数の磁気共鳴画像を生成する(ステップS103)。
続いて、機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、統計処理ブロックの磁気共鳴画像(画像群)それぞれから、統計処理ブロックごとのfMRI画像を生成する(ステップS104)。すなわち、機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、統計処理ブロックごとのfMRI画像を生成することで、時系列に沿った複数のfMRI画像(ダイナミックfMRI画像)を生成する。
そののち、表示制御部86cは、機能画像生成部82bが生成した時系列に沿った複数のfMRI画像を表示部85のモニタにて表示するように制御し(ステップS105)、処理を終了する。
なお、図6Aを用いて説明したfMRI画像の補正処理、および/または、図6Bを用いて説明した重畳画像の生成処理が行なわれる場合、これらの処理は、図7におけるステップS104の処理ののち、ステップS105の処理に先立ち実行される。
上述してきたように、本実施例では、レストおよびタスクが時系列に沿って複数回繰り返された期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、時系列に沿って隣接するレスト時およびタスク実行時を基本ブロックとして振り分けた画像群に分割する統計処理ブロックが設定されると、画像生成制御部86bは、画像生成部82aが生成した時系列に沿った複数の磁気共鳴画像を統計処理ブロックごとに統計処理することで、統計処理ブロックそれぞれのfMRI画像を生成するように機能画像生成部82bを制御する。そして、表示制御部86cは、機能画像生成部82bが生成した統計処理ブロックのfMRI画像を表示部85のモニタにて表示するように制御する。
したがって、本実施例では、刺激されてから脳が賦活するのに一定の時間を要する場合であっても、レストおよびタスクが時系列に沿って複数回繰り返された同一の期間において、fMRI画像を時系列に沿って複数生成して表示することができ、上記した主たる特徴の通り、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影することが可能となる。
ところで、本実施例におけるMRI装置100は、上述してきたように、ブロック・セッティングを用いて、データ領域にて生成された複数の磁気共鳴画像を、レスト時およびタスク実行時における磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれるように振り分けられた画像群に分割することでダイナミックfMRI画像を生成する。しかし、画像群の分割設定方法は、図2を用いて説明した分割設定方法に限定されるものではない。そこで、以下では、画像群の分割設定方法の3つの変形例について、図8AおよびBと、図9AおよびBと、図10とを用いて説明する。なお、図8AおよびBは、第一の変形例を説明するための図であり、図9AおよびBは、第二の変形例を説明するための図であり、図10は、第三の変形例を説明するための図である。
第一の変形例では、図8Aに示すように、基本ブロックが、ブロック・ブロックセッティングに用いられたパラメータである「TRを1単位とするフェーズ」として設定される。そして、第一の変形例では、例えば、図8Bに示すように、4フェーズごとを統計処理ブロックとして設定する。すなわち、図8Bに示すブロック・セッティングでは、必ずレスト時に生成された磁気共鳴画像とタスク実行時に生成された磁気共鳴画像とが連続して含まれるようにフェーズ数が調整されたうえで統計処理ブロックが設定される。
その結果、第一の変形例では、データ領域において生成された複数の磁気共鳴画像を、本実施例で説明した画像群の分割設定方法と比較してより細かい粒度で分割することで、時間分解能の高いダイナミックfMRI画像を生成して表示することができ、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相をより詳細に読影することが可能となる。
また、第二の変形例では、図2Aと同じように、時系列に沿って隣接するレストおよびタスクの各1回分の実行期間において生成された磁気共鳴画像が基本ブロックとして設定される。そして、第二の変形例では、図8Aに示すように、図2Bと同様、基本ブロックの2ブロックごとを統計処理ブロックとして設定する。
しかし、第二の変形例では、図8Bに示すように、前後にある統計処理ブロックそれぞれにおいて、同一の基本ブロックが共有されるように、統計処理ブロックを重複して設定する。すなわち、第二の変形例では、データ領域において生成された複数の磁気共鳴画像を、レスト時およびタスク実行時において生成された磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれ、かつ、重複して含まれるように振り分けられた画像群に分割される。
その結果、第二の変形例では、時系列に沿った複数のfMRI画像それぞれが、重複する磁気共鳴画像から生成されるので、各fMRI画像に描出される脳賦活化領域を、確実に時間軸の前に位置するfMRI画像の生成元である磁気共鳴画像が反映された情報とすることができ、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を確実に読影することが可能となる。
また、第三の変形例では、データ領域において生成された複数の磁気共鳴画像の中で、各タスク実行期間における複数の磁気共鳴画像がタスク実行開始からの経過時間に応じて複数の画像群に分割される。これにより、機能画像生成部82bは、画像生成制御部86bの制御により、各タスク実行期間における複数の磁気共鳴画像をタスク実行開始からの経過時間に応じて分割された複数の画像群を用いて、時系列に沿った複数のfMRI画像を生成する。
例えば、第三の変形例では、図10に示すように、各タスク実行期間が、第1解析対象ブロック、第2解析対象ブロックおよび第3解析対象ブロックの3つに分割される。仮に、タスク実行期間が30秒間である場合、第1解析対象ブロックは、タスク開始時からタスクを開始して10秒経過した時点までの期間となる。また、第2解析対象ブロックは、タスクを開始して10秒経過した時点からタスクを開始して20秒経過した時点までの期間となる。また、第3解析対象ブロックは、タスクを開始して20秒経過した時点からタスクを開始して30秒経過した時点までの期間となる。
そして、図10に示すように、機能画像生成部82bは、8回繰り返されたタスク実行時における第1解析対象ブロックの全磁気共鳴画像と、8回繰り返されたレスト時における複数の磁気共鳴画像(例えば、レスト開始時からレスト開始後10秒経過した時点までの複数の磁気共鳴画像)とを統計処理する。これにより、図10に示すように、機能画像生成部82bは、第1解析対象ブロックのfMRI画像を生成する。
また、図10に示すように、機能画像生成部82bは、8回繰り返されたタスク実行時における第2解析対象ブロックの全磁気共鳴画像と、8回繰り返されたレスト時における複数の磁気共鳴画像(例えば、レスト開始後10秒経過した時点からレスト開始後20秒経過した時点までの複数の磁気共鳴画像)とを統計処理する。これにより、図10に示すように、機能画像生成部82bは、第2解析対象ブロックのfMRI画像を生成する。
また、図10に示すように、機能画像生成部82bは、8回繰り返されたタスク実行時における第3解析対象ブロックの全磁気共鳴画像と、8回繰り返されたレスト時における複数の磁気共鳴画像(例えば、レスト開始後20秒経過した時点からレスト開始後30秒経過した時点までの複数の磁気共鳴画像)とを統計処理する。これにより、図10に示すように、機能画像生成部82bは、第3解析対象ブロックのfMRI画像を生成する。
全タスク実行時の磁気共鳴画像から生成されたfMRI画像には、例えば、図10に示すように、タスクを実行したことで賦活化されたすべての領域が描出されている。一方、第三の変形例では、タスク実行時における脳賦活化領域が変化する様相が時系列に沿って詳細に描出されたfMRI画像を生成および表示することができる。その結果、第三の変形例では、タスク実行期間において時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を詳細に読影することが可能となる。
ここで、上記では、統計対象となるレスト時の複数の磁気共鳴画像が、タスク実行時における各解析対象ブロックの期間に対応するように設定される場合について説明した。しかし、第三の変形例にて統計対象となるレスト時の複数の磁気共鳴画像は、各解析対象ブロックにおける磁気共鳴画像数と同数であるならば、任意に設定される場合であってもよい。
なお、上記した実施例および変形例では、ブロック・セッティングに基づく刺激発生が終了したのちに、データ領域の磁気共鳴画像が生成されて、統計処理ブロックごとのダイナミックfMRI画像が生成表示される場合について説明したが、本実施例はこれに限定されるものでなく、ブロック・セッティングに基づく刺激発生が行なわれている期間において、統計処理ブロックの磁気共鳴画像が生成されるごとにダイナミックfMRI画像が順次生成表示される場合であってもよい。すなわち、後処理によりダイナミックfMRI画像が生成表示される場合であってもよいし、リアルタイムにダイナミックfMRI画像が生成表示される場合であってもよい。
具体的には、リアルタイムにダイナミックfMRI画像が生成表示される場合、MRI装置100は、刺激発生を開始したのち、収集したフーリエ空間のデータから順次、磁気共鳴画像を生成する。そして、MRI装置100は、統計処理ブロックの磁気共鳴画像群が生成されるごとに、fMRI画像を生成し、生成したfMRI画像を順次、表示する。
また、上記した実施例および変形例では、統計処理ブロックが磁気共鳴画像を対象として設定されることで、ダイナミックfMRI画像を生成するための画像群が設定される場合について説明した。しかし、本実施例は、統計処理ブロックが磁気共鳴画像を生成するために用いられるフーリエ空間のデータを対象として設定されることで、ダイナミックfMRI画像を生成するための画像群が設定される場合であっても適用可能である。
また、上記した実施例および変形例では、MRI装置100がダイナミックfMRI画像を生成および表示する場合について説明した。しかし、上記した実施例および変形例は、MRI装置100とは独立に設置された画像処理装置が、MRI装置100が生成した磁気共鳴画像を用いることで、ダイナミックfMRI画像を生成および表示する場合であってもよい。
また、上記の画像処理装置が生成および表示する画像は、ダイナミックfMRI画像に限定されるものではない。例えば、上記の画像処理装置は、時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像から血流動態を示す灌流(Perfusion)画像を生成する場合であっても適用することができる。また、上記の画像処理装置は、時系列に沿って生成された複数のX線CT(Computed Tomography)画像等から灌流画像を生成する場合であっても適用することができる。
すなわち、上記の画像処理装置は、時系列に沿って生成された複数の医用画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の灌流画像を生成および表示する。
これにより、時間に伴って変化する血流動態の様相を読影することが可能となる。
以上のように、本発明に係る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は、安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成する場合に有用であり、特に、時間に伴って変化する脳機能賦活部位の様相を読影可能とすることに適する。
10 架台部
11 静磁場磁石
12 傾斜磁場コイル
13 送受信用RFコイル
20 傾斜磁場電源
30 RF送信部
40 RF受信部
50 シーケンス制御部
60 寝台部
61 天板
62 刺激発生装置
70 寝台制御部
80 計算機システム
81 インタフェース部
82 データ処理部
82a 画像生成部
82b 機能画像生成部
83 記憶部
84 入力部
85 表示部
86 制御部
86a 刺激制御部
86b 画像生成制御部
86c 表示制御部
100 MRI装置(磁気共鳴イメージング装置)

Claims (19)

  1. 安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、
    前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、
    前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、
    を備える、磁気共鳴イメージング装置。
  2. 前記画像生成制御部は、前記収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、前記安静期間および前記課題実行期間における磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれるように振り分けられた画像群に分割することで、前記時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  3. 前記画像生成制御部は、前記収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、時系列に沿って隣接する安静期間および課題実行期間を基本単位とする画像群に分割することで、前記時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  4. 前記画像生成制御部は、前記収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、前記安静期間および前記課題実行期間を設定する際に用いられた時相単位を基本単位とする画像群に分割することで、前記時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  5. 前記画像生成制御部は、前記収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、前記安静期間および前記課題実行期間における磁気共鳴画像が時系列に沿って連続して含まれ、かつ、重複して含まれるように振り分けられた画像群に分割することで、前記時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  6. 前記画像生成制御部は、前記収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像の中で、各課題実行期間における複数の磁気共鳴画像を課題実行開始からの経過時間に応じて複数の画像群に分割することで、前記時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  7. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを時系列に沿って色調を変化させたうえで重畳した重畳画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、
    前記表示制御部は、前記画像生成制御手段の制御により生成された前記重畳画像を前記所定の表示部にて表示するように制御する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  8. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを時系列に沿って色調を変化させたうえで重畳した重畳画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、
    前記表示制御部は、前記画像生成制御手段の制御により生成された前記重畳画像を前記所定の表示部にて表示するように制御する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  9. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを時系列に沿って色調を変化させたうえで重畳した重畳画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、
    前記表示制御部は、前記画像生成制御手段の制御により生成された前記重畳画像を前記所定の表示部にて表示するように制御する、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  10. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  11. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  12. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  13. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  14. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項8に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  15. 前記画像生成制御部は、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれにおいて、最大画素値から算出される所定の閾値以下となる画素値を有する画素を除去することで、前記時系列に沿った複数の機能画像それぞれを補正するように前記機能画像生成部を制御する、請求項9に記載の磁気共鳴イメージング装置。
  16. 安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、
    前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、
    前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、
    を備える、画像処理装置。
  17. 時系列に沿って生成された複数の医用画像から機能診断用の医用画像である機能画像を生成する機能画像生成部と、
    前記時系列に沿って生成された複数の医用画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御する画像生成制御部と、
    前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する表示制御部と、
    を備える、画像処理装置。
  18. 新規作成した請求項1に対応する画像処理装置の画像処理方法
    機能画像生成部が、安静期間をおいて課題を実行する被検体からの磁気共鳴信号を収集して生成された磁気共鳴画像から機能診断用の磁気共鳴画像である機能画像を生成し、
    画像生成制御部が、前記安静期間および前記課題を実行する課題実行期間が時系列に沿って複数回繰り返された収集期間において時系列に沿って生成された複数の磁気共鳴画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、
    表示制御部が、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する、
    ことを含む、画像処理方法。
  19. 機能画像生成部が、時系列に沿って生成された複数の医用画像から機能診断用の医用画像である機能画像を生成し、
    画像生成制御部が、前記時系列に沿って生成された複数の医用画像を、所定の時相ごとの画像群に分割し、当該分割された画像群それぞれを統計処理することにより、時系列に沿った複数の機能画像を生成するように前記機能画像生成部を制御し、
    表示制御部が、前記画像生成制御部の制御により生成された前記時系列に沿った複数の機能画像を所定の表示部にて表示するように制御する、
    ことを含む、画像処理方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013094229A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc データ処理装置、医用装置、データ処理方法、およびプログラム
KR101388546B1 (ko) * 2012-08-29 2014-04-23 고려대학교 산학협력단 기능성 자기 공명 영상을 사용한 뇌기능 진단 시스템 및 방법
JP2015054218A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置及び画像処理装置
JP2018134230A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 マツダ株式会社 脳血流状態判定方法及びその装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120302868A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Texture stimulus presenting apparatus, magnetic resonance imaging apparatus and magnetoencephalograph including the same, and brain function measuring method
CN103646160B (zh) * 2013-10-17 2016-08-24 北京工业大学 一种fMRI任务态数据预处理中的去噪校正方法
JP6708545B2 (ja) * 2013-11-14 2020-06-10 ザ ブリガム アンド ウィメンズ ホスピタル インコーポレイテッドThe Brigham and Women’s Hospital, Inc. マクロファージ活性化の主要制御因子としてのparp9およびparp14
US20150265165A1 (en) * 2014-03-21 2015-09-24 Iga Muradyan System and Method For Non-Contrast Magnetic Resonance Imaging of Pulmonary Blood Flow
CN104207776A (zh) * 2014-08-22 2014-12-17 南昌大学 一种综合性磁共振成像装置及方法
US9275457B1 (en) 2014-08-28 2016-03-01 International Business Machines Corporation Real-time subject-driven functional connectivity analysis
GB2574798B (en) * 2018-05-31 2021-08-18 Univ Newcastle System for processing images to detect properties of skeletal muscle
CN109993761B (zh) * 2018-06-29 2021-04-09 长城汽车股份有限公司 一种三值图像获取方法、装置及车辆
DE102018214325A1 (de) * 2018-08-24 2020-02-27 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Bereitstellungseinheit zum Bereitstellen eines virtuellen tomographischen Schlaganfall-Nachfolgeuntersuchungsbildes
US11317822B2 (en) * 2020-07-31 2022-05-03 Synex Medical Inc. Weak signal detection system and method

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237917A (ja) * 1993-02-19 1994-08-30 Hitachi Ltd 時系列画像データ表示方法
JPH07204170A (ja) * 1994-01-25 1995-08-08 Hitachi Ltd 活性化領域抽出方法
JPH07313488A (ja) * 1994-05-26 1995-12-05 Hitachi Ltd 活性化領域抽出方法
JPH0871058A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Toshiba Corp 磁気共鳴映像装置
JPH08238228A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JPH0947438A (ja) * 1995-08-07 1997-02-18 Hitachi Ltd 活性化領域同定法
JPH0998957A (ja) * 1995-10-09 1997-04-15 Hitachi Ltd 活性化領域抽出法
JPH11235323A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Technol Res Assoc Of Medical & Welfare Apparatus 磁気共鳴撮影装置
JP2000005133A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Toshiba Corp 医用画像表示装置
JP2000197619A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Hitachi Ltd 核磁気共鳴検査装置
JP2002315731A (ja) * 2001-04-20 2002-10-29 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JP2007020829A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Hitachi Ltd 画像データ解析方法およびシステム
JP2007202584A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Advanced Telecommunication Research Institute International 磁気共鳴画像化装置
JP2007289469A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Hamano Life Science Research Foundation 脳神経細胞の活動状態の評価方法
JP2008054138A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Kyocera Corp 携帯電子機器及びその制御方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006011253B4 (de) * 2006-03-10 2009-04-02 Siemens Ag Magnet-Resonanz-Bildgebung mit verbessertem Kontrast zwischen weißer und grauer Hirnsubstanz sowie CSF auf Basis einer Gradientenechosequenz
US9201129B2 (en) * 2006-09-13 2015-12-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic-resonance image diagnostic apparatus and method of controlling the same
JP4262737B2 (ja) * 2006-10-06 2009-05-13 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、プログラムおよび記憶媒体
JP2008178592A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴イメージング装置、スキャン装置、磁気共鳴イメージング方法、および、そのプログラム

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06237917A (ja) * 1993-02-19 1994-08-30 Hitachi Ltd 時系列画像データ表示方法
JPH07204170A (ja) * 1994-01-25 1995-08-08 Hitachi Ltd 活性化領域抽出方法
JPH07313488A (ja) * 1994-05-26 1995-12-05 Hitachi Ltd 活性化領域抽出方法
JPH0871058A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Toshiba Corp 磁気共鳴映像装置
JPH08238228A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JPH0947438A (ja) * 1995-08-07 1997-02-18 Hitachi Ltd 活性化領域同定法
JPH0998957A (ja) * 1995-10-09 1997-04-15 Hitachi Ltd 活性化領域抽出法
JPH11235323A (ja) * 1998-02-24 1999-08-31 Technol Res Assoc Of Medical & Welfare Apparatus 磁気共鳴撮影装置
JP2000005133A (ja) * 1998-06-19 2000-01-11 Toshiba Corp 医用画像表示装置
JP2000197619A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Hitachi Ltd 核磁気共鳴検査装置
JP2002315731A (ja) * 2001-04-20 2002-10-29 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JP2007020829A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Hitachi Ltd 画像データ解析方法およびシステム
JP2007202584A (ja) * 2006-01-30 2007-08-16 Advanced Telecommunication Research Institute International 磁気共鳴画像化装置
JP2007289469A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Hamano Life Science Research Foundation 脳神経細胞の活動状態の評価方法
JP2008054138A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Kyocera Corp 携帯電子機器及びその制御方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013094229A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc データ処理装置、医用装置、データ処理方法、およびプログラム
KR101388546B1 (ko) * 2012-08-29 2014-04-23 고려대학교 산학협력단 기능성 자기 공명 영상을 사용한 뇌기능 진단 시스템 및 방법
JP2015054218A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置及び画像処理装置
JP2018134230A (ja) * 2017-02-22 2018-08-30 マツダ株式会社 脳血流状態判定方法及びその装置

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