JP2015000301A - 磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被検体の診断や撮像を支援することができる磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムを提供すること。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、検出部と、判別部と、表示制御部とを備える。検出部は、被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う。判別部は、前記位置決め処理の過程で抽出された前記撮像対象の部位に関する情報に基づいて、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する。表示制御部は、前記異常があると判別された部位を示す情報を前記撮像領域の位置を示す情報とともに表示する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムに関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置において、被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する技術が知られている。例えば、椎間板の検査が行われる場合に、被検体の脊柱が描出された画像から複数の椎間板を検出し、検出した椎間板ごとに撮像領域の位置を検出する方法が知られている。

米国特許第７８０４９８６号明細書 特開平７−５１２４８号公報 特開２００５−２３７９６８号公報 特開２０１２−４５１９２号公報

本発明が解決しようとする課題は、被検体の診断や撮像を支援することができる磁気共鳴イメージング装置及び画像処理プログラムを提供することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置は、検出部と、判別部と、表示制御部とを備える。検出部は、被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う。判別部は、前記位置決め処理の過程で抽出された前記撮像対象の部位に関する情報に基づいて、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する。表示制御部は、前記異常があると判別された部位を示す情報を前記撮像領域の位置を示す情報とともに表示する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の詳細な構成を示す機能ブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係る表示制御部によって表示される情報の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。 図５は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。

以下に、図面に基づいて、本実施形態に係るＭＲＩ装置について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。図１に示すように、このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信ＲＦコイル６、送信部７、受信ＲＦコイル８、受信部９、シーケンス制御部１０、及び計算機システム２０を備える。

静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。

傾斜磁場コイル２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１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２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おり、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、ｘ，ｙ，ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。

ここで、傾斜磁場コイル２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Ｇｓｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐｅ及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒｏにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓｓ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Ｇｐｅ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Ｇｒｏ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。

寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、後述する寝台制御部５による制御のもと、被検体Ｐが載置された状態で天板４ａを傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部５は、制御部２６による制御のもと、寝台４を制御する装置であり、寝台４を駆動して、天板４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

送信ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から供給される高周波パルス電流によりＲＦ（Radio Frequency）パルス（高周波磁場パルス）を発生する。送信部７は、ラーモア周波数に対応する高周波パルス電流を送信ＲＦコイル６に供給する。受信ＲＦコイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、上記のＲＦパルスの影響によって被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信し、受信した磁気共鳴信号を受信部９へ出力する。例えば、受信ＲＦコイル８は、撮像対象の部位ごとに異なる形状のものが用いられ、被検体Ｐの頭部や腹部、脊椎などに装着される。

受信部９は、受信ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴（Magnetic Resonance：ＭＲ）信号データを生成する。この受信部９は、受信ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによってＭＲ信号データを生成する。このＭＲ信号データには、前述したスライス選択用傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐｅ及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒｏによって、位相エンコード方向、リードアウト方向、スライスエンコード方向の空間周波数の情報が対応付けられてｋ空間に配置される。そして、ＭＲ信号データを生成すると、受信部９は、そのＭＲ信号データをシーケンス制御部１０へ送信する。

シーケンス制御部１０は、計算機システム２０から送信されるシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することによって、被検体Ｐのスキャンを実行する。ここでいうシーケンス実行データとは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信部７が送信ＲＦコイル６に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信部９が磁気共鳴信号を検出するタイミングなど、被検体Ｐのスキャンを実行するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。なお、シーケンス制御部１０は、シーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動した後に、受信部９からＭＲ信号データが送信されると、そのＭＲ信号データを計算機システム２０へ転送する。

計算機システム２０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、計算機システム２０は、ＭＲＩ装置１００が有する各部を駆動することで、被検体Ｐのスキャンや画像再構成などを行う。この計算機システム２０は、インタフェース部２１、画像再構成部２２、記憶部２３、入力部２４、表示部２５及び制御部２６を有する。

インタフェース部２１は、シーケンス制御部１０との間で授受される各種信号の入出力を制御する。例えば、このインタフェース部２１は、シーケンス制御部１０に対してシーケンス実行データを送信し、シーケンス制御部１０からＭＲ信号データを受信する。ＭＲ信号データを受信すると、インタフェース部２１は、各ＭＲ信号データを被検体Ｐごとに記憶部２３に格納する。

画像再構成部２２は、記憶部２３によって記憶されたＭＲ信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐ内における所望核スピンのスペクトラムデータ又は画像データを生成する。また、画像再構成部２２は、生成したスペクトラムデータ又は画像データを被検体Ｐごとに記憶部２３に格納する。

記憶部２３は、後述する制御部２６によって実行される処理に必要な各種データや各種プログラムなどを記憶する。例えば、記憶部２３は、インタフェース部２１によって受信されたＭＲ信号データや、画像再構成部２２によって生成されたスペクトラムデータや画像データなどを、被検体Ｐごとに記憶する。この記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。

入力部２４は、利用者からの各種指示や情報入力を受け付ける。この入力部２４としては、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、モード切替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適宜に利用可能である。

表示部２５は、制御部２６による制御のもと、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を表示する。この表示部２５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。

制御部２６は、図示していないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等を有し、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。この制御部２６は、例えば、入力部２４を介して利用者から入力される撮像条件に基づいて各種のシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１０に送信することによってスキャンを制御する。また、制御部２６は、スキャンの結果としてシーケンス制御部１０からＭＲ信号データが送られた場合に、そのＭＲ信号データに基づいて画像を再構成するよう画像再構成部２２を制御する。

以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、ＭＲＩ装置１００は、被検体Ｐの画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を自動的に検出する位置決め処理を行う。従来、このような位置決め処理で抽出される情報は、本撮像又は位置決め用の画像の撮像における撮像領域の位置を決めることにしか用いられていなかった。

これに対し、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、位置決め処理の過程で抽出された撮像対象の部位に関する情報に基づいて、撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する。そして、ＭＲＩ装置１００は、異常があると判別された部位を示す情報を、位置決め処理によって検出された撮像領域の位置を示す情報とともに表示する。したがって、本実施形態によれば、本撮像又は位置決め用の画像の撮像が行われる前に、疾患に関連すると疑われる部位が示されるので、技師などの利用者が、本撮像又は次の撮像でどこを重点的に診断すべきかを容易に判断できるようになる。

また、被検体や受信ＲＦコイルのセッティングが適切に行われていない場合には、位置決め用の画像上で撮像対象の部位が明瞭に描出されず、それが原因で撮像領域の位置が正しく検出されないこともある。このような場合には、被検体や受信ＲＦコイルの再セッティングが行われた後に、位置決め用の画像の撮像及び位置決め処理のやり直しが行われる。本実施形態によれば、位置決め用の画像上で撮像対象の部位が明瞭に描出されなかった場合に、その部位が異常な部位として表示されることになるので、技師などの利用者に対して、受信ＲＦコイルの再セッティングを促すことができる。

このように、本実施形態によれば、被検体の診断や撮像を支援することができるようになる。以下では、このような構成を有するＭＲＩ装置１００について詳細に説明する。なお、本実施形態では、撮像対象が椎間板である場合の例を説明する。

図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、図２では、図１に示した計算機システム２０が有する各部のうち、記憶部２３、入力部２４、表示部２５、及び制御部２６を示している。

図２に示すように、記憶部２３は、画像記憶部２３ａと、抽出情報記憶部２３ｂと、標準情報記憶部２３ｃと、撮像条件記憶部２３ｄとを有する。

画像記憶部２３ａは、画像再構成部２２によって生成された画像データを記憶する。本実施形態では、画像記憶部２３ａは、少なくとも、被検体の脊柱が描出された位置決め用サジタル像を記憶する。ここでいう位置決め用サジタル像は、被検体の椎間板及び脊柱管を含むサジタル断面に平行であり、かつ、少なくとも椎間板を含んだサジタル像である。この位置決め用サジタル像は、例えば、ＦＥ（Field Echo）系のシーケンスなど、椎体と比較して椎間板を高い信号値で撮像可能なシーケンスによって撮像される。

抽出情報記憶部２３ｂは、位置決め処理の過程で抽出される撮像対象の部位に関する情報を記憶する。具体的には、抽出情報記憶部２３ｂは、撮像対象の部位に関する情報として、撮像対象の部位の形状を示す情報を記憶する。本実施形態では、抽出情報記憶部２３ｂは、位置決め処理の過程で位置決め用サジタル像から抽出された複数の椎間板それぞれの形状を示す情報を記憶する。

標準情報記憶部２３ｃは、撮像対象の部位について、標準的な被検体の部位に関する情報を記憶する。具体的には、標準情報記憶部２３ｃは、標準的な被検体の部位に関する情報として、標準的な被検体の部位の形状を示す情報を記憶する。

本実施形態では、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、被検体の脊柱における複数の椎間板それぞれの形状を示す情報を記憶する。なお、ここでいう椎間板の形状を示す情報とは、例えば、椎間板のエッジを示す情報である。例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、被検体の脊柱を撮像したサジタル像と、そのサジタル像から抽出された複数の椎間板それぞれの形状を示す情報とを対応付けて記憶する。また、例えば、標準情報記憶部２３ｃは、年齢や身長、体重などの被検体の属性ごとに、椎間板の形状を示す情報を分類して記憶してもよい。

撮像条件記憶部２３ｄは、各種撮像法及び各種パルスシーケンスに関する撮像条件を撮像のプロトコルごとに記憶する。ここでいう撮像条件には、例えば、繰り返し時間（ＴＲ：Repetition Time）やエコー時間（ＴＥ：Echo Time）、マトリクス数、撮像領域の長さ、幅及び厚さ、撮像領域内のスライス枚数などの撮像パラメータが含まれる。また、撮像条件には、撮像法（スピンエコー法やＥＰＩ（Echo Planar Imaging）法などのパルスシーケンス種）や、脂肪抑制パルス、反転パルスなどのプリパルスの種類、数、順序、撮像領域の撮像順序などが含まれる。なお、椎間板を撮像する場合には、撮像条件には、撮像対象とする椎間板の数も含まれる。また、複数のスライスを含む撮像領域は、スライスグループ又はスラブとも呼ばれる。

また、制御部２６は、検出部２６ａと、判別部２６ｂと、表示制御部２６ｃと、撮像条件設定部２６ｄとを有する。

検出部２６ａは、被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う。また、検出部２６ａは、位置決め処理の過程で抽出した部位に関する情報を抽出情報記憶部２３ｂに記憶させる。

本実施形態では、検出部２６ａは、画像記憶部２３ａに記憶されている位置決め用サジタル像から複数の椎間板それぞれの形状を示す情報を抽出し、抽出した情報に基づいて、椎間板ごとに撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う。例えば、検出部２６ａは、椎間板の形状を示す情報として、椎間板のエッジを示す情報を抽出する。この検出部２６ａが行う位置決め処理としては、例えば、米国特許第７８０４９８６号明細書や特開平７−５１２４８号公報などに記載された手法を用いることができる。

判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された撮像対象の部位に関する情報に基づいて、撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する。具体的には、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された撮像対象の部位に関する情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された標準的な部位に関する情報とを比較することで、撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する。

本実施形態では、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された複数の椎間板それぞれの形状を示す情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された複数の標準的な被検体の脊柱における複数の椎間板それぞれの形状を示す情報とを比較することで、椎間板に異常があるか否かを判別する。

具体的には、判別部２６ｂは、検出部２６ａによって位置決め処理が行われると、位置決め処理の過程で抽出された複数の椎間板それぞれの形状を示す情報を抽出情報記憶部２３ｂから読み出す。また、判別部２６ｂは、複数の標準的な被検体の脊柱における複数の椎間板それぞれの形状を示す情報を標準情報記憶部２３ｃから読み出す。そして、判別部２６ｂは、抽出情報記憶部２３ｂから読み出した情報と標準情報記憶部２３ｃから読み出した情報とを比較することで、椎間板に異常があるか否かを判別する。

このとき、判別部２６ｂは、複数の椎間板について、抽出情報記憶部２３ｂから読み出した情報と標準情報記憶部２３ｃから読み出した情報との間で、同じ位置にある椎間板ごとに形状を比較する。例えば、判別部２６ｂは、同じ位置にある椎間板ごとに、ｔ検定などの統計的手法を用いて、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の形状を示す情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された複数の標準的な被検体の脊柱における椎間板の形状を示す情報とを比較する。そして、判別部２６ｂは、標準的な被検体の脊柱における椎間板との間で形状に有意差がある椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。例えば、判別部２６ｂは、標準的な被検体の椎間板との比較において、ｔ検定によって得られる統計値の差異が所定の閾値を超える椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。

なお、例えば、標準情報記憶部２３ｃが、複数の標準的な被検体について、被検体の脊柱を撮像したサジタル像と、そのサジタル像から抽出された椎間板の形状を示す情報とを対応付けて記憶していたとする。その場合には、判別部２６ｂは、標準情報記憶部２３ｃによって記憶されている画像の中から位置決め用の画像と最も類似する画像を特定し、特定した画像に対応付けられている椎間板の形状を示す情報と、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の形状を示す情報とを比較してもよい。

また、例えば、標準情報記憶部２３ｃが、年齢や身長、体重などの被検体の属性ごとに、椎間板の形状を示す情報を分類して記憶していたとする。その場合には、判別部２６ｂは、標準情報記憶部２３ｃによって記憶されている椎間板の形状を示す情報の中から診断対象の被検体と同じ属性に分類されている情報を検索し、検索した情報と、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の形状を示す情報とを比較してもよい。

表示制御部２６ｃは、判別部２６ｂによって異常があると判別された部位を示す情報を検出部２６ａによって検出された撮像領域の位置を示す情報とともに表示部２５に表示する。具体的には、表示制御部２６ｃは、撮像領域の位置を示す情報の表示態様を変えることで、異常があると判別された部位を示す情報を表示する。

本実施形態では、表示制御部２６ｃは、撮像領域の位置を示すグラフィックの表示態様を変えることで、異常があると判別された椎間板を強調表示する。

図３は、第１の実施形態に係る表示制御部２６ｃによって表示される情報の一例を示す図である。図３に示すように、例えば、表示制御部２６ｃは、位置決め用サジタル像３０上に、撮像領域の位置を示す矩形状のグラフィック３１〜３９を表示する。このとき、表示制御部２６ｃは、複数のグラフィック３１〜３９のうち、異常があると判別された椎間板に関する撮像領域のグラフィック３４については、他の撮像領域のグラフィックとは異なる表示態様で表示する。例えば、表示制御部２６ｃは、グラフィック３４を他のグラフィックとは異なる色で表示する。または、表示制御部２６ｃは、グラフィック３４を他のグラフィックと比べて太い線で表示してもよいし、グラフィック３４のみを点滅表示してもよい。

このように、表示制御部２６ｃが、異常があると判別された椎間板を強調表示することによって、技師などの利用者が、どの椎間板が疾患の疑いがあるかを容易に認識することができるようになる。

撮像条件設定部２６ｄは、入力部２４を介して利用者から入力される指示に基づいて、撮像条件を設定する。具体的には、撮像条件設定部２６ｄは、各種撮像法及び各種パルスシーケンスに関する撮像条件を設定する操作を利用者から受け付け、受け付けた撮像条件を撮像条件記憶部２３ｄに記憶させる。例えば、撮像条件設定部２６ｄは、撮像のプロトコルごとにあらかじめ用意された撮像条件を選択する操作や、選択した撮像条件に含まれる撮像パラメータの一部を変更する操作を利用者から受け付ける。

また、撮像条件設定部２６ｄは、表示制御部２６ｃによって表示された撮像領域の位置を示す情報に基づいて撮像領域の位置、大きさ、向き等を調整する操作を利用者から受け付ける。そして、撮像条件設定部２６ｄは、利用者によって調整された撮像領域を撮像するための撮像条件を設定し、設定した撮像条件を撮像条件記憶部２３ｄに記憶させる。なお、被検体の撮像が行われる際には、この撮像条件記憶部２３ｄに記憶された撮像条件にしたがって、前述したシーケンス実行データが生成される。

図４は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態では、まず、制御部２６が、利用者からの指示に応じて、ＭＲＩ装置１００の各部を制御して、被検体の脊柱が描出された位置決め用の画像を撮像する（ステップＳ１０１）。

その後、検出部２６ａが、位置決め用の画像から椎間板の形状に関する情報を抽出し（ステップＳ１０２）、抽出した情報に基づいて、椎間板ごとに撮像領域の位置を検出する（ステップＳ１０３）。続いて、判別部２６ｂが、位置決め処理の過程で抽出された情報に基づいて、椎間板に異常があるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。

そして、異常があると判別された場合には（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、表示制御部２６ｃが、異常があると判別された椎間板を示す情報を位置決め処理によって検出された撮像領域の位置を示す情報とともに表示部２５に表示する（ステップＳ１０６）。一方、異常がないと判別された場合には（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出された撮像領域の位置を示す情報を表示部２５に表示する（ステップＳ１０７）。

ここで、利用者によって被検体又は受信ＲＦコイル８の再セッティングが必要と判断された場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、再セッティングが行われた後に、再度、位置決め画像の撮像が行われる（ステップＳ１０１）。また、再セッティングは不要であるが（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、撮像領域の位置の調整が必要と判断された場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、撮像条件設定部２６ｄが、撮像領域の位置を調整する操作を利用者から受け付け（ステップＳ１１０）、調整後の撮像領域の位置に基づいて撮像条件を設定する（ステップＳ１１１）。一方、撮像領域の位置の調整が不要と判断された場合には（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、撮像条件設定部２６ｄは、検出部２６ａによって検出された撮像領域の位置に基づいて撮像条件を設定する（ステップＳ１１１）。

その後、制御部２６が、利用者からの指示に応じて、撮像条件設定部２６ｄによって設定された撮像条件に基づいてＭＲＩ装置１００の各部を制御することで、設定された撮像領域の画像を撮像する（ステップＳ１１２）。なお、ここで行われる撮像は、本撮像であってもよいし、さらなる位置決めを行うための位置決め用の画像の撮像であってもよい。

上述したように、第１の実施形態によれば、位置決め用の画像から抽出された椎間板に異常があった場合に、異常であると判別された椎間板を示す情報が撮像領域の位置を示す情報とともに表示される。例えば、椎間板の形状が異常な場合は、椎間板症や椎間板ヘルニア等の疾患が疑われる。本実施形態では、位置決め処理が行われた後で、疾患に関連すると疑われる部位が示されるので、技師などの利用者が、本撮像又は次の撮像でどこを重点的に診断すべきかを容易に判断できるようになる。

また、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００によれば、位置決め用の画像上で撮像対象の椎間板が明瞭に描出されなかった場合に、その椎間板が異常なものとして表示されるので、技師などの利用者に対して、受信ＲＦコイルの装着、位置決め画像の撮像、及び位置決め処理のやり直しを促すことができる。

したがって、本実施形態によれば、椎間板の撮像が行われる場合に、被検体の診断や撮像を支援することができる。

なお、上述した実施形態では、判別部２６ｂが、椎間板の形状を示す情報に基づいて椎間板の異常を判別する場合の例を説明したが、本実施形態はこれに限られない。例えば、判別部２６ｂは、検出部２６ａによって行われる位置決め処理が、椎間板の位置を示す情報や、椎間板の向きを示す情報、椎間板の角度を示す情報を抽出するものであった場合には、それらの情報に基づいて椎間板の異常を判別してもよい。

例えば、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の被検体に対する向きを示す情報に基づいて、椎間板の異常を判別する。この場合には、例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、被検体の脊柱における椎間板の被検体に対する向きを表す角度を記憶する。また、検出部２６ａは、位置決め処理の過程で、少なくとも、椎間板の被検体に対する向きを示す情報を抽出する。そして、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の向きを示す情報に基づいて、椎間板に異常があるか否かを判別する。

このとき、判別部２６ｂは、複数の椎間板について、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の被検体に対する向きを示す情報に基づいて、椎間板の角度を算出する。また、判別部２６ｂは、複数の椎間板について、抽出情報記憶部２３ｂから読み出した情報と標準情報記憶部２３ｃから読み出した情報との間で、同じ位置にある椎間板ごとに角度を比較する。例えば、判別部２６ｂは、同じ位置にある椎間板ごとに、ｔ検定などの統計手法を用いて、算出した角度と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された複数の標準的な被検体の脊柱における椎間板の向きを表す角度とを比較する。そして、判別部２６ｂは、標準的な被検体の脊柱における椎間板との間で椎間板の角度に有意差がある椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。例えば、判別部２６ｂは、標準的な被検体の椎間板との比較において、ｔ検定によって得られる統計値の差異が所定の閾値を超える椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。

このように、椎間板の角度に基づいて椎間板の異常を判別することで、診断対象の被検体の脊柱が、標準的な被検体の脊柱と比べて大きく曲がっていることを利用者に示すことができる。脊柱が大きく曲がっている場合は、脊柱側弯症（Ｓｃｏｌｉｏｓｉｓ）等の疾患が疑われる。

また、例えば、判別部２６ｂは、検出部２６ａによって行われる位置決め処理が、椎間板の領域における輝度値を抽出するものであった場合には、判別部２６ｂは、椎間板の領域における輝度値に基づいて、椎間板の異常を判別してもよい。この場合には、例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体の脊柱について、椎間板の領域における輝度値を記憶する。また、検出部２６ａは、位置決め処理の過程で、少なくとも、椎間板の領域における輝度値を抽出する。そして、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の領域における輝度値に基づいて、椎間板に異常があるか否かを判別する。

このとき、判別部２６ｂは、複数の椎間板について、抽出情報記憶部２３ｂから読み出した情報と標準情報記憶部２３ｃから読み出した情報との間で、同じ位置にある椎間板ごとに輝度値を比較する。例えば、判別部２６ｂは、同じ位置にある椎間板ごとに、ｔ検定などの統計的手法を用いて、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の領域における輝度値と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された複数の標準的な被検体の脊柱における椎間板の領域の輝度値とを比較する。そして、判別部２６ｂは、標準的な被検体の脊柱における椎間板との間で輝度値に有意差がある椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。例えば、判別部２６ｂは、標準的な被検体の椎間板との比較において、ｔ検定によって得られる統計値の差異が所定の閾値を超える椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。

このように、椎間板の領域における輝度値に基づいて椎間板の異常を判別することで、診断対象の椎間板の組織に何らかの異常が生じている可能性があることを利用者に示すことができる。これにより、技師などの利用者は、異常が生じている可能性がある椎間板を重点的に診断することができる。

また、上述した実施形態では、判別部２６ｂが、撮像対象の部位に関する情報と標準的な部位に関する情報とを比較することで、撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。

例えば、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された撮像対象の部位に関する情報を用いて、複数の撮像対象の部位を比較することで、撮像対象の部位に異常があるか否かを判別してもよい。この場合には、例えば、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の形状を示す情報を用いて、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の平均的な形状を算出する。そして、判別部２６ｂは、平均的な形状から大きく逸脱する椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。このとき、判別部２６ｂは、形状の差異が最も大きい椎間板のみを異常と判別してもよいし、形状の差異が所定の閾値を超える椎間板全てを異常と判別してもよい。

また、例えば、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された椎間板の被検体に対する向きを示す情報に基づいて、隣り合う椎間板の間の角度を算出し、算出した角度が最も大きい椎間板の組について、異常であると判別してもよい。これにより、脊柱の中で最も曲がりが大きい箇所を示すことができる。また、最も上に位置する椎間板と最も下に位置する椎間板との間の角度を算出し、算出した角度が所定の閾値を超えている場合に、診断対象の脊椎に異常があると判定してもよい。

（第２の実施形態）
上述した実施形態では、撮像対象の部位が椎間板である場合の例を説明したが、撮像対象の部位はこれに限られない。第２の実施形態では、撮像対象の部位が脊柱管である場合の例を説明する。なお、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成は、基本的には図１及び２に示したものと同じであるが、画像記憶部２３ａ、抽出情報記憶部２３ｂ及び標準情報記憶部２３ｃによって記憶される情報と、検出部２６ａ、判別部２６ｂ及び表示制御部２６ｃによって行われる処理が異なる。

本実施形態では、画像記憶部２３ａは、少なくとも、被検体の脊柱が描出された位置決め用コロナル像を記憶する。ここでいう位置決め用コロナル像は、被検体の椎間板及び脊柱管を含むコロナル断面に平行であり、かつ、少なくとも脊柱管を含んだコロナル像である。

また、本実施形態では、抽出情報記憶部２３ｂは、画像記憶部２３ａによって記憶された位置決め用コロナル像から抽出された脊柱管の形状を示す情報を記憶する。

また、本実施形態では、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、被検体の脊柱における脊柱管の形状を示す情報を記憶する。なお、ここでいう脊柱管の形状を示す情報とは、例えば、脊柱管のエッジを示す情報である。例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な人の脊柱について、脊柱を撮像したコロナル像と、そのコロナル像から抽出された脊柱管の形状を示す情報とを対応付けて記憶する。

また、本実施形態では、検出部２６ａは、画像記憶部２３ａに記憶されている位置決め用コロナル像から脊柱管の形状を示す情報を抽出し、抽出した情報に基づいて、サジタル断面の位置を検出する位置決め処理を行う。例えば、検出部２６ａは、脊柱管の形状を示す情報として、脊柱管のエッジを示す情報を抽出する。この検出部２６ａが行う位置決め処理としては、例えば、特開２００５−２３７９６８号公報などに記載された手法を用いることができる。

また、本実施形態では、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された脊柱管の形状を示す情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された標準的な被検体の脊柱における脊柱管の形状を示す情報とを比較することで、脊柱管に異常があるか否かを判別する。

具体的には、判別部２６ｂは、検出部２６ａによって位置決め処理が行われると、位置決め処理の過程で抽出された脊柱管の形状を示す情報を抽出情報記憶部２３ｂから読み出す。また、判別部２６ｂは、複数の標準的な被検体の脊柱における脊柱管の形状を示す情報を標準情報記憶部２３ｃから読み出す。そして、判別部２６ｂは、抽出情報記憶部２３ｂから読み出した情報と標準情報記憶部２３ｃから読み出した情報とを比較することで、椎間板に異常があるか否かを判別する。例えば、判別部２６ｂは、標準的な椎間板と比べて少なくとも一部が有意に細い脊柱管があった場合に、その脊柱管に異常があると判別する。

このとき、例えば、判別部２６ｂは、ｔ検定などの統計的手法を用いて、位置決め処理の過程で抽出された脊柱管の形状を示す情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された複数の標準的な被検体の脊柱における脊柱管の形状を示す情報とを比較する。そして、判別部２６ｂは、標準的な被検体の脊柱管との間で形状に有意差がある椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。例えば、判別部２６ｂは、標準的な被検体の脊柱管との比較において、ｔ検定によって得られる統計値の差異が所定の閾値を超える椎間板があった場合に、その椎間板に異常があると判別する。また、例えば、判別部２６ｂは、標準的な椎間板と比べて少なくとも一部が欠けている脊柱管があった場合に、その脊柱管に異常があると判別してもよい。

また、第２の実施形態では、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出されたサジタル断面の位置を示す情報の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された脊柱管の部分を示す情報を表示する。例えば、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出されたサジタル断面の位置を示す矩形状のグラフィックにおいて、脊柱管の異常と判別された部分に対応する範囲の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された部分を強調表示する。

図５は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の流れを示すフローチャートである。図５に示すように、本実施形態では、まず、制御部２６が、利用者からの指示に応じて、ＭＲＩ装置１００の各部を制御して、被検体の脊柱が描出された位置決め用の画像を撮像する（ステップＳ２０１）。

その後、検出部２６ａが、位置決め用の画像から脊柱管の形状に関する情報を抽出し（ステップＳ２０２）、抽出した情報に基づいて、サジタル断面の位置を検出する（ステップＳ２０３）。続いて、判別部２６ｂが、位置決め処理の過程で抽出された情報に基づいて、脊柱管に異常があるか否かを判別する（ステップＳ２０４）。

そして、異常があると判別された場合には（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、表示制御部２６ｃが、異常があると判別された脊柱管を示す情報を位置決め処理によって検出されたサジタル断面の位置を示す情報とともに表示部２５に表示する（ステップＳ２０６）。一方、異常がないと判別された場合には（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出されたサジタル断面の位置を示す情報を表示部２５に表示する（ステップＳ２０７）。

ここで、利用者によって被検体又は受信ＲＦコイル８の再セッティングが必要と判断された場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、再セッティングが行われた後に、再度、位置決め画像の撮像が行われる（ステップＳ２０１）。また、再セッティングは不要であるが（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、サジタル断面の位置の調整が必要と判断された場合には（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、撮像条件設定部２６ｄが、サジタル断面の位置を調整する操作を利用者から受け付け（ステップＳ２１０）、調整後のサジタル断面の位置に基づいて撮像条件を設定する（ステップＳ２１１）。一方、サジタル断面の位置の調整が不要と判断された場合には（ステップＳ２０９，Ｎｏ）、撮像条件設定部２６ｄは、検出部２６ａによって検出されたサジタル断面の位置に基づいて撮像条件を設定する（ステップＳ２１１）。

その後、制御部２６が、利用者からの指示に応じて、撮像条件設定部２６ｄによって設定された撮像条件に基づいてＭＲＩ装置１００の各部を制御することで、設定されたサジタル断面の画像を撮像する（ステップＳ２１２）。なお、ここで行われる撮像は、本撮像であってもよいし、さらなる位置決めを行うための位置決め用の画像の撮像であってもよい。

上述したように、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によれば、撮像対象の脊柱管に異常があった場合に、異常な箇所を示す情報がサジタル断面の位置を示す情報とともに表示される。したがって、技師などの利用者が、脊柱管に異常があるか否かを容易に把握することができる。また、技師などの利用者に対して、受信ＲＦコイル８の再セッティングを促すことができる。

（他の実施形態）
上述した実施形態では、撮像対象の部位が椎間板又は脊柱管である場合の例を説明したが、撮像対象の部位はこれらに限られない。例えば、撮像対象の部位は、頭部であってもよいし、足や手などの関節であってもよい。

例えば、撮像対象の部位が頭部である場合は、位置決め画像として、頭部のボリュームデータが用いられる。この場合には、例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、脳の３次元形状を示す情報を記憶する。また、検出部２６ａは、画像記憶部２３ａに記憶されている脳部のボリュームデータから脳の３次元形状に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて、アキシャル断面又はオブリーク断面の位置を検出する位置決め処理を行う。また、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された情報とを比較することで、脳に異常があるか否かを判別する。

そして、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出されたアキシャル断面又はオブリーク断面の位置を示す情報の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された脳の部分を示す情報を表示する。例えば、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出されたアキシャル断面又はオブリーク断面の位置を示す矩形状のグラフィックにおいて、脳の異常と判別された部分に対応する範囲の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された部分を強調表示する。

また、例えば、撮像対象が足の関節である場合は、位置決め画像として、足の上肢骨及び下肢骨が描出された位置決め用サジタル像が用いられる。この場合には、例えば、標準情報記憶部２３ｃは、複数の標準的な被検体について、上肢骨の向きを示す情報と下肢骨の向きを示す情報とを記憶する。また、検出部２６ａは、画像記憶部２３ａに記憶されている位置決め用サジタル像から、上肢骨の向きを示す情報と下肢骨の向きを示す情報とを抽出し、抽出した情報に基づいて、上肢骨に沿った撮像領域の位置と下肢骨に沿った撮像領域の位置とを検出する位置決め処理を行う。

そして、判別部２６ｂは、位置決め処理の過程で抽出された情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された情報とを比較することで、上肢骨又は下肢骨の向きに異常があるか否かを判別する。また、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出された撮像領域を示す情報の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された部分を示す情報を表示する。例えば、表示制御部２６ｃは、位置決め処理によって検出された上肢骨の撮像領域及び下肢骨の撮像領域それぞれを示す矩形状のグラフィックのうち、異常があると判定された部分の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された部分を強調表示する。

また、上述した実施形態では、表示制御部２６ｃが、位置決め処理によって検出された撮像領域の位置を示す情報の表示態様を変えることで、判別部２６ｂによって異常があると判別された部位を示す情報を表示する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、表示制御部２６ｃは、判別部２６ｂによって撮像対象の部位に異常があると判定された場合に、利用者に対して警告を報知するためのメッセージを表示部２５に表示してもよい。または、表示制御部２６ｃは、位置決め処理の過程で抽出された情報と、標準情報記憶部２３ｃによって記憶された情報とを比較した際に算出される指標値の差異を示す情報を表示部２５に表示してもよい。

また、上述した各実施形態で説明した各種の機能は、適宜に組み合わせて実施することが可能である。例えば、検出部２６ａによって行われる位置決め処理が、部位の形状を示す情報、部位の位置を示す情報、部位の向きを示す情報、部位の角度を示す情報などのうちの複数の情報を抽出するものであった場合には、判別部２６ｂが、それら複数の情報を用いて、撮像対象の部位の異常を判別してもよい。

また、上述した各実施形態で説明した制御部が有する機能は、ソフトウェアによって実現することもできる。例えば、制御部が有する機能は、各制御部が行うものとして説明した処理の手順を規定した画像処理プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。この場合に、画像処理プログラムは、例えば、ハードディスクや半導体メモリ素子等に記憶され、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサによって読み出されて実行される。また、医用画像処理プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc − Read Only Memory）やＭＯ（Magnetic Optical disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録されて、配布され得る。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、利用者が撮像対象とする椎間板を容易に選択することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１００ ＭＲＩ装置
２０ 計算機システム
２６ 制御部
２６ａ 検出部
２６ｂ 判別部
２６ｃ 表示制御部

Claims (10)

1. 被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う検出部と、
   前記位置決め処理の過程で抽出された前記撮像対象の部位に関する情報に基づいて、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する判別部と、
   前記異常があると判別された部位を示す情報を前記撮像領域の位置を示す情報とともに表示する表示制御部と
   を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記撮像対象の部位について、標準的な被検体の部位に関する情報を記憶する標準情報記憶部をさらに備え、
   前記判別部は、前記撮像対象の部位に関する情報と前記標準的な部位に関する情報とを比較することで、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記判別部は、前記撮像対象の部位に関する情報を用いて、複数の撮像対象の部位を比較することで、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記撮像対象の部位に関する情報は、当該部位の形状を示す情報であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記撮像対象の部位に関する情報は、当該部位の前記被検体に対する向きを示す情報であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記撮像対象の部位に関する情報は、当該部位の領域における輝度値であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記表示制御部は、前記撮像領域の位置を示す情報の表示態様を変えることで、前記異常があると判別された部位を示す情報を表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記撮像対象の部位は、椎間板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記撮像対象の部位は、脊柱管であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 被検体の画像から撮像対象の部位に関する情報を抽出し、抽出した情報に基づいて撮像領域の位置を検出する位置決め処理を行う手順と、
    前記位置決め処理の過程で抽出された前記撮像対象の部位に関する情報に基づいて、前記撮像対象の部位に異常があるか否かを判別する手順と、
    前記異常があると判別された部位を示す情報を前記撮像領域の位置を示す情報とともに表示する表示制御部と
    をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。