JP2015181488A - 磁気共鳴イメージング装置及びｍｒｓ解析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行える。
【解決手段】 被検体の画像上に設定された関心領域毎のMRS計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成し、関心領域毎の位置情報を含んだ画像及び関心領域毎のスペクトラムを表示し、関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、関心領域毎の位置情報の画像上への表示設定と、を受け付け、設定された表示設定に基づいて、関心領域毎のスペクトラムの表示と、関心領域毎の位置情報の画像上への表示と、を制御する。
【選択図】 図2B

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング(以下、MRIという。)装置を用いて計測されたMRスペクトロスコピー(以下、MRSという。)データの解析において、迅速な診断解析を可能にする技術に関する。

MRI装置は、磁場中に置かれた被検体の核磁気共鳴(以下、NMRという)現象から得られる信号を計測し演算処理することにより、被検体中の核スピンの密度分布、緩和時間分布等を断層像として画像表示するものであり、人体を被検体として各種の診断等に使用されている。NMR現象に基づいて被検体からNMR信号を得るためには、空間的、時間的に一様な静磁場中に被検体を置き、高周波コイルによりパルス状に電磁波を被検体に照射し、それによって発生するNMR信号を高周波コイルにより受信する。受信の際にはNMR信号に位置情報を与えるために静磁場に傾斜磁場が重畳される。

近年、MRI装置において、形態画像では得られない代謝物質の濃度分布をスペクトラムとして捉えるMRSが開発されており、病態に応じて、この代謝物質のスペクトラムピーク値がどのように変動するかがわかってきている。MRSにおける生体内の代謝物質の同定は、共鳴周波数の差異(ケミカルシフト)と信号強度より行われる。なお、ケミカルシフトとは、分子内の原子核が感じる磁場が付近の原子核が展開する磁場の影響を受け、同じ原子核でも周囲環境により共鳴周波数に差異を生じることである。

MRSの診断および臨床研究においては、関心領域における各代謝物のスペクトラムピークの比較や関心領域間のスペクトラムの比較が行われる。また、MRSの解析結果をMRアンギオグラフィー(以下、MRAという)で撮像したMIP画像や、毛細血管レベルの血流量を示す灌流画像等の複数種類の画像と比較する場合もある。更に、代謝物のスペクトラムピーク値の比率を閾値として異常領域を推定する研究も行われている(非特許文献1を参照)。

Radiology 2006; 238:958-969

しかしながら、MRS解析においては、目視にてスペクトラム間の比較が行われている。非特許文献1のような解析においては、スペクトラム間の比較に適した表示制御については考慮されていないので、迅速な診断解析は困難であると考えられる。

そこで、本発明の目的は、MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行えるMRI装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、被検体の画像上に設定された関心領域毎のMRS計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成し、関心領域毎の位置情報を含んだ画像及び関心領域毎のスペクトラムを表示し、関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、関心領域毎の位置情報の画像上への表示設定と、を受け付け、設定された表示設定に基づいて、関心領域毎のスペクトラムの表示と、関心領域毎の位置情報の画像上への表示と、を制御する。

例えば、関心領域毎のMRS計測データが予め用意されたMRS解析装置で上記本発明を実施できる。或いは、被検体の画像上に一つ以上の関心領域の設定を受け付け、画像上に設定された関心領域毎に被検体からMRS計測データを計測するMRI装置でも上記本発明を実施できる。

本発明のMRI装置によれば、MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行える。

本発明の実施例1に係る全体構成を示すブロック図 本発明の実施例1に係るMRS解析において、MRS計測時に設定された全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像を示すブロック図 本発明の実施例1に係るMRS解析において、MRS計測時に設定された全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねたスペクトラムグラフを示すブロック図 本発明の実施例1に係るMRS解析において、Region1の位置表示を非表示にした際に表示する関心領域付きのスカウト画像を示すブロック図 本発明の実施例1に係るMRS解析において、Region1を非表示にした際に表示するスペクトラムグラフを示すブロック図 本発明の第1の実施形態に係る全体構成を示すブロック図 本発明の第1の実施形態に係るMRS解析におけるスペクトラム表示について説明するフローチャート 本発明の実施例2に係るMRS解析において、スペクトラムピーク値を表示するグラフに関する各選択項目を示すブロック図 本発明の実施例2に係るMRS解析において、MRS計測時に設定された全ての関心領域のレーダーチャートを示すブロック図 本発明の実施例2に係るMRS解析において、Region1を非表示にした際に表示するレーダーチャートを示すブロック図 本発明の実施例2に係るMRS解析において、表示位置変更前の棒グラフを示すブロック図 本発明の実施例2に係るMRS解析において、表示位置変更後の棒グラフを示すブロック図 本発明の第2の実施形態に係る全体構成を示すブロック図 本発明の第2の実施形態に係る表示制御部の構成を示すブロック図 本発明の第2の実施形態に係るMRS解析におけるスペクトラムピーク値を表示するグラフについて説明するフローチャート 本発明の実施例3に係るMRS解析において、異常領域を推定する為の閾値の設定項目を示すブロック図 本発明の実施例3に係るMRS解析において、閾値設定後に表示される閾値ラインを示すブロック図 本発明の実施例3に係るMRS解析において、推定された異常領域をマッピングしたスカウト画像を示すブロック図 本発明の実施例3に係るMRS解析において、灌流画像上への異常推定領域のマッピングを示すブロック図 本発明の実施例3に係るMRS解析において、指定代謝物のスペクトラムピーク値をマッピングしたMIP画像を示すブロック図 本発明の第3の実施形態に係る全体構成を示すブロック図 本発明の第3の実施形態に係るMRS解析における異常推定領域をマッピングした画像の表示について説明するフローチャート

本発明のMRI装置は、被検体の画像上に一つ以上の関心領域の設定を受け付ける入力部と、前記画像上に設定された前記関心領域毎に前記被検体からMRS計測データを計測する計測部と、前記関心領域毎のMRS計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成するスペクトラム生成部と、前記関心領域毎の位置情報を含んだ前記画像及び前記関心領域毎のスペクトラムを表示する表示部と、前記関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示設定と、を受け付ける設定部と、前記設定部により設定された表示設定に基づいて、前記関心領域毎のスペクトラムの表示と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示と、を制御する表示制御部と、を備る。

或いは、本発明のMRS解析装置は、被検体の画像上に設定された関心領域毎のMRS計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成するスペクトラム生成部と、前記関心領域毎の位置情報を含んだ前記画像及び前記関心領域毎のスペクトラムを表示する表示部と、前記関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示設定と、を受け付ける設定部と、前記設定部により設定された表示設定に基づいて、前記関心領域毎のスペクトラムの表示と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示と、を制御する表示制御部と、を備える。

以下、MRI装置を例にして本発明を説明するが、被検体の画像上に設定された関心領域毎のMRS計測データが計測された後の処理については、MRS解析装置においても同様に実施可能である。

以下、添付図面に従って本発明のMRI装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

最初に、本発明に係るMRI装置の一例の全体概要を図1に基づいて説明する。図1は、本発明に係るMRI装置の一実施例の全体構成を示すブロック図である。このMRI装置は、NMR現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図1に示すように、MRI装置は、静磁場発生系2と、傾斜磁場発生系3と、送信系5と、受信系6と、信号処理系7と、シーケンサ4と、中央処理装置(CPU)8とを備えて構成される。

静磁場発生系2は、垂直磁場方式であれば、被検体1の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体1の周りに永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源が配置されている。

傾斜磁場発生系3は、MRI装置の座標系(静止座標系)であるX，Y，Zの3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル9と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源10とから成り、後述のシ−ケンサ4からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源10を駆動することにより、X，Y，Zの3軸方向に傾斜磁場Gx，Gy，Gzを印加する。撮影時には、スライス面(撮影断面)に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス(Gs)を印加して被検体1に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの2つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス(Gp)と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス(Gf)を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

シーケンサ4は、高周波磁場パルス(以下、「RFパルス」という)と傾斜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で、CPU8の制御で動作し、被検体1の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系5、傾斜磁場発生系3、および受信系6に送る。

送信系5は、被検体1の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体1にRFパルスを照射するもので、高周波発振器11と変調器12と高周波増幅器13と送信側の高周波コイル(送信コイル)14aとから成る。高周波発振器11から出力された高周波パルスをシーケンサ4からの指令によるタイミングで変調器12により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器13で増幅した後に被検体1に近接して配置された高周波コイル14aに供給することにより、RFパルスが被検体1に照射される。

受信系6は、被検体1の生体組織を構成する原子核スピン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(受信コイル)14bと信号増幅器15と直交位相検波器16と、A/D変換器17とから成る。送信側の高周波コイル14aから照射された電磁波によって誘起された被検体1の応答のNMR信号が被検体1に近接して配置された高周波コイル14bで検出され、信号増幅器15で増幅された後、シーケンサ4からの指令によるタイミングで直交位相検波器16により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがA/D変換器17でディジタル量に変換されて、信号処理系7に送られる。
信号処理系7は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、光ディスク19、磁気ディスク18等の外部記憶装置と、CRT等からなるディスプレイ20とを有し、受信系6からのデータがCPU8に入力されると、CPU8が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体1の断層画像をディスプレイ20に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク18等に記録する。

操作部25は、MRI装置の各種制御情報や上記信号処理系7で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス23、及び、キーボード24から成る。この操作部25はディスプレイ20に近接して配置され、操作者がディスプレイ20を見ながら操作部25を通してインタラクティブにMRI装置の各種処理を制御する。

なお、送信側の高周波コイル14aと傾斜磁場コイル9は、被検体1が挿入される静磁場発生系2の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体1を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル14bは、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。

現在MRI装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核(プロトン)である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を2次元もしくは3次元的に撮像する。

次に、本発明の実施例の説明に入る前に、MRI装置における本撮像までの一連の流れについて説明する。MRI装置では、本撮像の前にスカウト撮像を行う。スカウト撮像とは、本撮像を行う位置を決めるために行う前計測のことであり、通常Axial(横断面)、Coronal(冠状断面)、Sagittal(矢状断面)の3断面を撮像するものである。操作者は、これら3断面のうち少なくとも1枚以上のスカウト画像を用いて、その画像上に、ROIを入力することにより、MRS計測を行う位置を決める。

各図を用いて各実施例について説明する。

次に、実施例1に係るMRI装置を図2〜図4を用い説明する。
以下、本実施例におけるMRS解析でのスペクトラム表示方法について、その概略を説明する。

先ず、図2Aは、MRS計測時に設定された全ての関心領域の位置情報を含む(つまり、各関心領域が重畳された)スカウト画像26aを示す図である。図中において、Region1, Region2, Region3は、MRS計測時に設定された各関心領域を示し、スカウト画像26aは、MRS計測前にMRS計測を行う関心領域の設定において使用され、保存されたものである。また、図2Bは、MRS計測時に設定された全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねて一つのスペクトラムグラフ29aとして示す図である。

磁気ディスク18内より解析したいMRS計測データが操作者により選択されると、全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aが表示される。この際、各関心領域を識別できるよう、各関心領域の囲み(枠線)は、異なる線色や線種にて表示され、凡例(関心領域)27aが表示される。同時に、取得されている全ての関心領域のスペクトラムがスペクトラムグラフ29aに重ねて表示される。この時、各関心領域を識別できるよう、各関心領域のスペクトラムは、異なる線色や線種にて表示され、凡例(関心領域)30aが表示される。

なお、凡例(関心領域)27aのチェックボックス(関心領域)28aもしくは凡例(関心領域)30aのチェックボックス(関心領域)31aのチェックが外された場合、該当する関心領域のスペクトラムを非表示にすることができる。先ず、図2Cは、Region1の位置表示を非表示にした際に表示する関心領域付きのスカウト画像26bを示す図である。また、図2Dは、Region1を非表示にした際に表示するスペクトラムグラフ29bを示す図である。

Region1のスペクトラムを非表示にするにあたり、操作者がチェックボックス(関心領域)28aにおけるRegion1のチェックを外してチェックボックス(関心領域)28bの状態にすると、全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26a上からチェックを外したRegion1の位置表示が非表示にされたスカウト画像26bが表示される。また、同時に、チェックボックス(関心領域)31aのRegion1のチェックが外されてチェックボックス(関心領域)31bの状態にされ、スペクトラムグラフ29a上からチェックを外したRegion1のスペクトラムが非表示にされたスペクトラムグラフ29bが表示される。

また、同様に、操作者がチェックボックス(関心領域)31aのRegion1のチェックを外してチェックボックス(関心領域)31bの状態にすると、スペクトラムグラフ29a上からチェックを外したRegion1のスペクトラムが非表示にされたスペクトラムグラフ29bが表示される。また、同時に、チェックボックス(関心領域)28aのRegion1のチェックが外されてチェックボックス(関心領域)28bの状態にされ、全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26a上からチェックを外したRegion1の位置表示が非表示にされたスカウト画像26bが表示される。

また、逆にRegion1のチェックを外したチェックボックス(関心領域)28bもしくはチェックボックス(関心領域)31bをチェックすることで、非表示にしたRegion1の関心領域とそのスペクトラムをそれぞれスカウト画像上とスペクトラムグラフ上に再度表示させることが可能となる。つまり、図2Cのスカウト画像26bを図2Aのスカウト画像26aの状態に, 図2Dスペクトラムグラフ29bを図2Bスペクトラムグラフ29aの状態にそれぞれ戻すことができる。

次に、図3を用い、本実施例の実施に係るCPU8の各機能部を表すブロック図を説明する。

図3において、18aは、磁気ディスク等から成る記憶部、20aは、ディスプレイ等から成る表示部、25は、操作部である。22aは、RAM22上に展開され、CPU8に接続され、スペクトラムグラフおよびスカウト画像上の関心領域の表示を制御する表示制御部である。22bは、表示制御部22aに接続され、記憶部18aに保存されているMRS計測データに基づきスペクトラムを生成するスペクトラム生成部である。

次に、上記各機能が連携して実施する本実施例におけるスペクトラム表示の動作について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップS1：操作者が、MRS計測を行う一つ以上の関心領域をスカウト画像上に操作部25を介して設定し、MRS計測を開始する。

ステップS2：CPU8が、シーケンサ4にMRS計測の実行を指示し、設定された全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aおよび計測された関心領域毎のMRS計測データを記憶部18aへ保存する。

ステップS3：MRS計測データの解析を行う場合、ステップS4に進み、しない場合は終了する。

ステップS4：スペクトラム生成部22bが、関心領域毎にスペクトラムを生成して生成したスペクトラムを記憶部18aへ保存する。そして、表示制御部22aが、ステップS2で保存した全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26a、および全ての関心領域のスペクトラムグラフ29aを表示部20aに表示する。

ステップS5：特定の関心領域のスペクトラムを非表示にしたい場合、ステップS6に進み、しない場合は終了する。

ステップS6：操作者が、操作部25を介して、非表示にしたい関心領域のチェックボックス(関心領域)28aもしくはチェックボックス(関心領域)31aのチェックを外す。

ステップS7：表示制御部22aが、ステップS6でチェックが外された関心領域のスペクトラムを非表示にしたスペクトラムグラフ29b、およびチェックが外された関心領域の位置表示を非表示にしたスカウト画像26bを表示部20aに表示する。

ステップS8：ステップS7で非表示にしたスペクトラムを再表示する場合、ステップS9に進み、しない場合は終了する。

ステップS9：操作者が、操作部25を介して、再表示したい関心領域のチェックボックスにチェックを入れる。

ステップS10：表示制御部22aが、ステップS9でチェックされた関心領域のスペクトラムを追加したスペクトラムグラフ、およびチェックされた関心領域の位置表示を追加したスカウト画像を表示部20aに表示する。
以上までが、本実施例の動作の説明である。

上記本発明の実施例1によれば、複数の関心領域のスペクトラムを比較する場合において、複数の関心領域のスペクトラムについて同時表示および表示・非表示の切替を可能にすることで、スペクトラムの比較が容易に行える。その結果、MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行なえることになる。

次に、実施例2に係るMRI装置を図5〜図7を用い説明する。
ここでは、本実施例におけるMRS解析でのスペクトラムピーク値のグラフの表示方法についてその概略を説明する。

先ず、図5Aは、操作者がスペクトラムピーク値を比較解析する為の選択項目を示す。図中において、チェックボックス(グラフタイプ)32は、表示するグラフの種類を選択するもので、棒グラフおよびレーダーチャートの双方にチェックを入れた場合、双方のグラフ表示を行う。またチェックボックス(代謝物)33では、グラフ中に表示する代謝物を選択するものであり、選択された代謝物のスペクトラムピーク値のみを表示する。チェックボックス(関心領域)34は、グラフ中に表示する関心領域を選択するものであり、選択された関心領域のみのスペクトラムピーク値を表示する。なお、この選択項目には、MRS計測時に設定された全ての関心領域について表示する。ラジオボタン(グラフ軸の表示項目)35では、グラフ軸に表示する項目名を代謝物名とするか関心領域の位置とするかの設定を行うもので、関心領域間での比較と特定関心領域における代謝物間の比較の切り替えを可能にするものである。

また、図5Bは、チェックボックス(グラフタイプ)32において、レーダーチャートが選択され、チェックボックス(代謝物)33において、NAA, クレアチン, コリン, 乳酸が選択され、チェックボックス(関心領域)34において、Region1〜3の全ての関心領域が選択され、ラジオボタン(グラフ軸の表示項目)35において、代謝物名が選択された場合のレーダーチャート表示の例を示す図である。図中において、関心領域毎の各代謝物項目のスペクトラムピーク値を表示するレーダーチャート36において、各関心領域を識別できるよう、各関心領域のレーダーチャートを異なる線色や線種にて表示し、凡例(関心領域)38aを表示する。

さらに、チェックボックス(関心領域)37aのチェックを外した場合、該当する関心領域のレーダーチャートを非表示にすることができる。

具体的には、図5Cは、Region1を非表示にした際に表示するレーダーチャートを示す図である。Region1のレーダーチャートを非表示にするにあたり、操作者がチェックボックス(関心領域)37aにおけるRegion1のチェックを外してチェックボックス(関心領域)37bの状態にすると、関心領域毎の各代謝物項目のスペクトラムピーク値を表示するレーダーチャート36上からチェックを外したRegion1のレーダーチャートを非表示にしたレーダーチャート39を表示する。また同時に、全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aにおいてRegion1の位置表示を非表示にし、全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねたスペクトラムグラフ29aにおいてRegion1のスペクトラムを非表示にし、図2C,図2Dの状態で表示する。

次に図5Dは、チェックボックス(グラフタイプ)32において、棒グラフが選択され、チェックボックス(代謝物)33において、NAA, クレアチン, コリン, 乳酸が選択され、チェックボックス(関心領域)34において、Region1〜3の全関心領域が選択され、ラジオボタン(グラフ軸の表示項目)35において、関心領域位置が選択された場合の棒グラフ表示を示す図である。図中の代謝物毎の各関心領域項目のスペクトラムピーク値を表示する棒グラフ40において、各関心領域を識別できるよう、各代謝物の棒グラフは、異なる線色や線種にて表示し、凡例(代謝物)41を表示する。

さらに、表示位置交換項目42を表示位置交換項目43の位置にマウス23でドラッグアンドドロップすることで、交換項目間において、表示位置を交換することができる。同様に表示位置交換凡例44を表示位置交換凡例45の位置にマウス23でドラッグアンドドロップすることで、交換凡例間において、棒グラフの表示位置を交換することができる。一例として、図5Eは、Region1とRegion2の表示項目位置、および乳酸とコリンの棒グラフ表示位置を交換した棒グラフを示す図である。Region1とRegion2の項目位置を交換するにあたり、表示位置交換項目42を表示位置交換項目43の位置にマウス23でドラッグアンドドロップし、また、乳酸とコリンの棒グラフ表示位置を交換するにあたり、表示位置交換凡例44を表示位置交換凡例45の位置にマウス23でドラッグアンドドロップした場合、指定された各項目、各凡例の位置が交換表示され、この位置交換が反映された表示位置変更後の棒グラフ46を表示する。

なお、棒グラフ表示においても、レーダーチャート表示と同様にチェックを外した凡例の棒グラフの非表示を可能とし、レーダーチャートにおいても各項目の表示位置の入れ替えを可能とする。

次に、図6A, 図6Bを用い、本実施例の実施に係るCPU8の各機能部を表すブロック図を説明する。

図6Aにおいて、18aは、磁気ディスク等から成る記憶部、20aは、ディスプレイ等から成る表示部、25は操作部である。22aは、RAM22上に展開され、CPU8に接続され、スペクトラム、スペクトラムピーク値のグラフ、および関心領域付きのスカウト画像の表示を制御する表示制御部である。22bは、表示制御部22aに接続され、記憶部18aに保存されているMRS計測データに基づき、スペクトラムを生成するスペクトラム生成部である。22cは、表示制御部22aに接続され、記憶部18aに保存されているMRS計測データに基づき、スペクトラムピーク値のグラフを生成するグラフ生成部である。

また、図6Bには、表示制御部22aの内部の構成が示されている。図6Bにおいて、22a1は、操作者が選択したスペクトラムピーク値のグラフの種類を判定するグラフタイプ判定部である。また、22a2は、操作者が表示選択した代謝物を判定する表示代謝物判定部であり、22a3は、操作者が表示選択した関心領域を判定する表示関心領域判定部である。更に、22a4は、表示位置を交換する項目を判定し、表示位置を交換する項目表示位置調整部である。

次に、上記各機能が連携して実施する本実施例におけるスペクトラムピーク値のグラフ表示の動作について、図7を用いて説明する。

ステップT1：操作者が、操作部25を介して、MRSの関心領域を設定し、MRS計測を開始する。

ステップT2：CPU8が、シーケンサ4にMRS計測の実行を指示し、設定された全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aおよび計測された関心領域毎のMRS計測データを記憶部18aへ保存する。

ステップT3：MRS計測データの解析を行う場合、ステップT4に進み、しない場合は終了する。

ステップT4：スペクトラム生成部22bが、関心領域毎にスペクトラムを生成して生成したスペクトラムを記憶部18aへ保存する。そして、表示制御部22aが、ステップT2で保存した全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26a、および全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねたスペクトラムグラフ29aを表示部20aに表示する。

ステップT5：代謝物毎のスペクトラムピーク値をグラフ表示する場合、ステップT6に進み、しない場合は終了する。

ステップT6：操作者が、操作部25を介して、チェックボックス(グラフタイプ)32よりスペクトラムピーク値を表示するグラフの種類を選択する。この操作者の選択を受けて、グラフタイプ判定部22a1が、操作者が選択したスペクトラムピーク値のグラフの種類を判定する。

ステップT7：操作者が、操作部25を介して、チェックボックス(代謝物)33より表示する代謝物を選択し、また、チェックボックス(関心領域)34より表示対象にする関心領域を選択し、ラジオボタン(グラフ軸の表示項目)35よりグラフ軸に表示する項目名を代謝物名とするか関心領域位置とするかを選択する。これらの操作者の選択を受けて、表示代謝物判定部22a2が、操作者が表示選択した代謝物を判定し、表示関心領域判定部22a3が、操作者が表示選択した関心領域を判定する。

ステップT8：表示制御部22aが、ステップT6、T7で選択された条件に合致するグラフを表示部20aに表示する。レーダーチャートおよび棒グラフが選択された場合には、双方のグラフを表示する。

ステップT9：特定の関心領域もしくは代謝物のグラフを非表示にしたい場合、ステップT10に進み、しない場合はステップT12に進む。

ステップT10：操作者が、操作部25を介して非表示にしたい関心領域もしくは代謝物のチェックボックスのチェックを外す。

ステップT11：表示制御部22aが、ステップT10でチェックを外した関心領域もしくは代謝物のグラフを非表示にしたレーダーチャートもしくは棒グラフを表示部20aに表示する。

ステップT12：表示位置を交換したい項目、凡例がある場合、ステップT13に進み、しない場合は終了する。

ステップT13：操作者が表示位置を交換する項目間もしくは交換する凡例間において、マウス23で一方から他方へドラッグアンドドロップする。

ステップT14：項目表示位置調整部22a4が、ステップT13で指定された項目もしくは凡例の表示位置を入れ替え、これを反映したグラフを表示部20aに表示する。
以上までが、本実施例の動作の説明である。

上記本発明の実施例2によれば、指定された関心領域における指定代謝物のスペクトラムピーク値をグラフ表示させ、また、グラフ内の表示位置を変えることで、複数の関心領域間における代謝物のスペクトラムピーク値の比較、および特定関心領域における複数の代謝物のスペクトラムピーク値を容易に比較できる。その結果、MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行なえることになる。

次に、実施例3に係るMRI装置を図8〜図10を用い説明する。
ここでは、本実施例におけるMRS解析での異常領域の推定、および指定画像上への異常推定領域もしくはスペクトラムピーク値のマッピングについて、その概略を説明する。

先ず、図8Aは、操作者が関心領域において異常領域を推定する際に定める閾値の設定項目を示しており、閾値は2つの代謝物のスペクトラムピーク値の比率からなる。図中において、比較代謝物(分子)47および比較代謝物(分母)48は、閾値をどの代謝物間の比率とするか決定するものである。また、不等号49および閾値50は、異常推定領域として判別する範囲を設定するものである。なお、基準となる閾値が確立されているのであれば、指標として表示しても良い。

また、図8Bは、MRS計測において、Region1〜9の関心領域が設定され、Region1のみが表示選択された場合のスペクトラムグラフを示している。Region1のみ表示させたスペクトラムグラフ51において、閾値ライン52は、閾値50で設定されたものであり、設定時点で同時にプロットする。複数の関心領域が選択されている場合には、閾値ライン52は各領域で異なる為、それぞれ判別できるよう異なる線色や線種にて表示する。スペクトラム(Region1)53は、Region1のスペクトラムを示しており、凡例(関心領域)54は各関心領域における凡例を示す。

図8Cは、推定された異常領域をマッピングしたスカウト画像を示す図である。異常推定領域をマッピングしたスカウト画像55では、Region1, 3, 5が異常領域として推定され、強調表示されている。チェックボックス(関心領域)56は、スカウト画像上に表示している各関心領域の表示・非表示を設定するものである。なお、経時変化を確認したいケースも考えられる為、過去データとの比較ができるよう、複数データを並べて解析表示する形式としても良い。

また、推定された異常領域は、スカウト画像だけでなく、灌流画像、MIP画像等の撮像位置が同一の画像においても、マッピング可能とする。図8Dは、灌流画像上への異常推定領域のマッピングを示す図である。異常推定領域をマッピングした灌流画像57は、Region4, 8, 9の灌流量を確認するケースを示しており、チェックボックス(関心領域)58において、Region4, 8, 9を非表示に設定している。

更に、図8Eは、各関心領域において、指定された代謝物のスペクトラムピーク値をカラーマップに従って表示し、これをマッピングしたMIP画像を示す図である。指定代謝物のスペクトラムピーク値をマッピングしたMIP画像59には、ラジオボタン(代謝物質)61で選択された代謝物のスペクトラムピーク値がマッピングされる。チェックボックス(関心領域)60は、MIP画像上に表示している各関心領域の表示・非表示を設定するものである。

なお、関心領域を判別しやすいようにスペクトラム(Region1)53をマウス23でクリックすることで、マッピング画像の該当領域枠を異なる線色や線種にて強調表示しても良い(逆にマッピング画像の関心領域をマウス23でクリックし、スペクトラム(Region1)53を強調表示しても良い)。

次に、図9を用い、本実施例の実施に係るCPU8の各機能部を表すブロック図を説明する。

図9において、18aは、磁気ディスク等から成る記憶部、20aは、ディスプレイ等から成る表示部、25は、操作部である。22aは、RAM22上に展開され、CPU8に接続され、スペクトラムおよび異常推定領域をマッピングした画像の表示を制御する表示制御部である。22bは、表示制御部22aに接続され、記憶部18aに保存されているMRS計測データに基づき、スペクトラムを生成するスペクトラム生成部である。22dは、表示制御部22aに接続され、記憶部18aに保存されているMRS計測データと操作部25より入力された閾値に基づき、閾値判別を行い、指定画像上に異常推定領域や指定代謝物のスペクトラムピーク値をマッピングした画像を生成するマッピング画像生成部である。

次に、上記各機能が連携して実施する本実施例における閾値より判別した異常推定領域やスペクトラムピーク値をマッピングした画像の表示について、図10を用いて説明する。
ステップU1：操作者が、操作部25を介して、MRSの関心領域を設定し、MRS計測を開始する。
ステップU2：CPU8が、シーケンサ4にMRS計測の実行を指示し、設定された全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aおよびMRS計測データを記憶部18aへ保存する。

ステップU3：MRS計測データの解析を行う場合、ステップU4に進み、しない場合は終了する。

ステップU4：スペクトラム生成部22bが、関心領域毎にスペクトラムを生成して生成したスペクトラムを記憶部18aへ保存する。そして、表示制御部22aが、ステップU2で保存した全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像26aを表示し、また、全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねたスペクトラムグラフ29aを表示部20aに表示する。

ステップU5：閾値判別して異常領域を推定する場合、ステップU6に進み、しない場合はステップU11に進む。

ステップU6：操作者が、操作部25を介して、記憶部18aより、異常推定領域をマッピングする画像データを選択し、マッピング画像生成部22dが、選択された画像データを読み込む。なお、読み込む画像データにおいては、画像種に制限は無く、ステップU4の計測部位と等しいものとする。

ステップU7：操作者が、操作部25を介して、比較代謝物(分子)47、比較代謝物(分母)48、不等号49より必要な選択項目を選択し、閾値50を入力する。

ステップU8：マッピング画像生成部22dが、ステップU4で表示部20aに表示したスペクトラムグラフ29a中にステップU6で設定された閾値の閾値ライン52を表示する。なお、閾値ライン52は表示設定された関心領域毎に表示する。

ステップU9：マッピング画像生成部22dが、ステップU7で設定された閾値を元に全ての関心領域の閾値判別を行い、異常領域を推定して異常推定領域を取得する。

ステップU10：マッピング画像生成部22dが、ステップU6で読み込まれた画像データにステップU9で得られた異常推定領域をマッピングする。そして表示制御部22aが、異常推定領域をマッピングした画像を表示部20aに表示する。スカウト画像にマッピングした場合には、異常推定領域をマッピングしたスカウト画像55が表示される。

ステップU11：スペクトラムピーク値を指定画像にマッピングすることで、異常領域を推定したい場合、ステップU12に進み、しない場合は終了する。

ステップU12：操作者が、操作部25を介して、記憶部18aより、スペクトラムピーク値をマッピングする画像データを選択し、マッピング画像生成部22dが、選択された画像データを読み込む。なお、読み込む画像データは、画像種に制限は無く、ステップU4の計測部位と等しいものとする。

ステップU13：操作者が、ステップU12で読み込んだ画像データにマッピングしたい代謝物を操作部25でラジオボタン(代謝物)61より選択する。

ステップU14：マッピング画像生成部22dが、ステップU13で指定された代謝物のスペクトラムピーク値をステップU12で読み込んだ画像データにマッピングする。そして表示制御部22aが、スペクトラムピーク値をマッピングした画像を表示部20aに表示する。なお、マッピングするスペクトラムピーク値のマップはステップU12で読み込んだ画像データと異なるカラーマップに従い表示する。

ステップU15：ステップU10もしくはステップU14の画像上に表示されている特定の関心領域の位置表示およびマッピングを非表示にしたい場合、ステップU16に進み、しない場合は終了する。

ステップU16：操作者が、操作部25を介して、関心領域の位置表示およびマッピングを非表示にしたい関心領域のチェックボックスのチェックを外す。

ステップU17：表示制御部22aが、ステップU16でチェックを外した関心領域の位置表示およびマッピングを非表示にしたステップU10もしくはステップU14の画像を表示部20aに表示する。
以上までが、本実施例の動作の説明である。

上記本発明の実施例3によれば、指定された閾値より異常領域の推定が容易に行え、また、推定された異常領域を他計測で得られた画像上にマッピングし、関心領域の位置表示およびマッピングの表示・非表示を切り替え可能にすることで、他計測との結果比較を容易に行うことができる。その結果、MRS計測データを用いた診断解析が迅速に行なえることになる。

本発明は、MRI装置に利用することができる。

1 被検体、2 静磁場発生磁石、3 傾斜磁場発生系、4 シーケンサ、5 送信系、6 受信系、7 信号処理系、8 CPU、9 傾斜磁場コイル、10 傾斜磁場電源、11 高周波発信器、12 変長器、13 増幅器、14a 高周波コイル、14b 高周波コイル、15 増幅器、16 直交位相検波器、17 A/D、18 磁気ディスク、18a 記憶部、19 光ディスク、20 ディスプレイ、20a 表示部、21 ROM、22 RAM、22a 表示制御部、22a1 解析グラフタイプ判定部、22a2 表示代謝物判定部、22a3 表示関心領域判定部、22a4 表示位置調整部、22b スペクトラム生成部、22c グラフ生成部、22d マッピング画像生成部、23 マウス、24 キーボード、25 操作部、26a MRS計測時に設定された全ての関心領域の位置情報を含むスカウト画像、26b Region1の位置表示を非表示にした際に表示する関心領域付きのスカウト画像、27a 凡例(関心領域)、27b 凡例(関心領域)、28a チェックボックス(関心領域)、28b チェックボックス(関心領域)、29a MRS計測時に設定された全ての関心領域のスペクトラム表示を重ねたスペクトラムグラフ、29b Region1を非表示にした際に表示するスペクトラムグラフ、30a 凡例(関心領域)、30b 凡例(関心領域)、31a チェックボックス(関心領域)、31b チェックボックス(関心領域)、32 チェックボックス(グラフタイプ)、33 チェックボックス(代謝物)、34 チェックボックス(関心領域)、35 ラジオボタン(グラフ軸の表示項目)、36 関心領域毎の各代謝物項目のスペクトラムピーク値を表示するレーダーチャート、37a チェックボックス(関心領域)、37b チェックボックス(関心領域)、38a 凡例(関心領域)、38b 凡例(関心領域)、39 Region1のレーダーチャートを非表示にしたレーダーチャート、40 代謝物毎の各関心領域項目のスペクトラムピーク値を表示する棒グラフ、41 凡例(代謝物)、42 表示位置交換項目、43 表示位置交換項目、44 表示位置交換凡例、45 表示位置交換凡例、46 表示位置変更後の棒グラフ、47 比較代謝物(分子)、48 比較代謝物(分母)、49 不等号、50 閾値、51 Region1のみ表示させたスペクトラムグラフ、52 閾値ライン、53 スペクトラム(Region1)、54 凡例(関心領域)、55 異常推定領域をマッピングしたスカウト画像、56 チェックボックス(関心領域)、57 異常推定領域をマッピングした灌流画像、58 チェックボックス(関心領域)、59 スペクトラムピーク値をマッピングしたMIP画像、60 チェックボックス(関心領域)、61 ラジオボタン(代謝物質)

Claims (5)

1. 被検体の画像上に一つ以上の関心領域の設定を受け付ける入力部と、
   前記画像上に設定された前記関心領域毎に前記被検体からＭＲＳ計測データを計測する計測部と、
   前記関心領域毎のＭＲＳ計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成するスペクトラム生成部と、
   前記関心領域毎の位置情報を含んだ前記画像及び前記関心領域毎のスペクトラムを表示する表示部と、
   前記関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示設定と、を受け付ける設定部と、
   前記設定部により設定された表示設定に基づいて、前記関心領域毎のスペクトラムの表示と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示と、を制御する表示制御部と、
   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. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   複数の代謝物についてのスペクトラムピーク値をそれぞれ表すグラフを生成するグラフ生成部を備え、
   前記設定部は、前記グラフ上での前記代謝物毎のスペクトラムピーク値の表示設定を含み、
   前記表示制御部は、前記代謝物毎のスペクトラムピーク値の表示設定に基づいて、前記グラフ上での前記代謝物毎のスペクトラムピーク値の表示制御を行う
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   前記グラフは棒グラフ又はレーダーチャートである
   ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置において、
   ２つの代謝物についてのスペクトラムピーク値の比と該比に対する閾値とに基づいて異常領域を推定し、該推定した異常領域と特定の代謝物のスペクトラムピーク値とを所望の画像にマッピングしてマッピング画像を生成するマッピング画像生成部を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 被検体の画像上に設定された関心領域毎のＭＲＳ計測データから該関心領域毎のスペクトラムを生成するスペクトラム生成部と、
   前記関心領域毎の位置情報を含んだ前記画像及び前記関心領域毎のスペクトラムを表示する表示部と、
   前記関心領域毎のスペクトラムの表示設定と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示設定と、を受け付ける設定部と、
   前記設定部により設定された表示設定に基づいて、前記関心領域毎のスペクトラムの表示と、前記関心領域毎の位置情報の前記画像上への表示と、を制御する表示制御部と、
   を備えたことを特徴とするＭＲＳ解析装置。

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