JP2016002107A - Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気共鳴画像装置及び磁気共鳴画像撮像方法に関し、特に、流動体の安定状態を評価する磁気共鳴画像装置及び磁気共鳴画像撮像方法に関する。 The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging method, and more particularly to a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging method for evaluating a stable state of a fluid.
MRI装置(磁気共鳴画像装置)は、被検体に均一な静磁場を作用させた状態で、撮像部位を特定する1軸方向のスライス選択傾斜磁場の印加とともに、特定の基本周波数を有する高周波励パルス(励起用RFパルス)を照射し、スライス方向に互いに直交する2軸方向(位相方向及び周波数方向)の傾斜磁場を印加して、励起により発生する磁気共鳴信号(エコー信号)に2次元的な位置情報を付与して計測し、得られたエコー信号を再構成することにより、被検体の断層画像データを取得する。2次元的な位置情報を付与するために用いられる2軸方向(位相方向及び周波数方向)の傾斜磁場は、それぞれ位相エンコード傾斜磁場及び周波数エンコード傾斜磁場と一般に称される。RFパルス及び傾斜磁場を一定の規則に従って時系列に並べたパルス列は、シーケンス(パルスシーケンス)と一般に称される。 An MRI apparatus (magnetic resonance imaging apparatus) is a high-frequency excitation pulse having a specific fundamental frequency along with application of a uniaxial slice selective gradient magnetic field that specifies an imaging region in a state where a uniform static magnetic field is applied to a subject. (Excitation RF pulse) is irradiated, gradient magnetic fields in two axial directions (phase direction and frequency direction) orthogonal to the slice direction are applied, and the magnetic resonance signal (echo signal) generated by excitation is two-dimensional The tomographic image data of the subject is acquired by reconstructing the obtained echo signal by giving position information and measuring. The gradient magnetic fields in the biaxial directions (phase direction and frequency direction) used for giving two-dimensional position information are generally referred to as a phase encoding gradient magnetic field and a frequency encoding gradient magnetic field, respectively. A pulse train in which RF pulses and a gradient magnetic field are arranged in time series according to a certain rule is generally called a sequence (pulse sequence).
MR画像(磁気共鳴画像)の撮像では、時系列に並んだシーケンスが入力されるため、撮像中に被検体(撮像対象)の状態が変化することにより、画質不良やアーチファクトが生じる場合がある。例えば、医用画像用ファントムを用いてMR画像を撮像する場合、ファントムをMRI装置にセッティングした直後はファントム内の溶液(流動体)が流動することにより、シーケンスによってはMR画像に信号低下、ムラ、及び歪みなどが生じることがある。 In MR image (magnetic resonance image) imaging, a sequence arranged in chronological order is input, so that the state of the subject (imaging target) changes during imaging, which may cause image quality defects and artifacts. For example, when an MR image is picked up using a medical image phantom, the solution (fluid) in the phantom flows immediately after the phantom is set in the MRI apparatus. And distortion may occur.
また、患者の脈波や心拍に同期させてMR画像を撮像する場合、撮像開始時と撮像途中で患者の状態が変化することがある。例えば、患者の状態が不安定状態(緊張状態)から安定状態へ遷移する。このように、被検体(患者又は診断部位)の状態の変化により脈波や心拍が変化すると、予め設定された条件で被検体の脈波や心拍に同期させてMR画像を撮像しても、適切なMR画像を取得することができないことがある。特に、心電図や脈波のデータを用いてMR画像の差分により、血流を観察する非造影MRAでは、被検体が安定状態のときにMR画像が撮像されることが望ましい。被検体が安定状態になる前にMR画像が撮像されると、適切なMR画像を取得するための調整が困難となったり、非造影MRAを用いる際にMR画像の差分の不良により誤診を招いたりするおそれがある。 In addition, when an MR image is captured in synchronization with a patient's pulse wave or heartbeat, the patient's state may change between when imaging is started and during imaging. For example, the patient's state transitions from an unstable state (tensed state) to a stable state. In this way, when the pulse wave or heartbeat changes due to a change in the state of the subject (patient or diagnosis site), even if an MR image is captured in synchronization with the pulse wave or heartbeat of the subject under a preset condition, An appropriate MR image may not be acquired. In particular, in non-contrast-enhanced MRA in which blood flow is observed based on the difference between MR images using electrocardiogram and pulse wave data, it is desirable that an MR image be captured when the subject is in a stable state. If an MR image is taken before the subject is in a stable state, adjustment for obtaining an appropriate MR image becomes difficult, or misdiagnosis is caused by a difference in MR image difference when using non-contrast-enhanced MRA. There is a risk of
また、傾斜磁場コイルの振動に伴う騒音を低減させることで、安定したMR画像を取得する磁気共鳴イメージング装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, a magnetic resonance imaging apparatus that acquires a stable MR image by reducing noise associated with vibration of the gradient coil has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された磁気共鳴イメージング装置は、傾斜磁場コイルの振動に伴う騒音を低減させることで、安定したMR画像を取得する磁気共鳴イメージング装置であり、被検体(患者又は診断部位)の状態が不安定状態(緊張状態)から安定状態へ遷移する場合に被検体(流動体)の安定状態を評価するものではない。
However, the magnetic resonance imaging apparatus described in
本発明は、被検体(流動体)の状態の遷移を把握し、被検体(流動体)の安定状態を評価することができる磁気共鳴画像装置及び磁気共鳴画像撮像方法を提供する。 The present invention provides a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging method capable of grasping the state transition of a subject (fluid) and evaluating the stable state of the subject (fluid).
本発明の磁気共鳴画像装置は、磁気共鳴画像に計測領域、計測線、及び計測点の少なくとも1つを計測位置として設定する計測位置設定部と、前記計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する信号比算出部と、前記信号比の変化に基づいて前記磁気共鳴画像における流動体の安定状態を評価する流動性評価部とを備える。 The magnetic resonance imaging apparatus of the present invention includes a measurement position setting unit that sets at least one of a measurement region, a measurement line, and a measurement point as a measurement position in a magnetic resonance image, and a signal between an image signal and a reference signal at the measurement position. A signal ratio calculation unit that calculates a ratio; and a fluidity evaluation unit that evaluates a stable state of the fluid in the magnetic resonance image based on a change in the signal ratio.
本発明によれば、計測位置における画像信号と基準信号との信号比の変化を評価することで、被検体(流動体)の安定状態を評価することができる。 According to the present invention, the stable state of the subject (fluid) can be evaluated by evaluating the change in the signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position.
以下、本発明の実施の形態に係る磁気共鳴画像装置について、図面を用いて説明する。本発明の実施の形態に係る磁気共鳴画像装置は、被検体(生体又は医用画像用ファントム)の安定状態を評価するものであり、磁気共鳴画像に計測領域、計測線、及び計測点の少なくとも1つを計測位置として設定する計測位置設定部と、計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する信号比算出部と、信号比の変化に基づいて磁気共鳴画像における流動体の安定状態を評価する流動性評価部とを備える。 Hereinafter, a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. A magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention evaluates a stable state of a subject (a living body or a medical image phantom), and includes at least one of a measurement region, a measurement line, and a measurement point on the magnetic resonance image. A measurement position setting unit for setting one as a measurement position, a signal ratio calculation unit for calculating a signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position, and a stable state of the fluid in the magnetic resonance image based on the change in the signal ratio A fluidity evaluation unit for evaluating
図1は、本実施の形態に係る磁気共鳴画像装置(MRI装置)を示すブロック図である。図1に示すように、MRI装置10は、磁気共鳴現象を利用して被検体11の断層画像を取得し、静磁場発生系20、傾斜磁場発生系30、送信系50、受信系60、制御処理系70、及びシーケンサ40を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus (MRI apparatus) according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
静磁場発生系20は、垂直磁場方式であれば、被検体11の周りの空間にその体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させ、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。静磁場発生系20は、被検体11の周りに配置される永久磁石方式、常電導方式、及び超電導方式の少なくとも1つの静磁場発生源を備える。
The static magnetic
傾斜磁場発生系30は、MRI装置10の座標系(静止座標系)であるX軸、Y軸、及びZ軸の3軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル31と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源32とを備える。傾斜磁場発生系30は、シーケンサ40からの命令に従って、それぞれの傾斜磁場コイル31の傾斜磁場電源32を駆動することにより、3軸方向(X軸,Y軸,Z軸)に傾斜磁場Gx,Gy,Gzを印加する。
The gradient magnetic
送信系50は、被検体11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11に高周波磁場パルス(RFパルス)を照射する。送信系50は、高周波発振器(シンセサイザ)52と、変調器53と、高周波増幅器54と、送信側の高周波コイル(送信コイル)51とを備える。高周波発振器52は、RFパルスを生成し、シーケンサ40からの指令によるタイミングでRFパルスを出力する。変調器53は、出力されたRFパルスを振幅変調する。高周波増幅器54は、振幅変調されたRFパルスを増幅し、被検体11に近接して配置された送信コイル51に供給する。送信コイル51は、供給されたRFパルスを被検体11に照射する。
The
受信系60は、被検体11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核磁気共鳴信号(エコー信号又はNMR信号)を検出する。受信系60は、受信側の高周波コイル(受信コイル)61と信号増幅器62と直交位相検波器63と、A/D変換器64とを備える。受信コイル61は、被検体11に近接して配置され、送信コイル51から照射された電磁波によって誘起された被検体11から放出されるNMR信号を検出する。信号増幅器62は、検出されたNMR信号を増幅する。直交位相検波器63は、シーケンサ40からの指令によるタイミングで、増幅されたNMR信号を直交する二系統の信号に分割する。A/D変換器64は、二系統の信号のそれぞれをディジタル量に変換し、制御処理系70に出力する。
The receiving
シーケンサ40は、所定のパルスシーケンスに従って、RFパルス及び傾斜磁場パルスを繰り返し印加する。なお、パルスシーケンスは、高周波磁場、傾斜磁場、及び信号受信などのタイミングや強度を規定(記述)したもので、制御処理系70に保持(記憶)される。シーケンサ40は、制御処理系70からの指示に従って動作し、被検体11の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を傾斜磁場発生系30、送信系50、及び受信系60に送信する。
The
制御処理系70は、MRI装置10の制御、各種データの処理、及び処理結果の表示/保存などを行う。制御処理系70は、CPU(処理装置)71と、記憶装置72と、表示装置73と、入力装置74とを備える。記憶装置72は、ハードディスク、光ディスク、及び磁気ディスクなどの外部記憶装置を含む。表示装置73は、CRT及び液晶などのディスプレイ装置を含む。
The
入力装置74は、MRI装置10や制御処理系70が行う処理に必要な制御情報(指示及びデータなど)を入力するインターフェイスであり、例えば、トラックボール、マウス、及びキーボードなどを含む。入力装置74は、表示装置73に近接して配置される。操作者は、表示装置73を見ながら、入力装置74を通してインタラクティブにMRI装置10の各種処理に必要な指示及びデータを入力する。
The
CPU(処理装置)71は、入力装置74から入力された指示に従って、記憶装置72に予め保持されるプログラムを実行することにより、MRI装置10の動作制御や各種データ処理など、制御処理系70の各処理を実現する。
A CPU (processing device) 71 executes a program stored in advance in the
次に、MRI装置10が被検体(生体又は医用画像用ファントム)の安定状態を評価するための構成及び機能を、図を用いて説明する。例えば、医用画像用ファントムの安定状態を評価する場合、MRI装置10は、医用画像用ファントムの内溶液(流動体)の流れによる信号低下に基づいて内溶液(流動体)の安定状態を評価する。
Next, a configuration and a function for the
図2は、制御処理系70の一例を示したブロック図である。図2に示すように、CPU(処理装置)71は、撮像部201と、評価部202とを備える。撮像部201は、設定されたパラメータに従って撮像制御データのシーケンスを生成し、シーケンスをシーケンサ40に通知し、シーケンサ40にMR画像の撮像を実行させる。評価部202は、撮像されたMR画像のデータ信号を受信系60から受け取り、MR画像を再構成し、流動体の安定状態を評価する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the
評価部202は、磁気共鳴画像に計測領域、計測線、及び計測点の少なくとも1つを計測位置として設定する計測位置設定部210と、計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する信号比算出部211と、信号比の変化に基づいて磁気共鳴画像における流動体の安定状態を評価する流動性評価部212とを備える。また、評価部202は、流動体が安定状態又は不安定状態であることを通知する通知部213を備える。
The
記憶装置72は、流動体の安定状態を評価する評価プログラムを記憶する評価プログラム記憶部203を備える。評価部202(制御処理系70)は、評価プログラムを実行することにより、流動体の安定状態を評価する。
The
図3は、本実施の形態に係るMRI装置10の動作及び磁気共鳴画像撮像方法を説明するフローチャートである。図3に示すように、ステップS100で、入力装置74が流動体の安定状態を評価する評価プログラムを起動させる指令を入力し、評価プログラムに従って、撮像部201がシーケンサ40にMR画像の撮像を実行させ、評価部202が撮像されたMR画像を受信系60から受け取る。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップS101で、計測位置設定部210は、MR画像(磁気共鳴画像)に計測領域、計測線、及び計測点の少なくとも1つを計測位置として設定する。図4は、計測位置設定部210がMR画像(磁気共鳴画像)に計測領域を計測位置として設定することを示した図である。図4に示すように、計測位置設定部210は、MR画像400のうち被検体401の部分に計測領域ROI1〜nを計測位置として設定する。計測位置設定部210は、1つの計測位置を設定してもよいし、複数の計測位置を設定してもよい。計測位置(計測領域、計測線、及び計測点)の位置、個数、サイズ、及び形状などの測定位置情報は、評価プログラム記憶部203に記憶される。計測位置設定部210は、計測位置情報を評価プログラム記憶部203から取得する。
In step S101, the measurement
ステップS102で、信号比算出部211は、計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する。複数の計測位置がMR画像(磁気共鳴画像)400に設定された場合、信号比算出部211は、複数の計測位置(例えば、ROI1〜n)ごとに信号比を算出する。図4に示すように、信号比算出部211は、MR画像400を構成する画像信号のうち、計測位置(計測領域ROI1〜n)の画像信号を取得する。また、信号比算出部211は、MR画像400のうち、被検体401以外の部分の画像信号及び予め設定された信号値の少なくとも1つを基準信号として取得する。図4では、信号比算出部211は、MR画像400を構成する画像信号のうち、被検体401以外の部分の測定領域ROIrefの画像信号Nを基準信号として取得する。信号比算出部211は、計測位置(計測領域ROI1〜n)における画像信号と基準信号との信号比を算出する。信号比として、SN比(SNR)が用いられる。例えば、画像信号の分散を基準信号の分散で割った値がSN比として用いられる。また、信号比として、画像信号の平均を基準信号の平均で割った値が用いられてもよいし、この他、画像信号の統計値を基準信号の統計値で割った値が用いられてもよい。
In step S102, the signal
ステップS103で、流動性評価部212は、信号比の変化に基づいてMR画像(磁気共鳴画像)400における流動体の安定状態を評価する。例えば、流動性評価部212は、信号比の最大値と最小値の差に基づいて流動体の安定状態を評価する。図5は、流動性評価部212が、信号比の最大値と最小値の差に基づいて流動体の安定状態を評価することを示した図である。図5に示すように、流動性評価部212は、計測位置(計測領域ROI1〜12)における信号比(例えば、SNR)を算出し、SNRの最大値と最小値の差を算出する。図5では、計測領域ROI5におけるSNRが最大値であり、計測領域ROI2におけるSNRが最小値であるので、流動性評価部212は、計測領域ROI5におけるSNRと計測領域ROI2におけるSNRとの差D1を算出する。
In step S103, the
ステップS103で、流動性評価部212は、所定の閾値に基づいて流動体の安定状態を評価する。例えば、所定の閾値T1が設定された場合、流動性評価部212は、SNRの差D1と閾値T1とを比較し、SNRの差D1が閾値T1より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。
In step S103, the
被検体401における流動体の流動により、MR画像400に信号低下領域Aが生じるので、信号低下が生じた部分(計測領域ROI2)と信号低下が生じていない部分(計測領域ROI5)との差D1を閾値T1と比較することで、流動体の流動により信号低下が生じた部分(計測領域ROI2)の安定状態を評価することができる。
Due to the flow of the fluid in the subject 401, a signal decrease region A is generated in the
また、流動性評価部212は、信号比(例えば、SNR)の空間的な変化、信号比の時間的な変化、及びこれらの変化の統計値(平均、中央値、分散、及び標準偏差など)の少なくとも1つに基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
The
信号比(例えば、SNR)の空間的な変化に基づいて流動体の安定状態を評価する場合、流動性評価部212は、SNRの最大値(計測領域ROI5のSNR)とそれぞれの計測位置(計測領域ROI1〜12)におけるSNRとの差D2を算出し、SNRの差D2と閾値T2とを比較し、SNRの差D2が閾値T2より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。一方、SNRの差D2が閾値T2より大きい場合に、流動体が不安定状態であると評価する。これにより、信号低下領域A(例えば、計測領域ROI2,ROI3,ROI4)の位置を特定することができる。
When evaluating the stable state of the fluid based on the spatial change in the signal ratio (for example, SNR), the
また、信号比(例えば、SNR)の時間的な変化に基づいて流動体の安定状態を評価する場合、流動性評価部212は、SNRの最大値(計測領域ROI5のSNR)と計測位置(例えば、計測領域ROI2)におけるSNRとの差D3を算出し、SNRの差D3の時間変化(例えば、差D3の時間微分)を算出し、差D3の時間変化と閾値T3とを比較し、差D3の時間変化が閾値T3より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。この場合、流動性評価部212は、信号比(例えば、SNR)の時間的な変化及び流動体の特性に基づいて、流動体が安定状態になるまでの時間を推定してもよい。例えば、流動性評価部212は、差D3の時間変化率や流動体の粘性係数に基づいて、差D3の時間変化が閾値T3より小さくなるまでの時間を推定する。
Further, when evaluating the stable state of the fluid based on the temporal change in the signal ratio (for example, SNR), the
なお、流動性評価部212は、SNRの最大値(計測領域ROI5のSNR)との差を用いる代わりに、計測位置(計測領域ROI1〜12)の統計値(平均、中央値、分散、及び標準偏差など)を用いて、SNRの空間的/時間的な変化を算出し、係る変化に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。また、流動性評価部212は、SNRの最大値(計測領域ROI5のSNR)との差を用いる代わりに、所定の値との差又は計測位置(計測領域ROI1〜12)の統計値との差を用いて、SNRの空間的/時間的な変化を算出し、係る変化に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
The
流動体が安定状態であると評価された場合は、ステップS104で、通知部213は、流動体が安定状態であることを、画像、音、及び光などを用いて通知する。流動体が不安定状態であると評価された場合は、ステップS105で、通知部213は、流動体が不安定状態であることを、画像、音、及び光などを用いて通知する。
When it is evaluated that the fluid is in a stable state, in step S104, the
流動体が不安定状態であると評価された場合は、ステップS106で、所定の時間(待ち時間)を経た後で、ステップS100に戻り、MR画像が再撮像される。この場合、流動性評価部212により推定された安定状態になるまでの時間を待ち時間として設定してもよいし、待ち時間がタイマーにより表示装置73に表示されてもよい。なお、流動体が不安定状態から安定状態に遷移した後、自動的にスキャンが開始されてもよい。
When it is evaluated that the fluid is in an unstable state, in step S106, after a predetermined time (waiting time), the process returns to step S100, and the MR image is re-imaged. In this case, the time until the stable state estimated by the
このように、本実施の形態によれば、計測位置における画像信号と基準信号との信号比の変化を評価することで、被検体(流動体)の安定状態を評価することができる。 Thus, according to the present embodiment, the stable state of the subject (fluid) can be evaluated by evaluating the change in the signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position.
以上、本発明にかかる実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において変更・変形することが可能である。 As mentioned above, although embodiment concerning this invention was described, this invention is not limited to these, It can change and deform | transform within the range described in the claim.
例えば、本実施の形態の変形例として、計測位置設定部210は、第1の計測線及び第2の計測線を計測位置として設定し、信号比算出部211は、第1の計測線における複数の計測点ごとに信号比を算出し、第2の計測線における複数の計測点ごとに信号比を算出し、流動性評価部212は、第1の計測線における信号比の最大値と最小値の差を第1の差として算出し、第2の計測線における信号比の最大値と最小値の差を第2の差として算出し、第1の差及び第2の差の差に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
For example, as a modification of the present embodiment, the measurement
図6は、本実施の形態の変形例に係るMRI装置10の動作及び磁気共鳴画像撮像方法を説明するフローチャートである。変形例では、本実施の形態と異なる部分について主に説明し、本実施の形態と共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。図6に示すように、ステップS201で、計測位置設定部210は、MR画像(磁気共鳴画像)に計測線(第1の計測線及び第2の計測線)を計測位置として設定する。図7(a)は、計測位置設定部210がMR画像(磁気共鳴画像)に計測線L1〜L10を計測位置として設定することを示した図である。図7(a)に示すように、計測位置設定部210は、MR画像400のうち被検体401の部分に計測線(ラインプロファイル)L1〜L10を計測位置として設定する。計測位置設定部210は、複数の計測線(第1の計測線及び第2の計測線)をMR画像(磁気共鳴画像)400に設定する。計測線の位置、本数、長さ、及び形状などの測定位置情報は、評価プログラム記憶部203に記憶される。計測位置設定部210は、計測位置情報を評価プログラム記憶部203から取得する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
ステップS202で、信号比算出部211は、計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する。信号比算出部211は、第1の計測線(例えば、計測線L1)における複数の計測点ごとに信号比を算出し、第2の計測線(例えば、計測線L2)における複数の計測点ごとに信号比を算出する。
In step S202, the signal
図7(b)は、信号比算出部211が計測線L1〜L10の信号比を算出することを示した図である。図7(b)に示すように、信号比算出部211は、複数の計測線L1〜L10におけるX軸方向の計測点ごとに信号比SNR(L1)〜SNR(L10)を算出する。被検体401における流動体の流動により、MR画像400に信号低下領域Aが生じるので、信号低下領域Aに対応する計測点に信号低下が生じる。
FIG. 7B is a diagram illustrating that the signal
信号比算出部211は、MR画像400を構成する画像信号のうち、計測線L1〜L10の画像信号を取得する。また、信号比算出部211は、MR画像400のうち、被検体401以外の部分の画像信号及び予め設定された信号値の少なくとも1つを基準信号として取得する。信号比算出部211は、計測線L1〜L10における画像信号と基準信号との信号比を算出する。
The signal
ステップS203で、流動性評価部212は、第1の計測線(例えば、計測線L1)における信号比の最大値と最小値の差を第1の差D(L1)として算出し、第2の計測線(例えば、計測線L2)における信号比の最大値と最小値の差を第2の差D(L2)として算出する。図8は、流動性評価部212が計測線L2における信号比の最大値と最小値の差を算出することを示した図である。図8に示すように、流動性評価部212は、計測線L2の信号比SNR(L2)に基づいて、信号比の最大値(計測点P1)と最小値(計測点P2)の差D(L2)を算出する。このように、流動性評価部212は、計測線L1〜L10ごとに信号比の最大値と最小値の差D(L1)〜D(L10)を算出する。
In step S203, the
ステップS204で、流動性評価部212は、信号比の変化に基づいてMR画像(磁気共鳴画像)400における流動体の安定状態を評価する。例えば、流動性評価部212は、第1の差D(L1)及び第2の差D(L2)の差に基づいて流動体の安定状態を評価する。図9は、計測線L1〜L10ごとの信号比の差D(L1)〜D(L10)を示した図である。図9に示すように、流動性評価部212は、計測線L1〜L10における信号比(例えば、SNR)の差D(L1)〜D(L10)を算出し、差D(L1)〜D(L10)の最大値と最小値の差を算出する。図9では、計測線L2における差D(L2)が最大値であり、計測線L1における差D(L1)が最小値であるので、流動性評価部212は、計測線L2における差D(L2)と計測線L1における差D(L1)との差D4を算出する。
In step S204, the
ステップS204で、流動性評価部212は、所定の閾値に基づいて流動体の安定状態を評価する。例えば、所定の閾値T4が設定された場合、流動性評価部212は、差D4と閾値T4とを比較し、差D4が閾値T4より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。
In step S204, the
被検体401における流動体の流動により、MR画像400に信号低下領域Aが生じるので、信号低下が生じた部分を通過する計測線(例えば、計測線L2)において信号比の最大値と最小値の差(例えば、D(L2))が大きくなり、信号低下が生じていない部分を通過する計測線(例えば、計測線L1)において信号比の最大値と最小値の差(例えば、D(L1))が小さくなる。したがって、計測線L1〜L10ごとの信号比の差D(L1)〜D(L10)の差D4を閾値T4と比較することで、流動体の流動により信号低下が生じた部分(信号低下領域A)の安定状態を評価することができる。
Since the signal drop region A is generated in the
また、流動性評価部212は、信号比の差D(L1)〜D(L10)又は信号比の差D(L1)〜D(L10)の差の空間的な変化、信号比の時間的な変化、及びこれらの変化の統計値(平均、中央値、分散、及び標準偏差など)の少なくとも1つに基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
In addition, the
信号比の差D(L1)〜D(L10)の差の空間的な変化に基づいて流動体の安定状態を評価する場合、流動性評価部212は、信号比の差D(L1)〜D(L10)の最大値(計測線L2における信号比の差D(L2))とそれぞれの計測線L1〜L10における信号比の差D(L1)〜D(L10)との差D5を算出し、差D5と閾値T5とを比較し、差D5が閾値T5より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。一方、差D5が閾値T5より大きい場合に、流動体が不安定状態であると評価する。これにより、信号低下領域Aの位置を特定することができる。
When evaluating the stable state of the fluid based on the spatial change in the difference between the signal ratio differences D (L1) to D (L10), the
また、信号比の差D(L1)〜D(L10)の差の時間的な変化に基づいて流動体の安定状態を評価する場合、流動性評価部212は、信号比の差D(L1)〜D(L10)の最大値(計測線L2における信号比の差D(L2))と計測線L1〜L10における信号比の差D(L1)〜D(L10)との差D6を算出し、差D6の時間変化(例えば、差D6の時間微分)を算出し、差D6の時間変化と閾値T6とを比較し、差D6の時間変化が閾値T6より小さい場合に、流動体が安定状態であると評価する。この場合、流動性評価部212は、差D6の時間的な変化及び流動体の特性に基づいて、流動体が安定状態になるまでの時間を推定してもよい。例えば、流動性評価部212は、差D6の時間変化率や流動体の粘性係数に基づいて、差D6の時間変化が閾値T6より小さくなるまでの時間を推定する。
In addition, when evaluating the stable state of the fluid based on the temporal change in the difference between the signal ratios D (L1) to D (L10), the
なお、流動性評価部212は、信号比の差D(L1)〜D(L10)の最大値との差を用いる代わりに、信号比の差D(L1)〜D(L10)の統計値(平均、中央値、分散、及び標準偏差など)を用いて、信号比の差D(L1)〜D(L10)の差の空間的/時間的な変化を算出し、係る変化に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。また、流動性評価部212は、信号比の差D(L1)〜D(L10)の最大値との差を用いる代わりに、所定の値との差又は信号比の差D(L1)〜D(L10)の統計値との差を用いて、信号比の差D(L1)〜D(L10)の差の空間的/時間的な変化を算出し、係る変化に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
The
このように、本実施の形態の変形例によれば、計測位置における画像信号と基準信号との信号比の変化を評価することで、被検体(流動体)の安定状態を評価することができる。 Thus, according to the modification of the present embodiment, the stable state of the subject (fluid) can be evaluated by evaluating the change in the signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position. .
第1の計測線及び第2の計測線を設定する場合、第1の計測線及び第2の計測線は、平行線、直交線、所定の角度を有する直線、及び同心円の少なくとも1つの一部を含んでもよい。例えば、図10(a)に示すように、第1の計測線及び第2の計測線は、平行線L1〜L10及び直交線L11〜L13を含んでもよい。また、図10(b)に示すように、第1の計測線及び第2の計測線は、所定の角度を有する直線L14〜L16及び同心円L17,L18を含んでもよい。 When setting the first measurement line and the second measurement line, the first measurement line and the second measurement line are at least one part of a parallel line, an orthogonal line, a straight line having a predetermined angle, and a concentric circle. May be included. For example, as shown in FIG. 10A, the first measurement line and the second measurement line may include parallel lines L1 to L10 and orthogonal lines L11 to L13. Further, as shown in FIG. 10B, the first measurement line and the second measurement line may include straight lines L14 to L16 and concentric circles L17 and L18 having a predetermined angle.
また、図10(a)に示すように、計測位置設定部210は、計測線L1〜L13を設定し、計測線で囲まれた領域を計測領域ROI13として設定し、流動性評価部212は、計測領域ROI13及び計測線L1〜L13の少なくとも1つにおける信号比(例えば、SNR)に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
10A, the measurement
また、計測位置設定部210は、多角形により構成される格子(例えば、図10(a)の四角形により構成される格子)から計測領域(例えば、計測領域ROI13)を設定し、格子の境界線から計測線を設定し、流動性評価部212は、計測領域及び計測線の少なくとも1つにおける信号比に基づいて流動体の安定状態を評価してもよい。
Further, the measurement
また、MR画像(磁気共鳴画像)は、被検体11の複数の断層画像(マルチスライス画像)であり、流動性評価部212は、複数の断層画像ごとに流動体の安定状態を評価してもよい。これにより、3次元空間における流動体の安定状態を評価することができる。
The MR image (magnetic resonance image) is a plurality of tomographic images (multi-slice images) of the subject 11, and the
本発明によれば、計測位置における画像信号と基準信号との信号比の変化を評価することで、被検体(流動体)の安定状態を評価することができる磁気共鳴画像装置及び磁気共鳴画像撮像方法などとして有用である。 According to the present invention, a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus capable of evaluating a stable state of a subject (fluid) by evaluating a change in a signal ratio between an image signal and a reference signal at a measurement position. It is useful as a method.
10 MRI装置
20 静磁場発生系
30 傾斜磁場発生系
31 傾斜磁場コイル
32 傾斜磁場電源
40 シーケンサ
50 送信系
51 送信コイル
52 高周波発振器
53 変調器
54 高周波増幅器
60 受信系
61 受信コイル
62 信号増幅器
63 直交位相検波器
64 A/D変換器
70 制御処理系
72 記憶装置
73 表示装置
74 入力装置
201 撮像部
202 評価部
203 評価プログラム記憶部
210 計測位置設定部
211 信号比算出部
212 流動性評価部
213 通知部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出する信号比算出部と、
前記信号比の変化に基づいて前記磁気共鳴画像における流動体の安定状態を評価する流動性評価部と
を備えることを特徴とする磁気共鳴画像装置。 A measurement position setting unit that sets at least one of a measurement region, a measurement line, and a measurement point as a measurement position in the magnetic resonance image;
A signal ratio calculation unit for calculating a signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position;
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a fluidity evaluation unit that evaluates a stable state of a fluid in the magnetic resonance image based on a change in the signal ratio.
前記信号比算出部は、前記複数の計測位置ごとに前記信号比を算出し、
前記流動性評価部は、前記信号比の最大値と最小値の差に基づいて前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The measurement position setting unit sets a plurality of measurement positions in the magnetic resonance image,
The signal ratio calculation unit calculates the signal ratio for each of the plurality of measurement positions,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fluidity evaluation unit evaluates a stable state of the fluid based on a difference between a maximum value and a minimum value of the signal ratio.
前記信号比算出部は、前記計測線における複数の計測点ごとに前記信号比を算出し、
前記流動性評価部は、前記信号比の最大値と最小値の差に基づいて前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The measurement position setting unit sets a measurement line as the measurement position,
The signal ratio calculation unit calculates the signal ratio for each of a plurality of measurement points on the measurement line,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fluidity evaluation unit evaluates a stable state of the fluid based on a difference between a maximum value and a minimum value of the signal ratio.
前記信号比算出部は、前記第1の計測線における複数の計測点ごとに前記信号比を算出し、前記第2の計測線における複数の計測点ごとに前記信号比を算出し、
前記流動性評価部は、前記第1の計測線における前記信号比の最大値と最小値の差を第1の差として算出し、前記第2の計測線における前記信号比の最大値と最小値の差を第2の差として算出し、前記第1の差及び前記第2の差の差に基づいて前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The measurement position setting unit sets the first measurement line and the second measurement line as the measurement position,
The signal ratio calculation unit calculates the signal ratio for each of a plurality of measurement points on the first measurement line, calculates the signal ratio for each of a plurality of measurement points on the second measurement line,
The fluidity evaluation unit calculates a difference between the maximum value and the minimum value of the signal ratio in the first measurement line as a first difference, and the maximum value and the minimum value of the signal ratio in the second measurement line. 2. The magnetic resonance image according to claim 1, wherein the difference between the first and second differences is calculated as a second difference, and a stable state of the fluid is evaluated based on the difference between the first difference and the second difference. apparatus.
前記流動性評価部は、前記計測領域及び前記計測線の少なくとも1つにおける前記信号比に基づいて前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The measurement position setting unit sets the measurement line, sets an area surrounded by the measurement line as the measurement area,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fluidity evaluation unit evaluates a stable state of the fluid based on the signal ratio in at least one of the measurement region and the measurement line.
前記流動性評価部は、前記計測領域及び前記計測線の少なくとも1つにおける前記信号比に基づいて前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The measurement position setting unit sets the measurement region from a grid constituted by polygons, sets the measurement line from a boundary line of the grid,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fluidity evaluation unit evaluates a stable state of the fluid based on the signal ratio in at least one of the measurement region and the measurement line.
前記流動性評価部は、前記複数の断層画像ごとに前記流動体の安定状態を評価することを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴画像装置。 The magnetic resonance image is a plurality of tomographic images of a subject,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the fluidity evaluation unit evaluates a stable state of the fluid for each of the plurality of tomographic images.
前記計測位置における画像信号と基準信号との信号比を算出し、
前記信号比の変化に基づいて前記磁気共鳴画像における流動体の安定状態を評価することを特徴とする磁気共鳴画像撮像方法。 At least one of a measurement region, a measurement line, and a measurement point is set as a measurement position in the magnetic resonance image,
Calculating a signal ratio between the image signal and the reference signal at the measurement position;
A magnetic resonance imaging method, comprising: evaluating a stable state of a fluid in the magnetic resonance image based on a change in the signal ratio.
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