JP2016147045A - Image processing device, image processing method, image processing program, and magnetic resonance imaging device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing device capable of accurately and quickly performing correction of distortion of a DWI image.SOLUTION: An image processing device 100 includes a selection part 110, a first correction part 120, and a second correction part 130. The selection part 110 selects a diffusion weighted image that satisfies a predetermined condition from a plurality of diffusion weighted images whose movement detection gradient magnetic field pulse application directions or diffusion sensitivity coefficients are different. The first correction part 120 performs alignment between the selected diffusion weighted image and a reference image whose diffusion sensitivity coefficient is a reference value, and corrects the selected diffusion weighted image. The second correction part 130 performs alignment between the corrected diffusion weighted image and each of the other diffusion weighted images of the plurality of the diffusion weighted images, and corrects each of the other diffusion weighted images.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理に関し、より具体的には、拡散強調画像に対して補正を行う画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び磁気共鳴イメージング装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to medical image processing, and more specifically to an image processing apparatus, an image processing method, an image processing program, and a magnetic resonance imaging apparatus that perform correction on a diffusion weighted image.

拡散テンソルイメージング(diffusion tensor imaging、DTI)または拡散テンソルトラクトグラフィ(diffusion tensor tractography、DTT)は、磁気共鳴(MR)画像に基づいて機能分析を行う重要な手段である。通常、一組(通常、少なくとも六つ)の異なる勾配方向(印加方向)に対応するDWI(diffusion-weighted imaging)画像に基づいてDTI画像が得られる。   Diffusion tensor imaging (DTI) or diffusion tensor tractography (DTT) is an important means for performing functional analysis based on magnetic resonance (MR) images. Usually, a DTI image is obtained based on a DWI (diffusion-weighted imaging) image corresponding to a set (usually at least six) of different gradient directions (application directions).

DWI画像は、歪み(例えば、運動または渦電流などに起因する画像歪み)を発生する可能性があるので、DWI画像に対して補正を行う必要がある。通常、一組(即ち、同一シーケンスのうちの)のDWI画像のうちの各DWI画像と拡散感度係数b=0画像とをそれぞれ位置合わせすることで、DWI画像を補正する。   Since the DWI image may generate distortion (for example, image distortion caused by motion or eddy current), it is necessary to correct the DWI image. Usually, the DWI image is corrected by aligning each DWI image and diffusion sensitivity coefficient b = 0 image in a set (that is, in the same sequence) of DWI images.

「拡散強調画像における位相分散と渦電流による歪み影響の基礎的検討」、[平成27年8月3日検索]、インターネット<URL: http://tohoku-b.umin.ac.jp/data/17bukaizassi/17_page162.pdf>“Fundamental study of distortion effects due to phase dispersion and eddy currents in diffusion-weighted images”, [August 3, 2015 search], Internet <URL: http://tohoku-b.umin.ac.jp/data/ 17bukaizassi / 17_page162.pdf>

本発明が解決しようとする課題は、DWI画像の歪み補正を正確かつ速い処理で行うことができる画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び磁気共鳴イメージング装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an image processing apparatus, an image processing method, an image processing program, and a magnetic resonance imaging apparatus capable of correcting distortion of a DWI image with accurate and fast processing.

実施形態の画像処理装置は、選択部と、第1補正部と、第2補正部とを備える。選択部は、運動検出勾配磁場パルスの印加方向又は拡散感度係数が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択する。第1補正部は、選択された拡散強調画像と、前記拡散感度係数が基準値である基準画像との位置合わせを行って、前記選択された拡散強調画像を補正する。第2補正部は、補正された拡散強調画像と、前記複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、当該他の拡散強調画像のそれぞれを補正する。   The image processing apparatus according to the embodiment includes a selection unit, a first correction unit, and a second correction unit. The selection unit selects a diffusion-weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images having different motion detection gradient magnetic field pulse application directions or diffusion sensitivity coefficients. The first correction unit corrects the selected diffusion weighted image by aligning the selected diffusion weighted image with a reference image whose diffusion sensitivity coefficient is a reference value. The second correction unit performs alignment between the corrected diffusion weighted image and each of the other diffusion weighted images among the plurality of diffusion weighted images, and corrects each of the other diffusion weighted images.

図1は、本発明の一実施形態による医用画像処理装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an arrangement example of a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an arrangement example of a medical image processing apparatus according to another embodiment of the present invention. 図3は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an arrangement example of the medical image processing apparatus according to another embodiment of the present invention. 図4は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing an arrangement example of the medical image processing apparatus according to another embodiment of the present invention. 図5は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an arrangement example of a medical image processing apparatus according to another embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施形態による磁気共鳴イメージング装置の配置例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an arrangement example of the magnetic resonance imaging apparatus according to one embodiment of the present invention. 図7は、本発明の一実施形態による医用画像処理方法の過程を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a process of a medical image processing method according to an embodiment of the present invention. 図8は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理方法のサブ過程を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a sub-process of a medical image processing method according to another embodiment of the present invention. 図9は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理方法のサブ過程を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a sub-process of a medical image processing method according to another embodiment of the present invention. 図10は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理方法のサブ過程を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating a sub-process of a medical image processing method according to another embodiment of the present invention. 図11は、本発明の他の一実施形態による医用画像処理方法の過程を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a process of a medical image processing method according to another embodiment of the present invention. 図12は、本発明の方法と装置を実現するためのコンピュータの構成を示すブロック図である。FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of a computer for realizing the method and apparatus of the present invention.

以下において、本発明の基本的理解のために、本発明の幾つかの実施形態についての概要を紹介する。この概要は本発明のキーになる領域あるいは重要な領域を確定するものではなく、また本発明の範囲を限定するものでもない。その目的は、ただ簡略的に説明することによって、その後に説明する更に詳細な記述のために説明するものである。   The following outlines some embodiments of the present invention for a basic understanding of the present invention. This summary does not define key or critical areas of the invention and does not limit the scope of the invention. Its purpose is merely to be described in a simplified manner and for a more detailed description that follows.

本発明の一実施形態によれば、医用画像処理装置であって、選択部、第1補正部および第2補正部を備える。選択部は、所定品質基準に基づいて一組の拡散強調画像から品質が比較的よい少なくとも1つの画像を選択して代表画像とする。第1補正部は、選択した代表画像と該組の拡散強調画像に対応する拡散感度係数b=0画像とを位置合わせすることで、代表画像を補正する。第2補正部は、該組の拡散強調画像のうちのほかの画像と補正した代表画像とを位置合わせすることで、そのほかの該画像を補正する。   According to one embodiment of the present invention, the medical image processing apparatus includes a selection unit, a first correction unit, and a second correction unit. The selection unit selects at least one image with relatively high quality from a set of diffusion-weighted images based on a predetermined quality criterion, and sets it as a representative image. The first correction unit corrects the representative image by aligning the selected representative image and the diffusion sensitivity coefficient b = 0 image corresponding to the set of diffusion-weighted images. The second correction unit corrects the other images by aligning the other images of the set of diffusion-weighted images with the corrected representative image.

本発明の他の一実施形態によれば、本発明の実施形態による医用画像処理装置を含む磁気共鳴イメージング装置を提供する。   According to another embodiment of the present invention, a magnetic resonance imaging apparatus including a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention is provided.

本発明の他の一実施形態によれば、医用画像処理方法であって、該方法は、所定品質基準に基づいて一組の拡散強調画像から品質が比較的よい少なくとも1つの画像を選択して代表画像とするステップを含む。該方法は、選択した代表画像と該組の拡散強調画像に対応する拡散感度係数b=0画像とを位置合わせすることで代表画像を補正するステップをさらに含む。該方法は、該組の拡散強調画像のうちのほかの画像と補正した代表画像とを位置合わせすることでそのほかの該画像を補正するステップをさらに含む。   According to another embodiment of the present invention, a medical image processing method comprising: selecting at least one image having relatively good quality from a set of diffusion-weighted images based on a predetermined quality criterion. A step of making a representative image. The method further includes correcting the representative image by aligning the selected representative image with the diffusion sensitivity coefficient b = 0 image corresponding to the set of diffusion enhanced images. The method further includes correcting the other image by aligning another image of the set of diffusion-weighted images with the corrected representative image.

本発明の実施形態は、DWI画像の補正正確度と処理効率の向上にとって有利である。   Embodiments of the present invention are advantageous for improving correction accuracy and processing efficiency of DWI images.

以下、図面を参照しながら本実施形態の説明することにより、さらに本実施形態の目的、特徴、メリットを理解し易くすることができる。図面中の構成は、ただ本実施形態の原理を示すためのものである。図面において、同じあるいは類似の技術的特徴あるいは構成は、同様のあるいは類似の図面表記を用いて表現することとする。   Hereinafter, by describing the present embodiment with reference to the drawings, it is possible to further understand the purpose, features, and merits of the present embodiment. The configuration in the drawings is merely for illustrating the principle of the present embodiment. In the drawings, the same or similar technical features or configurations are expressed using the same or similar drawing notations.

以下、図面を参照しながら本実施形態について説明をする。なお、説明において、一つの図面あるいは一つの実施形態において記載した構成や特徴は、一つあるいは複数の他の図面あるいは実施形態において示した構成や特徴の組み合わせることができる。さらに、明瞭にするため、図面や説明において本実施形態と無関係な内容や、当業者にとって周知の構成や処理については、表示や記載を省略する。   Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the description, the configurations and features described in one drawing or one embodiment can be combined with the configurations and features shown in one or more other drawings or embodiments. Furthermore, for the sake of clarity, the description and description of the contents unrelated to the present embodiment and the configurations and processes well known to those skilled in the art are omitted in the drawings and description.

図1に示すように、本発明の一実施形態による医用画像処理装置100は、選択部110、第1補正部120および第2補正部130を備える。なお、医用画像処理装置100は、画像処理装置の一例である。   As shown in FIG. 1, the medical image processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a selection unit 110, a first correction unit 120, and a second correction unit 130. The medical image processing apparatus 100 is an example of an image processing apparatus.

選択部110は、所定品質基準に基づいて一組の拡散強調画像(DWI)から品質が比較的よい少なくとも1つの画像を選択して代表画像とする。すなわち、選択部110は、拡散感度係数が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択する。   The selection unit 110 selects at least one image with relatively high quality from a set of diffusion-weighted images (DWI) based on a predetermined quality standard, and sets it as a representative image. That is, the selection unit 110 selects a diffusion-weighted image that satisfies a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images having different diffusion sensitivity coefficients.

本文において、“一組のDWI”とは、同一イメージング部位の異なる複数の拡散感度勾配に対応するDWIであり、拡散感度勾配場パラメータは、拡散感度係数またはb値と称する。一組のDWIは、DTIを生成することに用いられる。   In the present text, “a set of DWIs” is a DWI corresponding to a plurality of different diffusion sensitivity gradients in the same imaging region, and the diffusion sensitivity gradient field parameter is referred to as a diffusion sensitivity coefficient or b value. A set of DWIs is used to generate a DTI.

選択部110は、複数種の所定品質基準に基づいて代表画像を選択することができる。例えば、一実施形態によれば、選択部は、拡散強調画像の歪み度および/または構成鮮明度に基づいて代表画像を選択することができる。すなわち、選択部110は、所定の条件として、複数の拡散強調画像それぞれの歪み度及び構成鮮明度に基づいて、選択する。しかしながら、所定品質基準はここに限定されていなく、例えば、以下に説明するように、一組のDWIにおいて相応するb=0画像との類似度が比較的高い1つまたは複数のDWIを代表画像として選択することができる。   The selection unit 110 can select a representative image based on a plurality of types of predetermined quality standards. For example, according to one embodiment, the selection unit can select the representative image based on the distortion degree and / or the configuration sharpness of the diffusion weighted image. That is, the selection unit 110 performs selection based on the degree of distortion and the definition of each of the plurality of diffusion weighted images as a predetermined condition. However, the predetermined quality standard is not limited to this. For example, as described below, one or a plurality of DWIs having a relatively high similarity to a corresponding b = 0 image in a set of DWIs are represented as representative images. Can be selected.

第1補正部120は、選択部110が選択した代表画像と該組の拡散強調画像の拡散感度係数b=0に対応する画像(以下、b=0画像と称する)とを位置合わせすることで、該代表画像を補正することができる。すなわち、第1補正部120は、選択された拡散強調画像と、拡散感度係数が基準値である基準画像との位置合わせを行って、選択された拡散強調画像を補正する。例えば、第1補正部120は、基準画像として、前記拡散感度係数が0である画像を用いて、選択された拡散強調画像を補正する。   The first correction unit 120 aligns the representative image selected by the selection unit 110 with an image corresponding to the diffusion sensitivity coefficient b = 0 of the set of diffusion-weighted images (hereinafter referred to as b = 0 image). The representative image can be corrected. In other words, the first correction unit 120 corrects the selected diffusion weighted image by aligning the selected diffusion weighted image with the reference image whose diffusion sensitivity coefficient is the reference value. For example, the first correction unit 120 corrects the selected diffusion weighted image using an image having the diffusion sensitivity coefficient of 0 as the reference image.

本分野に既存の方式を採用して位置合わせに基づく画像補正を行うことできる。例えば、Comprehensive Approach for Correction of Motion and Distortion in Diffusion−Weighted MRI, G.K. Rohde, et al., Magnetic Resonance in Medicine 51:103−114(2004)を参照する。   Image correction based on alignment can be performed by using an existing method in this field. For example, Comprehensive Approach for Correction of Motion and Distribution in Diffusion-Weighted MRI, G.M. K. Rohde, et al. , Magnetic Resonance in Medicine 51: 103-114 (2004).

また、代表画像の数量は、2つまたは複数である場合、各代表画像とb=0画像とを位置合わせすることで相応の補正した代表画像が得られる。   When the number of representative images is two or more, a corresponding corrected representative image can be obtained by aligning each representative image with the b = 0 image.

第2補正部130は、該組の拡散強調画像のうちのほかの画像と補正した代表画像とを位置合わせすることで、該組の拡散強調画像のうちのほかの画像を補正する。すなわち、第2補正部130は、補正された拡散強調画像と、複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、他の拡散強調画像のそれぞれを補正する。第2補正部130は、第1補正部120と類似する位置合わせ補正方法を採用してもよく、第1補正部120と異なる位置合わせ補正方法を採用してもよい。   The second correction unit 130 corrects other images of the set of diffusion-weighted images by aligning the other images of the set of diffusion-weighted images with the corrected representative image. That is, the 2nd correction | amendment part 130 corrects each of the other diffusion emphasis images by aligning the corrected diffusion emphasis image with each of the other diffusion emphasis images among the plurality of diffusion emphasis images. The second correction unit 130 may employ a registration correction method similar to that of the first correction unit 120, or may employ a registration correction method different from that of the first correction unit 120.

また、代表画像の数量は、2つまたは複数である場合、該組のDWIのうちのほかの画像と補正した各代表画像との位置合わせ結果に基づいて該DWIを補正することができ、位置合わせ偏差が比較的低い補正した代表画像を選択して最終位置合わせ対象として補正することができ、複数の補正した代表画像との位置合わせ結果を統括に考慮して補正することができる。或いは、代表画像の以外のほかの画像を各代表画像に対応する組に分けて、各組画像と相応の補正した代表画像とを位置合わせして補正を行う。例えば、補正した代表画像との類似度に基づいてグルーピングをすることができ、第2補正部は類似度が比較的高い画像に対して位置合わせ過程を行う。   Further, when the number of representative images is two or more, the DWI can be corrected based on the alignment result of each of the DWIs in the set and the corrected representative images. A corrected representative image having a relatively low alignment deviation can be selected and corrected as a final alignment target, and correction can be performed by comprehensively considering the alignment results with a plurality of corrected representative images. Alternatively, the image other than the representative image is divided into a set corresponding to each representative image, and the correction is performed by aligning each set image and the corresponding corrected representative image. For example, grouping can be performed based on the similarity with the corrected representative image, and the second correction unit performs an alignment process on an image having a relatively high similarity.

以上のように、現有の方式によれば、各DWI画像とb=0画像とをそれぞれ位置合わせすることでDWI画像を補正する。本発明の上記実施形態によれば、一組のDWIから選択した代表画像とb=0画像とを位置合わせすることで代表画像を補正し、そのほかのDWIと補正した代表画像とを位置合わせすることでそのほかの画像を補正する。選択した代表画像は、比較的よい画像品質を有するので、それはb=0画像との位置合わせの正確度と処理効率が、通常に比較的高い。また、DWI画像の間のグレイレベル分布などの特性は、比較的に類似するので、そのほかの画像と補正した代表画像との間の位置合わせは、比較的高い正確度と処理効率を有することが可能である。そのため、現有の方式と比べると、本発明の実施形態による医用画像処理装置は、より高い正確度と処理効率でDWI画像の補正を行うことができる。   As described above, according to the existing method, the DWI image is corrected by aligning each DWI image and the b = 0 image. According to the embodiment of the present invention, a representative image selected from a set of DWI and a b = 0 image are aligned to correct the representative image, and the other DWI and the corrected representative image are aligned. Correct other images. Since the selected representative image has a relatively good image quality, it is usually relatively high in alignment accuracy and processing efficiency with the b = 0 image. In addition, since characteristics such as gray level distribution between DWI images are relatively similar, alignment between other images and the corrected representative image may have relatively high accuracy and processing efficiency. Is possible. Therefore, compared with the existing method, the medical image processing apparatus according to the embodiment of the present invention can correct a DWI image with higher accuracy and processing efficiency.

選択部が代表画像を選択する所定品質基準は、DWIの歪み度、構成鮮明度、または両者の組合せを含むことができる。次に、構成鮮明度と歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する実施形態をそれぞれ説明する。   The predetermined quality criterion with which the selection unit selects the representative image may include a DWI distortion degree, a configuration sharpness, or a combination of both. Next, each embodiment will be described in which a representative image is selected using the constituent definition and the degree of distortion as a predetermined quality standard.

図2に示すように、本発明の一実施形態による医用画像処理装置200は、選択部210、第1補正部220、第2補正部230、決定部240および構成鮮明度推定部250を備える。第1補正部220及び第2補正部230は、図1にて説明したそれぞれ対応する構成と同様である。   As shown in FIG. 2, the medical image processing apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a selection unit 210, a first correction unit 220, a second correction unit 230, a determination unit 240, and a configuration definition estimation unit 250. The first correction unit 220 and the second correction unit 230 are the same as the corresponding configurations described in FIG.

本実施形態によれば、決定部240及び構成鮮明度推定部250は、DWIの構成鮮明度を推定し、選択部210は、構成鮮明度推定部250が推定した構成鮮明度に基づいて代表画像を選択する。   According to the present embodiment, the determination unit 240 and the configuration definition estimation unit 250 estimate the configuration definition of the DWI, and the selection unit 210 represents the representative image based on the configuration definition estimated by the configuration definition estimation unit 250. Select.

具体的には、決定部240は、該組のDWIのうちの少なくとも一部のDWIの平均画像を決定する。構成鮮明度推定部250は、DWIと決定した平均画像に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定する。   Specifically, the determination unit 240 determines an average image of at least some of the DWIs in the set. The configuration definition estimation unit 250 estimates the configuration definition of the DWI based on the average image determined as DWI.

あるDWIにおいて、渦電流などの原因によりそのある領域の構成情報を遺失する可能性があり、例えば、ある領域のコントラストが比較的悪い可能性があり、そのうちの構成特徴を反映することができない。異なるDWIにおいて、その構成情報が遺失した場合は、異なる領域に出現する可能性があるので、個別の画像において情報を遺失するのが平均画像に対して引き起こす影響は、そのほかの画像に緩和される可能性がある。平均画像との差が比較的小さいDWIは、よい構成鮮明度を有する。   In a certain DWI, the configuration information of the certain region may be lost due to causes such as eddy current. For example, the contrast of a certain region may be relatively poor, and the configuration characteristics of the region cannot be reflected. If the configuration information is lost in different DWIs, it may appear in different areas, so the effect of losing information in individual images on the average image is mitigated to other images there is a possibility. A DWI with a relatively small difference from the average image has good compositional sharpness.

一組のDWIのうちのすべてのDWIに基づいて平均画像を決定してもよく、一部のDWIに基づいて平均画像を決定してもよい。一部の該DWIは、ランダムに選択してもよく、所定基準に基づいて選択してもよい。例えば、特定前処理(例えば、テクスチャまたはエネルギー勾配に基づく方法等)を採用して構成情報遺失領域が比較的大きいDWIを排除し、それの平均画像に対する影響を回避する。   The average image may be determined based on all DWIs in the set of DWIs, or the average image may be determined based on some DWIs. Some of the DWIs may be selected randomly or may be selected based on predetermined criteria. For example, specific pre-processing (for example, a method based on texture or energy gradient) is adopted to eliminate DWI having a relatively large configuration information loss area and avoid its influence on the average image.

また、複数種の方式によってあるDWIと平均画像に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。一具体的な実施形態によれば、DWIと平均画像との間の差分二乗和(SSD、Sum of Squared Difference)に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。   In addition, the configuration definition of the DWI can be estimated based on a certain DWI and an average image by a plurality of methods. According to a specific embodiment, the configuration sharpness of the DWI can be estimated based on a sum of squared difference (SSD) between the DWI and the average image.

上記実施形態において、DWIの平均画像を決定し、平均画像と比較することでDWIの構成鮮明度を推定する。また、その他の画像鮮明度の評価方式を採用することで、平均画像を取得できない場合でも、DWIの画像鮮明度を推定することができる。   In the embodiment described above, the average image of the DWI is determined and compared with the average image to estimate the configuration definition of the DWI. In addition, by adopting other image definition evaluation methods, it is possible to estimate the DWI image definition even when the average image cannot be acquired.

例えば、図2に示すように、一実施形態による医用画像処理装置は、決定部を含まなくてもよい。第1推定部は、DWIの局所分散図に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。例えば、DWIの局所分散図とb=0画像の局所分散図との間の比較に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。b=0画像を基準として、局所分散図に基づいて画像の高周波領域を比較することで、比較的高い処理効率でDWIの構成鮮明度を推定することができる。   For example, as illustrated in FIG. 2, the medical image processing apparatus according to the embodiment may not include the determination unit. The first estimation unit can estimate the configuration definition of the DWI based on the local dispersion diagram of the DWI. For example, based on a comparison between the local dispersion diagram of the DWI and the local dispersion diagram of the b = 0 image, the configuration definition of the DWI can be estimated. By comparing the high frequency regions of the images based on the local dispersion diagram with the b = 0 image as a reference, it is possible to estimate the DWI configuration definition with relatively high processing efficiency.

また、本分野に既存のほかの画像鮮明度評価方式、例えば、テクスチャに基づく方法とエネルギー勾配に基づく方法など(例えば、“テクスチャ分析に基づくウェーブレット変換画像鮮明度評価方法研究”、劉興宝、袁導成、《中国計器学術雑誌》、2007年、第8期を参照する)を採用することができる。平均画像またはb=0画像と比較しない場合でDWIの構成鮮明度に対して評価し、各DWIに対するこの評価に基づいて代表画像を選択することができる。   In addition, other image definition evaluation methods existing in this field, for example, a texture-based method and an energy gradient-based method (for example, “Wavelet transform image definition evaluation method research based on texture analysis”, Liu Xingho Sei, << Chinese Instrument Academic Journal >>, refer to 2007, 8th period). It is possible to evaluate the structural definition of the DWI without comparing it with the average image or the b = 0 image, and select a representative image based on this evaluation for each DWI.

次に、歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する実施形態を説明する。   Next, an embodiment in which a representative image is selected using the degree of distortion as a predetermined quality standard will be described.

図3に示すように、一実施形態による医用画像処理装置300は、選択部310、第1補正部320、第2補正部330、決定部340および歪み度推定部350を備える。第1補正部320及び第2補正部330は、図1にて説明したそれぞれ対応する構成と同様である。決定部340及び歪み度推定部350は、DWIの歪み度を推定し、選択部310は、歪み度推定部350が推定した歪み度に基づいて代表画像を選択する。   As illustrated in FIG. 3, the medical image processing apparatus 300 according to an embodiment includes a selection unit 310, a first correction unit 320, a second correction unit 330, a determination unit 340, and a distortion degree estimation unit 350. The first correction unit 320 and the second correction unit 330 are the same as the corresponding configurations described in FIG. The determination unit 340 and the distortion degree estimation unit 350 estimate the DWI distortion degree, and the selection unit 310 selects a representative image based on the distortion degree estimated by the distortion degree estimation unit 350.

具体的には、決定部340は、一組のDWIのうちの少なくとも一部のDWIの平均画像を決定する。   Specifically, the determination unit 340 determines an average image of at least some of the DWIs in the set of DWIs.

あるDWIにおいて、運動などの原因により歪みを発生し、歪みは、例えば、並進成分と回転成分を含むことができる。平均画像を決定することで、ある程度に個別画像のうちの歪みの影響を緩和することができるので、平均画像との差が比較的小さいDWIは、比較的低い歪み度を有する。   In a certain DWI, distortion is generated due to movement or the like, and the distortion can include, for example, a translation component and a rotation component. By determining the average image, the influence of the distortion of the individual images can be alleviated to some extent. Therefore, a DWI having a relatively small difference from the average image has a relatively low degree of distortion.

歪み度推定部350は、DWIと決定部340が決定した平均画像に基づいて該DWIの歪み度を推定する。   The distortion degree estimation unit 350 estimates the distortion degree of the DWI based on the DWI and the average image determined by the determination unit 340.

具体的には、歪み度推定部350は、DWIの重心点と平均画像の重心(centroid)との間の位置差に基づいて該DWIの歪みのオフセット(offset)成分を推定することができ、DWIの主軸(principle axis)と平均画像の主軸との間の角度差に基づいて該DWIの歪みの回転成分を推定することもできる。   Specifically, the distortion degree estimation unit 350 can estimate an offset component of the distortion of the DWI based on a positional difference between the centroid point of the DWI and the centroid of the average image. The rotational component of the DWI distortion can also be estimated based on the angular difference between the principal axis of the DWI and the principal axis of the average image.

以上、構成鮮明度と歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する実施形態を説明し、しかしながら、代表画像を選択するための所定品質基準は、ここに限定されていない。続いて、図4を参照しながらDWIとb=0画像との間の類似度に基づいて所定品質基準として代表画像を選択する実施形態を説明する。   As described above, the embodiment in which the representative image is selected using the configuration definition and the degree of distortion as the predetermined quality criterion is described. However, the predetermined quality criterion for selecting the representative image is not limited to this. Next, an embodiment in which a representative image is selected as a predetermined quality standard based on the similarity between the DWI and the b = 0 image will be described with reference to FIG.

図4に示すように、一実施形態による医用画像処理装置400は、選択部410、第1補正部420、第2補正部430および決定部440を備える。第1補正部420と第2補正部430との配置は、前記相応部と類似する。   As illustrated in FIG. 4, the medical image processing apparatus 400 according to an embodiment includes a selection unit 410, a first correction unit 420, a second correction unit 430, and a determination unit 440. The arrangement of the first correction unit 420 and the second correction unit 430 is similar to the corresponding unit.

決定部440は、DWIとb=0画像との間の類似度を決定する。選択部410は、決定部440が決定した類似度に基づいて代表画像を選択する。   The determination unit 440 determines the degree of similarity between the DWI and the b = 0 image. The selection unit 410 selects a representative image based on the similarity determined by the determination unit 440.

決定部440は、本分野に既存の複数種の画像類似度の評価方式、例えば、グレイレベルヒストグラムに基づく方法を使用してDWIとb=0画像との間の類似度を決定することができる。   The determination unit 440 may determine the similarity between the DWI and the b = 0 image using a plurality of types of image similarity evaluation methods existing in the field, for example, a method based on a gray level histogram. .

b=0画像と類似するDWIは、通常、比較的よい構成鮮明度と比較的低い歪み度を有する。更に、b=0画像と類似するDWIとを位置合わせすることで、より正確な補正結果が得られる。   A DWI similar to a b = 0 image usually has a relatively good compositional sharpness and a relatively low degree of distortion. Furthermore, a more accurate correction result can be obtained by aligning a B = 0 image and a similar DWI.

以上、画像鮮明度、歪み度およびb=0画像との類似度を所定品質基準として代表画像を選択する示例的な実施形態を説明する。また、以上の実施形態の組合せ形態によって代表画像を選択することができる。例えば、構成鮮明度と歪み度などに基づいて全体画像品質推定を決定し、全体画像品質推定に基づいて代表画像を選択する。   The exemplary embodiment in which the representative image is selected based on the image quality, the degree of distortion, and the similarity with the b = 0 image as the predetermined quality criterion will be described above. In addition, the representative image can be selected by a combination form of the above embodiments. For example, the overall image quality estimation is determined based on the configuration definition and the degree of distortion, and the representative image is selected based on the overall image quality estimation.

以上、説明したDWI画像を補正するための医用画像処理装置のある実施形態は、該医用画像処理装置によって補正したDWIをそのほかの装置に提供して後処理に用いられ、例えば、DTIを生成する。また、本発明は、DTIを生成することができる医用画像処理装置も含む。   As described above, an embodiment of the medical image processing apparatus for correcting the DWI image described above provides the DWI corrected by the medical image processing apparatus to other apparatuses and is used for post-processing, for example, generates a DTI. . The present invention also includes a medical image processing apparatus that can generate a DTI.

図5に示すように、医用画像処理装置500は、選択部510、第1補正部520、第2補正部530および生成部540を備える。選択部510、第1補正部520および第2補正部530の配置は、以上に説明した各実施形態における相応の部と類似することができる。生成部540は、補正した一組のDWIに基づいてDTIを生成する。一組のDWIに基づいてDTIを生成する方式は、本分野に既存のものであり、ここでは重複して説明はしない。   As illustrated in FIG. 5, the medical image processing apparatus 500 includes a selection unit 510, a first correction unit 520, a second correction unit 530, and a generation unit 540. The arrangement of the selection unit 510, the first correction unit 520, and the second correction unit 530 can be similar to the corresponding units in the embodiments described above. The generation unit 540 generates a DTI based on the corrected set of DWI. A method of generating a DTI based on a set of DWIs is existing in this field, and will not be described here again.

また、本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置をさらに備える。図6に示すように、磁気共鳴イメージング装置600は、医用画像処理装置610を備える。医用画像処理装置610は、例えば、以上、図1〜図5を参照して説明する各実施形態の配置、またはその任意の組合せを有することができる。   The embodiment of the present invention further includes a magnetic resonance imaging apparatus. As shown in FIG. 6, the magnetic resonance imaging apparatus 600 includes a medical image processing apparatus 610. The medical image processing apparatus 610 can have, for example, the arrangement of each embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 5 or any combination thereof.

なお、上記の実施形態では、選択部110,210,310,410,510が、b値が異なる複数のDWIから所定の条件を満たす拡散強調画像を選択する場合を説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、選択部110,210,310,410,510は、運動検出勾配磁場(MPG:motion-probing gradient)パルスの印加方向が異なる複数のDWIから所定の条件を満たす拡散強調画像を選択してもよい。すなわち、選択部110,210,310,410,510は、MPGパルスの印加方向又は拡散感度係数(b値)が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択してもよい。   In the above embodiment, a case has been described in which the selection units 110, 210, 310, 410, and 510 select a diffusion weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of DWIs having different b values. It is not limited to. For example, the selection units 110, 210, 310, 410, and 510 may select a diffusion weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of DWIs having different application directions of motion detection gradient magnetic field (MPG) pulses. Good. That is, the selection units 110, 210, 310, 410, 510 may select a diffusion-weighted image that satisfies a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images having different MPG pulse application directions or diffusion sensitivity coefficients (b values). Good.

以上、実施形態における医用画像処理装置の説明過程において、ある処理または方法をさらに開発する。以下、以上のように説明したある詳細を重複しない場合である方法に対して説明する。   As described above, a certain process or method is further developed in the description process of the medical image processing apparatus in the embodiment. Hereinafter, a method that is a case where certain details described above do not overlap will be described.

図7に示すように、一実施形態の医用画像処理方法によれば、ステップS710において、複数の拡散強調画像から所定の条件を満たす拡散強調画像を選択する。例えば、所定品質基準に基づいて一組のDWIから品質が比較的よい少なくとも1つの画像を選択して代表画像とする。   As shown in FIG. 7, according to the medical image processing method of one embodiment, in step S710, a diffusion-weighted image that satisfies a predetermined condition is selected from a plurality of diffusion-weighted images. For example, at least one image with relatively high quality is selected from a set of DWIs based on a predetermined quality standard, and is set as a representative image.

複数種の所定品質基準に基づいて代表画像を選択することができる。例えば、一実施形態によれば、DWIの歪み度および/または構成鮮明度に基づいて代表画像を選択することができる。また、例えば、一組のDWIにおいて相応のb=0画像との類似度が比較的高い1つまたは複数のDWIを代表画像として選択することができる。   A representative image can be selected based on a plurality of predetermined quality criteria. For example, according to one embodiment, a representative image can be selected based on the degree of distortion and / or configuration sharpness of the DWI. Further, for example, one or a plurality of DWIs having a relatively high similarity to the corresponding b = 0 image in a set of DWIs can be selected as the representative image.

ステップS720において、選択された拡散強調画像と、基準画像との位置合わせを行って、選択された拡散強調画像を補正する。例えば、選択した代表画像と該組のDWIに対応するb=0画像とを位置合わせすることで、代表画像を補正する。   In step S720, the selected diffusion weighted image is aligned with the reference image to correct the selected diffusion weighted image. For example, the representative image is corrected by aligning the selected representative image with the b = 0 image corresponding to the set of DWI.

上述したように、複数種の方式によって代表画像とb=0画像との位置合わせを行うことができる。   As described above, the representative image and the b = 0 image can be aligned by a plurality of types of methods.

また、代表画像の数量は、2つまたは複数である場合、それぞれ各代表画像とb=0画像とを位置合わせすることで相応の補正した代表画像が得られる。   When the number of representative images is two or more, a corresponding corrected representative image can be obtained by aligning each representative image with the b = 0 image.

ステップS730において、補正された拡散強調画像と、複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、他の拡散強調画像のそれぞれを補正する。例えば、該組のDWIのうちのほかの画像と補正した代表画像とを位置合わせすることで、そのほかの画像を補正する。   In step S730, the corrected diffusion weighted image is aligned with each of the other diffusion weighted images among the plurality of diffusion weighted images to correct each of the other diffusion weighted images. For example, by aligning another image in the DWI of the set with the corrected representative image, the other image is corrected.

代表画像の数量は、2つまたは複数である場合、該組のDWIのうちのほかの画像と補正した各代表画像との位置合わせ結果に基づいて該DWIを補正することができる。あるいは、代表画像の以外のほかの画像を各代表画像に対応する組に分けて、各組画像と相応の補正した代表画像とを位置合わせして補正を行う。   When the number of representative images is two or more, the DWI can be corrected based on the alignment result of each of the DWIs in the set and the corrected representative image. Alternatively, another image other than the representative image is divided into a set corresponding to each representative image, and the correction is performed by aligning each set image and the corresponding corrected representative image.

本発明の上記実施形態によれば、一組のDWIから選択した代表画像とb=0画像とを位置合わせすることで代表画像を補正し、そのほかのDWIと補正した代表画像とを位置合わせすることでそのほかの画像を補正する。現有の方式と比べると、本発明の実施形態による医用画像処理装置は、より高い正確度と処理速度でDWI画像の補正を行うことができる。   According to the embodiment of the present invention, a representative image selected from a set of DWI and a b = 0 image are aligned to correct the representative image, and the other DWI and the corrected representative image are aligned. Correct other images. Compared with the existing method, the medical image processing apparatus according to the embodiment of the present invention can correct the DWI image with higher accuracy and processing speed.

また、例えば、従来、高いb値で撮影したDWI画像の信号値が小さくなり、b=0画像とDWI画像との違いが大きくなるために、歪み補正の精度が低下していた。しかしながら、実施形態に係る医用画像処理装置は、b=0画像と位置合わせを行うのに適したDWI画像を選択する。そして、選択したDWI画像とb=0画像との位置合わせを行ってDWI画像を補正し、補正したDWI画像を用いて残りのDWI画像を補正する。このため、実施形態に係る医用画像処理装置は、b値の高い画像でも、正確に歪み補正を行うことができる。   In addition, for example, since the signal value of a DWI image captured with a high b value is small and the difference between a b = 0 image and a DWI image is large, the accuracy of distortion correction has been lowered. However, the medical image processing apparatus according to the embodiment selects a DWI image suitable for alignment with the b = 0 image. Then, the selected DWI image and the b = 0 image are aligned to correct the DWI image, and the remaining DWI image is corrected using the corrected DWI image. Therefore, the medical image processing apparatus according to the embodiment can accurately perform distortion correction even for an image having a high b value.

続いて、鮮明度と歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する実施形態をそれぞれ説明する。   Subsequently, embodiments in which a representative image is selected using the definition and the degree of distortion as a predetermined quality criterion will be described.

図8は、一実施形態による医用画像処理方法において代表画像を選択するステップの過程例を示す。構成鮮明度を所定品質基準として代表画像を選択する。   FIG. 8 shows an example process of selecting a representative image in the medical image processing method according to the embodiment. A representative image is selected using the structural definition as a predetermined quality standard.

ステップS810において、該組のDWIのうちの少なくとも一部のDWIの平均画像を決定する。   In step S810, an average image of at least some of the DWIs in the set is determined.

一組のDWIのうちのすべてのDWIまたは一部のDWIに基づいて平均画像を決定することができる。ランダムに、或いは所定基準(例えば、比較的小さい情報遺失領域)に基づいて平均画像を決定するための一部のDWIを選択することができる。   An average image can be determined based on all or some of the DWIs in a set of DWIs. Some DWIs for determining an average image can be selected randomly or based on a predetermined criterion (eg, a relatively small information loss area).

ステップS820において、各DWIと平均画像に基づいて各DWIの構成鮮明度を推定する。   In step S820, the configuration definition of each DWI is estimated based on each DWI and the average image.

以上のように、平均画像との差が比較的小さいDWIは、比較的よい構成鮮明度を有し、複数種の方式によってDWIと平均画像との間の差を評価することができる。   As described above, a DWI having a relatively small difference from the average image has a relatively good configuration definition, and the difference between the DWI and the average image can be evaluated by a plurality of methods.

例えば、一具体的な実施形態によれば、DWIと平均画像との間の差分二乗和(SSD)に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。   For example, according to one specific embodiment, the configuration sharpness of the DWI can be estimated based on the sum of squared differences (SSD) between the DWI and the average image.

上記実施形態において、DWIの平均画像を決定し、平均画像と比較してDWIの構成鮮明度を推定する。また、平均画像を取り入れない場合でDWIの画像鮮明度を推定することができる。   In the above embodiment, an average image of the DWI is determined, and the configuration definition of the DWI is estimated by comparing with the average image. Further, it is possible to estimate the image definition of the DWI when the average image is not taken.

一実施形態によれば、DWIの局所分散図に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定する。例えば、DWIの局所分散図とb=0画像の局所分散図との間の比較に基づいて該DWIの構成鮮明度を推定することができる。   According to one embodiment, the configuration sharpness of the DWI is estimated based on the local dispersion map of the DWI. For example, based on a comparison between the local dispersion diagram of the DWI and the local dispersion diagram of the b = 0 image, the configuration definition of the DWI can be estimated.

また、本分野に既存のほかの画像鮮明度評価方式を採用し、例えば、以上に説明したテクスチャに基づく方法とエネルギー勾配に基づく方法などを採用することができる。   In addition, other image definition evaluation methods existing in this field can be employed, and for example, the above-described texture-based method and energy gradient-based method can be employed.

図9は、他の一実施形態による医用画像処理方法において代表画像を選択するステップの過程例を示す。歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する。   FIG. 9 shows a process example of selecting a representative image in a medical image processing method according to another embodiment. A representative image is selected using the degree of distortion as a predetermined quality standard.

図9に示すように、ステップS910において、一組のDWIのうちの少なくとも一部のDWIの平均画像を決定する。図8を参照して説明した方式と類似する方式を採用して平均画像を決定することができる。   As shown in FIG. 9, in step S910, an average image of at least some of the DWIs in the set of DWIs is determined. An average image can be determined by employing a method similar to the method described with reference to FIG.

ステップS920において、各DWIと平均画像に基づいて各DWIの歪み度を推定する。   In step S920, the degree of distortion of each DWI is estimated based on each DWI and the average image.

具体的な実施形態によれば、歪み度の推定過程は、オフセット成分と回転成分との推定過程を含むことができる。図10は、DWIと平均画像に基づいて該DWIの歪み度を推定するサブ過程の示例を示す。   According to a specific embodiment, the distortion degree estimation process may include an offset component and rotation component estimation process. FIG. 10 shows an example of a sub-process for estimating the degree of distortion of the DWI based on the DWI and the average image.

ステップS1010において、各DWIの重心点と平均画像の重心点との間の位置差に基づいて、各DWIの歪みのオフセット成分を推定する。   In step S1010, the offset component of the distortion of each DWI is estimated based on the position difference between the center of gravity of each DWI and the center of gravity of the average image.

ステップS1020において、各DWIの主軸と平均画像の主軸との間の角度差に基づいて、各DWIの歪みの回転成分を推定する。   In step S1020, the rotational component of the distortion of each DWI is estimated based on the angle difference between the main axis of each DWI and the main axis of the average image.

以上、構成鮮明度と歪み度を所定品質基準として代表画像を選択する実施形態を説明する。他の一実施形態によれば、所定品質基準に基づいて代表画像を選択するステップは、DWIとb=0画像との間の類似度を決定し、決定した類似度に基づいて代表画像を選択することを含むことができる。   In the above, an embodiment in which a representative image is selected using the configuration definition and the distortion degree as a predetermined quality standard will be described. According to another embodiment, the step of selecting the representative image based on the predetermined quality criterion determines the similarity between the DWI and the b = 0 image, and selects the representative image based on the determined similarity. Can include.

また、以上の方式の組合せ方式によって代表画像を選択することができる。例えば、構成鮮明度と歪み度などに基づいて全体画像品質推定を決定し、全体画像品質推定に基づいて代表画像を選択する。   In addition, the representative image can be selected by a combination method of the above methods. For example, the overall image quality estimation is determined based on the configuration definition and the degree of distortion, and the representative image is selected based on the overall image quality estimation.

以上、DWI画像を補正するための医用画像処理方法のある実施形態を説明した。また、本発明は、DTIを生成するための医用画像処理方法を含む。   In the above, an embodiment of a medical image processing method for correcting a DWI image has been described. The present invention also includes a medical image processing method for generating a DTI.

図11に示すように、本実施形態による医用画像処理方法において、ステップS1110乃至S1130は、それぞれ以上に説明した相応ステップと類似する。すなわち、ステップS1110において、複数の拡散強調画像から所定の条件を満たす拡散強調画像を選択し、ステップS1120において、選択された拡散強調画像と基準画像との位置合わせを行って、選択された拡散強調画像を補正し、ステップS1130において、補正された拡散強調画像と、複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、他の拡散強調画像のそれぞれを補正する。   As shown in FIG. 11, in the medical image processing method according to the present embodiment, steps S1110 to S1130 are similar to the corresponding steps described above. That is, in step S1110, a diffusion weighted image satisfying a predetermined condition is selected from a plurality of diffusion weighted images, and in step S1120, the selected diffusion weighted image and the reference image are aligned, and the selected diffusion weighted image is selected. The image is corrected, and in step S1130, the corrected diffusion weighted image is aligned with each of the other diffusion weighted images among the plurality of diffusion weighted images to correct each of the other diffusion weighted images.

また、本実施形態による医用画像処理方法は、補正された複数の拡散強調画像(DWI)に基づいて拡散テンソル画像(DTI)を生成するステップS1140を含む。   Further, the medical image processing method according to the present embodiment includes step S1140 of generating a diffusion tensor image (DTI) based on a plurality of corrected diffusion weighted images (DWI).

一例として、前記医用画像処理方法の各ステップおよび前記医用画像処理装置の各構成および/または部分はソフトウエア、ファームウエア、ハードウエアあるいはそれらの組み合わせとして実施しても良い。ソフトウエアあるいはファームウエアを介して実現した場合、前記方法のソフトウエアプログラム(画像処理プログラム)を実施するため、メモリ媒体からあるいはネットワークを介して専用のハードウエア構造のコンピュータ(例えば、図12に示す汎用コンピュータ1200)へダウンロードして構成することができ、該コンピュータに各種プログラムがダウンロードされた状態で、各種機能等を実施することができる。   As an example, each step of the medical image processing method and each configuration and / or part of the medical image processing apparatus may be implemented as software, firmware, hardware, or a combination thereof. When implemented via software or firmware, in order to implement the software program (image processing program) of the above method, a computer with a dedicated hardware structure (for example, as shown in FIG. 12) from a memory medium or via a network General-purpose computer 1200) can be downloaded and configured, and various functions can be implemented with various programs downloaded to the computer.

図12において、演算処理部(即ち、CPU)1201は、読み取り専用メモリ(ROM)1202の中に記憶されているプログラム、あるいは、記憶部1208から読み書き兼用メモリ(RAM)1203へ書き込まれたプログラムに基づいて、各種処理を実施する。RAM1203では、必要に応じて、CPU1201が各種処理等を実施するときに必要なデータも記憶しておく。CPU1201、ROM1202およびRAM1203は、綜合ライン1204を経由してそれぞれ接続されている。入力/出力インターフェース1205も、綜合ライン1204につながっている。   In FIG. 12, an arithmetic processing unit (ie, CPU) 1201 is a program stored in a read-only memory (ROM) 1202 or a program written from a storage unit 1208 to a read / write memory (RAM) 1203. Based on this, various processes are performed. The RAM 1203 also stores data necessary when the CPU 1201 performs various processes and the like as necessary. The CPU 1201, ROM 1202, and RAM 1203 are connected to each other via a combination line 1204. An input / output interface 1205 is also connected to the combined line 1204.

下記の各部は、入力/出力インターフェース1205に接続されている:入力部1206(キーボード、マウス等を含む)、出力部1207(モニタ、例えば、ブラウン管(CRT)、液晶モニタ(LCD)等や、スピーカ等を含む)、記憶部1208(ハードディスクを含む)、通信部1209(ネットワークインターフェースカード、例えば、LANカード、モデム等)。通信部1209は、ネットワーク(例えば、インターネット)を介して通信処理を実施する。必要に応じて、ドライバ1210も入力/出力インターフェース1205に接続可能である。取り外し可能な媒体1211は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、MO、半導体メモリ等であって、必要に応じてドライバ1210に装着され、必要に応じてコンピュータプログラムを読み出して、記憶部1208へダウンロードされる。   The following units are connected to an input / output interface 1205: an input unit 1206 (including a keyboard and a mouse), an output unit 1207 (a monitor such as a cathode ray tube (CRT), a liquid crystal monitor (LCD), etc., and a speaker. Storage unit 1208 (including a hard disk), communication unit 1209 (network interface card such as a LAN card, modem, etc.). The communication unit 1209 performs communication processing via a network (for example, the Internet). The driver 1210 can also be connected to the input / output interface 1205 as needed. The removable medium 1211 is, for example, a magnetic disk, an optical disk, an MO, a semiconductor memory, or the like. The removable medium 1211 is attached to the driver 1210 as necessary, reads out a computer program as necessary, and is downloaded to the storage unit 1208. .

ソフトウエアを介して上述したシステム処理を実施する場合、ネットワーク(例えば、インターネット)あるいは記憶媒体(例えば、取り外し可能な媒体1211)からソフトウエアを構成するプログラムをダウンロードしても良い。   When the above-described system processing is performed via software, a program constituting the software may be downloaded from a network (for example, the Internet) or a storage medium (for example, removable medium 1211).

当業者においては、このような記憶媒体は図12に示すようなプログラムを記憶した記憶媒体は、装置とは離れたところからユーザにプログラムを提供する取り外し可能な媒体1211に限らない。取り外し可能な媒体1211の例としては、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク)、光ディスク(CD−ROMやDVDを含む)、磁気光ディスク(MiniDisc(MD、登録商標)を含む)、半導体記憶器を含む。また、記憶媒体はROM1202であっても良く、記憶部1208に含まれるハードディスク等、その中にプログラムが記憶され、それらを含む装置からユーザへプログラムが送られる形態でも良い。   For those skilled in the art, the storage medium storing such a program as shown in FIG. 12 is not limited to the removable medium 1211 that provides the user with the program from a location apart from the apparatus. Examples of the removable medium 1211 include a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk), an optical disk (including CD-ROM and DVD), a magnetic optical disk (including MiniDisc (MD, registered trademark)), and a semiconductor memory. Including. Further, the storage medium may be the ROM 1202, or a form in which a program is stored therein such as a hard disk included in the storage unit 1208, and the program is sent to the user from a device including them.

本発明では、更に、メモリとして、機器読み取り可能なコマンドコードを記憶しているプログラム製品でも応用でき、前記コマンドコードが機器を介して読み取られると、本発明の画像処理方法が実施される。   The present invention can also be applied to a program product that stores a device-readable command code as a memory. When the command code is read through the device, the image processing method of the present invention is implemented.

前記機器読み取り可能なコマンドコードを記憶しているプログラム製品を受け入れるための記憶媒体も本発明に適用できる。その記憶媒体は、ハードディスク、光ディスク、磁気光ディスク、メモリカード、メモリスティックには限定されない。   A storage medium for accepting a program product storing the device-readable command code can also be applied to the present invention. The storage medium is not limited to a hard disk, an optical disk, a magnetic optical disk, a memory card, or a memory stick.

上記の具体的実施形態においては、一つの実施形態に示す特徴について、同様の方法を一つあるいは複数の他の実施方法の中で適用したり、その他の実施方法と組み合わせたり、あるいはその他の実施方法における特徴に替えるといったことも可能である。   In the specific embodiment described above, the same method is applied to one or more other implementation methods for the features shown in one embodiment, combined with other implementation methods, or other implementations. It is also possible to switch to features in the method.

さらに、“包含する/含む”といった用語を使用したときは、特徴・構成・ステップあるいは構造の存在を指し示す。ただし、その他の特徴・構成・ステップあるいは構造の存在や付加の排除を意味するものではない。   Furthermore, when the term “include / include” is used, it indicates the presence of a feature / configuration / step or structure. However, it does not mean the presence or addition of other features, configurations, steps or structures.

上記実施形態においては、数字構成の図番記号を用いて各ステップや構成を表記している。ただし、これらの図番記号は単なる説明や画図の都合への考慮によるものであって、その順序やいかなる他の限定を表すものではない、と当業者は理解すべきである。   In the above-described embodiment, each step or configuration is indicated using a figure number symbol having a numerical configuration. However, it should be understood by those skilled in the art that these figure number symbols are merely for the convenience of explanation and drawing and do not represent the order or any other limitations.

このほか、本実施形態の方法は、詳細な説明の欄において説明された時間順序に沿って実施されるものに限らず、その他の時間順序に沿って、同時に、あるいは独立して実施されても良い。それゆえ、本願の詳細な説明において説明された方法の実施順序は、本実施形態の技術範囲に対する構成を制限するものではない。   In addition, the method according to the present embodiment is not limited to being performed along the time order described in the detailed description column, and may be performed simultaneously or independently along other time orders. good. Therefore, the execution order of the method described in the detailed description of the present application does not limit the configuration of the technical scope of the present embodiment.

上記では、既に、本実施形態の具体的実施形態の説明をもって、本実施形態の説明を行っているものの、前記のすべての実施形態はすべて単なる例示に過ぎず、限定するものではない。当業者は、特許請求の主旨や範囲において、本実施形態の各種手直し・改良あるいは同等物の設計を行うことが可能である。これらの手直し・改良あるいは同等物は、本実施形態の保護範囲内に含まれるものである。   In the above description, the present embodiment has already been described with the description of the specific embodiment of the present embodiment. However, all the above-described embodiments are merely examples, and are not intended to be limiting. Those skilled in the art can make various modifications, improvements, or equivalent designs of the present embodiment within the spirit and scope of the claims. These modifications, improvements, or equivalents are included within the protection scope of the present embodiment.

100 医用画像処理装置
110 選択部
120 第1補正部
130 第2補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Medical image processing apparatus 110 Selection part 120 1st correction | amendment part 130 2nd correction | amendment part

Claims (13)

運動検出勾配磁場パルスの印加方向又は拡散感度係数が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択する選択部と、
選択された拡散強調画像と、前記拡散感度係数が基準値である基準画像との位置合わせを行って、前記選択された拡散強調画像を補正する第1補正部と、
補正された拡散強調画像と、前記複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、当該他の拡散強調画像のそれぞれを補正する第2補正部と
を備える、画像処理装置。
A selection unit that selects a diffusion-weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images having different application directions of motion detection gradient magnetic field pulses or diffusion sensitivity coefficients;
A first correction unit that performs alignment between the selected diffusion-weighted image and a reference image whose diffusion sensitivity coefficient is a reference value, and corrects the selected diffusion-weighted image;
A second correction unit that performs alignment between the corrected diffusion-weighted image and each of the other diffusion-weighted images among the plurality of diffusion-weighted images and corrects each of the other diffusion-weighted images. Image processing device.
前記第1補正部は、前記基準画像として、前記拡散感度係数が0である画像を用いて、前記選択された拡散強調画像を補正する、
請求項1に記載の画像処理装置。
The first correction unit corrects the selected diffusion weighted image using an image having a diffusion sensitivity coefficient of 0 as the reference image.
The image processing apparatus according to claim 1.
前記選択部は、前記所定の条件として、前記複数の拡散強調画像それぞれの歪み度及び構成鮮明度に基づいて、選択する、
請求項1又は2に記載の画像処理装置。
The selection unit selects, as the predetermined condition, based on a degree of distortion and a configuration sharpness of each of the plurality of diffusion weighted images.
The image processing apparatus according to claim 1.
前記複数の拡散強調画像のうち、少なくとも一部の拡散強調画像の平均画像を決定する決定部と、
前記複数の拡散強調画像それぞれと、前記平均画像とに基づいて、それぞれの拡散強調画像の構成鮮明度を推定する構成鮮明度推定部と
を更に備える、請求項3に記載の画像処理装置。
A determining unit that determines an average image of at least some of the plurality of diffusion-weighted images;
The image processing apparatus according to claim 3, further comprising: a configuration definition estimation unit that estimates a configuration definition of each diffusion enhancement image based on each of the plurality of diffusion enhancement images and the average image.
前記構成鮮明度推定部は、それぞれの拡散強調画像と、前記平均画像との間の差分二乗和に基づいて、各拡散強調画像の構成鮮明度を推定する、
請求項4に記載の画像処理装置。
The configuration definition estimation unit estimates the configuration definition of each diffusion weighted image based on the sum of squared differences between each diffusion weighted image and the average image.
The image processing apparatus according to claim 4.
前記複数の拡散強調画像それぞれの局所バリオグラムに基づいて、各拡散強調画像の構成鮮明度を推定する構成鮮明度推定部を
更に備える、請求項2に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising: a configuration definition estimation unit that estimates a configuration definition of each diffusion weighted image based on a local variogram of each of the plurality of diffusion weighted images.
前記複数の拡散強調画像のうち、少なくとも一部の拡散強調画像の平均画像を決定する決定部と、
前記複数の拡散強調画像それぞれと、前記平均画像とに基づいて、各拡散強調画像の歪み度を推定する歪み度推定部と
を更に備える、請求項2に記載の画像処理装置。
A determining unit that determines an average image of at least some of the plurality of diffusion-weighted images;
The image processing apparatus according to claim 2, further comprising: a distortion degree estimation unit that estimates a distortion degree of each diffusion weighted image based on each of the plurality of diffusion weighted images and the average image.
前記歪み度推定部は、
前記複数の拡散強調画像それぞれの重心点と、前記平均画像の重心点との間の位置の違いに基づいて、各拡散強調画像の前記歪み度のオフセット成分を推定し、
前記複数の拡散強調画像それぞれの主軸と、前記平均画像の主軸との間の角度の違いに基づいて、各拡散強調画像の前記歪み度の回転成分を推定する、
請求項7に記載の画像処理装置。
The distortion degree estimation unit
Based on the position difference between the centroid point of each of the plurality of diffusion-weighted images and the centroid point of the average image, the offset component of the degree of distortion of each diffusion-weighted image is estimated,
Estimating a rotational component of the degree of distortion of each diffusion-weighted image based on the difference in angle between the main axis of each of the plurality of diffusion-weighted images and the main axis of the average image;
The image processing apparatus according to claim 7.
前記複数の拡散強調画像それぞれと、前記基準画像との間の類似度をそれぞれ決定する決定部を更に備え、
前記選択部は、前記所定の条件として、前記類似度に基づいて、選択する、
請求項1又は2に記載の画像処理装置。
A determination unit for determining a similarity between each of the plurality of diffusion-weighted images and the reference image;
The selection unit selects as the predetermined condition based on the similarity.
The image processing apparatus according to claim 1.
前記第1補正部及び前記第2補正部によって補正された複数の拡散強調画像を用いて、拡散テンソル画像を生成する生成部を更に備える、
請求項1〜9のいずれか一つに記載の画像処理装置。
A generator that generates a diffusion tensor image using the plurality of diffusion-weighted images corrected by the first correction unit and the second correction unit;
The image processing apparatus according to claim 1.
請求項1〜10のいずれか一つに記載の画像処理装置を備える、
磁気共鳴イメージング装置。
The image processing apparatus according to claim 1 is provided.
Magnetic resonance imaging device.
運動検出勾配磁場パルスの印加方向又は拡散感度係数が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択し、
選択された拡散強調画像と、前記拡散感度係数が基準値である基準画像との位置合わせを行って、選択された拡散強調画像を補正し、
補正された拡散強調画像と、前記複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、当該他の拡散強調画像のそれぞれを補正する
ことを含む、画像処理方法。
Select a diffusion-weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images with different motion detection gradient magnetic field pulse application directions or diffusion sensitivity coefficients,
The selected diffusion weighted image is aligned with the reference image whose diffusion sensitivity coefficient is a reference value to correct the selected diffusion weighted image,
An image processing method comprising: aligning the corrected diffusion weighted image with each of the other diffusion weighted images of the plurality of diffusion weighted images and correcting each of the other diffusion weighted images.
運動検出勾配磁場パルスの印加方向又は拡散感度係数が異なる複数の拡散強調画像から、所定の条件を満たす拡散強調画像を選択し、
選択された拡散強調画像と、前記拡散感度係数が基準値である基準画像との位置合わせを行って、選択された拡散強調画像を補正し、
補正された拡散強調画像と、前記複数の拡散強調画像のうちの他の拡散強調画像それぞれとの位置合わせを行って、当該他の拡散強調画像のそれぞれを補正する
各処理をコンピュータに実行させる、画像処理プログラム。
Select a diffusion-weighted image satisfying a predetermined condition from a plurality of diffusion-weighted images with different motion detection gradient magnetic field pulse application directions or diffusion sensitivity coefficients,
The selected diffusion weighted image is aligned with the reference image whose diffusion sensitivity coefficient is a reference value to correct the selected diffusion weighted image,
Aligning the corrected diffusion-weighted image with each of the other diffusion-weighted images of the plurality of diffusion-weighted images, and causing the computer to execute each process for correcting each of the other diffusion-weighted images. Image processing program.
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