JP4717427B2 - 磁気共鳴断層撮影装置の作動方法および制御装置 - Google Patents
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Description
磁気共鳴断層撮影装置を作動させるための制御装置に関する課題は、本発明によれば、制御装置によって予め与えられたスキャンパラメータに対応する複数の断層画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置を駆動するためのインターフェースと、種々の検査対象のためにそれぞれジオメトリが可変である複数の解剖学的標準モデルを有するメモリ装置と、検査すべき検査対象のために診断上の課題設定に応じて解剖学的標準モデルの1つを選択するための第1の選択ユニットと、選択された解剖学的標準モデルに応じて予め与えられる概観スキャンパラメータに基づいて検査対象を含む領域の複数の概観画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置を駆動するための概観画像検出ユニットと、測定された概観画像の断層画像データ内の目標構造を求めるための目標構造検出ユニットと、求められた目標構造にマッチングするように選択された解剖学的標準モデルを個別化するための適合化ユニットと、選択された解剖学的標準モデルおよび診断上の課題設定に応じて後続の断層画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置を制御するためのスキャンパラメータを選択するための第2の選択ユニットと、選択されたスキャンパラメータを個別化された解剖学的標準モデルに応じて個別化するためにパラメータ個別化ユニットとを備えていることによって解決される。
なお、本発明によれば、磁気共鳴断層撮影装置のプログラム可能な制御装置のメモリ装置に直接にロード可能であるコンピュータプログラム製品であって、そのプログラム製品が制御装置上で実行されたときに前述の方法の全ステップを実行するためのプログラムコード手段を備えていることを特徴とするプログラム製品が提案される。
図1は本発明による制御装置を備えた磁気共鳴断層撮影装置の実施例を示す概略図、
図2は本発明による方法の経過例を示す流れ図、
図3はモデル個別化のための有利な方法の詳細を示す流れ図、
図4Aは5つのサジタル断面を有する人間の頭蓋の表面モデルを示す図、
図4Bは5つのアキシャル断面を有する図4Aの表面モデルを示す図、
図5は断層画像データに基づく人間の頭蓋の目標構造を示す図、
図6Aは図4Aによる未だマッチングされていない表面標準モデルを備えた図5による目標構造を示す図、
図6Bは目標構造に部分的にマッチングされた標準モデルを有する図6Aによる目標構造および標準モデルを示す図、
図6Cは目標構造にさらにマッチングされた標準モデルを有する図6Bによる目標構造および標準モデルを示す図、
図7は図4Aによる頭蓋標準モデルにおける解剖学的目印を示す図、
図8は三角形を基礎として形成された人間の骨盤の表面モデルを示す図である。
ャンパラメータSPは、結局、まず選択された標準モデルに相当し、つまり「標準スキャンパラメータ」である。結局、適合化ユニット10によって概観画像データ内の目標構造にマッチングされた個別化された標準モデルに対応して、標準スキャンパラメータSPの個別化が行なわれなければならず、これはここでは方法ステップIXにおいて、パラメータ個別化ユニット11により行なわれる。パラメータ個別化ユニット11はとりわけプロセッサ3上におけるソフトウェアの形で実現されている。目標構造Zへの標準モデルのマッチングのために実行された3D変換もしくは使用された個別化アルゴリズムに関する情報を、パラメータ個別化ユニット11は適合化ユニット10から得て、スキャンパラメータSPの相応の個別化を実行することができる。例えば、パラメータ個別化ユニット11においては、スキャン平面のマッチングのために、解剖学的標準モデルMに対してスキャン平面を決定する補間点が、標準モデルMの3次元変換に応じて変換され、それにより個別化される。
2 制御装置
3 プロセッサ
4 メモリ装置
5 制御インターフェース
6 画像データインターフェース
7 選択ユニット
8 選択ユニット
9 目標構造検出ユニット
10 適合化ユニット
11 パラメータ個別化ユニット
12 画像検出ユニット
13 検査画像検出ユニット
14 概観画像検出ユニット
15 コンソール
16 画面
17 キーボード
18 マウス
19 インターフェース
20 バス
21 大容量記憶装置
22 ワークステーション
23 画像コンピュータ
24 コンソール
25 画面
26 キーボード
27 マウス
D 画像データ
L 解剖学的目印
P 患者
S 反復ステップ
Z 目標構造
T1 前頂骨
T2 右頭頂骨
T3 左頭頂骨
T4 顔骨
T5 下顎骨
tx 並進パラメータ
ty 並進パラメータ
tz 並進パラメータ
rx 回転パラメータ
ry 回転パラメータ
rz 回転パラメータ
L1 解剖学的目印
L2 解剖学的目印
d0 距離
d34 モデルパラメータ1
SP スキャンパラメータ
SB 制御指令
UD 概観画像
UP 概観スキャンパラメータ
ZD 目標構造データ
ISP 個別化スキャンパラメータ
Claims (16)
- 診断上の課題設定に応じて検査すべき検査対象のために可変であるジオメトリを有する解剖学的標準モデル(M)を選択し、
検査対象を含む領域の複数の概観画像を測定し、その概観画像の測定を制御するための種々の概観スキャンパラメータ(UP)を、選択された解剖学的標準モデル(M)に応じて決定し、
測定された概観画像の断層画像データ(UD)内の目標構造を求め、
求められた目標構造(Z)にマッチングするように標準モデル(M)を個別化し、
選択された解剖学的標準モデル(M)および診断上の課題設定に応じて後続の断層画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置(1)を制御するためのスキャンパラメータ(SP)を選択し、
選択されたスキャンパラメータ(SP)を、個別化された解剖学的標準モデル(M)に対応して個別化し、
個別化されたスキャンパラメータ(ISP)に基づいて複数の断層画像を測定する
ことを特徴とする磁気共鳴断層撮影装置の作動方法。 - 解剖学的標準モデル(M)の個別化後、目標構造(Z)と個別化された解剖学的標準モデル(M)との残留偏差が予め与えられた限界値以下にあるかどうかをチェックし、限界値以下にない際には方法を中断することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 解剖学的標準モデル(M)は、解剖学的標準モデル(M)を割り付けられ当該検査対象を含む領域の定められた概観画像を作成するための概観スキャンパラメータ(UP)と一緒に記憶されていることを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 概観スキャンパラメータ(UP)は概観画像の位置、個数および種類を決定するためのパラメータを含むことを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の方法。
- 個別化中にその都度、定められた偏差関数に基づいて、変更された解剖学的標準モデル(M)と目標構造(Z)との間の現在偏差値が求められ、偏差関数が最小化されるようにモデルパラメータが自動的に変化させられることを特徴とする請求項1乃至4の1つに記載の方法。
- 解剖学的標準モデル(M)は、複数の反復ステップにおいて、モデルパラメータ(tx,ty,tz,rx,ry,rz,d0)に基づいて概観断層画像データ(UD)内の目標構造にマッチングされ、モデルパラメータ(tx,ty,tz,rx,ry,rz,d0)は、モデル(M)の解剖学的な全ジオメトリへの影響に関して階層的に体系化され、反復ステップの個数が増加するほど可調整のモデルパラメータ(tx,ty,tz,rx,ry,rz,d0)の個数が階層次数に応じて増大させられることを特徴とする請求項1乃至5の1つに記載の方法。
- モデルパラメータはそれぞれ1つの階層クラスに割り付けられていることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 階層クラスへのモデルパラメータの割り付けは、当該モデルパラメータが定められた値だけ変化されたときに生じるモデルジオメトリにおける偏差に基づいて行なわれることを特徴とする請求項7記載の方法。
- 種々の階層に偏差の特定の値範囲が割り当てられていることを特徴とする請求項8記載の方法。
- 解剖学的標準モデル(M)として三角形を基礎として作成された表面モデルが使用されることを特徴とする請求項1乃至9の1つに記載の方法。
- モデルパラメータ(M)はそれぞれ、変更された解剖学的標準モデル(M)が各パラメータセットについて解剖学的に意義のあるジオメトリを有するように、少なくとも1つの解剖学的目印(L,L1,L2)の位置に結び付けられていることを特徴とする請求項1乃至10の1つに記載の方法。
- 概観断層画像データ内の目標構造(Z)は少なくとも部分的に自動的に輪郭解析法により求められることを特徴とする請求項1乃至11の1つに記載の方法。
- 検査対象が測定された他の断層画像に基づいて自動的に分類されていることを特徴とする請求項1乃至12の1つに記載の方法。
- 磁気共鳴断層撮影装置のプログラム可能な制御装置のメモリ装置に直接にロード可能であるコンピュータプログラム製品であって、そのプログラム製品が制御装置上で実行されたときに請求項1乃至13の1つに記載の方法の全ステップを実行するためのプログラムコード手段を備えていることを特徴とするプログラム製品。
- 制御装置によって予め与えられたスキャンパラメータ(UP,ISP)に対応する複数の断層画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置(1)を駆動するためのインターフェース(5)と、
種々の検査対象のためにそれぞれジオメトリが可変である複数の解剖学的標準モデル(M)を有するメモリ装置(4)と、
検査すべき検査対象のために診断上の課題設定に応じて解剖学的標準モデル(M)の1つを選択するための第1の選択ユニット(7)と、
選択された解剖学的標準モデル(M)に応じて予め与えられる概観スキャンパラメータ(UP)に基づいて検査対象を含む領域の複数の概観画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置(1)を駆動するための概観画像検出ユニット(14)と、
測定された概観画像の断層画像データ(UD)内の目標構造(Z)を求めるための目標構造検出ユニット(9)と、
求められた目標構造(Z)にマッチングするように選択された解剖学的標準モデル(M)を個別化するための適合化ユニット(10)と、
選択された解剖学的標準モデル(M)および診断上の課題設定に応じて後続の断層画像を測定するために磁気共鳴断層撮影装置(1)を制御するためのスキャンパラメータ(SP)を選択するための第2の選択ユニット(8)と、
選択されたスキャンパラメータ(SP)を個別化された解剖学的標準モデル(M)に応じて個別化するためのパラメータ個別化ユニット(11)と、
を備えている磁気共鳴断層撮影装置を作動させるための制御装置。 - 請求項15記載の制御装置(2)を含む検査対象の断層画像データを測定するための磁気共鳴断層撮影装置。
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