JP5697925B2 - Magnetic resonance imaging apparatus, slice position setting method, and program - Google Patents

Magnetic resonance imaging apparatus, slice position setting method, and program Download PDF

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Description

本発明は、被検体の椎間板を撮影する磁気共鳴イメージング装置、スライス位置設定方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus for imaging a disc of a subject, a slice position setting method, and a program.

従来より、椎間板のスライス位置を自動的に決定し、椎間板の撮影を行う方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method for automatically determining a slice position of an intervertebral disc and photographing the intervertebral disc has been known (see, for example, Patent Document 1).

特開平7-51248号公報JP 7-51248 A

スライス位置が椎間板からずれてしまうと、椎間板の医学的診断をすることが難しくなるので、椎間板のスライス位置は、できるだけ椎間板の中心付近を横切るように設定することが望まれる。しかし、椎間板の厚さは薄く、被検体によっては、椎間板が変形していることもあるので、場合によっては、スライス位置が椎間板からずれてしまうことがある。スライス位置を椎間板に一致させるには、オペレータがスライス位置を手動で設定すればよいが、これでは、オペレータの手間が増えてしまうという問題がある。したがって、オペレータにできるだけ手間をかけることなく、スライス位置の精度を高めることが望まれている。   If the slice position deviates from the intervertebral disc, it is difficult to make a medical diagnosis of the intervertebral disc. Therefore, it is desirable to set the intervertebral disc slice position so as to cross as close to the center of the intervertebral disc as possible. However, the intervertebral disc is thin, and depending on the subject, the intervertebral disc may be deformed, and in some cases, the slice position may be displaced from the intervertebral disc. In order to make the slice position coincide with the intervertebral disc, the operator may set the slice position manually. Therefore, it is desired to improve the accuracy of the slice position without taking as much trouble as possible to the operator.

本発明の第1の態様は、被検体の椎間板を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、周波数スペクトルを作成する周波数スペクトル作成手段と、
前記周波数スペクトルに基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出手段と、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整手段と、
前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決め手段と、
前記複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位手段と、
前記複数のランドマークの各々を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定手段と、
前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決め手段と、を有する、である。

本発明の第2の態様は、被検体の椎間板のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、周波数スペクトルを作成する周波数スペクトル作成ステップと、
前記周波数スペクトルに基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出ステップと、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整ステップと、
前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決めステップと、
前記複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位ステップと、
前記複数のランドマークの各々を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成ステップと、
前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定ステップと、
前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決めステップと、
を有する、スライス位置設定方法である。

本発明の第3の態様は、被検体の椎間板を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、周波数スペクトルを作成する周波数スペクトル作成処理と、
前記周波数スペクトルに基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出処理と、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整処理と、
前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決め処理と、
前記複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位処理と、
前記複数のランドマークの各々を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、
前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定処理と、
前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決め処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
A first aspect of the present invention is a magnetic resonance imaging apparatus for imaging an intervertebral disc of a subject,
A frequency spectrum creating means for creating a frequency spectrum based on a magnetic resonance signal collected from the subject;
An intervertebral disc interval calculating means for calculating an intervertebral disc interval based on the frequency spectrum;
Landmark interval adjusting means for adjusting the interval between a plurality of landmarks included in the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;
A reference model positioning means for deforming the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioning the reference model with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;
Landmark displacement means for displacing each of the plurality of landmarks;
Profile creation means for creating a profile for a magnetic resonance signal on a line crossing each of the plurality of landmarks;
A reference point setting means for setting a reference point for positioning the slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;
Slice positioning means for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point.

A second aspect of the present invention is a slice position setting method for setting a slice position of an intervertebral disc of a subject,
A frequency spectrum creating step for creating a frequency spectrum based on a magnetic resonance signal collected from the subject;
An intervertebral disc interval calculating step for calculating an intervertebral disc interval based on the frequency spectrum;
A landmark interval adjustment step of adjusting the interval between a plurality of landmarks of the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;
A reference model positioning step in which the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted is deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;
A landmark displacement step of displacing each of the plurality of landmarks;
Creating a profile for magnetic resonance signals on a line across each of the plurality of landmarks;
A reference point setting step for setting a reference point for positioning a slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;
A slice positioning step for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point;
Is a slice position setting method.

A third aspect of the present invention is a program for a magnetic resonance imaging apparatus for imaging a subject's intervertebral disc,
A frequency spectrum creating process for creating a frequency spectrum based on the magnetic resonance signal collected from the subject;
Intervertebral disc interval calculation processing for calculating the disc interval based on the frequency spectrum;
Landmark interval adjustment processing for adjusting the interval between a plurality of landmarks of the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;
A reference model positioning process in which the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted is deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;
Landmark displacement processing for displacing each of the plurality of landmarks;
A profile creation process for creating a profile relating to a magnetic resonance signal on a line crossing each of the plurality of landmarks;
A reference point setting process for setting a reference point for positioning a slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;
A slice positioning process for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point;
Is a program for causing a computer to execute.

脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、被検体の椎間板の間隔に基づいて調整しているので、被検体の椎間板の間隔に応じたスライス位置を設定することができる。   Since the intervals between the plurality of landmarks included in the reference model of cerebrospinal fluid are adjusted based on the interval between the intervertebral discs of the subject, the slice position can be set according to the interval between the intervertebral discs of the subject.

本発明の第1の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. MRI装置100の処理フローの一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the MRI apparatus 100. コロナルスキャンが実行されるときのスライス位置を示す図である。It is a figure which shows the slice position when a coronal scan is performed. オペレータ13が選択したコロナル画像ICの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coronal image IC which the operator 13 selected. コロナル画像ICをフーリエ変換することにより得られた周波数スペクトルの一例である。It is an example of the frequency spectrum obtained by carrying out the Fourier transform of the coronal image IC. 背骨の位置の検出方法を説明する図である。It is a figure explaining the detection method of the position of a spine. スキャンされるサジタル面SAを示す図である。It is a figure which shows the sagittal surface SA scanned. サジタル画像データSIの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of sagittal image data SI. 脳脊髄液の基準モデルMCの作成手順の説明図である。It is explanatory drawing of the preparation procedure of the reference | standard model MC of cerebrospinal fluid. 脳脊髄液の基準モデルMCのランドマークMの間隔を、椎間板の間隔SPに基づいて調整するときの様子を示す図である。The spacing of the landmark M i of the reference model MC cerebrospinal fluid is a diagram showing the manner in which adjustment based on the interval SP disc. 脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、被検体12の脳脊髄液に対して位置決めするときの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram when the cerebrospinal fluid reference model MC is deformed in accordance with the cerebrospinal fluid of the subject 12 and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject 12. ランドマークMを横切るライン上の信号強度プロファイルを説明する図である。Is a diagram illustrating the signal intensity profiles on line crossing the landmark M 1. ランドマークMを横切るライン上の信号強度プロファイルを説明する図である。Is a diagram illustrating the signal intensity profiles on line crossing the landmark M 2. ランドマークM〜Mの各々に対して得られた信号強度プロファイルを示す概略図である。It is a schematic diagram showing a signal intensity profile obtained for each landmark M 1 ~M x. ランドマークMの位置を変位させたときの信号強度プロファイルを示す図である。It is a diagram showing a signal intensity profile when displacing the position of the landmark M 1. 椎間板DKに、スライス位置を位置決めするときの基準点を設定するときの説明図である。The disc DK 1, an illustration of the time for setting a reference point for positioning the slice position. 全ての椎間板DK〜DKに、スライス位置を位置決めするための基準点が設定されたときの様子を示す図である。All disc DK 1 ~DK x, is a diagram showing a state where a reference point for positioning the slice position has been set. 各椎間板DK〜DKの長軸方向LD〜LDを示す図である。It is a diagram illustrating the major axis LD 1 to Ld x of each disc DK 1 ~DK x. スライス位置を示す図である。It is a figure which shows a slice position. サジタル画像データSIの中におけるスライス位置SL〜SLを示す図である。It is a diagram showing a slice position SL 1 to SL x in in the sagittal image data SI. 第2の形態のMRI装置200の概略図である。It is the schematic of the MRI apparatus 200 of a 2nd form. MRI装置200の処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow of the MRI apparatus. 信号強度プロファイルP〜Pの各々の信号強度の積分値Intを示す図である。Is a diagram showing the integrated value Int to each signal strength of the signal intensity profile P 1 to P x. 変位させた後の複数のランドマークを示す図である。It is a figure showing a plurality of landmarks after being displaced. 変位後のランドマークM〜M(白丸)を横切る信号強度プロファイルP′〜P′を示す図である。It is a diagram illustrating a landmark M 1 ~M x after displacement (open circles) signal intensity profile P 1 crosses the 'to P x'. 信号強度プロファイルP′〜P′の各々の信号強度の積分値Int′を示す図である。It is a diagram showing the integrated value Int 'of each of the signal strength of the signal intensity profile P 1' ~P x '. ランドマークの位置の調整方法の説明図である。It is explanatory drawing of the adjustment method of the position of a landmark.

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。   Hereinafter, although the form for inventing is demonstrated, this invention is not limited to the following forms.

(1)第1の形態
図1は、本発明の第1の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。
磁気共鳴イメージング装置(MRI装置 MRI:Magnetic Resonance Imaging)100は、磁場発生装置2、テーブル3、受信コイル4などを有している。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram of a magnetic resonance imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention.
A magnetic resonance imaging apparatus (MRI apparatus MRI: Magnetic Resonance Imaging) 100 includes a magnetic field generator 2, a table 3, a receiving coil 4, and the like.

磁場発生装置2は、被検体12が収容されるボア21と、超伝導コイル22と、勾配コイル23と、送信コイル24とを有している。超伝導コイル22は静磁場B0を印加し、勾配コイル23は、勾配磁場を印加する。また、送信コイル24はRFパルスを送信する。尚、超伝導コイル22の代わりに、永久磁石を用いてもよい。   The magnetic field generator 2 includes a bore 21 in which the subject 12 is accommodated, a superconducting coil 22, a gradient coil 23, and a transmission coil 24. The superconducting coil 22 applies a static magnetic field B0, and the gradient coil 23 applies a gradient magnetic field. The transmission coil 24 transmits an RF pulse. In place of the superconducting coil 22, a permanent magnet may be used.

テーブル3は、被検体12を支持するためのクレードル31を有している。クレードル31は、ボア21に移動できるように構成されている。クレードル31によって、被検体12はボア21に搬送される。   The table 3 has a cradle 31 for supporting the subject 12. The cradle 31 is configured to be movable to the bore 21. The subject 12 is transported to the bore 21 by the cradle 31.

受信コイル4は、被検体12の胸部から腹部に渡って取り付けられており、磁気共鳴信号を受信する。   The receiving coil 4 is attached from the chest to the abdomen of the subject 12 and receives a magnetic resonance signal.

MRI装置100は、更に、シーケンサ5、送信器6、勾配磁場電源7、受信器8、中央処理装置9、入力装置10、および表示装置11を有している。   The MRI apparatus 100 further includes a sequencer 5, a transmitter 6, a gradient magnetic field power source 7, a receiver 8, a central processing unit 9, an input device 10, and a display device 11.

シーケンサ5は、中央処理装置9の制御を受けて、パルスシーケンスを実行するための情報を送信器6および勾配磁場電源7に送る。具体的には、シーケンサ5は、中央処理装置9の制御を受けて、RFパルスの情報(中心周波数、バンド幅など)を送信器6に送り、勾配磁場の情報(勾配磁場の強度など)を勾配磁場電源7に送る。   Under the control of the central processing unit 9, the sequencer 5 sends information for executing a pulse sequence to the transmitter 6 and the gradient magnetic field power supply 7. Specifically, under the control of the central processing unit 9, the sequencer 5 sends RF pulse information (center frequency, bandwidth, etc.) to the transmitter 6, and gradient magnetic field information (gradient magnetic field strength, etc.). Send to gradient magnetic field power supply 7.

送信器6は、シーケンサ5から送られた情報に基づいて、RFコイル24を駆動する駆動信号を出力する。   The transmitter 6 outputs a drive signal for driving the RF coil 24 based on the information sent from the sequencer 5.

勾配磁場電源7は、シーケンサ5から送られた情報に基づいて、勾配コイル23を駆動する駆動信号を出力する。   The gradient magnetic field power supply 7 outputs a drive signal for driving the gradient coil 23 based on the information sent from the sequencer 5.

受信器8は、受信コイル4で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置9に伝送する。   The receiver 8 processes the magnetic resonance signal received by the receiving coil 4 and transmits it to the central processing unit 9.

中央処理装置9は、シーケンサ5および表示装置11に必要な情報を伝送したり、受信器8から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、MRI装置100の各種の動作を実現するように、MRI装置100の各部の動作を制御する。中央処理装置9は、例えばコンピュータ(computer)によって構成される。中央処理装置9は、周波数スペクトル作成手段9A〜スライス位置決め手段9Jを有している。   The central processing unit 9 implements various operations of the MRI apparatus 100 such as transmitting necessary information to the sequencer 5 and the display unit 11 and reconstructing an image based on a signal received from the receiver 8. The operation of each unit of the MRI apparatus 100 is controlled. The central processing unit 9 is constituted by a computer, for example. The central processing unit 9 includes frequency spectrum creation means 9A to slice positioning means 9J.

周波数スペクトル作成手段9Aは、コロナル画像データIC(図4参照)に関する周波数スペクトルを作成する。   The frequency spectrum creating means 9A creates a frequency spectrum related to the coronal image data IC (see FIG. 4).

背骨検出手段9Bは、周波数スペクトル作成手段9Aにより作成された周波数スペクトルFS(図5参照)に基づいて、被検体12の背骨がどこに位置しているかを検出する。   The spine detection unit 9B detects where the spine of the subject 12 is located based on the frequency spectrum FS (see FIG. 5) created by the frequency spectrum creation unit 9A.

椎間板間隔算出手段9Cは、周波数スペクトルFS(図5参照)に基づいて、被検体12の椎間板の間隔SPを算出する。   The intervertebral disc interval calculating means 9C calculates the intervertebral disc interval SP of the subject 12 based on the frequency spectrum FS (see FIG. 5).

ランドマーク間隔調整手段9Dは、脳脊髄液の基準モデルMCが有する複数のランドマークM〜Mの間隔δi,i+1を、算出された椎間板の間隔SPに基づいて調整する(図10参照)。 The landmark interval adjusting means 9D adjusts the intervals δ i, i + 1 of the plurality of landmarks M 1 to M x included in the reference model MC of cerebrospinal fluid based on the calculated intervertebral disc interval SP (see FIG. 10). ).

基準モデル位置決め手段9Eは、ランドマークの間隔が調整された基準モデルMCを、被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体12の脳脊髄液に対して位置決めする(図11参照)。   The reference model positioning unit 9E deforms the reference model MC with the landmark interval adjusted according to the cerebrospinal fluid of the subject 12, and positions the reference model MC with respect to the cerebrospinal fluid of the subject 12 (see FIG. 11). ).

ランドマーク変位手段9Fは、複数のランドマークM〜Mの各々を変位させる。
プロファイル作成手段9Gは、複数のランドマークの各々を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成する。
Landmarks displacement means 9F displaces each of the plurality of landmarks M 1 ~M x.
The profile creation means 9G creates a profile related to the magnetic resonance signal on a line that crosses each of the plurality of landmarks.

基準点設定手段9Hは、プロファイル作成手段9Gが作成したプロファイルに基づいて、椎間板に、椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する。   The reference point setting unit 9H sets a reference point for positioning the slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile created by the profile creating unit 9G.

長軸方向検出手段9Iは、椎間板の長軸方向を検出する。
スライス位置決め手段9Jは、基準点設定手段9Hにより設定された基準点と、長軸方向検出手段9Iにより検出された椎間板の長軸方向とに基づいて、椎間板のスライス位置を位置決めする。
The major axis direction detecting means 9I detects the major axis direction of the intervertebral disc.
The slice positioning unit 9J positions the slice position of the intervertebral disc based on the reference point set by the reference point setting unit 9H and the long axis direction of the intervertebral disc detected by the long axis direction detecting unit 9I.

中央処理装置9は、周波数スペクトル作成手段9A〜スライス位置決め手段9Jの一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。   The central processing unit 9 is an example of the frequency spectrum creation unit 9A to the slice positioning unit 9J, and functions as these units by executing a predetermined program.

入力装置10は、オペレータ13の操作に応じて、種々の命令を中央処理装置9に入力する。表示装置11は種々の情報を表示する。   The input device 10 inputs various commands to the central processing unit 9 according to the operation of the operator 13. The display device 11 displays various information.

MRI装置100は、上記のように構成されている。次に、MRI装置100の処理フローについて説明する。   The MRI apparatus 100 is configured as described above. Next, a processing flow of the MRI apparatus 100 will be described.

図2は、MRI装置100の処理フローの一例を示す図である。
ステップS1では、複数のコロナル画像を得るためのスキャン(以下、「コロナルスキャン」と呼ぶ)が実行される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the MRI apparatus 100.
In step S1, a scan for obtaining a plurality of coronal images (hereinafter referred to as “coronal scan”) is executed.

図3は、コロナルスキャンが実行されるときのスライス位置を示す図である。
MRI装置100は、事前に設定された条件に従って、コロナルのスライス面CP〜CPを自動で設定し、コロナルスキャンを実行する。コロナルスキャンを実行することにより、各スライス面CP〜CPにおけるコロナル画像の磁気共鳴信号を収集することができる。尚、コロナルスキャンは、3Dスキャンでもよいし2Dスキャンでもよい。磁気共鳴信号は、受信コイル4(図1参照)で受信され、受信器8に送信される。受信器8は、受信コイル4から伝送された信号に対して、デジタル処理を含む所定の信号処理を行い、中央処理装置9に出力する。中央処理装置9では、受信器8から得られた信号に基づいて、複数のコロナル画像を再構成する。オペレータ13は、再構成された複数のコロナル画像を表示装置11に表示させ、複数のコロナル画像の中から、背骨を横切っているコロナル画像を選択する。図4に、オペレータ13が選択したコロナル画像ICの一例を示す。オペレータ13がコロナル画像ICを選択したら、ステップST2に進む。
FIG. 3 is a diagram illustrating a slice position when a coronal scan is executed.
The MRI apparatus 100 automatically sets coronal slice planes CP 1 to CP n according to preset conditions, and executes a coronal scan. By executing the coronal scan, it is possible to collect magnetic resonance signals of coronal images in the slice planes CP 1 to CP n . The coronal scan may be a 3D scan or a 2D scan. The magnetic resonance signal is received by the receiving coil 4 (see FIG. 1) and transmitted to the receiver 8. The receiver 8 performs predetermined signal processing including digital processing on the signal transmitted from the receiving coil 4 and outputs the result to the central processing unit 9. In the central processing unit 9, a plurality of coronal images are reconstructed based on the signal obtained from the receiver 8. The operator 13 displays a plurality of reconstructed coronal images on the display device 11, and selects a coronal image crossing the spine from the plurality of coronal images. FIG. 4 shows an example of the coronal image IC selected by the operator 13. When the operator 13 selects the coronal image IC, the process proceeds to step ST2.

ステップST2では、周波数スペクトル作成手段9A(図1参照)が、オペレータ13が選択したコロナル画像データICを、z軸方向にフーリエ変換し、周波数スペクトルを作成する(図5参照)。   In step ST2, the frequency spectrum creation means 9A (see FIG. 1) Fourier transforms the coronal image data IC selected by the operator 13 in the z-axis direction to create a frequency spectrum (see FIG. 5).

図5は、コロナル画像ICをフーリエ変換することにより得られた周波数スペクトルの一例である。図5(a)は、コロナル画像ICを示す図、図5(b)は、周波数スペクトルFSを示す図である。   FIG. 5 is an example of a frequency spectrum obtained by Fourier transforming the coronal image IC. FIG. 5A shows a coronal image IC, and FIG. 5B shows a frequency spectrum FS.

周波数スペクトルFSは、3次元のグラフで表されている。周波数スペクトルFSの横軸は、コロナル画像ICのx軸方向の位置であり、縦軸は周波数fである。また、周波数スペクトルFSのグラフの紙面の垂直方向は、スペクトル強度を表している。周波数スペクトルFSを作成した後、ステップST3に進む。   The frequency spectrum FS is represented by a three-dimensional graph. The horizontal axis of the frequency spectrum FS is the position of the coronal image IC in the x-axis direction, and the vertical axis is the frequency f. In addition, the vertical direction on the paper surface of the graph of the frequency spectrum FS represents the spectrum intensity. After creating the frequency spectrum FS, the process proceeds to step ST3.

ステップST3では、背骨検出手段9B(図1参照)が、ステップST2で作成した周波数スペクトルFSに基づいて、被検体12の背骨がx軸上のどこに位置しているかを検出する。以下に、背骨の位置の検出方法について説明する(図6参照)。   In step ST3, the spine detection means 9B (see FIG. 1) detects where the spine of the subject 12 is located on the x-axis based on the frequency spectrum FS created in step ST2. Below, the detection method of the position of a spine is demonstrated (refer FIG. 6).

図6は、背骨の位置の検出方法を説明する図である。
図6(a)は、図5と同じ図であり、図6(b)、(c)、および(d)は、それぞれ、x=x1、x2、およびx3の位置における周波数スペクトルFS1、FS2、およびFS3を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for detecting the position of the spine.
6 (a) is the same diagram as FIG. 5, and FIGS. 6 (b), (c), and (d) show frequency spectra FS1, FS2, and x3 at positions x = x1, x2, and x3, respectively. It is a figure which shows FS3.

背骨では、椎間板がz軸方向に並んでいるので、椎間板がz軸方向に繰り返し現れるという周期性が見られる。したがって、背骨の位置における周波数スペクトルには、椎間板の周期性によって、スペクトル強度が大きくなるピークQが現れる。一方、背骨の周囲の部位では、このような周期性は見られないので、周波数スペクトルには、スペクトル強度が大きくなるピークQは現れにくい。したがって、x軸方向の各位置における周波数スペクトルごとに、スペクトル強度のピークQを求め、ピークQが最大値になるときのx軸方向の位置を検出することにより、背骨の位置を検出することができる。   In the spine, since the intervertebral discs are arranged in the z-axis direction, a periodicity in which the intervertebral discs appear repeatedly in the z-axis direction is observed. Therefore, a peak Q in which the spectrum intensity increases due to the periodicity of the intervertebral disc appears in the frequency spectrum at the position of the spine. On the other hand, since such periodicity is not seen in the region around the spine, the peak Q at which the spectrum intensity increases is less likely to appear in the frequency spectrum. Therefore, it is possible to detect the position of the spine by obtaining the peak Q of the spectrum intensity for each frequency spectrum at each position in the x-axis direction and detecting the position in the x-axis direction when the peak Q reaches the maximum value. it can.

例えば、図6には、x軸方向の各位置における周波数スペクトルとして、x=x1における周波数スペクトルFS1と、x=x2における周波数スペクトルFS2と、x=x3における周波数スペクトルFS3とが示されている。周波数スペクトルFS1にはピークQ(=Q1)が現れ、周波数スペクトルFS2にはピークQ(=Q2)が現れ、周波数スペクトルFS3にはピークQ(=Q3)が現れている。これらのピークQ1、Q2、およびQ3を比較すると、ピークQ2が最も大きい。したがって、x=x1、x2、およびx3の中では、ピークQ2の現れる位置x2が、背骨の位置の可能性が最も高い。上記の説明では、x=x1、x2、およびx3の位置における周波数スペクトルのピークQのみが説明されているが、x=x1、x2、およびx3以外の位置における周波数スペクトルについても、ピークQを求めておき、求めたピークQの中から、ピークQの最大値を検出することによって、背骨の位置を検出することができる。   For example, FIG. 6 shows a frequency spectrum FS1 at x = x1, a frequency spectrum FS2 at x = x2, and a frequency spectrum FS3 at x = x3 as the frequency spectrum at each position in the x-axis direction. A peak Q (= Q1) appears in the frequency spectrum FS1, a peak Q (= Q2) appears in the frequency spectrum FS2, and a peak Q (= Q3) appears in the frequency spectrum FS3. Comparing these peaks Q1, Q2, and Q3, peak Q2 is the largest. Therefore, among x = x1, x2, and x3, the position x2 where the peak Q2 appears is most likely the position of the spine. In the above description, only the peak Q of the frequency spectrum at the positions x = x1, x2, and x3 is described. However, the peak Q is also obtained for the frequency spectrum at positions other than x = x1, x2, and x3. The position of the spine can be detected by detecting the maximum value of the peak Q from the obtained peak Q.

第1の形態では、x軸方向の位置x2における周波数スペクトルFS2に、最大のピークQ(=Q2)が現れるとする。したがって、背骨検出手段9Bは、x=x2を、背骨のx軸上の位置として検出する(尚、周波数f=0におけるスペクトル強度のピークは、椎間板の周期性とは無関係に現れるので、背骨を検出するときに考慮するピークからは除外されている)。椎間板の背骨のx軸上の位置x2を検出した後、ステップST4に進む。   In the first embodiment, it is assumed that the maximum peak Q (= Q2) appears in the frequency spectrum FS2 at the position x2 in the x-axis direction. Therefore, the spine detection means 9B detects x = x2 as a position on the x-axis of the spine (note that the peak of the spectral intensity at the frequency f = 0 appears irrespective of the periodicity of the intervertebral disc. Excluded from the peaks considered when detecting). After detecting the position x2 on the x-axis of the spine of the intervertebral disc, the process proceeds to step ST4.

ステップST4では、ステップST3で検出されたx軸上の位置x2を含むサジタル面のスキャン(以下、「サジタルスキャン」と呼ぶ)を実行する。   In step ST4, a sagittal scan including the position x2 on the x-axis detected in step ST3 (hereinafter referred to as “sagittal scan”) is executed.

図7は、スキャンされるサジタル面SAを示す図である。
サジタル面SAをスキャンすることにより得られた磁気共鳴信号は、受信コイル4(図1参照)で受信され、受信器8に送信される。受信器8は、受信コイル4から伝送された信号に対して、デジタル処理を含む所定の信号処理を行い、中央処理装置9に出力する。中央処理装置9では、受信器8から得られた信号に基づいて、サジタル面の画像データ(以下、「サジタル画像データ」と呼ぶ)を作成する。図8に、サジタル画像データSIの一例を示す。サジタルスキャンが終了した後、ステップST5に進む。
FIG. 7 is a diagram showing a sagittal plane SA to be scanned.
A magnetic resonance signal obtained by scanning the sagittal plane SA is received by the receiving coil 4 (see FIG. 1) and transmitted to the receiver 8. The receiver 8 performs predetermined signal processing including digital processing on the signal transmitted from the receiving coil 4 and outputs the result to the central processing unit 9. The central processing unit 9 creates sagittal plane image data (hereinafter referred to as “sagittal image data”) based on the signal obtained from the receiver 8. FIG. 8 shows an example of sagittal image data SI. After the sagittal scan is completed, the process proceeds to step ST5.

ステップST5では、椎間板間隔算出手段9C(図1参照)が、周波数スペクトルFS(図6参照)に基づいて、被検体12の椎間板の間隔SPを算出する。x軸方向の位置x2における周波数スペクトルFS2には、椎間板が持つ周期性によって、スペクトル強度が大きくなるピークQ(=Q2)が現れるので、このピークQ2が現れるときの周波数f2を用いて、椎間板の間隔SPを算出することができる。ただし、実際の椎間板は一定の間隔で並んでいるわけではなく、多少のばらつきがあるので、椎間板の間隔SPの値は、椎間板が一定の間隔で並んでいると見なしたときの値として、算出される。尚、x軸方向の位置x2における周波数スペクトルFS2には、椎間板が持つ周期性によって、ピークQ2の他に、別のピークも現れる(例えば、ピークQ21)。したがって、ピークQ2における周波数f2に加えて、別のピークQ21における周波数f21も用いて、椎間板の間隔SPを算出してもよい。第1の形態では、算出された椎間板の間隔SPは、SP=SPであるとする。椎間板の間隔SP(=SP)を算出した後、ステップST6に進む。 In step ST5, the intervertebral disc interval calculation means 9C (see FIG. 1) calculates the intervertebral disc interval SP of the subject 12 based on the frequency spectrum FS (see FIG. 6). In the frequency spectrum FS2 at the position x2 in the x-axis direction, a peak Q (= Q2) in which the spectrum intensity increases due to the periodicity of the intervertebral disc appears. Therefore, using the frequency f2 when the peak Q2 appears, The interval SP can be calculated. However, since the actual intervertebral discs are not arranged at regular intervals and have some variation, the value of the intervertebral disc spacing SP is a value when it is considered that the intervertebral discs are arranged at regular intervals. Calculated. In addition, in the frequency spectrum FS2 at the position x2 in the x-axis direction, another peak appears in addition to the peak Q2 (for example, the peak Q21) due to the periodicity of the intervertebral disc. Therefore, in addition to the frequency f2 at the peak Q2, the frequency SP21 at another peak Q21 may be used to calculate the disc space SP. In the first embodiment, the spacing SP of the calculated discs, and a SP = SP 0. After calculating the intervertebral disc spacing SP (= SP 0 ), the process proceeds to step ST6.

ステップST6では、ランドマーク間隔調整手段9D(図1参照)が、脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、ステップST5で算出された椎間板の間隔SPに基づいて調整する。尚、脳脊髄液の基準モデルは、被検体12を撮影する前に事前に作成されているものである。以下に、脳脊髄液の基準モデルの作成手順について説明する。   In step ST6, the landmark interval adjusting means 9D (see FIG. 1) adjusts the interval between the plurality of landmarks included in the reference model of cerebrospinal fluid based on the intervertebral disc interval SP calculated in step ST5. The cerebrospinal fluid reference model is created in advance before imaging the subject 12. The procedure for creating a reference model for cerebrospinal fluid is described below.

図9は、脳脊髄液の基準モデルMCの作成手順の説明図である。
脳脊髄液の基準モデルMCは、複数の被検体SU〜SUの脳脊髄液のデータDC〜DCに基づいて作成されている。脳脊髄液のデータDCは、複数のランドマークLM(i=1〜x)を有している。ランドマークLMは、被検体SUの脳脊髄液の特徴点を表している。ここでは、被検体SUの脳脊髄液の領域の中で、椎間板DK(i=1〜x)に隣接する位置a(i=1〜x)を、脳脊髄液の特徴点としている。したがって、ランドマークLM〜LMは、椎間板DK〜DKと同じ間隔で並んでいる。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a procedure for creating a reference model MC for cerebrospinal fluid.
Reference model MC cerebrospinal fluid have been prepared on the basis of the data DC 1 to DC n cerebrospinal fluid of multiple subject SU 1 to SU n. Data DC 1 of cerebrospinal fluid has a plurality of landmarks LM i (i = 1~x). The landmark LM i represents the feature point of the cerebrospinal fluid of the subject SU 1 . Here, the position a i (i = 1 to x) adjacent to the intervertebral disc DK i (i = 1 to x) in the cerebrospinal fluid region of the subject SU 1 is used as a feature point of the cerebrospinal fluid. . Therefore, the landmarks LM 1 to LM x are arranged at the same interval as the intervertebral discs DK 1 to DK x .

上記の説明では、被検体SUの脳脊髄液のデータDCについて説明したが、他の被検体SU〜SUの脳脊髄液のデータDC〜DCも、被検体SUの脳脊髄液のデータDCと同様に、脳脊髄液の特徴点を表すランドマークLMを有している。 In the above description has described data DC 1 of cerebrospinal fluid of the subject SU 1, also data DC 2 to DC n cerebrospinal fluid of other subject SU 2 to SU n, of the subject SU 1 Brain Similar to the spinal fluid data DC 1 , the landmark LM i representing the characteristic point of the cerebrospinal fluid is included.

脳脊髄液の基準モデルMCは、複数の被検体SU〜SUの脳脊髄液のデータDC〜DCに基づいて作成されている。脳脊髄液の基準モデルMCが有するランドマークは、符号「M(i=1〜x)」で表されており、隣り合うランドマークMおよびMi+1の間隔は、符号「δi,i+1」で表されている。例えば、隣り合うランドマークMおよびMの間隔は、「δ1,2」であり、隣り合うランドマークMおよびMk+1の間隔は、「δk,k+1」である。ランドマーク間隔調整手段9Dは、上記のようにして作成された脳脊髄液の基準モデルMCのランドマークMの間隔を、ステップST5で算出された椎間板の間隔SPに基づいて調整する(図10参照)。 Reference model MC cerebrospinal fluid have been prepared on the basis of the data DC 1 to DC n cerebrospinal fluid of multiple subject SU 1 to SU n. A landmark included in the reference model MC of cerebrospinal fluid is represented by a symbol “M i (i = 1 to x)”, and an interval between adjacent landmarks M i and M i + 1 is represented by a symbol “δ i, i + 1. Is represented. For example, the interval between adjacent landmarks M 1 and M 2 is “δ 1,2 ”, and the interval between adjacent landmarks M k and M k + 1 is “δ k, k + 1 ”. Landmark interval adjusting means. 9D, the distance between landmarks M i of the reference model MC cerebrospinal fluid that is created as described above, is adjusted based on the interval SP disc which was calculated in step ST5 (Fig. 10 reference).

図10は、脳脊髄液の基準モデルMCのランドマークMの間隔を、椎間板の間隔SPに基づいて調整するときの様子を示す図である。 10, the distance between landmarks M i of the reference model MC cerebrospinal fluid is a diagram showing the manner in which adjustment based on the interval SP disc.

図10(a)は、ランドマークMの間隔を調整する前の基準モデルを表し、図10(b)は、ランドマークMの間隔を調整した後の基準モデルを表す。 10 (a) it is, represents a reference model prior to adjusting the distance the landmark M i, FIG. 10 (b) represents the reference model after adjusting the spacing of the landmark M i.

第1の形態では、隣り合うランドマークMおよびMi+1の間隔δi,i+1が、ステップST5において算出された椎間板の間隔SPに一致するように、ランドマークMの間隔を調整する。ステップST5では、SP=SPと算出されているので、δi,i+1=SPとなるように、ランドマークMの間隔が調整される。ランドマークMの間隔を調整した後、ステップST7に進む。 In the first embodiment, the interval of the landmark M i is adjusted so that the interval δ i, i + 1 between the adjacent landmarks M i and M i + 1 coincides with the intervertebral disc interval SP calculated in step ST5. In step ST5, since SP = SP 0 is calculated, the interval between the landmarks M i is adjusted so that δ i, i + 1 = SP 0 . After adjusting the spacing of the landmark M i, the process proceeds to step ST7.

ステップST7では、基準モデル位置決め手段9Eが、ランドマークMの間隔が調整された脳脊髄液の基準モデルMCを、被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、被検体12の脳脊髄液に対して位置決めする(図11参照)。 In step ST7, the reference model positioning means 9E is, the reference model MC cerebrospinal fluid space of the landmark M i is adjusted, deformed in accordance with the cerebrospinal fluid of a subject 12, cerebrospinal fluid of a subject 12 (See FIG. 11).

図11は、脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、被検体12の脳脊髄液に対して位置決めするときの説明図である。   FIG. 11 is an explanatory diagram when the reference model MC of cerebrospinal fluid is deformed in accordance with the cerebrospinal fluid of the subject 12 and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject 12.

図11(a)は、脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形する前の様子を概略的に示す図、図11(b)は、脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、被検体12の脳脊髄液に対して位置決めした後の様子を概略的に示す図である。   FIG. 11A schematically shows a state before the cerebrospinal fluid reference model MC is deformed to match the cerebrospinal fluid of the subject 12, and FIG. 11B shows a cerebrospinal fluid reference model. It is a figure which shows roughly the mode after deform | transforming MC according to the cerebrospinal fluid of the subject 12, and positioning with respect to the cerebrospinal fluid of the subject 12.

基準モデル位置決め手段9Eは、ランドマークMの間隔が調整された脳脊髄液の基準モデルMCを、被検体12の脳脊髄液に合わせて変形する場合、ステップST4で得られたサジタル画像データSIを用いる。サジタル画像データSIには、被検体12の脳脊髄液が含まれているので、サジタル画像データSIを用いることによって、基準モデルMCを、被検体12の脳脊髄液に合わせて変形することができる。脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形する方法としては、アフィン(Affine)変換などを使用することができる。脳脊髄液の基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形し、被検体12の脳脊髄液に対して位置決めした後、ステップST8に進む。 Reference model positioning means. 9E, the reference model MC cerebrospinal fluid space of the landmark M i is adjusted, if deformed in accordance with the cerebrospinal fluid of a subject 12, a sagittal image data SI obtained in step ST4 Is used. Since the sagittal image data SI includes the cerebrospinal fluid of the subject 12, the reference model MC can be deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject 12 by using the sagittal image data SI. . As a method of deforming the cerebrospinal fluid reference model MC in accordance with the cerebrospinal fluid of the subject 12, affine transformation or the like can be used. After the cerebrospinal fluid reference model MC is deformed in accordance with the cerebrospinal fluid of the subject 12 and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject 12, the process proceeds to step ST8.

ステップST8では、プロファイル作成手段9G(図1参照)が、ランドマークM〜Mを横切るライン上の信号強度プロファイルを作成する。以下に、信号強度プロファイルについて説明する。 In step ST8, the profile creation means 9G (see FIG. 1) creates a signal intensity profile on a line crossing the landmarks M 1 to M x . Hereinafter, the signal intensity profile will be described.

図12は、ランドマークMを横切るライン上の信号強度プロファイルを説明する図である。図12には、図11(b)に示す被検体12の椎間板DK〜DKと、ランドマークM〜Mとの位置関係が示されている。 Figure 12 is a diagram illustrating the signal intensity profiles on line crossing the landmark M 1. FIG. 12 shows the positional relationship between the intervertebral discs DK 1 to DK x and the landmarks M 1 to M x of the subject 12 shown in FIG.

プロファイル作成手段9Gは、先ず、ランドマークMを横切るラインLを規定する。ラインLは、ランドマークMと隣のランドマークMとを結ぶ線分LS12に垂直となるように規定される。そして、プロファイル作成手段9Gは、ラインL上の信号強度プロファイルPを作成する。信号強度プロファイルPは、ラインLの右側に示されている。椎間板DKは周囲の組織よりも信号強度が大きいので、信号強度プロファイルPの中の信号強度の大きい部分は、ラインLと椎間板DKとの交差する部分Cの信号強度を表している。交差する部分Cの長さが長いほど、信号強度プロファイルPの中の信号強度の大きい部分の幅Wは広がり、一方、交差する部分Cが長さが短いほど、幅Wは狭くなる。尚、信号強度プロファイルPには、脳脊髄液の信号強度は省略されている。 Profile generation means 9G, first, defining a line L 1 intersecting the landmark M 1. Line L 1 is defined to be perpendicular to the line segment LS 12 connecting the landmark M 2 landmark M 1 and neighbor. The profile creation unit 9G creates a signal intensity profile P 1 on the line L 1. Signal intensity profile P 1 is shown to the right of the line L 1. Since the intervertebral disc DK 1 has a higher signal intensity than the surrounding tissue, the portion of the signal intensity profile P 1 where the signal intensity is high represents the signal intensity of the portion C 1 where the line L 1 and the intervertebral disc DK 1 intersect. Yes. The longer the length of the portion C 1 crossing, the width W 1 of the large portion of the signal strength in the signal intensity profile P 1 is spread while the shorter portion C 1 is the length crossing, the width W 1 is Narrow. Note that the signal intensity profile P 1, the signal intensity of cerebrospinal fluid are omitted.

上記のようにして、ランドマークMを横切るラインL上の信号強度プロファイルPを得ることができる。次に、ランドマークMを横切るライン上の信号強度プロファイルについて説明する。 As described above, it is possible to obtain a signal intensity profile P 1 on the line L 1 intersecting the landmark M 1. Next, a description will be given signal intensity profiles on line crossing the landmark M 2.

図13は、ランドマークMを横切るライン上の信号強度プロファイルを説明する図である。 Figure 13 is a diagram illustrating the signal intensity profiles on line crossing the landmark M 2.

プロファイル作成手段9Gは、ランドマークMを横切るラインLを規定する。ラインLは、ランドマークMの両隣のランドマークMおよびMを結ぶ線分LS13に垂直となるように規定する。そして、プロファイル作成手段9Gは、ラインL上の信号強度プロファイルPを作成する。信号強度プロファイルPは、ラインLの右側に示されている。椎間板DKは周囲の組織よりも信号強度が大きいので、信号強度プロファイルPの中の信号強度の大きい部分は、ラインLと椎間板DKとの交差する部分Cの信号強度を表している。交差する部分Cの長さが長いほど、信号強度プロファイルPの中の信号強度の大きい部分の幅Wは広がり、一方、交差する部分Cが長さが短いほど、幅Wは狭くなる。尚、信号強度プロファイルPには、脳脊髄液の信号強度は省略されている。 Profile creating means 9G is, to define the line L 2 across the land mark M 2. Line L 2 is defined to be perpendicular to the line segment LS 13 connecting the landmark M 1 and M 3 on both sides of the landmark M 2. The profile creation unit 9G creates a signal intensity profile P 2 on the line L 2. Signal intensity profile P 2 is shown to the right of the line L 2. Since the intervertebral disc DK 2 has a higher signal strength than the surrounding tissue, the portion of the signal strength profile P 2 where the signal strength is high represents the signal strength of the portion C 2 where the line L 2 and the intervertebral disc DK 2 intersect. Yes. The longer the length of the intersecting portion C 2 is, the wider the width W 2 of the portion of the signal strength profile P 2 where the signal intensity is large, while the shorter the length of the intersecting portion C 2 is, the width W 2 is. Narrow. Note that the signal intensity profile P 2, the signal strength of the cerebrospinal fluid is omitted.

上記のようにして、ランドマークMを横切るラインL上の信号強度プロファイルPを得ることができる。以下同様に、図12又は図13に示す方法に従って、他のランドマークM〜Mを横切るライン上の信号強度プロファイルを作成する(図14参照)。 As described above, it is possible to obtain a signal intensity profile P 2 on the line L 2 crossing the landmark M 2. Similarly, in accordance with the method shown in FIG. 12 or FIG. 13, a signal intensity profile on a line crossing the other landmarks M 3 to M x is created (see FIG. 14).

図14は、ランドマークM〜Mの各々に対して得られた信号強度プロファイルを示す概略図である。 FIG. 14 is a schematic diagram showing signal strength profiles obtained for each of the landmarks M 1 to M x .

ランドマークM〜Mx−1を横切るラインL〜Lx−1は、ランドマークMを横切るラインLと同様に、ランドマークM〜Mx−1の各々の両隣のランドマークを結ぶ線分に対して垂直のラインとして規定される。また、ランドマークMを横切るラインLは、ランドマークMと隣のランドマークMx−1とを結ぶ線分LSx−1,xに垂直となるように規定される。プロファイル作成手段9Gは、各ラインL〜L上の信号強度プロファイルP〜Pを作成する。信号強度プロファイルP〜Pを作成した後、ステップST9に進む。 Line L 3 ~L x-1 across the landmark M 3 ~M x-1, similar to the line L 2 crossing the landmark M 2, landmarks on both sides of each of the landmark M 3 ~M x-1 It is defined as a line perpendicular to the line segment connecting. The line L x crossing the landmark M x is defined to be perpendicular to the line segment LS x-1, x connecting the landmark M x-1 landmark M x and neighbor. The profile creation means 9G creates signal intensity profiles P 1 to P x on the lines L 1 to L x . After creating the signal intensity profiles P 1 to P x , the process proceeds to step ST9.

ステップST9では、ランドマークM〜Mの各々を変位させ、変位後のランドマークを横切るライン上の信号強度プロファイルを作成する。本形態では、先ず、ランドマークMを変位させ、変位後のランドマークを横切るライン上の信号強度プロファイルを作成する(図15参照)。 At step ST9, to displace the respective landmarks M 1 ~M x, to create a signal strength profile on line across the landmark after displacement. In this embodiment, first, the landmark M 1 is displaced, creating a signal strength profile on line across the landmark after displacement (see Figure 15).

図15は、ランドマークMを変位させたときの信号強度プロファイルを示す図である。 Figure 15 is a diagram showing a signal intensity profile when displacing the landmark M 1.

先ず、ランドマーク変位手段9F(図1参照)が、ランドマークMを変位させる。本形態では、ランドマークMをラインLに対して垂直方向に、Δxずつ変位させる。図15には、変位後のランドマークを、符号「M1a」、「M1b」、「M1c」、および「M1d」で示してある。図15では、説明の便宜上、変位後のランドマークの個数を4個としてあるが、変位後のランドマークの個数は、4個より少なくてもよいし、4個より多くてもよい。ランドマークMを変位させた後、プロファイル作成手段9Gは、変位後のランドマークM1a、M1b、M1c、およびM1dの各々を横切るラインL1a〜L1dを規定する。そして、各ラインL1a〜L1d上の信号強度プロファイルP1a〜P1dを作成する。したがって、ランドマークMを変位させる前の信号強度プロファイルPに加えて、ランドマークMを変位させた後の信号強度プロファイルP1a〜P1dが得られる。信号強度プロファイルを作成した後、ステップST10に進む。 First, the landmark displacement means 9F (see FIG. 1), to displace the landmark M 1. In this embodiment, the landmark M 1 is displaced by Δx in the direction perpendicular to the line L 1 . In FIG. 15, the landmarks after displacement are indicated by reference signs “M 1a ”, “M 1b ”, “M 1c ”, and “M 1d ”. In FIG. 15, for convenience of explanation, the number of landmarks after displacement is four, but the number of landmarks after displacement may be less than four or more than four. After displacing the landmark M 1, the profile creating unit 9G define landmarks M 1a after displacement, M 1b, M 1c, and a line L 1a ~L 1d across each of M 1d. Then, to create a signal intensity profile P 1a to P 1d on each line L 1a ~L 1d. Therefore, in addition to the signal intensity profile P 1 before displacing landmark M 1, the signal intensity profile P 1a to P 1d after displacing the landmark M 1 is obtained. After creating the signal strength profile, the process proceeds to step ST10.

ステップST10では、基準点設定手段9H(図1参照)が、ランドマークを変位させる前の信号強度プロファイルをと、ランドマークを変位させた後の信号強度プロファイルとに基づいて、椎間板に、スライス位置を位置決めするための基準点を設定する。ここでは、先ず、図15に示すランドマークMを変位させる前の信号強度プロファイルPと、ランドマークMを変位させた後の信号強度プロファイルP1a〜P1dとに基づいて、椎間板DKに、スライス位置を位置決めするときの基準点を設定する(図16参照)。 In step ST10, the reference point setting unit 9H (see FIG. 1) determines the slice position on the disc based on the signal intensity profile before the landmark is displaced and the signal intensity profile after the landmark is displaced. Set the reference point for positioning. Here, first, the signal intensity profile P 1 before displacing landmark M 1 shown in FIG. 15, on the basis of the signal intensity profile P 1a to P 1d after displacing the landmark M 1, disc DK 1, sets a reference point for positioning the slice position (see FIG. 16).

図16は、椎間板DKに、スライス位置を位置決めするときの基準点を設定するときの説明図である。 FIG. 16 is an explanatory diagram for setting a reference point for positioning the slice position on the intervertebral disc DK 1 .

基準点設定手段9Hは、椎間板DKに基準点を設定するために、先ず、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、P1c、およびP1dの各々について、信号強度の大きい部分が現れているか否かを判断する。信号強度プロファイルP、P1a、P1b、P1c、およびP1dのうち、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、およびP1cについては、椎間板DKを横切っているので、信号強度の大きい部分が現れる。しかし、信号強度プロファイルP1dについては、椎間板DKを横切っていないので、信号強度の大きい部分が現れない。したがって、基準点設定手段9Hは、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、およびP1cについては、信号強度の大きい部分が現れているが、信号強度プロファイルP1dについては、信号強度の大きい部分が現れていないと判断する。尚、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、P1c、およびP1dの各々に、信号強度の大きい部分が現れているか否かを判断するやり方の一例としては、予め信号強度のしきい値を決めておき、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、P1c、およびP1dの中に、しきい値よりも信号強度の大きい部分が現れているか否かによって判断するやり方が考えられる。 In order to set the reference point in the intervertebral disc DK 1 , the reference point setting unit 9H first shows a portion with a large signal intensity for each of the signal intensity profiles P 1 , P 1a , P 1b , P 1c , and P 1d. Judge whether or not. Of the signal intensity profiles P 1 , P 1a , P 1b , P 1c , and P 1d , the signal intensity profiles P 1 , P 1a , P 1b , and P 1c cross the intervertebral disc DK 1 , so the signal intensity A large part of appears. However, since the signal intensity profile P 1d does not cross the intervertebral disc DK 1 , a portion having a large signal intensity does not appear. Therefore, in the reference point setting unit 9H, a portion having a large signal strength appears for the signal strength profiles P 1 , P 1a , P 1b , and P 1c , but a signal strength profile P 1d has a high signal strength. Judge that the part does not appear. As an example of a method for determining whether or not a portion having a large signal strength appears in each of the signal strength profiles P 1 , P 1a , P 1b , P 1c , and P 1d , the threshold of the signal strength is previously set. A method may be considered in which a value is determined and a judgment is made based on whether or not a portion having a signal strength greater than the threshold value appears in the signal strength profiles P 1 , P 1a , P 1b , P 1c , and P 1d. It is done.

次に、基準点設定手段9Hは、信号強度の大きい部分が現れている信号強度プロファイルP、P1a、P1b、およびP1cについて、信号強度の大きい部分の幅W、W1a、W1b、およびW1cを計算する。そして、基準点設定手段9Hは、信号強度プロファイルP、P1a、P1b、およびP1cの中から、信号強度の大きい部分の幅Wが最も広いプロファイルを特定する。ここでは、幅W、W1a、W1b、およびW1cのうち、幅W1aが最大値であったとする。したがって、基準点設定手段9Hは、信号強度プロファイルP1aを、幅Wが最も広い信号強度プロファイルとして特定する。 Next, the reference point setting unit 9H has the widths W 1 , W 1a , W 1 of the portions with high signal strength for the signal strength profiles P 1 , P 1a , P 1b , and P 1c where the portions with high signal strength appear. 1b and W1c are calculated. Then, the reference point setting unit 9H specifies a profile having the widest width W of the portion having the large signal intensity from the signal intensity profiles P 1 , P 1a , P 1b , and P 1c . Here, it is assumed that the width W 1a is the maximum value among the widths W 1 , W 1a , W 1b , and W 1c . Therefore, the reference point setting unit 9H has a signal intensity profile P 1a, the width W is specified as the widest signal intensity profile.

基準点設定手段9Hは、信号強度プロファイルP1aを特定した後、幅W1aの中間の位置V1aを求める。信号強度プロファイルP1aは、ラインL1a上のプロファイルであるので、幅W1aの中間の位置V1aを求めることにより、位置V1aがラインL1a上ではどの位置に対応しているかを特定することができる。基準点設定手段9Hは、ラインL1a上の位置V1aに、スライス位置を位置決めするときの基準点Rを設定する。尚、基準点Rの位置は、必ずしも、幅W1aの中間の位置V1aである必要はなく、幅W1aの中間の位置V1aからずれた位置を、基準点Rの位置としてもよい。基準点Rを設定した後、ステップST11に進む。 After specifying the signal strength profile P 1a , the reference point setting unit 9H obtains an intermediate position V 1a of the width W 1a . Since the signal intensity profile P 1a is a profile on the line L 1a , the position V 1a corresponding to the position V 1a on the line L 1a is specified by obtaining an intermediate position V 1a of the width W 1a. be able to. Reference point setting means 9H is the position V 1a on the line L 1a, sets a reference point R 1 when positioning the slice position. The position of the reference point R 1 does not necessarily need an intermediate position V 1a width W 1a, a position shifted from the middle position V 1a width W 1a, even if the position of the reference point R 1 Good. After setting the reference point R 1, the process proceeds to step ST11.

ステップST11では、全ての椎間板に、スライス位置を位置決めするための基準点が設定されたか否かを判断する。ここでは、まだ、椎間板DKの基準点Rのみしか設定されていないので、ステップST9に戻る。 In step ST11, it is determined whether or not a reference point for positioning the slice position has been set for all the intervertebral discs. Here, still, since only a reference point R 1 disc DK 1 is not set, the flow returns to step ST9.

ステップST9では、次のランドマークMを変位させ、変位後のランドマークMを横切る信号強度プロファイルを求める。そして、ステップST10に進み、椎間板DKに基準点Rを設定したときと同様の方法で、椎間板DKに基準点Rを設定する。基準点Rを設定したら、ステップST11に進み、全ての椎間板に、スライス位置を位置決めするための基準点が設定されたか否かを判断する。以下同様に、ステップST11において、全ての椎間板に、スライス位置を位置決めするための基準点が設定されたと判断されるまで、ステップST9〜ST11のループを繰り返し実行する。 At step ST9, to displace the next landmark M 2, obtains the signal intensity profile across the landmark M 2 after displacement. Then, the process proceeds to step ST10, in the same manner as when setting the reference point R 1 in the disc DK 1, sets a reference point R 2 in the disc DK 2. After setting the reference point R 2, the process proceeds to step ST11, all of the disc, it is determined whether the reference point for positioning the slice position has been set. Similarly, the loop of steps ST9 to ST11 is repeatedly executed until it is determined in step ST11 that the reference points for positioning the slice positions are set for all the intervertebral discs.

図17は、全ての椎間板DK〜DKに、スライス位置を位置決めするための基準点が設定されたときの様子を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing a state when the reference points for positioning the slice positions are set in all the intervertebral discs DK 1 to DK x .

図17に示すように、全ての椎間板DK〜DKに基準点R〜Rが設定されたら、ステップST11において、全ての椎間板に基準点が設定されたと判断し、ステップST12に進む。 As shown in FIG. 17, when the reference points R 1 to R x are set for all the intervertebral discs DK 1 to DK x, it is determined in step ST11 that the reference points are set for all the intervertebral discs, and the process proceeds to step ST12.

ステップST12では、長軸方向検出手段9I(図1参照)が、椎間板DK〜DKの各々の長軸方向を検出する。椎間板の長軸方向は、例えば、主成分分析(PCA)によって検出することができる。図18に、各椎間板DK〜DKの長軸方向LD〜LDを示す。椎間板の長軸方向を検出した後、ステップST13に進む。 In step ST12, the major axis direction detecting means 9I (see FIG. 1) detects the major axis direction of each of the intervertebral discs DK 1 to DK x . The longitudinal direction of the intervertebral disc can be detected, for example, by principal component analysis (PCA). FIG. 18 shows major axis directions LD 1 to LD x of the intervertebral discs DK 1 to DK x . After detecting the longitudinal direction of the intervertebral disc, the process proceeds to step ST13.

ステップST13では、スライス位置決め手段9J(図1参照)が、椎間板DK〜DKの基準点R〜Rと、椎間板の長軸方向LD〜LDとに基づいて、椎間板DK〜DKのスライス位置を位置決めする(図19参照)。 In step ST13, the slice positioning means 9J (see FIG. 1), and the reference point R 1 to R x disc DK 1 to Dk x, based on the long axis direction LD 1 to Ld x disc, disc DK 1 ~ The slice position of DK x is positioned (see FIG. 19).

図19は、スライス位置を示す図である。
スライス位置決め手段9Jは、基準点R〜Rを通って椎間板の長軸方向LD〜LDに延在するラインを、各椎間板のスライス位置SL〜SLとする。尚、図20に、サジタル画像データSIの中におけるスライス位置SL〜SLを示す。スライス位置SL〜SLを位置決めしたら、ステップST14に進み、スライス位置SL〜SLに従って、本スキャンを実行し、フローを終了する。
FIG. 19 is a diagram showing slice positions.
The slice positioning means 9J sets the lines extending through the reference points R 1 to R x in the longitudinal direction LD 1 to LD x of the intervertebral disc as slice positions SL 1 to SL x of the intervertebral disc. FIG. 20 shows slice positions SL 1 to SL x in the sagittal image data SI. When the slice positions SL 1 to SL x are positioned, the process proceeds to step ST14, the main scan is executed according to the slice positions SL 1 to SL x , and the flow ends.

本形態では、背骨の周波数スペクトルを作成し、周波数スペクトルに基づいて椎間板の間隔を算出する。そして、脳脊髄液の基準モデルMCの複数のランドマークM〜Mの間隔を、算出した椎間板の間隔に一致させた後、基準モデルMCを被検体12の脳脊髄液に合わせて変形している。したがって、複数のランドマークM〜Mを、椎間板DK〜DKの近傍に設定することができる。また、ランドマークM〜Mを椎間板DK〜DKの近くで変位させて、変位前のランドマークを横切るライン上の信号強度プロファイルと、変位後のランドマークを横切るライン上の信号強度プロファイルとを作成している。したがって、得られた信号強度プロファイルに基づいて、椎間板DK〜DKに、スライス位置を位置決めするための基準点を設定することができる。本形態では、オペレータが特定したコロナル画像IC(図4参照)を特定した後は、ステップST2〜ST13に従って、椎間板DK〜DKのスライス位置を自動的に位置決めすることができる。したがって、オペレータの作業負担を軽減することが可能となる。 In this embodiment, a frequency spectrum of the spine is created, and the interval between the intervertebral discs is calculated based on the frequency spectrum. Then, after the intervals of the plurality of landmarks M 1 to M x of the reference model MC of cerebrospinal fluid are made to coincide with the calculated interval of the intervertebral disc, the reference model MC is deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject 12. ing. Therefore, the plurality of landmarks M 1 to M x can be set in the vicinity of the intervertebral discs DK 1 to DK x . Moreover, the landmark M 1 ~M x is displaced near the disc DK 1 to Dk x, the signal strength on line crossing the signal intensity profiles on line across the landmark before the displacement, the landmark after displacement Creating profiles and. Therefore, based on the obtained signal intensity profile, a reference point for positioning the slice position can be set in the intervertebral discs DK 1 to DK x . In this embodiment, after specifying the coronal image IC (see FIG. 4) specified by the operator, the slice positions of the intervertebral discs DK 1 to DK x can be automatically positioned according to steps ST2 to ST13. Therefore, it is possible to reduce the work burden on the operator.

また、脳脊髄液の基準モデルMCのランドマークM〜Mの間隔を、算出した被検体12の椎間板の間隔に一致させているので、被検体12の椎間板の間隔に応じて、最適な位置にスライス位置を位置決めすることができる。 In addition, since the interval between the landmarks M 1 to M x of the reference model MC of the cerebrospinal fluid is made coincident with the calculated interval between the intervertebral discs of the subject 12, the optimal interval is determined according to the interval between the intervertebral discs of the subject 12. The slice position can be positioned at the position.

尚、第1の形態では、長軸方向検出手段9Iを備えている。しかし、椎間板のスライス位置を精度よく設定できるのであれば、必ずしも長軸方向検出手段9Iを備える必要はない。   In the first embodiment, the long axis direction detecting means 9I is provided. However, if the slice position of the intervertebral disc can be set with high accuracy, it is not always necessary to include the major axis direction detecting means 9I.

尚、第1の形態では、プロファイル作成手段9Gは、信号強度のプロファイルを作成している。しかし、椎間板にスライス位置を十分な精度で設定することができるのであれば、信号強度のプロファイルとは別の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成してもよい。   In the first embodiment, the profile creating means 9G creates a signal intensity profile. However, if the slice position can be set in the intervertebral disk with sufficient accuracy, a profile related to the magnetic resonance signal different from the signal intensity profile may be created.

(2)第2の形態
図21は、第2の形態のMRI装置200の概略図である。
第2の形態では、中央処理装置9は、特徴量算出手段9Kを備えている。特徴量算出手段9Kは、プロファイル作成手段9Gにより作成されたプロファイルの特徴量を算出する。また、基準モデル位置決め手段9Eは、特徴量算出手段9Kにより算出された特徴量に基づいて、基準モデルMCのランドマークの位置を調整する。尚、その他の構成は、第1の形態と同じであるので、説明は省略する。
(2) Second Embodiment FIG. 21 is a schematic diagram of an MRI apparatus 200 of the second embodiment.
In the second embodiment, the central processing unit 9 includes feature amount calculation means 9K. The feature amount calculation unit 9K calculates the feature amount of the profile created by the profile creation unit 9G. The reference model positioning unit 9E adjusts the position of the landmark of the reference model MC based on the feature amount calculated by the feature amount calculation unit 9K. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、上記のように構成された第2の形態のMRI装置200の動作について説明する。   Next, the operation of the MRI apparatus 200 of the second embodiment configured as described above will be described.

図22は、MRI装置200の処理フローの一例を示す図である。
ステップST1〜ステップST8は、第1の形態と同様であるので、説明は省略する。ステップST8において、信号強度プロファイルP〜Pを作成した後(図14参照)、ステップST81に進む。
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the MRI apparatus 200.
Steps ST1 to ST8 are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. In step ST8, signal intensity profiles P 1 to P x are created (see FIG. 14), and then the process proceeds to step ST81.

ステップST81では、特徴量算出手段9K(図21参照)が、信号強度プロファイルP〜Pの各々の特徴量を算出する。第2の形態では、信号強度プロファイルP〜Pの各々の信号強度の積分値Intを、特徴量として算出する(図23参照)。 In step ST81, the feature quantity calculating means 9K (see FIG. 21) calculates the feature quantities of each of the signal intensity profiles P 1 to P x . In the second mode, the integral value Int of each signal strength of the signal strength profiles P 1 to P x is calculated as a feature amount (see FIG. 23).

図23は、信号強度プロファイルP〜Pの各々の信号強度の積分値Intを示す図である。 FIG. 23 is a diagram illustrating an integrated value Int of signal strengths of the signal strength profiles P 1 to P x .

図23では、信号強度プロファイルP〜Pの各々の積分値Intは、Int=Int1〜Intxで示されている。積分値Int1〜Intxを算出した後、ステップST82に進む。 In FIG. 23, the integrated values Int of the signal intensity profiles P 1 to P x are represented by Int = Int1 to Intx. After calculating the integral values Int1 to Intx, the process proceeds to step ST82.

ステップST82では、ランドマーク変位手段9F(図21参照)が、複数のランドマークM〜Mの間隔δi,i+1を椎間板の間隔SPに一致させたままで、複数のランドマークM〜Mを変位させる(図24参照)。 In step ST82, the landmark displacing means 9F (see FIG. 21) keeps the intervals δ i, i + 1 of the plurality of landmarks M 1 to M x equal to the interval SP 0 of the intervertebral discs, while maintaining the plurality of landmarks M 1 to M M x is displaced (see FIG. 24).

図24は、変位させた後の複数のランドマークを示す図である。
図24では、変位前の複数のランドマークM〜Mを黒丸で示し、一方、変位後の複数のランドマークM〜Mを白丸で示してある。変位後のランドマークM〜M(白丸)の間隔は、変位前のランドマークM〜M(黒丸)の間隔と同様に、「SP0」に保持されている。ランドマークの変位量は、例えば、数ピクセル程度である。ランドマークを変位させた後、ステップST83に進む。
FIG. 24 is a diagram illustrating a plurality of landmarks after being displaced.
In FIG. 24, a plurality of landmarks M 1 to M x before displacement are indicated by black circles, while a plurality of landmarks M 1 to M x after displacement are indicated by white circles. The interval between the landmarks M 1 to M x (white circles) after the displacement is held at “SP0”, similarly to the interval between the landmarks M 1 to M x (black circles) before the displacement. The amount of displacement of the landmark is, for example, about several pixels. After the landmark is displaced, the process proceeds to step ST83.

ステップST83では、ステップST8と同様の手順で、変位後のランドマークM〜M(白丸)を横切る信号強度プロファイルP′〜P′を求める。図25に、変位後のランドマークM〜M(白丸)を横切る信号強度プロファイルP′〜P′を示す。信号強度プロファイルP′〜P′を求めた後、ステップST84に進む。 In step ST83, signal intensity profiles P 1 ′ to P x ′ crossing the landmarks M 1 to M x (white circles) after displacement are obtained in the same procedure as in step ST8. FIG. 25 shows signal intensity profiles P 1 ′ to P x ′ crossing the landmarks M 1 to M x (white circles) after displacement. After obtaining the signal intensity profiles P 1 ′ to P x ′, the process proceeds to step ST84.

ステップST84では、ステップST81と同様の手順で、信号強度プロファイルP′〜P′の各々の特徴量(信号強度の積分値Int′)を算出する。図26に、信号強度プロファイルP′〜P′の各々の信号強度の積分値Int′=Int1′〜Intx′を示す。積分値Int′を算出した後、ステップST85に進む。 In step ST84, the feature amount (signal intensity integral value Int ′) of each of the signal intensity profiles P 1 ′ to P x ′ is calculated in the same procedure as in step ST81. FIG. 26 shows the integrated values Int ′ = Int1 ′ to Intx ′ of the signal strengths of the signal strength profiles P 1 ′ to P x ′. After calculating the integral value Int ′, the process proceeds to step ST85.

ステップST85では、基準モデル位置決め手段9E(図21参照)が、積分値Int(図23参照)と積分値Int′(図26参照)に基づいて、基準モデルMCの複数のランドマークM〜Mの位置を調整する。以下に、この調整のやり方について、図27を参照しながら説明する。 In step ST85, the reference model positioning means 9E (see FIG. 21) uses a plurality of landmarks M 1 to M of the reference model MC based on the integral value Int (see FIG. 23) and the integral value Int ′ (see FIG. 26). Adjust the position of x . Hereinafter, this adjustment method will be described with reference to FIG.

図27は、ランドマークの位置の調整方法の説明図である。
基準モデル位置決め手段9Eは、先ず、信号強度プロファイルP〜Pの積分値Int1〜Intxの加算値ADD=αと、信号強度プロファイルP′〜P′の積分値Int1′〜Intx′の加算値ADD=α′とを算出する。そして、加算値αおよびα′を比較し、加算値αの方が大きい場合、基準モデル位置決め手段9Eは、ランドマークM〜Mを、黒丸で示された位置に調整する。一方、加算値α′の方が大きい場合、基準モデル位置決め手段9Eは、ランドマークM〜Mを、白丸で示された位置に調整する。第2の形態では、α′>αであるとする。したがって、基準モデル位置決め手段9Eは、ランドマークM〜Mを、白丸で示された位置に調整する。ランドマークM〜Mを、白丸で示された位置に調整した後、ステップST9に進む。
FIG. 27 is an explanatory diagram of a landmark position adjustment method.
Reference model positioning means 9E, first, the signal intensity profile P 1 to P x integral value Int1~Intx of the sum ADD = alpha, the signal intensity profile P 1 '~P x' integrated value Int1'~Intx 'of The addition value ADD = α ′ is calculated. Then, the addition values α and α ′ are compared, and if the addition value α is larger, the reference model positioning unit 9E adjusts the landmarks M 1 to M x to the positions indicated by the black circles. On the other hand, when the added value α ′ is larger, the reference model positioning unit 9E adjusts the landmarks M 1 to M x to the positions indicated by white circles. In the second embodiment, it is assumed that α ′> α. Therefore, the reference model positioning unit 9E adjusts the landmarks M 1 to M x to the positions indicated by white circles. After the landmarks M 1 to M x are adjusted to positions indicated by white circles, the process proceeds to step ST9.

ステップST9〜ST14は、第1の形態と同じ処理であるので説明は省略する。このようにして、フローが終了する。   Steps ST9 to ST14 are the same processing as in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. In this way, the flow ends.

第2の形態では、信号強度プロファイルP〜Pの積分値Int1〜Intxの加算値ADD=αと、信号強度プロファイルP′〜P′の積分値Int1′〜Intx′の加算値ADD=α′とを算出し、ランドマークM〜Mを、加算値ADDが大きくなるときの位置に調整している。このようにランドマークM〜Mの位置を調整することによって、ランドマークM〜Mの位置を、椎間板に対して、より最適な位置に調整することが可能となる。 In the second embodiment, the signal intensity profile P 1 to P and the added value ADD = alpha integrated value Int1~Intx of x, the added value ADD integral value Int1'~Intx 'of the signal intensity profile P 1' ~P x ' = Α ′ is calculated, and the landmarks M 1 to M x are adjusted to positions where the added value ADD becomes large. By adjusting the positions of the landmarks M 1 to M x in this way, the positions of the landmarks M 1 to M x can be adjusted to a more optimal position with respect to the intervertebral disc.

尚、第2の形態では、積分値の加算値ADDを算出しているが、加算値ADDの代わりに積分値の平均値を算出し、積分値の平均値の比較結果に基づいて、ランドマークM〜Mの位置を調整してもよい。 In the second embodiment, the addition value ADD of the integral value is calculated, but instead of the addition value ADD, the average value of the integral value is calculated, and the landmark is calculated based on the comparison result of the average value of the integral value. it may adjust the position of the M 1 ~M x.

また、第2の形態では、変位後のランドマークの組合せとして、一通りのランドマークの組合せしか規定していない(図24〜図27に示す白丸参照)。しかし、変位後のランドマークの組合せとして、複数通りのランドマークの組合せを規定してもよい。この場合、各組合せに対して加算値ADDを求め、加算値ADDが最大となるときの位置に、ランドマークM〜Mの位置を調整すればよい。 In the second embodiment, only one combination of landmarks is defined as a combination of landmarks after displacement (see white circles shown in FIGS. 24 to 27). However, a plurality of combinations of landmarks may be defined as the combination of landmarks after displacement. In this case, the addition value ADD is obtained for each combination, and the positions of the landmarks M 1 to M x may be adjusted to the position where the addition value ADD is maximized.

更に、第2の形態では、プロファイルの特徴量として、信号強度の積分値を算出しているが、椎間板にスライス位置を十分な精度で設定することができるのであれば、別の特徴量を算出してもよい。   Furthermore, in the second embodiment, the integral value of the signal intensity is calculated as the feature amount of the profile. However, if the slice position can be set with sufficient accuracy in the intervertebral disc, another feature amount is calculated. May be.

2 磁場発生装置
3 テーブル
4 受信コイル
5 シーケンサ
6 送信器
7 勾配磁場電源
8 受信器
9 中央処理装置
10 入力装置
11 表示装置
12 被検体
21 ボア
22 超伝導コイル
23 勾配コイル
24 送信コイル
31 クレードル
9A 周波数スペクトル作成手段
9B 背骨検出手段
9C 椎間板間隔算出手段
9D ランドマーク間隔調整手段
9E 基準モデル位置決め手段
9F ランドマーク変位手段
9G プロファイル作成手段
9H 基準点設定手段
9I 長軸方向検出手段
9J スライス位置決め手段
9K 特徴量算出手段
2 Magnetic field generator 3 Table 4 Receiving coil 5 Sequencer 6 Transmitter 7 Gradient magnetic field power supply 8 Receiver 9 Central processing unit 10 Input device 11 Display device 12 Subject 21 Bore 22 Superconducting coil 23 Gradient coil 24 Transmitting coil 31 Cradle 9A Frequency Spectrum creation means 9B Spine detection means 9C Intervertebral disk interval calculation means 9D Landmark interval adjustment means 9E Reference model positioning means 9F Landmark displacement means 9G Profile creation means 9H Reference point setting means 9I Long axis direction detection means 9J Slice positioning means 9K Features Calculation means

Claims (13)

被検体の椎間板を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出手段と、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整手段と、

前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決め手段と、

前記基準モデル位置決め手段により位置決め後の複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位手段と、

前記複数のランドマークの各々を横切り椎間板を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、

前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定手段と、

前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決め手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置。
A magnetic resonance imaging apparatus for imaging an intervertebral disc of a subject,
An intervertebral disc interval calculating means for calculating an intervertebral disc interval based on magnetic resonance signals collected from the subject;
Landmark interval adjusting means for adjusting the interval between a plurality of landmarks included in the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;

A reference model positioning means for deforming the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioning the reference model with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;

Landmark displacement means for displacing each of the plurality of landmarks after positioning by the reference model positioning means ;

A profile generating means for generating a profile of the magnetic resonance signals on the that side cutting each transection Ri disc of the plurality of landmarks line,

A reference point setting means for setting a reference point for positioning the slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;

Slice positioning means for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point;
A magnetic resonance imaging apparatus.
前記椎間板間隔算出手段は、前記椎間板の間隔を、前記磁気共鳴信号に基づいて作成された周波数スペクトルに基づいて算出するものである、請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the intervertebral disc interval calculating unit calculates the intervertebral disc interval based on a frequency spectrum created based on the magnetic resonance signal.
前記プロファイル作成手段において作成されるプロファイルは、前記ランドマーク変位手段における変位前後のランドマークを横切り椎間板を横切るラインであって当該ランドマーク間で互いに平行なライン上のプロファイルを含む、請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。The profile created by the profile creation means includes a profile on a line that crosses the intervertebral disc across the landmark before and after the displacement in the landmark displacement means, and is parallel to each other between the landmarks. 3. A magnetic resonance imaging apparatus according to 2.
前記プロファイル作成手段において、前記複数のランドマークの各々を横切り椎間板を横切るラインは、当該ランドマークとその隣のランドマークとを結ぶ線分、又は当該ランドマークの両隣のランドマークを結ぶ線分に垂直となるように規定されている、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。In the profile creation means, a line crossing each of the plurality of landmarks and crossing the intervertebral disc is a line segment connecting the landmark and the adjacent landmark, or a line segment connecting the landmarks adjacent to the landmark. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the magnetic resonance imaging apparatus is defined to be vertical.
前記椎間板の長軸方向を検出する長軸方向検出手段を有し、
前記スライス位置決め手段は、前記基準点と前記長軸方向に基づいて、前記椎間板のスライス位置を位置決めする、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Long axis direction detecting means for detecting the long axis direction of the intervertebral disc,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the slice positioning unit positions a slice position of the intervertebral disc based on the reference point and the major axis direction.
前記プロファイルは、前記磁気共鳴信号の信号強度を表す信号強度プロファイルである、請求項1〜のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The profile is the a signal intensity profile representing the signal strength of the magnetic resonance signals, the magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1-5.
前記プロファイル作成手段により作成された複数のプロファイルの各々の特徴量を算出する特徴量算出手段を有し、
前記基準モデル位置決め手段は、
前記複数のプロファイルの各々の特徴量に基づいて、前記ランドマークの位置を調整する、請求項1〜のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
A feature amount calculating means for calculating a feature amount of each of the plurality of profiles created by the profile creating means;
The reference model positioning means includes
Based on the feature quantity of each of the plurality of profiles, to adjust the position of the landmark, a magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1-6.
前記特徴量は、信号強度の積分値である、請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 7 , wherein the feature amount is an integral value of signal intensity. 前記基準モデル位置決め手段は、前記複数のプロファイルの各々の信号強度の積分値の加算値を用いて、前記ランドマークの位置を調整する、請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 8 , wherein the reference model positioning unit adjusts the position of the landmark by using an added value of integral values of signal intensities of the plurality of profiles.
背骨の位置を検出する背骨検出手段を有し、
前記基準モデル位置決め手段は、前記背骨の位置を含むサジタル面をスキャンすることにより得られたサジタル画像データを用いて、前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする、請求項1〜9のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
Having spine detection means for detecting the position of the spine;
The reference model positioning means uses the sagittal image data obtained by scanning a sagittal plane including the position of the spine to determine the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted as the cerebrospinal cord of the subject. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 , wherein the magnetic resonance imaging apparatus is positioned with respect to the liquid.
前記被検体のコロナル画像データに基づいて、前記周波数スペクトルを作成する、請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2 , wherein the frequency spectrum is created based on coronal image data of the subject.
被検体の椎間板のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出ステップと、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整ステップと、

前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決めステップと、

前記基準モデル位置決め手段により位置決め後の複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位ステップと、

前記複数のランドマークの各々を横切り椎間板を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成ステップと、

前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定ステップと、

前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決めステップと、
を有する、スライス位置設定方法。
A slice position setting method for setting a slice position of an intervertebral disc of a subject,
An intervertebral disc interval calculating step for calculating an intervertebral disc interval based on magnetic resonance signals collected from the subject;
A landmark interval adjustment step of adjusting the interval between a plurality of landmarks of the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;

A reference model positioning step in which the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted is deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;

A landmark displacement step of displacing each of the plurality of landmarks after positioning by the reference model positioning means ;

A profile creating step of creating a profile of the magnetic resonance signals on the that side cutting each transection Ri disc of the plurality of landmarks line,

A reference point setting step for setting a reference point for positioning a slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;

A slice positioning step for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point;
A slice position setting method.
被検体の椎間板を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記被検体から収集された磁気共鳴信号に基づいて、椎間板の間隔を算出する椎間板間隔算出処理と、
脳脊髄液の基準モデルが有する複数のランドマークの間隔を、前記椎間板の間隔に基づいて調整するランドマーク間隔調整処理と、

前記ランドマークの間隔が調整された前記基準モデルを、前記被検体の脳脊髄液に合わせて変形し、前記被検体の脳脊髄液に対して位置決めする基準モデル位置決め処理と、

前記基準モデル位置決め手段により位置決め後の複数のランドマークの各々を変位させるランドマーク変位処理と、

前記複数のランドマークの各々を横切り椎間板を横切るライン上の磁気共鳴信号に関するプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、

前記プロファイルに基づいて、前記椎間板に、前記椎間板のスライス位置を位置決めするための基準点を設定する基準点設定処理と、

前記基準点に基づいて、前記椎間板に対してスライス位置を位置決めするスライス位置決め処理と、
を計算機に実行させる、プログラム。
A program of a magnetic resonance imaging apparatus for imaging an intervertebral disc of a subject,
Intervertebral disc interval calculation processing for calculating the disc interval based on magnetic resonance signals collected from the subject;
Landmark interval adjustment processing for adjusting the interval between a plurality of landmarks of the reference model of cerebrospinal fluid based on the interval between the intervertebral discs;

A reference model positioning process in which the reference model in which the interval between the landmarks is adjusted is deformed according to the cerebrospinal fluid of the subject and positioned with respect to the cerebrospinal fluid of the subject;

Landmark displacement processing for displacing each of the plurality of landmarks after positioning by the reference model positioning means ;

A profile creating processing for creating a profile of the magnetic resonance signals on the that side cutting each transection Ri disc of the plurality of landmarks line,

A reference point setting process for setting a reference point for positioning a slice position of the intervertebral disc on the intervertebral disc based on the profile;

A slice positioning process for positioning a slice position with respect to the intervertebral disc based on the reference point;
A program that causes a computer to execute.
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