JP5946800B2 - 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。本発明の実施形態を説明するための全図において、特に断らない限り、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、拡散係数および尖度係数を、制約条件無しの非線形最小二乗フィッティングにより算出する。しかし、本実施形態では、この非線形最小二乗フィッティングの処理を改良し、拡散係数および尖度係数をより高速に算出する。
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。本実施形態では、第二の実施形態同様、線形最小二乗フィッティングにより拡散パラメータを推定する。このとき、制約条件外とされた画素値について、第二の実施形態では、平滑化フィルタなどにより補正する。一方、本実施形態では、フィッティング関数の傾きを大きくする画素値を取り除く(間引く)ことにより、補正する。
次に、本発明の第四の実施形態を説明する。本実施形態では、制約条件の範囲外となった画素値を補正後、再推定を行ったパラメータについても、制約条件の範囲内であるか否かを判別し、範囲外である場合は、パラメータ自体を補正する。
そして、本実施形態のMRI装置は、再推定された拡散パラメータを補正するパラメータ補正部226をさらに備え、前記パラメータ推定部222は、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより、補正後の画素値から前記拡散パラメータを再推定し、前記判別部223は、再推定された前記拡散パラメータが、制約条件の範囲内であるか否かを判別し、前記パラメータ補正部226は、前記判別結果が範囲外である場合、再推定した前記拡散パラメータを補正する。
次に、本発明の第五の実施形態を説明する。本実施形態では、得られた拡散強調画像の各画素値の信頼性を算出し、ユーザに提示する。
そして、推定された拡散パラメータの中の、制約条件範囲内と判別されたパラメータ数を算出し、算出結果から得た情報を、信頼度表示としてユーザに提示する信頼度演算部227をさらに備える。
Claims (15)
- 所定のパルスシーケンスに従って、計測を行い、画像を再構成する撮像部と、
前記再構成された画像に対し、演算処理を施し、パラメータ画像を得る画像処理部と、を備え、
前記パルスシーケンスは、傾斜磁場として拡散に伴う信号変化を核磁気共鳴信号に付加するMPG(motion probing gradient)パルスを印加する拡散強調撮像シーケンスであり、
前記撮像部は、前記MPGパルスの印加方向およびb値を変化させて前記パルスシーケンスを実行して複数の前記画像を取得し、
前記画像処理部は、
前記MPGパルスの印加方向を等しくし、b値を変化させて前記パルスシーケンスを実行することにより得た複数の前記画像の画素の画素値を用い、画素毎に、拡散に関するパラメータである拡散パラメータを推定するパラメータ推定部と、
推定された前記拡散パラメータが、予め定めた範囲内であるか否かを、判別する判別部と、
前記判別結果が前記範囲外である前記画素の画素値を補正する画素値補正部と、
画素毎の前記拡散パラメータを用いて、前記パラメータ画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記パラメータ推定部は、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより前記拡散パラメータを推定するとともに、前記判別結果が前記範囲外の前記画素については、前記補正後の画素値を用いて前記拡散パラメータを再推定し、
前記画像生成部は、画素値が補正された前記画素については、再推定された前記拡散パラメータを用いること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記最小二乗フィッティングのモデル関数は、非線形関数であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記最小二乗フィッティングのモデル関数は、一次関数であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記拡散パラメータが、拡散係数および尖度係数であり、
前記画素値補正部は、前記パラメータ推定部によるパラメータの推定を行う際に用いる画素のうち、前記尖度係数が前記範囲外であり、かつ、負の値を示す画素を取り除くことにより、前記補正を行い、
前記パラメータ推定部が、前記画素値補正部により取り除かれた画素以外の画素を用いて前記拡散パラメータを再推定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
再推定された前記拡散パラメータを補正するパラメータ補正部をさらに備え、
前記パラメータ推定部は、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより、前記補正後の画素値から前記拡散パラメータを再推定し、
前記判別部は、再推定された前記拡散パラメータが前記範囲内であるか否かを判別し、
前記パラメータ補正部は、前記判別結果が前記範囲外である場合、再推定した前記拡散パラメータを補正すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パラメータ補正部による補正は、再推定した前記拡散パラメータを前記範囲内の最も近い値に置き換えるものであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パラメータ補正部による補正は、再推定した前記拡散パラメータを予め定めた補正値だけ補正するものであり、
前記補正値は、1つの画素について算出する全ての拡散パラメータが前記範囲内に収まるよう決定されること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
推定された前記拡散パラメータの中の、前記範囲内と判別されたパラメータ数を算出し、算出結果から得た情報を信頼度表示としてユーザに提示する信頼度演算部をさらに備えること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記拡散パラメータは、拡散係数および尖度係数であり、
前記パラメータ画像は、平均拡散、平均尖度、軸方向の尖度、周方向の尖度のいずれかを画素値とする画像であること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画素値補正部は、平滑化フィルタにより前記補正を行うこと
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記パラメータ推定部は、再推定時は、推定した当該画素の前記拡散パラメータを初期値とし、制約条件有りの最小二乗フィッティングにより前記拡散パラメータを再推定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって
前記画像処理部は、さらに前記画像上で関心領域を設定する関心領域設定部を有し、
前記パラメータ推定部は、前記関心領域の画素の画素値を用いること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 傾斜磁場として拡散に伴う信号変化を核磁気共鳴信号に付加するMPG(motion probing gradient)パルスを印加する拡散強調撮像シーケンスを、前記MPGパルスの印加方向を等しくし、b値を変化させて実行することにより磁気共鳴イメージング装置において得た複数の画像の画素の画素値を用い、画素毎に、拡散に関するパラメータである拡散パラメータを推定するパラメータ推定部と、
推定された前記拡散パラメータが、予め定めた範囲内であるか否かを、判別する判別部と、
判別結果が前記範囲外である前記画素の画素値を補正する画素値補正部と、
画素毎の前記拡散パラメータを用いて、パラメータ画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記パラメータ推定部は、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより前記拡散パラメータを推定するとともに、前記補正後の画素値を用いて前記拡散パラメータを再推定し、
前記画像生成部は、画素値が補正された前記画素については、再推定された前記拡散パラメータを用いること
を特徴とする画像処理装置。 - 傾斜磁場として拡散に伴う信号変化を核磁気共鳴信号に付加するMPG(motion probing gradient)パルスを印加する拡散強調撮像シーケンスを、前記MPGパルスの印加方向を等しくし、b値を変化させて実行することにより磁気共鳴イメージング装置において得た複数の画像の画素の画素値を用い、画素毎に、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより拡散に関するパラメータである拡散パラメータを推定し、
推定された前記拡散パラメータが、予め定めた範囲内であるか否かを、判別し、
判別結果が前記範囲外である前記画素の画素値を補正し、
前記補正後の画素値を用いて前記拡散パラメータを再推定し、
画素値が補正された前記画素については、再推定された前記拡散パラメータを、その他の前記画素については、推定された前記拡散パラメータを用いて、前記パラメータ画像を生成すること
を特徴とする画像処理方法。 - 傾斜磁場として拡散に伴う信号変化を核磁気共鳴信号に付加するMPG(motion probing gradient)パルスを印加する拡散強調撮像シーケンスを、前記MPGパルスの印加方向を等しくし、b値を変化させて実行することにより磁気共鳴イメージング装置において得た複数の画像の画素の画素値を用い、画素毎に、制約条件無しの最小二乗フィッティングにより拡散に関するパラメータである拡散パラメータを推定し、
推定された前記拡散パラメータが、予め定めた範囲内であるか否かを、判別し、
判別結果が前記範囲外である前記画素の画素値を補正し、
前記補正後の画素値を用いて前記拡散パラメータを再推定し、
画素値が補正された前記画素については、再推定された前記拡散パラメータを、その他の前記画素については、推定された前記拡散パラメータを用いて、前記パラメータ画像を生成すること
をコンピュータに実行させる画像処理プログラム。
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