JP6723059B2 - Image processing apparatus and magnetic resonance imaging apparatus - Google Patents

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本発明の実施形態は、画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an image processing apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus.

磁気共鳴イメージングにおける関心領域設定の方法として、関心領域に関するパラメータを手動で設定する方法がある。また、磁気共鳴イメージングにおける関心領域設定の方法として、先の撮像で得られたボリュームデータ(例えば、3次元データや、2次元マルチスライスデータ)から所定のランドマークを検出し、検出したランドマークから、1部位(例えば所定の骨)の軸方向を求めることにより関心領域を自動設定する方法がある。 As a method of setting a region of interest in magnetic resonance imaging, there is a method of manually setting parameters relating to the region of interest. Further, as a method of setting a region of interest in magnetic resonance imaging, a predetermined landmark is detected from volume data (for example, three-dimensional data or two-dimensional multi-slice data) obtained in the previous imaging, and the detected landmark is detected. There is a method of automatically setting a region of interest by obtaining the axial direction of one part (for example, a predetermined bone).

しかしながら、手動で関心領域を設定する方法は、再現性に乏しい。また、1部位の軸方向を求めることにより関心領域を自動設定する方法では、適切に関心領域を設定することができない場合もある。 However, the method of manually setting the region of interest has poor reproducibility. In addition, the method of automatically setting the region of interest by obtaining the axial direction of one region may not be able to set the region of interest appropriately.

特開2015−065999号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2015-06599

本発明の実施形態は、関心領域を適切に設定することができる画像処理装置を提供する。 Embodiments of the present invention provide an image processing apparatus capable of appropriately setting a region of interest.

実施形態に係る画像処理装置は、取得部と、設定部とを備える。取得部は、ボリュームデータに基づいて、第1の骨に関する第1のデータと、第2の骨に関する第2のデータとを取得する。設定部は、前記第1のデータより得られた第1の直線上の第1の点と、前記第2のデータより得られた第2の直線上の第2の点とに基づいて、関心領域を設定する。 The image processing apparatus according to the embodiment includes an acquisition unit and a setting unit. The acquisition unit acquires first data regarding the first bone and second data regarding the second bone based on the volume data. The setting unit determines the interest based on the first point on the first straight line obtained from the first data and the second point on the second straight line obtained from the second data. Set the area.

図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an image processing apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る画像処理装置に係る背景について説明した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the background of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る画像処理装置に係る背景について説明した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the background of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係る画像処理装置に係る背景について説明した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the background of the image processing apparatus according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係る画像処理装置の行う処理の手順について示したフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the image processing apparatus according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a process performed by the image processing apparatus according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a process performed by the image processing apparatus according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating processing performed by the image processing apparatus according to the first embodiment. 図9は、第1の実施形態の第1の変形例に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a process performed by the image processing apparatus according to the first modified example of the first embodiment. 図10は、第1の実施形態の第1の変形例に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a process performed by the image processing device according to the first modification of the first embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a process performed by the image processing apparatus according to the second embodiment. 図12は、第2の実施形態に係る画像処理装置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an image processing apparatus according to the second embodiment. 図13は、第2の実施形態に係る画像処理装置の行う処理の手順について示したフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the image processing apparatus according to the second embodiment. 図14は、第3の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus according to the third embodiment. 図15は、第3の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の行う処理について説明したフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing performed by the magnetic resonance imaging apparatus according to the third embodiment. 図16は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成について説明した図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the hardware configuration of the image processing apparatus according to the embodiment.

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置について、詳細に説明する。 Hereinafter, an image processing apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus according to embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る画像処理装置について詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, the image processing device according to the first embodiment will be described in detail.

図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置100を示す図である。画像処理装置100は、例えば、磁気共鳴イメージング装置で撮像されたデータに対して処理を行い画像を生成し、あるいは所定の設定を行う画像処理装置である。画像処理装置100は、例えば、専用又は汎用コンピュータである。また、画像処理装置100は、例えば、ネットワークを介して磁気共鳴イメージング装置と接続された画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置の一部分を構成する画像処理装置、医用画像に画像処理を施すPC(ワークステーション)、あるいは、医用画像を保存・管理する医用画像管理装置(サーバ)に含まれる画像処理装置である。 FIG. 1 is a diagram showing an image processing apparatus 100 according to the first embodiment. The image processing apparatus 100 is, for example, an image processing apparatus that processes data captured by a magnetic resonance imaging apparatus to generate an image or sets a predetermined setting. The image processing apparatus 100 is, for example, a dedicated or general-purpose computer. The image processing apparatus 100 is, for example, an image processing apparatus connected to a magnetic resonance imaging apparatus via a network, an image processing apparatus forming a part of the magnetic resonance imaging apparatus, a PC (workstation for performing image processing on medical images. ), or an image processing apparatus included in a medical image management apparatus (server) that stores and manages medical images.

第1の実施形態に係る画像処理装置100は、処理回路150、記憶回路132、入力装置134及び表示装置135を備える。処理回路150は、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d、設定機能150f及び受付機能150gを備える。これらの、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d、設定機能150f及び受付機能150gの詳細については、後述する。 The image processing apparatus 100 according to the first embodiment includes a processing circuit 150, a storage circuit 132, an input device 134, and a display device 135. The processing circuit 150 includes a detection function 150a, an acquisition function 150b, a first estimation function 150c, a second estimation function 150d, a setting function 150f, and a reception function 150g. Details of the detection function 150a, the acquisition function 150b, the first estimation function 150c, the second estimation function 150d, the setting function 150f, and the reception function 150g will be described later.

第1の実施形態では、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d、設定機能150f及び受付機能150gにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路132へ記憶されている。処理回路150はプログラムを記憶回路132から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読みだした状態の処理回路150は、図1の処理回路150内に示された各機能を有することになる。なお、図1においては単一の処理回路150にて、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d、設定機能150f、及び受付機能150gにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路150を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。 In the first embodiment, each processing function performed by the detection function 150a, the acquisition function 150b, the first estimation function 150c, the second estimation function 150d, the setting function 150f, and the reception function 150g is a computer-executable program. It is stored in the storage circuit 132 in the form. The processing circuit 150 is a processor that realizes a function corresponding to each program by reading the program from the storage circuit 132 and executing the program. In other words, the processing circuit 150 in the state where each program has been read out has the functions shown in the processing circuit 150 of FIG. In FIG. 1, the processing functions performed by the detection function 150a, the acquisition function 150b, the first estimation function 150c, the second estimation function 150d, the setting function 150f, and the reception function 150g are performed by the single processing circuit 150. Although described as being realized, a plurality of independent processors may be combined to configure the processing circuit 150, and each processor may realize a function by executing a program.

換言すると、上述のそれぞれの機能がプログラムとして構成され、1つの処理回路が各プログラムを実行する場合であってもよいし、特定の機能が専用の独立したプログラム実行回路に実装される場合であってもよい。 In other words, each function described above may be configured as a program, and one processing circuit may execute each program, or a specific function may be implemented in a dedicated independent program execution circuit. May be.

なお、処理回路150の有する検出機能150a、取得機能150b、受付機能150gは、それぞれ検出部、取得部、受付部の一例である。また、第1推定機能150c、第2推定機能150d及び設定機能150fは、設定部の一例である。また、第1推定機能150c、第2推定機能150d及び設定機能150fは、算出部の一例である。 The detection function 150a, the acquisition function 150b, and the reception function 150g included in the processing circuit 150 are examples of a detection unit, an acquisition unit, and a reception unit, respectively. The first estimating function 150c, the second estimating function 150d, and the setting function 150f are examples of the setting unit. Further, the first estimation function 150c, the second estimation function 150d, and the setting function 150f are examples of a calculation unit.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphical Processing Unit)或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路132に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路132にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。 The word "processor" used in the above description is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphical Processing Unit), or an application-specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (e.g., simple logic device). A programmable programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (Complex Programmable Logic Device: CPLD), a field programmable gate array (meaning a Field Programmable Gate Array: FPGA), and the like. The processor realizes the function by reading and executing the program stored in the storage circuit 132. Instead of storing the program in the memory circuit 132, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program incorporated in the circuit.

記憶回路132は、画像処理装置100が行う種々の処理に伴うデータ等を必要に応じて記憶する。例えば、記憶回路132は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。また、処理回路150内の記憶回路132が行う処理は、画像処理装置100外の記憶装置で代替されてもよい。 The storage circuit 132 stores data and the like associated with various processes performed by the image processing apparatus 100 as needed. For example, the storage circuit 132 is a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. Further, the processing performed by the storage circuit 132 in the processing circuit 150 may be replaced by a storage device outside the image processing apparatus 100.

入力装置134は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力装置134は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。 The input device 134 receives various instructions and information input from the operator. The input device 134 is, for example, a pointing device such as a mouse or a trackball, or an input device such as a keyboard.

表示装置135は、画像データ等の各種の情報を表示する。表示装置135は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。処理回路150内の表示装置135が行う処理は、画像処理装置100外の表示装置で代替されてもよい。 The display device 135 displays various information such as image data. The display device 135 is, for example, a display device such as a liquid crystal display. The processing performed by the display device 135 in the processing circuit 150 may be replaced by a display device outside the image processing device 100.

続いて、図2〜図4を用いて、第1の実施形態に係る画像処理装置100に係る背景を簡単に説明する。図2〜図4は、第1の実施形態に係る画像処理装置100に係る背景について説明した図である。 Subsequently, the background of the image processing apparatus 100 according to the first embodiment will be briefly described with reference to FIGS. 2 to 4. 2 to 4 are diagrams illustrating the background of the image processing apparatus 100 according to the first embodiment.

図2に、被検体Pに関する様々な撮像断面が示されている。サジタル面1aは、サジタル面であり、被検体Pの前後方向の向きを表すベクトルと被検体Pの上下方向の向きを表すベクトルの2つのベクトルで張られる平面である。コロナル面1bは、コロナル面であり、被検体Pの左右方向の向きを表すベクトルと被検体Pの上下方向の向きを表すベクトルの2つのベクトルで張られる平面である。アキシャル面1cは、アキシャル面であり、被検体Pの左右方向の向きを表すベクトルと、被検体Pの前後方向の向きを表すベクトルの2つのベクトルで張られる平面である。 FIG. 2 shows various imaging cross sections regarding the subject P. The sagittal surface 1a is a sagittal surface and is a plane stretched by two vectors, a vector representing the front-back direction of the subject P and a vector representing the up-down direction of the subject P. The coronal surface 1b is a coronal surface and is a plane stretched by two vectors, a vector representing the horizontal direction of the subject P and a vector representing the vertical direction of the subject P. The axial surface 1c is an axial surface, and is a plane stretched by two vectors, a vector representing the left-right direction of the subject P and a vector representing the front-back direction of the subject P.

次に、図3及び図4を用いて、サジタル面を用いた撮像コロナル面の設定について説明する。図3及び図4では、膝を撮像対象とする場合について説明する。なお、後述するように、撮像コロナル面は、コロナル面と比較して傾いた平面である。 Next, setting of the imaging coronal surface using the sagittal surface will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4, the case where the knee is the imaging target will be described. As will be described later, the imaging coronal surface is a plane inclined as compared with the coronal surface.

図3において、膝2aは被検体Pの膝を表す。サジタル面2bは、サジタル面を表す。コロナル面2cは、膝の上部に対応する場所をコロナル面で切断したコロナル面を表す。また、コロナル面2dは、膝の下部に対応する場所をコロナル面で切断したコロナル面を表す。図3からわかるように、図3において、被検体Pの膝の方向が、必ずしも正確に上下方向になっていないため、例えばコロナル面2cでは、膝上部が撮影されている一方膝下部が撮影されていない。一方、コロナル面2dでは、膝下部が撮影されている一方膝上部が撮影されていない。従って、一枚のコロナル面で、膝全体を撮影することができていない。 In FIG. 3, the knee 2a represents the knee of the subject P. The sagittal surface 2b represents a sagittal surface. The coronal surface 2c represents a coronal surface obtained by cutting the place corresponding to the upper part of the knee with the coronal surface. Further, the coronal surface 2d represents a coronal surface obtained by cutting the place corresponding to the lower part of the knee with the coronal surface. As can be seen from FIG. 3, in FIG. 3, since the direction of the knee of the subject P is not necessarily in the vertical direction, the upper knee is photographed while the lower knee is photographed on the coronal surface 2c, for example. Not not. On the other hand, on the coronal surface 2d, the lower knee is photographed while the upper knee is not photographed. Therefore, it is not possible to photograph the entire knee with one coronal surface.

図4を用いて、サジタル面を用いた撮像コロナル面の設定を説明する。図4において、膝2aは膝を表し、サジタル面2bはサジタル面を表す。撮像コロナル面3は、診断用の撮像が行われる面であって、おおむねコロナル面と等しい方向で撮像が行われる平面である撮像コロナル面を表す。診断用の撮像は、例えば位置決め撮像と区別するために、例えば本撮像と呼ばれることもある。撮像コロナル面3は、コロナル面2cやコロナル面2dと比較して傾いた平面であり、撮像コロナル面3は、膝全体が撮像コロナル面3中に含まれているような平面である。処理回路150は、例えば、サジタル面2bに表示された画像を基に、撮像コロナル面3の向きを設定する。 The setting of the imaging coronal surface using the sagittal surface will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the knee 2a represents a knee, and the sagittal surface 2b represents a sagittal surface. The imaging coronal surface 3 is a surface on which imaging for diagnosis is performed, and represents an imaging coronal surface which is a plane on which imaging is performed in a direction substantially equal to the coronal surface. Imaging for diagnosis is sometimes called, for example, main imaging to distinguish it from positioning imaging. The imaging coronal surface 3 is a plane inclined as compared with the coronal surface 2c and the coronal surface 2d, and the imaging coronal surface 3 is a plane in which the entire knee is included in the imaging coronal surface 3. The processing circuit 150 sets the orientation of the imaging coronal surface 3 based on the image displayed on the sagittal surface 2b, for example.

かかる方法の一例として、位置決め撮像で得られたボリュームデータから所定のランドマークを検出し、検出したランドマークから、1部位の軸方向を求めることにより関心領域を設定する方法がある。この場合、例えば、処理回路150は、サジタル面2bにおいて、膝2aを構成する大腿骨及び脛骨の両長骨が関心領域内になるべく多く含まれるような軸方向を求めることにより、撮像コロナル面3を決定し関心領域を設定する。 As an example of such a method, there is a method of setting a region of interest by detecting a predetermined landmark from volume data obtained by positioning and imaging, and obtaining the axial direction of one region from the detected landmark. In this case, for example, the processing circuit 150 obtains, in the sagittal plane 2b, an axial direction in which both long bones of the femur and the tibia forming the knee 2a are included in the region of interest as much as possible, whereby the imaging coronal plane 3 is obtained. And set the region of interest.

しかしながら、1部位の軸方向を求めることにより関心領域を設定するのでは、適切に関心領域を設定することが難しい場合もある。例えば、膝磁気共鳴イメージングにおいては、大腿骨の軸方向及び脛骨の軸方向の両方が重要であるため、それら2部位の相対的位置関係(例えば大腿骨と脛骨のなす角度)に応じて適切に関心領域が設定されるのが望ましい。 However, if the region of interest is set by obtaining the axial direction of one region, it may be difficult to set the region of interest appropriately. For example, in knee magnetic resonance imaging, since both the axial direction of the femur and the axial direction of the tibia are important, it is necessary to appropriately adjust them according to the relative positional relationship between these two parts (for example, the angle between the femur and the tibia). It is desirable that the region of interest be set.

かかる背景により、第1の実施形態に係る画像処理装置100は、第1の骨に関する第1のデータより得られた第1の直線上の第1の点と、第2の骨に関する第2のデータより得られた第2の直線上の第2の点とに基づいて、関心領域を設定する。 With this background, the image processing apparatus 100 according to the first embodiment causes the first point on the first straight line obtained from the first data regarding the first bone and the second point regarding the second bone. The region of interest is set based on the second point on the second straight line obtained from the data.

続いて、図5〜図8を用いて、第1の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理について説明する。図5は、第1の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理の手順について示したフローチャートである。図6〜図8は、第1の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理について説明した図である。以下、画像処理装置100が、膝磁気共鳴イメージングに係る画像を処理し、膝を含む領域であってコロナル撮像における関心領域を、サジタル面の位置決め画像を用いて設定する場合について説明する。図6〜図8は、かかるサジタル面の位置決め画像を基に、第1の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理について説明したものである。 Subsequently, processing performed by the image processing apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG. 5 is a flowchart showing a procedure of processing performed by the image processing apparatus 100 according to the first embodiment. 6 to 8 are diagrams illustrating the processing performed by the image processing apparatus 100 according to the first embodiment. Hereinafter, a case will be described in which the image processing apparatus 100 processes an image related to knee magnetic resonance imaging and sets a region of interest including a knee in coronal imaging using a positioning image of a sagittal plane. 6 to 8 describe the processing performed by the image processing apparatus 100 according to the first embodiment based on the positioning image of the sagittal surface.

図6において、大腿骨10は、大腿骨を表す。脛骨11は、脛骨を表す。大腿骨中心13は、ランドマークである大腿骨中心を表す。直線8は、大腿骨中心13を通る直線の一例を示している。角度14は、直線8の方向を示す角度を表している。近傍領域12は、
大腿骨中心13を通る複数の方向の直線のうちの一つである直線8に対して定められた所定の領域を示す。近傍領域12は、例えば、重心位置が直線8上の所定の点であり、その長辺及び短辺が直線8に垂直又は平行である所定の長辺及び短辺(長辺及び短辺の長さが等しい場合を含む)を有する矩形領域である。例えば、角度14をθとすると、近傍領域12は、θの関数としてR(θ)と表現することができる。近傍領域12は、直線8の方向が変化することにより角度14が変化すると、それに伴い、異なった領域を表すことになる。
In FIG. 6, the femur 10 represents the femur. The tibia 11 represents a tibia. The femoral center 13 represents the femoral center that is a landmark. The straight line 8 indicates an example of a straight line passing through the femoral center 13. The angle 14 represents an angle indicating the direction of the straight line 8. The neighboring region 12 is
The predetermined area|region defined with respect to the straight line 8 which is one of the several directions which pass along the femoral center 13 is shown. The neighborhood area 12 has, for example, a predetermined point on the straight line 8 whose center of gravity is located, and a predetermined long side and short side whose long sides and short sides are perpendicular or parallel to the straight line 8 (long side and short side (Including cases where the two are equal). For example, when the angle 14 is θ, the neighboring region 12 can be expressed as R f (θ) as a function of θ. When the angle 14 changes due to the change in the direction of the straight line 8, the neighboring region 12 represents a different region accordingly.

図7において、大腿骨10は、大腿骨を表す。脛骨11は、脛骨を表す。脛骨中心15は、ランドマークである脛骨中心を表す。直線9は、脛骨中心15を通る直線の一例を示す。角度17は、直線9の方向を示す角度を表している。近傍領域16は、脛骨中心15を通る複数の方向の直線のうちの一つである直線9に対して定められた所定の領域を示す。近傍領域16は、例えば、重心位置が直線9上の所定の点であり、その長辺及び短辺が直線9に垂直又は平行である所定の長辺及び短辺(長辺及び短辺の長さが等しい場合を含む)を有する矩形領域である。 In FIG. 7, the femur 10 represents the femur. The tibia 11 represents a tibia. The tibia center 15 represents a tibia center that is a landmark. A straight line 9 is an example of a straight line passing through the tibia center 15. The angle 17 represents the angle indicating the direction of the straight line 9. The neighboring area 16 is a predetermined area defined with respect to the straight line 9 which is one of the straight lines passing through the tibial center 15 in a plurality of directions. The vicinity region 16 is, for example, a center of gravity at a predetermined point on the straight line 9, and long sides and short sides thereof are perpendicular or parallel to the straight line 9 and have predetermined long and short sides (long and short side lengths). (Including cases where the two are equal).

図8において、第1の直線20は、後述するステップS120において処理回路150が第1推定機能150cにより算出する直線である。第2の直線21は、後述するステップS140において処理回路150が第2推定機能150dにより算出する直線である。また、角度23は、第1の直線20の角度である。また、角度25は、第2の直線21の角度である。第3の直線28は、後述する第3の直線である。第4の直線29は、第3の直線28と平行な第4の直線である。第1の点22は、第1の直線20と第3の直線28との交点である。第2の点24は、第2の直線21と第4の直線29との交点である。直線27は、第1の点22と第2の点24とを通る直線である。角度26は、直線27の角度である。 In FIG. 8, the first straight line 20 is a straight line calculated by the processing circuit 150 by the first estimating function 150c in step S120 described later. The second straight line 21 is a straight line calculated by the processing circuit 150 by the second estimating function 150d in step S140 described later. The angle 23 is the angle of the first straight line 20. The angle 25 is the angle of the second straight line 21. The third straight line 28 is a third straight line described later. The fourth straight line 29 is a fourth straight line parallel to the third straight line 28. The first point 22 is the intersection of the first straight line 20 and the third straight line 28. The second point 24 is the intersection of the second straight line 21 and the fourth straight line 29. The straight line 27 is a straight line that passes through the first point 22 and the second point 24. The angle 26 is the angle of the straight line 27.

図5に戻り、処理回路150は、取得機能150bにより、所定のボリュームデータを取得する。ここで、ボリュームデータは、例えば磁気共鳴イメージング装置等の医用画像診断装置による撮像で得られたボリュームデータである。ボリュームデータの例としては、例えば3次元データや、2次元マルチスライスデータである。 Returning to FIG. 5, the processing circuit 150 uses the acquisition function 150b to acquire predetermined volume data. Here, the volume data is volume data obtained by imaging with a medical image diagnostic apparatus such as a magnetic resonance imaging apparatus. Examples of volume data are, for example, three-dimensional data and two-dimensional multi-slice data.

処理回路150は、検出機能150aにより、取得したボリュームデータから、ランドマークを検出する(ステップS100)。具体的には、処理回路150は、取得機能150bにより、取得したボリュームデータに基づいて、第1の骨に関する第1のデータと、第2の骨に関する第2のデータとを取得する。続いて、処理回路150は、検出機能150aにより、取得した第1のデータから第1の骨における第1のランドマークを検出し、第2のデータから第2の骨における第2のランドマークを検出する。 The processing circuit 150 detects a landmark from the acquired volume data by the detection function 150a (step S100). Specifically, the processing circuit 150 uses the acquisition function 150b to acquire first data regarding the first bone and second data regarding the second bone based on the acquired volume data. Subsequently, the processing circuit 150 uses the detection function 150a to detect the first landmark in the first bone from the acquired first data, and to detect the second landmark in the second bone from the second data. To detect.

ここで、第1の骨の具体例としては、例えば、大腿骨10である。この時、第1のデータは、大腿骨10に関するデータである。また、第2の骨の具体例としては、例えば、脛骨11である。この時、第2のデータは、脛骨11に関するデータである。また、第1のランドマークの例としては、例えば、大腿骨10の中心位置である大腿骨中心13である。また、第2のランドマークの例としては、脛骨11の中心位置である脛骨中心15である。 Here, a specific example of the first bone is, for example, the femur 10. At this time, the first data is data regarding the femur 10. A specific example of the second bone is, for example, the tibia 11. At this time, the second data is data regarding the tibia 11. An example of the first landmark is, for example, the femoral center 13 which is the central position of the femur 10. An example of the second landmark is the tibia center 15 which is the center position of the tibia 11.

かかる場合、ステップS100において、処理回路150は、取得したボリュームデータに基づいて、取得機能150bにより、大腿骨10に関するデータと、脛骨11に関するデータとを取得する。続いて、処理回路150は、検出機能150aにより、取得した大腿骨10に関するデータから大腿骨10の中心位置である大腿骨中心13を検出し、取得した脛骨11に関するデータから脛骨11の中心位置である脛骨中心15を検出する。 In such a case, in step S100, the processing circuit 150 acquires the data regarding the femur 10 and the data regarding the tibia 11 by the acquisition function 150b based on the acquired volume data. Then, the processing circuit 150 detects the femoral center 13 which is the center position of the femur 10 from the acquired data on the femur 10 by the detection function 150a, and detects the center position of the tibia 11 from the acquired data on the tibia 11. A certain tibial center 15 is detected.

ここで、大腿骨10あるいは脛骨11の中心位置とは、典型的には、骨幹と骨端の境界で大腿骨10あるいは脛骨11の軸中心に位置する点を指すが、これに限定せず大腿骨10あるいは脛骨11にあればよい。例えば、図6における大腿骨中心13がかかる大腿骨の中心位置の一例である。また、例えば、図7における脛骨中心15がかかる脛骨の中心位置の一例である。 Here, the central position of the femur 10 or the tibia 11 typically refers to a point located at the axial center of the femur 10 or the tibia 11 at the boundary between the diaphysis and the epiphysis, but is not limited to this. It may be on the bone 10 or the tibia 11. For example, it is an example of the center position of the femur where the femoral center 13 in FIG. 6 is applied. Further, for example, the center 15 of the tibia in FIG. 7 is an example of the center position of the tibia.

処理回路150は、例えば、Extremely Randomized Treesにより中心位置周囲の3次元画像パターンを学習し構築した識別器を用いて、検出機能150aにより、ステップS100の処理を実行する。また、処理回路150は、例えば、
Support Vector Machineや深層学習などの他の機械学習手法を用いて学習を行って構築した識別機を用いて、検出機能150aにより、ステップS100の処理を実行する。また、別の例として、処理回路150は、例えば、機械学習手法以外の手法、例えば、テンプレートマッチング、Active Shape Modelに基づくランドマークの位置が既知な統計的形状モデルの当てはめ、ランドマークの位置が既知なアトラス画像とのレジストレーション等の手法を用いて、検出機能150aにより、ステップS100の処理を実行する。また、別の例として、処理回路150は、機械学習によりランドマークの位置を検出し、その後、検出された位置の近傍でテンプレートマッチングを用いる等の手法の組み合わせにより検出位置の精度を高めることにより、検出機能150aにより、ステップS100の処理を実行する。また、この際、処理回路150は、画像の等方化や、ヒストグラム平坦化やヒストグラム伸張化による輝度値の正規化を検出前に実行してもよい。
The processing circuit 150 executes the processing of step S100 by the detection function 150a by using, for example, a classifier that learns and constructs a three-dimensional image pattern around the central position by Extremely Randomized Trees. In addition, the processing circuit 150, for example,
The detection function 150a executes the process of step S100 using an identification machine constructed by performing learning using another machine learning method such as Support Vector Machine or deep learning. Further, as another example, the processing circuit 150 applies, for example, a statistical shape model in which a landmark position is known based on a method other than the machine learning method, for example, template matching, Active Shape Model, and the position of the landmark is determined. The processing of step S100 is executed by the detection function 150a using a technique such as registration with a known atlas image. Further, as another example, the processing circuit 150 detects the position of the landmark by machine learning, and then increases the accuracy of the detected position by a combination of methods such as using template matching in the vicinity of the detected position. The detection function 150a executes the process of step S100. Further, at this time, the processing circuit 150 may perform the isotropicization of the image and the normalization of the luminance value by the histogram flattening or the histogram expansion before the detection.

続いて、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1の骨に関する平面である第1の平面を決定する(ステップS110)。例えば、処理回路150は、第1推定機能150cにより、大腿骨10に関する平面である大腿骨面を決定する。第1の平面は、例えば、大腿骨中心13を通るサジタル面である。また、別の例として、第1の平面は、大腿骨中心13と脛骨中心15とを通り、ボリュームデータのコロナル面に垂直な面である。第1の平面は、ステップS120において、処理回路150が第1推定機能150cにより第1の直線20を推定するのに用いられる。 Subsequently, the processing circuit 150 determines the first plane that is the plane related to the first bone by the first estimation function 150c (step S110). For example, the processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to determine the femoral plane that is the plane relating to the femur 10. The first plane is, for example, a sagittal plane that passes through the femoral center 13. As another example, the first plane is a plane that passes through the femoral center 13 and the tibial center 15 and is perpendicular to the coronal plane of the volume data. The first plane is used by the processing circuit 150 to estimate the first straight line 20 by the first estimation function 150c in step S120.

続いて、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1のランドマークを通る直線であって、第1の骨の軸方向を示す直線である第1の直線20を、第1のデータに基づいて算出する(ステップS120)。例えば、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1のランドマークである大腿骨中心13を通る直線であって、大腿骨10の軸方向を示す直線である第1の直線20を、大腿骨のデータである第1のデータに基づいて推定する。 Subsequently, the processing circuit 150 causes the first estimation function 150c to determine the first straight line 20 that is a straight line passing through the first landmark and indicating the axial direction of the first bone as the first data. It is calculated based on (step S120). For example, the processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to form a first straight line 20 that is a straight line that passes through the femoral center 13 that is the first landmark and that indicates the axial direction of the femur 10, It is estimated based on the first data which is the data of the femur.

ステップS120において、例えば、処理回路150は、第1推定機能150cにより、大腿骨中心13を通る複数の方向の直線の方向θに対してそれぞれ定められた所定の領域(近接領域)R(θ)での、後述する所定の関数E(θ)の積分値を方向θごとに比較することにより、角度θで特徴づけられる第1の直線20を推定する。 In step S120, for example, the processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to set predetermined regions (proximity regions) R(θ) with respect to the directions θ of a plurality of straight lines passing through the femoral center 13. Then, the first straight line 20 characterized by the angle θ f is estimated by comparing the integrated value of a predetermined function E(θ) described later for each direction θ.

第1の直線20を特徴づける角度θ(第1の直線20の、図6の水平方向となす角)は、例えば以下の式(1)の左辺の値φで表される。

Figure 0006723059
The angle θ f (the angle between the first straight line 20 and the horizontal direction in FIG. 6) that characterizes the first straight line 20 is represented by, for example, the value φ on the left side of Expression (1) below.
Figure 0006723059

ここで、argmaxは、角度θを変化させて、所定の関数E(θ)が最大値を取るような角度θを算出する処理を意味する。また、所定の関数E(θ)は、エネルギー関数とも呼ばれ、その表式は、例えば以下の式(2)で与えられる。

Figure 0006723059
Here, argmax means a process of changing the angle θ and calculating the angle θ such that the predetermined function E(θ) takes the maximum value. The predetermined function E(θ) is also called an energy function, and its expression is given by, for example, the following expression (2).
Figure 0006723059

ここで、x、yは画素のx座標、y座標を示す。例えば、図6において、xは、水平方向の位置、yは、垂直方向の位置である。図6はサジタル面であるので、水平方向とは、被検体Pの前後方向を意味し、垂直方向は、被検体Pの上下方向を意味する。Igrad(x、y)は、画素の位置が(x、y)における画素値の勾配ベクトルの絶対値を示す。また、Idir(x、y)は、画素の位置が(x、y)における画素値の勾配ベクトルの大きさが最大となる方向に対応する角度を、0°から360°の範囲で表した関数である。また、R(θ)は、前述の近傍領域12を角度14(θ)の関数として表したものである。 Here, x and y indicate the x coordinate and the y coordinate of the pixel. For example, in FIG. 6, x is a horizontal position and y is a vertical position. Since FIG. 6 is a sagittal plane, the horizontal direction means the front-back direction of the subject P, and the vertical direction means the vertical direction of the subject P. I grad (x, y) indicates the absolute value of the gradient vector of pixel values at the pixel position (x, y). Further, I dir (x, y) represents an angle corresponding to the direction in which the magnitude of the gradient vector of the pixel value at the pixel position (x, y) is maximum, in the range of 0° to 360°. Is a function. Further, R(θ) represents the above-mentioned neighboring region 12 as a function of the angle 14(θ).

式(2)からわかるように、所定の関数E(θ)は、勾配強度が大きい画素の勾配方向がθと垂直なほど大きくなる関数である。ここで、骨の画像において、画素値の勾配が最も大きくなる方向は、骨の短手方向と考えられる。逆に、骨の画像において、画素値の勾配が最も大きくなる方向と垂直な方向が、骨の長手方向(骨の軸方向)と考えられる。従って、画素値の勾配が最も大きくなる方向がθと垂直なほど大きくなる関数E(θ)が最も大きくなる方向θが、骨の軸方向と考えられる。 As can be seen from Expression (2), the predetermined function E(θ) is a function that increases as the gradient direction of a pixel having a large gradient strength is perpendicular to θ. Here, in the bone image, the direction in which the gradient of the pixel value is the largest is considered to be the lateral direction of the bone. On the contrary, in the image of the bone, the direction perpendicular to the direction in which the gradient of the pixel value is the largest is considered to be the longitudinal direction of the bone (axial direction of the bone). Therefore, the direction θ in which the function E(θ), which increases as the direction in which the gradient of the pixel value becomes the largest is perpendicular to θ, becomes the largest, is considered to be the axial direction of the bone.

なお、所定の関数E(θ)は、各画素について定められた値を持つ関数であって、画素値の最大勾配方向Idir(x、y)と、画素(x、y)の第1のランドマーク(例えば大腿骨中心13)又は第2のランドマーク(例えば脛骨中心15)に対する位置関係とに基づいて定められている関数である。処理回路150は、このような性質を持つ別の関数系を用いて、第1の直線20を表す角度23(θ)を算出しても良い。 The predetermined function E(θ) is a function having a value determined for each pixel, and is the maximum gradient direction I dir (x, y) of the pixel value and the first value of the pixel (x, y). It is a function determined based on the positional relationship with respect to the landmark (for example, the femoral center 13) or the second landmark (for example, the tibial center 15). The processing circuit 150 may calculate the angle 23 (θ f ) representing the first straight line 20 by using another functional system having such a property.

このように、ステップS120において、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1のランドマークを通る複数の方向の直線に対してそれぞれ定められた所定の領域での所定の関数E(θ)の積分値を方向θごとに比較することにより、第1の直線20を推定する。 As described above, in step S120, the processing circuit 150 causes the first estimating function 150c to perform a predetermined function E(θ in a predetermined area set for each of straight lines in a plurality of directions passing through the first landmark. The first straight line 20 is estimated by comparing the integrated value of) for each direction θ.

続いて処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2の骨に関する平面である第2の平面を決定する(ステップS130)。例えば、処理回路150は、第2推定機能150dにより、脛骨11に関する平面である脛骨面を決定する。第2の平面は、例えば、脛骨中心15を通るボリュームデータのサジタル面である。また、別の例として、第2の平面は、大腿骨中心13と脛骨中心15とを通り、コロナル面に垂直な面である。第2の平面は、ステップS120において、処理回路150が第2推定機能150dにより第2の直線21を推定するのに用いられる。なお、第2の平面は、第1の平面と同一の平面であってもよいし、異なる平面であってもよい。 Subsequently, the processing circuit 150 uses the second estimation function 150d to determine the second plane that is the plane related to the second bone (step S130). For example, the processing circuit 150 determines the tibial plane that is the plane related to the tibia 11 by the second estimation function 150d. The second plane is, for example, a sagittal plane of volume data passing through the tibia center 15. Further, as another example, the second plane is a plane that passes through the femoral center 13 and the tibial center 15 and is perpendicular to the coronal plane. The second plane is used by the processing circuit 150 to estimate the second straight line 21 by the second estimation function 150d in step S120. The second plane may be the same plane as the first plane or a different plane.

続いて、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2のランドマークを通る直線であって、第2の骨の軸方向を示す直線である第2の直線21を、第2のデータに基づいて算出する(ステップS140)。例えば、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2のランドマークである脛骨中心15を通る直線であって、脛骨11の軸方向を示す直線である第2の直線21を、脛骨11のデータである第2のデータに基づいて推定する。 Subsequently, the processing circuit 150 causes the second estimation function 150d to determine the second straight line 21, which is a straight line passing through the second landmark and indicating the axial direction of the second bone, as the second data. It is calculated based on (step S140). For example, the processing circuit 150 uses the second estimation function 150d to set a second straight line 21 that is a straight line that passes through the tibia center 15 that is the second landmark and that indicates the axial direction of the tibia 11, to the tibia 11. It is estimated based on the second data which is the data of.

ステップS140において、例えば、処理回路150は、第2推定機能150dにより、脛骨中心15を通る複数の方向の直線の方向θ(角度17)に対してそれぞれ定められた所定の領域(近接領域16)R(θ)での、エネルギー関数E(θ)の積分値を方向θごとに比較することにより、角度φで特徴づけられる第2の直線21を算出する。 In step S140, for example, the processing circuit 150 uses the second estimation function 150d to determine a predetermined region (proximity region 16) for each direction θ (angle 17) of a plurality of straight lines passing through the tibial center 15. The second straight line 21 characterized by the angle φ is calculated by comparing the integrated value of the energy function E(θ) in R(θ) for each direction θ.

第2の直線21を特徴づける角度φ(角度25)(第2の直線21の、図7の水平方向となす角)は、例えば前述の式(1)で表される。また、エネルギー関数E(θ)の表式は、前述の式(2)で与えられる。 The angle φ (angle 25) (the angle between the second straight line 21 and the horizontal direction in FIG. 7) that characterizes the second straight line 21 is represented by, for example, the above-described formula (1). Further, the expression of the energy function E(θ) is given by the above-mentioned expression (2).

このように、ステップS140において、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2のランドマークを通る複数の方向の直線に対してそれぞれ定められた所定の領域での所定の関数の積分値を方向ごとに比較することにより、第2の直線21を決定する。 As described above, in step S140, the processing circuit 150 causes the second estimation function 150d to integrate the integrated value of the predetermined function in the predetermined regions defined for the straight lines in the plurality of directions passing through the second landmark. Is determined for each direction to determine the second straight line 21.

ステップS140が完了すると、続いて、処理回路150は、設定機能150fにより、第1のデータより得られた第1の直線20上の第1の点22と、第2のデータより得られた第2の直線21上の第2の点24とに基づいて、関心領域を設定する(ステップS150)。 When step S140 is completed, subsequently, the processing circuit 150 causes the setting function 150f to obtain the first point 22 on the first straight line 20 obtained from the first data and the first point 22 obtained from the second data. The region of interest is set based on the second point 24 on the second straight line 21 (step S150).

より詳細には、処理回路150は、設定機能150fにより、第1の直線20と、第3の直線28との交点として、図8においてpと表示されているように、第1の点22を算出する。また、処理回路150は、設定機能150fにより、第2の直線21と、第4の直線29の交点として、図8においてpと表示されているように、第2の点24を算出する。 More specifically, the processing circuit 150 causes the setting function 150f to set the first point 22 as the intersection of the first straight line 20 and the third straight line 28, as indicated by pf in FIG. To calculate. Further, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to calculate the second point 24 as the intersection of the second straight line 21 and the fourth straight line 29, as indicated by p t in FIG.

ここで、第3の直線28は、例えば、大腿骨面上端を表す直線である所定の直線である。また、第4の直線29は、例えば、脛骨面下端を表す直線である所定の直線である。第3の直線28及び第4の直線29は、予め固定された位置に定められても良く、また、ユーザ入力により定められても良い。この場合、処理回路150は、受付機能150gにより、第3の直線28及び第4の直線29を特定する情報の入力を受け付ける。処理回路150は、設定機能150fにより、受けつけた入力に基づいて、第1の点22及び第2の点24を算出する。 Here, the third straight line 28 is, for example, a predetermined straight line that represents the upper end of the femur surface. Further, the fourth straight line 29 is, for example, a predetermined straight line that represents the lower end of the tibial surface. The third straight line 28 and the fourth straight line 29 may be set at fixed positions in advance, or may be set by user input. In this case, the processing circuit 150 receives the input of information specifying the third straight line 28 and the fourth straight line 29 by the receiving function 150g. The processing circuit 150 uses the setting function 150f to calculate the first point 22 and the second point 24 based on the received input.

続いて、処理回路150は、設定機能150fにより、第1の点22及び第2の点24を通る直線27を算出する。処理回路150は、設定機能150fにより、第1の点22と第2の点24とを通る直線27の示す方向に基づいて、撮像コロナル面の設定を行う。このように、処理回路150は、所定のサジタル面の情報に基づいて、撮像コロナル面の設定を行う。撮像コロナル面の設定方法としては、例えば図4で既に述べたように、処理回路150は、設定機能150fにより、第1の点22と第2の点24とを通る直線27の示す方向を含んで撮像コロナル面を設定する。このように設定された撮像コロナル面には、関心領域内に、大腿骨と脛骨とが多く含まれている。 Subsequently, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to calculate a straight line 27 passing through the first point 22 and the second point 24. The processing circuit 150 uses the setting function 150f to set the imaging coronal surface based on the direction indicated by the straight line 27 passing through the first point 22 and the second point 24. In this way, the processing circuit 150 sets the imaging coronal surface based on the information on the predetermined sagittal surface. As a method of setting the imaging coronal surface, for example, as already described in FIG. 4, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to include the direction indicated by the straight line 27 passing through the first point 22 and the second point 24. Set the imaging coronal plane with. The imaging coronal plane set in this manner includes a large number of femurs and tibias in the region of interest.

また、実施形態はこれに限定されない。例えば、最適な関心領域の方向を求める方法はこれに限定されない。例えば、処理回路150は、骨の軸方向で各長骨上にある線を用いて最適な角度を算出してもよい。例えば、第1の点22は大腿骨中心13を通り角度23で所定の長さを持つ線分の端点であってもよく、第2の点24は脛骨中心15を通り角度25で所定の長さを持つ線分の端点であってもよい。 Further, the embodiment is not limited to this. For example, the method of finding the optimum direction of the region of interest is not limited to this. For example, the processing circuitry 150 may calculate the optimal angle using the lines on each long bone in the axial direction of the bone. For example, the first point 22 may be the end point of a line segment that passes through the femoral center 13 and has a predetermined length at an angle 23, and the second point 24 passes through the tibial center 15 and has a predetermined length at an angle 25. It may be the end point of a line segment having a length.

また、ステップS100等において、ランドマークが大腿骨面上に存在しない場合は、ランドマークから大腿骨面に降ろした垂線との交点、もしくは、ランドマークの3次元座標のうち2つの座標を用いて大腿骨面上に投影した点を、処理回路150は、検出機能150aによりランドマークとしてもよい。 In addition, in step S100 and the like, when the landmark does not exist on the femur surface, the intersection with the perpendicular drawn from the landmark to the femur surface or two coordinates of the three-dimensional coordinates of the landmark are used. The processing circuit 150 may use the points projected on the surface of the femur as landmarks by the detection function 150a.

第1の実施形態では、画像処理装置100が、膝の磁気共鳴イメージングに係る場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、画像処理装置100が、他の部位、例えば指に関する磁気共鳴イメージングに係る場合でもよい。 In the first embodiment, the case where the image processing apparatus 100 is concerned with magnetic resonance imaging of the knee has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the image processing apparatus 100 may be related to magnetic resonance imaging of another part, for example, a finger.

また、第1の実施形態では、画像処理装置100が、二つの部位で構成された領域に対して処理を行う場合について説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、画像処理装置100が、複数の部位で構成された領域に対して処理を行っても良い。 Further, in the first embodiment, the case where the image processing apparatus 100 performs the process on the area formed of two parts has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the image processing apparatus 100 may perform processing on an area composed of a plurality of parts.

また、図5のフローチャートにおいて、例えばステップS110〜ステップS140は、必ずしもこの順番に行われることを要しない。例えば、処理回路150は、ステップS110、ステップS130、ステップS120、ステップS140の順番で処理を行っても良い。また、処理回路150は、例えば、ステップS130、ステップS140、ステップS110、ステップS120の順番で処理を行ってもよい。 Further, in the flowchart of FIG. 5, for example, steps S110 to S140 do not necessarily have to be performed in this order. For example, the processing circuit 150 may perform processing in the order of step S110, step S130, step S120, and step S140. Further, the processing circuit 150 may perform processing in the order of step S130, step S140, step S110, and step S120, for example.

また、前述の第1の平面と、第2の平面とは、同一の平面であってもよいし、異なる平面であっても良い。第1の平面と第2の平面とが異なる平面である場合、図8の直線27は、第1の平面にも第2の平面にも属さず、図8において3次元的に傾いた直線となる。 Moreover, the above-mentioned first plane and the second plane may be the same plane or different planes. If the first plane and the second plane are different planes, the straight line 27 in FIG. 8 does not belong to either the first plane or the second plane and is a straight line that is three-dimensionally inclined in FIG. Become.

また、実施形態は、撮像コロナル断面を設定する場合に限られない。例えば、磁気共鳴イメージング装置やCT(Computed Tomography)装置など3次元撮像可能なスキャンによって得られた、典型的には位置決め画像と比較して高精細な3次元データから、医師が診断に使用する任意断面を表示する場合であってもよい。また、ボリュームデータは、磁気共鳴イメージング装置より得られたボリュームデータに限られず、例えばCT装置などを用いて得られた画像であってもよい。 Further, the embodiment is not limited to the case of setting the imaging coronal section. For example, an arbitrary doctor uses for diagnosis from three-dimensional data that is obtained by a scan capable of three-dimensional imaging, such as a magnetic resonance imaging device or a CT (Computed Tomography) device, and typically has higher definition than a positioning image It may be a case where a cross section is displayed. Further, the volume data is not limited to the volume data obtained by the magnetic resonance imaging apparatus, and may be an image obtained by using, for example, a CT apparatus.

また、図5のステップS150において、処理回路150は、ランドマークを用いて、直線27の方向の軸以外の軸を設定してもよい。例えば、処理回路150はステップS100において、大腿骨の外側顆と内側顆をランドマークとして検出し、これら2点を結ぶ線の角度を用いて設定を行っても良い。 Further, in step S150 of FIG. 5, the processing circuit 150 may use a landmark to set an axis other than the axis in the direction of the straight line 27. For example, in step S100, the processing circuit 150 may detect the lateral condyle and the medial condyle of the femur as landmarks and make the setting using the angle of the line connecting these two points.

また、処理回路150は、ステップS100において、ランドマークを2点以上検出し、検出した2点以上のランドマークを用いて生成される回帰直線の角度に基づいて、ステップS150において関心領域を設定してもよい。また、処理回路150は、検出した2点以上のランドマークの平均位置に基づいて、ステップS150において関心領域を設定してもよい。例えば、処理回路150は、ステップS100において、膝蓋骨と大腿骨の外側顆と内側顆とをランドマークとして検出し、検出したランドマークの平均位置に基づいて、ステップS150において関心領域を設定してもよい。 Further, the processing circuit 150 detects two or more landmarks in step S100, and sets the region of interest in step S150 based on the angle of the regression line generated using the detected two or more landmarks. May be. In addition, the processing circuit 150 may set the region of interest in step S150 based on the average position of the detected two or more landmarks. For example, the processing circuit 150 detects the lateral condyle and medial condyle of the patella and femur as landmarks in step S100, and sets the region of interest in step S150 based on the average position of the detected landmarks. Good.

以上、説明したように、第1の実施形態に係る画像処理装置100によれば、2部位が関心領域に含まれる場合に、2部位がなるべく多く含まれる関心領域を設定することができる。 As described above, according to the image processing apparatus 100 according to the first embodiment, when two regions are included in the region of interest, it is possible to set the region of interest in which the two regions are included as much as possible.

(第1の実施形態の第1の変形例)
第1の実施形態では、処理回路150が、サジタル面2bを用いて撮像コロナル面3を設定する場合について説明した。これにより、例えば膝が前後に傾いている場合においても、処理回路150は適切な撮像コロナル面3を設定することができる。しかしながら、実施形態はこれに限られない。例えば、処理回路150は、コロナル面を用いて撮像サジタル面を設定してもよい。これにより、例えば膝が左右に傾いている場合においても、処理回路150は適切な撮像サジタル面を設定することができる。
(First Modification of First Embodiment)
In the first embodiment, the case where the processing circuit 150 sets the imaging coronal surface 3 using the sagittal surface 2b has been described. This allows the processing circuit 150 to set an appropriate imaging coronal surface 3 even when the knee is tilted forward and backward. However, the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuit 150 may set the imaging sagittal surface using the coronal surface. This allows the processing circuit 150 to set an appropriate imaging sagittal plane even when the knee is tilted to the left or right.

図9及び図10を用いて、かかる場合の処理について説明する。図9及び図10は、第1の実施形態の第1の変形例に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。 Processing in such a case will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 and 10 are diagrams illustrating the processing performed by the image processing apparatus according to the first modification of the first embodiment.

図9において、被検体Pの膝等が示されている。コロナル面4aは被検体Pのコロナル面を示す。サジタル面4bは、被検体Pの膝の下部に対応する場所をサジタル面で切断したサジタル面を表す。また、サジタル面4cは、被検体Pの膝の上部に対応する場所をサジタル面で切断したサジタル面を表す。図9からわかるように、図9において、被検体Pの膝が、左右に幅を持っているため、例えばサジタル面4bでは、膝下部が撮影されている一方膝上部が撮影されていない。一方、例えばサジタル面4cでは、膝上部が撮影されている一方膝下部が撮影されていない。従って、図9においては、一枚のサジタル面で、膝全体を撮影することができていない。 In FIG. 9, the knee and the like of the subject P are shown. The coronal surface 4a indicates the coronal surface of the subject P. The sagittal surface 4b represents a sagittal surface obtained by cutting the place corresponding to the lower part of the knee of the subject P with the sagittal surface. Further, the sagittal surface 4c represents a sagittal surface obtained by cutting the place corresponding to the upper part of the knee of the subject P with the sagittal surface. As can be seen from FIG. 9, since the knee of the subject P has a width in the left and right directions in FIG. 9, for example, in the sagittal surface 4b, the lower knee is photographed while the upper knee is not photographed. On the other hand, for example, on the sagittal surface 4c, the upper part of the knee is photographed while the lower part of the knee is not photographed. Therefore, in FIG. 9, it is not possible to image the entire knee with one sagittal surface.

図10を用いて、コロナル面4aを用いた撮像サジタル面5の設定を説明する。図10において、コロナル面4aはコロナル面を表す。また、撮像サジタル面5は、撮像サジタル面を表す。撮像サジタル面5は、サジタル面4bやサジタル面4cと比較して傾いた平面であり、撮像サジタル面5は、膝全体が撮像サジタル面5中に含まれているような平面である。 The setting of the imaging sagittal plane 5 using the coronal plane 4a will be described with reference to FIG. In FIG. 10, the coronal surface 4a represents a coronal surface. Moreover, the imaging sagittal surface 5 represents an imaging sagittal surface. The imaging sagittal surface 5 is a plane inclined as compared with the sagittal surface 4b and the sagittal surface 4c, and the imaging sagittal surface 5 is a plane in which the entire knee is included in the imaging sagittal surface 5.

図9に戻り、直線4dは、処理回路150が、撮像サジタル面の設定を行う基となる直線である。処理回路150は、第1の実施形態における図5と同様の処理を行って、撮影サジタル面の設定を行う。具体的には、処理回路150は、検出機能150aにより、取得したボリュームデータから、例えばコロナル面4aにおけるランドマークを検出する(ステップS100)。具体的には、処理回路150は、取得機能150bにより、コロナル面4aにおいて、第1の骨に関する第1のデータと、第2の骨に関する第2のデータとを取得する。続いて、処理回路150は、検出機能150aにより、取得した第1のデータから第1の骨における第1のランドマークを検出し、第2のデータから第2の骨における第2のランドマークを検出する。 Returning to FIG. 9, the straight line 4d is a straight line on which the processing circuit 150 sets the imaging sagittal surface. The processing circuit 150 performs the same processing as that of FIG. 5 in the first embodiment to set the imaging sagittal plane. Specifically, the processing circuit 150 uses the detection function 150a to detect, for example, a landmark on the coronal surface 4a from the acquired volume data (step S100). Specifically, the processing circuit 150 uses the acquisition function 150b to acquire the first data regarding the first bone and the second data regarding the second bone on the coronal surface 4a. Subsequently, the processing circuit 150 uses the detection function 150a to detect the first landmark in the first bone from the acquired first data, and to detect the second landmark in the second bone from the second data. To detect.

続いて、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1の骨に関する平面である第1の平面を決定する(ステップS110)。続いて、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1のランドマークを通る直線であって、第1の骨の軸方向を示す直線である第1の直線を、第1のデータに基づいて推定する(ステップS120)。 Subsequently, the processing circuit 150 determines the first plane that is the plane related to the first bone by the first estimation function 150c (step S110). Subsequently, the processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to convert the first straight line, which is a straight line passing through the first landmark and indicating the axial direction of the first bone, into the first data. It estimates based on (step S120).

続いて、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2の骨に関する平面である第2の平面を決定する(ステップS130)。続いて、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2のランドマークを通る直線であって、第2の骨の軸方向を示す直線である第2の直線21を、第2のデータに基づいて推定する(ステップS140)。 Subsequently, the processing circuit 150 determines the second plane that is the plane related to the second bone by the second estimation function 150d (step S130). Subsequently, the processing circuit 150 causes the second estimation function 150d to determine the second straight line 21, which is a straight line passing through the second landmark and indicating the axial direction of the second bone, as the second data. (Step S140).

ステップS140が完了すると、続いて、処理回路150は、設定機能150fにより、第1のデータより得られた第1の直線上の第1の点と、第2のデータより得られた第2の直線上の第2の点とに基づいて、関心領域を設定する(ステップS150)。 When step S140 is completed, subsequently, the processing circuit 150 causes the setting function 150f to set the first point on the first straight line obtained from the first data and the second point obtained from the second data. A region of interest is set based on the second point on the straight line (step S150).

具体的には、処理回路150は、設定機能150fにより、第1の点と第2の点とを通る直線4dの示す方向に基づいて、撮像サジタル面の設定を行う。このように設定された撮像サジタル面には、関心領域内に、大腿骨と脛骨とが多く含まれている。 Specifically, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to set the imaging sagittal plane based on the direction indicated by the straight line 4d passing through the first point and the second point. The imaging sagittal plane set in this way includes a large number of femurs and tibias in the region of interest.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、ボリュームデータから得られたサジタル面のデータを用いて、撮像コロナル面の設定を設定機能150fにより処理回路150が実行する場合について説明した。第2の実施形態では、アキシャル面のデータを用いて、撮像サジタル面の設定、例えば撮影サジタル面の中心位置やスライス枚数等の設定を、設定機能150fにより処理回路150が実行する場合について説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the case where the processing circuit 150 executes the setting of the imaging coronal surface by the setting function 150f using the data of the sagittal surface obtained from the volume data has been described. In the second embodiment, a case where the processing circuit 150 executes the setting of the imaging sagittal surface, for example, the setting of the center position of the imaging sagittal surface, the number of slices, etc. by the setting function 150f using the data of the axial surface will be described. ..

図11を用いて、第2の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理について簡単に説明する。図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置の行う処理について説明した図である。 Processing performed by the image processing apparatus 100 according to the second embodiment will be briefly described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a diagram illustrating a process performed by the image processing apparatus according to the second embodiment.

図11において、サジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cは、サジタル面を表す。サジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cは、それぞれ例えば1枚のスライスに対応し、例えばサジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cで、合計3枚のスライスに対応する。幅46は、サジタル面の撮像におけるスライス方向の幅を表し、幅46が大きいほど撮像に必要なスライス枚数は大きくなり、逆に幅46が小さいほど撮像に必要なスライス枚数は小さくなる。 In FIG. 11, sagittal surface 47a, sagittal surface 47b, and sagittal surface 47c represent sagittal surfaces. Each of the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c corresponds to one slice, for example, the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c, which correspond to a total of three slices. The width 46 represents the width of the sagittal plane in the slice direction. The larger the width 46, the larger the number of slices required for imaging, and conversely, the smaller the width 46, the smaller the number of slices required for imaging.

ここで、サジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cは、例えば膝が左右方向に傾いていない場合は、通常のサジタル面、例えば図9に示すサジタル面4b又はサジタル面4cで良い。また、サジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cは、例えば膝が左右方向に傾いている場合は、例えば図10の撮像サジタル面5のように、傾いた断面であっても良い。この場合、サジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47cは、膝全体ができるだけ含まれているような平面になっている。 Here, the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c may be normal sagittal surfaces, for example, the sagittal surface 4b or the sagittal surface 4c shown in FIG. 9, when the knee is not tilted in the left-right direction. Further, the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c may have an inclined cross section like the imaging sagittal surface 5 in FIG. 10, for example, when the knee is inclined in the left-right direction. In this case, the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c are flat surfaces that include the entire knee as much as possible.

アキシャル面47eは、アキシャル面を表す。第2の実施形態では、処理回路150は、アキシャル面47eに基づいて、幅46を、従ってスライス枚数を算出する。アキシャル面47eにおいて、輪郭40は、アキシャル面47eにおける骨の輪郭を表す。直線41は、輪郭40に接する一つの接線を表す。また、直線42は、輪郭40に接する一つの接線を表す。直線41と直線42とは、一つの矩形を構成する。中心位置44は、構成された矩形の重心位置、すなわち中心点である。幅45は、矩形の、直線42方向の幅である。直線41の方向は、例えば被検体Pの前後方向に対応し、直線42の方向は、被検体Pの左右方向に対応する。 The axial surface 47e represents an axial surface. In the second embodiment, the processing circuit 150 calculates the width 46 and thus the number of slices based on the axial surface 47e. On the axial surface 47e, the contour 40 represents the contour of the bone on the axial surface 47e. The straight line 41 represents one tangent line tangent to the contour 40. Further, the straight line 42 represents one tangent line that is in contact with the contour 40. The straight line 41 and the straight line 42 form one rectangle. The center position 44 is the center of gravity of the constructed rectangle, that is, the center point. The width 45 is the width of the rectangle in the direction of the straight line 42. The direction of the straight line 41 corresponds to, for example, the front-back direction of the subject P, and the direction of the straight line 42 corresponds to the left-right direction of the subject P.

例えば、直線42の向きは、幅46の方向と同一となるように定められてもよい。逆に、アキシャル画像47eの特徴点から直線42の向きが定められ、サジタル撮像を行う場合の撮像サジタル面の方向及び幅46の方向が直線42の向きに基づいて定められても良い。 For example, the direction of the straight line 42 may be set to be the same as the direction of the width 46. Conversely, the direction of the straight line 42 may be determined from the characteristic points of the axial image 47e, and the direction of the imaging sagittal surface and the direction of the width 46 when performing sagittal imaging may be determined based on the direction of the straight line 42.

図12は、第2の実施形態に係る画像処理装置100を示す図である。第1の実施形態と同様に、画像処理装置100は、処理回路150、記憶回路132、入力装置134及び表示装置135を備える。また、処理回路150は、第1の実施形態と同様に、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d及び設定機能150fを備える。また、これに加え、処理回路150は、第3推定機能150eを備える。第3推定機能150eの機能については後述する。また、第3推定機能150e以外の処理については第1の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。 FIG. 12 is a diagram showing an image processing device 100 according to the second embodiment. Similar to the first embodiment, the image processing apparatus 100 includes a processing circuit 150, a storage circuit 132, an input device 134, and a display device 135. In addition, the processing circuit 150 includes a detection function 150a, an acquisition function 150b, a first estimation function 150c, a second estimation function 150d, and a setting function 150f, as in the first embodiment. In addition to this, the processing circuit 150 includes a third estimation function 150e. The function of the third estimation function 150e will be described later. Further, the processes other than the third estimation function 150e are the same as those in the first embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

次に、第2の実施形態に係る背景について簡単に説明する。撮像用のサジタル断面の設定では、アキシャル面47eで大腿骨を含むように関心領域位置を設定する方法がある。処理回路150は、例えば大腿骨を含むように、例えばサジタル面47a、サジタル面47b、サジタル面47c等、複数のスライスで(幅46で)撮像を実行する。この場合、幅46は、撮像時間を増やさないために、必要最小限の幅であることが望ましい。従って、処理回路150は、大腿骨が完全に含まれる幅46を、アキシャル面47eのデータから算出する。例えば、図11において、アキシャル面47eにおける幅45が、幅46に対応し、中心位置44が、スライス方向の中心位置に対応する。 Next, the background of the second embodiment will be briefly described. In setting the sagittal section for imaging, there is a method of setting the region of interest position so that the femur is included in the axial surface 47e. The processing circuit 150 performs imaging with a plurality of slices (with a width 46) such as the sagittal surface 47a, the sagittal surface 47b, and the sagittal surface 47c so as to include, for example, the femur. In this case, the width 46 is preferably the minimum necessary width so as not to increase the imaging time. Therefore, the processing circuit 150 calculates the width 46 in which the femur is completely included from the data of the axial surface 47e. For example, in FIG. 11, the width 45 on the axial surface 47e corresponds to the width 46, and the center position 44 corresponds to the center position in the slice direction.

図13は、第2の実施形態に係る画像処理装置100の行う処理の手順について示したフローチャートである。 FIG. 13 is a flowchart showing the procedure of processing performed by the image processing apparatus 100 according to the second embodiment.

ステップS100〜ステップS150については、画像処理装置100は、第1の実施形態と同様の処理を行う。以下、第1の実施形態の場合と同様に、第1の骨が大腿骨であり、第2の骨が脛骨である場合について説明する。 In steps S100 to S150, the image processing apparatus 100 performs the same processing as that in the first embodiment. Hereinafter, as in the case of the first embodiment, a case where the first bone is the femur and the second bone is the tibia will be described.

はじめに、処理回路150は、取得機能150bにより、所定のボリュームデータを取得する。処理回路150は、検出機能150aにより、取得したボリュームデータから、ランドマークを検出する(ステップS100)。 First, the processing circuit 150 uses the acquisition function 150b to acquire predetermined volume data. The processing circuit 150 detects a landmark from the acquired volume data by the detection function 150a (step S100).

第2の実施形態においては、第1の実施形態に加え、処理回路150は、アキシャル面47eにおいて、第1の骨(大腿骨)の輪郭上の点を、ランドマークとして検出する。 In the second embodiment, in addition to the first embodiment, the processing circuit 150 detects a point on the contour of the first bone (femur) on the axial surface 47e as a landmark.

続いて、処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1の骨に関する平面である第1の平面(大腿骨面)を決定する(ステップS110)。処理回路150は、第1推定機能150cにより、第1のランドマークを通る直線であって、第1の骨の軸方向を示す直線である第1の直線20(大腿骨軸方向)を、第1のデータに基づいて推定する(ステップS120)。 Subsequently, the processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to determine the first plane (femur surface) that is the plane related to the first bone (step S110). The processing circuit 150 uses the first estimation function 150c to determine the first straight line 20 (the femoral axis direction), which is a straight line passing through the first landmark and showing the axial direction of the first bone, as the first straight line. It is estimated based on the data of 1 (step S120).

続いて、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2の骨(脛骨)に関する平面である第2の平面(脛骨面)を決定する(ステップS130)。続いて、処理回路150は、第2推定機能150dにより、第2のランドマークを通る直線であって、第2の骨の軸方向を示す直線である第2の直線21(脛骨軸方向)を、第2のデータに基づいて推定する(ステップS140)。 Subsequently, the processing circuit 150 determines the second plane (tibial plane) that is the plane related to the second bone (tibia) by the second estimation function 150d (step S130). Subsequently, the processing circuit 150 causes the second estimating function 150d to generate a second straight line 21 (tibial axis direction) that is a straight line passing through the second landmark and indicating the axial direction of the second bone. , And estimates based on the second data (step S140).

ステップS140が完了すると、続いて、処理回路150は、設定機能150fにより、第1のデータより得られた第1の直線20上の第1の点22と、第2のデータより得られた第2の直線21上の第2の点24とに基づいて、関心領域を設定する(ステップS150)。具体的には、処理回路150は、設定機能150fにより、前述の第1の点22と第2の点24とに基づいて、関心領域のうち一方向(直線27の方向)について設定を行う。すなわち、処理回路150は、第1の実施形態と同様の処理を行って、関心領域内に、大腿骨10と脛骨11とが多く含まれているような角度26を算出し、算出した角度26を用いて、関心領域のうち一方向について設定を行う。 When step S140 is completed, subsequently, the processing circuit 150 causes the setting function 150f to obtain the first point 22 on the first straight line 20 obtained from the first data and the first point 22 obtained from the second data. The region of interest is set based on the second point 24 on the second straight line 21 (step S150). Specifically, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to set in one direction (the direction of the straight line 27) of the region of interest based on the first point 22 and the second point 24 described above. That is, the processing circuit 150 performs the same processing as that of the first embodiment to calculate the angle 26 in which the femur 10 and the tibia 11 are included in the region of interest in a large amount, and the calculated angle 26. Using, the setting is performed for one direction of the region of interest.

続いて、処理回路150は、取得機能150bにより、ボリュームデータに基づいて、アキシャル面47eのデータに基づいて、第1の骨の輪郭40及び第2の骨の輪郭のうち少なくとも一方の輪郭を取得する。(ステップ160)。例えば、処理回路150は、取得機能150bにより、大腿骨の輪郭上のランドマークを用いて大腿骨の輪郭40を取得する。輪郭40の取得方法としては、例えば、輪郭40上のランドマークが存在するアキシャル面47e、もしくは、輪郭40上のランドマークから最小二乗法で計算される断面上で、ランドマーク間の最短経路問題を解くことでランドマーク間を線で結び大腿骨の輪郭40を取得する方法がある。ここで、処理回路150は、アキシャル面47e上にランドマークが存在しない場合は、ランドマークからアキシャル面47eに下ろした垂線との交点、もしくは、ランドマークの3次元座標のうちの2つの座標を用いてアキシャル面47eに投影した点を用いてもよい。最短経路問題を解く方法としては、例えば、Fast Marching Methodを用いて、輝度勾配が大きく輝度値が低いほど速くなる成長速度を設定して解く方法がある。他の輪郭40の求め方としては、輪郭40上のランドマークを用いて、ランドマークと大腿骨の輪郭40が分かっているモデルへ投影する方法がある。 Subsequently, the processing circuit 150 uses the acquisition function 150b to acquire at least one of the contour 40 of the first bone and the contour of the second bone based on the data of the axial surface 47e based on the volume data. To do. (Step 160). For example, the processing circuit 150 acquires the contour 40 of the femur using the landmark on the contour of the femur by the acquisition function 150b. As a method of acquiring the contour 40, for example, the shortest path problem between the landmarks on the axial surface 47e where the landmark on the contour 40 exists or on the cross section calculated from the landmarks on the contour 40 by the least square method. There is a method of connecting the landmarks with a line by solving and acquiring the contour 40 of the femur. Here, when there is no landmark on the axial surface 47e, the processing circuit 150 determines an intersection point with a perpendicular line drawn from the landmark to the axial surface 47e, or two coordinates of the three-dimensional coordinates of the landmark. Alternatively, a point projected on the axial surface 47e may be used. As a method of solving the shortest path problem, for example, there is a method of using Fast Marching Method to set a growth rate that becomes faster as the brightness gradient becomes larger and the brightness value becomes lower. Another method for obtaining the contour 40 is to use a landmark on the contour 40 and project it onto a model in which the landmark and the contour 40 of the femur are known.

また、処理回路150は、設定機能150fにより、前述の少なくとも一方の輪郭に基づいて、第1の点22と第2の点24とに基づいて設定を行った方向とは異なる方向(例えば幅46の方向)について設定を行う。例えば、処理回路150は、設定機能150fにより、前述の少なくとも一方の輪郭に基づいて、サジタル面の設定を行う。例えば、処理回路150は、アキシャル面47eにおける輪郭40から、輪郭40に外接する矩形(直線41及び直線42で構成される矩形)を算出し、算出された矩形から幅45を算出し、算出した幅45に基づいて、撮像サジタル面をどのようなスライスについて行うかについての設定(幅46)を行う。ここで、矩形の構成要素である直線41及び直線42の向きは、例えば幅46の方向に基づいて、予め定められてもよい。また、別の例として、矩形の構成要素である直線41及び直線42の向きは、輪郭40から抽出される特徴点に基づいて、定められても良い。 Further, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to set a direction different from the direction set based on the first point 22 and the second point 24 based on at least one of the contours (for example, the width 46). Direction). For example, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to set the sagittal surface based on at least one of the contours described above. For example, the processing circuit 150 calculates a rectangle circumscribing the contour 40 (a rectangle formed by the straight line 41 and the straight line 42) from the contour 40 on the axial surface 47e, and calculates the width 45 from the calculated rectangle. Based on the width 45, a setting (width 46) is made as to which slice the imaging sagittal plane is to be performed. Here, the directions of the straight line 41 and the straight line 42, which are rectangular components, may be determined in advance, for example, based on the direction of the width 46. Further, as another example, the directions of the straight line 41 and the straight line 42, which are rectangular components, may be determined based on the feature points extracted from the contour 40.

また、別の例として、処理回路150は、アキシャル面47eにおける輪郭40から、輪郭40に外接する矩形(直線41及び直線42で構成される矩形)を算出し、算出された矩形から中心位置44を算出し、算出した中心位置44に基づいて、撮像サジタル面のスライス方向の中心位置を設定してもよい。この場合、中心位置44の、直線41の方向の成分は重要性が低く、中心位置44の幅45方向の位置が、例えば設定に用いられる。すなわち、処理回路150は、設定機能150fにより、第1の骨の輪郭40に対する外接矩形のうち、一つの辺の中心位置44及び一つの辺の長さ(幅46)の少なくとも一方を用いて、第1の点22と第2の点24とに基づいて設定を行った方向とは異なる方向に関して設定を行う。すなわち、処理回路150は、設定機能150fにより、算出した矩形及び中心位置44に基づいて、撮像サジタル面の設定を実行する。 Further, as another example, the processing circuit 150 calculates a rectangle (a rectangle formed by the straight line 41 and the straight line 42) circumscribing the contour 40 from the contour 40 on the axial surface 47e, and calculates the center position 44 from the calculated rectangle. May be calculated, and the center position in the slice direction of the imaging sagittal plane may be set based on the calculated center position 44. In this case, the component of the center position 44 in the direction of the straight line 41 is less important, and the position of the center position 44 in the width 45 direction is used for setting, for example. That is, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to use at least one of the center position 44 of one side and the length (width 46) of one side of the circumscribed rectangle with respect to the contour 40 of the first bone, The setting is performed in a direction different from the direction set based on the first point 22 and the second point 24. That is, the processing circuit 150 uses the setting function 150f to set the imaging sagittal plane based on the calculated rectangle and the center position 44.

また、処理回路150は、関心領域のスライス方向の位置だけでなく、幅45から算出される幅46に基づいて、関心領域の大きさ(スライス枚数)を算出してもよい。 Further, the processing circuit 150 may calculate the size (the number of slices) of the region of interest based on not only the position of the region of interest in the slice direction but also the width 46 calculated from the width 45.

また、実施形態はこれに限られない。処理回路150は、図13のステップS170において、ステップS100で取得した大腿骨輪郭上のランドマーク群の座標の平均値に基づいて、上下方向や前後方向の関心領域の位置を設定してもよい。 The embodiment is not limited to this. In step S170 of FIG. 13, the processing circuit 150 may set the position of the region of interest in the up-down direction or the front-back direction based on the average value of the coordinates of the landmark group on the femoral contour acquired in step S100. ..

以上のように、第2の実施形態では、画像処理装置100は、例えばアキシャル面47eを用いて、撮像サジタル面の設定を行う。これにより、例えば左右方向の幅46や位置を、適切に設定することができる。 As described above, in the second embodiment, the image processing apparatus 100 sets the imaging sagittal plane using, for example, the axial plane 47e. Thereby, for example, the width 46 and the position in the left-right direction can be appropriately set.

(第3の実施形態)
第3の実施形態においては、第1の実施形態及び第2の実施形態で説明した画像処理装置100が、磁気共鳴イメージング装置の中に組み込まれている場合について説明する。
(Third Embodiment)
In the third embodiment, a case where the image processing apparatus 100 described in the first embodiment and the second embodiment is incorporated in a magnetic resonance imaging apparatus will be described.

図14は、第3の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置50を示す図である。磁気共鳴イメージング装置50は、大別すると、撮像システム、制御システム及び画像処理装置100から構成される。 FIG. 14 is a diagram showing a magnetic resonance imaging apparatus 50 according to the third embodiment. The magnetic resonance imaging apparatus 50 is roughly composed of an imaging system, a control system, and an image processing apparatus 100.

撮像システムは、静磁場磁石61、傾斜磁場コイル62、傾斜磁場電源装置63、寝台64、寝台制御回路65、送信用コイル(送信用のRFコイル)66、送信回路67、受信用コイル(受信用のRFコイル)68a〜68e、受信回路69及びシーケンス制御回路120を備える。 The imaging system includes a static magnetic field magnet 61, a gradient magnetic field coil 62, a gradient magnetic field power supply device 63, a bed 64, a bed control circuit 65, a transmission coil (RF coil for transmission) 66, a transmission circuit 67, and a reception coil (for reception). RF coils) 68a to 68e, a receiving circuit 69, and a sequence control circuit 120.

静磁場磁石61は、被検体(患者)の撮像領域であるボア(静磁場磁石61の内部空間)内に静磁場を発生させる。静磁場磁石61は、例えば超電導コイルを内蔵し、液体ヘリウムによって超電導コイルが極低温に冷却されている。静磁場磁石61は、励磁モードにおいて静磁場用電源(図示しない)から供給される電流を超電導コイルに印加することで静磁場を発生し、その後、永久電流モードに移行すると、静磁場用電源から切り離される。静磁場磁石61は、一旦永久電流モードに移行すると、長時間、例えば1年以上に亘って、大きな静磁場を発生し続ける。なお、静磁場磁石61は、永久磁石によって構成されてもよい。 The static magnetic field magnet 61 generates a static magnetic field in the bore (internal space of the static magnetic field magnet 61) which is the imaging region of the subject (patient). The static magnetic field magnet 61 contains, for example, a superconducting coil, and the superconducting coil is cooled to a cryogenic temperature by liquid helium. The static magnetic field magnet 61 generates a static magnetic field by applying a current supplied from a static magnetic field power supply (not shown) to the superconducting coil in the excitation mode, and then shifts to the permanent current mode. To be separated. Once the static magnetic field magnet 61 is switched to the permanent current mode, the static magnetic field magnet 61 continues to generate a large static magnetic field for a long time, for example, for one year or longer. The static magnetic field magnet 61 may be composed of a permanent magnet.

傾斜磁場コイル62は、静磁場磁石61の内側に配置され、内部空間に傾斜磁場を発生する傾斜磁場発生部である。傾斜磁場コイル62は、互いに直交するX,Y,Zの各軸に対応する3つのコイルが組み合わされて形成される。これら3つのコイルは、傾斜磁場電源装置63から個別に電流供給を受けて、X,Y,Zの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。 The gradient magnetic field coil 62 is a gradient magnetic field generation unit that is disposed inside the static magnetic field magnet 61 and that generates a gradient magnetic field in the internal space. The gradient magnetic field coil 62 is formed by combining three coils corresponding to X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other. These three coils are individually supplied with current from the gradient magnetic field power supply device 63, and generate a gradient magnetic field whose magnetic field strength changes along each of the X, Y, and Z axes.

ここで、傾斜磁場コイル62によって発生するX,Y,Z軸の各軸の傾斜磁場は、例えば、リードアウト用傾斜磁場Gr、位相エンコード用傾斜磁場Ge、及びスライス選択用傾斜磁場Gsにそれぞれ対応している。リードアウト用傾斜磁場Grは、空間的位置に応じてMR(Magnetic Resonance)信号の周波数を変化させるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Geは、空間的位置に応じてMR信号の位相を変化させるために利用される。スライス選択用傾斜磁場Gsは、任意に撮像関心領域を決めるために利用される。 Here, the gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes generated by the gradient magnetic field coil 62 correspond to, for example, the gradient magnetic field Gr for readout, the gradient magnetic field Ge for phase encoding, and the gradient magnetic field Gs for slice selection, respectively. doing. The read-out gradient magnetic field Gr is used to change the frequency of an MR (Magnetic Resonance) signal according to a spatial position. The phase encoding gradient magnetic field Ge is used to change the phase of the MR signal according to the spatial position. The slice selection gradient magnetic field Gs is used to arbitrarily determine an imaging region of interest.

傾斜磁場電源装置63は、シーケンス制御回路120から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場コイル62に電流を供給する。 The gradient magnetic field power supply device 63 supplies a current to the gradient magnetic field coil 62 based on the pulse sequence execution data sent from the sequence control circuit 120.

寝台64は、被検体Pが載置される天板64aを備える。寝台64は、後述する寝台制御回路65による制御のもと、天板64aを、被検体Pが載置された状態で傾斜磁場コイル62の空洞(撮像口)内へ挿入する。通常、この寝台64は、長手方向が静磁場磁石61の中心軸と平行になるように設置される。 The bed 64 includes a top plate 64a on which the subject P is placed. Under the control of the bed control circuit 65, which will be described later, the bed 64 inserts the top plate 64a into the cavity (imaging port) of the gradient magnetic field coil 62 with the subject P placed thereon. Usually, the bed 64 is installed so that its longitudinal direction is parallel to the central axis of the static magnetic field magnet 61.

寝台制御回路65は、シーケンス制御回路120による制御のもと、寝台64を駆動して、天板64aを長手方向および上下方向へ移動する。 Under the control of the sequence control circuit 120, the bed control circuit 65 drives the bed 64 and moves the table 64a in the longitudinal direction and the vertical direction.

送信用コイル66は、傾斜磁場コイル62の内側に配置されており、送信回路67からRFパルス信号の供給を受けて、RFパルスを発生する。 The transmission coil 66 is arranged inside the gradient magnetic field coil 62, receives an RF pulse signal from the transmission circuit 67, and generates an RF pulse.

送信回路67は、シーケンス制御回路120から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて、ラーモア周波数に対応するRFパルス信号を送信用コイル66に送信する。 The transmission circuit 67 transmits an RF pulse signal corresponding to the Larmor frequency to the transmission coil 66 based on the pulse sequence execution data transmitted from the sequence control circuit 120.

受信用コイル68a〜68eは、傾斜磁場コイル62の内側に配置されており、高周波磁場の影響によって被検体Pの撮像部位から放射される磁気共鳴信号を受信する。ここで、受信用コイル68a〜68eは、それぞれ、被検体Pの撮像部位から発せられた磁気共鳴信号をそれぞれ受信する複数の要素コイルを有するアレイコイルであり、各要素コイルによって磁気共鳴信号が受信されると、受信された磁気共鳴信号を受信回路69に出力する。 The receiving coils 68a to 68e are arranged inside the gradient magnetic field coil 62 and receive the magnetic resonance signals emitted from the imaging region of the subject P under the influence of the high frequency magnetic field. Here, each of the receiving coils 68a to 68e is an array coil having a plurality of element coils that respectively receive the magnetic resonance signals emitted from the imaging region of the subject P, and each element coil receives the magnetic resonance signals. Then, the received magnetic resonance signal is output to the receiving circuit 69.

受信用コイル68aは、被検体Pの頭部に装着される頭部用のコイルである。また、受信用コイル68b,68cは、それぞれ、被検体Pの背中と天板64aとの間に配置される脊椎用のコイルである。また、受信用コイル68d,68eは、それぞれ、被検体Pの腹側に装着される腹部用のコイルである。 The receiving coil 68a is a head coil attached to the head of the subject P. The receiving coils 68b and 68c are coils for the spine arranged between the back of the subject P and the top plate 64a, respectively. The receiving coils 68d and 68e are coils for the abdomen attached to the abdominal side of the subject P, respectively.

受信回路69は、シーケンス制御回路120から送られるパルスシーケンス実行データに基づいて受信用コイル68a〜68eから出力される磁気共鳴信号に基づいて、磁気共鳴信号を生成する。また、受信回路69は、磁気共鳴信号を生成すると、その磁気共鳴信号を、シーケンス制御回路120を介して制御システムに送信する。 The receiving circuit 69 generates a magnetic resonance signal based on the magnetic resonance signals output from the receiving coils 68a to 68e based on the pulse sequence execution data sent from the sequence control circuit 120. Further, when the reception circuit 69 generates the magnetic resonance signal, the reception circuit 69 transmits the magnetic resonance signal to the control system via the sequence control circuit 120.

なお、受信回路69は、受信用コイル68a〜68eが有する複数の要素コイルから出力される磁気共鳴信号を受信するための複数の受信チャンネルを有している。そして、受信回路69は、撮像に用いる要素コイルが制御システムから通知された場合には、通知された要素コイルから出力された磁気共鳴信号が受信されるように、通知された要素コイルに対して受信チャンネルを割り当てる。 The receiving circuit 69 has a plurality of receiving channels for receiving magnetic resonance signals output from a plurality of element coils included in the receiving coils 68a to 68e. Then, when the control system notifies of the element coil used for imaging, the receiving circuit 69 receives the element coil so that the magnetic resonance signal output from the notified element coil is received. Assign receive channels.

なお、ここで、「チャネル」とは、複数の要素コイルから出力される磁気共鳴信号が、
後段の受信回路69に出力される単位のことを指し、磁気共鳴データは、受信回路69以降の処理においてチャネル毎に取り扱われる。コイルエレメントの総数とチャネルの総数との関係は、同一の場合もあれば、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が少ない場合、あるいは反対に、コイルエレメントの総数に対してチャネルの総数が多い場合もある。「チャネル毎」のように表記する場合、その処理が、コイルエレメント毎に行われてもよいし、あるいは、コイルエレメントが分配合成されたチャネル毎に行われてもよいことを示す。
Here, the “channel” means that the magnetic resonance signals output from the plurality of element coils are
This refers to a unit output to the receiving circuit 69 in the subsequent stage, and the magnetic resonance data is handled for each channel in the processing after the receiving circuit 69. The relationship between the total number of coil elements and the total number of channels may be the same, the total number of channels may be smaller than the total number of coil elements, or conversely, the total number of channels may be larger than the total number of coil elements. In some cases. The expression "each channel" indicates that the process may be performed for each coil element, or for each channel in which the coil elements are distributed and combined.

シーケンス制御回路120は、傾斜磁場電源装置63、寝台制御回路65、送信回路67、受信回路69等と接続される。シーケンス制御回路120は、傾斜磁場電源装置63、寝台制御回路65、送信回路67、及び受信回路69を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源装置63に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する。 The sequence control circuit 120 is connected to the gradient magnetic field power supply device 63, the bed control circuit 65, the transmission circuit 67, the reception circuit 69, and the like. The sequence control circuit 120 controls information necessary for driving the gradient magnetic field power supply device 63, the bed control circuit 65, the transmission circuit 67, and the receiving circuit 69, for example, the intensity of the pulse current to be applied to the gradient magnetic field power supply device 63. Sequence information describing operation control information such as application time and application timing is stored.

また、シーケンス制御回路120は、記憶した所定のシーケンスに従って寝台制御回路65を駆動させることによって、天板64aを架台に対してZ方向に進退させる。さらに、シーケンス制御回路120は、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源装置63、送信回路67、及び受信回路69を駆動させることによって、架台内にX軸傾斜磁場Gx、Y軸傾斜磁場Gy,Z軸傾斜磁場Gz及びRFパルス信号を発生させる。 Further, the sequence control circuit 120 drives the bed control circuit 65 in accordance with the stored predetermined sequence to move the table 64a forward and backward with respect to the gantry in the Z direction. Further, the sequence control circuit 120 drives the gradient magnetic field power supply device 63, the transmission circuit 67, and the reception circuit 69 in accordance with the stored predetermined sequence, so that the X-axis gradient magnetic field Gx and the Y-axis gradient magnetic fields Gy, Z are provided in the gantry. An axial gradient magnetic field Gz and an RF pulse signal are generated.

シーケンス制御回路120は、診断用の撮像に係るパルスシーケンスを実行する。また、シーケンス制御回路120は、実行したパルスシーケンスにより得られたデータを、画像処理装置100の有する記憶回路132に記憶させる。また、シーケンス制御回路120は、位置決め用の撮像に係るパルスシーケンスを実行する。また、シーケンス制御回路120は、実行したパルスシーケンスにより得られたデータを、画像処理装置100の有する記憶回路132に記憶させる。 The sequence control circuit 120 executes a pulse sequence related to diagnostic imaging. The sequence control circuit 120 also stores the data obtained by the executed pulse sequence in the storage circuit 132 included in the image processing apparatus 100. In addition, the sequence control circuit 120 executes a pulse sequence relating to imaging for positioning. The sequence control circuit 120 also stores the data obtained by the executed pulse sequence in the storage circuit 132 included in the image processing apparatus 100.

ここで、位置決め用の撮像に係るパルスシーケンスは、診断用の撮像に係るパルスシーケンスと同じであってもよいし、異なっても良い。位置決め用の撮像のパルスシーケンスの例としては、例えば、FFE(Fast Field Echo)シーケンス、SSFP(Steady State Free Precession)シーケンス等がある。 Here, the pulse sequence related to the imaging for positioning may be the same as or different from the pulse sequence related to the imaging for diagnosis. Examples of the pulse sequence for imaging for positioning include an FFE (Fast Field Echo) sequence and an SSFP (Steady State Free Precession) sequence.

また、シーケンス制御回路120は、第1シーケンス制御部及び第2シーケンス制御部の一例である。 The sequence control circuit 120 is an example of a first sequence control unit and a second sequence control unit.

また、図示されていない制御回路は、磁気共鳴イメージング装置50の全体制御を行う。 A control circuit (not shown) controls the entire magnetic resonance imaging apparatus 50.

また、第1の実施形態や第2の実施形態において説明した画像処理装置100が、シーケンス制御回路120等に接続される。すでに述べたように、画像処理装置100は、処理回路150、記憶回路132、入力装置134、表示装置135等を有する。また、処理回路150は、検出機能150a、取得機能150b、第1推定機能150c、第2推定機能150d、第3推定機能150e、設定機能150f及び受付機能150gを有する。以下、第1の実施形態や第2の実施形態において説明したのと同様の機能に関しては、繰り返しての説明は適宜省略する。 Further, the image processing apparatus 100 described in the first embodiment or the second embodiment is connected to the sequence control circuit 120 or the like. As described above, the image processing apparatus 100 has the processing circuit 150, the storage circuit 132, the input device 134, the display device 135, and the like. The processing circuit 150 also has a detection function 150a, an acquisition function 150b, a first estimation function 150c, a second estimation function 150d, a third estimation function 150e, a setting function 150f, and a reception function 150g. Hereinafter, with respect to the same functions as those described in the first embodiment and the second embodiment, repeated description will be appropriately omitted.

前述の実施形態で説明した処理に加え、記憶回路132は、シーケンス制御回路120を通じて受信回路69から取得した磁気共鳴信号を必要に応じて記憶する。 In addition to the processing described in the above embodiment, the storage circuit 132 stores the magnetic resonance signal acquired from the reception circuit 69 through the sequence control circuit 120 as needed.

前述の実施形態で説明した処理に加え、処理回路150は、図示しない画像生成機能により、受信回路69から取得した磁気共鳴信号や、記憶回路132から取得した磁気共鳴信号に対して、フーリエ変換等の再構成処理を施す。また、処理回路150は、図示しない画像生成機能により、診断用の画像を生成する。生成される画像の例としては、例えば、T2強調画像、T1強調画像、FLAIR、Diffusion、及びT2*強調画像などである。 In addition to the processing described in the above-described embodiment, the processing circuit 150 uses a not-shown image generation function to perform Fourier transform or the like on the magnetic resonance signal acquired from the reception circuit 69 or the magnetic resonance signal acquired from the storage circuit 132. Reconstruction processing is performed. The processing circuit 150 also generates an image for diagnosis by an image generation function (not shown). Examples of generated images include, for example, T2-weighted images, T1-weighted images, FLAIR, Diffusion, and T2*-weighted images.

図15は、第3の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置50の行う処理について説明したフローチャートである。図15において、ステップS100〜ステップS170の処理は、例えば図13において説明したのと同様の処理であるから、繰り返しての説明は省略する。 FIG. 15 is a flowchart illustrating the processing performed by the magnetic resonance imaging apparatus 50 according to the third embodiment. In FIG. 15, the processing of steps S100 to S170 is the same processing as described in FIG. 13, for example, and thus the repeated description will be omitted.

シーケンス制御回路120は、被検体Pに対して第1の撮像を行う。処理回路150は、取得機能150bにより、被検体Pに対して行われた第1の撮像に基づいたデータを取得し、図示しない画像生成機能により、ボリュームデータである第1の画像を生成する(ステップS90)。ここで、被検体Pに対して行われる第1の撮像は、例えば、位置決め用の撮像である。 The sequence control circuit 120 performs the first imaging on the subject P. The processing circuit 150 acquires the data based on the first imaging performed on the subject P by the acquisition function 150b, and generates the first image which is the volume data by the image generation function (not shown) ( Step S90). Here, the first imaging performed on the subject P is, for example, positioning imaging.

続いて、磁気共鳴イメージング装置50は、ステップS100〜ステップS170について、図13のステップS100〜ステップS170と同様の処理を行う。(ステップS100〜ステップS170)。 Subsequently, the magnetic resonance imaging apparatus 50 performs the same processing as steps S100 to S170 in FIG. 13 with respect to steps S100 to S170. (Steps S100 to S170).

ステップS170の終了後、表示装置135は、例えば、ステップS170で設定された関心領域を、確認のためユーザに表示する。この時、表示装置135は、ステップS90で生成されたボリュームデータをユーザに表示してもよい。また、入力装置134は、ユーザからの関心領域の変更の入力を適宜受け付けても良い。 After the end of step S170, the display device 135 displays the region of interest set in step S170 to the user for confirmation, for example. At this time, the display device 135 may display the volume data generated in step S90 to the user. Further, the input device 134 may appropriately receive an input from the user for changing the region of interest.

続いて、シーケンス制御回路120は、このように設定された関心領域に基づいて、被検体Pに対して第2の撮像を行う(ステップS180)。第2の撮像は、例えば、診断用の撮像である。 Subsequently, the sequence control circuit 120 performs the second imaging on the subject P based on the region of interest set in this way (step S180). The second imaging is, for example, diagnostic imaging.

続いて、処理回路150は、図示しない画像生成機能により、ステップS180で行われた第2の撮像に基づいて、第2の画像を生成する(ステップS190)。第2の画像は、例えば診断用の画像である。 Subsequently, the processing circuit 150 generates a second image based on the second image pickup performed in step S180 by an image generation function (not shown) (step S190). The second image is, for example, a diagnostic image.

なお、ステップS180で行われる第2の撮像は、1回の撮像に限られず、複数回の撮像であってもよい。例えば、ステップS180で行われる第2の撮像は、ステップS150で行われた第1の設定に基づいた撮像と、ステップS170で行われた第2の設定に基づいた撮像とを含んで、複数回の撮像であってもよい。 The second image capturing performed in step S180 is not limited to one image capturing, and may be multiple image capturing. For example, the second imaging performed in step S180 is performed a plurality of times including the imaging based on the first setting performed in step S150 and the imaging based on the second setting performed in step S170. May be imaged.

また、ステップS150やステップS170において設定される関心領域は、撮像範囲である場合に限定されない。関心領域は、撮像範囲とは別に設定される補助的な領域であってもよい。例えば、第2の撮像において事前飽和パルスが用いられる場合、補助的な領域としては、事前飽和パルスにより飽和状態にする領域(事前飽和領域)が挙げられる。また、例えば、補助的な領域は、Time−SLIP法等で用いられるラベリング領域(或いはタグ領域)であってもよい。その場合、ラベリング領域から領域外へ移動する流体が観察可能となる。 Further, the region of interest set in step S150 or step S170 is not limited to the case of the imaging range. The region of interest may be an auxiliary region set separately from the imaging range. For example, when the pre-saturation pulse is used in the second imaging, the auxiliary region includes a region that is brought into a saturated state by the pre-saturation pulse (pre-saturation region). Further, for example, the auxiliary region may be a labeling region (or tag region) used in the Time-SLIP method or the like. In that case, the fluid moving from the labeling area to the outside of the area can be observed.

また、ステップS90で生成される第1の画像は、磁気共鳴イメージング装置50の撮像によるものである必要はなく、X線CT装置等の他の医用画像診断装置によって生成された画像であってもよい。 Further, the first image generated in step S90 does not need to be taken by the magnetic resonance imaging apparatus 50, and may be an image generated by another medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus. Good.

(プログラム)
上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置や画像処理装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD±R、DVD±RWなど)、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をCPUで実行させれば、上述した実施形態の磁気共鳴イメージング装置や画像処理装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
(program)
The instructions shown in the processing procedures shown in the above-described embodiments can be executed based on a program that is software. A general-purpose computer system may store the program in advance and read the program to obtain the same effects as those of the magnetic resonance imaging apparatus and the image processing apparatus according to the above-described embodiments. The instructions described in the above-described embodiments are magnetic disks (flexible disks, hard disks, etc.), optical disks (CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD) as programs that can be executed by a computer. ±R, DVD±RW, etc.), a semiconductor memory, or a recording medium similar to this. The storage format may be any form as long as it is a storage medium readable by a computer or an embedded system. If the computer reads the program from the recording medium and causes the CPU to execute an instruction described in the program based on the program, the computer realizes the same operation as the magnetic resonance imaging apparatus or the image processing apparatus of the above-described embodiment. can do. Of course, when the computer acquires or reads the program, it may be acquired or read through the network.

また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のMW(ミドルウェア)等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。 Further, the OS (operating system) running on the computer based on the instructions of the program installed from the storage medium to the computer or the embedded system, the database management software, the MW (middleware) such as the network, and the like are the above-described embodiments. You may perform a part of each process for implement|achieving.

さらに、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、LAN(Local Area Network)やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。 Further, the storage medium is not limited to a medium independent of a computer or an embedded system, but includes a storage medium in which a program transmitted via a LAN (Local Area Network), the Internet, etc. is downloaded and stored or temporarily stored.

また、記憶媒体は1つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。 Further, the number of storage media is not limited to one, and even when the processing in the above-described embodiment is executed from a plurality of media, the storage media are included in the storage media in the embodiments, and the configuration of the medium may be any configuration. ..

なお、実施形態におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の1つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。 The computer or the embedded system in the embodiment is for executing each processing in the above-described embodiment based on the program stored in the storage medium, and includes one device such as a personal computer and a microcomputer, and a plurality of devices. The device may have any configuration such as a system in which the device is connected to a network.

また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。 In addition, the computer in the embodiment is not limited to a personal computer, but includes an arithmetic processing unit, a microcomputer, and the like included in information processing equipment, and is a generic term for equipment and devices that can realize the functions in the embodiment by a program. ..

(ハードウェア構成)
図16は、実施形態に係る画像処理装置100のハードウェア構成を示す図である。上述した実施形態に係る画像処理装置100は、CPU(Central Processing Unit)310等の制御装置と、ROM(Read Only Memory)320やRAM(Random Access Memory)330等の記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信インタフェース340と、各部を接続するバス301とを備えている。上述した実施形態に係る画像処理装置100で実行されるプログラムは、例えばROM320等に予め組み込まれて提供される。また、上述した実施形態に係る画像処理装置100で実行されるプログラムは、コンピュータを上述した画像処理装置100の各部として機能させ得る。このコンピュータは、CPU310がコンピュータ読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。
(Hardware configuration)
FIG. 16 is a diagram showing a hardware configuration of the image processing apparatus 100 according to the embodiment. The image processing apparatus 100 according to the above-described embodiment is connected to a control device such as a CPU (Central Processing Unit) 310, a storage device such as a ROM (Read Only Memory) 320 or a RAM (Random Access Memory) 330, and a network. A communication interface 340 for performing communication by means of communication and a bus 301 for connecting the respective units are provided. The program executed by the image processing apparatus 100 according to the above-described embodiment is provided by being incorporated in the ROM 320 or the like in advance. Further, the program executed by the image processing apparatus 100 according to the above-described embodiment can cause a computer to function as each unit of the image processing apparatus 100 described above. In this computer, the CPU 310 can read the program from the computer-readable storage medium onto the main storage device and execute the program.

以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像処理装置100および磁気共鳴イメージング装置50によれば、関心領域を適切に設定することができる。 According to the image processing apparatus 100 and the magnetic resonance imaging apparatus 50 of at least one embodiment described above, the region of interest can be set appropriately.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

150 処理回路
150a 検出機能
150b 取得機能
150c 第1推定機能
150d 第2推定機能
150f 設定機能
150g 受付機能
150 Processing circuit 150a Detection function 150b Acquisition function 150c First estimation function 150d Second estimation function 150f Setting function 150g Reception function

Claims (14)

ボリュームデータに基づいて、第1の骨に関する第1のデータと、第2の骨に関する第2のデータとを取得する取得部と、
前記第1のデータより得られた、前記第1の骨の軸方向を示す直線である第1の直線上の第1の点と、前記第2のデータより得られた、前記第2の骨の軸方向を示す直線である第2の直線上の第2の点とに基づいて、関心領域を設定する設定部と
を備える画像処理装置。
An acquisition unit for acquiring first data regarding the first bone and second data regarding the second bone based on the volume data;
A first point on a first straight line, which is a straight line indicating the axial direction of the first bone, obtained from the first data, and the second bone obtained from the second data And a second point on a second straight line that is a straight line indicating the axial direction of the image processing apparatus.
前記取得部は、前記ボリュームデータに基づいて、前記第1の骨の輪郭及び前記第2の骨の輪郭のうち少なくとも一方の輪郭を更に取得し、
前記設定部は、前記第1の点と、前記第2の点とに基づいて、前記関心領域のうち1方向に関して設定を行い、前記少なくとも一方の輪郭に基づいて、前記1方向とは異なる方向に関して設定を行う、請求項1に記載の画像処理装置。
The acquisition unit further acquires at least one contour of the contours of the first bone and the second bone based on the volume data,
The setting unit performs setting for one direction of the region of interest based on the first point and the second point, and a direction different from the one direction based on the at least one contour. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the setting is performed with respect to.
前記設定部は、前記第1の点と前記第2の点とを通る直線の示す方向に基づいて、コロナル面の設定を行う、請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the coronal surface based on a direction indicated by a straight line passing through the first point and the second point. 前記設定部は、前記少なくとも一方の輪郭に基づいて、サジタル面の設定を行う、請求項2に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 2, wherein the setting unit sets a sagittal surface based on the at least one contour. 前記第1のデータから前記第1の骨における第1のランドマークを検出し、前記第2のデータから前記第2の骨における第2のランドマークを検出する検出部を更に備え、
前記設定部は、前記検出部が検出した結果に基づいて、前記関心領域を設定する、請求項2に記載の画像処理装置。
Further comprising a detector that detects a first landmark in the first bone from the first data and a second landmark in the second bone from the second data,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the setting unit sets the region of interest based on a result detected by the detection unit.
前記第1のランドマークを通る直線であって、前記第1の骨の軸方向を示す直線である前記第1の直線を前記第1のデータに基づいて算出し、前記第2のランドマークを通る直線であって、前記第2の骨の軸方向を示す直線である前記第2の直線を前記第2のデータに基づいて算出する算出部を更に備え、
前記設定部は、前記算出部が算出した結果に基づいて、前記関心領域を設定する、請求項5に記載の画像処理装置。
A straight line passing through the first landmark, which is a straight line indicating the axial direction of the first bone, is calculated based on the first data, and the second landmark is calculated. A second straight line that is a straight line that passes through and that indicates the axial direction of the second bone, and further includes a calculation unit that calculates the second straight line based on the second data.
The image processing apparatus according to claim 5, wherein the setting unit sets the region of interest based on a result calculated by the calculation unit.
前記算出部は、前記第1のランドマークを通る複数の方向の直線に対してそれぞれ定められた所定の領域での所定の関数の積分値を方向ごとに比較することにより前記第1の直線を算出し、前記第2のランドマークを通る複数の方向の直線それぞれに対してそれぞれ定められた所定の領域での前記所定の関数の積分値を方向ごとに比較することにより前記第2の直線を算出する、請求項6に記載の画像処理装置。 The calculation unit calculates the first straight line by comparing, for each direction, integral values of a predetermined function in predetermined regions defined respectively with respect to straight lines in a plurality of directions passing through the first landmark. The second straight line is calculated by comparing the integrated value of the predetermined function in a predetermined region defined for each of a plurality of straight lines passing through the second landmark, for each direction. The image processing apparatus according to claim 6, which calculates. 前記所定の関数は、各画素について定められた値を持つ関数であって、画素値の最大勾配方向と、画素の前記第1のランドマーク又は前記第2のランドマークに対する位置関係とに基づいて定められた関数である、請求項7に記載の画像処理装置。 The predetermined function is a function having a value determined for each pixel, and is based on the maximum gradient direction of the pixel value and the positional relationship of the pixel with respect to the first landmark or the second landmark. The image processing device according to claim 7, wherein the image processing device is a defined function. 前記第1の直線と、第3の直線との交点として前記第1の点を算出し、前記第2の直線と、前記第3の直線と平行な第4の直線との交点として前記第2の点を算出する算出部を更に備え、
前記設定部は、前記第1の点と前記第2の点とに基づいて、前記関心領域を設定する、請求項1に記載の画像処理装置。
The first point is calculated as an intersection of the first straight line and a third straight line, and the second point is calculated as an intersection of the second straight line and a fourth straight line parallel to the third straight line. Further comprising a calculation unit for calculating the point
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the region of interest based on the first point and the second point.
前記第3の直線及び前記第4の直線を特定する情報の入力を受け付ける受付部を更に備え、
前記算出部は、前記受付部が受け付けた入力に基づいて、前記第1の点及び前記第2の点を算出する、請求項9に記載の画像処理装置。
Further comprising a receiving unit that receives an input of information specifying the third straight line and the fourth straight line,
The image processing apparatus according to claim 9, wherein the calculation unit calculates the first point and the second point based on the input received by the reception unit.
前記設定部は、前記第1の骨の輪郭に対する外接矩形のうち、一つの辺の中心位置及び前記一つの辺の長さの少なくとも一方を用いて前記異なる方向に関して設定を行う、請求項2に記載の画像処理装置。 The setting unit performs setting in the different directions using at least one of a center position of one side and a length of the one side of a circumscribed rectangle with respect to the contour of the first bone. The image processing device described. 前記第1の骨は、大腿骨であり、前記第2の骨は脛骨である、請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the first bone is a femur and the second bone is a tibia. 前記関心領域は、膝を含む領域である、請求項1に記載の画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1, wherein the region of interest is a region including a knee. 被検体に対して第1の撮像を行う第1シーケンス制御部と、
前記第1の撮像に基づいて生成されたボリュームデータに基づいて、第1の骨に関する第1のデータと、第2の骨に関する第2のデータとを取得する取得部と、
前記第1のデータより得られた、前記第1の骨の軸方向を示す直線である第1の直線上の第1の点と、前記第2のデータより得られた、前記第2の骨の軸方向を示す直線である第2の直線上の第2の点とに基づいて、関心領域を設定する設定部と、
設定された前記関心領域に基づいて前記被検体に対して第2の撮像を行う第2シーケンス制御部とを備える磁気共鳴イメージング装置。
A first sequence controller for performing a first imaging on the subject;
An acquisition unit for acquiring first data regarding the first bone and second data regarding the second bone based on the volume data generated based on the first imaging.
A first point on a first straight line, which is a straight line indicating the axial direction of the first bone, obtained from the first data , and the second bone obtained from the second data A setting unit that sets a region of interest based on a second point on a second straight line that is a straight line indicating the axial direction of
A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a second sequence controller that performs a second imaging on the subject based on the set region of interest.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7211725B2 (en) 2018-07-09 2023-01-24 富士フイルムヘルスケア株式会社 MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS WITH AUTOMATIC POSITIONING FUNCTION, CONTROL METHOD OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS, AND PROGRAM FOR AUTOMATIC IMAGING SECTION SETTING
JP7236236B2 (en) * 2018-10-04 2023-03-09 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Medical image processing device, X-ray diagnostic device, and program

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX9703834A (en) * 1994-11-23 1997-12-31 Lunar Corp Bone densitometer with film cassette.
WO2001052190A1 (en) * 2000-01-14 2001-07-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Processing method and system for 3-d geometric modeling of the spine
JP2003144454A (en) * 2001-11-16 2003-05-20 Yoshio Koga Joint operation support information computing method, joint operation support information computing program, and joint operation support information computing system
WO2005116937A1 (en) * 2004-05-28 2005-12-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method, a computer program, an apparatus and an imaging system for image processing
US7925324B2 (en) * 2005-11-16 2011-04-12 Brainlab Ag Measuring the femoral antetorsion angle γ of a human femur in particular on the basis of fluoroscopic images
JP4934786B2 (en) * 2006-10-13 2012-05-16 国立大学法人 東京大学 Knee joint diagnosis support method, apparatus and program
JP4801567B2 (en) * 2006-11-27 2011-10-26 株式会社リガク Volume data processing apparatus and volume data processing program
JP5209271B2 (en) * 2007-01-29 2013-06-12 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging apparatus and slice region setting method
JP2010253243A (en) * 2008-12-04 2010-11-11 Fujifilm Corp System for measuring joint fissure width, method and program for measuring joint fissure width
AU2011266777B2 (en) * 2010-06-16 2015-07-30 A2 Surgical Method and system of automatic determination of geometric elements from a 3D medical image of a bone
US8953865B2 (en) * 2011-03-03 2015-02-10 Hitachi Medical Corporation Medical image processing device and medical image processing method
JP5882277B2 (en) * 2013-09-26 2016-03-09 日立アロカメディカル株式会社 Bone density measuring device

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