JP7106292B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

従来、磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置において、被検体の撮像を行う際に、先に撮像済みの同じ被検体の画像を位置決め画像として用いて、撮像する関心領域の位置決めを行う技術が知られている。

特開２００９－２０７６７７号公報 特開２００７－０００６２９号公報

本発明が解決しようとする課題は、関心領域の位置決めを確認するために参照される参照画像をより適切に表示することである。

実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、位置決め部と、表示制御部と、撮像制御部とを備える。前記位置決め部は、表示部に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う。前記表示制御部は、前記被検体に関する入力画像に基づいて、前記関心領域の位置に対応する参照画像を生成して前記表示部に表示する。前記撮像制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に、前記被検体における前記関心領域の位置に対応する画像を撮像する。前記表示制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、前記被検体に関する少なくとも一つの画像の中から前記入力画像を選択する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置によって表示される各種画像の表示例を示す図である。 図４は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる画像の位置合わせの一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、ＭＲＩ装置の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成例を示す図である。

例えば、図１に示すように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、全身（Whole Body：ＷＢ）コイル４、送信回路５、局所コイル６、受信回路７、ＲＦシールド８、架台９、寝台１０、インタフェース１１、ディスプレイ１２、記憶回路１３、及び、処理回路１４～１７を備える。

静磁場磁石１は、被検体Ｓを撮像する撮像空間に静磁場を発生させる。具体的には、静磁場磁石１は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内に配置された撮像空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石１は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材（例えば、液体ヘリウム等）に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有する。ここで、例えば、静磁場磁石１は、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。

傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配置されており、被検体Ｓを撮像する撮像空間に複数の軸方向に沿って傾斜磁場を発生させる。具体的には、傾斜磁場コイル２は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、円筒内に配置された撮像空間に、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各軸方向に沿った傾斜磁場を発生させる。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、ＭＲＩ装置１００に固有の装置座標系を構成する。例えば、Ｚ軸は、傾斜磁場コイル２の円筒の軸に一致し、静磁場磁石１によって発生する静磁場の磁束に沿って設定される。また、Ｘ軸は、Ｚ軸に直交する水平方向に沿って設定され、Ｙ軸は、Ｚ軸に直交する鉛直方向に沿って設定される。なお、傾斜磁場コイル２の構成については、後に詳細に説明する。

傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給することで、傾斜磁場コイル２の内側の空間に、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各軸方向に沿った傾斜磁場を発生させる。なお、Ｘ軸方向に沿った傾斜磁場を発生させるための電流の経路はＸチャンネルとも呼ばれ、Ｙ軸方向に沿った傾斜磁場を発生させるための電流の経路はＹチャンネルとも呼ばれ、Ｚ軸方向に沿った傾斜磁場を発生させるための電流の経路はＺチャンネルとも呼ばれる。

このように、傾斜磁場電源３がＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各軸方向に沿った傾斜磁場を発生させることで、リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った傾斜磁場を発生させることができる。リードアウト方向、位相エンコード方向、及びスライス方向それぞれに沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、位相エンコード方向に沿った傾斜磁場を位相エンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。

そして、各傾斜磁場は、静磁場磁石１によって発生する静磁場に重畳され、被検体Ｓから発生する磁気共鳴（Magnetic Resonance：ＭＲ）信号に空間的な位置情報を付与する。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてＭＲ信号の周波数を変化させることで、ＭＲ信号にリードアウト方向に沿った位置情報を付与する。また、位相エンコード傾斜磁場は、位相エンコード方向に沿ってＭＲ信号の位相を変化させることで、ＭＲ信号に位相エンコード方向の位置情報を付与する。また、スライス傾斜磁場は、ＭＲ信号にスライス方向に沿った位置情報を付与する。例えば、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ、枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてＭＲ信号の位相を変化させるために用いられる。

ＷＢコイル４は、傾斜磁場コイル２の内側に配置されており、被検体Ｓを撮像する撮像空間にＲＦ磁場を印加する送信コイルの機能と、当該ＲＦ磁場の影響によって被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信する受信コイルの機能とを有するＲＦコイルである。具体的には、ＷＢコイル４は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、送信回路５から供給されるＲＦパルス信号に基づいて、円筒内に配置された撮像空間にＲＦ磁場を印加する。また、ＷＢコイル４は、ＲＦ磁場の影響によって被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。

送信回路５は、ラーモア周波数に対応するＲＦ波信号をＷＢコイル４に出力する。具体的には、送信回路５は、発振器、位相選択器、周波数変換器、振幅変調器、及び、ＲＦアンプを備える。発振器は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有の共鳴周波数（ラーモア周波数）のＲＦ波（高周波）信号を発生する。位相選択器は、当該ＲＦ波信号の位相を選択する。周波数変換器は、位相選択器から出力されたＲＦ波信号の周波数を変換する。振幅変調器は、周波数変換器から出力されたＲＦ波信号の振幅を例えばｓｉｎｃ関数の波形で変調することでＲＦパルス信号を生成する。ＲＦアンプは、振幅変調器から出力されるＲＦパルス信号を電力増幅してＷＢコイル４に出力する。

局所コイル６は、被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信する受信コイルの機能を有するＲＦコイルである。具体的には、局所コイル６は、ＷＢコイル４の内側に配置された被検体Ｓに装着され、ＷＢコイル４によって印加されるＲＦ磁場の影響によって被検体Ｓから発生するＭＲ信号を受信し、受信したＭＲ信号を受信回路７へ出力する。例えば、局所コイル６は、撮像対象の部位ごとに用意された受信コイルであり、頭部用の受信コイルや、頚部用の受信コイル、肩用の受信コイル、胸部用の受信コイル、腹部用の受信コイル、下肢用の受信コイル、脊椎用の受信コイル等である。なお、局所コイル６は、被検体ＳにＲＦ磁場を印加する送信コイルの機能をさらに有していてもよい。その場合には、局所コイル６は、送信回路５に接続され、送信回路５から供給されるＲＦパルス信号に基づいて、被検体ＳにＲＦ磁場を印加する。

受信回路７は、ＷＢコイル４又は局所コイル６から出力されるＭＲ信号に基づいてＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを処理回路１５に出力する。例えば、受信回路７は、選択器、前段増幅器、位相検波器、及び、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換器を備える。選択器は、ＷＢコイル４又は局所コイル６から出力されるＭＲ信号を選択的に入力する。前段増幅器は、選択器から出力されるＭＲ信号を電力増幅する。位相検波器は、前段増幅器から出力されるＭＲ信号の位相を検波する。Ａ／Ｄ変換器は、位相検波器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでＭＲ信号データを生成し、生成したＭＲ信号データを処理回路１５に出力する。

ＲＦシールド８は、傾斜磁場コイル２とＷＢコイル４との間に配置されており、ＷＢコイル４によって発生するＲＦ磁場から傾斜磁場コイル２を遮蔽する。具体的には、ＲＦシールド８は、中空の略円筒状（円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む）に形成されており、傾斜磁場コイル２の内周側の空間に、ＷＢコイル４の外周面を覆うように配置されている。

架台９は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、ＷＢコイル４及びＲＦシールド８を収容している。具体的には、架台９は、略円筒状に形成された中空のボアＢを有しており、ボアＢを囲むように静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、ＷＢコイル４及びＲＦシールド８を配置した状態で、それぞれを収容している。ここで、架台９が有するボアＢの内側の空間が、被検体Ｓの撮像が行われる際に被検体Ｓが配置される撮像空間となる。

なお、ここでは、ＭＲＩ装置１００が、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２及びＷＢコイル４がそれぞれ略円筒状に形成された、いわゆるトンネル型の構成を有する場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、ＭＲＩ装置１００は、被検体Ｓが配置される撮像空間を挟んで対向するように一対の静磁場磁石、一対の傾斜磁場コイル及び一対のＲＦコイルを配置した、いわゆるオープン型の構成を有していてもよい。

寝台１０は、被検体Ｓが載置される天板１０ａを備え、被検体Ｓの撮像が行われる際に、架台９におけるボアＢの内側へ天板１０ａを挿入する。例えば、寝台１０は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置されている。

インタフェース１１は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、インタフェース１１は、処理回路１７に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号へ変換して処理回路１７に出力する。例えば、インタフェース１１は、撮像条件や関心領域（Region Of Interest：ＲＯＩ）の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。なお、本明細書において、インタフェース１１は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路もインタフェース１１の例に含まれる。なお、インタフェース１１は、入力部の実現手段の一例である。

ディスプレイ１２は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ１２は、処理回路１７に接続されており、処理回路１７から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ１２は、液晶モニタやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）モニタ、タッチパネル等によって実現される。なお、ディスプレイ１２は、表示部の実現手段の一例である。

記憶回路１３は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路１３は、ＭＲ信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。なお、記憶回路１３は、記憶部の実現手段の一例である。

処理回路１４は、寝台制御機能１４ａを有する。寝台制御機能１４ａは、寝台１０に接続され、制御用の電気信号を寝台１０へ出力することで、寝台１０の動作を制御する。例えば、寝台制御機能１４ａは、インタフェース１１を介して、天板１０ａを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板１０ａを移動するように、寝台１０が有する天板１０ａの駆動機構を動作させる。

処理回路１５は、データ収集機能１５ａを有する。データ収集機能１５ａは、傾斜磁場電源３、送信回路５及び受信回路７を駆動することで、被検体ＳのＭＲ信号データを収集する。

具体的には、データ収集機能１５ａは、処理回路１７から出力されるシーケンス実行データに基づいて各種のパルスシーケンスを実行することで、ＭＲ信号データを収集する。ここで、シーケンス実行データは、ＭＲ信号データを収集するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。具体的には、シーケンス実行データは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に電流を供給するタイミング及び供給する電流の強さ、送信回路５がＷＢコイル４に供給するＲＦパルス信号の強さや供給タイミング、受信回路７がＭＲ信号を検出する検出タイミング等を定義した情報である。

そして、データ収集機能１５ａは、各種パルスシーケンスを実行した結果として、受信回路７からＭＲ信号データを受信し、受信したＭＲ信号データを記憶回路１３に記憶させる。なお、データ収集機能１５ａによって受信されたＭＲ信号データの集合は、前述したリードアウト傾斜磁場、位相エンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によって付与された位置情報に応じて２次元又は３次元に配列されることで、ｋ空間を構成するデータとして記憶回路１３に記憶される。

処理回路１６は、画像生成機能１６ａを有する。画像生成機能１６ａは、記憶回路１３に記憶されたＭＲ信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、画像生成機能１６ａは、データ収集機能１５ａによって記憶回路１３に記憶されたＭＲ信号データを読み出し、読み出したＭＲ信号データに後処理、即ち、フーリエ変換等の再構成処理を施すことで画像を生成する。また、画像生成機能１６ａは、生成した画像の画像データを記憶回路１３に記憶させる。

処理回路１７は、インタフェース１１によって受け付けられた入力操作に基づいて、ＭＲＩ装置１００が有する各構成要素を制御することで、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、処理回路１７は、インタフェース１１を介して操作者から撮像条件の入力を受け付ける。そして、処理回路１７は、受け付けた撮像条件に基づいてシーケンス実行データを生成し、当該シーケンス実行データを処理回路１５に送信することで、各種のパルスシーケンスを実行する。また、例えば、処理回路１７は、操作者からの要求に応じて、記憶回路１３から画像データを読み出してディスプレイ１２に出力する。

また、処理回路１７は、位置決め機能１７ａと、表示制御機能１７ｂと、撮像制御機能１７ｃとを有する。ここで、位置決め機能１７ａは、位置決め部の実現手段の一例である。また、表示制御機能１７ｂは、表示制御部の実現手段の一例である。また、撮像制御機能１７ｃは、撮像制御部の実現手段の一例である。なお、これらの機能については、後に詳細に説明する。

例えば、上述した処理回路１４～１７は、それぞれプロセッサによって実現される。この場合に、例えば、処理回路１４～１７それぞれが有する処理機能は、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１３に記憶される。各処理回路は、記憶回路１３から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各処理回路は、図１の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。なお、ここでは、複数のプロセッサによって各処理機能が実現されるものとして説明したが、単一のプロセッサで処理回路を構成し、当該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。また、各処理回路が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、ここでは、単一の記憶回路１３が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路が個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。

以上、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の全体構成について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、撮像する断面が所望の断面となっているか否かを撮像実施前に確認するための機能を有する。

具体的には、位置決め機能１７ａが、ディスプレイ１２に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う。また、表示制御機能１７ｂが、被検体に関する入力画像に基づいて、関心領域の位置に対応する参照画像を生成してディスプレイ１２に表示する。そして、撮像制御機能１７ｃが、関心領域の位置決めが完了した後に、被検体における関心領域の位置に対応する画像を撮像する。

このような機能では、関心領域の位置決めを確認するために参照される参照画像をより適切に表示することが求められる。例えば、参照画像を表示する際に、解剖が認識できる画質を確保することや、正確な位置情報を確保すること等が求められる。

このことから、本実施形態では、表示制御機能１７ｂが、関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、被検体に関する少なくとも一つの画像の中から入力画像を選択するようにしている。なお、ここでいう撮像の目的には、撮像対象の部位や、撮像が行われる検査のフロー等が含まれる。

以下、上述したＭＲＩ装置１００の機能について、詳細に説明する。

図２は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図３は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって表示される各種画像の表示例を示す図である。

例えば、図２に示すように、本実施形態では、まず、位置決め機能１７ａが、インタフェース１１によって受け付けられた操作者からの指示に応じて、ディスプレイ１２に位置決め画像を表示する（ステップＳ１０１）。

具体的には、位置決め機能１７ａは、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データに基づいて位置決め画像を生成し、生成した位置決め画像をディスプレイ１２に表示する。なお、ここでいう３次元画像データは、３Ｄシーケンスで収集されたボリュームデータであってもよいし、２Ｄシーケンスで収集されたマルチスライスデータであってもよい。

例えば、位置決め機能１７ａは、操作者によって指定された位置及び方向のＭＰＲ（Multi-Plane Reconstruction）画像やボリュームレンダリング画像を位置決め画像として生成して、ディスプレイ１２に表示する。例えば、図３に示すように、位置決め機能１７ａは、位置決め画像として、同じ被検体に関するサジタル画像２０１及びアキシャル画像２０２を生成してディスプレイ１２に表示する。

続いて、位置決め機能１７ａは、インタフェース１１によって受け付けられた操作者からの指示に応じて、ディスプレイ１２に表示された位置決め画像上で関心領域を設定する（ステップＳ１０２）。

例えば、図３に示すように、位置決め機能１７ａは、位置決め画像として表示されたサジタル画像２０１上で関心領域を設定し、設定した関心領域の位置を示す矩形状のグラフィック２０３を表示する。同様に、位置決め機能１７ａは、アキシャル画像２０２における対応する位置にも、関心領域を示す矩形状のグラフィック２０４を表示する。

その後、表示制御機能１７ｂが、関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、被検体に関する少なくとも一つの画像の中から入力画像を選択する（ステップＳ１０４）。

具体的には、表示制御機能１７ｂは、撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って、入力画像を選択する。

例えば、表示制御機能１７ｂは、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データを入力画像の候補としてディスプレイ１２に表示する。このとき、表示制御機能１７ｂは、撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って、優先順位の高いものから順に３次元画像データを並べて表示する。なお、ここでいう３次元画像データは、３Ｄシーケンスで収集されたボリュームデータであってもよいし、２Ｄシーケンスで収集されたマルチスライスデータであってもよい。

例えば、図３に示すように、表示制御機能１７ｂは、入力画像の候補として、同じ被検体の一つ以上の３次元画像データ２０５をディスプレイ１２にサムネイル表示する。ここで、例えば、表示制御機能１７ｂは、撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って、優先順位の高いものから左から右へ順に３次元画像データ２０５を並べて表示する。

なお、このとき、表示制御機能１７ｂは、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データを記憶回路１３から読み出し、読み出した各入力画像に付帯されている付帯情報を参照して、各画像の優先順位を判別する。ここで、入力画像に付帯されている付帯情報には、例えば、入力画像を撮像した際に用いられた撮像条件（撮像パラメータ等）や撮像対象の部位等を示す情報が含まれている。

そして、表示制御機能１７ｂは、表示した候補の中から操作者によって選択された画像を入力画像として選択する。または、表示制御機能１７ｂは、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データの中から、優先順位が最も高い３次元画像を自動的に入力画像として選択してもよい。なお、ここで入力画像として選択される画像は、位置決め画像の生成に用いられた３次元画像データであってもよいし、別の３次元画像データであってもよい。

ここで、例えば、表示制御機能１７ｂは、特定の部位の撮像が行われる場合には、当該特定の部位が最も明瞭に描出された画像を入力画像として選択する。

具体的な例として、例えば、表示制御機能１７ｂは、ＡＳＬ（Arterial Spin Labeling）法やＴｉｍｅ－Ｓｌｉｐ（Time-Spatial Labeling Inversion Pulse）法、ＰＳ Ｆｌｏｗ（Phase Shift Flow）法等によって血流やＣＳＦ（Cerebrospinal Fluid：脳脊髄液）の撮像が行われる場合に、その前段で撮像されている画像の中から血流が強調されている画像を優先的に入力画像として選択する。この場合には、例えば、表示制御機能１７ｂは、３Ｄ－ＴＯＦ（Time Of Flight）画像＞３Ｄ－ＵＴＥ（Ultrashort Echo Time）－ＡＳＬ画像＞造影３Ｄ画像＞２Ｄ－ＴＯＦ画像の順で、より順位の高い画像を入力画像として選択する。

また、例えば、表示制御機能１７ｂは、特定の断面方向で撮像が行われる場合には、当該特定の断面方向に解像度が最も高い画像を入力画像として選択する。

具体的な例として、例えば、表示制御機能１７ｂは、アキシャル面のＴ２強調画像の撮像が行われる場合に、アキシャル方向に解像度が高い画像を優先的に入力画像として選択する。この場合には、例えば、表示制御機能１７ｂは、３Ｄ画像＞２Ｄ画像の順で、より順位の高い画像を入力画像として選択する。

また、例えば、表示制御機能１７ｂは、動きのある被検体の撮像が行われる場合には、最も近い時点で撮像された当該被検体に関する画像を入力画像として選択する。

具体的な例として、例えば、表示制御機能１７ｂは、胎児の撮像が行われる場合に、直近で撮像された同じ胎児の画像を優先的に入力画像として選択する。この場合には、例えば、表示制御機能１７ｂは、より最近撮像した画像＞より高解像度の画像の順で、より順位の高い画像を入力画像として選択する。

また、例えば、表示制御機能１７ｂは、異なる種類の医用画像診断装置（モダリティとも呼ばれる）で撮像された同じ被検体の画像を入力画像として選択する。

具体的な例として、例えば、同じ被検体を撮像したＭＲ（Magnetic Resonance）画像、ＣＴ（Computed Tomography）画像、ＵＳ（UltraSound）画像、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）／ＳＰＥＣＴ（Single Photon Emission Computed Tomography）画像があった場合には、表示制御機能１７ｂは、より解像度が高い画像が求められるときには、ＣＴ画像＞ＭＲ画像＞ＵＬ画像の順で、より順位の高い画像を入力画像として選択する。または、表示制御機能１７ｂは、腫瘍等の病変の位置を把握することが求められる場合には、ＰＥＴ画像等の機能画像を優先的に入力画像として選択する。

なお、表示制御機能１７ｂによって選択される入力画像の例は、上述したものに限られない。例えば、表示制御機能１７ｂは、腫瘍の断面を確認することが求められる場合には、サブトラクション画像（差分画像）を入力画像として選択してもよい。また、例えば、表示制御機能１７ｂは、ＷＦＳ（Water Fat Separation）画像等の定量マップの３次元画像データ（ボリュームデータ又はマルチスライスデータ）を入力画像として選択してもよい。また、例えば、表示制御機能１７ｂは、ダイナミック撮像やボリュームシネ撮像が行われる場合には、病変が描出された造影相の画像を入力画像として選択してもよい。また、例えば、表示制御機能１７ｂは、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ＭＲＩやＭＲ ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇによって得られる画像のような、計算によって得られた画像を入力画像として選択してもよい。

このように、撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って入力画像を適宜に選択することによって、参照画像を表示する際に、解剖が認識できる画質を確保することができるようになる。

また、例えば、表示制御機能１７ｂは、撮像計画が歪補正画像を用いているか否かに応じて、入力画像を適宜に選択してもよい。

この場合には、表示制御機能１７ｂは、撮像計画が歪補正画像を用いているか否かを判定する。そして、表示制御機能１７ｂは、撮像計画が歪補正画像を用いて行われている場合には、傾斜磁場歪補償処理が適用された画像を入力画像として選択し、撮像計画が歪補正画像を用いて行われていない場合には、傾斜磁場歪補償処理が適用されていない画像を入力画像として選択する。ここで、例えば、傾斜磁場歪補償処理は、３Ｄ－ＧＤＣ（3 Dimension Gradient Distortion Correction：３次元傾斜磁場歪補償処理）等である。

一般的に、撮像計画が実施される際に、位置情報を確保するためには、検査の全体を通して、一貫して歪補正画像を用いるか、又は、一貫して歪補正画像を用いないのが望ましい。そのため、撮像計画が歪補正画像を用いて行われているか否かに応じて、傾斜磁場歪補償処理が適用された画像又は適用されていない画像を入力画像として適宜に選択することによって、参照画像を表示する際に、正確な位置情報を確保することができるようになる。

こうして、入力画像を選択した後に、表示制御機能１７ｂは、入力画像に基づいて、位置決め画像上で位置決めされた関心領域の位置に対応する参照画像を生成して（ステップＳ１０４）、ディスプレイ１２に表示する（ステップＳ１０５）。

例えば、図３に示すように、表示制御機能１７ｂは、参照画像として、位置決め画像上で位置決めされた関心領域の位置に対応するＭＩＰ画像２０６を生成してディスプレイ１２に表示する。なお、例えば、表示制御機能１７ｂは、参照画像として、ＭＰＲ（Maximum Intensity Projection）画像やＳＶＲ（Shaded Volume Rendering）画像を生成してもよい。

その後、位置決め機能１７ａ及び表示制御機能１７ｂは、インタフェース１１を介して、関心領域を変更する操作を操作者から受け付ける（ステップＳ１０６）。

例えば、図３に示す例において、位置決め機能１７ａは、関心領域を変更する操作として、サジタル画像２０１上に表示された矩形状のグラフィック２０３、又は、アキシャル画像２０２上に表示された矩形状のグラフィック２０４の位置及び大きさを変更する操作を受け付ける。一方、例えば、表示制御機能１７ｂは、関心領域を変更する操作として、ディスプレイ１２に表示されたスライダ２０７上でカーソル２０８を移動させることによって、参照画像を拡大表示又は縮小表示する操作を受け付ける。ここで、例えば、ディスプレイ１２上で参照画像が表示される表示領域の大きさは固定であることとし、参照画像が拡大表示された場合には、相対的に関心領域の大きさが小さくなり、参照画像が縮小表示された場合には、相対的に関心領域が大きくなるものとする。

そして、位置決め機能１７ａ及び表示制御機能１７ｂは、いずれか一方が関心領域を変更する操作を受け付けた場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、その変更に対応するように、他方も連動して関心領域を変更する。すなわち、位置決め機能１７ａ及び表示制御機能１７ｂのいずれか一方が関心領域を変更する操作を受け付けた場合には、位置決め機能１７ａは、変更後の関心領域を示すように、サジタル画像２０１上に表示された矩形状のグラフィック２０３、及び、アキシャル画像２０２上に表示された矩形状のグラフィック２０４の位置及び大きさを変更し、表示制御機能１７ｂは、変更後の関心領域に対応するように、拡大又は縮小した参照画像を生成して（ステップＳ１０４）、ディスプレイ１２に表示する（ステップＳ１０５）。

ここで、位置決め機能１７ａ及び表示制御機能１７ｂがいずれも関心領域を変更する操作を受け付けなかった場合に（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、表示制御機能１７ｂは、インタフェース１１を介して、入力画像を変更する操作を操作者から受け付ける（ステップＳ１０７）。

例えば、図３に示す例において、表示制御機能１７ｂは、ディスプレイ１２にサムネイル表示された３次元画像データ２０５の中から別の画像を入力画像として選択する操作を操作者から受け付ける。

そして、表示制御機能１７ｂは、入力画像を変更する操作を受け付けた場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、変更後の入力画像に基づいて、参照画像を新たに生成して（ステップＳ１０４）、ディスプレイ１２に表示する（ステップＳ１０５）。

一方、位置決め機能１７ａ及び表示制御機能１７ｂがいずれも関心領域を変更する操作を受け付けず（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、かつ、表示制御機能１７ｂが入力画像を変更する操作を受け付けなかった場合に（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、位置決め機能１７ａは、インタフェース１１を介して、位置決め画像を変更する操作を操作者から受け付ける（ステップＳ１０８）。

そして、位置決め機能１７ａは、位置決め画像を変更する操作を受け付けた場合には（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、新たな位置決め画像をディスプレイ１２に表示する（ステップＳ１０１）。

例えば、位置決め機能１７ａは、操作者からの指示に応じて、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データに基づいて、新たな位置決め画像を生成してディスプレイ１２に表示する。または、例えば、位置決め機能１７ａは、その時点で表示されている参照画像を、新たな位置決め画像としてディスプレイ１２に表示する。

その後、撮像制御機能１７ｃが、インタフェース１１を介して、関心領域の位置決めが完了した旨の指示を操作者から受け付けるまでの間は、上述した処理が同様に行われる。そして、撮像制御機能１７ｃが、関心領域の位置決めが完了した旨の指示を操作者から受け付けた場合には（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、その時点で設定されている関心領域の位置に対応する画像の撮像を実行する（ステップＳ１１０）。

具体的には、撮像制御機能１７ｃは、関心領域の位置に対応するＭＲ信号データを収集するためのシーケンス実行データを生成して処理回路１５に送信することで、処理回路１５のデータ収集機能１５ａにパルスシーケンスを実行させる。また、撮像制御機能１７ｃは、処理回路１５のデータ収集機能１５ａによって収集されたデータに基づいて、処理回路１６の画像生成機能１６ａに画像を生成させることで、関心領域の位置に対応する画像を撮像する。

なお、上述したステップのうち、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０６及びＳ１０８は、例えば、処理回路１７が位置決め機能１７ａに対応する所定のプログラムを記憶回路１３から読み出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１０３～Ｓ１０７は、例えば、処理回路１７が表示制御機能１７ｂに対応する所定のプログラムを記憶回路１３から読み出して実行することにより実現される。また、ステップＳ１０９及びＳ１１０は、例えば、処理回路１７が撮像制御機能１７ｃに対応する所定のプログラムを記憶回路１３から読み出して実行することにより実現される。

上述したように、第１の実施形態では、表示制御機能１７ｂが、関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて入力画像を選択することによって、関心領域の位置決めを確認するために参照される参照画像をより適切に表示することができる。例えば、参照画像を表示する際に、解剖が認識できる画質を確保することや、正確な位置情報を確保することができる。

そして、このように参照画像を適切に表示することによって、ＭＲＩ装置１００により得られる検査画像の臨床価値の低下を回避することが可能になる。また、不適切な参照画像で撮像断面を確認した場合に生じ得る誤判断を回避することが可能になる。また、誤判断等があった場合の撮像のやり直しによる検査時間の延長を回避することが可能になる。また、参照画像の生成に用いる入力画像の選択にかかる手間を省くことが可能になる。

なお、上述した実施形態では、画像の優先順位が撮像の目的に応じて予め決められていることとしたが、実施形態はこれに限られない。例えば、操作者によって実際に選択された入力画像の履歴に基づいて、優先順位を学習するようにしてもよい。

この場合には、例えば、撮像の目的ごとに優先順位を示す情報を記憶回路１３に記憶しておき、表示制御機能１７ｂが、操作者によって入力画像が選択されるごとに、その選択結果に応じて、記憶されている優先順位を更新する。または、表示制御機能１７ｂが、操作者によって入力画像が選択されるごとに、入力画像として選択された画像を示す情報を記憶回路１３に蓄積し、夜間バッチ等によって、記憶回路１３に記憶されている優先順位を更新する。これにより、操作者によって実際に行われた選択の結果に応じて、入力画像とする画像の優先順位を最適化することができるようになる。

（第２の実施形態）
また、上述した第１の実施形態では、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データの中から入力画像を選択する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、同じ被検体を撮像した過去の画像がある場合には、当該過去の画像から入力画像を選択してもよい。以下では、このような例を第２の実施形態として説明する。なお、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる点を中心に説明することとし、既に説明した構成要素と同じ役割を果たす構成要素については、同一の符号を付すこととして詳細な説明を省略する。

具体的には、本実施形態では、表示制御機能１８ｂが、同じ検査で先に撮像済みの被検体の３次元画像データに加えて、同じ被検体を撮像した過去の画像も対象として、入力画像を選択する。

ここで、同じ被検体を撮像した過去の画像には、ＣＴ画像やＵＬ画像、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴ画像のように、他の医用画像診断装置で撮像された画像が含まれていてもよい。例えば、ＣＴ画像やＵＬ画像が先の検査で撮像されている場合には、それらの画像を入力画像として選択することによって、より高詳細な画像を用いて参照画像を生成できるようになる。また、例えば、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴ画像等の機能画像が先の検査で撮像されている場合には、その画像を入力画像として選択することによって、参照画像上で腫瘍や代謝の様子を把握できるようになる。

そして、このように、表示制御機能１７ｂは、同じ被検体を撮像した過去の画像を入力画像として選択する場合には、当該入力画像を実施中の検査の中で先に撮像された画像に位置合わせして用いる。

このとき、例えば、表示制御機能１７ｂは、公知のレジストレーション方法を用いて、実施中の検査の中で先に撮像された画像に過去の画像を位置合わせする。例えば、表示制御機能１７ｂは、ランドマーク（Landmark）検出技術や、Ａｔｌａｓ等の脳地図を用いたテンプレートマッチング、機械学習等によって各画像から解剖学的な特徴点を検出し、検出した特徴点を基準として、画像の位置合わせを行う。

図４は、第２の実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる画像の位置合わせの一例を示す図である。

例えば、図４に示すように、表示制御機能１７ｂは、同じ被検体に関する高詳細３Ｄ画像や機能画像等の過去画像３０１がある場合に、非剛体変形によって当該過去画像３０１を同じ検査で撮像済みの粗ＭＲ画像に位置合わせした過去画像３０３を生成する。そして、表示制御機能１７ｂは、位置合わせされた過去画像３０３を入力画像として選択する。

このように、第２の実施形態では、同じ被検体を撮像した過去の画像を入力画像として選択することによって、検査の目的に応じた、より適切な参照画像を提示することができるようになる。

なお、上述した各実施形態では、本明細書における位置決め部、表示制御部、及び撮像制御部を処理回路１７の位置決め機能１７ａ、表示制御機能１７ｂ、及び撮像制御機能１７ｃによって実現する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本明細書における位置決め部、表示制御部及び撮像制御部は、実施形態で述べた位置決め機能１７ａ、表示制御機能１７ｂ、及び撮像制御機能１７ｃによって実現する他にも、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。

また、上述した説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics 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。なお、記憶回路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に構成しても構わない。この場合には、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。また、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を一つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disk）－ＲＯＭ、ＦＤ（Flexible Disk）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、ＣＰＵが、ＲＯＭ等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。

以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、関心領域の位置決めを確認するために参照される参照画像をより適切に表示することができる。

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。

１００ 磁気共鳴イメージング（Magnetic Resonance Imaging：ＭＲＩ）装置
１７ 処理回路
１７ａ 位置決め機能
１７ｂ 表示制御機能
１７ｃ 撮像制御機能

Claims (11)

1. 表示部に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う位置決め部と、
   前記被検体に関する入力画像に基づいて、前記関心領域の位置に対応する参照画像を生成して前記表示部に表示する表示制御部と、
   前記関心領域の位置決めが完了した後に、前記被検体における前記関心領域の位置に対応する画像を撮像する撮像制御部と
   を備え、
   前記表示制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、前記撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って、前記被検体に関する複数の画像の中から一つの画像を前記入力画像として選択する、
   磁気共鳴イメージング装置。
2. 表示部に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う位置決め部と、
   前記被検体に関する入力画像に基づいて、前記関心領域の位置に対応する参照画像を生成して前記表示部に表示する表示制御部と、
   前記関心領域の位置決めが完了した後に、前記被検体における前記関心領域の位置に対応する画像を撮像する撮像制御部と
   を備え、
   前記表示制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、特定の断面方向で撮像が行われる場合に、前記被検体に関する複数の画像の中から前記特定の断面方向に解像度が最も高い画像を前記入力画像として選択する、
   磁気共鳴イメージング装置。
3. 表示部に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う位置決め部と、
   前記被検体に関する入力画像に基づいて、前記関心領域の位置に対応する参照画像を生成して前記表示部に表示する表示制御部と、
   前記関心領域の位置決めが完了した後に、前記被検体における前記関心領域の位置に対応する画像を撮像する撮像制御部と
   を備え、
   前記表示制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、撮像計画が歪補正画像を用いて行われている場合には、前記被検体に関する複数の画像の中から傾斜磁場歪補償処理が適用された画像を前記入力画像として選択し、撮像計画が歪補正画像を用いて行われていない場合には、前記被検体に関する複数の画像の中から傾斜磁場歪補償処理が適用されていない画像を前記入力画像として選択する、
   磁気共鳴イメージング装置。
4. 表示部に表示された被検体の位置決め画像上で関心領域の位置決めを行う位置決め部と、
   前記被検体に関する入力画像に基づいて、前記関心領域の位置に対応する参照画像を生成して前記表示部に表示する表示制御部と、
   前記関心領域の位置決めが完了した後に、前記被検体における前記関心領域の位置に対応する画像を撮像する撮像制御部と
   を備え、
   前記表示制御部は、前記関心領域の位置決めが完了した後に行われる撮像の目的に応じて、同じ被検体を複数の異なる種類の医用画像診断装置で撮像した複数の画像の中から一つの画像を入力画像として選択する、
   磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記表示制御部は、前記撮像の目的に応じて予め決められた優先順位に従って、前記入力画像を選択する、
   ことを特徴とする請求項２～４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記表示制御部は、特定の部位の撮像が行われる場合に、当該特定の部位が最も明瞭に描出された画像を前記入力画像として選択する、
   ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記表示制御部は、特定の断面方向で撮像が行われる場合に、当該特定の断面方向に解像度が最も高い画像を前記入力画像として選択する、
   ことを特徴とする請求項１、３～６のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記表示制御部は、動きのある被検体の撮像が行われる場合に、最も近い時点で撮像された当該被検体に関する画像を前記入力画像として選択する、
   ことを特徴とする請求項１～７のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記表示制御部は、異なる種類の医用画像診断装置で撮像された同じ被検体の画像を前記入力画像として選択する、
   ことを特徴とする請求項１～３、５～８のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記表示制御部は、撮像計画が歪補正画像を用いて行われている場合には、傾斜磁場歪補償処理が適用された画像を前記入力画像として選択し、撮像計画が歪補正画像を用いて行われていない場合には、傾斜磁場歪補償処理が適用されていない画像を前記入力画像として選択する、
    ことを特徴とする請求項１、２、４～９のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記表示制御部は、前記被検体を撮像した過去の画像を前記入力画像として選択する場合に、当該入力画像を実施中の検査の中で先に撮像された画像に位置合わせして用いる、
    ことを特徴とする請求項１～１０のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。

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