JPH01274748A - Ｍｒｉ画像の臓器領域抽出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法に関する。

〔従来の技術〕

ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴を利用して被検体の断層像（
スライス画像であり、以下ＭＲＩ画像と称する）を作成
する。被検体からの共鳴信号はエコー信号と呼ばれる。

かかるエコー信号検出法の１つに、スピンエコー法があ
る。スピンエコー法は、９０°パルスで励起し、エコー
時間経過時に１８００パルスをかけ、この１８０°パル
スからエコー時間経過時に発生するエコー信号を検出す
るやり方をとる。

かかるスピンエコー法で被検体の断層像を得る場合、外
部から診断部位に高周波（電磁波）信号を加えたときの
縦緩和時間Ｔ、及び横緩和時間Ｔ２は、一般に臓器の種
類に依る。ここで、臓器とは内蔵等の本来の臓器の他に
皮膚や脂肪、骨等の生体内のすべての組織を含む概念で
ある。

かかる従来例には、ｒＮＭＲ医学」　（丸首株式％式％ 究会編。Ｐ、１４５〜１４６等）がある。この従来例に
よれば、第１７図に示すように、二種類の臓器ａ、ｌ）
がそれぞれＴ、　＝２００ｍｓ、Ｔｚ＝３０ｍｓとＴ　
＋　＝　４００ｍ５とＴｚ　＝６０ｍｓをとる場合にス
ピンエコー法における９０６パルスと１８０６パルスの
間の時間（エコー時間τ）を変化させる。このエコー時
間τに依存して画像画素の濃度Ｉ、。はそれぞれ第１７
図に示す通り、実線、及び点線で示す如き特性となる。

エコー時間τのかわりにエコー次数Ｎをとっても第１７
図と同様な特性を得る。

尚、上記エコー時間τ及びエコー次数Ｎの変化による画
像画素の濃度■ｓｔは、各画素毎に近似的に次式を用い
て計算できる。

２Ｎτ ここで、Ｋは比例定数、ρはプロトン密度、Ｔ。

はＳ１緩和時間、Ｔ２は横緩和時間、Ｔ、は繰返し時間
、τはエコー時間、Ｎはエコー次数である。

〔発明が解決しようとする課題〕

断層像としてのＭＲＩ画像はＣＲＴに表示させて被検体
の診断や処置に利用する。ＭＲＩ画像を複数個検出して
積み上げれば、内部透視可能な被検体の立体像を得るこ
とができる。

かかる立体像を表示すれば被検体の診断や処置に大いに
役立つ。

立体像から特定の臓器のみを抽出して立体像（三次元画
像）を表示させたい例もある。特に、特定の臓器の立体
形状をみたい場合に抽出させる意義がある。立体像から
特定の臓器のみを抽出するとは、該特定の臓器の形状の
みを抽出することであり、いわゆる臓器領域を抽出する
ことである。

抽出した臓器領域を三次元表示するには、擬似三次元表
示法を使用する。即ち、抽出臓器領域の表示に際しては
奥行き側は小さく且つ暗く表示させ、手前側は大きく且
つ明るく表示させる。ボクセル法等の擬似三次元表示法
を使えばよい。

臓器領域の抽出は、ＭＲＩ画像のスライス面の積層画像
をみてその臓器そのものが鮮明に表示させていれば不要
である。しかし、内蔵等の臓器は、皮膚や脂肪、骨等の
各種の生体組織にかこまれており、その内蔵等の全立体
像のみをＣＲＴ表示画面からみつけることは不可能に近
い。そこで、特定の臓器のみを抽出して立体像として表
示させたいとの要求が生ずる。

かかる臓器領域抽出は、スピンエコー法で得たＭＲＩ画
像であっても同様に要求される。

臓器抽出法の一般例を第１８図、第１９図に示す。

この臓器抽出法は、断層像を積み上げた立体画像から直
接に抽出する方法ではなく、各断層像毎に臓器領域を抽
出する方法である。かくして得た断層像毎の臓器領域を
擬似三次元表示法によりＣＲＴに表示させて抽出臓器の
立体像の表示を行う。

さて、第１８図は求めた断層像のＭＲＩ画像例であり、
符号１ａ及び１ｂは内蔵のある臓器とし、符号２は胴体
の骨であるとし、符号３は胴体表面の皮膚であるとする
。次にこの断層像１について、断面ｃ−ｄに沿って画像
濃度をプロットし、第１８図に示すような画素の位置と
画像濃度との関係を得る。この時、曲線Ｆから断面ｃ−
ｄに沿う画像濃度の変化を示す。

かくして、臓器１ａ、ｌｂの領域を抽出したい場合には
、第１８図において、臓器１ａ、ｌｂ抽出用に選択した
閾値Ｈ，，Ｈ２を与え、Ｈ８とＨ２との間にある濃度の
画素を抽出させる。然るに、第１８図から明らかなよう
に、臓器１ａ、ｌｂの領域Ｐ、、Ｐ２の他に他の組織の
領域ｑ＋、Ｑｚ、ｑｚ、ｑ４をも同時に抽出してしまう
。ｑ＋、　ｑｚ＋　ｑ：１．　ｑ４は抽出不要な領域で
あり、明らかに臓器抽出が失敗であることがわかる。

そこで、出願人は、先に「臓器領域抽出方法」（特願昭
６３−１４７３号）を特許出願した。この特願昭６３−
７４７３号は、スピンエコー法で求めた断層像の各画素
において、エコー次数と画素濃度との関係が臓器毎に異
ったものになるとの結果を利用して臓器領域の抽出をは
かった。即ち、臓器毎に予じめエコー次数と画素濃度と
の関係を基準特性として求めておき、抽出したい臓器が
あれば、その臓器のエコー次数と画素濃度との関係たる
基準特性と、被検体から検出したエコー次数と画素濃度
との関係たる実測特性とが同一近似か否か判定し、同一
近似ならば、該画素は前記臓器の一部であるとして抽出
する。同一近似でなければ抽出対象の臓器の一部でない
としてその画素を排除する。

ここで、同一近似とは、両特性が同一であることか、両
特性が近似していることを意味し、この同−近似の判定
結果が得られれば、実測特性は基準特性を与えた臓器で
あるとして抽出する。同一近似か否かは予じめ許容値を
定めておき、両特性の差分が許容値内であれば同一近似
として判定する。

以上の判定は、ＭＲＩ画像の全画素について一点毎に行
う。かくして、判定の結果、同一近似の画素のみを抽出
すれば、特定臓器の領域が得られたこととなる。

第２０図には、前記特願昭６３−７４７３号で利用した
エコー次数ｊと画素の濃度■、との関係の一例を示ス。

ここで、エコー次数とは、スピンエコー法のもとで９０
＠パルスを印加した後に、１８０　’　パルスをエコー
時間τ毎に繰返し印加した場合の、１８０°パルスの印
加番号である。図では６次エコーの例を示した。、ｊが
エコ一番号であり、ｊ＝１とは第１回目の１８０°パル
ス、ｊ＝２とは第２回の１８０　’パルスを意味する。

そして、各次数対応の濃度■、とは、各次数毎に得られ
るエコー信号から求めた画素濃度を云う。

図から明らかなように次数ｊが大きくなるに従って画素
濃度ＩＳＥが小さくなる。更に、この特性は、臓器１ａ
と１ｂとによって異ったものである。

従って、第２０図の如き臓器１ａ、ｌｂについての特性
を予じめモデルとして求めておき、実際にＭＲＩ画像と
しての断層像について各エコー次数と画素濃度との関係
を求め、両者を比較すればよい。例えば臓器１ａの領域
抽出したい場合には、第２０図実線の如き特性の画素を
呂つけ出せばよい。

第２１図は、第１次エコーから第６次エコーまでの６次
元エコー法のもとで求めた実測値たるＭＲＩ画像例を示
す。この画像は次数エコーメモリＥ＋〜Ｅｂに格納しで
ある。簡単のために、ＭＲＩ画像は６×６の大きさとし
、画素位置（３，２）　、　（４，４）の二点にそれぞ
れ臓器１ａ、Ｗ＆器１ｂの一部が存在する例を示した。

第２０図に従えば、画素位置（３，２）については、臓
器１ａの特性と同一であるとして臓器１ａとして抽出で
き、同様に画素位置（４、４）については臓器１ｂとし
て抽出できる。

前記先願は、スピンエコー法で得たＭＲＩ画像から臓器
領域を確実に抽出できる点で評価できる。

しかし、より精度の高い抽出という点では更に多くの検
出が必要である。特にＮＭＲ検出系の検出精度のばらつ
き、不均一性等の要因によりＮＭＲ画像そのものが影響
を受けることがわかった。例えば、同じ臓器であっても
画像として表示すると場所によって濃度がわずかに異る
ことがある。従って、異った濃度の存在のもとで、その
臓器領域そのものを正しく抽出することは容易でなく、
本来の臓器領域よりも一部が拡大したものとなったり、
一部が欠落したりするといった誤った抽出がされやすい
。従って検出系の感度補正が必要となる。

本発明の目的は、先願たる特願昭６３−７４７３号の改
良に関し、臓器領域の抽出の正確度を向上させてなるＭ
ＲＩ画像の臓器領域抽出方法を提供する。

〔課題を達成するための手段〕

本発明は、ＭＲＩ画像を分割し、各分割領域毎に基準特
性を与えることとし、かかる各分割領域毎の基準特性は
、理論値から与えるのではなく、実測値から与えるよう
にし、各分割領域毎にその実測値からの基準特性と実測
特性とを比較せしめることとした。

更に、本発明は、ＭＲＩ画像の実測値から抽出した臓器
の基準特性を求めておき、該基準特性を濃度方向に平行
移動して複数の基準特性を与え、この複数の基準特性に
ついてそれぞれ画素毎に比較し、各画素毎に得られる各
判定結果について論理和合成を行わせた。

更に本発明は、平行移動の代りにエコー次数で異なる係
数値を乗算して複数の基準特性を与えるようにした。

更に本発明は、複数の基準特性を平行移動や係数値乗算
によって求めるのではなく、ＭＲＩ画像上の抽出臓器の
複数点をサンプリングし、この複数点のサンプリングか
ら複数の基準特性を得るようにした。

〔作用〕

本発明によれば、ＭＲＩ画像について検出系の不均一性
をなくして臓器領域の正確な抽出を行うことができる。

〔実施例〕

第２図（イ）は、−様な被検体１のＮＭＲ断層像を示す
。被検体１は、−様である故に、ＮＭＲ断層像もすべて
の画素で−様な濃度として求められているはずである。

しかし、任意の断面ＩＣ−１ｄを与えて、この断面線上
の濃度を求めると、第２図（［１）になることがあった
。第２図（ＩＩ）で横軸は断面１ｃｍ１ｄの線上位置を
示し、縦軸は、各線上位置での画素濃度を示す。第２図
（０）より、断面１ｃｍ１ｄの線上では一様画素濃度に
なるべきであるのが、差分ｄに示すように不均一画素濃
度となる。

かかる不均一画素濃度出現理由は、検出系の感度の不均
一性によるものと考えられる。エコー信号の発生源と受
信コイルとの位置関係が不均一であったり、静磁場や傾
斜磁場とエコー信号の発生源との位置関係の不均一性等
によるものと考えられる。

従って、領域１を抽出したい場合、基準特性の与え方に
よっては、正確に領域全体の抽出ができないことがある
。例えば、第２図（０）の波形でＡ側を検出するには高
いレベルの基準特性が必要であり、この基準特性を与え
て領域１の全体を抽出したい場合には、レベルの低いＢ
側の抽出ができない。逆に、Ｂ側の低いレベルの基準特
性を基準とすれば、レベルの高いＡ側の抽出ができない
。

Ａ側とＢ側との高低差がある程、このような傾向は強く
なり、領域１の全体抽出が失敗する。

そこで各種の実施例を提案する。

〔実施例１〕 第１図（イ）は、ＮＭＲ断層像を９分割した例を示す。

このＮＭＲ断層像２の中から臓器３を抽出したい。臓器
３は分割領域２と５とにまたがって表示されている。先
の先願たる特願昭６３−７４７３号では、臓器３抽出用
の１個の基準特性を与えて、各画素毎に比較して臓器３
を抽出した。この基準特性は理論的に与える場合と、経
験と実績とによって与える場合とがある。しかし、１個
の基準特性では第２図で説明したように正確な臓器抽出
が困難である。

そこで本実施例では、エコー次数メモリ内に格納した実
測したＮＭＲ断層像２をエコー次数単位にＣＲＴに表示
させておき、この表示させたままで表示面上で第１図（
イ）の如く９分割の区分化しその分割線を併せて表示す
る。９分割は、大きさが不均一であるか否かは操作者の
任意である。図では、領域２．５．８が中心領域のため
、大きい区分とした。臓器３に対して、領域２内の一点
３ａを選択（サンプリング）し、この選択点よりエコー
次数対画素濃度関係を求める。同様に領域５内の一点３
ｂを選択し、この選択点よりエコー次数対画素濃度関係
を求める。

このエコー次数画素濃度関係を求めるには、ＮＭＲ実測
で得たエコー次数メモリに対して選択点をアドレスとし
てアクセスし、そのアドレスで指示した画素濃度を求め
ればよい。第１図（ロ）で具体例を示した。Ａ（１，１
）、Ａ（Ｌ２）、・・・Ａ（Ｌ６）が選択点３ａでのエ
コー次数対応濃度値、Ａ（２，１）、Ａ（２，２）・・
・Ａ（２，６）が選択点３ｂでのエコー次数対応濃度値
である。

かくして得た特性を基準特性として利用する。

特性図を第１図（ハ）に示す。実線が選択点３ａのエコ
ー次数対濃度関係特性、点線が選択点、３ｂのエコー次
数対濃度関係特性を示す。

そこで領域２用の基準特性として第１図（ハ）の実線特
性を与え、領域５用の基準特性として第１図（ハ）の点
線特性を与える。その他の領域１，３゜４．６，７，８
．９については臓器３は存在しない故に、基準特性を与
えずに、そのまま抽出対象から機械的に排除する。尚、
基準特性として実線特性又は点線特性、又は理論値から
の理論特性等を与えて、領域１．３，４，６，７．８．
９の各点で比較させてもよい。

臓器３の抽出処理に際しては、領域２については実線の
基準特性を与えておき、領域２の各点毎にエコー次数メ
モリより求めたエコー次数対画素濃度たる実測特性との
比較を行い、同一近似の関係にあれば、臓器３として抽
出し、同一近似の関係でなければ、臓器３の一部でない
として排除する。

同様に領域５については点線の基準特性を与えておき、
領域５の各点について実測特性と該基準特性との比較を
行い、臓器３の抽出を行う。尚、基準特性たる濃度は一
般的にＡ（ｉ、Ｄ　と書ける。

ここでｉとは基準特性の番号（実線を１−点線を２とし
た）、ｊとはエコー次数である。

領域２，５以外の領域については、前述したように臓器
３が存在しない領域として無条件に排除してもよく、又
は臓器３用の基準特性を与えて各点比較を行ってもよい
。後者は正確さを期す点で評価できるが、抽出処理時間
が長くなる欠点を持つ。

前記同一近似の判定法を以下述べる。

第１の方法は基準特性と実測特性との差分を求め、誤差
分の２乗和が定数たる許容値内か否かを求める方法であ
る。Ａ（ｉ、ｊ）をｉ番目の基準特性のｊ番目のエコー
次数濃度、Ｚ（ｋ、ｊ、ｌ）を第に番目の分割領域中の
１番目エコーメモリ中の１番目の画素位置濃度（実測特
性上の濃度）、δを許容値とし、 の比較を行う。（２）式が成立すればその画素位置ｌは
抽出臓器と判定し、抽出する。（２）式が不成立であれ
ば、その画素位置は抽出臓器でないと判定する。かかる
（２）式の判定は、第に分割領域中の画素位置ｌを更新
しながら行う。分割領域ｋが更新されると、Ａ（ｉ、ｊ
）　もｉが変ることにより別の基準特性上の値となる。

（２）式は、自乗になっているが、四乗でも大乗でもよ
く、−船釣にはべき乗でよい。

第２の方法は、エコー次数毎に比較を行う方法である。

即ち、ｋ、　　ｌを固定しておきエコー次数毎に許容値
δ（ｉ、ｊ）を与えておきｊ＝１．２．・・・。

６のすべての次数にわたって下記の ｌ　Ｚ（ｋ、ｊ、１）　　Ａ（ｉ、ｊ）　　ｌ　＜δ（
ｉ、ｊ）・・・（３）比較を行う。ｊ＝１．２．・・・
、６のすべての次数で成立すれば、その画素位２１は抽
出臓器と判定する。尚、かかる処理はｌを更新しながら
すべての画素で行う。許容値δ（ｉ、ｊ）はｋが変ると
異った値となることが多い。

第４図には、この判定例を示した。第４図で、特性５ａ
が基準特性、特性５ｂが実測特性を示す。

図の例では、実測特性５ｂは基準特性５ａから大巾にか
け離れており、当該画素は抽出臓器とみなされない。

次に以上の実施例を計算機とＣＲＴとキーボードを利用
して実行する場合の処理フローを第１図に示す。この処
理フローは計算機内のプログラムでもある。

第１図で、先ず立体断層像中の第１スライス面を指定す
る（スライスナンバー＝１）。次いで臓器領域の抽出を
行う。抽出後、スライスナンバを更新（＋１）する。臓
器抽出対象のスライス面の数は、最大で立体断層像を構
成するスライス数に相当する。従って、更新値が最大ス
ライス数を越えた場合は、処理は中止する（ステップＳ
４）。

最終スライス面以内であれば、次のステップＳ５で更新
後のスライス面から臓器領域を抽出する。

次いで、抽出領域を表示する。表示画像をみて操作者は
抽出臓器として適合しているか否を判断し、抽出良好で
あれば、ステップＳ３に戻る。抽出不良であればステッ
プＳ３に戻る。この抽出不良の場合には、別の許容値基
準特性を与えるか、別のδやδ　（ｉ、ｊ）を与えるか
する。

尚、ステップＳ５での更新スライス面からの臓器抽出用
の許容値として、更新前のスライス面で使用した許容値
を使うとよい。この許容値は、（２）式の方法ではδで
あり、（３）式の方法であれば、δ（ｉ、　ｊ）となる
。

許容値δ（１１ｊ）も基準特性と同じように、実測値か
ら算出するとよい。この具体例を第６図に示す。第６図
（イ）は、エコー次数ｊ＝１の例であり、第５分割領域
内の臓器２を抽出したい場合を示す。

臓器２内の任意の４×４の画素領域をサンプル領域とし
、この４×４の全画素の濃度の平均値を求める。計算結
果によれば平均値濃度は３１４となる。次に、上記４×
４の全領域中の画素の中で平均値からのずれの最大値を
みつける。この結果、最大値は４となる。そこで、この
最大値４を、エコー次数ｊ＝１での許容値δ（ｉ、ｊ）
として設定する。

第６図（ＩＩ）は、エコー次数ｊ＝２の例であり、第６
図（イ）の場合と同じように計算すれば、δ（ｉ。

２）＝５となる。

以上の第５図（イ）　、　（ＩＩＩ）の計数は全次数に
ついて行い、δ（ｉ、３）〜δ（ｉ、６）を求める。こ
のδ（ｉ、１）（ｉ　、　６）は（３）式の計算に利用
する。

第５図のステップＳ５での許容値としては、第６図の方
法に従って求めた前回スライス面でのδ（ｉ、　ｊ）を
利用する。

第７図は、第５図のステップＳ２の詳細フローを示す。

先ず、分割領域ｋを指定する。画面分割数は、９分割で
あり、特徴抽出すべき分割領域ｋを操作者が画面をみな
がら指定する。特徴抽出すべき分割領域は抽出対象臓器
の画面上での大きさで決まり、１つの分割領域である場
合、複数の分割領域である場合のいずれもありうる。

指定分割領域にの中の抽出臓器の実測画素濃度から基準
特性及び許容値δ（ｉ、ｊ）を求める。この算出は、ス
テップ８１１〜Ｓ１４で行う。

先ず、ステップ３１０でエコー次数ｊ＝１をセットする
。エコー次数ｊ＝１のもとで、ステップＳ１１で第６図
に従った４×４のサンプリング領域で濃度平均値Ａ（ｉ
、１）及び許容値δ（ｉ、１）を求める。

次に、エコー次数ｊ＝２とし、ステップＳ１２に戻り、
同様に濃度平均値Ａ（ｉ、２）許容値δ（ｉ、２）を求
める。以下、６次エコーまでの濃度平均値Ａ　（ｉ。

３）〜Ａ（ｉ、６）、許容値δ（ｉ　、　３）〜δ（ｉ
、６）を求める。

かくして求めたＡ　（ｉ、　１）〜Ａ（ｉ、６）とエコ
ー次数との関係が実測値から求めた基準特性となる。

ステップ３１５〜３１９は、比較抽出処理を行う。

先ず、ステップＳ１５で判断許容値ε（ｉ、ｊ）をキー
ボードで入力する。判断許容値ε（ｉ、ｊ）とは、操作
員の判断によって任意に与えられるものであり、操作者
が抽出画像をみながら最適抽出画像となるように自己の
判断によって与える。判断許容値ε（ｉ、ｊ）は、分割
領域ｋ及びエコー次数ｊによって種々与えられる。

ステップＳ１６は、算出許容値δ（ｉ、ｊ）と判断許容
値ε（ｉ、ｊ）とを加算した総合許容値Ｃ（ｉ、ｊ）　
＝δ（ｉ、ｊ）　　＋ε（ｉ、ｊ）を求める。ステップ
５１７は、ステップＳ１２で求めた基準特性と当該分割
領域内の各画素毎に、実測特性とを比較し、総合許容値
Ｃ（ｉ、Ｄ　との大小関係より臓器抽出を行う。ステッ
プＳ１８ではこれを表示する。

操作員は、この表示された抽出臓器をみて、うまく抽出
できたか否かを判断し、抽出不良との判断であればステ
ップＳ１５に戻り、判断許容値Σｉの修正を行う。尚、
判断許容値の修正をはかっても抽出不良であったり、判
断許容値の修正だけでは抽出不良が依然として解消され
ないと判断した場合には、サンプリング領域を変更させ
てもよい。

この場合の処理は、ステップＳＩ９からＳＩＯへの戻り
ルートを介して行う。

以上のステップＳＩＯ〜Ｓ１９までの処理は、スライス
面毎に行う。

第ａ図は、抽出処理の途中経過を示す。１つの画面上に
立体像９１の他に抽出臓器９１を表示させる。

立体像とは、ＮＭＲ断層像（スライス面）を積み上げて
形成した立体像である。この立体像９１から、臓器９２
を抽出したい。そこで、抽出途中の臓器９２を隣合せで
表示させる。これによれば、抽出が正しいか否か、許容
値が正しいか否か、修正許容値をどれ位与えるか等を画
面をみながら判断できる利点がある。

〔実施例２〕 〔実施例１〕は、画面分割を行う例であった。

画面分割を行わずに臓器抽出を行う実施例を提案する。

本実施例は、基準特性として複数個準備する例である。

基準特性の中で基本となる基準特性を用意しておき、こ
の基本となる基準特性から複数個の基準特性を求める。

基本となる１個の基準特性は〔実施例１〕と同様に実測
値から求める。但し、画面分割を行わずに、１つの全体
画面から抽出臓器を特定し、特定した臓器の画素位置を
選択（サンプリング）し、この選択位置のエコー次数対
画素濃度との関係を求め、この関係を前記基本の基準特
性とする。また、選択画素位置を１個とせずに第５図の
如く、４×４の１６個の画素とし、それらの平均値を求
めて、基準特性として与えてもよい。

第９図は、１個の基本となる基準特性５ａを平行移動し
て２つの基準特性５ａ−１，５ａ−２を求める例を示し
た。平行移動は、画素濃度方向である。

かくして与えた３つの基準特性５ａ、５ａ−１゜５ａ−
２それぞれ毎に実測特性と比較する。この結果、３つの
基準特性毎の３つの比較結果を得る。

具体的に述べる。

全画素をスキャンして抽出処理を行うが、今、任意の画
素ｌでの処理を述べる。この画素濃度を各次数について
Ｚ　（ｋ、　１．１）〜Ｚ　（ｋ、６．１）とし、基準
特性５ａでの６次数の基準特性値をＡ　（１，１）〜Ａ
（１，６）とする。同様に基準特性５ａ−１での基準特
性値をＡ（２，１）　〜Ａ（２，６）　、基準特性５ａ
−２での基準特性値をＡ（３，１）〜Ａ（３，６）とす
る。

（イ）　　　Ｚ　　　（ｋ、１．ｌ）〜　Ｚ　（ｋ、６
．１）　　とＡ（１，１）　　〜Ａ（１゜６）との比較
処理を行う。比較処理は、（２）式又は（３）式に従う
。Ｚ（ｋ、１．１）〜Ｚ　（ｋ、　６．１）がＡ（１，
１）〜Ａ（１，６）に同一近似ならば、画素位置ｌは基
準特性５ａを与える臓器であると認定し、“１”を与え
、同一近似でなければ基準特性５ａを与える臓器でない
とし“０”を与える。

（ｏ）　Ｚ　（ｋ、　１．１）〜Ｚ　（ｋ、６．１）と
Ａ（２，１）〜Ａ　（６，１）との比較処理を行う。

同様に“１”又は“０”を得る。

（八）Ｚ　（ｋ、１．ｌ）　　〜　Ｚ　（ｋ、６．１）
　　とＡ（３，１）　　〜Ａ（３，６）との比較処理を
行う。同様に“１”又は“０”を得る。

（ニ）（イ）〜（ハ）で得た基準特性５ａ、５ａ−１゜
５ａ−２との３個の比較結果の論理和をとる。少なくと
もどれかひとつの基準特性と同一近似であれば、論理和
出力は“１”となる。すべての基準特性と同一近似でな
ければ、論理和出力は“Ｏ”となる。かくして、“１”
が得られれば、抽出臓器であるとし、この１画素の位置
に“１”を埋め込み、表示を行う。“０”が得られれば
、抽出臓器でないとし、この１画素に“０″を埋め込む
。

以上の（イ）〜（ニ）までの処理をＩを更新しながら全
画素について行うことにより、臓器抽出が可能となる。

第１０図には、その抽出の様子を示す。

抽出対象の画像は第２図の円形断面画像とすると、基準
特性５ａでは、画像Ｄ１となり、基準特性５ａ−１では
画像Ｄ２となり、基準特性５ａ−２では画像Ｄ３となる
。この３つの画像Ｄ１．Ｄ２゜Ｄ３について各画素毎に
論理和をとると、画像Ｄ４が得られる。

第１１図は、複数の基準特性を得るための更に拡張した
考え方に基づく処理例を示す。先ず、ステップＦ１で実
測値から抽出対象臓器の基準特性を求める。この基準特
性での画素濃度をＡ　（ｉ　、　ｊ）　（ｊ＝１．２．
・・・６）とする。ステップＦ２では、固定値Ａ０を差
し引き、新しい許容値Ｂ　（ｉ、ｊ）　＝　Ａ　（ｉ、
ｊ）Ａｏを作成する。ここで、固定値Ａ。とは、０を含
めた正負の定数であり、その値は操作者が経験則で決め
る。

ステップＦ３で抽出臓器格納用メモリをゼロクリア（リ
セット）する。これにより、抽出結果を何時でも埋め込
み可能にする。

ステップＦ５では、新たな基準特性値Ｃ（ｉ、ｊ）を次
式で得る。

Ｃ（ｉ、ｊ）　＝ｍ（ｔ＋ｊ）　Ｂ（ｆ、ｊ）　　＋ｎ
Ｃｏ　−（４）（４）式で、ｍ（Ｌｊ）＋ｎ＋Ｃｏは定
数であり、任意の値である。ｎＣｏ　＝ｏ、ｍ（ｉ、ｊ
）＝　１、Ａ０＝０とおけば、Ｃ（ｉ、ｊ）　＝　Ａ　
（ｉ、ｊ）となり、実測値から求めた基準値そのもので
ある。

さて、（４）式で、ｍ（Ｌｊ）、ｎ、Ｃｏを種々変更す
れば、種々の基準特性を得ることができる。例えばｍ（
１＋ｊ）及びＣｏを固定値、Ａｏ＝Ｏとし、ｎのみを種
々変更すれば、第９図で示した平行移動した基準特性を
得ることができる。更に、ｍ（ｔ。

ｊ）もｊによって種々設定可能である。従って、ｉが定
まったもとで各次数ｊ毎に異なるｍ（ｉ、ｊ）を与えて
種々の基準特性を得ることができる。これによって、１
つの基準特性が与えられた場合、この基本の基準特性の
次数毎に異ったｍ（ｉ、ｊ）を与えて抽出特性のよい基
準特性を求めることができる。

（４）式はｍ（ｉ、ｊ）　Ｉ　ｎ、　Ｃｏ　、　ＡＯを
種々変更可能という点で平行移動よりは一般化した複数
基準特性を得る方法と云える。

さて、（４）式中の係数ｎをステップＦ４でｎ＝０とし
、且つステップＦ５でｍ（ｉ、ｊ）を次数によって設定
せしめた後で、ステップＦ６で基準値Ｃ（ｉ。

ｊ）を用いて臓器抽出処理を行う。次いで、ステップＦ
７で係数ｎに１を加えてステップＦ５に戻す。

かくして、ｍ　（ｉ、ｊ）、　ｎの与え方によって種々
の基準特性を得ることができる。尚、ｎは正の整数を与
えるものとし、且つ最大値を定めておき、これを越えな
いものとする。（ステップＦ８）第１２図は第１１図の
ステップＦ６の抽出処理の具体例を示す。ステップＦ９
．ＦＩＯで画素のスキャン開始点を与え、その開始点の
画素について、各次数毎に実測値Ｚ　（ｋ、ｊ＋　１）
と基準値Ｃ（ｉ、ｊ）との比較を行う（ステップＦＩＬ
〜Ｆ１３）。即ち、開始点の１次エコー成分Ｚ（ｋ、１
．ｌ）と基準値Ｃ（ｉ、　１）の差分の絶対値が許容値
δ（ｉ、ｌ）以内か否かをチエツクし、δ（ｉ、１）以
内であれば、開始点の２次エコー成分Ｚ　（ｉ、２．　
ｌ）と基準値Ｃ（ｉ、２）の差分の絶対値が許容値δ（
ｉ　、　２）以内か否かをチエツクする。以下、３次エ
コー成分Ｚ　（ｋ、３．１）から６次エコー成分Ｚ　（
ｋ、　６．　Ｉ）まで同様な処理を行い、６次までのす
べての次数にわたって許容値内の判定結果であれば開始
点の画素は抽出臓器であるとし、ステップＦ１４で“１
”を埋め込む。

１次から６次までの次数の比較で１つでも許容値外との
判定がでれば、開始点は抽出臓器でないと判定する。こ
の場合、抽出臓器格納用メモリは、第１１図のステップ
Ｆ３でゼロクリアしているため、“０”埋め込みは不要
である。

ステップＦ１５．　　Ｆ１７では、スキャン用画素位置
を更新する。ステップＦ１６．　　Ｆ１８ではスキャン
座標の制限をはかっている。即ち、最大値Ｘ□８゜Ｙ、
□以下で抽出処理を行う。以上の処理は、更新した画素
位置毎に行う。

第１３図は、臓器１０中の抽出例を示す。臓器Ｂは灰白
質とし、且つこの灰白質内の３点Ｐ、、Ｐ、。

Ｆ３はそれぞれ濃度差があるものとする。そこで、３点
Ｐ＋　、Ｐｇ、Ｐｓの画素濃度を取出して、Ｐから基準
特性■、Ｆ２から基準特性■、Ｆ３から基準特性■を得
る。次に、各画素をスキャンして、各画素毎に基準特性
ｒ、　　ｎ、　ｍとそれぞれ比較する。この比較の結果
、いづれか１つの基準特性と同一近似であれば、その画
素は抽出臓器と判定する。即ち、３つの比較結果の論理
和をとることとした。

３個の基準特性ｒ、ｎ、ｍの例を第１４図に示した。特
性Ｉ、　　ＩＴ、　　Ｉ毎に独自の特性を持つことがこ
の図から明らかとなる。

第１５図はかかる実施例の処理フローを示す。ステップ
Ｆ２０で複数点（第１３図では３点Ｐ、、ｐｇＰ、であ
った）による複数基準特性を求める。ステップＦ２１で
抽出臓器用メモリをクリアする。ステップＦ２２で複数
の基準特性の１つを選び、ステップＦ９．ＦＩＯで開始
点を指定し、ステップＦｉｌ〜Ｆ１３で比較を行う。こ
こで、Δ（ｉ、　ｊ）は、Δ（ｉ＋Ｄ−Ｉ　Ｚ（ｉ、ｊ
、Ｉ）　−Ｃ（ｉ、ｊ）　　Ｉである。

更に、基準特性の更新はＦ２３で行い、Ｆ２４では、基
準特性の数の制限チエツクを行う。

第１５図は基準特性をステップＦ２３で更新させる例で
あったが、ステップＦ２３を不要とし、代りに基準特性
との比較を集中的に実行させることもできる。この例を
第１６図に示す。ステップＦ３０．　　Ｆ３１・・・Ｆ
３２は基準特性Ｉとの比較処理、ステップＦ３４、　　
Ｆ３５．・・・Ｆ３６は基準特性■との比較処理を行わ
せる。更に、第３の基準特性■との比較処理を行わせる
。尚、各比較処理にあっては、不一致の時に次の基準特
性との比較を行わせるやり方をとった。

〔実施例３〕 〔実施例１〕と〔実施例２〕との組合せも可能である。

即ち、分割領域毎に〔実施例２〕を採用すればよい。更
に、比較式も、前記自乗加算方式、絶対値差分方式に限
定されない。

〔実施例４〕 実測値から求めた基準特性は、再利用のためファイルに
格納させておくこともできる。再利用は同一被検体のみ
でなく、異なる被検体にも可能である。検体相互の比較
参照として利用する。

許容値も、再利用のために格納させておくことができる
。この利用も、同一被検体のみとは限らない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基準特性を実測値から求めることとし
たため、感度不均一があっても臓器抽出を正確に行うこ
とができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画面分割による臓器抽出の説明図、第
２図は均一媒質のＮＭＲ断層像及び濃度不均一を示す図
、第３図はエコー次数メモリの格納引回、第４図は許容
値を与えての比較例図、第５図は画面分割での処理フロ
ー図、第６図は基準値及び許容値を求める一例図、第７
図は画面分割での処理詳細図、第８図は表示画面例図、
第９図は複数基準特性を平行移動により求めた引回、第
１０図はそれらの複数基準特性から臓器抽出を行った説
明図、第１１図は複数の基準特性を求めるための処理フ
ロー図、第１２図はその処理の詳細フロー図、第１３図
は灰白質のもとでの複数基準特性を求めるための説明図
、第１４図はその求めた基準特性図、第１５図及び第１
６図はその詳細フロー図、第１７図〜第２１図は本発明
の先願に係る発明の説明図である。 特許出願人　株式会社日立メディコ 代理人　弁理士　　秋　本　正　実（他１名）第　１　
図 １次ニコー芦毛す２７欠ニフートモリ　　　　　　　　
６ノズニコーｔとり→エコーシミ透（ｊ 第２図 第３図 １２人エコー７そり 第　４　図 エコー双Ｊ久ノ 第５図 第６図 ＃−均４直＝３１２　　　　　　　平均４ｊＬ＝１４３
８（ｉ、＋）　＝４　　　　　　８（ｉ、２）＝５第７
図 第８図 第９図 エコー永Ａ欠ｊ 第１０　図 第１１図 第１３図 第１４図 エコーン欠枚Ｊ 第１６図 第１７図 二ｓ−％ｒｓ”ｒ　　Ｔ（ｍｓ） 第１８図 第１９図 、轟 シ紮の（立１ 第２０図 ＋２３４５６ エコーン欠歎ｊ 第２１図 Ｊ＝−１１冨２１＝６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピンエコー法によるエコー次数対画素濃度との関
   係を臓器種別毎に予じめ基準特性として求めておき、被
   検体からのスピンエコー法で実測検出したエコー次数と
   ＭＲＩ画像上の画素の実測濃度との実測特性と、抽出し
   たい臓器に係る基準特性との比較を行い、基準特性と同
   一近似な実測特性であれば該抽出したい臓器として特定
   してなるＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法において、 上記ＭＲＩ画像を複数個に分割し、各分割領域毎に抽出
   したい臓器の基準特性として、上記実測のエコー次数と
   濃度とから求めてなるＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 ２、分割領域毎にサンプリング領域を定め該サンプリン
   グ領域内の実測画素濃度の平均値を求めこの平均値を対
   応分割領域用の基準特性上の濃度として与えてなる請求
   項１記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 ３、同一近似の判定のために許容値を設け、実測特性と
   基準特性との差分が許容値内である場合に同一近似と判
   定させてなると共に、各分割領域内にあっては上記サン
   プリング領域内の濃度の統計量を上記許容値に反映させ
   てなる請求項２記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 ４、上記同一近似の判定は、両特性の差分の絶対値が許
   容値内か否かとする請求項１又は２記載のＭＲＩ画像の
   臓器領域抽出方法。 ５、上記同一近似の判定は、両特性差のべき乗和が許容
   値内か否かとする請求項１又は２記載のＭＲＩ画像の臓
   器領域抽出方法。 ６、上記許容値は、統計量の他にキー入力値を加味して
   なる請求項３記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 ７、上記キー入力値は、次々に更新させて最高値に近づ
   けることとした請求項６記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽
   出方法。 ８、同一近似の判定のために許容値を設けると共に、該
   許容値はＭＲＩ画像の属するスライス面に近接するスラ
   イス面で使用した許容値を使ってなる請求項１記載のＭ
   ＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 ９、上記基準特性は、メモリ内に格納させておき、同一
   被検体又は異なる被検体の同一臓器用に両利用させてな
   る請求項１記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 １０、各画素毎の比較で得られる抽出中の臓器をＭＲＩ
   画像に近接して遂次表示させてなる請求項１記載のＭＲ
   Ｉ画像の臓器領域抽出方法。 １１、スピンエコー法によるエコー次数対画素濃度間の
   関係を臓器種別毎に予じめ基準特性として求めておき、
   被検体からのスピンエコー法で実測したエコー次数とＭ
   ＲＩ画像上の画素の実測濃度と実測特性と、抽出したい
   臓器に係る基準特性との比較を行い、基準特性と同一近
   似な実測特性であれば該抽出したい臓器として特定して
   なるＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法において、抽出した
   い臓器の基準特性として上記実測のエコー次数と濃度と
   から求め、該基準特性を濃度方向に平行移動して複数の
   基準特性を与え、該複数の基準特性それぞれに実測特性
   との比較を行い、画素毎の複数の比較結果の倫理和をと
   って画素毎の判定結果とするＭＲＩ画像の臓器領域抽出
   方法。 １２、上記平行移動の代りに、次数毎に異なる係数値を
   基準特性に乗算して複数の基準特性を得ることとした請
   求項１１記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 １３、上記平行移動の代りに、抽出したい領域の複数の
   サンプリング点を定め該サンプリング点毎に得られる複
   数の実測特性を前記複数の基準特性として与えてなる請
   求項１１記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 １４、前記基準特性は、ファイルに格納させて再利用に
   供してなる請求項１又は１１記載のＭＲＩ画像の臓器領
   域抽出方法。 １５、前記許容値はファイルに格納させて再利用に供し
   てなる請求項３記載のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。 １６、前記エコー次数対濃度の基準特性のかわりに、エ
   コー時間対基準濃度の基準特性を用いた請求項１〜１５
   のＭＲＩ画像の臓器領域抽出方法。