JPH06181910A - 磁気共鳴映像装置 - Google Patents
磁気共鳴映像装置Info
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- JPH06181910A JPH06181910A JP4035219A JP3521992A JPH06181910A JP H06181910 A JPH06181910 A JP H06181910A JP 4035219 A JP4035219 A JP 4035219A JP 3521992 A JP3521992 A JP 3521992A JP H06181910 A JPH06181910 A JP H06181910A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特定の化学シフト画像のような低分解濃画像の
イメージングにおいて、低分解濃画像と測定対象物との
位置関係を容易に認識できるように表示することができ
る磁気共鳴映像装置を提供することを目的とする。 【構成】被検体５より収集された磁気共鳴信号をデータ
収集部１２から電子計算機１３に導き、プロトン画像デ
ータとリン化合物などの化学シフト画像データを再構成
すると共に、プロトン画像データから化学シフト画像デ
ータの表示すべき領域を判定し、プロトン画像データ
と、化学シフト画像データのうちの表示すべき領域と判
定された領域のデータを画像ディスプレイ１５において
画像表示するように構成された磁気共鳴映像装置。
イメージングにおいて、低分解濃画像と測定対象物との
位置関係を容易に認識できるように表示することができ
る磁気共鳴映像装置を提供することを目的とする。 【構成】被検体５より収集された磁気共鳴信号をデータ
収集部１２から電子計算機１３に導き、プロトン画像デ
ータとリン化合物などの化学シフト画像データを再構成
すると共に、プロトン画像データから化学シフト画像デ
ータの表示すべき領域を判定し、プロトン画像データ
と、化学シフト画像データのうちの表示すべき領域と判
定された領域のデータを画像ディスプレイ１５において
画像表示するように構成された磁気共鳴映像装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴映像装置に係
り、特に被検体内の局所部位に存在する特定原子核のス
ピン密度および化学シフト等の情報を収集して表示する
磁気共鳴映像装置に関する。
り、特に被検体内の局所部位に存在する特定原子核のス
ピン密度および化学シフト等の情報を収集して表示する
磁気共鳴映像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴映像（ＭＲＩ）装置は良く知ら
れているように、固有の磁気モーメントを持つ核が静磁
場中に置かれたときに、特定の周波数の回転高周波磁場
エネルギーを共鳴的に吸収する原理を利用して、物質の
化学的および物理的な微視的情報を磁気共鳴信号の形で
収集し、これを画像再構成する装置である。
れているように、固有の磁気モーメントを持つ核が静磁
場中に置かれたときに、特定の周波数の回転高周波磁場
エネルギーを共鳴的に吸収する原理を利用して、物質の
化学的および物理的な微視的情報を磁気共鳴信号の形で
収集し、これを画像再構成する装置である。
【０００３】生体内に存在する、磁気共鳴信号を発生す
る 1Ｈ、13Ｃおよび31Ｐといった原子核を有する化学物
質は、生体の代謝活動に関与している。特に、31Ｐ（リ
ン）はＰＣｒ（クレアチンリン酸）、ＡＴＰ（アデノシ
ン三リン酸）、ＡＤＰ（アデノシン二リン酸）等の31Ｐ
化合物やＰｉ（無機リン）等として生体内に存在し、種
々のエネルギー代謝（エネルギーの獲得、保存、消費）
に関わっている。これらの物質の密度比や密度分布を計
測することは、生体組織の生理的活性を知る上で極めて
有用である。磁気共鳴映像法によれば、 1Ｈ、23Ｎａお
よび31Ｐといった特定原子核を化合物毎に同定、定量化
することが可能であり、これらを化学シフト画像として
イメージングすることで、化合物毎の空間分布が得られ
る。
る 1Ｈ、13Ｃおよび31Ｐといった原子核を有する化学物
質は、生体の代謝活動に関与している。特に、31Ｐ（リ
ン）はＰＣｒ（クレアチンリン酸）、ＡＴＰ（アデノシ
ン三リン酸）、ＡＤＰ（アデノシン二リン酸）等の31Ｐ
化合物やＰｉ（無機リン）等として生体内に存在し、種
々のエネルギー代謝（エネルギーの獲得、保存、消費）
に関わっている。これらの物質の密度比や密度分布を計
測することは、生体組織の生理的活性を知る上で極めて
有用である。磁気共鳴映像法によれば、 1Ｈ、23Ｎａお
よび31Ｐといった特定原子核を化合物毎に同定、定量化
することが可能であり、これらを化学シフト画像として
イメージングすることで、化合物毎の空間分布が得られ
る。
【０００４】リン化合物の化学シフト画像を用いた診断
においては、例えばプロトン画像とリン化合物の化学シ
フト画像を表示し、両画像を対比して同定、定量化を行
う方法が一般にとられる。リン化合物の磁気共鳴信号は
検出感度がプロトンの磁気共鳴信号に対して１０-5程度
も低く、Ｓ／Ｎが低いため、リン化合物の磁気共鳴信号
を収集する際には、１ボクセル当たりの体積を大きくす
ることで必要なＳ／Ｎを確保している。この結果、リン
化合物の化学シフト画像はプロトン画像と比較して画像
化対象領域内の総ボクセル数が少なくなってしまい、空
間分解能が低下する。
においては、例えばプロトン画像とリン化合物の化学シ
フト画像を表示し、両画像を対比して同定、定量化を行
う方法が一般にとられる。リン化合物の磁気共鳴信号は
検出感度がプロトンの磁気共鳴信号に対して１０-5程度
も低く、Ｓ／Ｎが低いため、リン化合物の磁気共鳴信号
を収集する際には、１ボクセル当たりの体積を大きくす
ることで必要なＳ／Ｎを確保している。この結果、リン
化合物の化学シフト画像はプロトン画像と比較して画像
化対象領域内の総ボクセル数が少なくなってしまい、空
間分解能が低下する。
【０００５】発明者らが実際にファントムを用いて行っ
た化学シフトイメージングを例にとって、この問題を説
明する。図６に示すように、純水で溶かした２種類の濃
さのリン酸溶液を円環状容器の２つに仕切られた室に入
れたファントムを用意した。このファントムを被検体と
見立て、ある面でスライスして得たプロトン画像を図１
２（ａ）に示す。図１２（ａ）のプロトン画像と同一ス
ライス面のリン化合物の化学シフト画像を従来法によっ
て得ると、図１２（ｂ）に示すようになる。また、両者
画像の位置的対応関係を示すために、図１２（ａ）
（ｂ）に示すようにプロトン画像上に、化学シフト画像
の画像マトリックス（データ収集マトリックス）を表わ
す格子線を表示している。医師は、これら図１２（ｂ）
の化学シフト画像を図１２（ａ）のプロトン画像と対比
させながら同定、定量化を行うことになる。
た化学シフトイメージングを例にとって、この問題を説
明する。図６に示すように、純水で溶かした２種類の濃
さのリン酸溶液を円環状容器の２つに仕切られた室に入
れたファントムを用意した。このファントムを被検体と
見立て、ある面でスライスして得たプロトン画像を図１
２（ａ）に示す。図１２（ａ）のプロトン画像と同一ス
ライス面のリン化合物の化学シフト画像を従来法によっ
て得ると、図１２（ｂ）に示すようになる。また、両者
画像の位置的対応関係を示すために、図１２（ａ）
（ｂ）に示すようにプロトン画像上に、化学シフト画像
の画像マトリックス（データ収集マトリックス）を表わ
す格子線を表示している。医師は、これら図１２（ｂ）
の化学シフト画像を図１２（ａ）のプロトン画像と対比
させながら同定、定量化を行うことになる。
【０００６】しかしながら、図１２（ｂ）に示されるよ
うに、リン化合物の化学シフト画像は図１２（ａ）のプ
ロトン画像に比較して粗くなっている。前述のようにリ
ン化合物の磁気共鳴信号を収集する際には、Ｓ／Ｎを大
きくする目的で１ボクセル当たりの体積を大きくしてい
るからである。この結果、リン化合物の化学シフト画像
と測定対象物との位置関係を正確に把握することが難し
くなる。
うに、リン化合物の化学シフト画像は図１２（ａ）のプ
ロトン画像に比較して粗くなっている。前述のようにリ
ン化合物の磁気共鳴信号を収集する際には、Ｓ／Ｎを大
きくする目的で１ボクセル当たりの体積を大きくしてい
るからである。この結果、リン化合物の化学シフト画像
と測定対象物との位置関係を正確に把握することが難し
くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の技術では化学シフトイメージングの対象物質からの磁
気共鳴信号が一般に微弱であるために、Ｓ／Ｎを大きく
する目的でボクセルを大きくすると、表示される化学シ
フト画像の空間分解能が低くなり、化学シフト画像と測
定対象物との位置関係が明確でなく、化学シフトイメー
ジング対象物質の分布を正確に把握しにくいという問題
があった。
の技術では化学シフトイメージングの対象物質からの磁
気共鳴信号が一般に微弱であるために、Ｓ／Ｎを大きく
する目的でボクセルを大きくすると、表示される化学シ
フト画像の空間分解能が低くなり、化学シフト画像と測
定対象物との位置関係が明確でなく、化学シフトイメー
ジング対象物質の分布を正確に把握しにくいという問題
があった。
【０００８】本発明は、特定の化学シフト画像のような
低分解濃画像のイメージングにおいて、低分解濃画像と
測定対象物との位置関係が明確に識別できる磁気共鳴映
像装置を提供することを目的とする。
低分解濃画像のイメージングにおいて、低分解濃画像と
測定対象物との位置関係が明確に識別できる磁気共鳴映
像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の磁気共鳴映像装置は、被検体の同一位置か
ら相異なる第１の磁気共鳴信号および第２の磁気共鳴信
号を収集する収集手段と、第１の磁気共鳴信号から高解
像度画像データを再構成する第１の画像再構成手段と、
第２の磁気共鳴信号から低解像度画像データを再構成す
る第２の画像再構成手段と、高解像度画像データから低
解像度画像データの表示すべき領域を判定する領域判定
手段と、少なくとも低解像度画像データのうちの領域判
定手段により表示すべき領域と判定された領域のデータ
を画像として表示する表示手段とを具備することを基本
的な特徴とする。ここで、高解像度画像データは例えば
プロトン画像データであり、低解像度画像データは所定
の化学シフト画像データである。
め、本発明の磁気共鳴映像装置は、被検体の同一位置か
ら相異なる第１の磁気共鳴信号および第２の磁気共鳴信
号を収集する収集手段と、第１の磁気共鳴信号から高解
像度画像データを再構成する第１の画像再構成手段と、
第２の磁気共鳴信号から低解像度画像データを再構成す
る第２の画像再構成手段と、高解像度画像データから低
解像度画像データの表示すべき領域を判定する領域判定
手段と、少なくとも低解像度画像データのうちの領域判
定手段により表示すべき領域と判定された領域のデータ
を画像として表示する表示手段とを具備することを基本
的な特徴とする。ここで、高解像度画像データは例えば
プロトン画像データであり、低解像度画像データは所定
の化学シフト画像データである。
【００１０】本発明において、第２の再構成手段は第２
の磁気共鳴信号から高解像度画像データのマトリックス
要素数より少ないマトリックス要素数の低解像度画像デ
ータを再構成するので、第２の画像再構成手段により再
構成された低解像度画像データを低解像度画像データと
高解像度画像がほぼ同じ大きさとなるようにマトリック
ス要素数を変換して出力するマトリックス要素数変換手
段をさらに備えることが望ましい。
の磁気共鳴信号から高解像度画像データのマトリックス
要素数より少ないマトリックス要素数の低解像度画像デ
ータを再構成するので、第２の画像再構成手段により再
構成された低解像度画像データを低解像度画像データと
高解像度画像がほぼ同じ大きさとなるようにマトリック
ス要素数を変換して出力するマトリックス要素数変換手
段をさらに備えることが望ましい。
【００１１】また、このマトリックス要素数変換手段は
低解像度画像データを内挿することにより、マトリック
ス要素数を変換してもよい。この場合、内挿により低解
像度画像データはスムージングされる。この内挿には、
例えば３次たたみ込み内挿法などの内挿補間を用いるこ
とができる。
低解像度画像データを内挿することにより、マトリック
ス要素数を変換してもよい。この場合、内挿により低解
像度画像データはスムージングされる。この内挿には、
例えば３次たたみ込み内挿法などの内挿補間を用いるこ
とができる。
【００１２】領域判定手段は、例えば高解像度画像デー
タに対して所定の閾値を設定し、高解像度画像データが
該閾値を越える領域を低解像度画像データの表示すべき
領域と判定するか、または高解像度データに対して領域
拡大法を適用し、最終的に求められた領域を低解像度画
像データの表示すべき領域としてもよい。
タに対して所定の閾値を設定し、高解像度画像データが
該閾値を越える領域を低解像度画像データの表示すべき
領域と判定するか、または高解像度データに対して領域
拡大法を適用し、最終的に求められた領域を低解像度画
像データの表示すべき領域としてもよい。
【００１３】表示手段での表示に際しては、高解像度画
像と低解像度画像を例えば隣接させて別々の領域に表示
してもよいし、同じ領域に両者の区別が付くように表示
してもよい。
像と低解像度画像を例えば隣接させて別々の領域に表示
してもよいし、同じ領域に両者の区別が付くように表示
してもよい。
【００１４】また、本発明においては前述の領域判定に
よる低分解濃画像データに対する表示領域・非表示領域
の区別を行わず、単に高分解濃画像と低分解濃画像を例
えばことなる色調で重ねて表示してもよい。
よる低分解濃画像データに対する表示領域・非表示領域
の区別を行わず、単に高分解濃画像と低分解濃画像を例
えばことなる色調で重ねて表示してもよい。
【００１５】
【作用】本発明においては、化学シフト画像などの低分
解能画像データのうち、高分解濃画像データから信号が
あると判定された領域のみのデータが画像表示される。
これにより、化学シフトイメージングの対象となる物質
などの分布が正しく把握される。
解能画像データのうち、高分解濃画像データから信号が
あると判定された領域のみのデータが画像表示される。
これにより、化学シフトイメージングの対象となる物質
などの分布が正しく把握される。
【００１６】本発明の他の態様においては、低分解濃画
像が高分解濃画像と重ねて表示されることにより、低分
解濃画像の実際に信号のある部分が高分解濃画像の輪郭
から認識でき、同様にして化学シフトイメージングの対
象となる物質などの分布が正しく把握されるようにな
る。
像が高分解濃画像と重ねて表示されることにより、低分
解濃画像の実際に信号のある部分が高分解濃画像の輪郭
から認識でき、同様にして化学シフトイメージングの対
象となる物質などの分布が正しく把握されるようにな
る。
【００１７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装
置の構成を示すブロック図である。
する。図１は、本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装
置の構成を示すブロック図である。
【００１８】図１において、静磁場磁石１は寝台６上の
被検体５（例えば人体）に一様な静磁場を印加する。勾
配磁場生成コイル３はシステムコントローラ１１によっ
て制御される駆動回路（駆動アンプ）４によって駆動さ
れ、被検体５に対して、注目する所望の断層面内の直交
するＸ，Ｙ方向及びこれらに垂直なＺ方向に磁場強度が
直線的に変化する勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加す
る。被検体５にはさらにシステムコントローラ１１によ
る制御下で、送信部８ａ，８ｂからの高周波信号が送信
用プローブ７ａ，７ｂに印加されることによって発生さ
れる高周波磁場が印加される。
被検体５（例えば人体）に一様な静磁場を印加する。勾
配磁場生成コイル３はシステムコントローラ１１によっ
て制御される駆動回路（駆動アンプ）４によって駆動さ
れ、被検体５に対して、注目する所望の断層面内の直交
するＸ，Ｙ方向及びこれらに垂直なＺ方向に磁場強度が
直線的に変化する勾配磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加す
る。被検体５にはさらにシステムコントローラ１１によ
る制御下で、送信部８ａ，８ｂからの高周波信号が送信
用プローブ７ａ，７ｂに印加されることによって発生さ
れる高周波磁場が印加される。
【００１９】このような静磁場と勾配磁場および高周波
磁場の印加により、被検体５から各種の原子核に関する
磁気共鳴信号が発生される。第１および第２の核種の磁
気共鳴信号は受信用プローブ９ａ，９ｂで受信され、受
信部１０ａ，１０ｂで増幅および検波された後、システ
ムコントローラ１１による制御下で、データ収集部１２
に送られる。データ収集部１２では、受信部１０ａ，１
０ｂを介して入力された磁気共鳴信号をシステムコント
ローラ１１の制御下で収集し、これをＡ／Ｄ変換して電
子計算機１３に画像再構成用データとして送る。
磁場の印加により、被検体５から各種の原子核に関する
磁気共鳴信号が発生される。第１および第２の核種の磁
気共鳴信号は受信用プローブ９ａ，９ｂで受信され、受
信部１０ａ，１０ｂで増幅および検波された後、システ
ムコントローラ１１による制御下で、データ収集部１２
に送られる。データ収集部１２では、受信部１０ａ，１
０ｂを介して入力された磁気共鳴信号をシステムコント
ローラ１１の制御下で収集し、これをＡ／Ｄ変換して電
子計算機１３に画像再構成用データとして送る。
【００２０】電子計算機１３はコンソール１４により制
御され、データ収集部１２から入力された画像再構成用
データについてフーリエ変換を含む画像再構成処理を行
う。また、電子計算機１３はシステムコントローラ１１
の制御をも行う。電子計算機１３により得られた画像デ
ータは画像ディスプレイ１５に送られ、画像が表示され
る。画像ディスプレイ１５は例えばＣＲＴディスプレイ
が用いられる。
御され、データ収集部１２から入力された画像再構成用
データについてフーリエ変換を含む画像再構成処理を行
う。また、電子計算機１３はシステムコントローラ１１
の制御をも行う。電子計算機１３により得られた画像デ
ータは画像ディスプレイ１５に送られ、画像が表示され
る。画像ディスプレイ１５は例えばＣＲＴディスプレイ
が用いられる。
【００２１】なお、本実施例では送信用プローブ７ａ，
７ｂと受信用プローブ９ａ，９ｂを別々に設けたが、送
受信を核種毎に一つのコイルで兼用してもよい。また、
磁気共鳴信号を収集しようとすする種々の核種（ 1Ｈ、
31Ｐ等）によりコイルを入れ替えたり、多同調型のコイ
ルを使用してもよい。このような場合でも、勾配磁場生
成コイル３は同位置に固定されているため、これらの核
種の磁気共鳴信号は同位置から得られ、後述するように
して表示されるプロトン画像と化学シフト画像の位置関
係は対応する。
７ｂと受信用プローブ９ａ，９ｂを別々に設けたが、送
受信を核種毎に一つのコイルで兼用してもよい。また、
磁気共鳴信号を収集しようとすする種々の核種（ 1Ｈ、
31Ｐ等）によりコイルを入れ替えたり、多同調型のコイ
ルを使用してもよい。このような場合でも、勾配磁場生
成コイル３は同位置に固定されているため、これらの核
種の磁気共鳴信号は同位置から得られ、後述するように
して表示されるプロトン画像と化学シフト画像の位置関
係は対応する。
【００２２】次に、本実施例によるプロトン画像および
リン化合物の化学シフト画像のイメージングの手順を説
明する。図２は、この手順を示すフローチャートであ
る。
リン化合物の化学シフト画像のイメージングの手順を説
明する。図２は、この手順を示すフローチャートであ
る。
【００２３】図２を参照すると、まず公知の磁気共鳴映
像の手法により、プロトン（ 1Ｈ）の磁気共鳴信号を収
集し、プロトン画像データの再構成を行い、得られたプ
ロトン画像データをメモリに蓄積しておく（ステップＳ
１〜Ｓ３）。なお、プロトン画像データのマトリックス
要素数（すなわちマトリックスサイズ）は例えば２５６
×２５６または５１２×５１２といった値が選ばれる。
像の手法により、プロトン（ 1Ｈ）の磁気共鳴信号を収
集し、プロトン画像データの再構成を行い、得られたプ
ロトン画像データをメモリに蓄積しておく（ステップＳ
１〜Ｓ３）。なお、プロトン画像データのマトリックス
要素数（すなわちマトリックスサイズ）は例えば２５６
×２５６または５１２×５１２といった値が選ばれる。
【００２４】次に、公知の化学シフトイメージングの手
法により、リン化合物の磁気共鳴信号を収集し、リン化
合物の化学シフト画像データを再構成する（ステップＳ
４〜Ｓ５）。このリン化合物の磁気共鳴信号は微弱であ
ることから、Ｓ／Ｎ向上の目的でボクセルの体積を大き
くとるため、化学シフト画像データのマトリックス要素
数はプロトン画像データのそれ比較してかなり少なく、
例えば１６×１６または３２×３２といった値となる。
法により、リン化合物の磁気共鳴信号を収集し、リン化
合物の化学シフト画像データを再構成する（ステップＳ
４〜Ｓ５）。このリン化合物の磁気共鳴信号は微弱であ
ることから、Ｓ／Ｎ向上の目的でボクセルの体積を大き
くとるため、化学シフト画像データのマトリックス要素
数はプロトン画像データのそれ比較してかなり少なく、
例えば１６×１６または３２×３２といった値となる。
【００２５】次に、この再構成された化学シフト画像デ
ータに対して、プロトン画像データを用いて感度補正を
行う（ステップＳ６）。図３は、ステップＳ６での感度
補正の具体例を説明するための図であり、化学シフト画
像データの所定の大きさのブロック３１内の信号強度Ｒ
(i,j) を、プロトン画像データのブロック３１に対応す
るブロック３２内の信号の存在割合に応じて補正する。
すなわち、ブロック３２の全体の面積（または体積）を
Ｓo 、ブロック３２内の信号の存在面積（または体積）
をＳとすると、 Ｒ(i,j) →Ｒ′(i,j) ＝Ｒ(i,j) Ｓo ／Ｓ のように補正する。化学シフト画像データのブロック３
１は、例えば化学シフト画像の収集時のボクセルに相当
する。また、更にプローブの感度分布補正を行うことも
可能である。
ータに対して、プロトン画像データを用いて感度補正を
行う（ステップＳ６）。図３は、ステップＳ６での感度
補正の具体例を説明するための図であり、化学シフト画
像データの所定の大きさのブロック３１内の信号強度Ｒ
(i,j) を、プロトン画像データのブロック３１に対応す
るブロック３２内の信号の存在割合に応じて補正する。
すなわち、ブロック３２の全体の面積（または体積）を
Ｓo 、ブロック３２内の信号の存在面積（または体積）
をＳとすると、 Ｒ(i,j) →Ｒ′(i,j) ＝Ｒ(i,j) Ｓo ／Ｓ のように補正する。化学シフト画像データのブロック３
１は、例えば化学シフト画像の収集時のボクセルに相当
する。また、更にプローブの感度分布補正を行うことも
可能である。
【００２６】化学シフト画像データを単純に画像表示す
ると、信号が少ない領域では信号強度が低下するため表
示濃度（輝度）が低下してしまい、化学シフトイメージ
ングに供される化合物の分布を認識し難くなる。これに
対し、上述のような感度補正を行うと、プロトン画像デ
ータに含まれる信号の割合が少ない領域、つまり化学シ
フト画像データに含まれる信号が少ない領域では、化学
シフト画像データの信号強度が大きくなるように補償さ
れるため、信号が存在する部分はほぼ均一な濃度（また
は輝度）で表示され、定量性の良い化学シフト画像が得
られる。
ると、信号が少ない領域では信号強度が低下するため表
示濃度（輝度）が低下してしまい、化学シフトイメージ
ングに供される化合物の分布を認識し難くなる。これに
対し、上述のような感度補正を行うと、プロトン画像デ
ータに含まれる信号の割合が少ない領域、つまり化学シ
フト画像データに含まれる信号が少ない領域では、化学
シフト画像データの信号強度が大きくなるように補償さ
れるため、信号が存在する部分はほぼ均一な濃度（また
は輝度）で表示され、定量性の良い化学シフト画像が得
られる。
【００２７】なお、この感度補正の手法は、本発明との
組み合わせに限られず、一般的に化学シフト画像などの
低分解濃画像のイメージングを行う場合に有効である。
組み合わせに限られず、一般的に化学シフト画像などの
低分解濃画像のイメージングを行う場合に有効である。
【００２８】次に、図２において上述の感度補正（ステ
ップＳ６）に続いて、化学シフト画像データのマトリッ
クス要素数をプロトン画像と化学シフト画像とがほぼ同
じ大きさとなるように変換する（ステップＳ７）。この
マトリックス要素数変換の手法としては、例えば化学シ
フト画像データについて内挿によるスムージング処理を
施せばよい。内挿法は種々知られているが、例えば東京
大学出版会から１９９１年１月１７日に発行された「画
像解析ハンドブック」の第４４３頁に記載されている３
次たたみ込み内挿法を用いることができる。このような
内挿によるスムージング処理を付加することによって、
化学シフト画像の表示はより滑らかで見易いものとな
る。なお、感度補正とマトリックス要素数変換（スムー
ジング処理）の順序は逆にしても良い。
ップＳ６）に続いて、化学シフト画像データのマトリッ
クス要素数をプロトン画像と化学シフト画像とがほぼ同
じ大きさとなるように変換する（ステップＳ７）。この
マトリックス要素数変換の手法としては、例えば化学シ
フト画像データについて内挿によるスムージング処理を
施せばよい。内挿法は種々知られているが、例えば東京
大学出版会から１９９１年１月１７日に発行された「画
像解析ハンドブック」の第４４３頁に記載されている３
次たたみ込み内挿法を用いることができる。このような
内挿によるスムージング処理を付加することによって、
化学シフト画像の表示はより滑らかで見易いものとな
る。なお、感度補正とマトリックス要素数変換（スムー
ジング処理）の順序は逆にしても良い。
【００２９】次に、プロトン画像データから化学シフト
画像データの表示すべき領域を判定する（ステップＳ
８）。この領域判定の具体的な一例を図４および図５に
より説明する。図４は、プロトン画像データ４１と、こ
のプロトン画像データ４１に対する領域判定結果４２を
模式的に示している。プロトン画像データ４１に対して
適当な閾値を設定し、この閾値以上のボクセルはプロト
ンの磁気共鳴信号が存在するため、化学シフト画像を表
示すべき領域（表示領域）と判定する。閾値に満たない
画素はプロトンの磁気共鳴信号がなく、化学シフト画像
を表示しない領域（非表示領域）と判定する。図４で
は、ハッチング部分が表示領域と判定された領域を示
し、白部分が非表示領域と判定された部分を示してい
る。
画像データの表示すべき領域を判定する（ステップＳ
８）。この領域判定の具体的な一例を図４および図５に
より説明する。図４は、プロトン画像データ４１と、こ
のプロトン画像データ４１に対する領域判定結果４２を
模式的に示している。プロトン画像データ４１に対して
適当な閾値を設定し、この閾値以上のボクセルはプロト
ンの磁気共鳴信号が存在するため、化学シフト画像を表
示すべき領域（表示領域）と判定する。閾値に満たない
画素はプロトンの磁気共鳴信号がなく、化学シフト画像
を表示しない領域（非表示領域）と判定する。図４で
は、ハッチング部分が表示領域と判定された領域を示
し、白部分が非表示領域と判定された部分を示してい
る。
【００３０】図５は、マトリックス要素数変換後の化学
シフト画像データ５１と、この化学シフト画像データ５
１に対して図４の領域判定結果４２を適用した後の化学
シフト画像データ５２を模式的に示している。ハッチン
グ部分が表示領域を示し、白部分が非表示領域を表して
いる。化学シフト画像データ５１は、マトリックス要素
数変換前のボクセル単位で表示領域・非表示領域が定め
られているのに対して、プロトン画像データ４１に対す
る領域判定結果４２を適用した化学シフト画像データ５
２においては、マトリックス要素数変換後のボクセル単
位、すなわちプロトン画像データ４１のボクセルと同じ
大きさの単位で表示領域・非表示領域が定められること
になる。
シフト画像データ５１と、この化学シフト画像データ５
１に対して図４の領域判定結果４２を適用した後の化学
シフト画像データ５２を模式的に示している。ハッチン
グ部分が表示領域を示し、白部分が非表示領域を表して
いる。化学シフト画像データ５１は、マトリックス要素
数変換前のボクセル単位で表示領域・非表示領域が定め
られているのに対して、プロトン画像データ４１に対す
る領域判定結果４２を適用した化学シフト画像データ５
２においては、マトリックス要素数変換後のボクセル単
位、すなわちプロトン画像データ４１のボクセルと同じ
大きさの単位で表示領域・非表示領域が定められること
になる。
【００３１】なお、ステップＳ９での表示領域の判定法
としては、他に領域拡大法などを用いることもできる。
領域拡大法は画像処理の分野で良く知られている技術で
あるため、詳細な説明を省略する。
としては、他に領域拡大法などを用いることもできる。
領域拡大法は画像処理の分野で良く知られている技術で
あるため、詳細な説明を省略する。
【００３２】次に、マトリックス要素数変換後の化学シ
フト画像データから表示領域と定められた部分のみを抽
出した後、これと既に得られているプロトン画像データ
を画像ディスプレイ１５上で画像表示する（ステップＳ
９〜Ｓ１０）。
フト画像データから表示領域と定められた部分のみを抽
出した後、これと既に得られているプロトン画像データ
を画像ディスプレイ１５上で画像表示する（ステップＳ
９〜Ｓ１０）。
【００３３】図６に示したような純水で溶かした２種類
の濃さのリン酸溶液を円環状容器の２つに仕切られた室
に入れたファントムに対して、図２に示した手順に従っ
て得られたプロトン画像とリン化合物の化学シフト画像
を表示した結果を図７（ａ）（ｂ）に示す。従来法によ
る表示結果である図１２（ａ）（ｂ）と比較して明らか
なように、本実施例で得られる化学シフト画像はプロト
ン画像とほぼ同じ領域のみに、すなわち実際に信号が存
在する部分のみに正しく表示されており、プロトン画像
との対応も容易である。
の濃さのリン酸溶液を円環状容器の２つに仕切られた室
に入れたファントムに対して、図２に示した手順に従っ
て得られたプロトン画像とリン化合物の化学シフト画像
を表示した結果を図７（ａ）（ｂ）に示す。従来法によ
る表示結果である図１２（ａ）（ｂ）と比較して明らか
なように、本実施例で得られる化学シフト画像はプロト
ン画像とほぼ同じ領域のみに、すなわち実際に信号が存
在する部分のみに正しく表示されており、プロトン画像
との対応も容易である。
【００３４】図８に、本実施例の方法で猫頭部について
得たプロトン画像８１と、リン化合物の化学シフト画像
８２の例を示す。化学シフト画像８２は、プロトン画像
８１から判定された表示領域８３内のみに表示され、表
示領域８３以外の領域がマスキングされた形となってい
る。また、図は白黒であるため明確でないが、プロトン
画像８１は例えばモノトーンで表示され、化学シフト画
像８３は濃淡に応じて表示色の異なる擬似カラーで表示
されている。
得たプロトン画像８１と、リン化合物の化学シフト画像
８２の例を示す。化学シフト画像８２は、プロトン画像
８１から判定された表示領域８３内のみに表示され、表
示領域８３以外の領域がマスキングされた形となってい
る。また、図は白黒であるため明確でないが、プロトン
画像８１は例えばモノトーンで表示され、化学シフト画
像８３は濃淡に応じて表示色の異なる擬似カラーで表示
されている。
【００３５】図９に、比較例として従来の方法で得られ
た猫頭部のプロトン画像９１と、リン化合物の化学シフ
ト画像９２を示す。化学シフト画像９２は、実際に信号
が無い部分にも広がって表示されているため不正確であ
り、プロトン画像９１との位置的対応関係も分かりにく
い。従って、リン化合物がどのように分布しているかを
容易に把握しにくい。
た猫頭部のプロトン画像９１と、リン化合物の化学シフ
ト画像９２を示す。化学シフト画像９２は、実際に信号
が無い部分にも広がって表示されているため不正確であ
り、プロトン画像９１との位置的対応関係も分かりにく
い。従って、リン化合物がどのように分布しているかを
容易に把握しにくい。
【００３６】図８ではプロトン画像８１と化学シフト画
像８２を画面上で別々の位置に表示したが、図１０に示
すようにプロトン画像１０１と化学シフト画像１０２を
位置を対応させて重ねて表示してもよい。この場合、プ
ロトン画像１０１は淡い色調で表示し、化学シフト画像
１０２は擬似カラーで表示することによって、両者の区
別を容易することができる。
像８２を画面上で別々の位置に表示したが、図１０に示
すようにプロトン画像１０１と化学シフト画像１０２を
位置を対応させて重ねて表示してもよい。この場合、プ
ロトン画像１０１は淡い色調で表示し、化学シフト画像
１０２は擬似カラーで表示することによって、両者の区
別を容易することができる。
【００３７】図１０においては、化学シフト画像９２は
図８と同様にプロトン画像９１から判定された表示領域
以外の部分がマスキングされているが、図１１に示すよ
うにプロトン画像１１１とマスキングされていない化学
シフト画像１１２を重ねて表示してもよい。図１０と同
様、プロトン画像１１１は淡い色調、化学シフト画像１
１２は擬似カラーで表示される。この場合、化学シフト
画像１１２は信号が無い部分にも表示されることになる
が、プロトン画像１１１が重ねて表示されることによ
り、医師は実際に信号がある部分をプロトン画像１１１
の輪郭から容易に認識することができる。
図８と同様にプロトン画像９１から判定された表示領域
以外の部分がマスキングされているが、図１１に示すよ
うにプロトン画像１１１とマスキングされていない化学
シフト画像１１２を重ねて表示してもよい。図１０と同
様、プロトン画像１１１は淡い色調、化学シフト画像１
１２は擬似カラーで表示される。この場合、化学シフト
画像１１２は信号が無い部分にも表示されることになる
が、プロトン画像１１１が重ねて表示されることによ
り、医師は実際に信号がある部分をプロトン画像１１１
の輪郭から容易に認識することができる。
【００３８】なお、上記の実施例では高分解濃画像とし
てプロトン画像、低分解能画像としてリン化合物の化学
シフト画像を例示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、化学シフト画像データの中でも比較的信号強
度が高いためにボクセルを大きくする必要のない画像デ
ータを高分解能画像データとして、この高分解能画像デ
ータを用いて信号強度が低くボクセルを大きくする必要
がある低分解能画像データの表示領域を判定するように
してもよい。また、同一核種の画像データ、例えばプロ
トン画像データのうちの水のデータと乳酸のデータを表
示する場合にも有効である。その場合、磁気共鳴収集手
段は一つで良い。
てプロトン画像、低分解能画像としてリン化合物の化学
シフト画像を例示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、化学シフト画像データの中でも比較的信号強
度が高いためにボクセルを大きくする必要のない画像デ
ータを高分解能画像データとして、この高分解能画像デ
ータを用いて信号強度が低くボクセルを大きくする必要
がある低分解能画像データの表示領域を判定するように
してもよい。また、同一核種の画像データ、例えばプロ
トン画像データのうちの水のデータと乳酸のデータを表
示する場合にも有効である。その場合、磁気共鳴収集手
段は一つで良い。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればリン
化合物の化学シフト画像などの低分解濃画像のイメージ
ングに際して、信号のある部分のみを容易に認識できる
ような画像表示が可能となる。これによりイメージング
対象内に注目物質がどのように分布しているかの同定、
定量化ができるようになり、医用診断装置に適用した場
合、適切な診断を効率的に行うことが可能となる。
化合物の化学シフト画像などの低分解濃画像のイメージ
ングに際して、信号のある部分のみを容易に認識できる
ような画像表示が可能となる。これによりイメージング
対象内に注目物質がどのように分布しているかの同定、
定量化ができるようになり、医用診断装置に適用した場
合、適切な診断を効率的に行うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る磁気共鳴映像装置の構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図２】同実施例のプロトン画像および化学シフト画像
のイメージング手順を示すフローチャート
のイメージング手順を示すフローチャート
【図３】同実施例における感度補正の原理説明図
【図４】同実施例におけるプロトン画像データを用いた
化学シフト画像の表示領域判定の様子を示す図
化学シフト画像の表示領域判定の様子を示す図
【図５】同実施例における化学シフト画像に対して図４
の領域判定結果を適用した様子を示す図
の領域判定結果を適用した様子を示す図
【図６】同実施例において用いたファントムを模式的に
示す図
示す図
【図７】同実施例により図６のファントムについて得ら
れたプロトン画像データおよび化学シフト画像データを
模式的に示す図
れたプロトン画像データおよび化学シフト画像データを
模式的に示す図
【図８】同実施例によるプロトン画像および化学シフト
画像の表示例を示す図
画像の表示例を示す図
【図９】比較例によるプロトン画像および化学シフト画
像の表示例を示す図
像の表示例を示す図
【図１０】同実施例によるプロトン画像および化学シフ
ト画像の表示例を示す図
ト画像の表示例を示す図
【図１１】他の実施例によるプロトン画像および化学シ
フト画像の表示例を示す図
フト画像の表示例を示す図
【図１２】従来法により図６のファントムについて得ら
れたプロトン画像データおよび化学シフト画像データを
模式的に示す図
れたプロトン画像データおよび化学シフト画像データを
模式的に示す図
１…静磁場磁石 ３…勾配磁場
生成コイル ４…駆動回路 ５…被検体 ６…寝台 ７ａ，７ｂ…
送信用プローブ ８ａ，８ｂ…送信部 ９ａ，９ｂ…
受信用プローブ １０ａ，１０ｂ…受信部 １１…システ
ムコントローラ １２…データ収集部 １３…電子計
算機 １４…コンソール １５…画像デ
ィスプレイ ３１…プロトン画像ブロック ３２…化学シ
フト画像ブロック ４１…プロトン画像データ ４２…領域判
定結果 ５１…化学シフト画像データ ５２…化学シ
フト画像データ ７１，８１，９１，１０１，１１１…プロトン画像 ７２，８２，９２，１０２，１１２…化学シフト画像
生成コイル ４…駆動回路 ５…被検体 ６…寝台 ７ａ，７ｂ…
送信用プローブ ８ａ，８ｂ…送信部 ９ａ，９ｂ…
受信用プローブ １０ａ，１０ｂ…受信部 １１…システ
ムコントローラ １２…データ収集部 １３…電子計
算機 １４…コンソール １５…画像デ
ィスプレイ ３１…プロトン画像ブロック ３２…化学シ
フト画像ブロック ４１…プロトン画像データ ４２…領域判
定結果 ５１…化学シフト画像データ ５２…化学シ
フト画像データ ７１，８１，９１，１０１，１１１…プロトン画像 ７２，８２，９２，１０２，１１２…化学シフト画像
Claims (9)
- 【請求項１】被検体の同一位置から相異なる第１の磁気
共鳴信号および第２の磁気共鳴信号を収集する収集手段
と、 前記第１の磁気共鳴信号から高解像度画像データを再構
成する第１の画像再構成手段と、 前記第２の磁気共鳴信号から低解像度画像データを再構
成する第２の画像再構成手段と、 前記高解像度画像データから前記低解像度画像データの
表示すべき領域を判定する領域判定手段と、 少なくとも前記低解像度画像データのうちの前記領域判
定手段により表示すべき領域と判定された領域のデータ
を画像として表示する表示手段とを具備することを特徴
とする磁気共鳴映像装置。 - 【請求項２】被検体の同一位置から相異なる第１の磁気
共鳴信号および第２の磁気共鳴信号を収集する収集手段
と、 前記第１の磁気共鳴信号から所定のマトリックス要素数
の高解像度画像データを再構成する第１の画像再構成手
段と、 前記第２の磁気共鳴信号から前記高解像度画像データの
マトリックス要素数より少ないマトリックス要素数の低
解像度画像データを再構成する第２の画像再構成手段
と、 この第２の画像再構成手段により再構成された低解像度
画像データを高解像度画像と低解像度画像との大きさを
ほぼ同じにするためにマトリックス要素数を変換して出
力するマトリックス要素数変換手段と、 前記高解像度画像データから前記低解像度画像データの
表示すべき領域を判定する領域判定手段と、 少なくとも前記マトリックス要素数変換手段から出力さ
れた低解像度画像データのうちの前記領域判定手段によ
り表示すべき領域と判定された領域のデータを画像とし
て表示する表示手段とを具備することを特徴とする磁気
共鳴映像装置。 - 【請求項３】被検体の同一位置から相異なる第１の磁気
共鳴信号および第２の磁気共鳴信号を収集する収集手段
と、 前記第１の磁気共鳴信号から所定のマトリックス要素数
の高解像度画像データを再構成する第１の画像再構成手
段と、 前記第２の磁気共鳴信号から前記高解像度画像データの
マトリックス要素数より少ないマトリックス要素数の低
解像度画像データを再構成する第２の画像再構成手段
と、 この第２の画像再構成手段により再構成された低解像度
画像データを高解像度画像データとほぼ同じマトリック
ス要素数にスムージング処理して出力するスムージング
処理手段と、 前記高解像度画像データから前記低解像度画像データの
表示すべき領域を判定する領域判定手段と、 少なくとも前記スムージング処理手段から出力された低
解像度画像データのうちの前記領域判定手段により表示
すべき領域と判定された領域のデータを画像として表示
する表示手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴映
像装置。 - 【請求項４】被検体の同一位置から相異なる第１の磁気
共鳴信号および第２の磁気共鳴信号を収集する収集手段
と、 前記第１の磁気共鳴信号から高解像度画像データを再構
成する第１の画像再構成手段と、 前記第２の磁気共鳴信号から低解像度画像データを再構
成する第２の画像再構成手段と、 前記高解像度画像データおよび前記低解像度画像データ
を重ね合わせて一つの画像として表示する表示手段とを
具備することを特徴とする磁気共鳴映像装置。 - 【請求項５】前記領域判定手段は、前記高解像度画像デ
ータに対して所定の閾値を設定し、前記高解像度画像デ
ータが該閾値を越える領域を前記低解像度画像データの
表示すべき領域と判定することを特徴とする請求項１乃
至４のいずれかに記載の磁気共鳴映像装置。 - 【請求項６】被検体の同一位置から相異なる第１の磁気
共鳴信号および第２の磁気共鳴信号を収集する収集手段
と、 前記第１の磁気共鳴信号から高解像度画像データを再構
成する第１の画像再構成手段と、 前記第２の磁気共鳴信号から低解像度画像データを再構
成する第２の画像再構成手段と、 前記低解像度画像データの信号強度を所定のブロック単
位で該ブロックに対応する前記高解像度画像データのブ
ロック内の信号の存在割合に応じて補正する補正手段
と、 少なくとも前記低解像度画像データを画像として表示す
る表示手段とを具備することを特徴とする磁気共鳴映像
装置。 - 【請求項７】前記高解像度画像データはプロトン画像デ
ータであり、前記低解像度画像データは所定の化学シフ
ト画像データであることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれかに記載の磁気共鳴映像装置。 - 【請求項８】前記表示手段は、前記低解像度画像データ
と前記高解像度画像データを同時に画像として表示する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の磁
気共鳴映像装置。 - 【請求項９】前記表示手段は、前記低解像度画像データ
の信号強度を擬似カラー表示することを特徴とする請求
項１乃至８のいずれかに記載の磁気共鳴映像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03521992A JP3359930B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-02-21 | 磁気共鳴映像装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-182631 | 1991-07-23 | ||
| JP18263191 | 1991-07-23 | ||
| JP03521992A JP3359930B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-02-21 | 磁気共鳴映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06181910A true JPH06181910A (ja) | 1994-07-05 |
| JP3359930B2 JP3359930B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=26374154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03521992A Expired - Fee Related JP3359930B2 (ja) | 1991-07-23 | 1992-02-21 | 磁気共鳴映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359930B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007325665A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| JP2008502397A (ja) * | 2004-06-16 | 2008-01-31 | ベイラール，ノルベール | 医療用画像装置における照射および赤外、超音波または磁気パルスビームへの曝露の削減を意図した方法 |
| US10043293B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-08-07 | Toshiba Medical Systems Corporation | Image processing device, radiation detecting device, and image processing method |
| JP2019128334A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社島津製作所 | 分析制御装置、分析装置、分析制御方法および分析方法 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP03521992A patent/JP3359930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502397A (ja) * | 2004-06-16 | 2008-01-31 | ベイラール，ノルベール | 医療用画像装置における照射および赤外、超音波または磁気パルスビームへの曝露の削減を意図した方法 |
| JP2007325665A (ja) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Toshiba Corp | 磁気共鳴イメージング装置 |
| US10043293B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-08-07 | Toshiba Medical Systems Corporation | Image processing device, radiation detecting device, and image processing method |
| US10102651B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-10-16 | Toshiba Medical Systems Corporation | Image processing device, radiation detecting device, and image processing method |
| JP2019128334A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | 株式会社島津製作所 | 分析制御装置、分析装置、分析制御方法および分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3359930B2 (ja) | 2002-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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