JP6091776B2 - Magnetic resonance imaging apparatus and image processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a magnetic resonance imaging apparatus and an image processing apparatus.
磁気共鳴イメージング装置（以下「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」）は、対象原子核スピンの集団が磁場に置かれたときに、その固有の磁気モーメントと存在磁場強度とに応じた特定の周波数（共鳴周波数）で回転する高周波磁場に共鳴し、その緩和過程で磁気共鳴信号を発生する現象を利用して、物質の化学的及び物理的な微視的情報を取得する。 A magnetic resonance imaging apparatus (hereinafter referred to as “MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus”) is a specific frequency (resonance) according to its inherent magnetic moment and existing magnetic field strength when a group of target nuclear spins is placed in a magnetic field. The chemical and physical microscopic information of the substance is acquired by utilizing the phenomenon of resonating with a high frequency magnetic field rotating at a frequency and generating a magnetic resonance signal in the relaxation process.
このようなＭＲＩ装置による撮像においては、被検体は寝台の上に仰臥位の姿勢で寝た状態で撮像が行われる場合が殆どである。もっとも、臓器や血管などの***による位置や形状の変化を観察する目的、あるいは手術などの治療を行う***と同じ***の画像を取得する目的で、被検体を伏臥位や側臥位、あるいは体の一部を傾けた姿勢で撮像する場合がある。 In such imaging by an MRI apparatus, the subject is almost always imaged while lying on a bed in a supine position. However, for the purpose of observing changes in position and shape depending on the body position, such as organs and blood vessels, or to acquire images of the same body position as that used for treatment such as surgery, the subject can be placed in the prone position, lateral position, or body position. There is a case where an image is taken with a part tilted.
このように、装置の大口径化に伴い、自由な***での撮像は増加している。この場合、観察者が、臓器や血管の***による位置や形状の変化を評価するためには、重力の方向を知ることが必要である。しかしながら、例えば、表示画面上で画像を回転させた場合や、３次元画像をリフォーマットして表示したような場合には、重力の方向を即座に判断することは困難である。なお、ＭＲＩ装置に限られず、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置やＸ線診断装置などの他の医用画像診断装置においても同様の状況が生じ得る。 As described above, as the apparatus has a larger diameter, imaging in a free posture is increasing. In this case, it is necessary for the observer to know the direction of gravity in order to evaluate the change in position and shape depending on the position of the organ or blood vessel. However, for example, when the image is rotated on the display screen or when a three-dimensional image is reformatted and displayed, it is difficult to immediately determine the direction of gravity. The same situation may occur in other medical image diagnostic apparatuses such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus and an X-ray diagnostic apparatus.
本発明が解決しようとする課題は、重力の方向を容易に識別することができる医用画像診断装置及び画像処理装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a medical image diagnostic apparatus and an image processing apparatus that can easily identify the direction of gravity.
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、収集部と、表示制御部とを備える。前記収集部は、磁気共鳴イメージング装置により画像データを収集する。前記表示制御部は、前記画像データから再構成された画像と、該画像上での重力の方向を識別可能な情報とを、表示部に表示する。前記表示制御部は、鉛直方向に対応する傾斜磁場の向きと装置座標との関係に基づき前記画像上での重力の方向を求め、求めた重力の方向を識別可能な情報を、前記表示部に表示する。 The magnetic resonance imaging apparatus according to the embodiment includes a collection unit and a display control unit. The collection unit collects image data using a magnetic resonance imaging apparatus. The display control unit displays an image reconstructed from the image data and information capable of identifying the direction of gravity on the image on the display unit. The display control unit obtains the direction of gravity on the image based on the relationship between the direction of the gradient magnetic field corresponding to the vertical direction and the device coordinates, and displays information that can identify the obtained direction of gravity on the display unit. indicate.
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る医用画像診断装置及び画像処理装置を説明する。 Hereinafter, a medical image diagnostic apparatus and an image processing apparatus according to embodiments will be described with reference to the drawings.
最初に、図１を用いて、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す図である。なお、ＭＲＩ装置１００に被検体Ｐは含まれない。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、寝台４、寝台制御部５、送信ＲＦ（Radio Frequency）コイル６、送信部７、受信ＲＦコイル８、受信部９、及び計算機システム１０を備える。
Initially, the structure of the
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成され、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石などが使用される。傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成され、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２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ており、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源３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する。なお、Ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。
The static magnetic field magnet 1 is formed in a hollow cylindrical shape and generates a uniform static magnetic field in an internal space. For example, a permanent magnet or a superconducting magnet is used as the static magnetic field magnet 1. The gradient magnetic field coil 2 is formed in a hollow cylindrical shape and is disposed inside the static magnetic field magnet 1. The gradient magnetic field coil 2 is formed by combining three coils corresponding to the X, Y, and Z axes orthogonal to each other, and these three coils are individually supplied with current from a gradient magnetic
ここで、傾斜磁場コイル２によって発生するＸ，Ｙ，Ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒにそれぞれ対応している。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓは、任意に撮像断面を決め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磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させ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 2 correspond to, for example, the slice selection gradient magnetic field Gs, the phase encoding gradient magnetic field Ge, and the readout gradient magnetic field Gr, respectively. Yes. The slice selection gradient magnetic field Gs is used to arbitrarily determine an imaging section. The phase encoding gradient magnetic field Ge is used to change the phase of the magnetic resonance signal in accordance with the spatial position. The readout gradient magnetic field Gr is used for changing the frequency of the magnetic resonance signal in accordance with the spatial position.
傾斜磁場電源３は、計算機システム１０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２に電流を供給する。寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、後述する寝台制御部５による制御のもと、天板４ａを、被検体Ｐが載置された状態で傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４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る。寝台制御部５は、寝台４を駆動して、天板４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
The gradient magnetic
送信ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から高周波パルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部７は、計算機システム１０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高周波パルスを送信ＲＦコイル６に送信する。送信部７は、発振部、位相選択部、周波数変換部、振幅変調部、高周波電力増幅部などを有する。発振部は、静磁場中における対象原子核に固有の共鳴周波数の高周波信号を発生する。位相選択部は、高周波信号の位相を選択する。周波数変換部は、位相選択部から出力された高周波信号の周波数を変換する。振幅変調部は、周波数変調部から出力された高周波信号の振幅を例えばｓｉｎｃ関数に従って変調する。高周波電力増幅部は、振幅変調部から出力された高周波信号を増幅する。これらの各部の動作の結果として、送信部７は、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを送信ＲＦコイル６に送信する。
The transmission RF coil 6 is disposed inside the gradient magnetic field coil 2 and receives a high frequency pulse from the transmission unit 7 to generate a high frequency magnetic field. The transmission unit 7 transmits a high frequency pulse corresponding to the Larmor frequency to the transmission RF coil 6 based on the pulse sequence execution data transmitted from the
受信ＲＦコイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体から放射される磁気共鳴信号を受信する。この受信ＲＦコイル８は、磁気共鳴信号を受信すると、その磁気共鳴信号を受信部９へ出力する。受信部９は、計算機システム１０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ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴信号データを生成する。この受信部９は、磁気共鳴信号データを生成すると、その磁気共鳴信号データを計算機システム１０に送信する。なお、受信部９は、静磁場磁石１や傾斜磁場コイル２などを備える架台装置側に備えられていてもよい。
The reception RF coil 8 is disposed inside the gradient magnetic field coil 2 and receives a magnetic resonance signal radiated from the subject due to the influence of the high-frequency magnetic field. When receiving the magnetic resonance signal, the reception RF coil 8 outputs the magnetic resonance signal to the receiving unit 9. The receiving unit 9 generates magnetic resonance signal data based on the magnetic resonance signal output from the reception RF coil 8 based on the pulse sequence execution data sent from the
計算機システム１０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行う装置であり、インタフェース部１１、データ収集部１２、演算部１３、記憶部１４、表示部１５、入力部１６及び制御部１７を有する。インタフェース部１１は、傾斜磁場電源３、寝台制御部５、送信部７及び受信部９に接続されており、これらの接続された各部と計算機システム１０との間で授受される信号の入出力を制御する。データ収集部１２は、インタフェース部１１を介して、受信部９から送信される磁気共鳴信号データを収集する。データ収集部１２は、磁気共鳴信号データを収集すると、収集した磁気共鳴信号データを記憶部１４に格納する。
The
演算部１３は、記憶部１４に記憶されている磁気共鳴信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換などの再構成処理を施すことによって、画像を生成する。記憶部１４は、データ収集部１２によって収集された磁気共鳴信号データと、演算部１３によって生成された画像などを記憶する。例えば、記憶部１４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどである。表示部１５は、制御部１７による制御のもと、再構成された画像などの各種の情報を表示する。この表示部１５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。
The
入力部１６は、操作者から各種操作や情報入力を受け付ける。この入力部１６としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチなどの選択デバイス、あるいはキーボードなどの入力デバイスを適宜に利用可能である。
The
制御部１７は、ＭＲＩ装置１００を総括的に制御する。例えば、制御部１７としては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路を利用可能である。
The
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。さて、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、再構成された画像を表示部１５に表示する場合に、この画像上での重力の方向を識別可能な情報を、この画像上に（あるいはこの画像とともに）表示する。本実施形態に係るＭＲＩ装置１００による表示の制御を説明する前に、まず、撮像時の被検体の***と表示画像との関係を説明する。
The overall configuration of the
撮像時には、通常、寝台４の天板４ａ上に被検体Ｐを仰臥位（あおむけ）の状態で載置し、空洞内に挿入する。この状態で横断像を撮像した場合に、再構成された画像は、表示部１５に、被検体の腹が上、背が下になるように表示されるのが普通である。また、矢状断面像は、被検体の腹が画像の左に、冠状断面像は、被検体の右が画像の左になるように表示される。
During imaging, the subject P is usually placed on the top 4a of the bed 4 in a supine position and inserted into the cavity. When a cross-sectional image is taken in this state, the reconstructed image is usually displayed on the
体内の臓器や組織は重力の影響によりその位置や形状が変化することが知られている。例えば、脊椎の馬尾神経は、くも膜下腔内で、重力方向に偏位する。脊髄くも膜下麻酔は側臥位で施行されることが多いため、術前に側臥位でＭＲ撮像を行い、馬尾神経の位置を把握しておくことは効果的である。また、脊柱管腔内での脊髄の偏位により、脳脊髄液の動きが仰臥位と伏臥位では変化することが報告されている。 It is known that the position and shape of internal organs and tissues change under the influence of gravity. For example, the spinal cauda equina is displaced in the direction of gravity within the subarachnoid space. Since spinal subarachnoid anesthesia is often performed in the lateral position, it is effective to grasp the position of the caudad nerve by performing MR imaging in the lateral position before surgery. It has also been reported that the movement of cerebrospinal fluid changes between the supine position and the prone position due to the deviation of the spinal cord in the spinal canal.
また、腎臓についても側臥位で手術を行うことが多いため、体内における対象の臓器や血管と他の臓器との位置関係を把握するために、手術を行う状態と同じ***で撮像しておくことは、手術の計画に有用である。従来の円筒形のＭＲＩ装置においては、磁石開口部天井と寝台天板との距離に制限があり、被検体の大きさによっては側臥位などの撮像は困難であったが、近年の開口径の広いＭＲＩ装置においては、自由な***にて、このような重力の影響を観察することが可能になっている。 In addition, since the kidney is often operated in a lateral position, it should be imaged in the same position as the operation in order to grasp the positional relationship between the target organ or blood vessel in the body and other organs. Is useful for planning surgery. In the conventional cylindrical MRI apparatus, the distance between the ceiling of the magnet opening and the couch top is limited, and depending on the size of the subject, it has been difficult to image the lateral position or the like. In a wide MRI apparatus, it is possible to observe the influence of such gravity in a free posture.
撮像を行う場合に、操作者は、事前に入力部１６より被検体を撮像する***（仰臥位、伏臥位、右側臥位、左側臥位など）を入力する。撮像後に再構成された画像は表示部１５に表示されるが、この時、例えば腹臥位で横断像を撮像した場合にも、画面上、仰臥位で撮像した画像と同じ方向になるように、***情報から、被検体の腹が画像の上、被検体の背が画像の下になるように表示する。すなわち仰臥位、伏臥位、側臥位などの被検体の載置された***に関わらず、常に同じ方向にて画像が表示されるので、容易に比較観察が可能である。また、ＭＲＩ装置は、被検体の体の方向を示すために、被検体Ｐの***情報と装置座標情報とに基づいて、例えば、被検体Ｐの体の方向を示す文字を表示する。図２は、本実施形態における被検体の体の方向を示す文字を説明するための図である。例えば、ＭＲＩ装置は、図２に示すように、画像の上下左右４方向に、例えば被検体Ｐの腹側、背側、右側、左側を、それぞれＡ,Ｐ,Ｒ,Ｌなどとした文字又はその組み合わせを表示する。
When performing imaging, the operator inputs in advance a body posture (such as a supine position, a prone position, a right-side-down position, and a left-side-down position) from which the subject is imaged. The image reconstructed after imaging is displayed on the
一方、表示画像上には、通常、撮像時に被検体がどの***で載置されたかという情報は表示されていない。従って、上述したように検査目的に応じて仰臥位以外の***で撮像された画像にて臓器や血管、神経などの重力の影響を観察する必要がある場合に、検査終了後に画像単独で評価するためには、画像とともに記憶されている検査時の***情報と、画像上の体の方向を示す文字記号とから重力の方向を判断し、診断することが必要になる。例えば、複数の異なる***で撮像した画像を比較する場合には、この作業は読影者の大きな負担になり、より直観的な画像観察のできる方法が望まれる。また、３次元撮像を行った画像データに対して、任意の角度に回転して表示したり、任意の断面を切り出して表示したりした場合には、画像上の重力の方向がどの向きであるかを即座に判断することは容易ではない。 On the other hand, on the display image, information indicating the body position at which the subject is placed at the time of imaging is usually not displayed. Therefore, as described above, when it is necessary to observe the influence of gravity of organs, blood vessels, nerves, etc., in an image taken in a posture other than the supine position according to the purpose of the examination, the image alone is evaluated after the examination is completed. For this purpose, it is necessary to determine the direction of gravity from the body posture information stored together with the image and the character symbol indicating the body direction on the image to make a diagnosis. For example, when comparing images taken from a plurality of different positions, this work is a heavy burden on the reader, and a method that enables more intuitive image observation is desired. In addition, when the image data obtained by the three-dimensional imaging is rotated and displayed at an arbitrary angle, or an arbitrary cross section is cut out and displayed, the direction of gravity on the image is any direction. It is not easy to judge immediately.
そこで、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、再構成された画像を表示する場合に、重力の方向を識別可能な情報を表示することで、上述したような、読影上のわずらわしさを解消する。このような表示制御の機能は制御部１７が備える各部によって実現される。具体的には、図１に示すように、制御部１７は、収集部１７ａと、表示制御部１７ｂと、表示切替受付部１７ｃと、回転受付部１７ｄとを有する。
Therefore, when displaying the reconstructed image, the
収集部１７ａは、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９などの各部を制御することで、磁気共鳴信号データ（「画像データ」とも称される）の収集を制御する。なお、上述したように、収集部１７ａによる制御のもと、データ収集部１２が、収集した磁気共鳴信号データを記憶部１４に格納し、演算部１３が、記憶部１４に記憶されている磁気共鳴信号データに対して再構成処理を施すことによって、画像を生成する。
The collection unit 17 a controls the collection of magnetic resonance signal data (also referred to as “image data”) by controlling each unit such as the gradient magnetic
表示制御部１７ｂは、演算部１３によって再構成された画像を表示部１５に表示する場合に、重力の方向（「鉛直方向」とも称される）を識別可能な情報を表示部１５に表示する。ここで、「重力の方向を識別可能な情報」とは、重力の方向を識別可能な文字、図形、記号、又はこれらの組み合わせや、これらと色との組み合わせなどであって、重力の方向を直接指し示す情報のみならず、表示された情報の内容によって、読影者などの操作者が重力の方向を結果的に識別できる情報であればよい。例えば、本実施形態に係る表示制御部１７ｂは、重力の方向を識別可能な情報（以下「重力方向情報」）として、重力の方向を示す矢印を表示する。なお、本実施形態に係る表示制御部１７ｂは、重力方向情報を表示するために撮像条件に基づいて重力の方向を求めるが、この点については、後述する。
When the image reconstructed by the
表示切替受付部１７ｃは、入力部１６を介して、重力方向情報の表示又は非表示の切り替え指示を受け付ける。この場合、表示制御部１７ｂは、表示切替受付部１７ｃによって受け付けられた切り替え指示に応じて、重力方向情報の表示又は非表示を切り替える。このように、入力部１６から操作者が指示することにより重力方向情報の表示又は非表示を切り替えられる仕組みを設けることで、不要な時には画像上に重力方向情報を表示しないようにすること（必要に応じて重力方向情報を表示すること）が望ましい。
The display
回転受付部１７ｄは、入力部１６を介して、重力の方向に従って画像の向きを回転させる回転指示を受け付ける。この場合、表示制御部１７ｂは、回転受付部１７ｄによって回転指示が受け付けられると、重力の方向が画像の下となるように、画像を回転させて表示する。このように、入力部１６から操作者が指示することにより画像の向きを回転させる仕組みを設けることで、操作者は、画像が撮像された時と同じ向きで画像を観察することが容易にできるようになる。
The
続いて、本実施形態における処理手順とともに、重力方向情報を表示するための制御について説明する。図３は、本実施形態における処理手順を示すフローチャートであり、図４は、本実施形態における被検体の***を示す図である。また、図５Ａ〜図５Ｅは、本実施形態における重力の方向の求め方を説明するための図である。 Next, the control for displaying the gravity direction information will be described together with the processing procedure in the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure in the present embodiment, and FIG. 4 is a diagram showing the posture of the subject in the present embodiment. 5A to 5E are diagrams for explaining how to determine the direction of gravity in the present embodiment.
本実施形態において、例えば、被検体Ｐは、図４に示すように、左側臥位すなわち体の左側を下にした横向きの状態で寝台の天板４ａ上に配置され、頭を先頭にして架台内に挿入され、撮像される。図４は、装置開口部を正面から見た図であり、装置座標系は、静磁場と直行する水平方向をＸ、垂直方向をＹ、静磁場方向をＺとして定義され、傾斜磁場コイル２は、それぞれの方向に傾斜磁場を発生する。 In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 4, the subject P is placed on the couch top 4a in a lateral position with the left side lying down, that is, the left side of the body facing down, with the head at the head, It is inserted in and imaged. FIG. 4 is a view of the opening of the apparatus from the front. The apparatus coordinate system is defined such that the horizontal direction perpendicular to the static magnetic field is X, the vertical direction is Y, and the static magnetic field direction is Z. , Generate a gradient magnetic field in each direction.
図３に示すように、本実施形態に係る収集部１７ａは、傾斜磁場電源３、送信部７、及び受信部９などの各部を制御し、本撮像に先行して、まず位置決め画像を収集する（ステップＳ１）。例えば、収集部１７ａは、位置決め画像として、図５Ａに示すような断面像を収集する。なお、図５Ａにおいて、ＰＥは「Phase Encode」の略であり、位相エンコード方向を示す。また、ＲＯは「Read Out」の略であり、リードアウト方向を示す。
As shown in FIG. 3, the collection unit 17a according to the present embodiment controls each unit such as the gradient magnetic
ここで、図５Ａに示すように、収集部１７ａによって収集された位置決め画像は、この位置決め画像を収集した際の撮像条件に基づき、装置座標との関係が既知となる。すなわち、例えば、収集部１７ａは、位相エンコード方向を装置座標のＸ軸マイナス方向とし、リードアウト方向を装置座標のＺ軸マイナス方向とするパルスシーケンスによって位置決め画像を収集するので、収集された位置決め画像と装置座標との関係は、図５Ａに示す関係となる。 Here, as shown in FIG. 5A, the positioning image collected by the collecting unit 17a has a known relationship with the apparatus coordinates based on the imaging conditions when the positioning image is collected. That is, for example, the collection unit 17a collects the positioning image by a pulse sequence in which the phase encoding direction is the X-axis minus direction of the apparatus coordinates and the readout direction is the Z-axis minus direction of the apparatus coordinates. And the device coordinates are as shown in FIG. 5A.
続いて、図３に示すように、収集部１７ａは、ステップＳ１において収集された位置決め画像上で、操作者から、本撮像にて収集される画像の領域であるＲＯＩ（Region Of Interest）の指定を受け付ける（ステップＳ２）。例えば、収集部１７ａは、図５Ｂに示すように、被検体Ｐの腹部の横断像を撮像するためのＲＯＩの指定を受け付ける。なお、図５Ｂにおいて、ＲＯＩにより示される領域の左上の黒丸は、後述する図５Ｃとの位置関係を説明する便宜上、表現するものである。また、ＲＯＩの領域は、図４に示す撮像領域２０に対応する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 3, the collection unit 17a designates an ROI (Region Of Interest) that is an area of an image collected in the main imaging from the operator on the positioning image collected in Step S1. Is received (step S2). For example, as illustrated in FIG. 5B, the collection unit 17a accepts designation of an ROI for capturing a cross-sectional image of the abdomen of the subject P. In FIG. 5B, the black circle at the upper left of the region indicated by ROI is expressed for convenience in explaining the positional relationship with FIG. 5C described later. The ROI area corresponds to the
ここで、図５Ｃに示すように、本撮像にて収集される予定の腹部の横断像は、ＲＯＩの指定を受け付けた位置決め画像との関係に基づき、装置座標との関係が既知となる。すなわち、ＲＯＩの指定は、装置座標との関係が既知であった位置決め画像上で受け付けられるので、このＲＯＩに従って収集される腹部の横断像と装置座標との関係も、図５Ｃに示すように既知となる。 Here, as shown in FIG. 5C, the cross-sectional image of the abdomen scheduled to be collected in the main imaging has a known relationship with the apparatus coordinates based on the relationship with the positioning image that has received the designation of the ROI. That is, since the designation of the ROI is accepted on the positioning image whose relationship with the device coordinates is known, the relationship between the abdominal cross-sectional image collected according to this ROI and the device coordinates is also known as shown in FIG. 5C. It becomes.
そこで、図３に示すように、表示制御部１７ｂは、位置決め画像を収集するための撮像条件、装置座標、及びＲＯＩの指定に基づいて、本撮像にて収集される予定の画像の向きと装置座標との関係を特定する（ステップＳ３）。図５Ｃに示す例の場合、位相エンコード方向が装置座標のＸ軸マイナス方向であり、リードアウト方向が装置座標のＹ軸マイナス方向であり、スライス方向が装置座標のＺ軸マイナス方向である。また、表示制御部１７ｂは、被検体の***が左側臥位であるという情報の入力を操作者から受け付ける（ステップＳ４）。そして、表示制御部１７ｂは、これらの情報を記憶部１４に格納する。
Therefore, as shown in FIG. 3, the display control unit 17b determines the orientation of the image scheduled to be collected in the main imaging and the device based on the imaging conditions for collecting the positioning image, the device coordinates, and the designation of the ROI. The relationship with the coordinates is specified (step S3). In the example shown in FIG. 5C, the phase encoding direction is the X-axis minus direction of the apparatus coordinates, the readout direction is the Y-axis minus direction of the apparatus coordinates, and the slice direction is the Z-axis minus direction of the apparatus coordinates. Further, the display control unit 17b receives an input of information that the subject is in the left-side position from the operator (step S4). The display control unit 17b stores these pieces of information in the
そして、収集部１７ａによって本撮像が実行され（ステップＳ５）、演算部１３は、本撮像の実行によって収集された磁気共鳴信号データを用いて画像を再構成する（ステップＳ６）。
Then, the main imaging is executed by the collection unit 17a (step S5), and the
続いて、表示制御部１７ｂは、ステップＳ３において特定した、画像の向きと装置座標との関係に従って重力の方向を求め、また、ステップＳ４において予め入力された***情報に従って、被検体の体の向きを求め、これらの情報を画像に重畳する(ステップＳ７)。例えば、表示制御部１７ｂは、装置座標のＹ軸マイナス方向が重力の方向であるので、図５Ｄに示すように、重力の方向を直接指し示す情報として、画像の下を指し示す矢印４０を画像上に重畳する。また、例えば、表示制御部１７ｂは、画像の４隅に、被検体Ｐの腹側、背側、右側、左側をそれぞれＡ,Ｐ,Ｒ,Ｌなどとした文字を表示する。
Subsequently, the display control unit 17b obtains the direction of gravity according to the relationship between the image orientation and the device coordinates specified in step S3, and in accordance with the posture information input in advance in step S4, the direction of the subject's body. And this information is superimposed on the image (step S7). For example, since the Y-axis minus direction of the device coordinates is the direction of gravity, the display control unit 17b has an
そして、表示制御部１７ｂは、ステップＳ７において各種情報を重畳した画像を、所定の向きに回転して表示部１５に表示する（ステップＳ８）。例えば、表示制御部１７ｂは、図５Ｅに示すように、被検体Ｐの腹が画像の上、被検体Ｐの背が画像の下になるように表示する。 Then, the display control unit 17b rotates the image on which various information is superimposed in step S7 in a predetermined direction and displays the image on the display unit 15 (step S8). For example, as shown in FIG. 5E, the display control unit 17b displays the subject P so that the belly of the subject P is above the image and the back of the subject P is below the image.
図５Ｅにおいて、仮に、画像に重畳された情報が、Ａ，Ｐ，Ｒ，Ｌなどの文字のみである場合、読影者は、この画像を見ただけでは重力の方向がどの向きであるか直接にはわからないので、臓器や血管、神経などが重力の影響で偏移する影響を検討するためには、被検体Ｐの***方向が左側臥位であるという情報を合わせて診断する必要がある。この点、本実施形態において、表示制御部１７ｂは、再構成された画像上での重力の方向を求め、その方向を矢印にて表示するので、読影者は、画像を見ただけで、重力の方向がどの向きであるかを直感的に識別することができる。 In FIG. 5E, if the information superimposed on the image is only characters such as A, P, R, and L, the image interpreter can directly determine the direction of gravity by looking at the image. Therefore, in order to examine the effect of the organs, blood vessels, nerves, and the like shifting due to the effect of gravity, it is necessary to make a diagnosis together with the information that the body posture direction of the subject P is the left lateral position. In this respect, in the present embodiment, the display control unit 17b obtains the direction of gravity on the reconstructed image and displays the direction with an arrow. It is possible to intuitively identify which direction is.
なお、図３に示した処理手順は一例に過ぎない。例えば、実施形態は、位置決め画像を収集し、ＲＯＩの指定を受け付ける場合に限られるものではない。例えば、何らかの撮像を行う場合に、その撮像条件（例えば、パルスシーケンスに規定された位相エンコード方向、リードアウト方向、及びスライス方向のうちの少なくとも一つ）と装置座標との関係が既知であれば、表示制御部１７ｂは、これらの情報に基づいて、再構成された画像上での重力の方向を求めることができる。また、処理の順序も任意に変更することができる。例えば、画像の向きと装置座標との関係の特定（ステップＳ３）は、画像に各種情報を重畳する段階（例えば、ステップＳ７）で行ってもよい。また、例えば、***情報の受付（ステップＳ４）も、任意のタイミングで行ってもよい。また、例えば、各種情報の重畳（ステップＳ７）と回転表示（ステップＳ８）とは同一のステップで行われてもよい。 Note that the processing procedure shown in FIG. 3 is merely an example. For example, the embodiment is not limited to collecting positioning images and accepting designation of ROI. For example, when imaging is performed, if the relationship between the imaging conditions (for example, at least one of the phase encoding direction, the readout direction, and the slice direction specified in the pulse sequence) and the apparatus coordinates is known The display control unit 17b can determine the direction of gravity on the reconstructed image based on these pieces of information. Also, the order of processing can be arbitrarily changed. For example, specification of the relationship between the orientation of the image and the apparatus coordinates (step S3) may be performed at the stage of superimposing various information on the image (for example, step S7). Further, for example, the reception of the body position information (step S4) may be performed at an arbitrary timing. Further, for example, the superimposition of various information (step S7) and the rotation display (step S8) may be performed in the same step.
なお、図６は、本実施形態の変形例における撮像領域を示す図であり、図７は、本実施形態の変形例における表示例を示す図である。図６に示すように、本撮像にて収集される画像の撮像領域５０がスライス断面内で回転している場合にも、表示制御部１７ｂは、例えば、位置決め画像を収集するための撮像条件、装置座標、及びＲＯＩの指定に基づいて、スライス断面内で回転する画像の向きと装置座標との関係を特定することができる。そして、表示制御部１７ｂは、図７に示すように、画像上に斜めに重力方向情報を表示することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an imaging region in a modified example of the present embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating a display example in the modified example of the present embodiment. As shown in FIG. 6, even when the
また、上述したように、表示制御部１７ｂは、表示切替受付部１７ｃによって、重力方向情報の表示又は非表示を切り替えてもよい。また、表示制御部１７ｂは、回転受付部１７ｄによって、重力の方向に従って画像の向きを回転させてもよい。図８は、本実施形態の変形例における表示例を示す図である。例えば、表示制御部１７ｂは、操作者の指定により、重力の方向が表示画像の下になるように画像を回転して表示する。例えば、図５Ｅに示す通常の表示状態から、操作者が入力部１６より重力の方向に整列させて表示させる指示を、キーボード又はマウスなどによるＧＵＩ（Graphical User Interface）の操作により入力した場合に、表示制御部１７ｂは、図８に示すように、重力の方向が下向きになるように画像を回転させる。これにより、操作者は、画像が撮像された時と同じ向きで画像を観察することが容易にできるようになる。
Further, as described above, the display control unit 17b may switch the display or non-display of the gravity direction information by the display
上述してきたように、本実施形態によれば、ＭＲＩ装置１００は、撮像条件（例えば、垂直方向の傾斜磁場の向き）と装置座標との関係に基づき、表示画像上での重力の方向を求めて表示するので、操作者は、重力の方向を容易に識別することができる。すなわち、画像観察者は、画像と重力の方向との関係を即座に認知することができ、様々な***で撮像した画像における臓器や血管の重力の影響を容易に評価することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
（その他の実施形態）
なお、実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
(Other embodiments)
Note that the embodiment is not limited to the above-described embodiment.
図９は、他の実施形態における表示例を示す図である。上述した実施形態においては、画像が２次元の断層像で、重力の方向が撮像断面内に含まれる例を示したが、ＭＲの撮像断面は任意であるため、画像上で重力の方向を一本の矢印で表現できるとは限らない。また、３次元撮像を行い、ボリュームデータをＭＰＲ（multi planar reconstruction、多断面再構成）その他の方法により２次元画平面上に表示した場合にも同様に、画像上に鉛直方向を矢印で表現することはできない。この場合には、表示制御部１７ｂは、例えば、図９に示すような立方体を模した記号７０にて重力の方向を示すことが可能である。図９に示す例の場合、重力の方向を向いた面に色を付けて方向を表している。なお、上述した矢印４０や記号７０は一例に過ぎず、重力の方向を識別可能な文字、図形、記号、又はこれらの組み合わせや、これらと色との組み合わせなどであればよい。また、必ずしも重力の方向を指し示す矢印や、重力の方向を向いた面に色を付けて方向を示す場合に限られず、例えば、重力の方向とは反対の方向（例えば、天井方向）を指し示す矢印や、重力の方向とは反対の方向を向いた面に色を付けた記号などでもよい。なお、これらの重力方向情報についても、表示制御部１７ｂは、表示及び非表示を切り替え、また、重力方向が表示画像の下になるように回転して表示してもよい。
FIG. 9 is a diagram illustrating a display example in another embodiment. In the above-described embodiment, an example is shown in which the image is a two-dimensional tomographic image and the direction of gravity is included in the imaging cross section. However, since the MR imaging cross section is arbitrary, the direction of gravity is set on the image. It is not always possible to express it with an arrow of a book. Similarly, when 3D imaging is performed and volume data is displayed on a 2D image plane by MPR (multi planar reconstruction) or other methods, the vertical direction is represented by an arrow on the image. It is not possible. In this case, for example, the display control unit 17b can indicate the direction of gravity by a
また、上述した実施形態においては、医用画像診断装置としてＭＲＩ装置を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線診断装置、超音波画像診断装置などにも同様に適用することができる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置のように、画像と装置座標との関係が既知の場合、表示制御部は、装置座標から重力の方向を求め、画像を表示する場合に、重力方向情報を表示すればよい。 In the above-described embodiment, the MRI apparatus has been described as an example of the medical image diagnostic apparatus, but the embodiment is not limited thereto. For example, the present invention can be similarly applied to an X-ray CT apparatus, an X-ray diagnostic apparatus, an ultrasonic image diagnostic apparatus, and the like. For example, when the relationship between the image and the apparatus coordinates is known as in the case of an X-ray CT apparatus, the display control unit obtains the direction of gravity from the apparatus coordinates and displays the gravity direction information when displaying the image. Good.
また、上述した実施形態においては、医用画像診断装置が表示制御部などを備える例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。図１０は、他の実施形態に係る画像処理装置２００の構成を示す図である。例えば、医用画像診断装置とは異なる画像処理装置２００が、表示部２１０と、表示制御部２２０と、表示切替受付部２３０と、回転受付部２４０とを備える。表示制御部２２０は、医用画像診断装置によって収集された画像データから再構成された画像と、重力の方向を識別する情報とを、表示部２１０に表示する。表示切替受付部２３０や回転受付部２４０は、上述した実施形態における表示切替受付部１７ｃや回転受付部１７ｄと同様の機能を有する。この場合、画像処理装置２００とは、例えば、ワークステーション、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）の画像保管装置（画像サーバ）や、ビューワ、電子カルテシステムの各種装置などである。
In the above-described embodiment, the example in which the medical image diagnostic apparatus includes the display control unit has been described. However, the embodiment is not limited thereto. FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an
以上述べた少なくとも一つの実施形態の医用画像診断装置及び画像処理装置によれば、重力の方向を容易に識別することができる。 According to the medical image diagnostic apparatus and the image processing apparatus of at least one embodiment described above, the direction of gravity can be easily identified.
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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example 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 scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１００ ＭＲＩ装置
１７ 制御部
１７ａ 収集部
１７ｂ 表示制御部
１７ｃ 表示切替受付部
１７ｄ 回転受付部
100
Claims (7)
前記画像データから再構成された画像と、該画像上での重力の方向を識別可能な情報とを、表示部に表示する表示制御部と
を備え、
前記表示制御部は、鉛直方向に対応する傾斜磁場の向きと装置座標との関係に基づき前記画像上での重力の方向を求め、求めた重力の方向を識別可能な情報を、前記表示部に表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A collection unit for collecting image data by magnetic resonance imaging;
A display control unit for displaying an image reconstructed from the image data and information capable of identifying the direction of gravity on the image on a display unit,
The display control unit obtains the direction of gravity on the image based on the relationship between the direction of the gradient magnetic field corresponding to the vertical direction and the device coordinates, and displays information that can identify the obtained direction of gravity on the display unit. A magnetic resonance imaging apparatus characterized by displaying.
前記表示制御部は、前記切り替え指示に応じて、前記重力の方向を識別可能な情報の表示又は非表示を切り替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。 A display switching receiving unit that receives an instruction to switch display or non-display of information that can identify the direction of gravity;
5. The magnetic resonance imaging according to claim 1, wherein the display control unit switches display or non-display of information capable of identifying the direction of gravity according to the switching instruction. apparatus.
前記表示制御部は、前記回転指示を受け付けると、前記重力の方向が前記画像の下となるように、前記画像を回転させて表示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。 A rotation instruction receiving unit for receiving a rotation instruction for rotating the direction of the image according to the direction of gravity;
6. The display control unit according to claim 1, wherein when the rotation instruction is received, the display control unit displays the image by rotating the image so that the direction of gravity is below the image. The magnetic resonance imaging apparatus described in 1.
磁気共鳴イメージング装置によって収集された画像データから再構成された画像と、該画像上での重力の方向を識別可能な情報とを、表示部に表示する表示制御部と
を備え、
前記表示制御部は、鉛直方向に対応する傾斜磁場の向きと装置座標との関係に基づき前記画像上での重力の方向を求め、求めた重力の方向を識別可能な情報を、前記表示部に表示することを特徴とする画像処理装置。 A display unit;
A display control unit for displaying an image reconstructed from image data collected by the magnetic resonance imaging apparatus and information capable of identifying the direction of gravity on the image on a display unit,
The display control unit obtains the direction of gravity on the image based on the relationship between the direction of the gradient magnetic field corresponding to the vertical direction and the device coordinates, and displays information that can identify the obtained direction of gravity on the display unit. An image processing apparatus characterized by displaying.
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