JP6452994B2 - 画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、MRI装置100は、静磁場磁石101と、傾斜磁場コイル102と、傾斜磁場電源103と、寝台104と、寝台制御部105と、送信コイル106と、送信部107と、受信コイル108と、受信部109と、シーケンス制御部110と、計算機システム120とを備える。なお、MRI装置100に被検体P(例えば、人体)は含まれない。また、図1に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御部110及び計算機システム120内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
上記の第1の実施形態では、一例として、フーリエ変換及びローパスフィルタを用いたフィルタ処理が画像生成部122により行われる場合について説明した。すなわち、上記の第1の実施形態では、画像生成部122は、k−t空間データを変換した第1のx−t空間データ(第1の時系列x空間データ)をフーリエ変換して第1のx−f空間データを取得する。そして、画像生成部122は、第1のx−f空間データに対して強度画像用のローパスフィルタを掛けて強度画像用x−f空間データを取得し、第1のx−f空間データに対して位相画像用のローパスフィルタを掛けて位相画像用x−f空間データを取得する。そして、画像生成部122は、強度画像用x−f空間データをフーリエ(逆)変換して、第2のx−t空間データ(第2の時系列x空間データ)を取得し、位相画像用x−f空間データをフーリエ(逆)変換して、第3のx−t空間データ(第3の時系列x空間データ)を取得する。そして、画像生成部122は、第2のx−t空間データからノイズが除去された時系列強度画像を生成し、第3のx−t空間データからノイズが除去された時系列位相画像を生成する。しかし、第1の実施形態は、これに限られない。例えば、画像生成部122が用いる第1のフィルタ及び第2のフィルタそれぞれは、時間軸方向に平滑化を行うフィルタ(空間平滑化フィルタ)を適用することもできる。
これまでの実施形態では、データを間引かずにフルサンプリングで収集された時系列k空間データを基に処理を行う場合を説明したが、第1の実施形態はこれに限られない。すなわち、画像生成部122は、シーケンス制御部110は、データを間引きながらサンプリングされた時系列k空間データを基に処理を行う場合でも、以下に説明する処理により、正しい流速データが得られ、かつ、強度画像の画質を向上することができる。
第1の実施形態の第3の変形例では、撮像時間を短縮するためにデータを間引きながらサンプリングされた時系列k空間データが収集される場合に、第2の変形例とは異なる方法で、間引かれていない時系列x空間データ(第1の時系列x空間データ)を取得する方法について説明する。
第1の実施形態及び第1の実施形態の第1の変形例〜第3の変形例では、例えば、ユーザや、MRI装置100のユーザにより、撮像前に範囲1及び範囲2が設定されることで、特性が決定された第1のフィルタ及び第2のフィルタが用いられることを前提として説明した。かかる手動設定は、予め初期設定されたパラメータ値が用いられる場合でも、被検体Pごとに行われる場合であってもよい。しかし、第1のフィルタの特性と、第2のフィルタの特性とは、以下に説明する様々な方法により、自動的に決定される場合であってもよい。
第2の実施形態では、第1の実施形態の第2の変形例において記載した第2の方法(間引かれたデータを再構成する処理の中で、強度画像及び位相画像で異なる再構成処理を用いる方法)について、図9等を用いて説明する。図9は、第2の実施形態に係る画像生成部の構成を示す機能ブロック図である。
第2の実施形態では、範囲3(第1の再構成範囲)及び範囲4(第2の再構成範囲)は、固定値として取り扱ったが、再構成の間に動的に変更してもよい。第2の実施形態の第1の変形例では、画像再構成手法として、反復的(iterative)な演算を複数のステップで繰り返し行うことにより最終的な出力画像を算出する方法であり、複数のステップそれぞれでの演算の結果に応じて、前述の第1の再構成範囲(範囲3)及び第2の再構成範囲(範囲4)を、複数のステップそれぞれで動的に変更する手法を用いる。
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。
上述した実施形態においては、医用画像診断装置であるMRI装置100が各種処理を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、MRI装置100に替わり、画像処理装置や、MRI装置100と画像処理装置とを含む画像処理システムが、上述した各種処理を実行してもよい。ここで、画像処理装置とは、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等である。この場合、例えば、画像処理装置は、MRI装置100によって収集されたk空間データを、MRI装置100から、若しくは、画像サーバからネットワーク経由で受信することで、あるいは、記録媒体を介して操作者から入力されること等で、受け付けて、記憶部に記憶する。そして、画像処理装置は、記憶部に記憶したこのk空間データを対象として、上述した各種処理(例えば、変換部122a、強度画像生成部122b、位相画像生成部122cによる処理)を実行すれば良い。
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MRI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、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD±R、DVD±RW等)、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MRI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。
122 画像生成部
122a 変換部
122b 強度画像生成部
122c 位相画像生成部
Claims (8)
- 磁気共鳴イメージング装置によって、時系列に沿って収集された時系列k空間データを、空間上の位置を示すx空間上の第1の時系列x空間データに変換する変換部と、
前記第1の時系列x空間データに第1のフィルタを適用して取得した第2の時系列x空間データから、強度画像を生成する強度画像生成部と、
前記第1の時系列x空間データに、前記第1のフィルタとは異なる第2のフィルタを適用して取得した第3の時系列x空間データから、位相画像を生成する位相画像生成部と
を備え、
前記第1のフィルタは、前記第2のフィルタより、データを平滑化する度合いの大きいフィルタである、画像処理装置。 - 前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタは、時間軸方向の軸tと異なる軸fの方向に関するフィルタであり、
前記強度画像生成部は、前記第1の時系列x空間データに対して、前記軸tを前記軸fに変換するt−f変換を適用してx−f空間データを取得し、前記x−f空間データに対して、前記第1のフィルタを適用した後に、前記t−f変換の逆変換を行うことで、前記第2の時系列x空間データを取得し、
前記位相画像生成部は、前記第1の時系列x空間データに対して、前記t−f変換を適用して前記x−f空間データを取得し、前記x−f空間データに対して、前記第2のフィルタを適用した後に、前記t−f変換の逆変換を行うことで、前記第3の時系列x空間データを取得する請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記第1のフィルタ及び前記第2のフィルタは、時間軸方向に平滑化を行うフィルタであり、
前記強度画像生成部は、前記第1の時系列x空間データに対して、前記時間軸方向に前記第1のフィルタを適用して、前記第2の時系列x空間データを取得し、
前記位相画像生成部は、前記第1の時系列x空間データに対して、前記時間軸方向に前記第2のフィルタを適用して、前記第3の時系列x空間データを取得する請求項1に記載の画像処理装置。 - 撮像条件に関する情報及び撮像される被検体に関する情報のうち少なくとも一方の情報を記憶部から取得し、前記少なくとも一方の情報に基づいて、前記第1のフィルタの特性を定める第1のパラメータ及び前記第2のフィルタの特性を定める第2のパラメータを決定し、前記第1のパラメータを前記強度画像生成部に通知し、前記第2のパラメータを前記位相画像生成部に通知する制御部を更に備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 時系列に沿って収集されたk空間データである時系列k空間データに対して、空間上の位置を示すxの空間であるx空間上の時系列データである時系列x空間データに変換する変換処理、及び、時間軸方向の軸tにおけるデータを、前記軸tと異なる軸fにおけるデータに変換するt−f変換を行う変換処理を適用して、第1のx−f空間データを生成する変換部と、
前記軸fの方向において第1の再構成範囲にある前記第1のx−f空間データの各データ点を再構成の対象範囲として、所定の画像再構成手法により、前記第1のx−f空間データがアンフォールディングされた第2のx−f空間データを再構成し、前記第2のx−f空間データに前記t−f変換の逆変換を適用して得たx−t空間データから、強度画像を生成する強度画像再構成部と、
前記軸fの方向において前記第1の再構成範囲より広い再構成範囲である第2の再構成範囲にある前記第1のx−f空間データの各データ点を再構成の対象範囲として、前記所定の画像再構成手法により、前記第1のx−f空間データがアンフォールディングされた第3のx−f空間データを再構成し、前記第3のx−f空間データに前記t−f変換の逆変換を適用して得たx−t空間データから、位相画像を生成する位相画像再構成部と、
を備えた画像処理装置。 - 前記所定の画像再構成手法は、反復的な演算を複数のステップで繰り返し行うことにより最終的な出力画像を算出する方法であり、前記複数のステップそれぞれでの前記演算の結果に応じて、前記第1の再構成範囲及び前記第2の再構成範囲を、前記複数のステップそれぞれで変更する手法である、請求項5に記載の画像処理装置。
- 時系列に沿ったk空間データである時系列k空間データを収集する収集部と、
前記時系列k空間データを用いて強度画像及び位相画像を生成する請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 - 前記収集部は、位相コントラスト法に基づいて所定の双極傾斜磁場を印加するパルスシーケンスを用いて、前記時系列k空間データを収集し、
前記画像処理装置は、前記位相画像を基に、流速を算出する、
請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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