JPH05277091A

JPH05277091A - 磁気共鳴診断画像の表示方法

Info

Publication number: JPH05277091A
Application number: JP4077951A
Authority: JP
Inventors: Karuderon Arutouuro; アルトゥーロ・カルデロン; Yoshinori Suzuki; 義規鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1992-03-31
Publication date: 1993-10-26

Abstract

(57)【要約】【目的】３次元のＭＲＡデータを２次元画面上に投影
する際に、血管画像の前後関係を確実に認識し得る表示
方法を提供することを目的とする。【構成】２以上の血管が交差する部分においては、後
ろ側にある血管の交差部分の輝度を低下させて表示す
る。【効果】血管画像の遠近感を容易に認識することがで
きるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気共鳴診断装置で得
られる血管画像を表示する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気共鳴診断装置の開発が進むに
つれて、生体内の血管画像を撮影する磁気共鳴アンジオ
グラフィ法（ＭＲＡともいう）が実用に供されている。

【０００３】このようなＭＲＡの一つの方法として、従
来より、time of flight効果に基づいて血流情報を得る
ものが知られている。これは、短いＴＲ（繰り返し時
間）でＳＥ（スピンエコー）法を使用すると、静止して
いる組織では画像化するスライス面の磁化が完全に平衡
状態に戻る十分な時間がないのに対し、画像化領域に流
れ込む血流はＲＦパルスによる影響を受けていないので
新鮮なスピンを与えることができ、強いＮＭＲ信号が得
られる。これによって、血流情報のみを選択的に収集で
き、被検体の血流情報の３次元データを得ることができ
る。

【０００４】しかし、３次元画像ではデータ量が膨大と
なるのでデータ量を圧縮する必要があり、このため、３
次元画像を所定の方向から平面上に投影して２次元の血
管画像を作成している。この作成方法の代表的な例とし
て、最大値投影法（ＭＩＰ；Maximum Intensity Projec
tion）がある。これは、３次元画像上で所定の方向を設
定し、この方向に直交するすべてのピクセルの検出線上
で最大値を見つけ、これに基づいて２次元画像を作成す
る。この方法は実行が容易であり、また良好な２次元画
像を得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな最大値投影法には、以下に示す如くの欠点がある。
例えば、正常のまっすぐな血管の場合では、血管の管腔
の中心付近の流速が速く、血管の壁周辺では流速が遅
い。従って、血管の径が実際よりも細く見えてしまう。
また、検出線に沿って得られた最大値だけを記憶するの
で、奥行き（深さ）の情報がわからず、血管の前後関係
がわかりにくい。例えば、図５に示すように、３次元デ
ータ１が与えられ、投影面をＸ−Ｙ平面、透視線をＺ軸
方向と決める。そして、３次元データ１内に２つの血管
２，３がある場合に、投影画像５が得られる。投影画像
の詳細は図６（ａ）に示すように２本の血管２，３が交
差して表示されるので、その前後関係はわからない。

【０００６】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、２
次元の血管画像上で、容易にその奥行き情報を知り得る
磁気共鳴診断画像の表示方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、磁気共鳴診断装置で撮影された３次元の
血管画像を所定の方向から平面上に投影して２次元の血
管画像を得る磁気共鳴診断画像の表示方法において、前
記２次元の血管画像上で複数の血管画像が交差する領域
を検出する手段と、該交差する各血管の、前記所定方向
に沿った深さ情報を得る手段と、前記交差領域内で深さ
情報が大きい方の血管画像の輝度を低下させて表示する
手段と、を有することが特徴である。

【０００８】

【作用】上述の如く構成すれば、３次元のＭＲＡデータ
を２次元の平面上に投影する際に、投影する血管の輝度
情報とともに、各血管の奥行き情報を得る。そして、手
前側（奥行き情報の小さい方）の血管は、そのままの輝
度で２次元画面上に表示し、後ろ側（奥行き情報の大き
い方）の血管は、手前側の血管と交差する点の近傍で重
み付けを行ない、輝度を低下させて表示する。従って、
２以上の血管が交差して表示される場合でもその前後関
係がわかり、遠近感を容易に認識することができるよう
になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。この例では、例えば図６（ｂ）に示すように、
Ｚ軸座標の大きい方の血管３を、血管２との交差する部
位でその輝度を低下させることにより、前後関係を表示
する。

【００１０】図１は、本実施例の画像表示方法の動作を
示すフローチャートである。図示のように、まず、３次
元のＭＲＡデータＡ（i ，j ，k ）の読み取りが行なわ
れる（ステップＳＴ１）。

【００１１】ここで、ｉ＝１，２，…，Ｘｊ＝１，２，…，Ｙｋ＝１，２，…，ＺＸ，Ｙ，Ｚは配列の次元である。

【００１２】そして、Ａ（i ，j ，k ）の値は、time-o
f-flight現象を利用したパルスシーケンスで得られたデ
ータをフーリエ変換した結果であり、関心領域（ＲＯ
Ｉ）の内部の血流から検出された信号は強度され、逆に
静止している周辺からの信号は抑圧されている。

【００１３】次いで、所定の方向に沿った透視線（図５
に示した透視線４）でＭＲＡデータＡ（i ，j ，k ）を
透視し（ステップＳＴ２）、所定の血管強度検出値（Ｖ
ＤＴ； Vessel detector threshold）より大きい輝度値
Ｖ_n（ｎ＝１，２，…）を検出する（ステップＳＴ３，
４）。即ち、Ｖ_n＞ＶＤＴなるデータのみを検出する。
例えば、透視線上に３つの血管がある場合はｎ＝３とな
る。この際、ＶＤＴは透視線に沿って静止している組織
だけの領域からノイズを省くために使用される。つま
り、静止している組織は血流ではないので、ＭＲＡ画像
には必要ない。

【００１４】次に、輝度値Ｖ_nを選択する方法について
説明する。まず、Ｖ_nが見つからない場合は、その透視
線上に血管は存在しないので、透視画像の輝度配列Ｉ
（i ，j ）＝０となる。また、Ｖ_nが１つだけ存在する
場合は、Ｉ（i ，j ）＝Ｖ_n、Ｖ_nが２以上存在する場
合には、複数の中からＺ座標の最も小さいもの、即ち最
も手前側にある血管の輝度を採用する（ステップＳＴ
５）。そして、以上の３通りの関係を、次の（１）式で
示す。

【００１５】Ｉ（i ，j ）＝ＶＥＳＳＥＬ（Ｖ_n） …（１）また、ＭＲＡデータＡ（i ，j ，k ）を透視する時に、
輝度値Ｖ_nを貯わえるだけでなく、透視線の出発点から
輝度Ｖ_nを見つけた点までの距離、即ち、血管のＺ座標
をも記憶する（ステップＳＴ６）。例えば、図５の例で
は、血管２、血管３のＺ座標を記憶する。もちろん血管
が３以上ある場合にはその数分だけＺ座標を記憶する。

【００１６】つまり、深さ配列Ｄ（i ，j ）は次の
（２）式で示される。

【００１７】Ｄ（i ，j ）＝Ｚ …（２）ここで、Ｚは（１）式で示したＶＥＳＳＥＬ（Ｖ_n）の
Ｚ座標である。

【００１８】そして、透視画像上で血管の重なっている
領域を求める。これは、ポイント（i ，j ）とその近傍
点において空間差検出法を適用することで得られる。こ
こで、空間差検出法による重み付けデータＳＤは、次の
（３），（４）式で定義することができる（ステップＳ
Ｔ７）。

【００１９】ＳＤ（i ，j ）＝｛１−（ｍ／Ｍ）｝・｛１−ｐ（i ，j ）｝ …（３）

【数１】ここで、Ｄ（i ，j ）≠０Ｄ（i+n ，j+q ）≠０Ｄ（i ，j ）＞Ｄ（i+n ，j+q ）ＺはＡ（i ，j ，k ）を横切る方向の座標の次元ｍはｐ（i ，j ）の中で使用される有効な近傍点の数Ｍは近傍点の数； −Ｎ ≦ ｎ ≦ Ｎ； −Ｎ ≦ ０ ≦ Ｎ；Ｎ＝［（近傍の四角の長さ）−１］／２なお、Ｎは近傍点によって決定されるものであり、例え
ばＭ＝４、又は８のときＮ＝１、Ｍ＝２４のときＮ＝２
である。具体的に図２の例では、ポイント（４，５）に
関してＭ＝２４、ｍ＝５、Ｎ＝２である。

【００２０】そして、有効な近傍点Ｄ（i+n ，j+q ）は
上記した２つの条件を満足するものであり、０より大き
く、Ｄ（i ，j ）はＤ（i+n ，j+q ）よりも大きい。こ
れらの条件で、血管領域にある部分だけ、（３）式に示
した演算を行なう。また、ｐ（i ，j ）はあるポイント
と、その有効な近傍点との間の平均値の差である。有効
な近傍点がなければｍ＝０、ＳＤ＝１となる。

【００２１】その結果、Ｚ座標の大きい血管ほど交差部
分では暗い影が投影されることになる。

【００２２】図３（ａ）は重み付けを行なう前、図３
（ｂ）は輝度の重み付データＳＤ（i，j ）を輝度情報
Ｉ（i ，j ）とを掛け合わせて、血管の重なった近くの
領域が最も重み付けの影響を受けていることを示してい
る。つまり、重み付けが行なわれた後の輝度Ｉ’（i ，
j ）は、次の（５）式で与えられる（ステップＳＴ
８）。

【００２３】Ｉ’（i ，j ）＝Ｉ（i ，j ）ＳＤ（i ，j ） …（５）その結果得られたＩ’（i ，j ）は、色調スケールまた
は白黒スケールから得られた各々の色に割り当て、最終
的にはスクリーンに表示させる（ステップＳＴ９，１
０）。スクリーンと平行になっている手前の血管は重み
付けに影響されることなく残存し、一方、後方の血管は
手前の血管による影が映し出される。

【００２４】次に、具体的数値を代入してより詳しく説
明する。ここで、Ａ（i ，j ，k ）の３次元ＭＲＡデー
タの配列を８×８×８配列で考える。すなわちｚ方向
（この場合の深さ方向）に沿っているｘ，ｙ平面は８枚
である。０は信号がなし、そして２５５は最大の輝度で
あり、２５６階調のスケールが使用される。ＶＤＴ（血
管強度検出値）は２００である。

【００２５】図４に示すように、Ａ（i ，j ，k ）には
二つの血管だけ（手前の垂直な血管２と後方の水平な血
管３）が含まれている。血管輝度値は血管によって一定
である。手前の血管の輝度は２３５であり、後方の血管
の輝度は２３０である。さらに、手前の血管のｚ座標は
２であり、後方の血管のｚ座標は７である。

【００２６】また、前述したように、基準ＶＥＳＳＥＬ
を使用しながら、Ａ（i ，j ，k ）を平行透視線４で全
て横切って、見つかった輝度値Ｖ_nを図３（ａ）の輝度
配列Ｉ（i ，j ）に入力する。このＩ（i ，j ）を投影
画像５として表示すると、手前と後方の血管輝度はほぼ
同じのため、血管の前後関係は分かりにくい。この場
合、図３（ａ）に示すように、重なった領域はＩ（５，
５）の一ヶ所だけである。Ｉ（５，５）の対応する透視
線４は二つのＶ_nが見つかったので、より小さいｚ座標
を持っている輝度を選択する。つまり、交点では輝度が
２３５となっている。

【００２７】図２で示される例では、ＶＥＳＳＥＬで選
んだＶ_nのｚ座標を含んでいる深さ配列Ｄ（ｉ，j ）を
表している。この配列はＩ（i ，j ）と同時に作成され
る。このＤ（i ，j ）に基づいて、あるポイントとその
近傍を使っている空間差検出法の具体的な計算例を示
す。この例は修正した輝度配列Ａ’（i ，j ）の計算も
含まれる。

【００２８】例えば、ｉ＝４、ｊ＝５、Ｚ＝８、Ｍ＝２
４の場合には、Ｎ＝２、ｍ＝５となるので、（３）式に
代入すると次の結果が得られる。

【００２９】ＳＤ（４，５）＝（１−５／２４）（１−（５＋５＋５＋５＋５）／４０）＝０．２９７ …（６）Ａ’（４，５）＝Ａ（４，５）ＳＤ（４，５）＝２３０×０．２９７＝６８ …（７）また、ｉ＝５、ｊ＝５、Ｚ＝８、Ｍ＝２４の場合には、
Ｎ＝２、ｍ＝０となるので、次の結果が得られる。

【００３０】ＳＤ（５，５）＝（１−０）（１−０）＝１ …（８）Ａ’（５，５）＝２３５×１＝２３５ …（９）（７）式の場合、後方の血管のポイント（４，５）は重
なった領域の近傍に輝度データをもったポイントが多い
ので、重み付けデータＳＤは小さい。また、（９）式で
は有効な近傍点がないのでＳＤは１となる。

【００３１】そして、Ｉ（i ，j ）に対応するＳＤ（i
，j ）を乗じれば、図３（ｂ）に示す如くの輝度配列
が得られる。この結果から明らかなように、本実施例に
よれば、血管が重なった部分では、より後方側（Ｚ座標
が大きい方）にある血管の輝度が低下するので、血管の
前後関係をはっきりと認識することができるようにな
る。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、２次
元投影画像上で２以上の血管が重なった部位について
は、後側にある血管ほど輝度を低下させている。従っ
て、血管の前後関係を容易に認識することができるよう
になり、診断の輝度が向上するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図２】血管画像の深さ配列を示す説明図である。

【図３】血管画像の輝度配列を示す説明図である。

【図４】ＭＲＡ投影画像を得る原理を示す説明図であ
る。

【図５】投影画像を示す説明図である。

【符号の説明】

１３次元ＭＲＡデータ２手前の血管３後ろ側の血管４透視線５投影画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 9118−2ＪＧ０１Ｎ 24/02 Ｙ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気共鳴診断装置で撮影された３次元の
血管画像を所定の方向から平面上に投影して２次元の血
管画像を得る磁気共鳴診断画像の表示方法において、前記２次元の血管画像上で複数の血管画像が交差する領
域を検出する手段と、該交差する各血管の、前記所定方向に沿った深さ情報を
得る手段と、前記交差領域内で深さ情報が大きい方の血管画像の輝度
を低下させて表示する手段と、を有することを特徴とする磁気共鳴診断画像の表示方
法。