JPH06285037A

JPH06285037A - 磁気共鳴イメージング装置における画像解析処理方法

Info

Publication number: JPH06285037A
Application number: JP5096538A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sakamoto; 広幸坂元
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-11

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気共鳴イメージング装置における画像解析処
理方法において、複数枚の画像間での関心領域のずれを
補正し、信頼性の高い解析結果を得る。【構成】信号処理系６内のデータ格納部（２６，２７）
から読み出した画像データを１画像毎に表示部（２８）
に表示し、操作部２１の操作により表示画面上の関心領
域の位置，大きさ，角度を任意に設定すると共に、既に
設定されている関心領域と画像解析の対象となる関心部
位とのずれを補正し、これにより得られるデータをもと
に経時的な変化を解析するものである。これにより、複
数枚の画像間での関心領域のずれを補正し、正確で信頼
性の高い解析結果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、核磁気共鳴（以下「Ｎ
ＭＲ」と略記する）現象を利用して被検体（人体）の対
象部位の断層像を得る磁気共鳴イメージング装置におい
て、計測された複数枚の画像の関心領域中の信号値に対
してそれぞれの計測時刻に伴う経時的な変化を解析する
画像解析処理方法に関し、特に上記複数枚の画像間での
関心領域のずれを補正し信頼性の高い解析結果を得るこ
とができる画像解析処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気共鳴イメージング装置は、ＮＭＲ現
象を利用して被検体中の所望の検査部位における原子核
スピンの密度分布，緩和時間分布等を計測して、その計
測データから被検体の任意断面を画像表示するものであ
る。そして、従来の磁気共鳴イメージング装置は、図１
に示すように、被検体１に静磁場及び傾斜磁場を与える
磁場発生手段（２，３）と、上記被検体１の生体組織を
構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために
高周波信号を照射する送信系４と、上記核磁気共鳴によ
り放出されるエコー信号を検出する受信系５と、この受
信系５で検出したエコー信号を用いて画像再構成演算を
行う信号処理系６と、操作部２１とを備え、核磁気共鳴
により放出されるエコー信号を計測するシーケンスを繰
り返し行って断層像を得るようになっていた。

【０００３】このような磁気共鳴イメージング装置にお
いて、計測された複数枚の画像について経時的に画像解
析処理を行うには、図１に示す送信系４及び受信系５並
びに信号処理系６の動作により作成された複数枚の画像
Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，…(図４(ａ)参照）に対して、解析した
い関心部位Ｐを囲んで関心領域Ｒを設定し、その関心領
域Ｒ内の信号値を計算し、この信号値に対して各画像Ｉ
₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… の計測時刻Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，… の経過
に伴う変化を解析し、その結果を図４（ｂ）に示すよう
にグラフで表すものである。

【０００４】このような経時的に行う画像解析処理の手
順は、図５に示すフローチャートのようになる。すなわ
ち、まず計測された複数の画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… のう
ち基準となる画像（例えばＩ₁）について、操作者が図
１に示す操作部２１のトラックボール２２及びキーボー
ド２３を用いて関心部位Ｐを囲んで位置，大きさ，角度
を入力し、関心領域Ｒを設定する（ステップＡ）。次
に、上記複数の画像の中から解析に必要な画像を選択す
る（ステップＢ）。ここでは、上記計測された複数の画
像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… を総て選択したとする。次に上記
選択した全画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… について解析したい
関心部位Ｐ上にそれぞれ関心領域Ｒを設定する（ステッ
プＣ）。その後、このように設定された各画像Ｉ₁，
Ｉ₂，Ｉ₃，…の関心領域Ｒ内の信号値を図１に示す信号
処理系６のＣＰＵ８で計算し、図４（ｂ）に示すように
信号値の大きさを縦軸とし、計測時刻の経過を横軸とし
て各画像の信号値と計測時刻との関係をグラフ化した解
析結果を表示する（ステップＤ）。これにより、所要の
画像解析処理が終了する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の磁気共鳴イメージング装置における画像解析処理方
法においては、画像について関心領域を設定するのに、
図４（ａ）に示すように複数枚の画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，
… のうち基準となる１枚の画像（例えばＩ₁）につい
てのみ、関心部位Ｐを囲んで位置，大きさ，角度を入力
して関心領域Ｒを設定し、他の画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，…
については、上記１枚の画像Ｉ₁の関心領域Ｒと同一条
件で連続的にかつ自動的に設定していたので、計測時の
被検体の体動などにより画像によって関心部位Ｐの位置
がずれた場合は、関心領域Ｒの設定が正しく行われない
ことがあった。このように、解析したい関心部位Ｐの画
像上における位置，大きさ，角度が違ったものが１枚で
含まれている場合は、各画像中の正しい関心領域Ｒでの
正確で信頼性の高い解析結果を得ることができないもの
であった。

【０００６】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、複数枚の画像間での関心領域のずれを補正し信頼
性の高い解析結果を得ることができる磁気共鳴イメージ
ング装置における画像解析処理方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による磁気共鳴イメージング装置における画
像解析処理方法は、被検体に静磁場及び傾斜磁場を与え
る磁場発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原
子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号
を照射する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出され
るエコー信号を検出する受信系と、この受信系で検出し
たエコー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系
と、この信号処理系で行う処理の制御情報を入力する操
作部とを備えて成る磁気共鳴イメージング装置におい
て、上記信号処理系内のデータ格納部から読み出した画
像データを１画像毎に表示部に表示し、上記操作部の操
作により表示画面上の関心領域の位置，大きさ，角度を
任意に設定すると共に、既に設定されている関心領域と
画像解析の対象となる関心部位とのずれを補正し、これ
により得られるデータをもとに経時的な変化を解析する
ものである。

【０００８】

【作用】このように構成された画像解析処理方法は、信
号処理系内のデータ格納部から読み出した画像データを
１画像毎に表示部に表示し、操作部の操作により表示画
面上の関心領域の位置，大きさ，角度を任意に設定する
と共に、既に設定されている関心領域と画像解析の対象
となる関心部位とのずれを補正し、これにより得られる
データをもとに経時的な変化を解析する。これにより、
複数枚の画像間での関心領域のずれを補正し、正確で信
頼性の高い解析結果を得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明による画像解析処理方法
が適用される磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示
すブロック図である。この磁気共鳴イメージング装置
は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）現象を利用して被検体の断層
像を得るもので、図１に示すように、静磁場発生磁気回
路２と、傾斜磁場発生系３と、送信系４と、受信系５
と、信号処理系６と、シーケンサ７と、中央処理装置
（ＣＰＵ）８と、操作部２１とを備えて成る。

【００１０】上記静磁場発生磁気回路２は、被検体１の
周りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な
静磁場を発生させるもので、上記被検体１の周りのある
広がりをもった空間に永久磁石方式又は常電導方式ある
いは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。傾斜
磁場発生系３は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜
磁場コイル９と、それぞれのコイルを駆動する傾斜磁場
電源１０とから成り、後述のシーケンサ７からの命令に
従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動する
ことにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇｓ，Ｇ
ｐ，Ｇｆを被検体１に印加するようになっている。この
傾斜磁場の加え方により、被検体１に対するスライス面
を設定することができる。

【００１１】送信系４は、後述のシーケンサ７から送出
される高周波磁場パルスにより被検体１の生体組織を構
成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高
周波信号を照射するもので、高周波発振器１１と変調器
１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル１４ａ
とから成り、上記高周波発振器１１から出力された高周
波パルスをシーケンサ７の命令に従って変調器１２で振
幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増
幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された
高周波コイル１４ａに供給することにより、電磁波が上
記被検体１に照射されるようになっている。

【００１２】受信系５は、被検体１の生体組織の原子核
の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信
号）を検出するもので、受信側の高周波コイル１４ｂと
増幅器１５と直交位相検波器１６とＡ／Ｄ変換器１７と
から成り、上記送信側の高周波コイル１４ａから照射さ
れた電磁波による被検体１の応答の電磁波(ＮＭＲ信号)
は被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで
検出され、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介して
Ａ／Ｄ変換器１７に入力してディジタル量に変換され、
さらにシーケンサ７からの命令によるタイミングで直交
位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の収集
データとされ、その信号が信号処理系６に送られるよう
になっている。

【００１３】この信号処理系６は、上記受信系５で検出
したエコー信号を用いて画像再構成演算を行うと共に画
像表示をするもので、上記エコー信号についてフーリエ
変換，補正係数計算，画像再構成等の処理を行うＣＰＵ
８と、経時的な画像解析処理を行うプログラムやその実
行において用いる不変のパラメータなどを記憶するＲＯ
Ｍ（読出し専用メモリ）２４と、関心領域設定に用いる
画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するため
のパラメータなどを記憶するＲＡＭ（随時書込み読出し
メモリ）２５と、上記ＣＰＵ８で再構成された画像デー
タを記録するデータ格納部となる磁気テープ２６及び磁
気ディスク２７と、これらの磁気テープ２６又は磁気デ
ィスク２７から読み出した画像データを映像化して断層
像として表示する表示部となるディスプレイ２８とから
成る。

【００１４】シーケンサ７は、上記被検体１の生体組織
を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周
波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し
印加する制御手段となるもので、ＣＰＵ８の制御で動作
し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令
を送信系４及び傾斜磁場発生系３並びに受信系５に送る
ようになっている。また、操作部２１は、上記信号処理
系６で行う処理の制御情報を入力するもので、トラック
ボール２２及びキーボード２３から成る。

【００１５】ここで、本発明の画像解析処理方法は、上
記の構成の磁気共鳴イメージング装置において、図１に
示す信号処理系６内のデータ格納部（２６，２７）から
読み出した画像データを１画像毎に表示部（２８）に表
示し、操作部２１の操作により表示画面上の関心領域の
位置，大きさ，角度を任意に設定すると共に、既に設定
されている関心領域と画像解析の対象となる関心部位と
のずれを補正し、これにより得られるデータをもとに経
時的な変化を解析するものである。

【００１６】次に、このような画像解析処理方法の具体
的な手順を、図２及び図３を参照して説明する。まず、
図２に示すフローチャートにおいて、ステップと
は、図５に示す従来例のフローチャートにおけるステッ
プＡ，Ｂと全く同様に進む。これにより、計測された複
数の画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… のうち基準となる例えば第
一の画像Ｉ₁(図３（ａ）参照）について、関心部位Ｐを
囲んで関心領域Ｒが設定されると共に、上記複数の画像
の中から解析に必要な画像Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃，… が選択さ
れる。

【００１７】次に、上記選択された画像のうち１枚目の
第一の画像Ｉ₁をディスプイ２８に表示する（ステップ
）と共に、上記ステップで設定された基準となる関
心領域Ｒを表示する（ステップ）。このとき、ディス
プレイ２８への表示画像は、図３（ａ）に示すようにな
る。この状態で、第一の画像Ｉ₁の関心部位Ｐと関心領
域Ｒとのずれを補正する（ステップ）。このとき、操
作部２１のトラックボール２２及びキーボード２３は入
力待ちの状態であり、操作者が図３（ａ）に示されるよ
うに関心部位Ｐと関心領域Ｒとの一致を確認した後、上
記キーボード２３の所定のキーを操作して関心領域Ｒが
設定される。すなわち、ステップはそのまま“ＹＥ
Ｓ”側へ進む。その後、第一の画像Ｉ₁の関心領域Ｒ内
の信号値を信号処理系６のＣＰＵ８で計算し、図４
（ｂ）に示すと同様に解析結果を表示する（ステップ
）。次に、ステップで選択された全画像について処
理終了したかどうか判断する（ステップ）。今はま
だ、第一の画像Ｉ₁について終了しただけであるので、
ステップは“ＮＯ”側へ進み、ステップへ戻る。

【００１８】すると、ステップでは、２枚目の第二の
画像Ｉ₂をディスプレイ２８に表示し、これと同時に前
記設定された基準となる関心領域Ｒを表示する(ステッ
プ)。このとき、ディスプレイ２８への表示画像は、
図３（ｂ）に示すように、関心部位がＰ′へ移動してお
り、関心領域Ｒが上記関心部位Ｐ′とずれているとす
る。そこで、第二の画像Ｉ₂の関心部位Ｐ′と関心領域
Ｒとのずれを補正する（ステップ）。すなわち、操作
者は操作部２１のトラックボール２２を操作して、図３
（ｂ）において関心領域Ｒの位置を矢印Ｑ方向へ移動さ
せる。この操作の間においては、関心領域の設定は終了
していないので、ステップは“ＮＯ”側へ進み、ステ
ップで引き続き補正動作を行う。そして、図３（ｂ）
において関心部位Ｐ′上に関心領域Ｒ′が一致したら、
操作者はこの一致を確認して操作部２１のキーボード２
３の所定キーを操作する。これにより、関心領域Ｒ′が
設定され、ステップは“ＹＥＳ”側へ進む。以後、ス
テップ，は上述と同様に進む。

【００１９】その後、上記ステップ〜を繰り返し、
ステップで選択された全画像について処理が終了する
と、ステップは“ＹＥＳ”側へ進み、所要の画像解析
処理が終了する。この結果、ディスプレイ２８に、図４
（ｂ）に示すと同様に解析結果のグラフが表示される。

【００２０】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
信号処理系内のデータ格納部から読み出した画像データ
を１画像毎に表示部に表示し、操作部の操作により表示
画面上の関心領域の位置，大きさ，角度を任意に設定す
ると共に、既に設定されている関心領域と画像解析の対
象となる関心部位とのずれを補正し、これにより得られ
るデータをもとに経時的な変化を解析することができ
る。これにより、複数枚の画像間での関心領域のずれを
補正し、正確で信頼性の高い解析結果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明及び従来例による画像解析処理方法が適
用される磁気共鳴イメージング装置の全体構成を示すブ
ロック図。

【図２】本発明の画像解析処理方法の具体的な手順を示
すフローチャート。

【図３】上記画像解析処理方法を説明するための図。

【図４】従来例による画像解析処理方法を説明するため
の図。

【図５】上記従来例の画像解析処理方法の手順を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１被検体２静磁場発生磁気回路３傾斜磁場発生系４送信系５受信系６信号処理系７シーケンサ８ＣＰＵ２１操作部２６磁気テープ２７磁気ディスク２８ディスプレイＰ，Ｐ′ 関心部位Ｒ，Ｒ′ 関心領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体に静磁場及び傾斜磁場を与える磁場
発生手段と、上記被検体の生体組織を構成する原子の原
子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波信号を照射
する送信系と、上記の核磁気共鳴により放出されるエコ
ー信号を検出する受信系と、この受信系で検出したエコ
ー信号を用いて画像再構成演算を行う信号処理系と、こ
の信号処理系で行う処理の制御情報を入力する操作部と
を備えて成る磁気共鳴イメージング装置において、上記
信号処理系内のデータ格納部から読み出した画像データ
を１画像毎に表示部に表示し、上記操作部の操作により
表示画面上の関心領域の位置，大きさ，角度を任意に設
定すると共に、既に設定されている関心領域と画像解析
の対象となる関心部位とのずれを補正し、これにより得
られるデータをもとに経時的な変化を解析することを特
徴とする磁気共鳴イメージング装置における画像解析処
理方法。