磁気共鳴イメージング装置、スライス位置設定方法、およびプログラム
【課題】肝臓の下端の検出精度を高める。
【解決手段】コロナルスキャンＶＳを実行して、肝臓ＬＶを含む部位のコロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを取得する。次に、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓を横切るコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定する。コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定したら、セグメンテーション法などを適用して、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定する。決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出することにより、肝臓の下端を決定する。
【解決手段】コロナルスキャンＶＳを実行して、肝臓ＬＶを含む部位のコロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを取得する。次に、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓を横切るコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定する。コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定したら、セグメンテーション法などを適用して、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定する。決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出することにより、肝臓の下端を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置、スライス位置設定方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置で被検体を撮影する場合、一般的には、オペレータが手動で撮影部位にスライス位置を設定している。しかし、スライス位置を手動で設定するのは、オペレータに負担が掛かるなどの問題がある。そこで、スライス位置を自動で設定する技術が開示されている。例えば、椎間板のスライス位置を自動で設定する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平07-051248号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、近年、脳や肝臓などの部位についても、スライス位置を自動で設定する技術が研究されている。例えば、肝臓のスライス位置を自動で設定する方法の一つとして、スライス位置決め用の画像データを収集し、収集した画像データから肝臓の特徴点（例えば、肝臓の上端および下端）を検出し、検出した肝臓の特徴点に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する方法がある。しかし、肝臓の特徴点として、肝臓の上端および下端を検出する場合、肝臓の上端は高い精度で検出することができるが、肝臓の下端は検出誤差が大きくなりやすいので、肝臓の位置や形状に合うようにスライス位置を設定することが難しいという問題がある。したがって、撮影したい部位に適したスライス位置を自動で設定することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成手段と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定手段と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定手段と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置である。
【０００６】
本発明の第２の態様は、被検体の所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成ステップと、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定ステップと、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定ステップと、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定ステップと、
を有する、スライス位置設定方法である。
【０００７】
本発明の第３の態様は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成処理と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定処理と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定処理と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
複数の候補点に基づいて所定の部位の特徴点を決定するので、所定の部位に適したスライス位置を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置を示す概略図である。
【図２】被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【図３】ＭＲＩ装置１００の処理フローを示す図である。
【図４】コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【図５】コロナル画像データを特定するときの説明図である。
【図６】所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例の説明図である。
【図７】特定されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを示す図である。
【図８】各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【図９】肝臓の下端を決定する方法の一例の説明図である。
【図１０】肝臓の上端を決定する方法の一例を示す図である。
【図１１】設定されたスライス位置を示す概略的に図である。
【図１２】第２の形態のＭＲＩ装置２００の概略図である。
【図１３】第２の形態において被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【図１４】ＭＲＩ装置２００の処理フローを示す図である。
【図１５】スカウトスキャンＳＣで設定されるスライスの説明図である。
【図１６】スカウトスキャンＳＣにより取得されたスカウト画像データＤＩｓを概略的に示す図である。
【図１７】作成された１Ｄ投影データＰＲ１を示す図である。
【図１８】コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【図１９】各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【図２０】肝臓の腹部側の部分が除外されたスキャン範囲ＲＳ′を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施するための形態について説明するが、発明を実施するための形態は、以下の形態に限定されることはない。
【００１１】
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置を示す概略図である。
【００１２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging））装置１００は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１３】
磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００１４】
テーブル３は、クレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００１５】
受信コイル４は、被検体１２の腹部から胸部に渡って取り付けられている。受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。
【００１６】
ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００１７】
シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、後述するスキャン（図２参照）を実行するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。
【００１８】
送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。
【００１９】
勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。
【００２０】
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、信号処理により得られたデータを中央処理装置９に伝送する。
【００２１】
中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４などを有している。
【００２２】
断面画像データ作成手段９１は、コロナルスキャンＶＳ（図２参照）により取得されたデータに基づいて、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表すコロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎ(図４参照)を作成する。
【００２３】
候補点決定手段９２は、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍ（図８参照）と、肝臓ＬＶの上端の候補となる複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍ（図１０参照）とを決定する。
【００２４】
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて肝臓の下端を決定し、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍに基づいて肝臓の上端を決定する。
【００２５】
スライス位置設定手段９４は、特徴点決定手段９３により決定された肝臓の下端および上端の位置に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する。
【００２６】
中央処理装置９は、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。中央処理装置９は、課題を解決するための手段に記載された計算機の一例である。
【００２７】
操作部１０は、オペレータ１３により操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
【００２８】
磁気共鳴イメージング装置１００は、上記のように構成されている。
次に、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００２９】
図２は、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳおよび本スキャンＭＣが実行される。
【００３０】
コロナルスキャンＶＳは、肝臓を含む領域のコロナル画像データを取得するためのスキャンであり、肝臓が高信号で描出されるようなスキャンが行われる。コロナル画像データは、肝臓の上端および下端を特定するために用いられる画像データである。第１の形態では、コロナルスキャンＶＳは、３Ｄ（Dimension）イメージングのためのパルスシーケンスを用いて被検体１２をスキャンする３Ｄスキャンである。コロナルスキャンＶＳの後、本スキャンＭＣが実行される。本スキャンＭＣは、肝臓の画像データを収集するためのイメージングスキャンである。
【００３１】
次に、被検体１２を撮影するときのＭＲＩ装置１００の処理フローについて説明する。
【００３２】
図３は、ＭＲＩ装置１００の処理フローを示す図である。
尚、以下では、肝臓を撮影するときの処理フローについて説明するが、本発明は、肝臓以外の別の部位を撮影する場合にも適用できる。
【００３３】
ステップＳＴ１１では、コロナルスキャンＶＳ（図２参照）が実行される。
図４は、コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【００３４】
コロナルスキャンＶＳを実行することによって、肝臓ＬＶを含む領域の３Ｄ画像データＴＤを取得することができる。図４に示す記号Ｒ−Ｌ、Ｓ−Ｉ、およびＡ−Ｐは、それぞれ、ＲＬ方向（左右方向）、ＳＩ方向（頭尾方向）、およびＡＰ方向（前後方向）を表している。断面画像データ作成手段９１（図１参照）は、コロナルスキャンＶＳにより取得された３Ｄ画像データＴＤから、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表す画像データ（以下、「コロナル画像データ」と呼ぶ。）ＣＩ１〜ＣＩｎを作成する。尚、図４の下側には、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを一列に並べて示してある。
コロナルスキャンＶＳを実行した後、ステップＳＴ１２に進む。
【００３５】
ステップＳＴ１２では、候補点決定手段９２（図１参照）が、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点を決定する。以下に、候補点を決定する手順の一例について説明する。
【００３６】
候補点決定手段９２は、先ず、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データを特定する。コロナル画像データを特定するときの手順について、図５を参照しながら説明する。
【００３７】
図５は、コロナル画像データを特定するときの説明図である。
候補点決定手段９２は、各コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎについて、ヒストグラムＨ１〜Ｈｎを作成する。ヒストグラムの横軸は、コロナル画像データの各ピクセルの信号強度を表しており、縦軸は、各信号強度を有するピクセルの数を表している。
【００３８】
一般的に、肝臓ＬＶが高信号で描出される方法で撮影すると、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データのヒストグラムには、横軸（ピクセルの信号強度）の所定の信号強度範囲Ｒに、肝臓ＬＶの高信号に起因したピークＰが現れる。したがって、コロナル画像データのヒストグラムのピークＰが、所定の信号強度範囲Ｒに現れる場合、そのコロナル画像データは、肝臓ＬＶを横切っている可能性が高いと考えられる。一方、コロナル画像データのヒストグラムのピークＰが、所定の信号強度範囲Ｒに現れない場合、コロナル画像データは、肝臓ＬＶを横切っている可能性が低いと考えられる。そこで、第１の形態では、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れる場合、コロナル画像データは肝臓ＬＶを横切っていると判断し、一方、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れない場合、コロナル画像データは肝臓ＬＶを横切っていないと判断する。したがって、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れるか否かを判断することによって、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データを特定することができる。ピークＰが現れるか否かを判断する方法としては、例えば、ヒストグラムの情報エントロピーの値によって判断する方法がある。
【００３９】
尚、所定の信号強度範囲Ｒは、被検体１２のスキャンを行う前に事前に決められている。以下に、所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例を説明する（図６参照）。
【００４０】
図６は、所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例の説明図である。
先ず、複数（数十名程度）の被検体ＳＵ１〜ＳＵｎの肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎをスキャンし、肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎのデータを取得する。データを取得したら、取得したデータに基づいて、被検体ＳＵ１〜ＳＵｎごとに、肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎの信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎを求める。そして、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎのヒストグラムを求める。
【００４１】
ヒストグラムの横軸は、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎであり、縦軸は、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎが現れる頻度である。このようなヒストグラムを作成し、ヒストグラムの標準偏差σを求める。この標準偏差σの範囲を、所定の信号強度範囲Ｒとして採用することができる。
【００４２】
第１の形態では、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎのうち、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍが、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れたとする。したがって、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍが、肝臓を横切っているコロナル画像データとして特定される。図７に、特定されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを示す。
【００４３】
コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定した後、候補点決定手段９２は、特定した各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補となる候補点を決定する（図８参照）。
【００４４】
図８は、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【００４５】
第１の形態では、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍにセグメンテーション法を適用して、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補となる候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定する。セグメンテーション法としては、例えば、Active
Shape Modelを使用することができる。候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定した後、ステップＳＴ１３に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１３では、特徴点決定手段９３（図１参照）が、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて、肝臓の下端を決定する（図９参照）。
【００４７】
図９は、肝臓の下端を決定する方法の一例の説明図である。
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中で、ＳＩ方向の位置が最も低い候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定する。ただし、肝臓ＬＶの下端の決定方法は、他の方法であってもよい。例えば、候補点ＰＬｋのＳＩ方向の位置を、候補点ＰＬｋに隣接する候補点（例えば、候補点Ｐｋ＋１）のＳＩ方向の位置に基づいて補正し、ＳＩ方向の位置が補正された後の候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定してもよい。肝臓の下端ＰＬｋを決定した後、ステップＳＴ１４に進む。
【００４８】
ステップＳＴ１４では、肝臓の上端を決定する（図１０参照）。
図１０は、肝臓の上端を決定する方法の一例を示す図である。
【００４９】
肝臓の上端を決定する方法としては、肝臓の下端を決定した方法と同様に、セグメンテーション法を用いる方法が考えられる。各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍにセグメンテーション法を適用して、肝臓の上端の候補となる候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定し、これらの複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍの中から、最上点に位置する候補点ＰＵｊを、肝臓の上端と決定することができる。
【００５０】
尚、図１０に示す方法の代わりに、３Ｄ画像データＴＤをＡＰ方向に投影し、投影データに基づいて、肝臓の上端を決定してもよい。肝臓は高信号で描出されるが、肝臓に隣接する肺は、低信号で描出されるので、投影データを作成すると、投影データの中に、信号強度が急激に変化する位置が表れる。したがって、投影データの中で、信号強度が急激に変化する位置を検出することによって、肝臓の上端の位置を検出することができる。
【００５１】
肝臓の上端の位置を検出した後、ステップＳＴ１５に進む。
ステップＳＴ１５では、スライス位置設定手段９４（図１参照）が、ステップＳＴ１３およびＳＴ１４で決定された肝臓の下端および上端に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する（図１１参照）。
【００５２】
図１１は、設定されたスライス位置を示す概略的に図である。
スライス位置設定手段９４は、肝臓の上端ＰＵｊと下端ＰＬｋとの間を含むように、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定する。スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎが設定されたら、ステップＳＴ１６に進み、本スキャンを行い、フローを終了する。
【００５３】
第１の形態では、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定し、決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、肝臓の下端を決定している。肝臓の下端は、肝臓の最下位に位置しているので、決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出すことによって、肝臓の下端を決定することができる。したがって、被検体の肝臓の位置や大きさなどに適したスライス位置を設定することができる。
【００５４】
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳは、３Ｄスキャンであるが、３Ｄスキャンの代わりに、２Ｄマルチスライス・スキャンを実行することによって、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを取得してもよい。
【００５５】
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳを実行しているが、肝臓の下端を決定することができるのであれば、コロナルスキャンＶＳの代わりに、コロナル断面とは別の断面（例えば、オブリーク断面）の画像データを取得するためのスキャンを実行してもよい。
【００５６】
（２）第２の形態
図１２は、第２の形態のＭＲＩ装置２００の概略図である。
【００５７】
第２の形態では、中央処理装置９は、スキャン範囲決定手段９０、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４などを有している。
【００５８】
スキャン範囲決定手段９０は、後述するスカウトスキャンＳＣ（図１３参照）により取得された画像データに基づいて、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲ＲＳ（図１７参照）を決定する。
【００５９】
断面画像データ作成手段９１は、コロナルスキャンＶＳにより取得されたデータに基づいて、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表すコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍ(図１８参照)を作成する。
【００６０】
候補点決定手段９２は、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍと、肝臓ＬＶの上端の候補となる複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍとを決定する。
【００６１】
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて肝臓の下端を決定し、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍに基づいて肝臓の上端を決定する。
【００６２】
スライス位置設定手段９４は、特徴点決定手段９３により決定された肝臓の下端および上端の位置に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する。
【００６３】
尚、その他の構成は、第１の形態と同じであるので、説明は省略する。
次に、第２の形態において、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００６４】
図１３は、第２の形態において被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【００６５】
第２の形態では、スカウトスキャンＳＣ、コロナルスキャンＶＳ、および本スキャンＭＣが実行される。
【００６６】
スカウトスキャンＳＣは、スカウト画像データを取得するためのスキャンであり、肝臓が高信号で描出されるようなスキャンである。スカウト画像データは、次のコロナルスキャンＶＳのスキャン範囲を特定するために用いられるデータである。第２の形態では、スカウトスキャンＳＣは、２Ｄイメージングのためのパルスシーケンスを用いて被検体１２をスキャンする２Ｄスキャンである。
【００６７】
コロナルスキャンＶＳは、第１の形態と同様に、肝臓を含む領域のコロナル画像データを取得するためのスキャンである。ただし、第２の形態におけるコロナルスキャンＶＳを実行するときのスキャン範囲は、スカウトスキャンＳＣにより取得されたサジタル画像データに基づいて決定されている。
【００６８】
本スキャンＭＣは、第１の形態と同様に、肝臓の画像データを収集するためのイメージングスキャンである。
【００６９】
第２の形態では、上記のスキャンが実行される。
次に、第２の形態におけるＭＲＩ装置２００の処理フローについて説明する。
【００７０】
図１４は、ＭＲＩ装置２００の処理フローを示す図である。
ステップＳＴ１では、スカウトスキャンＳＣが実行される。
【００７１】
図１５は、スカウトスキャンＳＣで設定されるスライスの説明図である。
図１５（ａ）は、ＲＬ方向から見たスライスＳＬを示す図、図１５（ｂ）は、ＡＰ方向から見たスライスＳＬを示す図である。
【００７２】
スカウトスキャンＳＣでは、スライスＳＬに肝臓ＬＶの下端ＰＬが含まれるようにスライス選択される。肝臓ＬＶの下端ＰＬは、正中面に対して右手側に位置するので、正中面から右手側の一定の範囲がスライスＳＬに含まれるようにスライス厚ｔを設定することにより、スライスＳＬ内に肝臓ＬＶの下端ＰＬを含めることができる。このようにスカウトスキャンＳＣを実行することにより、サジタル面にデータが投影された投影画像データと同等のスカウト画像データを取得することができる。図１６に、スカウトスキャンＳＣにより取得されたスカウト画像データＤＩｓを概略的に示す。スカウト画像データＤＩｓを取得した後、ステップＳＴ２に進む。
【００７３】
ステップＳＴ２では、スキャン範囲決定手段９０（図１参照）が、スカウト画像データＤＩｓに基づいて、次のステップＳＴ１１で実行されるコロナルスキャンＶＳのスキャン範囲を決定する。以下に、スキャン範囲の決定方法について説明する。
【００７４】
スキャン範囲決定手段９０は、先ず、スカウト画像データＤＩｓを、ＳＩ方向（頭尾方向）に投影し、１Ｄ投影データを作成する（図１７参照）。
【００７５】
図１７は、作成された１Ｄ投影データＰＲ１を示す図である。
スキャン範囲決定手段９０は、スカウト画像データＤＩｓのＳＩ方向の積分値を投影することにより、１Ｄ投影データＰＲ１を作成している。そして、１Ｄ投影データＰＲ１に基づいて、肝臓ＬＶのＡＰ方向の範囲を求める。スカウト画像データＤＩｓは、肝臓が高信号に描出されているので、１Ｄ投影データＰＲ１の中で、データ値の大きい部分は肝臓であり、データ値の低い部分は、肝臓の周囲の組織であると考えられる。したがって、１Ｄ投影データＰＲ１を、データ値が大きい部分と小さい部分とに分けるための閾値ＴＨを設定しておくことによって、点ａ〜点ｂの範囲を肝臓のＡＰ方向の範囲として特定することができる。このようにして特定された肝臓の範囲が、次のステップＳＴ１１で実行されるコロナルスキャンＶＳのＡＰ方向のスキャン範囲ＲＳとして設定される。スキャン範囲ＲＳを設定した後、ステップＳＴ１１に進む。
【００７６】
ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ２で設定したスキャン範囲ＲＳに従って、コロナルスキャンＶＳ（図１３参照）が実行される。
【００７７】
図１８は、コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【００７８】
コロナルスキャンＶＳを実行することによって、肝臓ＬＶを含む領域の３Ｄ画像データＴＤを取得することができる。断面画像データ作成手段９１（図１２参照）は、コロナルスキャンＶＳにより取得された３Ｄ画像データＴＤから、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを作成する。
【００７９】
第２の形態では、肝臓のＡＰ方向の範囲を、スキャン範囲ＲＳとして、コロナルスキャンＶＳを実行しているので、作成されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍには、肝臓の断面が含まれている。コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを作成した後、ステップＳＴ１２に進む。
【００８０】
ステップＳＴ１２では、候補点決定手段９２（図１２参照）が、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点を決定する（図１９参照）。
【００８１】
図１９は、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【００８２】
候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの決定方法は、第１の形態と同様に、セグメンテーション法を用いることができる。候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定したら、ステップＳＴ１３に進み、第１の形態と同様に、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中で、ＳＩ方向の位置が最も低い候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定する。肝臓の下端を決定したら、ステップＳＴ１４に進む。
【００８３】
ステップＳＴ１４では、肝臓の上端を決定する。肝臓の上端を決定する方法としては、第１の形態と同様に（図１０参照）、肝臓の上端の候補となる候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定し、これらの複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍの中から、最上点に位置する候補点ＰＵｊを、肝臓の上端と決定する方法がある。
【００８４】
尚、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定する代わりに、スカウト画像データＤＩｓ（図１７参照）をＡＰ方向に投影し、投影データに基づいて、肝臓の上端を決定してもよい。肝臓は高信号で描出されるが、肝臓に隣接する肺は、低信号で描出されるので、投影データを作成すると、投影データの中に、信号強度が急激に変化する位置が表れる。したがって、投影データの中で、信号強度が急激に変化する位置を検出することによって、肝臓の上端の位置を検出することができる。
【００８５】
肝臓の上端を決定したら、ステップＳＴ１５に進み、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定し（図１１参照）、ステップＳＴ１６で本スキャンを実行し、フローが終了する。
【００８６】
第２の形態でも、第１の形態と同様に、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出すことによって、肝臓の下端を決定することができる。したがって、被検体の肝臓の位置や大きさなどに適したスライス位置を設定することができる。
【００８７】
また、第２の形態では、図１７に示すように、肝臓のＡＰ方向の範囲を、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲ＲＳとしている。しかし、肝臓の下端は、通常、背中側（posterior側）に位置しているので、肝臓の腹部側の部分は、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲から除外してもよい（図２０参照）。
【００８８】
図２０は、肝臓の腹部側の部分が除外されたスキャン範囲ＲＳ′を示す図である。
スキャン範囲ＲＳ′は、肝臓の腹部側の部分を含んでいないので、スキャン範囲ＲＳよりも狭くすることができる。したがって、スキャン範囲ＲＳ′に従ってコロナルスキャンＶＳを実行することにより、コロナルスキャンＶＳのスキャン時間を短縮することができる。
【００８９】
第２の形態では、スカウトスキャンＳＣは、２Ｄスキャンであるが、３Ｄスキャンであってもよい。
【００９０】
第２の形態では、スカウト画像データＤＩｓのＳＩ方向の積分値を投影することにより、１Ｄ投影データＰＲ１を作成している（図１７参照）。しかし、ＳＩ方向の積分値の代わりに、ＳＩ方向の最大値、平均値、又は最小値など、積分値以外の値を投影して１Ｄ投影データＰＲ１を作成してもよい。また、スキャン範囲ＲＳを決定することができるのであれば、スカウト画像データＤＩｓをＡＰ方向とは別の方向に投影し、１Ｄ投影データを作成してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
１３ オペレータ
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル
９１ 断面画像データ作成手段
９２ 候補点決定手段
９３ 特徴点決定手段
９４ スライス位置設定手段
１００ ＭＲＩ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置、スライス位置設定方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置で被検体を撮影する場合、一般的には、オペレータが手動で撮影部位にスライス位置を設定している。しかし、スライス位置を手動で設定するのは、オペレータに負担が掛かるなどの問題がある。そこで、スライス位置を自動で設定する技術が開示されている。例えば、椎間板のスライス位置を自動で設定する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平07-051248号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、近年、脳や肝臓などの部位についても、スライス位置を自動で設定する技術が研究されている。例えば、肝臓のスライス位置を自動で設定する方法の一つとして、スライス位置決め用の画像データを収集し、収集した画像データから肝臓の特徴点（例えば、肝臓の上端および下端）を検出し、検出した肝臓の特徴点に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する方法がある。しかし、肝臓の特徴点として、肝臓の上端および下端を検出する場合、肝臓の上端は高い精度で検出することができるが、肝臓の下端は検出誤差が大きくなりやすいので、肝臓の位置や形状に合うようにスライス位置を設定することが難しいという問題がある。したがって、撮影したい部位に適したスライス位置を自動で設定することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成手段と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定手段と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定手段と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置である。
【０００６】
本発明の第２の態様は、被検体の所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成ステップと、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定ステップと、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定ステップと、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定ステップと、
を有する、スライス位置設定方法である。
【０００７】
本発明の第３の態様は、被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成処理と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定処理と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定処理と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
複数の候補点に基づいて所定の部位の特徴点を決定するので、所定の部位に適したスライス位置を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置を示す概略図である。
【図２】被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【図３】ＭＲＩ装置１００の処理フローを示す図である。
【図４】コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【図５】コロナル画像データを特定するときの説明図である。
【図６】所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例の説明図である。
【図７】特定されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを示す図である。
【図８】各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【図９】肝臓の下端を決定する方法の一例の説明図である。
【図１０】肝臓の上端を決定する方法の一例を示す図である。
【図１１】設定されたスライス位置を示す概略的に図である。
【図１２】第２の形態のＭＲＩ装置２００の概略図である。
【図１３】第２の形態において被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【図１４】ＭＲＩ装置２００の処理フローを示す図である。
【図１５】スカウトスキャンＳＣで設定されるスライスの説明図である。
【図１６】スカウトスキャンＳＣにより取得されたスカウト画像データＤＩｓを概略的に示す図である。
【図１７】作成された１Ｄ投影データＰＲ１を示す図である。
【図１８】コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【図１９】各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【図２０】肝臓の腹部側の部分が除外されたスキャン範囲ＲＳ′を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施するための形態について説明するが、発明を実施するための形態は、以下の形態に限定されることはない。
【００１１】
（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置を示す概略図である。
【００１２】
磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging））装置１００は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。
【００１３】
磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は勾配磁場を印加し、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。
【００１４】
テーブル３は、クレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。
【００１５】
受信コイル４は、被検体１２の腹部から胸部に渡って取り付けられている。受信コイル４は、被検体１２からの磁気共鳴信号を受信する。
【００１６】
ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、操作部１０、および表示部１１を有している。
【００１７】
シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、後述するスキャン（図２参照）を実行するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。
【００１８】
送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。
【００１９】
勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。
【００２０】
受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、信号処理により得られたデータを中央処理装置９に伝送する。
【００２１】
中央処理装置９は、シーケンサ５および表示部１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。中央処理装置９は、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４などを有している。
【００２２】
断面画像データ作成手段９１は、コロナルスキャンＶＳ（図２参照）により取得されたデータに基づいて、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表すコロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎ(図４参照)を作成する。
【００２３】
候補点決定手段９２は、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍ（図８参照）と、肝臓ＬＶの上端の候補となる複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍ（図１０参照）とを決定する。
【００２４】
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて肝臓の下端を決定し、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍに基づいて肝臓の上端を決定する。
【００２５】
スライス位置設定手段９４は、特徴点決定手段９３により決定された肝臓の下端および上端の位置に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する。
【００２６】
中央処理装置９は、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。中央処理装置９は、課題を解決するための手段に記載された計算機の一例である。
【００２７】
操作部１０は、オペレータ１３により操作され、種々の情報を中央処理装置９に入力する。表示部１１は種々の情報を表示する。
【００２８】
磁気共鳴イメージング装置１００は、上記のように構成されている。
次に、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００２９】
図２は、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳおよび本スキャンＭＣが実行される。
【００３０】
コロナルスキャンＶＳは、肝臓を含む領域のコロナル画像データを取得するためのスキャンであり、肝臓が高信号で描出されるようなスキャンが行われる。コロナル画像データは、肝臓の上端および下端を特定するために用いられる画像データである。第１の形態では、コロナルスキャンＶＳは、３Ｄ（Dimension）イメージングのためのパルスシーケンスを用いて被検体１２をスキャンする３Ｄスキャンである。コロナルスキャンＶＳの後、本スキャンＭＣが実行される。本スキャンＭＣは、肝臓の画像データを収集するためのイメージングスキャンである。
【００３１】
次に、被検体１２を撮影するときのＭＲＩ装置１００の処理フローについて説明する。
【００３２】
図３は、ＭＲＩ装置１００の処理フローを示す図である。
尚、以下では、肝臓を撮影するときの処理フローについて説明するが、本発明は、肝臓以外の別の部位を撮影する場合にも適用できる。
【００３３】
ステップＳＴ１１では、コロナルスキャンＶＳ（図２参照）が実行される。
図４は、コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【００３４】
コロナルスキャンＶＳを実行することによって、肝臓ＬＶを含む領域の３Ｄ画像データＴＤを取得することができる。図４に示す記号Ｒ−Ｌ、Ｓ−Ｉ、およびＡ−Ｐは、それぞれ、ＲＬ方向（左右方向）、ＳＩ方向（頭尾方向）、およびＡＰ方向（前後方向）を表している。断面画像データ作成手段９１（図１参照）は、コロナルスキャンＶＳにより取得された３Ｄ画像データＴＤから、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表す画像データ（以下、「コロナル画像データ」と呼ぶ。）ＣＩ１〜ＣＩｎを作成する。尚、図４の下側には、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを一列に並べて示してある。
コロナルスキャンＶＳを実行した後、ステップＳＴ１２に進む。
【００３５】
ステップＳＴ１２では、候補点決定手段９２（図１参照）が、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点を決定する。以下に、候補点を決定する手順の一例について説明する。
【００３６】
候補点決定手段９２は、先ず、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データを特定する。コロナル画像データを特定するときの手順について、図５を参照しながら説明する。
【００３７】
図５は、コロナル画像データを特定するときの説明図である。
候補点決定手段９２は、各コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎについて、ヒストグラムＨ１〜Ｈｎを作成する。ヒストグラムの横軸は、コロナル画像データの各ピクセルの信号強度を表しており、縦軸は、各信号強度を有するピクセルの数を表している。
【００３８】
一般的に、肝臓ＬＶが高信号で描出される方法で撮影すると、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データのヒストグラムには、横軸（ピクセルの信号強度）の所定の信号強度範囲Ｒに、肝臓ＬＶの高信号に起因したピークＰが現れる。したがって、コロナル画像データのヒストグラムのピークＰが、所定の信号強度範囲Ｒに現れる場合、そのコロナル画像データは、肝臓ＬＶを横切っている可能性が高いと考えられる。一方、コロナル画像データのヒストグラムのピークＰが、所定の信号強度範囲Ｒに現れない場合、コロナル画像データは、肝臓ＬＶを横切っている可能性が低いと考えられる。そこで、第１の形態では、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れる場合、コロナル画像データは肝臓ＬＶを横切っていると判断し、一方、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れない場合、コロナル画像データは肝臓ＬＶを横切っていないと判断する。したがって、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れるか否かを判断することによって、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎの中から、肝臓ＬＶを横切るコロナル画像データを特定することができる。ピークＰが現れるか否かを判断する方法としては、例えば、ヒストグラムの情報エントロピーの値によって判断する方法がある。
【００３９】
尚、所定の信号強度範囲Ｒは、被検体１２のスキャンを行う前に事前に決められている。以下に、所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例を説明する（図６参照）。
【００４０】
図６は、所定の信号強度範囲Ｒの決め方の一例の説明図である。
先ず、複数（数十名程度）の被検体ＳＵ１〜ＳＵｎの肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎをスキャンし、肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎのデータを取得する。データを取得したら、取得したデータに基づいて、被検体ＳＵ１〜ＳＵｎごとに、肝臓ＬＶ１〜ＬＶｎの信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎを求める。そして、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎのヒストグラムを求める。
【００４１】
ヒストグラムの横軸は、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎであり、縦軸は、信号強度の平均値Ｍ１〜Ｍｎが現れる頻度である。このようなヒストグラムを作成し、ヒストグラムの標準偏差σを求める。この標準偏差σの範囲を、所定の信号強度範囲Ｒとして採用することができる。
【００４２】
第１の形態では、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎのうち、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍが、所定の信号強度範囲ＲにピークＰが現れたとする。したがって、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍが、肝臓を横切っているコロナル画像データとして特定される。図７に、特定されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを示す。
【００４３】
コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを特定した後、候補点決定手段９２は、特定した各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補となる候補点を決定する（図８参照）。
【００４４】
図８は、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【００４５】
第１の形態では、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍにセグメンテーション法を適用して、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補となる候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定する。セグメンテーション法としては、例えば、Active
Shape Modelを使用することができる。候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定した後、ステップＳＴ１３に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１３では、特徴点決定手段９３（図１参照）が、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて、肝臓の下端を決定する（図９参照）。
【００４７】
図９は、肝臓の下端を決定する方法の一例の説明図である。
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中で、ＳＩ方向の位置が最も低い候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定する。ただし、肝臓ＬＶの下端の決定方法は、他の方法であってもよい。例えば、候補点ＰＬｋのＳＩ方向の位置を、候補点ＰＬｋに隣接する候補点（例えば、候補点Ｐｋ＋１）のＳＩ方向の位置に基づいて補正し、ＳＩ方向の位置が補正された後の候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定してもよい。肝臓の下端ＰＬｋを決定した後、ステップＳＴ１４に進む。
【００４８】
ステップＳＴ１４では、肝臓の上端を決定する（図１０参照）。
図１０は、肝臓の上端を決定する方法の一例を示す図である。
【００４９】
肝臓の上端を決定する方法としては、肝臓の下端を決定した方法と同様に、セグメンテーション法を用いる方法が考えられる。各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍにセグメンテーション法を適用して、肝臓の上端の候補となる候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定し、これらの複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍの中から、最上点に位置する候補点ＰＵｊを、肝臓の上端と決定することができる。
【００５０】
尚、図１０に示す方法の代わりに、３Ｄ画像データＴＤをＡＰ方向に投影し、投影データに基づいて、肝臓の上端を決定してもよい。肝臓は高信号で描出されるが、肝臓に隣接する肺は、低信号で描出されるので、投影データを作成すると、投影データの中に、信号強度が急激に変化する位置が表れる。したがって、投影データの中で、信号強度が急激に変化する位置を検出することによって、肝臓の上端の位置を検出することができる。
【００５１】
肝臓の上端の位置を検出した後、ステップＳＴ１５に進む。
ステップＳＴ１５では、スライス位置設定手段９４（図１参照）が、ステップＳＴ１３およびＳＴ１４で決定された肝臓の下端および上端に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する（図１１参照）。
【００５２】
図１１は、設定されたスライス位置を示す概略的に図である。
スライス位置設定手段９４は、肝臓の上端ＰＵｊと下端ＰＬｋとの間を含むように、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定する。スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎが設定されたら、ステップＳＴ１６に進み、本スキャンを行い、フローを終了する。
【００５３】
第１の形態では、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓の下端の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定し、決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、肝臓の下端を決定している。肝臓の下端は、肝臓の最下位に位置しているので、決定された候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出すことによって、肝臓の下端を決定することができる。したがって、被検体の肝臓の位置や大きさなどに適したスライス位置を設定することができる。
【００５４】
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳは、３Ｄスキャンであるが、３Ｄスキャンの代わりに、２Ｄマルチスライス・スキャンを実行することによって、コロナル画像データＣＩ１〜ＣＩｎを取得してもよい。
【００５５】
第１の形態では、コロナルスキャンＶＳを実行しているが、肝臓の下端を決定することができるのであれば、コロナルスキャンＶＳの代わりに、コロナル断面とは別の断面（例えば、オブリーク断面）の画像データを取得するためのスキャンを実行してもよい。
【００５６】
（２）第２の形態
図１２は、第２の形態のＭＲＩ装置２００の概略図である。
【００５７】
第２の形態では、中央処理装置９は、スキャン範囲決定手段９０、断面画像データ作成手段９１、候補点決定手段９２、特徴点決定手段９３、およびスライス位置設定手段９４などを有している。
【００５８】
スキャン範囲決定手段９０は、後述するスカウトスキャンＳＣ（図１３参照）により取得された画像データに基づいて、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲ＲＳ（図１７参照）を決定する。
【００５９】
断面画像データ作成手段９１は、コロナルスキャンＶＳにより取得されたデータに基づいて、肝臓ＬＶを含む領域のコロナル断面画像を表すコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍ(図１８参照)を作成する。
【００６０】
候補点決定手段９２は、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍに基づいて、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍと、肝臓ＬＶの上端の候補となる複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍとを決定する。
【００６１】
特徴点決定手段９３は、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍに基づいて肝臓の下端を決定し、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍに基づいて肝臓の上端を決定する。
【００６２】
スライス位置設定手段９４は、特徴点決定手段９３により決定された肝臓の下端および上端の位置に基づいて、肝臓のスライス位置を設定する。
【００６３】
尚、その他の構成は、第１の形態と同じであるので、説明は省略する。
次に、第２の形態において、被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンについて説明する。
【００６４】
図１３は、第２の形態において被検体１２を撮影するときに実行されるスキャンの説明図である。
【００６５】
第２の形態では、スカウトスキャンＳＣ、コロナルスキャンＶＳ、および本スキャンＭＣが実行される。
【００６６】
スカウトスキャンＳＣは、スカウト画像データを取得するためのスキャンであり、肝臓が高信号で描出されるようなスキャンである。スカウト画像データは、次のコロナルスキャンＶＳのスキャン範囲を特定するために用いられるデータである。第２の形態では、スカウトスキャンＳＣは、２Ｄイメージングのためのパルスシーケンスを用いて被検体１２をスキャンする２Ｄスキャンである。
【００６７】
コロナルスキャンＶＳは、第１の形態と同様に、肝臓を含む領域のコロナル画像データを取得するためのスキャンである。ただし、第２の形態におけるコロナルスキャンＶＳを実行するときのスキャン範囲は、スカウトスキャンＳＣにより取得されたサジタル画像データに基づいて決定されている。
【００６８】
本スキャンＭＣは、第１の形態と同様に、肝臓の画像データを収集するためのイメージングスキャンである。
【００６９】
第２の形態では、上記のスキャンが実行される。
次に、第２の形態におけるＭＲＩ装置２００の処理フローについて説明する。
【００７０】
図１４は、ＭＲＩ装置２００の処理フローを示す図である。
ステップＳＴ１では、スカウトスキャンＳＣが実行される。
【００７１】
図１５は、スカウトスキャンＳＣで設定されるスライスの説明図である。
図１５（ａ）は、ＲＬ方向から見たスライスＳＬを示す図、図１５（ｂ）は、ＡＰ方向から見たスライスＳＬを示す図である。
【００７２】
スカウトスキャンＳＣでは、スライスＳＬに肝臓ＬＶの下端ＰＬが含まれるようにスライス選択される。肝臓ＬＶの下端ＰＬは、正中面に対して右手側に位置するので、正中面から右手側の一定の範囲がスライスＳＬに含まれるようにスライス厚ｔを設定することにより、スライスＳＬ内に肝臓ＬＶの下端ＰＬを含めることができる。このようにスカウトスキャンＳＣを実行することにより、サジタル面にデータが投影された投影画像データと同等のスカウト画像データを取得することができる。図１６に、スカウトスキャンＳＣにより取得されたスカウト画像データＤＩｓを概略的に示す。スカウト画像データＤＩｓを取得した後、ステップＳＴ２に進む。
【００７３】
ステップＳＴ２では、スキャン範囲決定手段９０（図１参照）が、スカウト画像データＤＩｓに基づいて、次のステップＳＴ１１で実行されるコロナルスキャンＶＳのスキャン範囲を決定する。以下に、スキャン範囲の決定方法について説明する。
【００７４】
スキャン範囲決定手段９０は、先ず、スカウト画像データＤＩｓを、ＳＩ方向（頭尾方向）に投影し、１Ｄ投影データを作成する（図１７参照）。
【００７５】
図１７は、作成された１Ｄ投影データＰＲ１を示す図である。
スキャン範囲決定手段９０は、スカウト画像データＤＩｓのＳＩ方向の積分値を投影することにより、１Ｄ投影データＰＲ１を作成している。そして、１Ｄ投影データＰＲ１に基づいて、肝臓ＬＶのＡＰ方向の範囲を求める。スカウト画像データＤＩｓは、肝臓が高信号に描出されているので、１Ｄ投影データＰＲ１の中で、データ値の大きい部分は肝臓であり、データ値の低い部分は、肝臓の周囲の組織であると考えられる。したがって、１Ｄ投影データＰＲ１を、データ値が大きい部分と小さい部分とに分けるための閾値ＴＨを設定しておくことによって、点ａ〜点ｂの範囲を肝臓のＡＰ方向の範囲として特定することができる。このようにして特定された肝臓の範囲が、次のステップＳＴ１１で実行されるコロナルスキャンＶＳのＡＰ方向のスキャン範囲ＲＳとして設定される。スキャン範囲ＲＳを設定した後、ステップＳＴ１１に進む。
【００７６】
ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ２で設定したスキャン範囲ＲＳに従って、コロナルスキャンＶＳ（図１３参照）が実行される。
【００７７】
図１８は、コロナルスキャンＶＳにより取得された画像データを概略的に示す図である。
【００７８】
コロナルスキャンＶＳを実行することによって、肝臓ＬＶを含む領域の３Ｄ画像データＴＤを取得することができる。断面画像データ作成手段９１（図１２参照）は、コロナルスキャンＶＳにより取得された３Ｄ画像データＴＤから、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを作成する。
【００７９】
第２の形態では、肝臓のＡＰ方向の範囲を、スキャン範囲ＲＳとして、コロナルスキャンＶＳを実行しているので、作成されたコロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍには、肝臓の断面が含まれている。コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍを作成した後、ステップＳＴ１２に進む。
【００８０】
ステップＳＴ１２では、候補点決定手段９２（図１２参照）が、コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに、肝臓ＬＶの下端の候補となる複数の候補点を決定する（図１９参照）。
【００８１】
図１９は、各コロナル画像データＣＩｈ〜ＣＩｍごとに決定された肝臓の下端の候補点を示す図である。
【００８２】
候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの決定方法は、第１の形態と同様に、セグメンテーション法を用いることができる。候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍを決定したら、ステップＳＴ１３に進み、第１の形態と同様に、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中で、ＳＩ方向の位置が最も低い候補点ＰＬｋを、肝臓ＬＶの下端と決定する。肝臓の下端を決定したら、ステップＳＴ１４に進む。
【００８３】
ステップＳＴ１４では、肝臓の上端を決定する。肝臓の上端を決定する方法としては、第１の形態と同様に（図１０参照）、肝臓の上端の候補となる候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定し、これらの複数の候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍの中から、最上点に位置する候補点ＰＵｊを、肝臓の上端と決定する方法がある。
【００８４】
尚、候補点ＰＵｈ〜ＰＵｍを決定する代わりに、スカウト画像データＤＩｓ（図１７参照）をＡＰ方向に投影し、投影データに基づいて、肝臓の上端を決定してもよい。肝臓は高信号で描出されるが、肝臓に隣接する肺は、低信号で描出されるので、投影データを作成すると、投影データの中に、信号強度が急激に変化する位置が表れる。したがって、投影データの中で、信号強度が急激に変化する位置を検出することによって、肝臓の上端の位置を検出することができる。
【００８５】
肝臓の上端を決定したら、ステップＳＴ１５に進み、スライス位置ＳＬ１〜ＳＬｎを設定し（図１１参照）、ステップＳＴ１６で本スキャンを実行し、フローが終了する。
【００８６】
第２の形態でも、第１の形態と同様に、候補点ＰＬｈ〜ＰＬｍの中から、最下位に位置する候補点ＰＬｋを探し出すことによって、肝臓の下端を決定することができる。したがって、被検体の肝臓の位置や大きさなどに適したスライス位置を設定することができる。
【００８７】
また、第２の形態では、図１７に示すように、肝臓のＡＰ方向の範囲を、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲ＲＳとしている。しかし、肝臓の下端は、通常、背中側（posterior側）に位置しているので、肝臓の腹部側の部分は、コロナルスキャンＶＳのスキャン範囲から除外してもよい（図２０参照）。
【００８８】
図２０は、肝臓の腹部側の部分が除外されたスキャン範囲ＲＳ′を示す図である。
スキャン範囲ＲＳ′は、肝臓の腹部側の部分を含んでいないので、スキャン範囲ＲＳよりも狭くすることができる。したがって、スキャン範囲ＲＳ′に従ってコロナルスキャンＶＳを実行することにより、コロナルスキャンＶＳのスキャン時間を短縮することができる。
【００８９】
第２の形態では、スカウトスキャンＳＣは、２Ｄスキャンであるが、３Ｄスキャンであってもよい。
【００９０】
第２の形態では、スカウト画像データＤＩｓのＳＩ方向の積分値を投影することにより、１Ｄ投影データＰＲ１を作成している（図１７参照）。しかし、ＳＩ方向の積分値の代わりに、ＳＩ方向の最大値、平均値、又は最小値など、積分値以外の値を投影して１Ｄ投影データＰＲ１を作成してもよい。また、スキャン範囲ＲＳを決定することができるのであれば、スカウト画像データＤＩｓをＡＰ方向とは別の方向に投影し、１Ｄ投影データを作成してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 操作部
１１ 表示部
１２ 被検体
１３ オペレータ
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル
９１ 断面画像データ作成手段
９２ 候補点決定手段
９３ 特徴点決定手段
９４ スライス位置設定手段
１００ ＭＲＩ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成手段と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定手段と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定手段と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記複数の断面画像データを取得するための第１のスキャンを実行する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記候補点決定手段は、
前記複数の断面画像データの中から、前記所定の部位を横切る断面画像データを特定し、特定された各断面画像データごとに、前記候補点を決定する、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記候補点決定手段は、
前記複数の断面画像データの各々のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムに基づいて、前記所定の部位を横切る断面画像データを特定する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記第１のスキャンの前に、前記第１のスキャンのスキャン範囲を決定するための第２のスキャンを実行する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記第２のスキャンにより取得された画像データに基づいて前記スキャン範囲を決定するスキャン範囲決定手段を有する、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記スキャン範囲決定手段は、
前記第２のスキャンにより取得された画像データの１Ｄ投影データを作成し、前記１Ｄ投影データに基づいて、前記スキャン範囲を決定する、請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記断面画像データは、コロナル画像データである、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記所定の部位は肝臓であり、
前記特徴点は、肝臓の下端又は上端、若しくは、肝臓の下端および上端の両方である、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
被検体の所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成ステップと、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定ステップと、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定ステップと、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定ステップと、
を有する、スライス位置設定方法。
【請求項１１】
被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成処理と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定処理と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定処理と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラム。
【請求項１】
被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成手段と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定手段と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定手段と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定手段と、
を有する、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記複数の断面画像データを取得するための第１のスキャンを実行する、請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記候補点決定手段は、
前記複数の断面画像データの中から、前記所定の部位を横切る断面画像データを特定し、特定された各断面画像データごとに、前記候補点を決定する、請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記候補点決定手段は、
前記複数の断面画像データの各々のヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムに基づいて、前記所定の部位を横切る断面画像データを特定する、請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記第１のスキャンの前に、前記第１のスキャンのスキャン範囲を決定するための第２のスキャンを実行する、請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記第２のスキャンにより取得された画像データに基づいて前記スキャン範囲を決定するスキャン範囲決定手段を有する、請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記スキャン範囲決定手段は、
前記第２のスキャンにより取得された画像データの１Ｄ投影データを作成し、前記１Ｄ投影データに基づいて、前記スキャン範囲を決定する、請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記断面画像データは、コロナル画像データである、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記所定の部位は肝臓であり、
前記特徴点は、肝臓の下端又は上端、若しくは、肝臓の下端および上端の両方である、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
被検体の所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定方法であって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成ステップと、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定ステップと、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定ステップと、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定ステップと、
を有する、スライス位置設定方法。
【請求項１１】
被検体の所定の部位を撮影する磁気共鳴イメージング装置のプログラムであって、
前記所定の部位の特徴点を含む領域の断面画像を表す複数の断面画像データを作成する断面画像データ作成処理と、
前記複数の断面画像データに基づいて、前記所定の部位の特徴点の候補となる複数の候補点を決定する候補点決定処理と、
前記複数の候補点に基づいて、前記所定の部位の特徴点を決定する特徴点決定処理と、
前記所定の部位の特徴点の位置に基づいて、前記所定の部位のスライス位置を設定するスライス位置設定処理と、
を計算機に実行させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−１１５４３４（Ｐ２０１２−１１５４３４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６７３０７（Ｐ２０１０−２６７３０７）
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月３０日（２０１０．１１．３０）
【出願人】（３０００１９２３８）ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー (1,125)
【Ｆターム（参考）】
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