医用图像处理装置以及磁共振成像装置的制造方法_3

文档序号:8370007阅读:来源:国知局
所示,从发送用线圈79,隔着规定的时间间隔产生90°脉冲和180°脉冲。在施加90°脉冲时,从切片选择倾斜磁场线圈75z施加切片选择倾斜磁场,在施加180°脉冲时,也从切片选择倾斜磁场线圈75z施加切片选择倾斜磁场。从施加180°脉冲开始经过规定时间之后,接收部83通过接收RF线圈81接收MR信号的系列。此时,从读出用倾斜磁场线圈75x交替地高速地施加正极性的读出用倾斜磁场和负极性的读出用倾斜磁场,对正极性的读出用倾斜磁场与负极性的读出用倾斜磁场之间从相位编码用倾斜磁场线圈75y交替地高速地施加。由此,收集通过一次的激励而填充k空间所需的MR信号。另外,在EPI法序列中不施加MPG脉冲,因此,b值为O。
[0063]另外,在图5中,示例出基于SE法的EPI序列。然而,本实施方式并不限定于此。例如,本实施方式所涉及的EPI序列也可以是基于梯度回波法或反转恢复法等其它摄像法的EPI序列。
[0064]当进行了步骤S3时,系统控制部99使摄像控制部91执行DWI法(步骤S4)。在步骤S4中,摄像控制部91首先根据与DWI法相关的脉冲序列(以下,称为DWI序列)同步地控制倾斜磁场电源73、发送部77、以及接收部83,通过DWI法对被检体S进行摄像。
[0065]图6是表示在摄像控制部91的控制下执行的DWI序列的一个例子的图。如图6所示,DWI序列是对EPI序列施加MPG脉冲的脉冲序列。MPG脉冲能够从切片选择用倾斜磁场线圈75z、相位编码用倾斜磁场线圈75y、以及读出用倾斜磁场线圈75x单独地施加。MPG脉冲的施加方向是由X轴、Y轴、以及Z轴的各个MPG脉冲的强度的向量和而决定的。典型地,为了进行后述的DWI分析,以b值(MPG脉冲的强度)大致一定而改变MPG脉冲的施加方向来进行多次DWI摄像。例如,沿着正交的3轴方向施加MPG脉冲。与多个施加方向相关的多个MR信号的系列是通过接收部83经由接收RF线圈81来接收的。另外,也可以改变b值进行多次DWI摄像。此时,在b值不同的多次DWI摄像中,MPG脉冲的施加方向可以相同,也可以不同。与多个b值相关的多个MR信号的系列是通过接收部83经由接收RF线圈81来接收的。
[0066]通过步骤S2、S3、以及S4执行完成对象检查所包含的协议。
[0067]当进行了步骤S4时,系统控制部99使重建部95进行重建处理(步骤S5)。在步骤S5中,重建部95根据步骤S2的在与T2强调摄像相关的脉冲序列时通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生T2强调图像。如叙述的那样,T2强调摄像既不是EPI摄像也不是DWI摄像,因此,不会引起几何学变形。因此,T2强调图像不具有由于EPI变形而造成的图像变形和由于DWI变形而造成的图像变形这双方。
[0068]当进行了步骤S5时,系统控制部99使重建部95进行重建处理(步骤S6)。在步骤S6中,重建部95根据步骤S3的在执行EPI序列时通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生EPI图像。在EPI序列中施加强力的倾斜磁场,因此,产生强力的涡电流。因此,会产生由架台产生的静磁场的空间上的不均匀性,即几何学变形。EPI图像在基于该EPI序列的几何学变形中具有图像变形,即EPI变形。EPI变形的特性根据被检体的状态而变动。
[0069]当进行了步骤S6时,系统控制部99使重建部95进行重建处理(步骤S7)。在步骤S7中,重建部95根据步骤S4的在执行DWI序列时通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生DWI图像。DWI序列简单地是对EPI序列追加MPG脉冲的施加而得到的序列。由此,在DWI法中,产生由于EPI法而造成的几何学变形。另外,MPG脉冲是非常强力的倾斜磁场,因此,伴随着MPG脉冲的施加而产生强力的几何学变形,即MPG脉冲变形。如上所述,MPG变形的特性根据MRI扫描仪14而变动。累积由于EPI法而造成的图像变形和由于MPG脉冲的施加而造成的图像变形。因此,DWI图像具有由于EPI法而造成的图像变形和由于MPG脉冲的施加而造成的图像变形。另外,如上所述,在步骤S4中,有时通过摄像控制部91,进行MPG脉冲的施加方向不同的三次DWI摄像。此时,重建部95根据在与第I施加方向相关的DWI摄像中通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生与第I施加方向相关的DWI图像,根据在与第2施加方向相关的DWI摄像中通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生与第2施加方向相关的DWI图像,根据在与第3施加方向相关的DWI摄像中通过接收部83收集到的MR信号的系列,产生与第3施加方向相关的DWI图像。将与第I施加方向相关的DffI图像、与第2施加方向相关的DWI图像、以及与第3施加方向相关的DWI图像和施加方向建立关联而存储于存储部20。另外,如上述那样,在步骤S4中,也可以通过摄像控制部91进行b值不同的多次DWI摄像。此时,根据在b值不同的多次DWI摄像中通过接收部83收集到的多个MR信号的系列,通过重建部95产生与多个b值相关的多个DWI图像。将各DffI图像与b值建立关联而存储于存储部20。
[0070]当进行了步骤S7时,系统控制部99使图像处理部97进行变形校正以及扩散强调分析(步骤S8)。在步骤S8中,图像处理部97对在步骤S6中收集到的EPI图像和在步骤S7中收集到的DWI图像施加变形校正,产生校正EPI图像和校正DWI图像,根据校正EPI图像和校正DWI图像,实施扩散强调分析。针对步骤S8的细节后述。
[0071]当进行了步骤S8时,系统控制部99使显示部16进行显示处理(步骤S9)。在步骤S9中,显示部16显示步骤S8中的扩散强调分析的结果。
[0072]以上,针对本实施方式所涉及的磁共振成像装置10的整体的动作例结束说明。
[0073]另外,关于步骤S8中的扩散强调分析,也可以不一定在图4所示的一系列的处理中进行,也可以在事后的图像分析时进行。另外,关于步骤S5中的基准图像的产生、步骤S6中的EPI图像的产生、步骤S7中的DWI图像的产生、以及步骤S8中的扩散强调分析,也可以不一定在图4所示的一系列的处理中进行,也可以在事后进行。关于步骤S8中的扩散强调分析,不一定由编入磁共振成像装置I的医用图像处理装置进行,而也可以通过与磁共振成像装置I连接的其它医用图像处理装置进行。
[0074]接着,针对在图3的步骤S6中由图像处理部97进行的变形校正处理以及扩散强调分析进行说明。图7是表示在步骤S6中通过图像处理部97进行的变形校正处理以及扩散强调分析的典型的流程的图。
[0075]在步骤S40中,图像处理部97从存储部20读出DWI图像(b > O)、EPI图像(b =O)、基准图像(T2强调图像)、EPI摄像参数、以及DWI摄像参数。另外,当图像处理部97独立于控制台时,DffI图像、EPI图像、T2强调图像、EPI摄像参数、以及DWI摄像参数的几个或者全部是从磁共振成像装置直接地、从远程数据存储装置或者从任意的其它合适的数据存储装置的组件或者设备收集的。
[0076]如上所述,DWI摄像参数包含在DWI摄像中施加的MPG脉冲的强度(b值)、持续时间、MPG脉冲间的时间间隔、回波链的间隔(EPI序列中的回波与回波之间的时间)、MRI扫描仪14的制造编号、型号、或者序列号、使用的任意的并行摄像技术(例如,SPEEDER)的构成、或者设置参数等参数。
[0077]如叙述的那样,作为基准图像,如果表示正确的解剖学部位,不具有EPI变形和MPG脉冲变形这双方,则并不限定于T2强调图像,也可以使用Tl强调图像。
[0078]在步骤S42中,变形图产生部24对EPI图像和T2强调图像实施非刚性对位,将EPI图像和T2强调图像进行对位。通过对位,变形图产生部24产生表现EPI变形的空间分布的EPI变形图。
[0079]对位的方法是通过已知的方法进行的。在本实施方式中,变形图产生部24根据像素值对EPI图像和T2强调图像进行对位。该对位的方法将相互信息量(Mutual Informat1n)作为相似性的测量值来使用,非刚性曲力场(warp field)使用 Crum-Hill-Hawkes 方法来计算(William R.Crum, Derek L.G.Hill, DavidJ.Hawkes.1nformat1n Theoretic Similarity Measures in Non-rigidRegistrat1n, Proceedings of IPMI' 2003, pp.378-387) o 另外,也可以通过任意的其它合适的对位法对EPI图像和T2强调图像进行对位。
[0080]在本实施方式中,变形图产生部24将EPI图像与T2强调图像对位。或者,变形图产生部24也可以将T2强调图像与EPI图像对位。在本实施方式中,作为EPI变形图使用曲力场(warp field)。另外,EPI变形图并不限定于曲力场,也可以由其它表现表示。
[0081]将由非刚性对位计算出的EPI变形图(曲力场)称为EP1-T2W曲力场。EP1-T2W曲力场将EPI图像上的各像素映射(mapping)到T2强调图像上的对应像素。对应像素表示与EPI图像上的对象像素在解剖学上一致的像素。对EP1-T2W曲力场的各像素,分配从EPI图像的该像素向T2强调图像的对应像素的转换向量。换而言之,对EP1-T2W曲力场的各像素分配EPI变形的强度和方向。转换向量表示图像变形的强度和方向。
[0082]在步骤S44中,图像校正部28使用EP1-T2W曲力场对EPI图像进行转换,产生由于EPI变形而造成的图像变形被减少的校正EPI图像。图像校正部28针对最终图像(校正EPI图像)内的各像素,探索曲力场内的偏置,使用该偏置,确定源图像(校正前的EPI图像)中的像素。图像校正部28接着取得该像素中的源图像的像素值,如果需要则进行插补,将其配置于最终图像内。由此产生校正EPI图像。
[0083]T2强调图像不具有图像变形,特别是不呈现EPI变形,因此,使用EP1-T2W曲力场对EPI图像进行转换的结果产生EPI图像中的EPI变形的校正或者部分校正。EPI图像的EPI变形的校正的程度依赖于EP1-T2W对位的质量。
[0084]MPG变形与EPI变形不同,不依赖于被MR摄像的各个被检体,而作为代替,依赖于所使用的MRI扫描仪14和DWI摄像参数(例如,b值以及脉冲间的时间间隔)。从而,变形图产生部24根据DWI摄像参数产生MPG脉冲变形模型。MPG变形模型由DWI摄像参数的函数表现。MPG变形模型关于任意的所提供的DWI摄像参数,推测扫描仪设备的空间内的各点处的MPG变形。与MRI扫描仪14相关的MPG变形模型是根据基于离线校准处理的模型的对位而产生的。在本实施方式中,校准处理在安装MRI扫描仪14时实施。所产生的MPG变形模型存储于存储部20。只要不变更硬件,则不需要与MRI扫描仪14相关的MPG变形模型的重新校准。另外,也可以以任意的定时来校正MPG变形模型。
[0085]更详细地,通过变形图产生部24,根据与多个施加方向相关的多个DWI图像以及多个DWI摄像参数校准MPG变形模型。另外,通过变形图产生部24,根据与多个b值相关的多个DWI图像以及多个DWI摄像参数来校准MPG变形模型。
[0086]在校准中,针对多个设定以及b值测量模型,例如油模型。例如,关于模型的几个测量,能够针对各b值,以相对于各测量使其它设定发生变动的状态进行。例如,模型的多次测量是以在测量间使并行摄像的构成变动的状态在各b值下进行的。在DWI模型图像与EPI模型图像之间进行多次对位。接着,为了得到校准参数,对来自模型的摄像的数据进行拟合。在本实施方式中,MPG变形模型具有约100个参数。在此,该摄像参数的大部分规定稀疏曲力场,其它参数构成摄像参数。或者,对于MPG变形模型,也可以以不同的方式进行参数化。另外,也可以使用MP
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