磁共振成像装置的制作方法

专利名称：磁共振成像装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及一种磁共振成像(MRI Magnetic Resonance Imaging)装置。
背景技术：
MRI是通过拉莫尔频率的高频(RF radio frequency)信号磁激发静磁场中所放置的被检体的原子核自旋，并根据伴随该激发所产生的磁共振(MR magnetic resonance)信号重建图像的拍摄法。在MRI中，通过改变拍摄条件能够获得对比度不同的图像。因此，MRI在评价血管内的斑块的性状时是有用的。尤其，颈动脉是从颈总动脉分支为颈内动脉和颈外动脉的血管，在分支部的周边容易堆积斑块。斑块中有稳定的斑块和不稳定的斑块，堆积在血管内的斑块是引起脑梗塞的原因。因此，斑块的性状评价非常重要。在进行斑块的性状评价的情况下，首先，通过TOF (time of flight :时间飞跃)法等磁共振血管拍摄法(MRA magnetic resonance angiography)描绘颈动脉等血管的形态。接着，操作者通过观察血管的形态图像确定狭窄等异常部位。接着，由操作者设定包含狭窄部分的拍摄区域，收集狭窄部分周边的血管的剖面图像、轴向图像以用于斑块的性状检查。另一方面，为了求出狭窄部位周边的血流的流速，通过PS flow (phase shiftflow:相移流)法等拍摄法收集狭窄部位的影片图像(Cine image)。在测定血流的流速的情况下，在原理上，拍摄剖面与血流的方向垂直是用于最高精度地测定流速的条件。希望能够更简便地设定用于通过MRI进行斑块的性状评价的拍摄条件。即，希望能够简单地设定包含狭窄部位的拍摄区域。此外，为了更高精度地测定血流的流速，希望能够简单地将与血管的行走方向垂直的剖面设定为拍摄区域。这一点对于除了以斑块的性状评价为目的的MRA以外的MRA也是同样的。此外，在对血管以外的组织及器官成像的情况下也是同样的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种磁共振成像装置，能够更简单地设定用于对病变部位成像的拍摄区域。本发明的实施方式所涉及的一种磁共振成像装置，包括结构信息取得单元、异常部位检测单元、拍摄区域设定单元及成像单元。结构信息取得单元根据被检体的第I图像数据取得解剖学上的结构信息。异常部位检测单元根据上述结构信息检测异常区域。拍摄区域设定单元提示与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域。成像单元进行根据与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域而设定的拍摄区域的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。此外，本发明的实施方式所涉及的一种磁共振成像装置，包括芯线信息取得单元、提示单元、确定单元及成像单元。芯线信息取得单元根据被检体的第I图像数据取得拍摄对象的芯线信息。提示单元根据上述芯线信息提示异常区域的候选及用于拍摄该异常区域的候选的正交剖面。确定单元参照上述被提示的正交剖面确定拍摄剖面。成像单元进行上述拍摄剖面的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。


图I是本发明的实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。 图2是图I所示的计算机的功能块图。图3是表示通过图I所示的磁共振成像装置进行被检体的颈动脉的斑块成像时的流程的流程图。图4是表示由图2所示的结构信息取得部取得的颈动脉的芯线、轮廓及分支的例子的图。图5是说明图2所示的拍摄剖面计算部的拍摄切片剖面的设定方法的第I例的图。图6是说明图2所示的拍摄剖面计算部的拍摄切片剖面的设定方法的第2例的图。图7是说明图2所示的拍摄剖面计算部的拍摄切片剖面的设定方法的第3例的图。图8是表示为了进行图2所示的拍摄剖面补正部的拍摄切片剖面的调整而将拍摄切片剖面重叠显示在血管的VR图像上的例子的图。图9是说明通过图2所示的拍摄剖面补正部沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面的方法的图。图10是表示为了进行图2所示的拍摄剖面补正部47D的拍摄切片剖面的调整而将拍摄切片剖面重叠显示在血管的SPR图像上的例子的图。图11是表示图I所示的磁共振成像装置的斑块成像的对象即斑块区域的图。
具体实施例方式本发明的实施方式所涉及的磁共振成像装置包括结构信息取得单元、异常部位检测单元、拍摄区域设定单元及成像单元。结构信息取得单元根据被检体的第I图像数据取得解剖学上的结构信息。异常部位检测单元根据上述结构信息检测异常区域。拍摄区域设定单元提示与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域。成像单元进行根据与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域设定的拍摄区域的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。此外，本发明的实施方式所涉及的磁共振成像装置包括芯线信息取得单元、提示单元、确定单元及成像单元。芯线信息取得单元根据被检体的第I图像数据取得拍摄对象的芯线信息。提示单元根据上述芯线信息提示异常区域的候选及用于拍摄该异常区域的候选的正交剖面。确定单元参照上述提示的正交剖面确定拍摄剖面。成像单元通过进行上述拍摄剖面的成像来取得上述被检体的第2图像数据。参照

本发明的实施方式所涉及的磁共振成像装置。图I是本发明的实施方式所涉及的磁共振成像装置的结构图。磁共振成像装置20包括形成静磁场的筒状的静磁场用磁铁21、在该静磁场用磁铁21的内部所设置的匀磁线圈(shim coil) 22、倾斜磁场线圈23及RF线圈24。此外，在磁共振成像装置20中包括控制系统25。控制系统25包括静磁场电源26、倾斜磁场电源27、匀磁线圈电源28、发送器29、接收器30序列控制器(sequencecontroller) 31及计算机32。控制系统25的倾斜磁场电源27由X轴倾斜磁场电源27x、 Y轴倾斜磁场电源27y及Z轴倾斜磁场电源27z构成。此外，在计算机32中具有输入装置33、显示装置34、运算装置35及存储装置36。静磁场用磁铁21与静磁场电源26连接，具有通过从静磁场电源26供给的电流在拍摄区域形成静磁场的功能。另外，静磁场用磁铁21由超导线圈构成的情况较多，在励磁时与静磁场电源26连接而被供给电流，但一旦被励磁之后一般情况下成为非连接状态。此夕卜，也有用永久磁铁构成静磁场用磁铁21,而不设置静磁场电源26的情况。此外，在静磁场用磁铁21的内侧，同轴地设置有筒状的匀磁线圈22。匀磁线圈22与匀磁线圈电源28连接，从匀磁线圈电源28向匀磁线圈22供给电流，从而静磁场被均匀化。倾斜磁场线圈23由X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y及Z轴倾斜磁场线圈23z构成，在静磁场用磁铁21的内部形成为筒状。在倾斜磁场线圈23的内侧设置检查床37而成为拍摄区域，在检查床37上放置被检体P。RF线圈24有内置于台架(gantry)的用于收发RF信号的全身用线圈(WBC :whole body coil)、在检查床37或被检体P附近所设置的用于接收RF信号的局部线圈等。此外，倾斜磁场线圈23与倾斜磁场电源27连接。倾斜磁场线圈23的X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y及Z轴倾斜磁场线圈23z分别与倾斜磁场电源27的X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y及Z轴倾斜磁场电源27z连接。并且，通过从X轴倾斜磁场电源27x、Y轴倾斜磁场电源27y及Z轴倾斜磁场电源27z分别向X轴倾斜磁场线圈23x、Y轴倾斜磁场线圈23y及Z轴倾斜磁场线圈23z供给的电流，能够在拍摄区域分别形成X轴方向的倾斜磁场Gx、Y轴方向的倾斜磁场Gy及Z轴方向的倾斜磁场Gz。RF线圈24与发送器29及接收器30中的至少一个连接。发送用的RF线圈24具有从发送器29接收RF信号并向被检体P发送的功能，接收用的RF线圈24具有接收与被检体P内部的原子核自旋的RF信号引起的激发相伴随而产生的MR信号并向接收器30提供的功能。另一方面，控制系统25的序列控制器31与倾斜磁场电源27、发送器29及接收器30连接。序列控制器31具有如下功能存储记述了驱动倾斜磁场电源27、发送器29及接收器30所需的控制信息例如应向倾斜磁场电源27施加的脉冲电流的强度、施加时间、施加定时等动作控制信息的序列信息的功能；按照所存储的预定的序列驱动倾斜磁场电源27、发送器29及接收器30，从而产生X轴倾斜磁场Gx、Y轴倾斜磁场Gy、Z轴倾斜磁场Gz及RF信号的功能。此外，序列控制器31构成为，接收通过接收器30中的MR信号的检波及A/D (analog to digital :模拟/数字)转换获得的复数数据(日文複素7—夕)即原始数据(raw data)并提供给计算机32。因此，发送器29具有根据从序列控制器31接收的控制信息向RF线圈24提供RF信号的功能，而接收器30具有对从RF线圈24接收的MR信号进行检波而执行所需要的信号处理并通过A/D转换而生成被数字化了的复数数据即原始数据的功能、以及向序列控制器31提供所生成的原始数据的功能。此外,在磁共振成像装置20中具有取得被检体P的ECG (electro cardiogram :心电图)信号的ECG单元38。通过ECG单元38取得的ECG信号被输出到序列控制器31。并 且，根据需要能够进行与ECG信号同步地收集MR信号的ECG同步成像。另外，代替取得将脉动表示为心律信息的ECG信号，也可以取得将脉动表示为脉搏波信息的脉波同步(PPG :peripheral pulse gating)信号。PPG信号是例如将指尖的脉波检测为光信号的信号。在取得PPG信号的情况下，设置有PPG信号检测单元。此外，由运算装置35执行计算机32的存储装置36中所保存的程序，从而计算机32具备各种功能。其中，也可以代替程序的至少一部分，在磁共振成像装置20中设置具有各种功能的特定的电路。图2是图I所示计算机32的功能块图。计算机32通过执行存储装置36中所保存的程序，作为拍摄条件设定部40、图像处理条件设定部41、条件存储部42、条件输出部43、数据处理部44、k空间数据存储部45、图像数据库46及拍摄区域设定部47而发挥作用。此外，拍摄区域设定部47具有结构信息取得部47A、异常部位检测部47B、拍摄剖面计算部47C及拍摄剖面补正部47D。拍摄条件设定部40具有根据从输入装置33输入的拍摄条件的设定指示信息来设定包含脉冲序列的拍摄条件的功能、以及将所设定的拍摄条件写入到条件存储部42的功能。另外，拍摄条件设定部40在设定拍摄条件时，从条件存储部42取得过去的拍摄条件并与拍摄条件的设定画面一起显示于显示装置34，从而能够参照及编辑过去的拍摄条件。此外，从拍摄区域设定部47向拍摄条件设定部40提供了拍摄区域的设定信息的情况下，拍摄条件设定部40将在拍摄区域设定部47中所设定的拍摄区域设定为成像扫描用的拍摄区域。图像处理条件设定部41具有根据从输入装置33输入的图像处理条件的设定指示信息来设定对通过成像而获得的图像数据进行的差分处理等图像处理条件的功能、以及将所设定的图像处理条件写入到条件存储部42的功能。另外，图像处理条件设定部41在设定图像处理条件时，能够从条件存储部42取得过去的图像处理条件并进行参照。条件输出部43具有如下功能，按照从输入装置33输入的拍摄开始指示信息、拍摄中断指示信息等控制指示信息，将从条件存储部42取得的拍摄条件输出到序列控制器31，将拍摄条件及图像处理条件输出到数据处理部44，从而控制序列控制器31，由此执行扫描。此外，条件输出部43具有按照从输入装置33输入的指示信息将从条件存储部42取得的拍摄条件 及图像处理条件提供给拍摄区域设定部47的功能。数据处理部44具有如下功能从序列控制器31取得MR回波信号(echo signal)并作为k空间数据配置到k空间数据存储部45中所形成的k空间的功能；从k空间数据存储部45取入k空间数据,执行基于包括傅里叶变换(FT :Fourier transform)的图像重建处理及从条件输出部43取得的图像处理条件的图像处理，从而生成图像数据或血流的流速等诊断数据的功能；将图像数据或诊断数据写入到图像数据库46的功能；以及对从图像数据库46取得的图像数据或诊断数据实施所需要的图像处理并显示于显示装置34的功能。另外，数据处理部44将对应的患者信息及从条件输出部43取得的拍摄条件作为附带信息附加在图像数据或诊断数据中。拍摄区域设定部47具有从图像数据库46取得能够利用于拍摄区域的设定的图像数据，并根据所取得的图像数据及从条件输出部43取得的拍摄条件及图像处理条件设定适当的拍摄区域的功能。另外，也可以在拍摄区域设定部47设定拍摄区域之前提示拍摄区域的候选，并按照从输入装置33输入的确认信息设定拍摄区域。在该情况下，也可以提示多个拍摄区域的候选，并按照从输入装置33输入的选择信息来设定拍摄区域。此外，拍摄区域设定部47具有按照从输入装置33输入的信息补正作为拍摄区域暂时自动计算出的拍摄剖面的功能。并且，拍摄区域设定部47将所设定了的拍摄区域作为拍摄区域的设定信息提供给拍摄条件设定部40。结构信息取得部47A具有通过与从条件输出部43取得的拍摄条件及图像处理条件对应的数据分析处理，从图像数据取得血管的轮廓、芯线及分支或者脊椎的轮廓及芯线等组织及器官的解剖学上的结构信息的功能。为此，在结构信息取得部47A中保存数据分析处理所需要的已知的人体的解剖信息等信息。在结构信息取得部47A中，能够取得与血管或脊椎等所期望的器官相关的多个结构信息。例如，若结构信息的取得对象为血管，则作为第I结构信息能够取得血管的芯线，作为第2结构信息能够取得血管的内腔。其中，作为血管的结构信息，也可以取得血管的芯线及内腔中的至少一方。用于取得上述结构信息的数据处理中，能够根据目的使用边缘提取处理、与人体的解剖信息的模式匹配处理等任意处理。异常部位检测部47B具有通过基于组织、器官的结构信息的数据分析处理将血管狭窄等形态异常的部位的位置及范围作为异常部位区域信息检测出来的功能。另外，异常部位区域信息能够从在结构信息取得部47A中所取得的解剖学上的结构信息中检测出来，但也可以从结构信息取得部47A为了取得解剖学上的结构信息而参照了的图像数据中检测出异常部位区域信息。拍摄剖面计算部47C具有通过基于异常部位区域信息的数据处理来将拍摄切片(slice)剖面的大小、位置及方向作为拍摄区域自动计算出来的功能。拍摄区域可以作为适当覆盖异常部位区域的区域而自动计算出来，但也可以参照组织、器官的结构信息及图像数据自动计算出拍摄区域。自动计算出来的拍摄区域能够用作成像用的拍摄区域或拍摄区域的候选。拍摄剖面补正部47D具有如下功能，将作为拍摄区域自动计算出的拍摄切片剖面重叠在参照图像上而显示于显示装置34，参照显示于显示装置34的参照图像及拍摄切片剖面，按照从输入装置33输入的信息补正拍摄切片剖面的大小、位置及方向。拍摄切片剖面的补正中能够使用⑶I (Graphical User Interface :图形用户界面)技术。并且,能够实时地将最新的拍摄切片剖面重叠显示在参照图像上。接着，说明磁共振成像装置20的动作及作用。在此，以在颈动脉的狭窄区域自动设定拍摄区域的情况为例进行说明。图3是表示通过图I所示的磁共振成像装置20进行被检体P的颈动脉的斑块成像(plaque imaging)时的流程的流程图。首先，预先在检查床37上放置被检体P，在通过静磁场电源26励磁的静磁场用磁铁21 (超导磁铁)的拍摄区域形成静磁场。此外，从匀磁线圈电源28向匀磁线圈22供给电流，从而在拍摄区域所形成的静磁场被均匀化。进一步，作为探测(Locator)图像，收集 矢状剖面图像、冠状剖面图像、轴向剖面图像等基本剖面图像。并且，在步骤SI中，通过拍摄条件设定部40设定包含拍摄部位的指定信息的斑块成像的定位图像用的拍摄条件及图像处理条件。具体而言，操作者参照显示于显示装置34上的拍摄条件及图像处理条件的设定画面，操作输入装置33向拍摄条件设定部40输入拍摄部位的指定信息。在此，由于拍摄目的是颈动脉的成像，因此拍摄部位被指定为颈动脉。进一步，在拍摄条件设定部40中，设定作为定位图像对颈动脉的形态进行成像的拍摄条件。另一方面，在图像处理条件设定部41中，设定作为定位图像生成颈动脉的形态图像的图像处理条件。为此，拍摄条件设定部40在条件存储部42中保存颈动脉作为拍摄部位的指定f目息，另一方面从条件存储部42取得过去为了颈动脉的形态成像而设定的拍摄条件。另一方面，图像处理条件设定部41从条件存储部42取得过去为了颈动脉的形态成像而设定的图像处理条件。并且，颈动脉的形态成像用的过去的拍摄条件及图像处理条件被参照显示在拍摄条件及图像处理条件的设定画面上。操作者根据需要编辑拍摄条件及图像处理条件，设定适合于颈动脉的形态成像的拍摄条件及图像处理条件。更具体而言，设定用于成像描述包含从颈总动脉到颈内动脉及颈外动脉的分支部的血管的内腔的多层(multi-slice)图像的拍摄条件及图像处理条件。作为拍摄剖面，参照作为探测(Locator)图像所收集到的矢状剖面图像，在包含颈动脉的区域设定多个轴线剖面。作为用于描绘血管的拍摄法，可列举TOF法。TOF法是利用向血液的拍摄剖面的流A (inflow)效应的血管图像的取得法。在TOF法中，使用伴随饱和脉冲的施加的FE (fieldecho :场回波)类的脉冲序列，在施加饱和脉冲后流入拍摄剖面的血液作为纵向弛豫(Tl)增强图像而被图像化。因此，根据TOF法，能够取得描绘了血管的内腔的血管图像。因此，例如利用3 维(3D :three dimensional)或 2 维(2D :two dimensional)的TOF法的脉冲序列被设定为拍摄条件。另外，也可以使用FBI法(Fresh Blood Imaging :新鲜血液成像)等除了 TOF法以外的血管拍摄法。此外，通过图像处理条件设定部41设定与拍摄法对应的差分处理等图像处理条件。在拍摄条件设定部40中设定了的颈动脉的形态成像用的拍摄条件作为定位图像的拍摄条件被写入到条件存储部42中并保存。此外，在图像处理条件设定部41中设定的颈动脉的形态成像用的图像处理条件作为定位图像的图像处理条件被写入到条件存储部42中并保存。接着，在步骤S2中，作为定位图像执行颈动脉的形态成像。具体而言，操作者操作输入装置33向条件输出部43输入拍摄开始的指示信息。此时，条件输出部43从条件存储部42取得颈动脉的形态成像用的拍摄条件并输出到序列控制器31。接着，序列控制器31按照颈动脉的形态成像用的拍摄条件驱动倾斜磁场电源27、发送器29及接收器30，从而在放置有被检体P的拍摄区域形成倾斜磁场，并且从RF线圈24产生RF信号。/因此，由于被检体P内部的核磁共振而生成的MR信号被RF线圈24接收而被提供到接收器30。接收器30从RF线圈24接收MR信号，执行所需要的信号处理之后，通过A/D转换生成数字数据的MR信号即原始数据。接收器30将MR信号提供到序列控制器31。并且，序列控制器31向计算机32输出MR信号。此时，计算机32的数据处理部44将从序列控制器31取得的MR信号作为k空间数据配置在k空间数据存储部45中所形成的k空间中。接着，数据处理部44从k空间数据存储部45取入k空间数据并实施图像重建处理，从而重建图像数据。另一方面，条件输出部43将从条件存储部42取得的颈动脉的形态成像用的图像处理条件提供给数据处理部44。并且，数据处理部44按照从条件输出部43取得的图像处理条件，实施对图像数据的图像处理。由此生成描绘了颈动脉的形态的形态图像数据。通过图像处理生成的颈动脉的形态图像数据被写入到图像数据库46中并被保存。其结果，在图像数据库46中保存描绘了颈动脉的形态的定位用的多层图像数据。并且，通过收集多个切片中的多层图像数据，能够获得包含颈动脉的区域的容积图像(volumeimage)数据。接着，在步骤S3中，结构信息取得部47A根据作为被检体P的第I图像数据的一例的多层图像数据取得血管的解剖学上的结构信息。具体而言，结构信息取得部47A从图像数据库46取得描绘了颈动脉的形态的多层图像数据，通过分析处理取得包含颈动脉的血管芯线及分支的结构信息。图4是表示由图2所示的结构信息取得部47A取得的颈动脉的芯线、轮廓及分支的例子的图。在图4中，实线表示构成颈动脉的血管的内壁,点线表示颈总动脉的芯线,单点划线表示颈外动脉的芯线,双点划线表示颈内动脉的芯线。如图4所示,颈动脉具有颈总动脉分支为颈内动脉和颈外动脉的结构。在结构信息取得部47A中，提取这样分支的血管的芯线、分支位置及轮廓。血管的轮廓能够通过边缘提取处理等公知的处理，作为多层图像数据中表示与来自血流的信号值相当的信号值的区域的边界来提取。另外，来自血流的信号值能够根据拍摄条件及图像处理条件来估计。此外，血管的芯线能够通过在多个2D剖面之间连接与血管内相当的区域的2D剖面上的重心位置的处理等公知的任意数据处理来提取。若求出血管的芯线，则能够将血管的芯线的分支点的位置作为血管的分支位置来求得。此外，通过已知的与人体的解剖信息的模式匹配等任意方法，能够将血管分类为以分支点为端点的颈总动脉、颈内动脉及颈外动脉。按该分支分别进行分解(segmentation)处理的结果，能够分别确定颈总动脉、颈内动脉及颈外动脉的血管内腔区域。接着，在步骤S4中，异常部位检测部47B根据由结构信息取得部47A取得的结构信息检测异常区域。具体而言，异常部位检测部47B通过对颈动脉的芯线、轮廓及分支等结构信息的数据分析处理，将颈动脉的狭窄区域检测为异常区域。作为用于检测血管的狭窄区域的处理方法，可以使用任意方法。例如，正常血管的内径一定，或以随着接近末端而变细的方式按一定的变化率变化。而在狭窄部分，血管的内径在局部变小。因此，通过以预定的间隔求出与血管的芯线垂直的剖面上的血管的内径，并评价血管的内径在芯线方向上的变化，能够分析检测出狭窄部分。例如，求出血管的内径为极小值的芯线上的点，能够将在极小值的前后血管的内径达到预定大小为止的范围看作狭窄区 域。另外，也可以对狭窄率设定阈值，并在狭窄率达到预定的值以上的情况下检测异常部位。狭窄率可以定义为血管的内径呈极小值的位置的血管的剖面积与血管的内径恢复到预定的大小的位置的血管的剖面积之比。此外，根据异常部位的检测算法，为了检测出异常部位，也可以根据需要参照取得血管的结构信息时所使用的多层图像数据。另一方面，在没有检测到异常部位的情况下，在异常部位检测部47B中生成表示没有检测到异常部位的检测结果信息。接着，在步骤S5中，拍摄剖面计算部47C根据对检测为异常部位的狭窄区域的数据处理，自动设定血管剖面图像的成像用的拍摄切片剖面的大小、位置及方向。图5是说明图2所示的拍摄剖面计算部47C的拍摄切片剖面的设定方法的一例的图。在图5中，实线表示血管的内壁，单点划线表示血管的芯线，虚线表示拍摄切片剖面的位置。如图5所示，在拍摄剖面计算部47C中，能够将与狭窄区域R对应的适当大小及方向的拍摄切片剖面SL自动设定在适当的位置。图5表示以各切片剖面SL上的拍摄视野(FOV field of view)的中心在血管的芯线上、且各切片剖面SL与血管的芯线垂直的方式设定了多个切片剖面SL的例子。此外，沿着血管的芯线以一定间隔设定了覆盖狭窄区域R所需的大小及数量的切片剖面SL。图6是说明图2所示的拍摄剖面计算部47C的拍摄切片剖面的设定方法的另一例的图。在图6中，实线表示血管的内壁，单点划线表示血管的芯线，虚线表示拍摄切片剖面的位置。如图6所示，在狭窄区域R，可以在血管内径最小的芯线的位置与芯线垂直地设定切片剖面SLc，并进一步设定与所设定的切片剖面SLc平行的所需数量的切片剖面。切片剖面SL设定覆盖狭窄区域R所需要的数量，切片剖面SL的间隔一定。如图5及图6所例示，能够将与颈动脉的血管芯线垂直的至少一个剖面作为与异常区域的检测结果对应的拍摄区域来提示。如果如图6所示设定拍摄切片剖面，则从减小血管剖面图像的成像所需的时间的观点考虑是有利的。另一方面，如果如图5所示设定拍摄切片剖面，则能够始终成像与血管垂直的血管剖面图像。图7是说明图2所示的拍摄剖面计算部47C的拍摄切片剖面的设定方法的第3例的图。如图7所示，拍摄切片剖面SL能够提示在对血管的形态图像数据实施所期望的图像处理而获得的图像数据上。在图7所示的例子中，在SPR(Stretched Curved MultiplePlaner Reconstruction :伸展多层曲面重建)图像上提示了拍摄切片剖面SL。此外，也可以提示与异常区域的内部对应的第I多个拍摄剖面和与异常区域的外部对应的第2多个拍摄剖面，并使第I多个拍摄剖面的间隔比第2拍摄剖面的间隔狭窄。即，能够以覆盖异常区域的方式自动设定第I多个拍摄剖面，并在第I多个拍摄剖面的设定 区域的外侧自动设定用于观察形态的第2多个拍摄剖面。在该情况下，狭窄地设定第I多个拍摄剖面的间隔以用于观察异常部位，并相对较宽地设定用于观察形态的第2多个拍摄剖面，由此能够收集诊断所需的图像并缩短成像所需的时间。作为具体例，如图7所示，与以覆盖狭窄区域R的方式设定的第I拍摄切片组SI的间隔相比，能够较宽地设定在第I拍摄切片组SI的外侧所设定的第2拍摄切片组S2的间隔。另外，作为异常部位没有检测到狭窄区域的情况下，可以由拍摄剖面计算部47C在包含血管的分支部分的区域自动设定拍摄切片剖面。相反，即使在检测到狭窄区域的情况下，也可以与狭窄区域不同地由拍摄剖面计算部47C在包含血管的分支部分的区域自动设定拍摄切片剖面。此外，为了自动设定拍摄切片剖面，也可以根据需要参照颈动脉的结构信息及多层图像数据的一方或双方。这样设定的拍摄切片剖面作为成像用的拍摄切片剖面的候选能够显示于显示装置34。即，拍摄剖面计算部47C能够通过显示装置34向操作者提示与异常部位检测部47B的异常区域的检测结果对应的拍摄区域。并且，操作者能够根据需要补正拍摄切片剖面的大小、位置及方向。在该情况下，在步骤S6中，拍摄剖面补正部47D按照从输入装置33输入的信息调整拍摄切片剖面。为了进行调整，拍摄切片剖面能够通过各种方法显示在显示装置34上。例如，在能够从通过形态成像所收集的颈动脉的多层图像数据生成的体绘制(VR volume rendering)图像、最大密度投影(MIP :maximum intensity projection)图像、CPR(Curved Multiple Planer Reconstruction :多层曲面重建)图像、SPR 图像等描绘了血管的形态的3D图像上,作为关注区域(R0I region ofinterest)能够重叠显示拍摄切片剖面。若将血管的3D图像用作参照图像，则能够在显示装置34上俯视显示拍摄切片剖面。另外，CPR图像是通过将曲面平面化的图像重建处理而获得的图像。若生成CPR图像，则能够在一个平面上描绘出3维行走的血管。此外，SPR图像是通过进一步在CPR图像中将曲线直线化的图像重建处理获得的图像。若生成SPR图像，则能够在一个直线上表示3维行走的血管。例如，若将某血管的行走方向设为水平方向生成SPR图像，则血管的剖面方向成为铅直方向。图8是表示为了进行图2所示的拍摄剖面补正部47D的拍摄切片剖面的调整而将拍摄切片剖面重叠显示在血管的VR图像上的例子的图。在图8中，实线表示构成颈动脉的血管的内壁,点线表示颈总动脉的芯线,单点划线表示颈外动脉的芯线，双点划线表示颈内动脉的芯线，虚线表示拍摄切片剖面的位置。如图8所示，能够将由拍摄剖面计算部47C自动设定的拍摄切片剖面和作为定位用的ROI描绘了血管的形态的VR图像一起显示在显示装置34上。操作者能够使用鼠标等输入装置33选择所期望的拍摄切片剖面，并补正通过操作输入装置33选择的拍摄切片剖面。例如，通过拖动及下移(drop)所期望的拍摄切片剖面，能够沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面。或者，还能够在同一平面内移动拍摄切片剖面，将拍摄切片剖面的中心从血管的芯线移开。此外，能够3维地旋转拍摄切片剖面，或着放大或缩小拍摄切片剖面。即，拍摄剖面补正部47D能够按照从输入装置33输入了的信息，将成为与异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面的中心固定在血管的芯线上，进行使拍摄剖面旋转的调整。此外，还能够将拍摄剖面的中心固定在血管的芯线上进行拍摄剖面的放大或缩小。这样，能够进行拍摄切片剖面的平行移动、旋转移动及伸缩变形。尤其在沿着血管 的芯线移动拍摄切片剖面的情况下，拍摄剖面补正部47D能够自动调整拍摄切片剖面的方向，以使拍摄切片剖面始终与血管的芯线垂直。图9是说明通过图2所示的拍摄剖面补正部47D沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面的方法的图。在图9中，单点划线表示血管的芯线，虚线表示拍摄切片剖面。如图9所示，若使用鼠标等输入装置33沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面，则由拍摄剖面补正部47D自动调整拍摄切片剖面的方向及位置，以使拍摄切片剖面的方向与血管的芯线始终垂直，并且拍摄切片剖面的中心在血管的芯线上。因此，以往在沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面的情况下需要拍摄切片剖面的平行移动及旋转移动这两个操作，而在本发明中操作者能够通过沿着曲线的移动这样一个操作完成作业。因此，能够容易设定适当的拍摄切片剖面。此外，在图8所示的VR图像中，还能够增加及削除拍摄切片剖面。例如，在增加拍摄切片剖面的情况下，若通过鼠标等输入装置33指定血管的芯线上的点，则由拍摄剖面补正部47D自动设定以指定的点为中心、且与血管的芯线垂直的拍摄切片剖面。或者，若选择任意的拍摄切片剖面，且通过输入装置33指定任意的点，则由拍摄剖面补正部47D自动设定与所选择的拍摄切片剖面平行且通过所指定的点的拍摄切片剖面。此外，在图8所示的VR图像中，若选择分支的血管，则选择的血管还能够显示为CPR图像或SPR图像。图10是表示为了进行图2所示的拍摄剖面补正部47D的拍摄切片剖面的调整而使拍摄切片剖面重叠显示在血管的SPR图像上的例子的图。在图10中，实线表示构成颈动脉的血管的内壁，点线表示颈总动脉的芯线,单点划线表示颈外动脉的芯线，双点划线表示颈内动脉的芯线，虚线表示拍摄切片剖面的位置。如图9所示，能够按血管的分支分别显示SPR图像。在图9所示的例子中，分支血管I及分支血管2分别被显示为SPR图像。在SPR图像中，所关注的分支血管被显示为直线状，其他分支血管被显示为倾斜方向。此外，能够将由拍摄剖面计算部47C自动设定的拍摄切片剖面重叠显示在SPR图像上。并且，操作者通过操作输入装置33，能够进行拍摄切片剖面的移动、尺寸的变更、增加及消除。
在SPR图像上，血管的芯线为直线，拍摄切片剖面与血管的芯线始终正交。因此，通过在水平方向上移动拍摄切片剖面，能够在维持与血管的芯线垂直的方向的状态下沿着血管的芯线移动拍摄切片剖面。此外，通过在铅直方向上移动拍摄切片剖面，能够在同一平面内移动拍摄切片剖面。即，能够将拍摄切片剖面的中心从血管的芯线移开。此外，若指定血管的芯线上的任意的点，则能够增加以指定的血管的芯线上的点为中心的与血管的芯线垂直的拍摄切片剖面。此外，若选择SPR图像上的任意的点，则能够增加以选择的点为中心、且与血管的芯线垂直的拍摄切片剖面。图8及图10分别表示在VR图像及SPR图像上显示拍摄切片剖面的例子，但在MIP图像及CPR图像上也同样能够显示拍摄切片剖面。另外，若在2D图像、CPR图像上显示拍摄切片剖面，则成为图5或图6所示的图像。并且，与在VR图像及SPR图像上显示拍摄切
片剖面的情况同样地，通过操作者对输入装置33的操作，能够进行使拍摄切片剖面与血管的芯线垂直的移动、旋转、伸缩、增加及削除。S卩，能够将颈动脉的MIP图像数据或VR图像数据和与异常区域的检测结果对应的拍摄区域一起显示在显示装置34上。并且，能够按照从输入装置33输入的信息，以使成为与异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面与颈动脉的血管芯线垂直地调整与异常区域的检测结果对应的拍摄剖面。此外，能够将参照颈动脉的MIP图像数据或VR图像数据通过操作输入装置33而选择的颈动脉的分支血管作为CPR图像或SPR图像，和与异常区域的检测结果对应的拍摄区域一起显示在显示装置34上。并且，能够按照从输入装置33输入的信息，以使成为与异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面与颈动脉的血管芯线垂直地调整与异常区域的检测结果对应的拍摄剖面。另外，鼠标的点击、拖动及下移等输入装置33的操作的种类与操作的内容能够预先任意分配。这样通过输入装置33的操作手动调整的拍摄区域实时地被显示在显示装置34上，通过拍摄剖面补正部47D调整后的拍摄区域作为拍摄区域的设定信息提供给拍摄条件设定部40。另一方面，在不需要手动调整的情况下，在拍摄剖面计算部47C中自动设定的拍摄切片剖面作为成像用的拍摄区域的设定信息提供给拍摄条件设定部40。在该情况下，还可以将通过输入装置33的操作进行的确认信息的输入作为触发。若根据与异常区域的检测结果对应的拍摄区域设定了成像用的拍摄区域，则通过进行所设定的拍摄区域的成像能够取得被检体P的第2图像数据。作为第2图像数据，包括血管的斑块(plaque)性状评价用的图像数据、用于测定血流的流速的图像数据。因此，能够执行血管的斑块成像及用于测定血流的流速的图像数据的收集中的至少一方。在此，说明接着颈动脉的斑块成像进行用于测定血流的流速的图像数据的收集的情况。在该情况下，在步骤S7中，执行颈动脉的斑块成像。具体而言，首先从拍摄区域设定部47提供的拍摄区域由拍摄条件设定部40设定为斑块成像用的拍摄区域。此外，在拍摄条件设定部40中设定斑块成像用的其他拍摄条件。另一方面，在图像处理条件设定部41中设定斑块成像用的图像处理条件。图11是表示图I所示的磁共振成像装置20的斑块成像的对象即斑块区域的图。
在图11中，实线表示血管的内壁，单点划线表示血管的芯线，斜线部表示假想的斑块区域。如图11所示，假设在狭窄区域R的血管内壁与血管外壁之间存在斑块区域。因此,通过斑块成像收集横切斑块区域的血管的剖面图像。在用于收集定位图像的描绘血流的TOF法中，无法将斑块区域清楚地图像化。因此，在斑块成像中，设定增强来自斑块的MR信号以能够评价斑块性状的拍摄条件。具体而言，根据Tl增强、横向弛豫(T2)增强等拍摄条件能够获得各种对比度的图像。因此，设定稳定斑块、不稳定斑块、脂质核及伴随出血的脂质核等斑块性状对应的拍摄条件。除此之外，在拍摄条件设定部40中设定比定位图像数据的分辨力高的分辨力作为斑块成像用的拍摄条件。为此，设定适当的矩阵大小作为拍摄条件。此外，根据需要变更用于接收MR信号的RF线圈24，以确保斑块成像所需要的MR信号的接收灵敏度。并且，通过与定位图像的收集相同的流程，执行成像扫描。由此，收集存在斑块的部分中的血管剖面的图像数据。所收集到的血管剖面的图像数据被保存到图像数据库46中。并且，在显示装置34上显示血管剖面的图像数据并进行观察。斑块成像用的拍摄切片剖面在拍摄区域设定部47中被自动设定为，与从定位图像数据自动提取的狭窄区域中的血管的芯线垂直，因此能够获得对诊断有用的血管剖面的图像数据。接着，在步骤S8中，执行用于评价血流速的数据收集。即，在拍摄条件设定部40及图像处理条件设定部41中分别设定用于测定血流的流速的图像数据的拍摄条件及图像处理条件。作为用于测定血流的流速的图像数据，适合使用通过相移流(PS flow)法收集的影片图像数据。因此，在拍摄条件设定部40设定将拍摄区域设定部47中所设定的拍摄切片剖面作为拍摄区域的基于PS flow法的拍摄条件。并且，通过与颈动脉的斑块成像相同的流程收集MR信号，生成用于测定血流的流速的影片图像数据。进一步，根据影片图像数据测定血流的流速。血流在血管壁附近慢，在血管内的中央附近最大。即，血流在血管内具有流速分布。因此，在作为ROI设定拍摄切片剖面来测定血流的平均流速的情况下，根据ROI的大小及相对于血管的相对位置，平均流速的值发生变化。具体而言，若将ROI设定为与血管的行走方向即沿着血流的流动的方向垂直，则能够最高精度地测定血流的流速。此外，在ROI小、仅覆盖血管剖面内的中央附近的情况下，血流的流速被评价为过大，而血流量被评价为过小。相反，若相对于血管剖面的尺寸，ROI被设定得过大，则血流的流速被评价为过小，而血流量为更准确的值。而在拍摄区域设定部47中，与血管的狭窄区域的尺寸对应的适当尺寸的拍摄切片剖面被设定为与血管的芯线垂直。因此，通过影片(cine)拍摄收集的影片图像数据为适合于计测血流的流速的图像数据，能够更高精度地测定血流的流速。即，如上所述的磁共振成像装置20能够通过对定位图像进行的图像处理来取得解剖学上的结构信息，并根据通过基于解剖学上的结构信息的分析处理来检测到的形态的 异常区域，自动提示或设定适当的拍摄区域。例如，在进行颈动脉的斑块成像的情况下，根据血管的容积图像数据，颈动脉的血管芯线、内壁的轮廓及分支位置被确定为解剖学上的结构信息，狭窄区域被检测为形态的异常区域。并且，覆盖狭窄区域且与血管的行走方向垂直的剖面被提示或自动设定为拍摄区域。能够对所期望的拍摄对象进行上述的拍摄区域的提示及设定。例如，能够根据定位图像数据等被检体P的第I图像数据，取得拍摄对象的芯线信息，并根据芯线信息提示异常区域的候选及用于拍摄该异常区域的候选的正交剖面。并且，能够参照所提示的正交剖面确定拍摄剖面，并通过进行拍摄剖面的成像，能够取得被检体P的第2图像数据。若拍摄对象为血管，则能够计算沿着拍摄对象的芯线的狭窄率，并根据该狭窄率取得异常区域的候选。作为血管以外的具体例，可以列举脊椎的成像。即，在覆盖脊椎的异常部位、且与脊椎的长度方向垂直地设定拍摄切片剖面的情况下，也能够适用上述的拍摄区域的自动提示方法。例如，若椎间盘突出为异常部位，则能够将脊椎中产生了椎间盘突出的区域特定为异常部位，并在所特定的椎间盘突出区域自动设定适当的拍摄切片剖面。脊椎的芯线的提取，能够通过对按照清楚地描绘脊椎的形态的拍摄条件而收集的脊椎的形态图像数据，执行包括基于平滑化处理的噪声的除去、基于边缘提取处理的脊椎的轮廓的确定的图像处理来进行。通过上述图像处理能够提取各椎骨及椎间盘的轮廓。此夕卜，能够将通过样条内插(spline interpolation)等内插圆滑地连接所提取的椎骨及椎间盘的各重心而得到的曲线看作脊椎的芯线。脊椎中异常部位的提取，例如能够通过判断椎间盘的重心相对于所提取的椎骨的芯线是否超过预定的阈值而偏离、或椎间盘的轮廓相对于所提取的椎骨的轮廓是否超过预定的阈值而突出来进行。并且，通过上述阈值处理，能够将脊椎的椎间盘突出区域或存在椎间盘突出可疑点的部位检测为异常区域或异常区域的候选。进一步，通过操作输入装置33输入确认信息或选择椎间盘，能够更切实地确定异常部位。除了上述的与异常部位对应的拍摄切片剖面的自动设定之外，磁共振成像装置20能够将一旦自动设定了的拍摄区域俯视显示在MIP图像、VR图像、CPR图像、SPR图像等3D图像上，施加与解剖学上的结构信息对应的一定的制约来进行基于操作者手动的调整。例如，能够设置拍摄切片剖面与血管及脊椎的行走方向始终垂直的制约来进行拍摄区域的调
難
iF. O因此，根据磁共振成像装置20，在拍摄血管及具有复杂结构的组织的剖面的情况下，能够容易地进行拍摄区域的设定作业。即，能够省略操作者观察定位图像的工夫及包含狭窄部位的拍摄区域的设定作业。因此，尤其对像颈动脉那样弯曲或分支的血管的狭窄部位处的斑块的性状评价及血流的流速测定所需要的血管剖面图像的拍摄区域的设定作业有效。此外，能够简易地将与颈动脉等弯曲了的血管的行走方向垂直的剖面设定为拍摄区域。因此，能够高精度地测定血流的流速。其结果，能够维持检查的精度，并且提高检查整体的处理量。此外，操作者能够在MIP图像等3D图像上显示拍摄区域来手动进行编辑。尤其能够容易调整与血管及脊椎的行走方向对应的拍摄切片剖面。经由MIP图像等进行的拍摄区域的调整，对在MRA图像中发现狭窄等疾患，并更详细地掌握病态这一点在重要的情况、等有效。更具体而言，除了颈动脉的斑块成像以外，对收集头部的FS-BB(flow-sensitiveblack-blood,流动敏感的黑血成像)图像的情况、腹部的动脉瘤的检查等也有效。以上，记载了特定的实施方式，但所记载的实施方式仅是一个例子，并不限定发明的范围。在此记载的新颖的方法及装置能够以各种其他方式具体化。此外，在此记载的方法及装置的方式中，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换及变更。权利要求书及其等同方式作为包含 于发明的范围及要旨的方式，包含上述各种方式及变形例。
权利要求
1.一种磁共振成像装置，包括 结构信息取得单元，根据被检体的第I图像数据取得解剖学上的结构信息； 异常部位检测单元，根据上述结构信息检测异常区域； 拍摄区域设定单元，提示与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域；以及成像单元，进行根据与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域而设定的拍摄区域的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。
2.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得包含颈动脉的血管芯线及分支的结构信息， 上述异常部位检测单元将上述颈动脉的狭窄区域检测为上述异常区域， 上述拍摄区域设定单元提示与上述颈动脉的血管芯线垂直的剖面作为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域， 上述磁共振成像装置还包括拍摄剖面补正单元，该拍摄剖面补正单元将参照上述颈动脉的最大密度投影图像数据或体绘制图像数据、通过输入装置的操作而被选择的上述颈动脉的分支血管作为多层曲面重建图像或伸展多层曲面重建图像，与同上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域一起显示在显示装置上，按照从输入装置输入的信息，以使成为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面与上述颈动脉的血管芯线垂直的方式调整与上述异常区域的检测结果对应的拍摄剖面。
3.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得包含颈动脉的血管芯线及分支的结构信息， 上述异常部位检测单元将上述颈动脉的狭窄区域检测为上述异常区域， 上述拍摄区域设定单元提示与上述颈动脉的血管芯线垂直的剖面作为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域， 上述磁共振成像装置还包括拍摄剖面补正单元，该拍摄剖面补正单元使上述颈动脉的最大密度投影图像数据或体绘制图像数据和与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域一起显示在显示装置上，按照从输入装置输入的信息，以使成为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面与上述颈动脉的血管芯线垂直的方式调整与上述异常区域的检测结果对应的拍摄剖面。
4.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得包含颈动脉的血管芯线及分支的结构信息， 上述异常部位检测单元将上述颈动脉的狭窄区域检测为上述异常区域， 上述拍摄区域设定单元提示与上述颈动脉的血管芯线垂直的剖面作为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域。
5.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得血管或脊椎的结构信息。
6.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得血管的芯线及内腔中的至少一方作为上述结构信息。
7.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得血管的结构信息， 上述异常部位检测单元将上述血管的狭窄区域检测为上述异常区域。
8.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述结构信息取得单元取得脊椎的结构信息， 上述异常部位检测单元将上述脊椎的椎间盘突出区域检测为上述异常区域。
9.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述成像单元执行血管的斑块成像及用于测定血流的流速的图像数据的收集中的至少一方。
10.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其中， 还包括拍摄剖面补正单元，该拍摄剖面补正单元按照从输入装置输入的信息，将成为与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域的拍摄剖面的中心固定在上述血管的芯线上并使上述拍摄剖面旋转。
11.根据权利要求I所述的磁共振成像装置，其中， 上述拍摄区域设定单元提示与上述异常区域的内部对应的第I多个拍摄剖面和与上述异常区域的外部对应的第2多个拍摄剖面，将上述第I多个拍摄剖面的间隔设定为比上述第2拍摄剖面的间隔狭窄。
12.一种磁共振成像装置，包括 芯线信息取得单元，根据被检体的第I图像数据取得拍摄对象的芯线信息； 提示单元，根据上述芯线信息提示异常区域的候选及用于拍摄该异常区域的候选的正交剖面； 确定单元，参照提示的上述正交剖面确定拍摄剖面；以及 成像单元，进行上述拍摄剖面的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。
13.根据权利要求12所述的磁共振成像装置，其中， 上述提示单元计算沿着上述拍摄对象的芯线的狭窄率，并根据该狭窄率取得上述异常区域的候选。
全文摘要
一种磁共振成像装置，包括结构信息取得单元、异常部位检测单元、拍摄区域设定单元及成像单元。结构信息取得单元根据被检体的第1图像数据取得解剖学上的结构信息。异常部位检测单元根据上述结构信息检测异常区域。拍摄区域设定单元提示与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域。成像单元进行根据与上述异常区域的检测结果对应的拍摄区域设定的拍摄区域的成像，从而取得上述被检体的第2图像数据。
文档编号A61B5/055GK102652671SQ20121005319
公开日2012年9月5日 申请日期2012年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者筱田健辅, 若井智司 申请人:东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝