(57)【要約】【課題】ユーザの目的に応じた画像を生成すること。【解決手段】実施形態に係る医用画像生成方法は、収集空間において規定されているスキャンデータを受信し、前記スキャンデータの一部分であるサブセットを用いて第１の再構成処理を実行することにより、低解像度画像を生成し、前記スキャンデータのうち前記サブセットよりも多くのデータを用いて第２の再構成処理を実行することにより、高解像度画像を生成する、ことを具備する。【選択図】      図２
2020062373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収集空間において規定されているスキャンデータを受信し、
前記スキャンデータの一部分であるサブセットを用いて第１の再構成処理を実行することにより、低解像度画像を生成し、
前記スキャンデータのうち前記サブセットよりも多くのデータを用いて第２の再構成処理を実行することにより、高解像度画像を生成する、
ことを具備する医用画像生成方法。
【請求項２】
前記スキャンデータは磁気共鳴イメージングデータである、
請求項１に記載の医用画像生成方法。
【請求項３】
前記低解像度画像をサムネイル画像として表示すること、
をさらに具備する請求項１または２に記載の医用画像生成方法。
【請求項４】
前記低解像度画像に基づいて医用イメージングデバイスにより実行されるスキャンに関するスキャン範囲を設定すること、
をさらに具備する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項５】
医用イメージングシステムを操作するオペレータのコンソールのディスプレイデバイスに前記低解像度画像を送信することと、
前記高解像度画像を医用画像サーバに送信することと、
をさらに具備する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項６】
前記第２の再構成処理は前記スキャンデータの全てを用いる、
請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項７】
前記収集空間はｋ空間である、
請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項８】
前記サブセットは前記ｋ空間の中央部分の領域に含まれるデータを有する、
請求項７に記載の医用画像生成方法。
【請求項９】
前記低解像度画像は２次元画像空間において規定される、
請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１０】
前記低解像度画像は３次元画像空間において規定される、
請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１１】
前記第１の再構成処理は前記第２の再構成処理と異なる、
請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１２】
前記第１の再構成処理の速度は前記第２の再構成処理よりも速い、
請求項１乃至１１のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１３】
前記第２の再構成処理が完了する前に前記低解像度画像を表示すること、
をさらに備える請求項１乃至１２のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１４】
前記スキャンデータは圧縮センシング処理によって使用されるデータを含む、
請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の医用画像生成方法。
【請求項１５】
収集空間において規定されているスキャンデータを収集するデータ収集部と、
前記スキャンデータの一部分であるサブセットを用いて低解像度画像を生成し、前記スキャンデータのうち前記サブセットよりも多くのデータを用いて高解像度画像を生成する画像生成部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記データ収集部は、被検体に対する磁気共鳴イメージングによって前記スキャンデータを収集し、
前記収集空間はｋ空間である、
請求項１５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記データ収集部は、前記磁気共鳴イメージングにおいて、アンダーサンプリングに関する撮像シーケンスの実行により、前記サブセットに含まれるデータを収集する、
請求項１６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１８】
前記画像生成部は、前記スキャンデータの全てを用いて前記高解像度画像を生成する、
請求項１５乃至１７のうち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１９】
前記画像生成部は、前記サブセットの収集後に、前記低解像度画像の生成を開始する、
請求項１５乃至１８のうち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２０】
前記画像生成部は、前記収集空間の全域に亘る前記スキャンデータの全てが取得される前に、前記低解像度画像の生成を開始する、
請求項１５乃至１９のうち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２１】
前記高解像度画像の生成が完了する前に前記低解像度画像を表示する表示部を更に具備する、
請求項１５乃至２０のうち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２２】
コンピュータに、
収集空間において規定されているスキャンデータを取得し、
前記スキャンデータのサブセットに対して第１の再構成処理を実行することにより、前記スキャンデータに関する低解像度画像を画像空間において生成し、
前記スキャンデータに対して第２の再構成処理を実行することにより、前記スキャンデータに関する高解像度画像を前記画像空間において生成すること、
を実現させる医用画像生成プログラム。
【請求項２３】
前記コンピュータに、
前記第２の再構成処理が終了する前に前記低解像度画像をディスプレイデバイスに送信すること、
をさらに実現させる請求項２２に記載の医用画像生成プログラム。
【請求項２４】
前記第１の再構成処理の速度は、前記第２の再構成処理の速度よりも速い、
請求項２２または２３に記載の医用画像生成プログラム。
【請求項２５】
前記コンピュータに、
前記第２の再構成処理において、前記第１の再構成処理からの出力の一部を用いること、
をさらに実現させる請求項２２乃至２４のうちいずれか一項に記載の医用画像生成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像生成方法、磁気共鳴イメージング装置、および医用画像生成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医用イメージングシステムは、患者の身体の内部器官の画像を生成する。例えば、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）は、患者の身体の内部器官の画像を生成するためにラジオ波、磁場、および傾斜磁場を使用する。医用イメージングシステムを実現するモダリティには、例えば、Ｘ線診断装置、超音波診断装置、Ｘ線コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ）装置、および陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）装置などがさらに含まれる。画像が生成された後、医師は、患者の負傷または病気を診断するために画像を使用することができる。
【０００３】
また、いくつかの医用イメージングシステムは圧縮センシングを使用する。圧縮センシングは、ナイキスト−シャノンのサンプリング定理によって必要とされるレートよりも低いサンプリングレートを使用して画像を再構成する。圧縮センシングは、所与のドメイン内の画像のスパース性を利用する。画像がスパース性であり得るドメインのいくつかの例には、空間ドメイン（従来の３次元空間）、時間ドメイン（時系列の画像）、またはウェーブレットドメイン（ウェーブレット変換を介して作り出されるデータ）が含まれる。圧縮センシングは、低いサンプリングレートを使用し、一般に遅くそして計算的に高価である反復再構成法を使用して画像を復元することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ユーザの目的に応じた画像を生成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る医用画像生成方法は、収集空間において規定されているスキャンデータを受信し、前記スキャンデータの一部分であるサブセットを用いて第１の再構成処理を実行することにより、低解像度画像を生成し、前記スキャンデータのうち前記サブセットよりも多くのデータを用いて第２の再構成処理を実行することにより、高解像度画像を生成する、ことを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態において、医用イメージングシステムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態において、スキャンデータから画像を生成するための動作フローの一例を示す図である。
【図３】図３は、実施形態において、スキャンデータから画像を生成し、スキャンデータのサブセットから画像を生成するための動作フローの一例を示す図である。
【図４】図４は、実施形態において、収集空間におけるサブセットの一例を示す図である。
【図５】図５は、実施形態において、少なくとも１つの再構成処理を使用してスキャンデータから画像を生成するための動作フローの一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態において、ユーザインターフェースの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施形態において、医用イメージングシステムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の段落は、説明のためのいくつかの実施形態を記載している。他の実施形態は、代替、均等、および変更を含むことができる。追加として、説明のための実施形態はいくつかの新規の特徴を含むことがあるが、特定の特徴は、本明細書に記載されるデバイス、システム、および方法のいくつかの実施形態には必須ではないことがある。
【０００８】
図１は、医用イメージングシステム１０の例示の実施形態を示す。医用イメージングシステム１０は、少なくとも１つのスキャニングデバイス１００と、各々が特別に構成されたコンピューティングデバイス（例えば、特別に構成されたデスクトップコンピュータ、特別に構成されたラップトップコンピュータ、特別に構成されたサーバ）である１つまたは複数の画像生成デバイス１１０と、ディスプレイデバイス１２０とを含む。画像生成デバイス１１０と、ディスプレイデバイス１２０とは、例えば、画像生成部および表示部とそれぞれ呼称されてもよい。
【０００９】
スキャニングデバイス１００は、被検体（例えば、患者）の領域（例えば、区域、体積、スライス）をスキャンすることによってスキャンデータを収集するように構成される。スキャニングモダリティは、例えば、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置、コンピュータ断層撮影（Ｘ線ＣＴ）装置、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）装置、Ｘ線撮影装置、および超音波検査装置とすることができる。スキャニングデバイス１００は、ランダムにアンダーサンプリングされ、圧縮センシング再構成に適切なスキャンデータのセット、または圧縮センシング処理によって使用することができるスキャンデータのセットを収集する。したがって、圧縮センシングデータは、圧縮センシング処理で使用することができるスキャンデータ、または圧縮センシング再構成に適切であるスキャンデータを有する。
【００１０】
１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、スキャニングデバイス１００からスキャンデータを取得し、スキャンデータに基づいて被検体の領域の画像を生成する。画像を生成するために、例えば、スキャンデータが圧縮センシングデータである場合、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、スキャンデータに対して再構成処理を実行することができる。再構成処理の例には、ＧＲＡＰＰＡ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｓｅｄ  ａｕｔｏｃａｌｂｒａｔｉｎｇ  ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ｉｍａｇｉｎｇ）、ＳＥＮＳＥ（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｅｎｃｏｄｉｎｇ）、ＡＲＣ（ａｕｔｏ−ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃａｒｔｅｓｉａｎ  ｓａｍｐｌｉｎｇ）、ＳＰＩＲｉＴ（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｓｅｌｆ−ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ  ｐａｒａｌｌｅｌ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）、ＬＯＲＡＫＳ（ｌｏｗ−ｒａｎｋ  ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  ｌｏｃａｌ  ｋ−ｓｐａｃｅ  ｎｅｉｇｈｂｏｒｈｏｏｄｓ）、ＩＳＴＡ（ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｓｈｒｉｎｋａｇｅ−ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｇ）、およびＦＩＳＴＡ（ｆａｓｔ  ＩＳＴＡ）が含まれる。スキャンデータが圧縮センシングデータである場合、再構成処理は、所与のドメイン（例えば、空間、時間、ウェーブレット）内の画像表現のスパース性と、収集されたスキャンデータによる再構成の整合性との両方を実施する非線形処理とすることができる。
【００１１】
１つまたは複数の画像生成デバイス１１０が画像を生成した後、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、画像をディスプレイデバイス１２０に送り、ディスプレイデバイス１２０は画像を表示する。
【００１２】
また、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、同じスキャンデータから２つの画像を生成してもよい。１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、同じスキャンデータから２つの画像を生成するために異なる再構成処理を使用してもよく、一方の画像は他方の画像よりも低い解像度を有する。また、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、スキャンデータの一部分であるサブセットのみを使用することによって画像を生成してもよく、この画像は、より低い解像度を有する。１つまたは複数の画像生成デバイス１１０が高解像度画像を生成している間、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、医用イメージングシステム１０を操作するオペレータのコンソールのディスプレイデバイス１２０に低解像度画像を送信し、次いで、ディスプレイデバイス１２０は、低解像度画像を表示する。すなわち、ディスプレイデバイス１２０は、高解像度画像の生成が完了する前に、低解像度画像を表示する。なお、ディスプレイデバイス１２０は、低解像度画像をサムネイル画像として表示してもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、低解像度画像は、スキャニングデバイス１００のユーザによって使用されるかまたはスキャニングデバイス１００に隣接するディスプレイデバイス１２０に送られ、高解像度画像は医師のディスプレイデバイスに送られる。スキャニングデバイス１００のユーザは、しばしば、画像が所望の情報を捕捉していることを確認するために画像を迅速に観察することを所望する。また、ユーザは、前のスキャンからの画像を使用してスキャニングデバイス１００の次のスキャンを計画することを所望することがある。その上、ユーザが前のスキャンの画像を見る前に１分または数分間待たなければならない場合、ワークフローは中断される。
【００１４】
したがって、低解像度画像は、スキャニングデバイス１００のユーザにとって特に有利である。医師は、一般に、診断を行うために最高可能解像度を有する画像を使用することを望むが、その場に患者がいることがあるスキャニングデバイス１００のユーザ（技師等のオペレータ）は、スキャンが首尾よく所望のデータを捕捉したかどうかを決定するのに最高可能解像度を有する画像を必要としないことがある。その上、１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、高解像度画像を生成するのに数分を必要とすることがある。１つまたは複数の画像生成デバイス１１０は、低解像度画像を、高解像度画像を生成するよりも速く生成することができ、低解像度画像はユーザの目的には十分であり得る。例えば、オペレータは、高解像度画像を待つのではなく、低解像度画像を使用して、スキャンが所望のデータを捕捉したことを確認し、次のスキャン（例えば、次のスキャンの撮像視野（ＦＯＶ））を計画し、スキャンが実行された間に患者の動きが許容可能なパラメータ内にあったことを確認することができる。したがって、低解像度画像を使用することにより、ユーザのワークフローの遅れを低減するかまたは除去することができ、ユーザはより多くの患者をスキャンすることが可能になる。
【００１５】
図２は、実施形態をおいて、スキャンデータから画像を生成するための動作フローの一例を示す。本明細書に記載されるこの動作フローおよび他の動作フローは各々ある順序で提示されるが、いくつかの実施形態では、動作のうちの少なくともいくつかが、提示される順序とは異なる順序で実行されてもよい。異なる順序の例には、コンカレント、パラレル、オーバーラップ、並べ替え、同時、インクリメンタル、およびインターリーブ順序が含まれる。したがって、本明細書に記載される動作フローの他の実施形態は、ブロックを省略する、ブロックを追加する、ブロックの順序を変更する、ブロックを組み合わせる、またはブロックをより多くのブロックに分割することがある。
【００１６】
その上、本明細書に記載されるこの動作フローおよび他の動作フローは、１つの画像生成デバイス１１０によって実行されるが、これらの動作フローのいくつかの実施形態は、２つ以上の画像生成デバイスによって、または１つまたは複数の他の特別に構成されたコンピューティングデバイスによって実行される。
【００１７】
図２の動作フローは、ブロックＢ２００で始まり、画像生成デバイス１１０は、収集空間において規定されているスキャンデータを取得する。例えば、スキャンモダリティがＭＲＩである場合、収集空間はｋ空間とすることができ、ｋ空間データは、デカルトサンプリング、スパイラルサンプリング、およびラディアルサンプリングなどの収集方法を使用して収集されてもよい。スキャンモダリティがＸ線ＣＴ装置である場合、収集空間は一般にサイノグラムと呼ばれる投影空間とすることができる。また、スキャンデータは、圧縮センシング処理によって使用されるデータ（圧縮センシングデータ）とすることができる。次に、ブロックＢ２１０において、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのサブセットを選択する。
【００１８】
なお、ブロックＢ２００におけるスキャンデータの取得は、医用イメージングシステム１０に搭載の不図示のメモリからスキャンデータを読み出す（受信する）こと、またはスキャニングデバイス１００を用いた被検体に対するスキャンにより、スキャンデータを収集することを含む。
【００１９】
次いで、フローは、ブロックＢ２２０に移動し、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのサブセットに基づいて、画像の次元に応じた画像空間において規定される低解像度画像を生成する。低解像度画像は、２次元画像または３次元画像（例えば、画像ボリューム、２次元画像のスタック）とすることができる。低解像度画像を生成するために、例えば、スキャンデータのサブセットが、ランダムにアンダーサンプリングされたデータを含む場合、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータに対して圧縮センシング再構成処理を実行することができる。スキャンデータのサブセットが完全にサンプリングされる場合、単純で、線形で、反復のない再構成（例えば、フーリエ変換）が実行されてもよい。スキャンデータのサブセットが規則的にアンダーサンプリングされる場合、パラレルイメージング再構成（例えば、ＳＥＮＳＥ、ＧＲＡＰＰＡ、ＡＲＣ）が実行されてもよい。これらの例のすべてにおいて、スキャンデータのサブセットの再構成（第１の再構成処理）は、サブセットの小さいサイズ、またはより単純で反復のない再構成法（例えば、フーリエ変換、パラレルイメージング再構成）の使用のために、フルセットの再構成（第２の再構成処理）よりも速い。また、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ２３０を開始するかまたは終了する前に、低解像度画像をディスプレイデバイス１２０に送信することができる。
【００２０】
最後に、ブロックＢ２３０において、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータに基づいて、すなわちスキャンデータのうちサブセットよりも多くのデータを用いて、次元に応じた画像空間において規定される高解像度画像を生成する。高解像度画像は、２次元画像または３次元画像とすることができる。ブロック２３０において、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ２２０において使用するよりも多くのスキャンデータを使用する。実施形態によっては、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ２３０において、高解像度画像を生成するためにすべてのスキャンデータを使用する。追加として、高解像度画像を生成するために、例えば、スキャンデータが圧縮センシングデータを含む場合、画像生成デバイス１１０はスキャンデータに対して再構成処理を実行することができる。その上、画像生成デバイス１１０がブロックＢ２２０とブロックＢ２３０の両方において再構成処理を使用する実施形態では、画像生成デバイス１１０は、ブロックごとに異なる再構成処理を使用することができる。
【００２１】
図３は、実施形態において、スキャンデータから画像を、およびスキャンデータのサブセットから画像を生成するための動作フローの一例を示す。フローは、ブロックＢ３００で始まり、画像生成デバイス１１０は、例えば、収集空間のサブセットを識別することによって、スキャンデータのサブセットを規定するかまたは限界を定める。図４は、実施形態において、収集空間４０１のサブセット４０２の一例を示す。例えば、スキャンデータとしてＭＲＩ（磁気共鳴イメージング）データを使用する場合、収集空間４０１はｋ空間とすることができ、画像生成デバイス１１０は、サブセット４０２としてｋ空間の中央区域を規定することができる。すなわち、サブセットは、ｋ空間の中央部分の領域に含まれるデータを有する。
【００２２】
ブロックＢ３００を実行している間に、画像生成デバイス１１０は、サブセットを規定するかまたは限界を定める１つまたは複数のユーザ入力を取得してもよい。これらの入力によって、ユーザは、サブセットのサイズを調節することができる。例えば、ユーザが、より高い解像度を有する画像を好む場合、いくつかの実施形態では、ユーザは、サブセットのサイズを増加させるために入力を入れることができる。また、例えば、ユーザが、より速く生成される画像を所望する場合、いくつかの実施形態では、ユーザは、サブセットのサイズを減少させるために入力を入れることができる。
【００２３】
次に、ブロックＢ３１０において、画像生成デバイス１１０は、例えばスキャニングデバイスからスキャンデータを受信し始める。スキャンデータは収集空間において規定され、スキャンデータは圧縮センシングデータとすることができる。次いで、フローは、ブロックＢ３２０に移動し、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのサブセット中のすべてのスキャンデータが受信されたかどうかを決定する。そうでない（ブロックＢ３２０＝Ｎｏ）場合、フローはブロックＢ３２０に戻る。スキャンデータのサブセット中のすべてのスキャンデータが受信された（ブロックＢ３２０＝Ｙｅｓ）場合、フローは、第１のフローと第２のフローとに分かれる。第１のフローはブロックＢ３３０に進み、第２のフローはブロックＢ３５０に進む。画像生成デバイス１１０のいくつかの実施形態は、第１のフローと第２のフローとを同時に実行する。
【００２４】
ブロックＢ３１０におけるスキャンデータの取得は、医用イメージングシステム１０に搭載の不図示のメモリからスキャンデータを受信することの代わりに、スキャニングデバイス１００を用いた被検体に対するスキャンにより、スキャンデータを収集することであってもよい。
【００２５】
ブロックＢ３３０において、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのサブセット中のデータに基づいて画像を生成する。画像生成デバイス１１０は、この画像を生成するためにスキャンデータのサブセットしか使用しないので、画像生成デバイス１１０がブロックＢ３３０において生成する画像は、画像生成デバイス１１０がブロックＢ３６０において生成する画像よりも低い解像度を有する。また、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３３０をブロックＢ３６０よりも速く実行することができる。例えば、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３３０とブロックＢ３６０とにおいて同じ再構成処理を使用することができるが、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３３０がスキャンデータのサブセットしか使用しないので、ブロックＢ３３０をより速く実行することができる。また、例えば、ブロックＢ３３０において、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３６０において使用される再構成処理（第２の再構成処理）よりも速い速度の再構成処理を使用することができる。すなわち、第１の再構成処理の速度は、第２の再構成処理の速度よりも速い
【００２６】
その上、いくつかの実施形態では、画像生成デバイス１１０がブロックＢ３３０において生成する画像は、画像生成デバイス１１０がブロックＢ３６０において生成する画像と同じ撮像視野を有する。例えば、スキャンデータがｋ空間において規定され、スキャンデータのサブセットがｋ空間における区域（例えば、中央区域、中央部分の領域）である場合、ブロックＢ３３０において画像を生成するために画像生成デバイスがスキャンデータのサブセットしか使用しないにもかかわらず、ブロックＢ３３０において生成される画像は、ブロックＢ３６０において生成される画像と同じ撮像視野を有する。
【００２７】
次いで、第１のフローは、ブロックＢ３４０に移動し、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３３０において生成した画像をディスプレイデバイス１２０に送信する。
【００２８】
第２のフローは、ブロックＢ３２０からブロックＢ３５０に移動する。ブロックＢ３５０において、画像生成デバイス１１０は、すべてのスキャンデータを受信したかどうかを決定する。なお、ブロックＢ３５０において、画像生成デバイス１１０は、収集空間に配置されるスキャンデータをすべて収集したかを否かを判定してもよい。そうでない（ブロックＢ３５０＝Ｎｏ）場合、第２のフローはブロックＢ３５０に戻る。はい（ブロックＢ３５０＝Ｙｅｓ）の場合、第２のフローはブロックＢ３６０に進む。ブロックＢ３６０において、画像生成デバイス１１０は、すべてのスキャンデータに基づいて画像を生成する。いくつかの実施形態において、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３３０において使用するよりも多くのスキャンデータをブロックＢ３６０において使用するが、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ３６０においてすべてのスキャンデータを使用するとは限らない。最後に、第２のフローはブロックＢ３７０に移動し、画像生成デバイス１１０は、画像を記憶する（例えば、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に）か、または画像をディスプレイデバイス１２０もしくは記憶デバイス（例えば、画像保管装置等の医用画像サーバ）に送信する。例えば、画像生成デバイス１１０は、高解像度画像を医用画像サーバに送信する。
【００２９】
また、いくつかの実施形態において、画像生成デバイス１１０は、画像生成デバイスがブロックＢ３５０においてすべてのスキャンデータを受信したと決定する前に、または画像生成デバイス１１０がブロックＢ３６０を終了する前に、ブロックＢ３３０とブロックＢ３４０の一方または両方で動作を実行する。
【００３０】
図５は、実施形態において、少なくとも１つの再構成処理を使用してスキャンデータから画像を生成するための動作フローの一例を示す。動作フローのいくつかの実施形態は以下の変形を実装することができる。（１）動作フローは、（ｉ）動作フローがスキャンデータのフルセットに対して使用する同じ再構成処理をスキャンデータのサブセットに対して使用し、（ｉｉ）フルセットの再構成においてサブセットの再構成からの出力の一部を用いる。（２）動作フローは、（ｉ）動作フローがスキャンデータのフルセットに対して使用する同じ再構成処理をスキャンデータのサブセットに対して使用し、（ｉｉ）フルセットの再構成においてサブセットの再構成からの出力のうちのいずれも使用しない。（３）動作フローは、（ｉ）動作フローがスキャンデータのフルセットに対して使用する再構成処理とは異なる再構成処理をスキャンデータのサブセットに対して使用し、（ｉｉ）フルセットの再構成においてサブセットの再構成からの出力の一部を用いる。（４）動作フローは、（ｉ）動作フローがスキャンデータのフルセットに対して使用する再構成処理とは異なる再構成処理をスキャンデータのサブセットに対して使用し、（ｉｉ）フルセットの再構成においてサブセットの再構成からの出力のうちのいずれも使用しない。
【００３１】
フローは、ブロックＢ５００で始まり、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのサブセットに実行されることになる第１の再構成処理の選択を取得する。例えば、画像生成デバイスは、ユーザから第１の再構成処理の選択を受信することができる。
【００３２】
次に、ブロックＢ５１０において、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのセットに対して第１の再構成処理を使用すべきかどうかを決定する。画像生成デバイス１１０は、この決定をユーザ入力に基づいて行うことができる。画像生成デバイス１１０が第１の再構成処理をスキャンデータのセットに対して使用すると決定する（ブロックＢ５１０＝Ｙｅｓ）場合、フローは、ブロックＢ５３０に移動し、画像生成デバイス１１０は、第１の再構成処理の選択を第２の再構成処理の選択として使用する。次いで、フローはブロックＢ５４０に進む。
【００３３】
ブロック５１０において、画像生成デバイス１１０が第１の再構成処理をスキャンデータのセットに対して使用しないと決定する（ブロックＢ５１０＝Ｎｏ）場合、フローはブロックＢ５２０に進む。ブロックＢ５２０において、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータのセットに対して使用するために第２の再構成処理の選択を得（例えば、ユーザから）、次いで、フローはブロックＢ５４０に移動する。画像生成デバイス１１０がブロックＢ５２０を実行するいくつかの実施形態では、画像生成デバイス１１０は、第２の再構成処理を実行するよりも速く第１の再構成処理を実行することができる。
【００３４】
次に、ブロックＢ５４０において、画像生成デバイス１１０は、収集空間において規定されているスキャンデータを取得する。スキャンデータの取得は、医用イメージングシステム１０に搭載の不図示のメモリからスキャンデータを受信すること、またはスキャニングデバイス１００を用いた被検体に対するスキャンによりスキャンデータを収集することなどである。スキャンデータは、圧縮センシングデータを含むことができる。次いで、フローは、ブロックＢ５５０に移動し、画像生成デバイス１１０は、スキャンデータからスキャンデータのサブセットを抽出する。次いで、ブロックＢ５６０において、画像生成デバイス１１０は、第１の再構成処理をスキャンデータのサブセットに対して実行し、それによって、低解像度画像を生成する。ブロックＢ５６０の後、フローのいくつかの実施形態は、ブロックＢ５６５に進み、画像生成デバイス１１０は、低解像度画像をディスプレイデバイス１２０に送信する。このとき、ディスプレイデバイス１２０は、第２の再構成処理が完了する前に低解像度画像を表示する。
【００３５】
次に、ブロックＢ５７０において、画像生成デバイス１１０は、第２の再構成処理を実行するとき、ブロックＢ５３０からの第１の再構成処理の出力の少なくとも一部を使用するかどうかを決定する。はい（ブロックＢ５７０＝Ｙｅｓ）の場合、フローは、ブロックＢ５８０に移動し、画像生成デバイス１１０は、高解像度画像を生成するために、ブロックＢ５６０からの第１の再構成処理の出力の少なくとも一部を使用して、スキャンデータに対して第２の再構成処理を実行する。例えば、画像生成デバイス１１０のいくつかの実施形態は、ＥＳＰＩＲｉＴ（ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｌ１  ＳＰＩＲｉＴ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）マップを使用する。次いで、動作フローはブロックＢ５９５に進む。
【００３６】
ブロックＢ５７０において、画像生成デバイス１１０が、ブロックＢ５６０からの第１の再構成処理の出力の少なくとも一部を使用しないと決定する（ブロックＢ５７０＝Ｎｏ）場合、フローはブロックＢ５９０に進み、画像生成デバイス１１０は、高解像度画像を生成するために、例えば、スキャンデータの全てを用いて第２の再構成処理を実行する。次いで、フローは、ブロックＢ５９５に移動し、画像生成デバイス１１０は、高解像度画像を記憶するか、または高解像度画像をディスプレイデバイス１２０もしくは記憶デバイスに送信する。
【００３７】
また、いくつかの実施形態では、画像生成デバイス１１０は、ブロックＢ５６０において使用するよりも多くのスキャンデータをブロックＢ５８０とブロックＢ５９０とにおいて使用するが、ブロックＢ５８０とブロックＢ５９０とにおいてすべてのスキャンデータを使用するとは限らない。
【００３８】
図６は、ユーザインターフェースの例示の実施形態を示す。画像生成デバイス１１０によって生成され、ディスプレイデバイス１２０によって表示されるユーザインターフェース６３０により、ユーザは、スキャンデータのサブセットのサイズを選択し、スキャンデータに対して２つの再構成処理を選択することができる。
【００３９】
ユーザインターフェース６３０は、収集空間表示６３２とサブセット表示６３３とを含む。ユーザインターフェース６３０は、ユーザが、収集空間表示６３２の区域を選択するためにカーソル６３８を使用すること、またはスライダバー６３５を使用することのいずれかによってサブセットの選択を選ぶことができるようにするサブセット選択制御６３４をさらに有する。スライダバー６３５により、ユーザは、サブセットのサイズを増減させることができる。ユーザインターフェース６３０は、ユーザのスライダバー６３５の操作に従ってサブセット表示６３３のサイズを変更することができる。
【００４０】
加えて、ユーザインターフェース６３０は、２つのドロップダウンメニューを含む。サブセット再構成ドロップダウンメニュー６３６により、ユーザは、スキャンデータのサブセットに対して使用する再構成処理を選択することができ、セット再構成ドロップダウンメニュー６３７により、ユーザは、スキャンデータのセットに対して使用する再構成処理を選択することができる。
【００４１】
図７は、実施形態において、医用イメージングシステム７０の一例を示す。医用イメージングシステム７０は、スキャニングデバイス７００と、特別に構成されたコンピューティングデバイスである画像生成デバイス７１０と、ディスプレイデバイス（表示部）７２０とを含む。この実施形態において、画像生成デバイス７１０とスキャニングデバイス７００とは、１つまたは複数のネットワーク７９９を介して通信し、１つまたは複数のネットワーク７９９は、有線ネットワーク、ワイヤレスネットワーク、ＬＡＮ、ＷＡＮ、ＭＡＮ、およびＰＡＮを含むことができる。また、いくつかの実施形態では、デバイスは、他の有線チャネルまたはワイヤレスチャンネルを介して通信する。
【００４２】
画像生成デバイス７１０は、１つまたは複数のプロセッサ７１１と、１つまたは複数のＩ／Ｏ構成要素（コンポーネント）７１２と、記憶装置７１３とを含む。また、画像生成デバイス７１０のハードウェア構成要素（コンポーネント）は、１つまたは複数のバスまたは他の電気接続を介して通信する。バスの例には、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４バス、ＰＣＩバス、アクセラレイテッドグラフィックポート（ＡＧＰ）バス、シリアルＡＴアタッチメント（ＳＡＴＡ）バス、およびスモールコンピュータシステムインターフェース（ＳＣＳＩ）バスが含まれる。
【００４３】
１つまたは複数のプロセッサ７１１は、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）を含み、１つまたは複数の中央処理装置（ＣＰＵ）は、マイクロプロセッサ（例えば、シングルコアマイクロプロセッサ、マルチコアマイクロプロセッサ）、１つまたは複数のグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つまたは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の電子回路（例えば、他の集積回路）を含む。
【００４４】
Ｉ／Ｏ構成要素（入出力部）７１２は、ディスプレイデバイス７２０と、ネットワーク７９９と、スキャニングデバイス７００と、キーボード、マウス、印刷デバイス、タッチスクリーン、ライトペン、光記憶デバイス、スキャナ、マイクロホン、ドライブ、およびコントローラ（例えば、ジョイスティック、コントロールパッド）を含むことができる他の入力または出力デバイス（図示せず）と通信する通信構成要素（コンポーネント）（例えば、ＧＰＵ、ネットワークインターフェースコントローラ）を含む。Ｉ／Ｏ構成要素７１２は、ユーザの指示により、ディスプレイデバイス７２０に表示された低解像度画像に対して、医用イメージングシステム７０により実行されるスキャンに関するスキャン範囲を設定する。例えば、医用イメージングシステム７０が磁気共鳴イメージング装置である場合、スキャン範囲には、撮像視野に相当する。
【００４５】
記憶装置７１３は、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体を含む。本明細書で使用する場合、コンピュータ可読記憶媒体は、単なる一時的伝搬信号それ自体とは対照的に、製品、例えば、磁気ディスク（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク）、光ディスク（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ）、光磁気ディスク、磁気テープ、および半導体メモリ（例えば、不揮発性メモリカード、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））を含むコンピュータ可読媒体を指す。また、本明細書で使用する場合、一時的コンピュータ可読媒体は、単なる一時的伝搬信号それ自体を指し、非一時的コンピュータ可読媒体は、単に一時的伝搬信号それ自体でない何らかのコンピュータ可読媒体を指す。ＲＯＭとＲＡＭの両方を含むことができる記憶装置７１３は、コンピュータ可読データまたはコンピュータ実行可能命令を記憶することができる。
【００４６】
画像生成デバイス７１０は、データ収集モジュール（データ収集部）７１３Ａ、サブセット選択モジュール（サブセット選択部）７１３Ｂ、再構成選択モジュール（再構成選択部）７１３Ｃ、画像生成モジュール（画像生成部）７１３Ｄ、インターフェース生成モジュール（インターフェース生成部）７１３Ｅ、および通信モジュール（通信部）７１３Ｆをさらに含む。モジュールは、論理、コンピュータ可読データ、またはコンピュータ実行可能命令を含む。図７に示す実施形態では、モジュールは、ソフトウェアで実装される。しかしながら、いくつかの実施形態では、モジュールは、ハードウェア（例えば、カスタマイズされた回路）、または代替としてソフトウェアとハードウェアの組合せで実装される。モジュールが、少なくとも部分的に、ソフトウェアで実装される場合、ソフトウェアは記憶装置７１３に記憶されることができる。また、いくつかの実施形態では、画像生成デバイス７１０は、追加のモジュールもしくはより少数のモジュールを含み、モジュールはより少数のモジュールに組み合わされ、またはモジュールはより多くのモジュールに分割される。
【００４７】
データ収集モジュール７１３Ａは、例えば、図２のブロックＢ２００において、図３のブロックＢ３１０、ブロックＢ３２０、およびブロックＢ３５０において、または図５のブロックＢ５４０において説明したように、画像生成デバイス７１０にスキャニングデバイス７００からスキャンデータを取得（または受信）させる命令を含む。例えば、データ収集モジュール７１３Ａは、被検体に対してスキャンを実行することで、収集空間において規定されているスキャンデータを収集する。医用イメージングデバイスが磁気共鳴イメージング装置である場合、データ収集モジュール７１３Ａは、被検体に対する磁気共鳴イメージングによって、収集空間をｋ空間としたスキャンデータを収集する。また、データ収集モジュール７１３Ａは、磁気共鳴イメージングにおいて、アンダーサンプリングに関する撮像シーケンスの実行により、サブセットに含まれるデータを収集する。
【００４８】
サブセット選択モジュール７１３Ｂは、例えば、図２のブロックＢ２１０において、図３のブロックＢ３００において、または図５のブロックＢ５５０において説明したように、得られたスキャンデータのサブセットを選択する（もしくはさもなければ限界を定める）ために、または得られたスキャンデータからスキャンデータのサブセットを抽出するために、収集空間において規定されているスキャンデータのサブセットを画像生成デバイス７１０に規定させる命令を含む。サブセット選択モジュール７１３Ｂのいくつかの実施形態は、ユーザから入力を取得するか、またはインターフェース生成モジュール７１３Ｅを呼び出す。
【００４９】
再構成選択モジュール７１３Ｃは、例えば、図５のブロックＢ５００〜ブロックＢ５３０において説明したように、画像生成デバイス７１０に、スキャンデータのサブセットに対して用いられる再構成処理を選択させ、スキャンデータのセットに対して用いられる再構成処理を選択させる命令を含む。再構成選択モジュール７１３Ｃのいくつかの実施形態は、インターフェース生成モジュール７１３Ｅを呼び出す。
【００５０】
画像生成モジュール７１３Ｄは、例えば、図２のブロックＢ２２０〜ブロックＢ２３０において、図３のブロックＢ３３０、Ｂ３４０、Ｂ３６０、およびＢ３７０において、または図５のブロックＢ５６０〜ブロック５９５において説明したように、画像生成デバイス７１０に、スキャンデータのサブセットを用いて低解像度画像を生成させ、スキャンデータのセット（例えば、スキャンデータのうちサブセットよりも多くのデータ、スキャンデータの全てのデータ）を用いて高解像度画像を生成させ、生成された画像を記憶させ、生成され画像をディスプレイデバイスに送らせ、または生成された画像を記憶デバイスに送らせる命令を含む。
【００５１】
例えば、画像生成モジュール７１３Ｄは、サブセットの収集後に、低解像度画像の生成を開始する。なお、画像生成モジュール７１３Ｄは、収集空間の全域に亘るスキャンデータの全てが取得される前に、低解像度画像の生成を開始してもよい。
【００５２】
インターフェース生成モジュール７１３Ｅは、画像生成デバイス７１０に、ユーザインターフェース（例えば、図６に示すような）を生成させ、ユーザインターフェースからの入力を受信させる命令を含む。インターフェース生成モジュール７１３Ｅは、他のモジュール、例えば、サブセット選択モジュール７１３Ｂまたは再構成選択モジュール７１３Ｃによって呼び出される。
【００５３】
通信モジュール７１３Ｆは、画像生成デバイス７１０に、１つまたは複数の他のデバイス、例えば、スキャニングデバイス７００およびディスプレイデバイス７２０と通信させる命令を含む。
【００５４】
従って、画像生成デバイス７１０は、オペレータのワークフローのいくつかの遅れを低減または取り除き、かつスキャニングデバイス７００のオペレータがより多くの患者をスキャンすることを支援する低解像度画像を、迅速に生成することができる。さらに、画像生成デバイス７１０は、また、病気または負傷を診断するために医師が使用することができる高解像度画像を生成する。このようにして、画像生成デバイス７１０は、オペレータのスキャニングデバイス７００の利用を改善しながら、高解像度画像もまた提供する。
【００５５】
本実施形態の応用例として、本医用イメージングシステム１０、７０の技術的思想は、例えば、画像生成デバイス１１０、７１０などにおいて実行される各種機能に関するプログラム（以下、医用画像生成プログラムと呼ぶ）を、医用イメージングシステム１０、ワークステーション等のコンピュータにインストールし、これらをメモリ上で展開することによっても実現することができる。このとき、コンピュータは、医用画像生成プログラムにより、例えば、収集空間において規定されているスキャンデータを取得し、スキャンデータのサブセットに対して第１の再構成処理を実行することによりスキャンデータに関する低解像度画像を画像空間において生成し、スキャンデータに対して第２の再構成処理を実行することによりスキャンデータに関する高解像度画像を画像空間において生成すること、を実現させる。
【００５６】
以上に説明した実施形態等に関する医用画像生成方法、磁気共鳴イメージング装置および医用画像生成プログラムによれば、ユーザの目的に応じた画像を生成することができる。
【００５７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５８】
１０、７０…医用イメージングシステム
１００、７００…スキャニングデバイス
１１０、７１０…画像生成デバイス
１２０、７２０…ディスプレイデバイス
４０１…収集空間
４０２…サブセット
６３０…ユーザインターフェース
６３２…収集空間表示
６３３…サブセット表示
６３４…サブセット選択制御
６３５…スライダバー
６３６…サブセット再構成ドロップダウンメニュー
６３７…セット再構成ドロップダウンメニュー
６３８…カーソル
７１１…プロセッサ
７１２…Ｉ／Ｏ構成要素
７１３…記憶装置
７１３Ａ…データ収集モジュール
７１３Ｂ…サブセット選択モジュール
７１３Ｃ…再構成選択モジュール
７１３Ｄ…画像生成モジュール
７１３Ｅ…インターフェース生成モジュール
７１３Ｆ…通信モジュール
７９９…ネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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