(57)【要約】【課題】椎間板を撮像する画像診断検査において、椎間板の撮像領域を容易に設定することができる磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、抽出部と、設定部とを備える。抽出部は、被検体の少なくとも椎間板を含む複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像に描出された背骨から当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する。設定部は、前記椎間板領域に基づいて、椎間板像の撮像領域を設定する。【選択図】図１
2014121598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の少なくとも椎間板を含む複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像に描出された背骨から当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する抽出部と、
前記椎間板領域に基づいて、椎間板像の撮像領域を設定する設定部と
を備える、磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記抽出部は、前記複数のサジタル像それぞれに描出された背骨それぞれから２次元の椎間板領域を抽出し、抽出された複数の２次元の椎間板領域に基づいて、前記複数のサジタル像にまたがる３次元の椎間板領域を抽出し、
前記設定部は、前記３次元の椎間板領域に基づいて、前記椎間板像の撮像領域を設定する、
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記抽出部は、前記複数のサジタル像それぞれから背骨領域を抽出し、抽出された複数の背骨領域それぞれから前記２次元の椎間板領域を抽出する、
請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記設定部は、前記椎間板領域に基づいて、前記椎間板を含むコロナル像の撮像領域をさらに設定する、
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５】
前記設定部は、前記椎間板領域に基づいて、診断用サジタル像の撮像領域をさらに設定する、
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６】
前記設定部によって設定された診断用サジタル像の撮像領域に基づいて、当該撮像領域の断層像を診断用サジタル像として撮像する撮像制御部をさらに備え、
前記設定部は、前記椎間板像の撮像領域を前記診断用サジタル像上に配置して表示部に表示する、
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記設定部は、設定した椎間板像の撮像領域の中から、撮像対象とする撮像領域を選択する操作を操作者から受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を前記表示部にさらに表示する、
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８】
前記設定部は、前記ＧＵＩを介して、前記撮像対象として選択する撮像領域の数を入力する操作を受け付け、当該操作によって入力された数だけ撮像領域を選択する、
請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記設定部は、前記ＧＵＩを介して、互いに反対である２つの方向のいずれか一方を指定する操作を受け付け、設定した複数の撮像領域の中で、撮像対象とされる撮像領域を前記操作によって指定された方向に移動させる、
請求項７又は８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
前記被検体に関する複数のサジタル像から、各サジタル像における信号値の分布に基づいて、背骨が描出されている複数のサジタル像を選択する選択部をさらに備え、
前記抽出部は、前記選択部によって選択された複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する、
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１１】
前記複数のサジタル像は、それぞれ前記被検体の椎間板及び脊柱管を含むサジタル断面に平行である、
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１２】
前記複数のサジタル像は、それぞれ椎間板が椎体と比較して高い信号値で撮像されるシーケンスによって撮像されたものである、
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１３】
前記複数のサジタル像は、それぞれ水と脂肪とでプロトンの位相がずれて撮像されるシーケンスによって撮像されたものである、
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１４】
前記抽出部は、抽出された複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、椎間板領域の抽出結果を補正する、
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１５】
前記抽出部は、前記複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、抽出に失敗した椎間板領域があるか否かを判定し、抽出に失敗した椎間板領域があった場合に、当該椎間板領域を追加する
請求項１４に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１６】
前記抽出部は、前記複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、過剰に抽出された椎間板領域があるか否かを判定し、過剰に抽出された椎間板があった場合に、当該椎間板領域を削除する、
請求項１４又は１５に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１７】
前記抽出部は、前記複数のサジタル像それぞれに範囲を設定する操作を操作者から受け付け、当該操作により設定された範囲から前記椎間板領域を抽出する、
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１８】
前記抽出部は、前記複数のサジタル像を撮像する撮像プロトコルの実行が完了した時点で、前記椎間板領域を抽出する処理を開始する、
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１９】
前記抽出部は、実行済みの撮像プロトコルを指定する操作を操作者から受け付け、当該操作により指定された撮像プロトコルによって撮像された複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する、
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２０】
前記抽出部は、撮像対象の部位に応じて、前記椎間板領域の抽出に関する抽出条件を変える、
請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気共鳴イメージング装置を用いた椎間板損傷の画像診断検査では、椎間板と平行でかつ椎間板を含む断面像が撮像される。このような検査では、複数の椎間板のうちのいずれが損傷しているかが分からないため、複数の椎間板を撮像するのが一般的である。そのため、例えば、椎間板の位置を確認するための位置決め用画像（ロケータ画像とも呼ばれる）を撮像し、その画像上で、各椎間板を含むような撮像領域（撮像ＲＯＩ（Region  Of  Interest）とも呼ばれる）を操作者が手動で設定する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３７９６８号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１７３７４４号明細書
【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、椎間板を撮像する画像診断検査において、椎間板の撮像領域を容易に設定することができる磁気共鳴イメージング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、抽出部と、設定部とを備える。抽出部は、被検体の少なくとも椎間板を含む複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像に描出された背骨から当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する。設定部は、前記椎間板領域に基づいて、椎間板像の撮像領域を設定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図３は、本実施形態に係るサジタル像選択部によって処理される位置決め用サジタル像の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係るサジタル像選択部によって作成される差分画像の一例を示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る背骨領域抽出部によって作成される２値化椎体像の一例を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る背骨領域抽出部による背骨領域抽出の一例を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る２Ｄ椎間板領域抽出部によるエッジ強調処理の結果の一例を示す図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る撮像領域設定部によって表示されるＧＵＩの一例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係るＭＲＩ装置によって行われる撮像領域設定の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、図面に基づいて、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置について詳細に説明する。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置をＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置と呼ぶ。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す図である。図１に示すように、このＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１、傾斜磁場コイル２、傾斜磁場電源３、寝台４、寝台制御部５、送信ＲＦコイル６、送信部７、受信ＲＦコイル８、受信部９、シーケンス制御部１０、及び計算機システム２０を備える。
【０００９】
静磁場磁石１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に一様な静磁場を発生する。この静磁場磁石１としては、例えば永久磁石、超伝導磁石等が使用される。
【００１０】
傾斜磁場コイル２は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１の内側に配置される。この傾斜磁場コイル２は、互いに直交するｘ，ｙ，ｚの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、後述する傾斜磁場電源３から個別に電流供給を受けて、ｘ，ｙ，ｚの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生させる。なお、ｚ軸方向は、静磁場と同方向とする。傾斜磁場電源３は、傾斜磁場コイル２に電流を供給する。
【００１１】
ここで、傾斜磁場コイル２によって発生するｘ，ｙ，ｚ各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス選択用傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐｅ及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒｏにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓｓは、任意に撮像断面を決めるために利用される。位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐｅは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の位相を変化させるために利用される。リードアウト用傾斜磁場Ｇｒｏは、空間的位置に応じて磁気共鳴信号の周波数を変化させるために利用される。
【００１２】
寝台４は、被検体Ｐが載置される天板４ａを備え、後述する寝台制御部５による制御のもと、被検体Ｐが載置された状態で天板４ａを傾斜磁場コイル２の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、この寝台４は、長手方向が静磁場磁石１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部５は、制御部２６による制御のもと、寝台４を制御する装置であり、寝台４を駆動して、天板４ａを長手方向及び上下方向へ移動する。
【００１３】
送信ＲＦコイル６は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、送信部７から供給される高周波パルス電流によりＲＦ（Radio  Frequency）パルス（高周波磁場パルス）を発生する。送信部７は、ラーモア周波数に対応する高周波パルス電流を送信ＲＦコイル６に供給する。受信ＲＦコイル８は、傾斜磁場コイル２の内側に配置され、上記のＲＦパルスの影響によって被検体Ｐから放射される磁気共鳴信号を受信する。この受信ＲＦコイル８は、磁気共鳴信号を受信すると、その磁気共鳴信号を受信部９へ出力する。
【００１４】
受信部９は、受信ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号に基づいて磁気共鳴（Magnetic  Resonance：ＭＲ）信号データを生成する。この受信部９は、受信ＲＦコイル８から出力される磁気共鳴信号をデジタル変換することによってＭＲ信号データを生成する。このＭＲ信号データには、前述したスライス選択用傾斜磁場Ｇｓｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｐｅ及びリードアウト用傾斜磁場Ｇｒｏによって、位相エンコード方向、リードアウト方向、スライスエンコード方向の空間周波数の情報が対応付けられてｋ空間に配置される。そして、ＭＲ信号データを生成すると、受信部９は、そのＭＲ信号データをシーケンス制御部１０へ送信する。
【００１５】
シーケンス制御部１０は、計算機システム２０から送信されるシーケンス実行データに基づいて、傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動することによって、被検体Ｐのスキャンを実行する。ここでいうシーケンス実行データとは、傾斜磁場電源３が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信部７が送信ＲＦコイル６に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信部９が磁気共鳴信号を検出するタイミングなど、被検体Ｐのスキャンを実行するための手順を示すパルスシーケンスを定義した情報である。なお、シーケンス制御部１０は、シーケンス実行データに基づいて傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９を駆動した後に、受信部９からＭＲ信号データが送信されると、そのＭＲ信号データを計算機システム２０へ転送する。
【００１６】
計算機システム２０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。例えば、計算機システム２０は、ＭＲＩ装置１００が有する各部を駆動することで、被検体Ｐのスキャンや画像再構成などを行う。この計算機システム２０は、インタフェース部２１、画像再構成部２２、記憶部２３、入力部２４、表示部２５及び制御部２６を有する。
【００１７】
インタフェース部２１は、シーケンス制御部１０との間で授受される各種信号の入出力を制御する。例えば、このインタフェース部２１は、シーケンス制御部１０に対してシーケンス実行データを送信し、シーケンス制御部１０からＭＲ信号データを受信する。ＭＲ信号データを受信すると、インタフェース部２１は、各ＭＲ信号データを被検体Ｐごとに記憶部２３に格納する。
【００１８】
画像再構成部２２は、記憶部２３によって記憶されたＭＲ信号データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成処理を施すことによって、被検体Ｐ内における所望核スピンのスペクトラムデータ又は画像データを生成する。また、画像再構成部２２は、生成したスペクトラムデータ又は画像データを被検体Ｐごとに記憶部２３に格納する。
【００１９】
記憶部２３は、後述する制御部２６によって実行される処理に必要な各種データや各種プログラムなどを記憶する。例えば、記憶部２３は、インタフェース部２１によって受信されたＭＲ信号データや、画像再構成部２２によって生成されたスペクトラムデータや画像データなどを、被検体Ｐごとに記憶する。この記憶部２３は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ（flash  memory）などの半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
【００２０】
入力部２４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。この入力部２４としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスを適宜に利用可能である。
【００２１】
表示部２５は、制御部２６による制御のもと、スペクトラムデータあるいは画像データ等の各種の情報を表示する。この表示部２５としては、液晶表示器などの表示デバイスを利用可能である。
【００２２】
制御部２６は、図示していないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やメモリ等を有し、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行う。この制御部２６は、例えば、入力部２４を介して操作者から入力される撮像条件に基づいて各種のシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１０に送信することによってスキャンを制御する。また、制御部２６は、スキャンの結果としてシーケンス制御部１０からＭＲ信号データが送られた場合に、そのＭＲ信号データに基づいて画像を再構成するよう画像再構成部２２を制御する。
【００２３】
以上、ＭＲＩ装置１００の構成について説明した。このような構成のもと、ＭＲＩ装置１００は、複数の位置決め用サジタル像から椎間板領域を抽出し、抽出した椎間板領域に基づいて、椎間板の撮像領域を自動的に設定する機能を有する。
【００２４】
図２は、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００の詳細な構成を示す機能ブロック図である。なお、図２では、図１に示した計算機システム２０が有する各部のうち、インタフェース部２１、記憶部２３、入力部２４、及び制御部２６を示している。図２に示すように、記憶部２３は、画像記憶部２３ａと、撮像領域記憶部２３ｂとを有する。また、制御部２６は、サジタル像選択部２６ａと、背骨領域抽出部２６ｂと、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃと、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄと、撮像領域設定部２６ｅと、撮像制御部２６ｆとを有する。
【００２５】
画像記憶部２３ａは、画像再構成部２２によって生成される画像データを記憶する。なお、本実施形態では、画像記憶部２３ａには、診断対象の被検体を撮像した複数のサジタル像が、位置決め用サジタル像としてあらかじめ記憶されているとする。ここで、各サジタル像は、いずれも被検体の椎間板及び脊柱管を含むサジタル断面に平行であり、かつ、少なくとも椎間板を含むものとする。また、ここでいう位置決め用サジタル像は、例えば、ＦＥ（Field  Echo）系のシーケンスなど、椎間板が椎体と比較して高い信号値で撮像されるシーケンスによって撮像されたものとする。
【００２６】
また、例えば、椎間板の大きさが頚椎で約２ｃｍ程度、腰椎で約３ｃｍ程度であり、脊柱管の太さが約１ｃｍであること、及び、被検体が寝台の中心位置から多少ずれて置かれることを考慮すると、複数の位置決め用サジタル像は、スライス厚が５〜６ｍｍ程度、スライス間隔が１〜２ｍｍ程度で、２０枚程度撮像されるのが望ましい。この条件では、ｘ−ｙ平面の空間分解能が１〜２ｍｍ程度で、椎間板領域を抽出する画像処理を行えるＳＮ（Signal-to-Noise）比で画像を撮像できる。ただし、この空間分解能は、ＴＲ／ＴＥ、使用される受信コイルに依存する。
【００２７】
撮像領域記憶部２３ｂは、後述する撮像領域設定部２６ｅによって設定される撮像領域を示す情報を記憶する。なお、本実施形態では、撮像領域は、並列に配置された複数のスライス領域を含んだスラブと呼ばれる直方体形状の領域で表される。そして、撮像領域を示す情報には、撮像領域の大きさを示す情報と、撮像領域の位置を示す情報とが含まれる。ここで、例えば、撮像領域の大きさを示す情報には、スライス厚、スライス間隔、及びスライス枚数が含まれる。また、例えば、撮像領域の位置を示す情報には、撮像領域を表すスラブの中心点の座標と、当該中心点を通るスライス面の傾きとが含まれる。なお、ここでいうスライス面の傾きは、例えば、装置座標における所定の基準点（例えば、磁場中心）を始点とし、撮像領域の中心を通るスライス面に直交する法線ベクトルによって表される。
【００２８】
サジタル像選択部２６ａは、画像記憶部２３ａによって記憶されている診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像から、背骨（椎間板及び椎体）が描出されている複数のサジタル像を選択する。例えば、サジタル像選択部２６ａは、診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像を画像記憶部２３ａから読み出し、読み出した複数の位置決め用サジタル画像の平均画像を作成する。そして、サジタル像選択部２６ａは、作成した平均画像と各位置決め用サジタル像との差分画像を作成する。ここで、作成された複数の差分画像のうち、背骨を含む差分画像は、背骨を含まない差分画像と比べて背骨領域の信号値が低くなる。
【００２９】
図３は、本実施形態に係るサジタル像選択部２６ａによって処理される位置決め用サジタル像の一例を示す図である。図３において、画像３１は、背骨を含む位置決め用サジタル像であり、画像３２は、背骨を含まない位置決め用サジタル像であり、画像３３は、複数の位置決め用サジタル画像から作成した平均画像である。また、グラフ３４は、画像３１における信号値の分布を示しており、グラフ３５は、画像３２における信号値の分布を示しており、グラフ３６は、画像３３における信号値の分布を示している。なお、グラフ３４〜３６において、横軸は、画像に含まれる各画素のｘ軸方向（図３における横方向）の位置（０〜２５６）を示しており、縦軸は、各位置における画素の信号値の合計を示している。図３に示すように、例えば、背骨を含む位置決め用サジタル像（画像３１）は、背骨を含まない位置決め用サジタル像（画像３２）と比べて、背骨領域（グラフ３４及び３５に示す約１２０〜約１５０の範囲）の信号値が３割から５割程度低くなる。
【００３０】
図４は、本実施形態に係るサジタル像選択部２６ａによって作成される差分画像の一例を示す図である。図４において、画像４０１〜４０６は、それぞれ背骨を含むサジタル像の差分画像であり、画像４０７〜４１２は、それぞれ背骨を含まないサジタル像の差分画像である。通常、診断対象の被検体を撮像した複数の位置決め用サジタル像のうち、背骨領域が描出されたものはごく一部であるので、平均画像を作成すると、その平均画像において、背骨領域の信号値は比較的高い値となる。したがって、位置決め用サジタル像から平均画像を減算して差分画像を作成すると、図４に示すように、背骨領域を含んだサジタル像（画像４０１〜４０６）と背骨領域を含まないサジタル像（画像４０７〜４１２）とでは、背骨領域の信号値に顕著な差が生じる。なお、図４に示す例では、位置決め用サジタル像から平均画像を減算した結果、信号値が０以上となった画素については信号値を０に置き換え、そのうえで、全ての画素について信号値の符号を反転させている。
【００３１】
さらに、サジタル像選択部２６ａは、作成した差分画像から脂肪領域を除去する。例えば、サジタル像選択部２６ａは、位置決め用サジタル画像の平均画像におけるｘ軸方向のプロファイルのピークを探索し、そのピークからｘ軸のプラス方向及びマイナス方向それぞれに下り、プロファイルの曲線の傾きが所定値以下となった点の信号値を求める。そして、サジタル像選択部２６ａは、求めた２つの信号値のうち大きい方の信号値をもとに閾値を決定し、複数の位置決め用サジタル像の差分画像それぞれに対して閾値処理を施すことで、各差分画像から脂肪領域を除去する。
【００３２】
その後、サジタル像選択部２６ａは、複数の差分画像から、背骨（椎間板及び椎体）が描出されているものを選択する。例えば、サジタル像選択部２６ａは、各差分画像に含まれる画素の信号値の中で最高の信号値を検出し、各差分画像について、検出した信号値の８０％以上の値を有する画素の数をカウントする。そして、サジタル像選択部２６ａは、カウントした画素の数が多い順に５つの差分画像を、背骨が描出されている差分画像として選択する。例えば、図４に示す例では、サジタル像選択部２６ａは、画像４０２〜４０６の５つを選択する。
【００３３】
なお、本実施形態では、サジタル像選択部２６ａが、診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像の平均画像を作成する場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、サジタル像選択部２６ａは、平均画像を作成する代わりに、ＭＩＰ（Maximum  Intensity  Projection）画像を作成してもよい。なお、この場合には、ＭＩＰ画像を作成する前に、各位置決め用サジタル像から脂肪領域を除去しておくのが望ましい。
【００３４】
背骨領域抽出部２６ｂは、被検体の椎間板及び脊柱管を含むサジタル断面に平行であり、かつ、少なくとも椎間板を含む複数のサジタル像それぞれから背骨領域を抽出する。例えば、背骨領域抽出部２６ｂは、まず、サジタル像選択部２６ａによって選択された複数の差分画像の平均画像を作成する。ここで、選択された複数の差分画像において、椎体領域は、ほぼ全ての差分画像で高い信号値を有するのに対し、腹部領域に見られる臓器の像は、それぞれの差分画像で信号値にばらつきがある。そのため、複数の差分画像の平均画像を作成することで、椎体領域を際立たせることができる。その後、背骨領域抽出部２６ｂは、作成した平均画像を２値化することで、２値化椎体像を作成する。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る背骨領域抽出部２６ｂによって作成される２値化椎体像の一例を示す図である。上述したように、複数の差分画像の平均画像を作成することで椎体領域が際立ち、さらに、平均画像を２値化することで、図５に示すように、椎体領域が明瞭に描出された２値化椎体像が作成される。
【００３６】
続いて、背骨領域抽出部２６ｂは、作成した２値化椎体像から背骨領域を抽出する。例えば、背骨領域抽出部２６ｂは、２値化椎体像にモルフォロジ（Morphology）処理を施すことで、背骨領域を示す領域を抽出する。そして、背骨領域抽出部２６ｂは、抽出した領域を、背骨領域を示すマスクとする。
【００３７】
図６は、本実施形態に係る背骨領域抽出部２６ｂによる背骨領域抽出の一例を説明するための図である。ここで、図６の左側に示す画像は、背骨領域抽出部２６ｂによって作成された２値化椎体像の一例である。例えば、背骨領域抽出部２６ｂは、図６の中央に示すように、まず、２値化椎体像に対してダイレーション（Dilation）処理を施す。その後、背骨領域抽出部２６ｂは、図６の右側に示すように、ダイレーション処理が施された２値化椎体像に対してエロージョン（Erosion）処理を施す。このとき、背骨領域抽出部２６ｂは、位置決め用サジタル像の画素数及びＦＯＶ（Field  Of  View）に基づいて、ダイレーション処理やエロージョン処理で処理される画素数を決定する。なお、背骨領域抽出部２６ｂは、ダイレーション処理及びエロージョン処理を行った結果、最終的に２値化椎体像上で得られた領域の数が１つでない場合には、最も大きい領域のみを残し、他の小さな領域は２値化椎体像から除去する。そして、背骨領域抽出部２６ｂは、図６の右側に示すように、最終的に残った領域６１のｘ軸方向及びｙ軸方向それぞれの最大値及び最小値で囲まれた長方形の領域６２を作成し、この領域を、背骨領域を示すマスクとする。
【００３８】
２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、複数のサジタル像から抽出された複数の背骨領域それぞれから２次元の椎間板領域を抽出する。例えば、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、サジタル像選択部２６ａによって選択された複数の差分画像それぞれに、背骨領域抽出部２６ｂによって作成された背骨領域のマスクを施したうえで、マスク領域内の画素に対してｙ軸方向にエッジ強調処理を行う。なお、このとき、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、マスク領域内の画像を２値化したうえで、２値化後の画像に対してダイレーション処理及びエロージョン処理を順に施してもよい。
【００３９】
図７は、本実施形態に係る２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃによるエッジ強調処理の結果の一例を示す図である。図７に示すように、エッジ強調処理によって、概ねｘ軸方向に沿った複数の線が各差分画像上で描出される。そして、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、各差分画像について、エッジ強調処理によって描出された複数の線の中点を求め、各中点を通る２次元のスプライン曲線を求める。その後、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、求めたスプライン曲線に沿って信号値のプロファイルを求める。さらに、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、求めたプロファイルにおいて信号値が所定値以上となる複数の高信号領域の平均値を算出し、算出した各平均値をそれぞれ椎間板領域の信号値とする。
【００４０】
続いて、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、各差分画像について、高信号領域として検出された領域（実際には、スプライン曲線上の区間に位置する画素）をシード点として、リージョングローイング（Region  Growing）処理を施す。このとき、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、リージョングローイング処理の打ち切り条件として、上記の処理で求められた椎間板領域の信号値をもとに算出される値を閾値として用いる。なお、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、リージョングローイング処理を行った後に、さらに、２画素のエロージョン処理及び１画素のダイレーション処理を順に施してもよい。
【００４１】
その後、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、各差分画像で抽出された椎間板領域それぞれについて、最小２乗直線を求める。さらに、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、各差分画像において、最も上と最も下に位置する椎間板領域については、最小２乗直線に対する法線を求め、その法線に沿った方向にエッジ強調処理を施す。そして、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、各差分画像において、エッジ強調処理によって所定距離内に２点のエッジが検出された場合には、それら２点の中点をシード点として、リージョングローイング処理を施す。このときも、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃは、リージョングローイング処理の打ち切り条件として、上記の処理で求められた椎間板領域の信号値をもとに算出される値を閾値として用いる。
【００４２】
３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄは、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃによって複数の背骨領域それぞれから抽出された複数の２次元の椎間板領域に基づいて、複数のサジタル像にまたがる３次元の椎間板領域を抽出する。例えば、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄは、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃによって抽出された２次元の椎間板領域をシード領域として、診断対象の被検体に関する全ての位置決め用サジタル像を対象として、リージョングローイング処理を行う。このとき、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄは、リージョングローイング処理の打ち切り条件として、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃによって抽出された２次元の椎間板領域の大きさ（画素数）から算出した値を用いる。
【００４３】
撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された３次元の椎間板領域に基づいて、位置決め用コロナル像、診断用サジタル像、診断用椎間板像の撮像領域を設定する。そして、撮像領域設定部２６ｅは、設定した各撮像領域を示す情報を撮像領域記憶部２３ｂに格納する。例えば、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された３次元の椎間板領域に基づいて、椎間板を含むコロナル像の撮像領域を設定する。具体的には、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された複数の３次元の椎間板領域それぞれについて、重心点の座標を算出する。また、撮像領域設定部２６ｅは、算出した各重心点のｘ座標、ｙ座標、ｚ座標それぞれの平均値を算出することで、各重心点の３次元的な平均座標を求める。
【００４４】
そして、撮像領域設定部２６ｅは、算出した平均座標を、位置決め用コロナル像の撮像領域の中心点として設定する。なお、本実施形態では、撮像領域設定部２６ｅは、位置決め用コロナル像の撮像領域の傾きを、撮像領域が頭足方向（天板４ａの移動方向）と平行となるように設定する。また、撮像領域設定部２６ｅは、位置決め用コロナル像の撮像領域の大きさを決めるスライス厚、スライス間隔、及びスライス枚数については、あらかじめ操作者によって撮像条件として設定された値を設定する。なお、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、各椎間板領域の重心点を全て内包する大きさとなるように、位置決め用コロナル像の撮像領域のスライス厚、スライス間隔、及びスライス枚数を自動的に決めてもよい。
【００４５】
また、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された３次元の椎間板領域に基づいて、診断用サジタル像の撮像領域を設定する。具体的には、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された複数の３次元の椎間板領域それぞれについて、重心点の座標を算出する。また、撮像領域設定部２６ｅは、算出した各重心点のｘ座標、ｙ座標、ｚ座標それぞれの平均値を算出することで、各重心点の３次元的な平均座標を求める。
【００４６】
そして、撮像領域設定部２６ｅは、算出した平均座標を、診断用サジタル像の撮像領域の中心点として設定する。また、撮像領域設定部２６ｅは、算出した平均座標を通るコロナル断面に、各椎間板領域の重心点の座標を射影し、射影された各重心点について最小２乗直線を算出する。そして、撮像領域設定部２６ｅは、算出した最小２乗直線の傾きを、診断用サジタル像の撮像領域の傾きとして設定する。また、撮像領域設定部２６ｅは、診断用サジタル像の撮像領域の大きさを決めるスライス厚、スライス間隔、及びスライス枚数については、あらかじめ操作者によって撮像条件として設定された値を設定する。
【００４７】
また、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された３次元の椎間板領域に基づいて、診断用椎間板像の撮像領域を設定する。具体的には、撮像領域設定部２６ｅは、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された複数の３次元の椎間板領域それぞれについて、最小２乗面を求める。そして、撮像領域設定部２６ｅは、求めた最小２乗面の傾きを、各診断用椎間板像の撮像領域の傾きとして設定する。また、撮像領域設定部２６ｅは、複数の３次元の椎間板領域それぞれの重心点の座標を、各診断用椎間板像の撮像領域の中心点として設定する。
【００４８】
その後、撮像領域設定部２６ｅは、設定した診断用椎間板像の撮像領域の中から、撮像対象とする撮像領域を選択する操作を操作者から受け付ける。例えば、撮像領域設定部２６ｅは、設定した診断用椎間板像の撮像領域を表示部２５に表示し、さらに、表示した撮像領域の中から撮像対象の撮像領域を選択するためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）を表示部２５に表示する。
【００４９】
図８は、本実施形態に係る撮像領域設定部２６ｅによって表示されるＧＵＩの一例を示す図である。図８に示すように、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、位置決め用サジタル像８１を表示し、その上に、設定した診断用椎間板像の撮像領域を表すグラフィック８２を配置して表示する。このとき、撮像領域設定部２６ｅは、診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像のうち、背骨領域が最も大きく描出されている位置決め用サジタル像を表示する。例えば、撮像領域設定部２６ｅは、サジタル像選択部２６ａが最高信号値の８０％以上の画素の数をカウントした際に、カウントした画素の数が最も多かった差分画像に対応する位置決め用サジタル像を表示する。
【００５０】
また、図８に示すように、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、撮像対象として選択する撮像領域の数を入力するためのテキストボックス８３を表示する。そして、撮像領域設定部２６ｅは、テキストボックス８３に撮像領域の数が入力されると、表示した複数の撮像領域の中から入力された数だけ撮像領域を選択する。このとき、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、表示した複数の撮像領域の中から、テキストボックス８３に入力された数だけ上から順に撮像領域を選択する。または、撮像領域設定部２６ｅは、下から順に撮像領域を選択してもよいし、複数の撮像領域のうち上下方向の中央付近にあるものから撮像領域を選択してもよい。
【００５１】
また、図８に示すように、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、撮像対象の撮像領域を選択するための上方向移動ボタン８４及び下方向移動ボタン８５を表示する。そして、上方向移動ボタン８４が押された場合には、撮像領域設定部２６ｅは、その時点で選択している撮像領域のうち、最も下に位置する撮像領域を非選択の状態にするとともに、最も上に位置する撮像領域の１つ上にある撮像領域を選択された状態とする。撮像領域設定部２６ｅは、上方向移動ボタン８４が押されるごとに、この処理を繰り返す。一方、下方向移動ボタン８５が押された場合には、撮像領域設定部２６ｅは、その時点で選択している撮像領域のうち、最も上に位置する撮像領域を非選択の状態にするとともに、最も下に位置する撮像領域の１つ下にある撮像領域を選択された状態とする。撮像領域設定部２６ｅは、下方向移動ボタン８５が押されるごとに、この処理を繰り返す。
【００５２】
このように、撮像領域設定部２６ｅは、テキストボックス８３に入力された数と、上方向移動ボタン８４又は下方向移動ボタン８５を押す操作に応じて、撮像対象として選択される撮像領域を変更する。ここで、例えば、撮像領域設定部２６ｅは、選択されている撮像領域については、他の撮像領域と異なる色で表示するように制御する。例えば、図８に示す例では、撮像対象として選択する撮像領域の数が「４」であり、位置決め用サジタル像８１上に表示された複数の撮像領域のうち、上から６番目〜９番目の撮像領域が撮像対象として選択された状態を示している。なお、撮像領域設定部２６ｅは、操作者によって撮像領域が選択されると、選択された撮像領域を識別する情報を後述する撮像制御部２６ｆに送る。
【００５３】
撮像制御部２６ｆは、操作者によって設定された撮像条件や撮像領域設定部２６ｅによって設定された撮像領域に基づいて、各種断層像を撮像する。例えば、撮像制御部２６ｆは、撮像領域設定部２６ｅによって設定された複数の診断用椎間板像の撮像領域のうち、撮像対象として選択された撮像領域の断層像を撮像する。
【００５４】
具体的には、撮像制御部２６ｆは、選択された撮像領域を識別する情報が撮像領域設定部２６ｅから送られると、その撮像領域を示す情報を撮像領域記憶部２３ｂから読み出す。そして、撮像制御部２６ｆは、読み出した情報に基づいて、選択された撮像領域の断面像を撮像するためのシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データをシーケンス制御部１０に送信する。これにより、シーケンス制御部１０によって傾斜磁場電源３、送信部７及び受信部９が駆動され、選択された撮像領域の断面像が撮像される。
【００５５】
次に、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる撮像領域設定及び椎間板撮像の処理手順について説明する。
【００５６】
図９は、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００によって行われる撮像領域設定の処理手順を示すフローチャートである。図９に示すように、例えば、ＭＲＩ装置１００は、入力部２４を介して、操作者から撮像開始を指示されると（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、以下の処理を実行する。
【００５７】
まず、撮像制御部２６ｆが、診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像を撮像する（ステップＳ１０２）。ここで、撮像された各位置決め用サジタル像は、画像記憶部２３ａに格納される。
【００５８】
その後、サジタル像選択部２６ａが、画像記憶部２３ａによって記憶されている診断対象の被検体に関する複数の位置決め用サジタル像から、背骨（椎間板及び椎体）を含んだサジタル像を選択する（ステップＳ１０３）。ここで、サジタル像選択部２６ａは、複数の位置決め用サジタル像それぞれと平均画像との差分画像から、背骨が描出されている複数の差分画像を選択する。
【００５９】
続いて、背骨領域抽出部２６ｂが、サジタル像選択部２６ａによって選択された各サジタル像（差分画像）から背骨領域を抽出する（ステップＳ１０４）。その後、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃが、背骨領域抽出部２６ｂによって抽出された各背骨領域から２次元の椎間板領域を抽出する（ステップＳ１０５）。
【００６０】
続いて、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄが、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃによって複数の背骨領域それぞれから抽出された複数の２次元の椎間板領域に基づいて、複数の位置決め用サジタル像にまたがる３次元の椎間板領域を抽出する（ステップＳ１０６）。
【００６１】
続いて、撮像領域設定部２６ｅが、３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによって抽出された３次元の椎間板領域に基づいて、位置決め用コロナル像、診断用サジタル像、診断用椎間板像の撮像領域を設定する（ステップＳ１０７〜Ｓ１０９）。
【００６２】
その後、撮像領域設定部２６ｅは、設定した診断用椎間板像の撮像領域を表示部２５に表示する（ステップＳ１１０）。ここで、撮像領域設定部２６ｅは、表示した撮像領域の中から撮像対象の撮像領域を選択するためのＧＵＩも表示部２５に表示する。
【００６３】
そして、操作者によって撮像対象とする撮像領域が選択された場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、撮像制御部２６ｆが、選択された撮像領域の断層像を診断用椎間板像として撮像する（ステップＳ１１２）。
【００６４】
上述したように、本実施形態に係るＭＲＩ装置１００は、複数の位置決め用サジタル像から椎間板領域を抽出し、抽出した椎間板領域に基づいて、椎間板の撮像領域を自動的に設定する。したがって、本実施形態によれば、椎間板を撮像する画像診断検査において、椎間板の撮像領域を容易に設定することができる。
【００６５】
従来、ＭＲＩ装置を用いた椎間板損傷の画像診断検査では、患者の椎間板損傷を評価するため、椎間板と平行であり、かつ椎間板を含む断面像が撮像される。このような検査では、複数の椎間板のうちのいずれが損傷しているかが分からないため、複数の椎間板を撮像するのが一般的である。そのため、操作者は、ＭＲＩ装置を操作して、椎間板の位置を確認するための位置決め用画像（ロケータ画像とも呼ばれる）を撮像し、その画像上で、各椎間板を含むような撮像領域（撮像ＲＯＩ（Region  Of  Interest）とも呼ばれる）を設定する。そして、このような操作者による作業中に被検体が動いてしまうと、位置決め画像上で設定された撮像領域の位置と実際の椎間板の位置とがずれてしまうため、狙い通りの断面が撮像できず、正確な診断が行えないこともあり得る。また、操作者が手動で撮像領域を設定するため、１回の検査に要する時間が長くなり、その結果、１日に行える検査の数も減少してしまう。
【００６６】
これに対し、本実施形態では、複数の位置決め用サジタル像をもとに椎間板の撮像領域が自動的に設定されるので、椎間板の撮像領域の設定にかかる時間を短縮することができる。これにより、被検体が動かないうちに撮像領域を設定できるようになり、狙い通りの断面を撮像できるようになる。また、椎間板の撮像領域の設定にかかる時間が短縮されるので、１回の検査に要する時間を短くすることができ、その結果、１日に行える検査の数を増やすことができる。
【００６７】
なお、上記実施形態で説明したＭＲＩ装置１００は、図１及び２に示した基本的な構成を変えずに、各種の形態に変形することが可能である。そこで、以下では、上記実施形態に関するいくつかの変形例を説明する。
【００６８】
まず、上記実施形態では、複数の位置決め用サジタル像をもとに、位置決め用コロナル像、診断用サジタル像及び診断用椎間板像それぞれの撮像領域を続けて設定する場合の例を説明した。これに対し、例えば、撮像領域設定部２６ｅが、位置決め用コロナル像の撮像領域を設定した後に、設定した撮像領域を位置決め用サジタル像上に配置して表示することで、操作者に確認を促すようにしてもよい。この場合には、撮像領域設定部２６ｅは、表示した位置決め用コロナル像の撮像領域の位置や大きさを変更する操作を操作者から受け付け、受け付けた操作に応じて、撮像領域記憶部２３ｂによって記憶されている当該撮像領域の情報を更新する。そして、撮像領域設定部２６ｅは、診断用サジタル像の撮像領域と診断用椎間板像の撮像領域とが設定済みであった場合には、変更後の位置決め用コロナル像の撮像領域の中心点に基づいて、診断用サジタル像及び診断用椎間板像の撮像領域についても中心点を変更する。
【００６９】
また、上記実施形態では、撮像領域設定部２６ｅが、位置決め用コロナル像、診断用サジタル像、診断用椎間板像の撮像領域を設定した後に、撮像制御部２６ｆが、診断用椎間板像のみを撮像する場合の例を説明した。これに対し、例えば、撮像制御部２６ｆは、位置決め用コロナル像及び診断用サジタル像の両方又は一方をさらに撮像してもよい。
【００７０】
そして、例えば、撮像制御部２６ｆが位置決め用コロナル像を撮像する場合には、撮像領域設定部２６ｅが、撮像された位置決め用コロナル像上に診断用サジタル像の撮像領域を配置して表示することで、操作者に確認を促すようにしてもよい。この場合には、撮像領域設定部２６ｅは、表示した診断用サジタル像の撮像領域の位置や大きさを変更する操作を操作者から受け付け、受け付けた操作に応じて、撮像領域記憶部２３ｂによって記憶されている当該撮像領域の情報を更新する。そして、この場合には、撮像領域設定部２６ｅは、変更後の撮像領域の中心点に基づいて、設定済みの診断用椎間板像の撮像領域についても中心点を変更する。
【００７１】
また、上記実施形態では、撮像領域設定部２６ｅが、位置決め用サジタル像上に診断用椎間板像の撮像領域を表示する場合の例を説明した。これに対し、例えば、撮像制御部２６ｆが診断用サジタル像を撮像する場合には、撮像領域設定部２６ｅは、撮像された診断用サジタル像上に診断用椎間板像の撮像領域を配置して表示することで、操作者に確認を促すようにしてもよい。この場合には、撮像領域設定部２６ｅは、上記実施形態と同様に、表示した診断用椎間板像の撮像領域の中から撮像対象の撮像領域を選択するためのＧＵＩを表示部２５に表示する。また、この場合には、撮像領域設定部２６ｅは、表示した撮像領域の位置や大きさを変更する操作を操作者から受け付け、受け付けた操作に応じて、撮像領域記憶部２３ｂによって記憶されている当該撮像領域の情報を更新する。
【００７２】
また、上記実施形態では、複数の位置決め用サジタル像から背骨領域を抽出した後に、抽出した背骨領域に対してリージョングローイング処理などの画像処理を施すことで、椎間板領域を抽出する場合の例について説明した。これに対し、撮像制御部２６ｆが位置決め用コロナル像を撮像する場合には、撮像された位置決め用コロナル像を用いて、椎間板領域を抽出し直すようにしてもよい。この場合には、撮像領域設定部２６ｅによって位置決め用コロナル像の撮像領域が設定された後に、設定された撮像領域に基づいて、撮像制御部２６ｆが位置決め用コロナル像を撮像する。そして、撮像領域設定部２６ｅが、撮像された複数の位置決め用コロナル像に対して、位置決め用サジタル像に対して行われた処理と同様に、リージョングローイング処理などの画像処理を施すことで、椎間板領域を抽出し直す。このように、複数の位置決め用サジタル像及び複数の位置決め用コロナル像を用いることで、直交する２つの方向における位置情報に基づいて椎間板領域を抽出することができるので、診断用椎間板像の撮像領域をより精度良く設定することができるようになる。
【００７３】
なお、上記実施形態では、制御部２６が、背骨領域抽出部２６ｂ、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃ、及び３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄを有する場合の例を説明したが、これらの抽出部が有する機能は、１つの抽出部にまとめられて実装されてもよい。すなわち、抽出部は、被検体の少なくとも椎間板を含む複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像に描出された背骨から当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する。そして、抽出部が椎間板領域を抽出する方法は、上述した背骨領域抽出部２６ｂ、２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃ、及び３Ｄ椎間板領域抽出部２６ｄによる方法に限られない。
【００７４】
例えば、抽出部は、複数のサジタル像それぞれに描出された背骨それぞれから２次元の椎間板領域を抽出し、抽出された複数の２次元の椎間板領域に基づいて、前記複数のサジタル像にまたがる３次元の椎間板領域を抽出する。この場合には、例えば、記憶部２３が、標準的な背骨の形状と当該背骨における椎間板領域の位置を示すパターンを記憶する。そして、抽出部は、記憶部２３によって記憶されたパターンを読み出し、複数の位置決め用サジタル像それぞれについて、読み出したパターンと位置決め用サジタル像とを照合するパターンマッチングを行うことで、位置決め用サジタル像に描出された背骨から２次元の椎間板領域を抽出する。
【００７５】
また、例えば、抽出部は、複数のサジタル像から３次元の椎間板領域を直接抽出してもよい。その場合には、例えば、記憶部２３が、標準的な背骨の３次元形状と当該背骨における３次元の椎間板領域の位置を示す３次元のパターンを記憶する。そして、抽出部は、記憶部２３によって記憶された３次元のパターンを読み出し、読み出した３次元のパターンと、複数の位置決め用サジタル像からなるボリュームデータ又はマルチスライスデータとを照合するパターンマッチングを行うことで、複数の位置決め用サジタル像から３次元の椎間板領域を抽出する。
【００７６】
また、上記実施形態では、位置決め用サジタル像として、椎間板が椎体と比較して高い信号値で撮像されるシーケンスによって撮像されたものを用いる場合の例を説明したが、位置決め用サジタル像を撮像するシーケンスはこれに限られない。
【００７７】
例えば、複数のサジタル像は、それぞれ水と脂肪とでプロトンの位相がずれて撮像されるシーケンスによって撮像されたものが用いられてもよい。このようなシーケンスによって撮像される水と脂肪とでプロトンの位相がずれた画像は、アウトオブフェーズ（Out  Of  Phase）画像とも呼ばれる。通常、椎間板及び椎体はそれぞれに含まれる水と脂肪との割合が異なるため、アウトオブフェーズ画像では、椎間板と椎体との境界が明りょうに描出される。したがって、位置決め用サジタル像としてアウトオブフェーズ画像を用いることで、椎間板領域を抽出する精度を向上させることができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、複数のサジタル像に基づいて抽出された椎間板領域をそのまま用いて椎間板像の撮像領域を設定する場合の例を説明したが、抽出された椎間板領域を必要に応じて補正してもよい。その場合には、例えば、抽出部は、複数のサジタル像から抽出された複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、椎間板領域の抽出結果を補正する。
【００７９】
例えば、抽出部は、抽出された複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、抽出に失敗した椎間板領域があるか否かを判定し、抽出に失敗した椎間板領域があった場合に、当該椎間板領域を追加する。具体的には、抽出部は、上記実施形態で２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃの処理として説明したように、背骨が描出された複数の差分画像について、エッジ強調処理によって描出された複数の線の中点を通る２次元のスプライン曲線を求め、当該スプライン曲線に沿った信号値のプロファイルに基づいて椎間板領域を検出する。その後、抽出部は、スプライン曲線上で検出された複数の椎間板領域について、隣り合う椎間板領域の組ごとに、スプライン曲線に沿った椎間板領域間の距離を求める。続いて、抽出部は、求めた各組の距離に基づいて、他の組と比べて椎間板領域間の距離が極端に大きい椎間板領域の組があるか否かを判定する。そして、抽出部は、椎間板領域間の距離が極端に大きい組があった場合には、その組の２つの椎間板領域のスプライン曲線に沿った中間の位置に椎間板領域を抽出結果に追加する。その後、抽出部は、追加した椎間板領域を含めた複数の椎間板領域それぞれについて、上記実施形態で２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃの処理として説明したように、椎間板領域をシード点としてリージョングローイング処理を施すことで、２次元の椎間板領域を抽出する。
【００８０】
また、例えば、抽出部は、抽出された複数の椎間板領域の位置関係に基づいて、過剰に抽出された椎間板領域があるか否かを判定し、過剰に抽出された椎間板があった場合に、当該椎間板領域を削除する。具体的には、抽出部は、上記実施形態で２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃの処理として説明したように、背骨が描出された複数の差分画像について、エッジ強調処理によって描出された複数の線の中点を通る２次元のスプライン曲線を求め、当該スプライン曲線に沿った信号値のプロファイルに基づいて椎間板領域を検出する。その後、抽出部は、スプライン曲線上で検出された複数の椎間板領域について、隣り合う椎間板領域の組ごとに、スプライン曲線に沿った椎間板領域間の距離を求める。続いて、抽出部は、求めた各組の距離に基づいて、他の組と比べて椎間板領域間の距離が極端に小さい椎間板領域の組があるか否かを判定する。そして、抽出部は、椎間板領域間の距離が極端に小さい組があった場合には、その組の２つの椎間板領域それぞれについて、組となっている椎間板領域の側と反対の側で隣り合う椎間板領域との間の距離を求める。そして、抽出部は、２つの椎間板領域のうち、求めた距離が短い方の椎間板領域を抽出結果から削除する。その後、抽出部は、抽出結果に残った複数の椎間板領域それぞれについて、上記実施形態で２Ｄ椎間板領域抽出部２６ｃの処理として説明したように、椎間板領域をシード点としてリージョングローイング処理を施すことで、２次元の椎間板領域を抽出する。
【００８１】
また、上記実施形態では、位置決め用サジタル像の全体から椎間板領域を抽出する場合の例を説明したが、位置決め用サジタル像の一部を処理対象として椎間板領域を抽出してもよい。その場合には、例えば、抽出部は、複数のサジタル像それぞれに範囲を設定する操作を操作者から受け付け、当該操作により設定された範囲から椎間板領域を抽出する。
【００８２】
例えば、抽出部は、撮像制御部２６ｆによって複数の位置決め用サジタル像が撮像された後に、撮像された複数の位置決め用サジタル像のうちの１つの表示部２５に表示させる。そして、抽出部は、入力部２４を介して、表示部２５に表示され位置決め用サジタル像に対して範囲を指定する操作を操作者から受け付ける。例えば、抽出部は、位置決め用サジタル像上で矩形状の範囲を設定する操作を受け付ける。そして、抽出部は、複数の位置決め用サジタル像それぞれについて、操作者によって設定された範囲を処理対象として、上述したように椎間板領域を抽出する処理を行う。
【００８３】
また、上記実施形態では、撮像制御部２６ｆによって位置決め用サジタル像が撮像された後に、撮像された位置決め用サジタル像から椎間板領域を抽出する処理が自動的に行われる場合の例を説明した。すなわち、上記実施形態では、抽出部は、複数のサジタル像を撮像する撮像プロトコルの実行が完了した時点で、上述した椎間板領域を抽出する処理を開始する。
【００８４】
これに対し、例えば、抽出部が、サジタル像を撮像する撮像プロトコルが実行された後に、操作者によって選択されたサジタル像を用いて、椎間板領域を抽出する処理を行うようにしてもよい。その場合には、例えば、抽出部は、実行済みの撮像プロトコルを指定する操作を操作者から受け付け、当該操作により指定された撮像プロトコルによって撮像された複数のサジタル像に基づいて、当該複数のサジタル像にまたがる椎間板領域を抽出する。これにより、例えば、操作者が、すでに撮像されているサジタル像の中から適切なサジタル像を選択して、椎間板像の撮像領域を設定することができる。
【００８５】
また、上記実施形態では、椎間板領域を同じ条件で抽出する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。一般的に、背骨に含まれる椎骨は、頸椎、胸椎、腰椎、千椎、尾椎の５つに分類され、このうち、頸椎、胸椎、腰椎は複数の椎骨で構成される。そして、椎間板は、頸椎に含まれるものと、胸椎に含まれるものと、腰椎に含まれるものとで、大きさや傾き、厚さなどが異なることが知られている。そこで、例えば、抽出部が、撮像対象の部位に応じて、椎間板領域の抽出に関する抽出条件を変えるようにしてもよい。
【００８６】
その場合には、例えば、抽出部は、撮像対象の部位として頸椎、胸椎、腰椎のいずれかを指定する操作を操作者から受け付ける。例えば、抽出部は、入力部２４を介して、撮像条件の一部として撮像対象の部位を入力する操作を受け付ける。そして、抽出部は、操作者によって指定された部位に応じて、椎間板領域の抽出に関する抽出条件を変える。例えば、腰椎に含まれる椎間板は、頸椎や胸椎に含まれる椎間板と比べて大きさが大きいため、椎体との境界が明りょうに描出されやすい。一方、頸椎に含まれる椎間板は、胸椎や腰椎に含まれる椎間板と比べて大きさが小さいため、椎体との境界が明りょうに描出されにくく、ノイズとの区別が難しい。そこで、例えば、抽出部は、撮像対象の部位が腰椎である場合には、撮像対象の部位が頸椎である場合と比べて、椎間板領域の抽出条件を厳しくする。例えば、抽出部は、撮像対象の部位が腰椎である場合には、背骨が描出された複数の差分画像上で求めたスプライン曲線に沿った信号値のプロファイルに基づいて椎間板領域を検出する際に、撮像対象の部位が頸椎である場合と比べて、椎間板領域とする高信号領域を特定するための信号値の閾値を高く設定する。一方、抽出部は、撮像対象の部位が頸椎である場合には、高信号領域を特定するための信号値の閾値を低く設定する。
【００８７】
また、例えば、背骨に含まれる椎間板は、背骨の構造上、隣り合う椎間板との間の傾きの差が所定の角度以内に収まると考えられる。そこで、例えば、抽出部が、複数のサジタル像にまたがる３次元の椎間板領域を抽出した後に、隣り合う椎間板領域間の傾きの差に基づいて、ノイズとみなされる椎間板領域を抽出結果から除外するようにしてもよい。
【００８８】
その場合には、例えば、抽出部は、３次元の椎間板領域を抽出した後に、抽出された複数の椎間板領域について、隣り合う椎間板領域の組ごとに椎間板領域間の傾きの差を求める。その後、抽出部は、求めた傾きの差が所定の角度範囲を超える椎間板領域の組があった場合に、その組の２つの椎間板領域それぞれについて、組となっている椎間板領域の側と反対の側で隣り合う椎間板領域との間の傾きの差を求める。そして、抽出部は、２つの椎間板領域のうち、求めた傾きの差が大きい方の椎間板領域を抽出結果から削除する。
【００８９】
ここで、例えば、抽出部は、撮像対象の部位に応じて、椎間板領域間の傾きの差と比較する角度範囲を変えてもよい。例えば、胸椎は、腰椎と比べて大きく曲がることが知られている。そこで、抽出部は、撮像対象の部位が胸椎である場合には、撮像対象の部位が腰椎である場合と比べて、椎間板領域間の傾きの差と比較する角度範囲を大きくする。例えば、撮像対象の部位が胸椎である場合には、角度範囲を−３０度〜＋３０度に設定し、撮像対象の部位が腰椎である場合には、角度範囲を−１５度〜＋１５度に設定する。
【００９０】
また、一般的に、腰椎のサジタル像が撮像される場合には、腰椎の下に位置する仙椎も一緒に撮像される場合が多い。また、一般的に、頸椎のサジタル像が撮像される場合には、頸椎の上に位置する頭部も一緒に撮像される場合が多い。しかし、サジタル画像から椎間板領域を抽出するためには、仙椎の部分や頭部の部分は不要な場合が多い。そこで、例えば、抽出部は、撮像対象の部位に応じて、位置決め用サジタルの少なくとも一部を椎間板領域の抽出の処理対象から除外するようにしてもよい。
【００９１】
その場合には、例えば、抽出部は、複数のサジタル像それぞれについて、撮像対象の部位ごとにあらかじめ決められた領域を椎間板領域の抽出の処理対象から除外する。例えば、抽出部は、撮像対象の部位が腰椎である場合には、サジタル像の下側における所定の大きさの領域を処理対象から除外する。これにより、サジタル像の中で仙椎が描出された領域を処理対象から除外することができる。また、例えば、抽出部は、撮像対象の部位が腰椎である場合には、サジタル像の上側における所定の大きさの領域を椎間板領域の抽出処理の処理対象から除外する。これにより、サジタル像の中で頭部が描出された領域を椎間板領域の抽出処理の処理対象から除外することができる。
【００９２】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、椎間板を撮像する画像診断検査において、椎間板の撮像領域を容易に設定することができる。
【００９３】
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】
【００９４】
１００  ＭＲＩ装置
２０  計算機システム
２６  制御部
２６ｂ  背骨領域抽出部
２６ｃ  ２Ｄ椎間板領域抽出部
２６ｄ  ３Ｄ椎間板領域抽出部
２６ｅ  撮像領域設定部
【図１】
2014121598.tif 000003
【図２】
2014121598.tif 000004
【図３】
2014121598.tif 000005
【図４】
2014121598.tif 000006
【図５】
2014121598.tif 000007
【図６】
2014121598.tif 000008
【図７】
2014121598.tif 000009
【図８】
2014121598.tif 000010
【図９】
2014121598.tif 000011