(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の第１の画像データに基づいて撮像対象の芯線を含む解剖学的な構造情報を取得する構造情報取得手段と、
前記撮像対象の芯線を含む構造情報に基づいて異常領域の候補を検出する異常部位検出手段と、
前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域として前記撮像対象の芯線に対して垂直な断面を提示する撮像領域設定手段と、
前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得するイメージング手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
被検体の第１の画像データに基づいて頸動脈の血管芯線及び分岐を含む解剖学的な構造情報を取得する構造情報取得手段と、
前記構造情報に基づいて前記頸動脈の狭窄領域を異常領域として検出する異常部位検出手段と、
前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域として前記頸動脈の血管芯線に対して垂直な断面を提示する撮像領域設定手段と、
前記頸動脈の最大値投影画像データ又はボリューム・レンダリング画像データを参照して入力装置の操作によって選択された前記頸動脈の分岐血管をCurved Multiple Planer Reconstruction画像又はStretched Curved Multiple Planer Reconstruction画像として前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置に表示させ、入力装置から入力された情報に従って前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が前記頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように前記異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整する撮像断面補正手段と、
前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得するイメージング手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
被検体の第１の画像データに基づいて頸動脈の血管芯線及び分岐を含む解剖学的な構造情報を取得する構造情報取得手段と、
前記構造情報に基づいて前記頸動脈の狭窄領域を異常領域として検出する異常部位検出手段と、
前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域として前記頸動脈の血管芯線に対して垂直な断面を提示する撮像領域設定手段と、
前記頸動脈の最大値投影画像データ又はボリューム・レンダリング画像データを前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置に表示させ、入力装置から入力された情報に従って前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が前記頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように前記異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整する撮像断面補正手段と、
前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得するイメージング手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記構造情報取得手段は、頸動脈の血管芯線及び分岐を含む構造情報を取得するように構成され、
前記異常部位検出手段は、前記頸動脈の狭窄領域を前記異常領域の候補として検出するように構成され、
前記撮像領域設定手段は、前記頸動脈の血管芯線に対して垂直な断面を前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域として提示するように構成される、
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記構造情報取得手段は、血管又は脊椎の構造情報を取得するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記構造情報取得手段は、前記構造情報として血管の芯線及び内腔を取得するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記構造情報取得手段は、血管の構造情報を取得するように構成され、
前記異常部位検出手段は、前記血管の狭窄領域を前記異常領域の候補として検出するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記構造情報取得手段は、脊椎の構造情報を取得するように構成され、
前記異常部位検出手段は、前記脊椎の椎間板ヘルニア領域を前記異常領域の候補として検出するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
前記イメージング手段は、血管のプラークイメージング及び血流の流速を測定するための画像データの収集の少なくとも一方を実行するように構成される請求項１乃至７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
入力装置から入力された情報に従って、前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面の中心を前記血管の芯線上に固定して前記撮像断面を回転させる撮像断面補正手段を更に備える請求項４乃至７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１１】
前記撮像領域設定手段は、前記異常領域の候補の内部に対応する第１の複数の撮像断面と、前記異常領域の候補の外部に対応する第２の複数の撮像断面とを提示し、前記第１の複数の撮像断面の間隔を前記第２の撮像断面の間隔よりも狭くするように構成される請求項１、４乃至１０のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１２】
前記異常部位検出手段は、前記撮像対象の芯線に沿った狭窄率を計算し、当該狭窄率に基づいて前記異常領域の候補を取得するように構成される請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１３】
前記異常部位検出手段が検出する異常領域の候補は、前記取得された構造の狭窄領域である請求項１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(MRI: Magnetic Resonance Imaging)装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
MRIは、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF: radio frequency)信号で磁気的に励起し、この励起に伴って発生する磁気共鳴(MR: magnetic resonance)信号から画像を再構成する撮像法である。
【０００３】
MRIでは、撮像条件を変えることによってコントラストの異なる画像を得ることができる。このため、MRIは血管内におけるプラークの性状評価に有用であると言われている。特に、頚動脈は、総頚動脈から内頚動脈と外系動脈に分岐する血管であり、分岐部の周辺にはプラークが溜まりやすい。プラークには、安定なものと不安定なものとがあり、血管内に溜まったプラークは、脳梗塞の原因となる。このため、プラークの性状評価が重要である。
【０００４】
プラークの性状評価を行う場合には、まず、TOF (time of flight)法等の磁気共鳴血管撮影法(MRA: magnetic resonance angiography)により頚動脈等の血管の形態が描出される。次に、オペレータが血管の形態画像を観察することによって狭窄などの異常部位が特定される。続いて、オペレータにより狭窄部分を含む撮像領域が設定され、狭窄部分の周辺における血管の断面像やAxial像がプラークの性状検査用に収集される。
【０００５】
一方、狭窄部位の周辺における血流の流速を求めるためにPS (phase shift) flow法等の撮像法により狭窄部位におけるシネ画像が収集される。血流の流速を測定する場合、撮像断面が血流の方向に対して垂直であることが、原理上、最も精度高く流速を測定するための条件となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２８０６５５号公報
【特許文献２】特開２００８−１３６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
MRIによるプラークの性状評価のための撮像条件の設定は、より簡便に行えるようにすることが望まれる。すなわち、狭窄部位を含む撮像領域を簡易に設定できるようにすることが望まれる。また、血流の流速をより精度良く測定するために、血管の走行方向に対して垂直な断面を撮像領域として簡易に設定できるようにすることが望まれる。
【０００８】
これは、プラークの性状評価を目的とするMRA以外のMRAにおいても同様である。また、血管以外の組織や器官をイメージングする場合においても同様である。
【０００９】
本発明は、より簡易に病変部位をイメージングするための撮像領域を設定することが可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、構造情報取得手段、異常部位検出手段、撮像領域設定手段及びイメージング手段を備える。構造情報取得手段は、被検体の第１の画像データに基づいて撮像対象の芯線を含む解剖学的な構造情報を取得する。異常部位検出手段は、前記撮像対象の芯線を含む構造情報に基づいて異常領域の候補を検出する。撮像領域設定手段は、前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域として前記撮像対象の芯線に対して垂直な断面を提示する。イメージング手段は、前記異常領域の候補の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得する。
また、本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、構造情報取得手段、異常部位検出手段、撮像領域設定手段、撮像断面補正手段及びイメージング手段を備える。構造情報取得手段は、被検体の第１の画像データに基づいて頸動脈の血管芯線及び分岐を含む解剖学的な構造情報を取得する。異常部位検出手段は、前記構造情報に基づいて前記頸動脈の狭窄領域を異常領域として検出する。撮像領域設定手段は、前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域として前記頸動脈の血管芯線に対して垂直な断面を提示する。撮像断面補正手段は、前記頸動脈の最大値投影画像データ又はボリューム・レンダリング画像データを参照して入力装置の操作によって選択された前記頸動脈の分岐血管をCurved Multiple Planer Reconstruction画像又はStretched Curved Multiple Planer Reconstruction画像として前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置に表示させ、入力装置から入力された情報に従って前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が前記頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように前記異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整する。イメージング手段は、前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得する。
また、本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、構造情報取得手段、異常部位検出手段、撮像領域設定手段、撮像断面補正手段及びイメージング手段を備える。構造情報取得手段は、被検体の第１の画像データに基づいて頸動脈の血管芯線及び分岐を含む解剖学的な構造情報を取得する。異常部位検出手段は、前記構造情報に基づいて前記頸動脈の狭窄領域を異常領域として検出する。撮像領域設定手段は、前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域として前記頸動脈の血管芯線に対して垂直な断面を提示する。撮像断面補正手段は、前記頸動脈の最大値投影画像データ又はボリューム・レンダリング画像データを前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置に表示させ、入力装置から入力された情報に従って前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が前記頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように前記異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整する。イメージング手段は、前記異常領域の検出結果に応じた撮像領域に基づいて設定された撮像領域のイメージングを行うことによって前記被検体の第２の画像データを取得する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成図。
【図２】図１に示すコンピュータの機能ブロック図。
【図３】図１に示す磁気共鳴イメージング装置により被検体の頸動脈におけるプラークイメージングを行う際の流れを示すフローチャート。
【図４】図２に示す構造情報取得部により求められた頸動脈の芯線、輪郭及び分岐の例を示す図。
【図５】図２に示す撮像断面算出部による撮像スライス断面の設定方法の第１の例を説明する図。
【図６】図２に示す撮像断面算出部による撮像スライス断面の設定方法の第２の例を説明する図。
【図７】図２に示す撮像断面算出部による撮像スライス断面の設定方法の第３の例を説明する図。
【図８】図２に示す撮像断面補正部による撮像スライス断面の調整のために撮像スライス断面を血管のVR画像に重畳表示させた例を示す図。
【図９】図２に示す撮像断面補正部により撮像スライス断面を血管の芯線に沿って移動させる方法を説明する図。
【図１０】図２に示す撮像断面補正部４７Ｄによる撮像スライス断面の調整のために撮像スライス断面を血管のSPR画像に重畳表示させた例を示す図。
【図１１】図１に示す磁気共鳴イメージング装置によるプラークイメージングの対象となるプラーク領域を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置について添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の構成図である。
【００１４】
磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイル２３及びRFコイル２４を備えている。
【００１５】
また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１及びコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５及び記憶装置３６が備えられる。
【００１６】
静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。
【００１７】
また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。
【００１８】
傾斜磁場コイル２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイル２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。RFコイル２４にはガントリに内蔵されたRF信号の送受信用の全身用コイル(WBC: whole body coil)や寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられるRF信号の受信用の局所コイルなどがある。
【００１９】
また、傾斜磁場コイル２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイル２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。
【００２０】
そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙ及びＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙ及びＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。
【００２１】
RFコイル２４は、送信器２９及び受信器３０の少なくとも一方と接続される。送信用のRFコイル２４は、送信器２９からRF信号を受けて被検体Ｐに送信する機能を有し、受信用のRFコイル２４は、被検体Ｐ内部の原子核スピンのRF信号による励起に伴って発生したMR信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。
【００２２】
一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚ及びRF信号を発生させる機能を有する。
【００２３】
また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるMR信号の検波及びA/D (analog to digital)変換により得られた複素データである生データ(raw data)を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。
【００２４】
このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいてRF信号をRFコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、RFコイル２４から受けたMR信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。
【００２５】
さらに、磁気共鳴イメージング装置２０には、被検体ＰのECG (electro cardiogram)信号を取得するECGユニット３８が備えられる。ECGユニット３８により取得されたECG信号はシーケンスコントローラ３１に出力されるように構成される。そして、必要に応じてECG信号に同期させてMR信号を収集するECG同期イメージングを行うことができる。
【００２６】
尚、拍動を心拍情報として表すECG信号の代わりに拍動を脈波情報として表す脈波同期(PPG: peripheral pulse gating)信号を取得することもできる。PPG信号は、例えば指先の脈波を光信号として検出した信号である。PPG信号を取得する場合には、PPG信号検出ユニットが設けられる。
【００２７】
また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられる。ただし、プログラムの少なくとも一部に代えて、各種機能を有する特定の回路を磁気共鳴イメージング装置２０に設けてもよい。
【００２８】
図２は、図１に示すコンピュータ３２の機能ブロック図である。
【００２９】
コンピュータ３２は、記憶装置３６に保存されたプログラムを実行することにより、撮像条件設定部４０、画像処理条件設定部４１、条件記憶部４２、条件出力部４３、データ処理部４４、ｋ空間データ記憶部４５、画像データベース４６及び撮像領域設定部４７として機能する。更に、撮像領域設定部４７は、構造情報取得部４７Ａ、異常部位検出部４７Ｂ、撮像断面算出部４７Ｃ及び撮像断面補正部４７Ｄを有する。
【００３０】
撮像条件設定部４０は、入力装置３３から入力された撮像条件の設定指示情報に基づいてパルスシーケンスを含む撮像条件を設定する機能と、設定した撮像条件を条件記憶部４２に書き込む機能を有する。尚、撮像条件設定部４０は、撮像条件を設定する際、条件記憶部４２から過去の撮像条件を取得して撮像条件の設定画面とともに表示装置３４に表示させ、過去の撮像条件を参照及び編集できるように構成される。
【００３１】
また、撮像領域設定部４７から撮像領域の設定情報が撮像条件設定部４０に与えられた場合には、撮像条件設定部４０が撮像領域設定部４７において設定された撮像領域をイメージングスキャン用の撮像領域として設定するように構成される。
【００３２】
画像処理条件設定部４１は、入力装置３３から入力された画像処理条件の設定指示情報に基づいてイメージングによって得られた画像データに対する差分処理等の画像処理条件を設定する機能と、設定した画像処理条件を条件記憶部４２に書き込む機能を有する。尚、画像処理条件設定部４１は、画像処理条件を設定する際、条件記憶部４２から過去の画像処理条件を取得して参照できるように構成される。
【００３３】
条件出力部４３は、入力装置３３から入力された撮像開始指示情報や撮像中断指示情報等の制御指示情報に従って条件記憶部４２から取得した撮像条件をシーケンスコントローラ３１に、撮像条件及び画像処理条件をデータ処理部４４に、それぞれ出力してシーケンスコントローラ３１を制御することによってスキャンを実行させる機能を有する。また、条件出力部４３は、入力装置３３から入力された指示情報に従って条件記憶部４２から取得した撮像条件及び画像処理条件を撮像領域設定部４７に与える機能を有する。
【００３４】
データ処理部４４は、シーケンスコントローラ３１からMRエコー信号を取得してｋ空間データ記憶部４５に形成されたｋ空間にｋ空間データとして配置する機能、ｋ空間データ記憶部４５からｋ空間データを取り込んでフーリエ変換(FT: Fourier transform)を含む画像再構成処理及び条件出力部４３から取得した画像処理条件に基づく画像処理を施すことにより画像データ又は血流の流速等の診断データを生成する機能、画像データ又は診断データを画像データベース４６に書き込む機能及び画像データベース４６から取得した画像データ又は診断データに必要な画像処理を施して表示装置３４に表示させる機能を有する。尚、データ処理部４４は、対応する患者情報及び条件出力部４３から取得した撮像条件を画像データ又は診断データに付帯情報として付加するように構成される。
【００３５】
撮像領域設定部４７は、撮像領域の設定に利用可能な画像データを画像データベース４６から取得し、取得した画像データ並びに条件出力部４３から取得した撮像条件及び画像処理条件に基づいて適切な撮像領域を設定する機能を有する。尚、撮像領域設定部４７が撮像領域の設定に先立って撮像領域の候補を提示し、入力装置３３から入力される確認情報に従って撮像領域を設定するようにしてもよい。この場合、複数の撮像領域の候補を提示し、入力装置３３から入力される選択情報に従って撮像領域を設定するようにしてもよい。
【００３６】
また、撮像領域設定部４７には、撮像領域として一旦自動的に算出した撮像断面を入力装置３３から入力された情報に従って補正する機能が備えられる。そして、撮像領域設定部４７は、設定した撮像領域を撮像領域の設定情報として撮像条件設定部４０に与えるように構成される。
【００３７】
構造情報取得部４７Ａは、条件出力部４３から取得した撮像条件及び画像処理条件に応じたデータ解析処理によって画像データから血管の輪郭、芯線及び分岐或いは脊椎の輪郭及び芯線等の組織や器官の解剖学的な構造情報を取得する機能を有する。そのために、構造情報取得部４７Ａには、データ解析処理に必要となる既知の人体の解剖情報などの情報が保持される。
【００３８】
構造情報取得部４７Ａでは、血管又は脊椎等の所望の器官に関する複数の構造情報を取得することができる。例えば、構造情報の取得対象が血管であれば、第１の構造情報として血管の芯線を、第２の構造情報として血管の内腔を、それぞれ取得することができる。但し、血管の構造情報として血管の芯線及び内腔の少なくとも一方を取得するようにしても良い。
【００３９】
これらの構造情報の取得のためのデータ処理には、目的に応じてエッジ抽出処理や人体の解剖情報とのパターンマッチング処理等の任意の処理を用いることができる。
【００４０】
異常部位検出部４７Ｂは、組織や器官の構造情報に基づくデータ解析処理によって血管狭窄等の形態が異常な部位の位置及び範囲を異常部位領域情報として検出する機能を有する。尚、異常部位領域情報は、構造情報取得部４７Ａにおいて取得された解剖学的な構造情報から検出することが可能であるが、構造情報取得部４７Ａが解剖学的な構造情報を取得するために参照した画像データから異常部位領域情報を検出するようにしてもよい。
【００４１】
撮像断面算出部４７Ｃは、異常部位領域情報に基づくデータ処理によって撮像スライス断面の大きさ、位置及び向きを撮像領域として自動的に算出する機能を有する。撮像領域は、異常部位領域を適切にカバーする領域として自動算出することが可能であるが、組織や器官の構造情報及び画像データを参照して撮像領域を自動算出するようにしてもよい。自動算出された撮像領域は、イメージング用の撮像領域又は撮像領域の候補として用いることができる。
【００４２】
撮像断面補正部４７Ｄは、撮像領域として自動算出された撮像スライス断面を参照画像に重畳させて表示装置３４に表示させ、表示装置３４に表示させた参照画像及び撮像スライス断面を参照して入力装置３３から入力された情報に従って撮像スライス断面の大きさ、位置及び向きを補正する機能を有する。撮像スライス断面の補正には、GUI（Graphical User Interface）技術を用いることができる。そして、リアルタイムに最新の撮像スライス断面を参照画像に重畳表示させることができる。
【００４３】
次に磁気共鳴イメージング装置２０の動作及び作用について説明する。ここでは、頚動脈の狭窄領域に撮像領域を自動設定する場合を例に説明する。
【００４４】
図３は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により被検体Ｐの頸動脈におけるプラークイメージングを行う際の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
まず、予め寝台３７に被検体Ｐがセットされ、静磁場電源２６により励磁された静磁場用磁石２１(超伝導磁石)の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。更に、Locator画像としてサジタル断面像、コロナル断面像、アキシャル断面像等の基本的な断面像が収集される。
【００４６】
そして、ステップＳ１において、撮像条件設定部４０により撮像部位の指定情報を含むプラークイメージングの位置決め画像用の撮像条件及び画像処理条件が設定される。具体的には、オペレータが表示装置３４に表示された撮像条件及び画像処理条件の設定画面を参照し、入力装置３３を操作して撮像条件設定部４０に撮像部位の指定情報を入力する。ここでは、撮像目的が頚動脈のイメージングであるため、撮像部位が頚動脈に指定される。
【００４７】
更に、撮像条件設定部４０において位置決め画像として頚動脈の形態をイメージングするための撮像条件が設定される。一方、画像処理条件設定部４１では位置決め画像として頚動脈の形態画像を生成するための画像処理条件が設定される。
【００４８】
そのために、撮像条件設定部４０が条件記憶部４２に撮像部位の指定情報として頸動脈を保存する一方、過去に頚動脈の形態イメージングのために設定された撮像条件を条件記憶部４２から取得する。一方、画像処理条件設定部４１は、過去に頚動脈の形態イメージングのために設定された画像処理条件を条件記憶部４２から取得する。
【００４９】
そして、頚動脈の形態イメージング用の過去の撮像条件及び画像処理条件は、撮像条件及び画像処理条件の設定画面上に参照表示される。
【００５０】
オペレータは、必要に応じて撮像条件及び画像処理条件を編集し、頚動脈の形態イメージングに適した撮像条件及び画像処理条件を設定する。より具体的には、総頚動脈から内頚動脈及び外頚動脈への分岐部を含む血管の内腔を描出するマルチスライス像をイメージングするための撮像条件及び画像処理条件が設定される。撮像断面としては、Locator画像として収集されたサジタル断面像を参照して頸動脈を含む領域に複数のアキシャル断面がとして設定される。
【００５１】
血管を描出するための撮像法としては、TOF法が挙げられる。TOF法は、血液の撮像断面へのinflow効果を利用する血管画像の取得法である。TOF法では、サチュレーションパルスの印加を伴うFE (field echo)系のパルスシーケンスを用いてサチュレーションパルスの印加後に撮像断面に流入する血液が縦緩和(T1)強調画像として画像化される。このため、TOF法によれば、血管の内腔が描出された血管画像を取得することができる。
【００５２】
そこで、例えば、３次元(3D: three dimensional)又は２次元(2D: two dimensional)のTOF法によるパルスシーケンスが撮像条件として設定される。尚、FBI法 (Fresh Blood Imaging)等のTOF法以外の血管撮像法を用いてもよい。更に、撮像法に応じた差分処理等の画像処理条件が画像処理条件設定部４１により設定される。
【００５３】
撮像条件設定部４０において設定された頚動脈の形態イメージング用の撮像条件は、位置決め画像の撮像条件として条件記憶部４２に書き込まれて保存される。また、画像処理条件設定部４１において設定された頚動脈の形態イメージング用の画像処理条件は、位置決め画像の画像処理条件として条件記憶部４２に書き込まれて保存される。
【００５４】
次にステップＳ２において、位置決め画像として頚動脈の形態イメージングが実行される。具体的には、オペレータが入力装置３３を操作して撮像開始の指示情報を条件出力部４３に入力する。そうすると、条件出力部４３は、条件記憶部４２から頚動脈の形態イメージング用の撮像条件を取得してシーケンスコントローラ３１に出力する。
【００５５】
次に、シーケンスコントローラ３１は、頚動脈の形態イメージング用の撮像条件に従って傾斜磁場電源２７、送信器２９及び受信器３０を駆動させることにより被検体Ｐがセットされた撮像領域に傾斜磁場を形成させるとともに、RFコイル２４からRF信号を発生させる。
【００５６】
このため、被検体Ｐの内部における核磁気共鳴により生じたMR信号が、RFコイル２４により受信されて受信器３０に与えられる。受信器３０は、RFコイル２４からMR信号を受けて、所要の信号処理を実行した後、A/D変換することにより、デジタルデータのMR信号である生データを生成する。受信器３０は、MR信号をシーケンスコントローラ３１に与える。そして、シーケンスコントローラ３１は、MR信号をコンピュータ３２に出力する。
【００５７】
そうすると、コンピュータ３２のデータ処理部４４は、シーケンスコントローラ３１から取得したMR信号をｋ空間データ記憶部４５に形成されたｋ空間にｋ空間データとして配置する。続いて、データ処理部４４は、ｋ空間データ記憶部４５からｋ空間データを取り込んで画像再構成処理を施すことにより画像データを再構成する。
【００５８】
一方、条件出力部４３は、条件記憶部４２から取得した頚動脈の形態イメージング用の画像処理条件をデータ処理部４４に与える。そして、データ処理部４４は、条件出力部４３から取得した画像処理条件に従って画像データに対する画像処理を施す。これにより頸動脈の形態が描出された形態画像データが生成される。
【００５９】
画像処理によって生成された頚動脈の形態画像データは、画像データベース４６に書き込まれて保存される。この結果、画像データベース４６には、頚動脈の形態が描出された位置決め用のマルチスライス像データが保存される。そして、多数のスライスにおけるマルチスライス像データが収集されることによって頸動脈を含む領域のボリューム画像データを得ることができる。
【００６０】
次にステップＳ３において、構造情報取得部４７Ａは、被検体Ｐの第１の画像データの一例としてのマルチスライス像データに基づいて血管の解剖学的な構造情報を取得する。具体的には、構造情報取得部４７Ａが画像データベース４６から頚動脈の形態が描出されたマルチスライス像データを取得し、解析処理によって頸動脈の血管芯線及び分岐を含む構造情報を取得する。
【００６１】
図４は、図２に示す構造情報取得部４７Ａにより求められた頸動脈の芯線、輪郭及び分岐の例を示す図である。
【００６２】
図４において、実線は頸動脈を構成する血管の内壁を、点線は総頸動脈の芯線を、一点鎖線は外頸動脈の芯線を、二点鎖線は内頸動脈の芯線を、それぞれ示す。図４に示すように、頸動脈は、総頸動脈が内頸動脈と外頸動脈に分岐する構造を有する。構造情報取得部４７Ａでは、このように分岐する血管の芯線、分岐位置及び輪郭が抽出される。
【００６３】
血管の輪郭は、マルチスライス像データにおいて血流からの信号値に相当する信号値を呈する領域の境界としてエッジ抽出処理等の公知の処理によって抽出することができる。尚、血流からの信号値は、撮像条件及び画像処理条件に基づいて見積もることができる。
【００６４】
また、血管の芯線は、血管内に相当する領域の2D断面における重心位置を、複数の2D断面間で連結する処理など、公知の任意のデータ処理によって抽出することができる。血管の芯線が求められると、血管の芯線の分岐点の位置を血管の分岐位置として求めることができる。
【００６５】
更に、既知の人体の解剖情報とのパターンマッチング等の任意の手法により、分岐点を端点とする総頸動脈、内頸動脈及び外頸動脈に血管を分類することが可能となる。この分岐ごとのセグメンテーション処理の結果、総頸動脈、内頸動脈及び外頸動脈の血管内腔領域をそれぞれ特定することができる。
【００６６】
次にステップＳ４において、異常部位検出部４７Ｂは、構造情報取得部４７Ａにより取得された構造情報に基づいて異常領域を検出する。具体的には、異常部位検出部４７Ｂは、頚動脈の芯線、輪郭及び分岐等の構造情報に対するデータ解析処理によって頸動脈の狭窄領域を異常領域として検出する。
【００６７】
血管の狭窄領域を検出するための処理方法としては、任意の方法を用いることができる。例えば、正常な血管の内径は一定であるか、又は抹消に近づくにつれて細くなるように一定の変化率で変化する。これに対して、狭窄部分では、血管の内径が局所的に小さくなる。
【００６８】
そこで、血管の芯線に垂直な断面における血管の内径を所定の間隔で求め、血管の内径の芯線方向における変化を評価することによって狭窄部分を解析的に検出することができる。例えば、血管の内径が極小値となる芯線上の点を求め、極小値の前後において血管の内径が所定の大きさとなるまでの範囲を狭窄領域とみなすことができる。
【００６９】
尚、狭窄率に閾値を定めて、狭窄率が所定の値以上となる場合に異常部位を検出するようにしても良い。狭窄率は、血管の内径が極小値を呈する位置における血管の断面積と、血管の内径が所定の大きさに回復した位置における血管の断面積との比として定義することができる。
【００７０】
また、異常部位の検出アルゴリズムによっては、必要に応じて血管の構造情報の取得に用いられたマルチスライス像データを異常部位の検出のために参照するようにしてもよい。
一方、異常部位が検出されなかった場合には、異常部位が検出されなかったことを示す検出結果情報が異常部位検出部４７Ｂにおいて生成される。
【００７１】
次にステップＳ５において、撮像断面算出部４７Ｃは、異常部位として検出された狭窄領域に対するデータ処理によって、血管断面像のイメージング用の撮像スライス断面の大きさ、位置及び向きを自動設定する。
【００７２】
図５は、図２に示す撮像断面算出部４７Ｃによる撮像スライス断面の設定方法の第１の例を説明する図である。
【００７３】
図５において実線は血管の内壁を、一点鎖線は血管の芯線を、破線は撮像スライス断面の位置を、それぞれ示す。図５に示すように、撮像断面算出部４７Ｃにおいて狭窄領域Rに応じた適切な大きさ及び向きの撮像スライス断面SLを適切な位置に自動設定することができる。図５は、各スライス断面SLにおける撮影視野(FOV: field of view)の中心が血管の芯線上となり、かつ各スライス断面SLが血管の芯線に垂直となるように、複数のスライス断面SLを設定した例を示している。また、狭窄領域Rをカバーするために必要な大きさ及び数のスライス断面SLが血管の芯線に沿って一定間隔で設定されている。
【００７４】
図６は、図２に示す撮像断面算出部４７Ｃによる撮像スライス断面の設定方法の第２の例を説明する図である。
【００７５】
図６において実線は血管の内壁を、一点鎖線は血管の芯線を、破線は撮像スライス断面の位置を、それぞれ示す。図６に示すように、狭窄領域Rにおいて血管内径が最小となる芯線の位置に芯線に垂直となるようにスライス断面SLcを設定し、更に、設定したスライス断面SLcに平行な所要の数のスライス断面を設定することもできる。スライス断面SLは、狭窄領域Rをカバーするために必要な数だけ設定され、スライス断面SLの間隔は一定とされている。
【００７６】
図５及び図６に例示されるように、頸動脈の血管芯線に対して垂直な少なくとも１つの断面を異常領域の検出結果に応じた撮像領域として提示することができる。図６に示すように撮像スライス断面を設定すれば、血管断面像のイメージングに要する時間を低減させる観点で有利である。一方、図５に示すように撮像スライス断面を設定すれば、常に血管に対して垂直な血管断面像をイメージングすることが可能である。
【００７７】
図７は、図２に示す撮像断面算出部４７Ｃによる撮像スライス断面の設定方法の第３の例を説明する図である。
【００７８】
図７に示すように、撮像スライス断面SLは、血管の形態画像データに所望の画像処理を施して得られる画像データ上に提示することもできる。図７に示す例では、SPR (Stretched Curved Multiple Planer Reconstruction)画像上に撮像スライス断面SLが提示されている。
【００７９】
また、異常領域の内部に対応する第１の複数の撮像断面と、異常領域の外部に対応する第２の複数の撮像断面とを提示し、第１の複数の撮像断面の間隔を第２の撮像断面の間隔よりも狭くするようにしてもよい。すなわち、異常領域をカバーするように第１の複数の撮像断面を自動設定する一方、第１の複数の撮像断面の設定領域の外側に形態を観察するための第２の複数の撮像断面を自動設定することができる。この場合、第１の複数の撮像断面の間隔を、異常部位の観察用に狭く設定し、形態観察用の第２の複数の撮像断面を相対的に広く設定することにより、診断に必要な画像を収集しつつイメージングに要する時間を低減させることができる。具体例として、図７に示すように、狭窄領域Rをカバーするように設定された第１の撮像スライス群S1の間隔よりも、第１の撮像スライス群S1の外側に設定された第２の撮像スライス群S2の間隔を広くすることができる。
【００８０】
尚、異常部位として狭窄領域が検出されなかった場合には、撮像断面算出部４７Ｃが血管の分岐部分を含む領域に撮像スライス断面を自動設定するようにしてもよい。逆に、狭窄領域が検出された場合であっても、狭窄領域とは別に、撮像断面算出部４７Ｃが血管の分岐部分を含む領域に撮像スライス断面を自動設定するようにしてもよい。また、撮像スライス断面の自動設定のために、必要に応じて頚動脈の構造情報及びマルチスライス像データの一方又は双方を参照するようにしてもよい。
【００８１】
このように設定された撮像スライス断面は、イメージング用の撮像スライス断面の候補として表示装置３４に表示させることができる。すなわち、撮像断面算出部４７Ｃが異常部位検出部４７Ｂにおける異常領域の検出結果に応じた撮像領域を、表示装置３４を通じてオペレータに提示する。そして、オペレータは必要に応じて、撮像スライス断面の大きさ、位置及び向きを補正することができる。
【００８２】
その場合にはステップＳ６において、撮像断面補正部４７Ｄが入力装置３３から入力された情報に従って撮像スライス断面を調整する。撮像スライス断面は、調整用に様々な方法で表示装置３４に表示させることができる。
【００８３】
例えば、形態イメージングによって収集された頸動脈のマルチスライス像データから生成可能なボリューム・レンダリング(VR: volume rendering)画像、最大値投影(MIP: maximum intensity projection)画像、CPR (Curved Multiple Planer Reconstruction)画像、SPR画像等の血管の形態が描出された3D画像に関心領域(ROI: region of interest)として撮像スライス断面を重畳表示させることができる。血管の3D画像を参照画像として用いれば、撮像スライス断面を表示装置３４に俯瞰表示させることができる。
【００８４】
尚、CPR画像は、曲面を平面化する画像再構成処理によって得られる画像である。CPR画像を生成すれば、３次元的に走行する血管を１つの平面上に描出することができる。また、SPR画像は、更にCPR画像において曲線を直線化する画像再構成処理によって得られる画像である。SPR画像を生成すれば、３次元的に走行する血管を１つの直線上に表示することができる。例えば、ある血管の走行方向を水平方向にしてSPR画像を生成すると、血管の断面方向が鉛直方向となる。
【００８５】
図８は、図２に示す撮像断面補正部４７Ｄによる撮像スライス断面の調整のために撮像スライス断面を血管のVR画像に重畳表示させた例を示す図である。
【００８６】
図８において、実線は頸動脈を構成する血管の内壁を、点線は総頸動脈の芯線を、一点鎖線は外頸動脈の芯線を、二点鎖線は内頸動脈の芯線を、破線は撮像スライス断面の位置を、それぞれ示す。図８に示すように撮像断面算出部４７Ｃにより自動設定された撮像スライス断面を位置決め用のROIとして血管の形態が描出されたVR画像とともに表示装置３４に表示させることができる。
【００８７】
オペレータは、マウス等の入力装置３３を用いて所望の撮像スライス断面を選択し、入力装置３３を操作することによって選択した撮像スライス断面を補正することができる。例えば、所望の撮像スライス断面をドラッグ及びドロップすることによって撮像スライス断面を血管の芯線に沿って移動させることができる。或いは、撮像スライス断面を同一平面内で移動させ、撮像スライス断面の中心を血管の芯線からシフトさせることもできる。
【００８８】
更に、撮像スライス断面を３次元的に回転させたり、撮像スライス断面を拡大又は縮小することができる。すなわち、撮像断面補正部４７Ｄは、入力装置３３から入力された情報に従って、異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面の中心を血管の芯線上に固定して撮像断面を回転させる調整を行うことができる。また、撮像断面の中心を血管の芯線上に固定して撮像断面の拡大又は縮小を行うこともできる。
【００８９】
このように、撮像スライス断面の平行移動、回転移動及び伸縮変形を行うことができる。特に、撮像スライス断面を血管の芯線に沿って移動させる場合、撮像断面補正部４７Ｄは、撮像スライス断面が血管の芯線に常に垂直となるように撮像スライス断面の向きを自動調整することができる。
【００９０】
図９は、図２に示す撮像断面補正部４７Ｄにより撮像スライス断面を血管の芯線に沿って移動させる方法を説明する図である。
【００９１】
図９において一点鎖線は血管の芯線を、破線は撮像スライス断面を示す。図９に示すように、撮像スライス断面をマウス等の入力装置３３を用いて血管の芯線に沿って移動させると、撮像スライス断面の向きが血管の芯線に常に垂直となり、かつ撮像スライス断面の中心が血管の芯線上となるように撮像断面補正部４７Ｄにより撮像スライス断面の向き及び位置が自動調整される。
【００９２】
このため、従来は撮像スライス断面を血管の芯線に沿って移動させる場合には撮像スライス断面の平行移動及び回転移動という２つの操作が必要であったのに対して、曲線に沿う移動という１つの操作でオペレータは作業を完了させることができる。従って、容易に適切な撮像スライス断面を設定することが可能である。
【００９３】
また、図８に示すVR画像において、撮像スライス断面を追加及び削除することもできる。例えば、撮像スライス断面を追加する場合には、血管の芯線上の点をマウス等の入力装置３３で指定すると、指定された点を中心とし、血管の芯線に垂直な撮像スライス断面が撮像断面補正部４７Ｄにより自動設定される。或いは、任意の撮像スライス断面を選択し、かつ任意の点を入力装置３３で指定すると、選択された撮像スライス断面に平行で指定された点を通る撮像スライス断面が撮像断面補正部４７Ｄにより自動設定される。
【００９４】
更に、図８に示すVR画像において、分岐した血管を選択すると、選択された血管がCPR画像又はSPR画像として表示されるようにすることもできる。
【００９５】
図１０は、図２に示す撮像断面補正部４７Ｄによる撮像スライス断面の調整のために撮像スライス断面を血管のSPR画像に重畳表示させた例を示す図である。
【００９６】
図１０において、実線は頸動脈を構成する血管の内壁を、点線は総頸動脈の芯線を、一点鎖線は外頸動脈の芯線を、二点鎖線は内頸動脈の芯線を、破線は撮像スライス断面の位置を、それぞれ示す。図９に示すように血管の分岐ごとにSPR画像を表示させることができる。図９に示す例では、分岐血管１及び分岐血管２がそれぞれSPR画像として表示されている。SPR画像では、着目する分岐血管が直線状に表示され、他の分岐血管は斜め方向に表示される。
【００９７】
更に、撮像断面算出部４７Ｃにより自動設定された撮像スライス断面をSPR画像上に重畳表示させることができる。そして、オペレータは、入力装置３３を操作することによって、撮像スライス断面の移動、サイズの変更、追加及び削除を行うことができる。
【００９８】
SPR画像上では、血管の芯線が直線となり、撮像スライス断面は血管の芯線に常に直交する。従って、撮像スライス断面を水平方向に移動させることにより、血管の芯線に垂直となる向きを維持した状態で血管の芯線に沿って撮像スライス断面を移動させることができる。また、撮像スライス断面を鉛直方向に移動させることにより、撮像スライス断面を同一平面内で移動させることができる。すなわち、撮像スライス断面の中心を血管の芯線からシフトさせることができる。
【００９９】
また、血管の芯線上の任意の点を指定すると、指定された血管の芯線上の点を中心とする血管の芯線に垂直な撮像スライス断面を追加することができる。更に、SPR画像上の任意の点を選択すると、選択された点を中心とし、血管の芯線に垂直な撮像スライス断面を追加することができる。
【０１００】
図８及び図１０には、それぞれVR画像及びSPR画像上に撮像スライス断面を表示させた例を示したが、MIP画像やCPR画像にも同様に撮像スライス断面を表示させることができる。尚、2D画像やCPR画像上に撮像スライス断面を表示させると、図５又は図６に示すようなイメージとなる。そして、VR画像やSPR画像に撮像スライス断面を表示させた場合と同様に、撮像スライス断面の血管の芯線に垂直となるような移動、回転、伸縮、追加及び削除をオペレータによる入力装置３３の操作によって行うことができる。
【０１０１】
つまり、頸動脈のMIP画像データ又はVR画像データを異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置３４に表示させることができる。そして、入力装置３３から入力された情報に従って異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整することができる。
【０１０２】
更に、頸動脈のMIP画像データ又はVR画像データを参照して入力装置３３の操作によって選択された頸動脈の分岐血管をCPR画像又はSPR画像として、異常領域の検出結果に応じた撮像領域とともに表示装置３４に表示させることができる。そして、入力装置３３から入力された情報に従って異常領域の検出結果に応じた撮像領域となる撮像断面が頸動脈の血管芯線に対して垂直となるように異常領域の検出結果に応じた撮像断面を調整することができる。
【０１０３】
尚、マウスのクリック、ドラッグ及びドロップ等の入力装置３３の操作の種類と、操作の内容とは、予め任意に割り当てておくことができる。
【０１０４】
このように入力装置３３の操作により手動で調整された撮像領域は、リアルタイムに表示装置３４に表示され、撮像断面補正部４７Ｄにおける調整後の撮像領域は、撮像領域の設定情報として撮像条件設定部４０に与えられる。
【０１０５】
一方、手動による調整が不要である場合には、撮像断面算出部４７Ｃにおいて自動設定された撮像スライス断面が、イメージング用の撮像領域の設定情報として撮像条件設定部４０に与えられる。この場合、入力装置３３の操作による確認情報の入力をトリガとするようにしてもよい。
【０１０６】
異常領域の検出結果に応じた撮像領域に基づいてイメージング用の撮像領域が設定されると、設定された撮像領域のイメージングを行うことによって被検体Ｐの第２の画像データを取得することが可能となる。第２の画像データとしては、血管のプラーク性状評価用の画像データや血流の流速を測定するための画像データが挙げられる。従って、血管のプラークイメージング及び血流の流速を測定するための画像データの収集の少なくとも一方を実行することができる。ここでは、頸動脈のプラークイメージングに続いて血流の流速を測定するための画像データの収集を行う場合について説明する。
【０１０７】
その場合には、ステップＳ７において、頸動脈のプラークイメージングが実行される。具体的には、まず撮像領域設定部４７から与えられた撮像領域が撮像条件設定部４０によりプラークイメージング用の撮像領域として設定される。また、プラークイメージング用の他の撮像条件が撮像条件設定部４０において設定される。一方、プラークイメージング用の画像処理条件が画像処理条件設定部４１において設定される。
【０１０８】
図１１は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０によるプラークイメージングの対象となるプラーク領域を示す図である。
【０１０９】
図１１において実線は血管の内壁を、一点鎖線は血管の芯線を、斜線部は想定されるプラーク領域を、それぞれ示す。図１１に示すように、狭窄領域Rにおける血管内壁と血管外壁との間には、プラーク領域が存在すると推定される。そこで、プラークイメージングによって、プラーク領域を横切る血管の断面画像が収集される。
【０１１０】
位置決め画像を収集するための血流を描出するTOF法では、プラーク領域を明瞭に画像化することができない。そこで、プラークイメージングでは、プラーク性状を評価できるようにプラークからのMR信号が強調されるような撮像条件が設定される。具体的には、T1強調や横緩和(T2)強調等の撮像条件によって様々なコントラストの画像を得ることができる。このため、安定プラーク、不安定プラーク、脂質コア、出血を伴う脂質コア等のプラーク性状に応じた撮像条件が設定される。
【０１１１】
この他、位置決め画像データの分解能よりも高い分解能が、プラークイメージング用の撮像条件として撮像条件設定部４０において設定される。そのために、適切なマトリクスサイズが撮像条件として設定される。更に、必要に応じてプラークイメージングに必要なMR信号の受信感度が確保できるようにMR信号の受信用のRFコイル２４が変更される。
【０１１２】
そして、位置決め画像の収集と同様な流れで、イメージングスキャンが実行される。これによりプラークが存在する部分における血管断面の画像データが収集される。収集された血管断面の画像データは、画像データベース４６に保存される。そして血管断面の画像データを表示装置３４に表示させて観察することができる。
【０１１３】
プラークイメージング用の撮像スライス断面は、位置決め画像データから自動抽出された狭窄領域における血管の芯線に垂直となるように、撮像領域設定部４７において自動設定されているため、診断に有用な血管断面の画像データを得ることができる。
【０１１４】
次にステップＳ８において、血流速の評価のためのデータ収集が実行される。すなわち、血流の流速の測定用の画像データの撮像条件及び画像処理条件がそれぞれ撮像条件設定部４０及び画像処理条件設定部４１において設定される。
【０１１５】
血流の流速を測定するための画像データとしては、PS flow法により収集されるシネ画像データが好適である。このため、撮像領域設定部４７において設定された撮像スライス断面を撮像領域とするPS flow法による撮像条件が撮像条件設定部４０において設定される。
【０１１６】
そして、頸動脈のプラークイメージングと同様な流れでMR信号が収集され、血流の流速を測定するためのシネ画像データが生成される。更に、シネ画像データに基づいて血流の流速が測定される。
【０１１７】
血流は、血管壁付近で遅く、血管内の中央付近で最大となる。すなわち、血流は血管内において流速分布を有する。このため、ROIとして撮像スライス断面を設定して血流の平均流速を測定する場合、ROIの大きさ及び血管に対する相対位置に応じて平均流速の値が変化する。
【０１１８】
具体的には、ROIを血管の走行方向、つまり血流の流れに沿う方向に対して垂直に設定すると、最も精度よく血流の流速を測定することが可能となる。また、ROIが小さく、血管断面内の中央付近のみをカバーする場合には、血流の流速が過大評価される一方、血流量は過小評価される。逆に、血管断面のサイズに対してROIが過剰に大きく設定されると、血流の流速は過小評価される一方、血流量はより正確な値となる。
【０１１９】
これに対して、撮像領域設定部４７では血管の狭窄領域のサイズに応じた適切なサイズの撮像スライス断面が血管の芯線に対して垂直となるように設定される。このため、シネ撮像によって収集されるシネ画像データは血流の流速の計測に適した画像データとなり、より精度良く、血流の流速を測定することができる。
【０１２０】
つまり以上のような磁気共鳴イメージング装置２０は、位置決め画像に対する画像処理によって解剖学的な構造情報を取得し、解剖学的な構造情報に基づく解析処理によって検出された形態の異常領域に応じて適切な撮像領域を自動的に提示又は設定できるようにしたものである。
【０１２１】
例えば、頸動脈のプラークイメージングを行う場合には、血管のボリューム画像データに基づいて頚動脈の血管芯線、内壁の輪郭及び分岐位置が解剖学的構造情報として特定され、狭窄領域が形態の異常領域として検出される。そして、狭窄領域をカバーし、かつ血管の走行方向に対して垂直となる断面が撮像領域として提示又は自動設定される。
【０１２２】
このような撮像領域の提示及び設定は、所望の撮像対象に対して行うことができる。例えば、位置決め画像データ等の被検体Ｐの第１の画像データに基づいて撮像対象の芯線情報を取得し、芯線情報に基づいて異常領域の候補及び当該異常領域の候補を撮像するための直交断面を提示することができる。そして、提示された直交断面を参照して撮像断面を確定し、撮像断面のイメージングを行うことによって被検体Ｐの第２の画像データを取得することができる。撮像対象が血管であれば、撮像対象の芯線に沿った狭窄率を計算し、当該狭窄率に基づいて異常領域の候補を取得することもできる。
【０１２３】
血管以外の具体例として、脊椎のイメージングが挙げられる。すなわち、脊椎の異常部位をカバーし、かつ脊椎の長手方向に垂直となるように撮像スライス断面を設定する場合においても上述した撮像領域の自動提示手法を適用することができる。例えば椎間板ヘルニアが異常部位であれば、脊椎において椎間板ヘルニアが発症している領域を異常部位として特定し、特定した椎間板ヘルニア領域に適切な撮像スライス断面を自動設定することができる。
【０１２４】
脊椎の芯線の抽出は、脊椎の形態を明瞭に描出する撮像条件に従って収集された脊椎の形態画像データに対して、平滑化処理によるノイズの除去やエッジ抽出処理による脊椎の輪郭の特定を含む画像処理を実行することによって行うことができる。これらの画像処理によって各椎骨及び椎間板の輪郭を抽出することができる。更に、抽出された椎骨及び椎間板の各重心を、スプライン補間等の補間によって滑らかに連結して得られる曲線を脊椎の芯線とみなすことができる。
【０１２５】
脊椎における異常部位の抽出は、例えば抽出された椎骨の芯線に対して椎間板の重心が所定の閾値を超えて離れているか否か、或いは抽出された椎骨の輪郭に対して椎間板の輪郭が所定の閾値を超えてはみ出しているか否かを判定することによって行うことができる。
【０１２６】
そして、これらの閾値処理によって脊椎の椎間板ヘルニア領域又は椎間板ヘルニアの疑いがある部位を異常領域又は異常領域の候補として検出することができる。更に、入力装置３３の操作によって確認情報を入力したり、椎間板を選択することによってより確実に異常部位を特定することができる。
【０１２７】
このような異常部位に応じた撮像スライス断面の自動設定の他、磁気共鳴イメージング装置２０は、一旦自動設定した撮像領域をMIP画像、VR画像、CPR画像、SPR画像等の3D画像上に俯瞰表示させて、オペレータの手動による調整を、解剖学的構造情報に応じた一定の制約を加えて行えるようにしたものである。例えば、血管や脊椎の走行方向に対して常に撮像スライス断面が垂直となるという制約を課して撮像領域の調整を行うことができる。
【０１２８】
このため、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、血管や複雑な構造を有する組織の断面を撮像する場合において、撮像領域の設定作業を容易にすることができる。すなわち、オペレータが位置決め画像を観察する手間や狭窄部位を含む撮像領域の設定作業を省略することが可能となる。このため、特に頸動脈のように屈曲したり、分岐する血管の狭窄部位におけるプラークの性状評価や血流の流速測定のために必要な血管断面像の撮像領域の設定作業に有効である。
【０１２９】
また、頚動脈等の屈曲した血管の走行方向に対して垂直な断面を撮像領域として簡易に設定することができる。このため、血流の流速を精度よく測定することが可能となる。この結果、検査の精度を維持しつつ、検査全体のスループットを向上させることができる。
【０１３０】
更に、オペレータは、MIP画像等の3D画像上に撮像領域を表示させて手動で編集することができる。特に血管や脊椎の走行方向に応じた撮像スライス断面の調整を容易に行うことができる。MIP画像等を介した撮像領域の調整は、MRA像において狭窄等の疾患が発見され、より詳細に病態を把握することが重要な場合などに有効である。より具体的には、頸動脈のプラークイメージングの他、頭部のFS-BB (flow-sensitive black-blood)画像を収集する場合や腹部における動脈瘤の検査等にも有効である。
【０１３１】
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【符号の説明】
【０１３２】
２０  磁気共鳴イメージング装置
２１  静磁場用磁石
２２  シムコイル
２３  傾斜磁場コイル
２４  RFコイル
２５  制御系
２６  静磁場電源
２７  傾斜磁場電源
２８  シムコイル電源
２９  送信器
３０  受信器
３１  シーケンスコントローラ
３２  コンピュータ
３３  入力装置
３４  表示装置
３５  演算装置
３６  記憶装置
３７  寝台
３８  ECGユニット
４０  撮像条件設定部
４１  画像処理条件設定部
４２  条件記憶部
４３  条件出力部
４４  データ処理部
４５  ｋ空間データ記憶部
４６  画像データベース
４７  撮像領域設定部
４７Ａ  構造情報取得部
４７Ｂ  異常部位検出部
４７Ｃ  撮像断面算出部
４７Ｄ  撮像断面補正部
Ｐ  被検体
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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