(57)【要約】３次元空間の任意の面を撮影断面として設定可能な医用画像撮影装置において、自動設定する撮影断面をユーザの好みに応じて設定可能とするとともに、設定された撮影断面の、撮影対象の被検体に対する位置を、精度よく自動的に決定する技術を提供する。撮影部位毎に、ユーザが設定した撮影断面を特定する基準情報を、当該撮影部位の解剖学的特徴構造に対応づけて撮影断面パラメータを生成する。実際の撮影時は、撮影断面パラメータと、スカウト撮影により得た撮影対象の被検体の解剖学的特徴構造とを用いて、撮影対象の被検体の撮影断面位置を決定する。
2013027540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間の任意の断面を撮影可能な医用画像撮影装置であって、
撮影部位に応じて推奨する撮影断面を標準撮影断面として設定し、設定した標準撮影断面から撮影断面パラメータを生成する標準撮影断面設定部と、
撮影対象の被検体における前記標準撮影断面の位置として実撮影断面位置を算出する実撮影断面位置算出部と、
算出した実撮影断面位置を推奨撮影断面としてユーザに表示する表示部と、を備え、
前記実撮影断面位置算出部は、
前記撮影対象の被検体の、スカウト画像上の解剖学的特徴構造を抽出する解剖学的特徴構造抽出部を備え、前記撮影断面パラメータと前記解剖学的特徴構造とを用いて前記実撮影断面位置を算出し、
前記標準撮影断面設定部は、
前記標準撮影断面を特定する基準となる基準情報の設定を受け付ける基準情報受付部と、
前記基準情報を、前記解剖学的特徴構造抽出部が抽出可能な解剖学的特徴構造に関連付けて前記撮影断面パラメータとして生成する撮影断面パラメータ生成部と、を備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影部位の入力を受け付ける撮影部位受付部を備え、前記撮影部位受付部で受け付けた撮影部位に応じて示される情報に基づいて前記基準情報の入力を受け付けること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の中心を特定する情報として、前記解剖学的特徴構造の１つの指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部で受け付けた解剖学的特徴構造を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の傾きを特定する情報として、方位の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部で受け付けた前記方位を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項５】
請求項２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記撮影部位受付部で受け付けた撮影部位の標準画像を表示し、当該標準画像上で前記基準情報の入力を受け付けること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項６】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の中心を特定する情報として、前記標準画像上で特定の１点の基準点の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、所定の前記解剖学的特徴構造と、当該解剖学的特徴構造から前記基準点を算出するための算出情報と、を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の傾きを特定する情報として、前記標準画像上で特定の２点の基準点の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記各基準点それぞれの近傍の前記解剖学的特徴構造と、当該各解剖学的特徴構造から前記基準点を算出するための算出情報と、を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項８】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、形状関数であること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項９】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、前記各基準点の、前記各近傍の解剖学的特徴構造からの差分値であること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１０】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、前記基準点の周辺の組織構造パターンであること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１１】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記標準画像として表示する画像の指定を受け付ける画像指定部をさらに備え、
前記画像指定部で指定された画像を前記標準画像として表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１２】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、複数の前記標準撮影断面の前記基準情報を受け付け、
先に前記基準情報の入力を受け付けている場合、直前に受け付けた基準情報で特定される標準撮影断面の画像を、前記標準画像とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の医用画像撮影装置であって、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部を介して基準情報を受け付ける毎に、当該基準情報から撮影断面パラメータを生成し、
前記実撮影断面位置算出部は、先に前記実撮影断面位置が算出されている場合、直前に算出した実撮影断面位置の画像を前記スカウト画像とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１４】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影範囲を特定する撮影パラメータの入力を受け付ける撮影パラメータ受付部を備え、
前記撮影パラメータ受付部で受け付けた撮影パラメータに応じて、前記標準画像上に当該撮影パラメータで特定される撮影範囲を表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１５】
請求項６記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影スライスを指定するスライス指定部をさらに備え、
前記中心基準点は、前記標準撮影断面の、前記スライス指定部で受け付けた撮影スライスの中心とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１６】
請求項１から１５いずれか１項記載の医用画像撮影装置であって、
生成された前記撮影断面パラメータを登録する記憶手段をさらに備え、
前記実撮影断面位置算出部は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、
前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、算出時に前記記憶手段に登録された前記撮影断面パラメータを参照すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１７】
請求項１から１５いずれか１項記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、
前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、前記撮影断面パラメータが生成される毎に、当該撮影断面パラメータを反映した撮影断面位置計算アルゴリズムに更新されること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１８】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部は、前記解剖学的特徴構造抽出部が抽出する解剖学的特徴構造の、抽出精度の高低を判定する精度判定部をさらに備え、
前記精度判定部の判定結果が低の場合、前記表示装置にアラートを表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１９】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部が算出した実撮影断面位置の調整を学習データとして受け付ける調整受付部と、
前記受け付けた学習データを解析し、前記撮影断面パラメータにフィードバックする学習部と、をさらに備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項２０】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
撮影断面位置とは独立した撮影断面位置に関連する位置を、標準関連位置として設定し、設定した標準関連位置から関連位置パラメータを生成する関連位置基準設定部と、
前記関連位置パラメータから、前記撮影対象の被検体における前記関連する位置として実関連位置を算出する実関連位置算出部と、をさらに備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置等の医用画像撮影装置を用いた検査における撮影断面の位置決め技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
３次元空間上で所望の位置および傾きの断面を撮影し、診断に用いる医用画像診断装置がある。中でも、磁気共鳴イメージング（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ、以下、ＭＲＩ）装置は、主にプロトンの核磁気共鳴現象を利用した医用画像診断装置であり、撮影部位に制限が無く、非侵襲に任意の断面の撮影が可能である。【０００３】
一般には、静磁場に置かれた被検体にスライス傾斜磁場を印加すると同時に特定の周波数をもつ高周波磁場を印加して、撮影したい断面内の核磁化を励起させる。次に、位相エンコード傾斜磁場およびリードアウト傾斜磁場の印加により励起された核磁化に平面位置情報を与え、核磁化が発生する核磁気共鳴信号を計測する。核磁気共鳴信号の計測は、ｋ空間と呼ばれる計測空間が充填されるまで繰り返し行う。ｋ空間に充填された信号は、逆フーリエ変換により画像化される。各傾斜磁場の磁場勾配方向は、直交三軸方向に対応する三系統の傾斜磁場コイルの制御により３次元空間の任意方向に設定できる。ＭＲＩ装置では、この傾斜磁場の空間的制御により任意断面の撮影を実現している。【０００４】
ＭＲＩ装置のような任意断面の撮影が可能な医用画像診断装置では、検査時に、診断用画像の撮影断面とその位置を設定する必要がある。一般的に、ＭＲＩ装置による検査では、はじめに、スカウト撮影と呼ばれる撮影位置設定用の撮影を実行し、取得したスカウト画像上で診断用画像の撮影断面とその位置（撮影断面位置）を設定する。【０００５】
撮影断面位置は、撮影対象部位や疾患によって基準が定められており、スカウト画像上の解剖組織構造を目印として設定される。一般に、撮影断面位置は、ユーザインタフェースを介してスカウト画像上に表示される撮影範囲をマニュアル操作し、設定する。撮影断面位置の設定は、被検体のセッティング時の姿勢や解剖組織構造の個体差に依存するため、新たな被検体を撮影する度に行う必要がある。【０００６】
撮影断面位置設定の操作性向上のため、自動的に撮影断面位置を設定する手法が提案されている。自動的に設定する手法には、例えば、自動的に撮影断面位置を決定する診断面を、その決定アルゴリズムとともに数種類予め登録し、ユーザが選択するものがある（例えば、特許文献１参照）。また、標準的な画像（標準画像）上で設定した撮影範囲を標準プロトコルとして保存し、個々の被検者に合わせて調整するものがある（例えば、特許文献２参照）。この場合、調整は、変換マトリクスを用いて写像することにより行う。さらに、画像認識を用い、自動的に設定するものがある（例えば、非特許文献１参照）。自動化による効果としては、操作性の向上だけでなく，フォローアップ検査時の撮影断面の再現性向上が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−３１９３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５０９９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｉｔｔｉ  Ｌ，  Ｃｈａｎｇ  Ｌ，  Ｅｒｎｓｔ  Ｔ著,「Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｓｃａｎ  Ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｂｒａｉｎ  ＭＲＩ」  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，  ２００１  ４５；ｐ．４８６−４９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
非特許文献１に記載の手法は、予め自動設定される診断用の撮影断面位置が規定されているため、自動設定される撮影断面位置をユーザの好みに合わせて変更できない。また、特許文献１に記載の手法は、予め用意されたアルゴリズムをユーザが選択することにより、撮影断面位置を自動的に指定可能であるが、用意されている診断面に限られ、自由度は低い。【００１０】
一方、特許文献２に記載の手法は、統計的なデータセットを解析することにより、ユーザの好みに合わせた撮影断面位置を設定することができる。しかし、撮影断面位置設定には複数のデータが必要であるため、設定の手間が大きい。また、この手法では、撮影断面位置情報を含む各データセットを標準画像における撮影断面位置へと変換する処理と、標準画像上での撮影断面位置を撮影対象の被検体の画像上の撮影断面位置に変換する処理と、が必要となる。一般に、撮影断面位置はある限定した組織を目印として定められるが、この変換処理では画像全体の個体差分情報が反映される。従って、撮影断面位置の設定基準と関係のない個体差の影響を受けやすく、撮影断面位置の精度が低下する。【００１１】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、ＭＲＩ装置等の３次元空間の任意の面を撮影断面として設定可能な医用画像撮影装置において、自動設定する撮影断面を、ユーザの好みに応じて設定可能とするとともに、設定された撮影断面の、撮影対象の被検体に対する位置を、精度よく自動的に決定する技術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】
【００１２】
本発明は、撮影部位毎に、ユーザが設定した撮影断面を特定する基準情報を、当該撮影部位の解剖学的特徴構造に対応づけて撮影断面パラメータを生成する。実際の撮影時は、撮影断面パラメータと、スカウト撮影により得た撮影対象の被検体の解剖学的特徴構造とを用いて、撮影対象の被検体の撮影断面位置を決定する。【００１３】
具体的には、３次元空間の任意の断面を撮影可能な医用画像撮影装置であって、撮影部位に応じて推奨する撮影断面を標準撮影断面として設定し、設定した標準撮影断面から撮影断面パラメータを生成する標準撮影断面設定部と、撮影対象の被検体における前記標準撮影断面の位置として実撮影断面位置を算出する実撮影断面位置算出部と、算出した実撮影断面位置を推奨撮影断面としてユーザに表示する表示部と、を備え、前記実撮影断面位置算出部は、前記撮影対象の被検体の、スカウト画像上の解剖学的特徴構造を抽出する解剖学的特徴構造抽出部と、を備え、前記撮影断面パラメータと前記解剖学的特徴構造とを用いて前記実撮影断面位置を算出し、前記標準撮影断面設定部は、前記標準撮影断面を特定する基準となる基準情報の設定を受け付ける基準情報受付部と、前記基準情報を、前記解剖学的特徴構造抽出部が抽出可能な解剖学的特徴構造に関連付けて前記撮影断面パラメータとして生成する撮影断面パラメータ生成部と、を備えることを特徴とする医用画像撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＭＲＩ装置等の３次元空間の任意の面を撮影断面として設定可能な医用画像撮影装置において、自動設定する撮影断面を、ユーザの好みに応じて設定できるとともに、設定された撮影断面の、撮影対象の被検体に対する位置を、精度よく自動的に決定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一の実施形態のＭＲＩ装置のブロック図である。
【図２】第一の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図３】第一の実施形態の基本情報を受け付けるユーザインタフェース例を説明するための説明図である。
【図４】第一の実施形態の標準撮影断面設定処理のフローチャートである。
【図５】第一の実施形態の検査開始から実撮影断面位置算出処理終了までの処理のフローチャートである。
【図６】第一の実施形態の基本情報を受け付けるユーザインタフェースの他の例を説明するための説明図である。
【図７】第一の実施形態の標準撮影断面設定処理の他の例のフローチャートである。
【図８】第一の実施形態の基本情報を受け付けるユーザインタフェースの他の例を説明するための説明図である。
【図９】第一の実施形態の基本情報を受け付けるユーザインタフェースの他の例を説明するための説明図である。
【図１０】第一の実施形態の変形例の検査開始から実撮影断面位置算出処理終了までの処理のフローチャートである。
【図１１】第二の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１２】第二の実施形態の検査開始から実撮影断面位置算出処理終了までの処理のフローチャートである。
【図１３】第三の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【図１４】第四の実施形態の計算機の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本実施形態では、３次元空間の任意の断面を撮影可能な医用画像撮影装置として、磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置を用いる場合を例にあげて説明する。
【００１７】
本実施形態のＭＲＩ装置は、上述のように、静磁場に置かれた被検体に高周波磁場を印加して、被検体内の核磁化を励起し、発生する核磁気共鳴信号（エコー信号）を計測する。このとき、傾斜磁場を印加して計測する磁気共鳴信号に位置情報を与え、画像化（撮影）する。
【００１８】
図１は、これを実現する、本実施形態のＭＲＩ装置１００の典型的な構成を示すブロック図である。本実施形態のＭＲＩ装置１００は、静磁場を発生するマグネット１０１と、傾斜磁場を発生する傾斜磁場コイル１０２と、被検体（生体）１０３に高周波磁場パルス（以下、ＲＦパルス）を照射するＲＦコイル１０７と、被検体１０３から発生するエコー信号を検出するＲＦプローブ１０８と、マグネット１０１の発生する静磁場空間内で被検体（例えば、生体）１０３を載置する寝台（テーブル）１１５と、を備える。
【００１９】
さらに、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、傾斜磁場コイル１０２を駆動する傾斜磁場電源１０５と、ＲＦコイル１０７を駆動する高周波磁場発生器１０６と、ＲＦプローブ１０８で検出したエコー信号を受信する受信器１０９と、傾斜磁場電源１０５と高周波磁場発生器１０６とに命令を送り、それぞれ傾斜磁場および高周波磁場を発生させるとともに、検波の基準とする核磁気共鳴周波数を受信器１０９にセットするシーケンサ１０４と、検波された信号に対して信号処理を施す計算機１１０と、計算機１１０での処理結果を表示する表示装置１１１と、同処理結果を保持する記憶装置１１２と、ユーザからの指示を受け付ける入力装置１１６と、を備える。また、記憶装置１１２には、計算機１１０における処理に必要な各種のデータが保持される。
【００２０】
また、ＭＲＩ装置１００は、静磁場均一度を調節する必要があるときには、シムコイル１１３と、シムコイル１１３を駆動するシム電源１１４をさらに備えてもよい。シムコイル１１３は、複数のチャネルからなり、シム電源１１４から供給される電流によりにより静磁場不均一を補正する付加的な磁場を発生する。静磁場均一度調整時にシムコイル１１３を構成する各チャネルに流す電流は、シーケンサ１０４により制御される。
【００２１】
以上の構成を有するＭＲＩ装置１００では、シーケンサ１０４の制御により、ＲＦパルスがＲＦコイル１０７を通じて被検体１０３に印加されるとともに、スライス選択や位相エンコードなどの位置情報をエコー信号に与えるための傾斜磁場パルスが傾斜磁場コイル１０２によって印加される。また、被検体１０３から発生した信号はＲＦプローブ１０８によって受波され、検波された信号は計算機１１０に送られ、ここで画像再構成などの信号処理が行われる。なお、記憶装置１１２には、信号処理の結果だけでなく、必要に応じて、検波された信号自体、撮影条件等を記憶させてもよい。
【００２２】
また、計算機１１０は、受信した信号を処理する信号処理だけでなく、ＭＲＩ装置１００全体の動作の制御等を行う。例えば、予めプログラムされたタイミング、強度で各部が動作するようシーケンサ１０４に指示を出し、ＭＲＩ装置１００を構成する各部の動作を制御し、計測を行う。上記プログラムのうち、特に、高周波磁場、傾斜磁場、信号受信のタイミングや強度を記述したものはパルスシーケンスと呼ばれる。
【００２３】
ＭＲＩ装置１００では、パルスシーケンスに設定する高周波磁場、傾斜磁場のタイミングや強度を制御することにより、撮影対象の被検体の任意の撮影断面を撮影できる。一般に撮影対象の被検体における撮影断面の位置を決定し、パルスシーケンスに反映することにより、所望の撮影断面を撮影する。
【００２４】
また、本実施形態の計算機１１０は、入力装置１１６および表示装置１１１などのユーザインタフェースを制御し、ユーザに処理結果を提示する、ユーザからの入力を受け付けるといったユーザインタフェース処理を行う。また、ＭＲＩ装置１００で取得したエコー信号を処理し、画像を再構成する。あるいは、エコー信号を処理し、中心周波数やＲＦ照射強度等の撮影に必要な制御値を算出し、シーケンサ１０４に送信する。
【００２５】
さらに、本実施形態の計算機１１０は、撮影部位毎に、推奨する撮影断面を、ユーザの好みに合わせて指定可能とするとともに、指定された撮影断面を、実際の撮影時に各撮影対象の被検体で精度よく再現する。これを実現するために、本実施形態の計算機１１０は、図２に示すように、撮影部位に応じて推奨する撮影断面を標準撮影断面として設定し、設定した標準撮影断面から撮影断面パラメータを生成する標準撮影断面設定部２１０と、撮影対象の被検体における標準撮影断面の位置として、実際の撮影時に撮影断面位置とする実撮影断面位置を算出する実撮影断面位置算出部２２０と、算出した実撮影断面位置を推奨撮影断面位置としてユーザに表示する表示部２３０と、を備える。
【００２６】
ここで、標準撮影断面は、撮影部位の解剖学的特徴構造により特定される撮影断面で、被検体によらずに撮影部位毎に予め設定されている断面である。例えば、頭部であれば、正中面、鼻根部と橋下端部を結ぶＯＭラインやＡＰ−ＡＣライン、ドイツ水平面に沿ったアキシャル面などである。また、腰椎であれば、椎体を中心とするサジタル面や、椎間板と平行なアキシャル面などである。膝であれば、大腿骨内側顆と大腿骨外側顆とを結んだラインに平行かつ関節面に垂直となるコロナル面や、そのコロナル面上において大腿骨内側顆と外側顆とを結んだラインに垂直なサジタル面などである。肩であれば、棘上筋に平行なコロナル面や、そのコロナル面上において骨頭と肩甲骨と結ぶラインに垂直なサジタル面などである。心臓であれば、左心室の長軸に沿ったサジタル面や、短軸に沿ったアキシャル面である。
【００２７】
また、解剖学的特徴構造は、例えば、撮影部位が頭部であれば、正中線、頭部輪郭、脳輪郭、脳梁、橋、脳幹、下垂体、斜台、脊椎であれば脊髄神経、椎間板、椎骨、膝であれば、大腿骨内側顆、大腿骨外側顆、大腿骨、頸骨の位置、大腿骨内側顆と大腿骨外側顆とを結んだ線、大腿骨と頸骨と間の関節面、肩であれば、棘上筋、骨頭、肩甲骨、肩峰、鎖骨の位置、棘上筋に平行な線、上腕骨に沿ったライン、骨頭と肩甲骨間の関節面の接線、骨頭と肩甲骨間を結ぶラインなどである。ただし、本実施形態では、実撮影断面位置算出部２２０が抽出可能な解剖学的特徴構造を用いる。
【００２８】
本実施形態の実撮影断面位置算出部２２０は、撮影対象の被検体１０３の撮影部位のスカウト撮影を実行し、取得したデータ上で標準撮影断面設定部２１０により設定された標準撮影断面の、撮影対象の被検体１０３における位置（実撮影断面位置）を算出する。
【００２９】
本実施形態の実撮影断面位置算出部２２０は、撮影対象の被検体１０３の、撮影部位の、スカウト画像上の解剖学的特徴構造を抽出する解剖学的特徴構造抽出部２２１、を備える。そして、実撮影断面位置算出部２２０は、標準撮影断面設定部２１０が生成した撮影断面パラメータと、抽出した解剖学的特徴構造とを用い、撮影対象の被検体の実撮影断面位置を算出する。
【００３０】
本実施形態の実撮影断面位置算出部２２０は、予め記憶装置１１２に登録される撮影断面位置計算アルゴリズムに従って実撮影断面位置を算出する。実撮影断面位置の算出の中で、解剖学的特徴構造抽出部２２１は、この撮影断面位置計算アルゴリズムに従って解剖学的特徴構造を抽出する。なお、撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を特定する情報は、撮影断面位置計算アルゴリズムに応じて予め定められ、撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される。
【００３１】
本実施形態の標準撮影断面設定部２１０は、ユーザから、撮影部位毎の、標準撮影断面を特定する基準となる基準情報を受け付ける。基準情報は、部位毎の、予め特定される解剖学的特徴構造に関連付けられ、撮影断面パラメータとして生成される。生成された撮影断面パラメータは、撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される。
【００３２】
これを実現するため、本実施形態の標準撮影断面設定部２１０は、撮影部位毎に、標準撮影断面を特定する基準となる基準情報の設定を受け付ける基準情報受付部２１１と、受け付けた基準情報を、当該撮影部位の、解剖学的特徴構造抽出部２２１が抽出可能な解剖学的特徴構造に関連付けて撮影断面パラメータとして生成する撮影断面パラメータ生成部２１２と、を備える。
【００３３】
本実施形態の基準情報受付部２１１は、基準情報を受け付けるためのユーザインタフェースを生成し、表示装置１１１に表示し、当該インタフェースを介して基準情報を受け付ける。ユーザは、入力装置１１６を用い、基準情報を入力する。ユーザインタフェースは、撮影部位に対応付けて記憶装置１１２に保持されるユーザインタフェース画面データに基づいて生成される。
【００３４】
図３に、本実施形態の基準情報を受け付けるためのユーザインタフェース３００の一例を示す。本実施形態のユーザインタフェース３００は、撮影部位の入力を受け付ける撮影部位受付領域３１０と、撮影部位に応じて示される情報に基づいて基準情報を受け付ける基準情報受付領域３２０と、入力完了の指示を受け付ける完了指示受付領域３３０とを備える。
【００３５】
また、被検体１０３に対する撮影断面位置は、撮影の中心と、断面の傾きとを規定することにより、一意に定めることができる。従って、本実施形態では、基準情報として、撮影範囲の中心を特定する情報として１つの解剖学的特徴構造と、断面の傾きを規定する情報として標準撮影断面の方位を特定する断面方位との入力を受け付ける。これらを受け付けるため、本実施形態の基準情報受付領域３２０は、それぞれ、解剖学的特徴構造受付領域３２１と、断面方位受付領域３２２とを備える。
【００３６】
本実施形態では、１つの解剖学的特徴構造と断面方位とのみで標準撮影断面を特定する。従って、ここでは、軸断面（サジタル面、コロナル面、アキシャル面）のいずれかを断面方位として受け付ける。
【００３７】
なお、本実施形態の基準情報受付部２１１は、完了指示受付領域３３０を介して入力完了の指示を受け付けると、その時点で、基準情報受付領域３２０に入力されている基準情報を、ユーザが入力した基準情報として受け付ける。
【００３８】
なお、本実施形態では、基準情報受付部２１１が受け付ける基準情報は、上述のように、１の解剖学的特徴構造と断面方位である。従って、本実施形態の撮影断面パラメータ生成部２１２は、基準情報として受け付けた１の解剖学的特徴構造と断面方位とをそのまま撮影断面パラメータとする。
【００３９】
以下、本実施形態の標準撮影断面設定部２１０による、標準撮影断面設定処理の流れを説明する。図４は、本実施形態の標準撮影断面設定処理の処理フローである。
【００４０】
標準撮影断面設定処理開始の指示を受け付けると、基準情報受付部２１１は、ユーザインタフェース３００を作成し、表示装置１１１に表示する（ステップＳ１１０１）。
【００４１】
基準情報受付部２１１は、撮影部位受付領域３１０を介して撮影部位の入力を受け付ける（ステップＳ１１０２）。ここでは、予め選択可能な部位を特定する情報（部位名）を表示し、ユーザに選択させることにより、撮影部位の入力を受け付ける。選択可能な部位を特定する情報は、予め記憶装置１１２に登録される。
【００４２】
次に、基準情報受付部２１１は、選択された撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される解剖学的特徴構造（組織）を抽出し、ユーザに選択可能な形式で、解剖学的特徴構造受付領域３２１に提示する（ステップＳ１１０３）。選択可能な形式とは、例えば、メニュー形式、リスト形式、などである。例えば、部位として腰椎が選択された場合、椎体、脊髄神経、椎間板をユーザに提示する。
【００４３】
ユーザは提示された解剖学的特徴構造（組織）の中から、撮影断面を設定したい解剖学的特徴構造（組織）を選択する。ここでは、例えば、椎体を選択する。基準情報受付部２１１は、解剖学的特徴構造受付領域３２１を介して解剖学的特徴構造（組織）の入力を受け付ける（ステップＳ１１０４）。
【００４４】
次に、ユーザは、断面方位受付領域３２２を介して撮影断面の方位を設定する。基準情報受付部２１１は、断面方位受付領域３２２を介して入力された撮影断面の方位を受け付ける（ステップＳ１１０５）。以上の手順で、ユーザは、標準撮影断面を特定するために必要な基準情報を入力する。
【００４５】
基準情報受付部２１１がユーザから完了指示受付領域３３０を介して入力完了の指示を受け付けると（ステップＳ１１０６）、撮影断面パラメータ生成部２１２は、受け付けた、解剖学的特徴構造（組織）を特定する情報（タグ；以下、単に解剖学的特徴構造とも呼ぶ）と、断面の方位とを、撮影断面パラメータとして生成し、記憶装置１１２に登録する（ステップＳ１１０７）。
【００４６】
以上の手順により、本実施形態の標準撮影断面設定部２１０は、ユーザから基準情報の入力を受け付け、撮影断面パラメータを生成する。
【００４７】
次に、上記手順で設定された標準撮影断面の、実際に撮影する撮影対象の被検体１０３における位置（実撮影断面位置）の算出方法を説明する。本実施形態では、実撮影断面位置算出部２２０が撮影断面パラメータを用いて算出する。
【００４８】
実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理は、ＭＲＩ装置１００による検査の中の処理である。実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理に先立ち、ＭＲＩ装置１００による検査の流れの概要を説明する。
【００４９】
一般に、ＭＲＩ装置１００による検査では、スカウト画像を取得するスカウト撮影、静磁場不均一の調整やコイル感度補正のための準備撮影、決定された撮影断面の診断用の画像を取得する本撮影が順次実行される。本実施形態の実撮影断面位置算出処理は、スカウト撮影後、本撮影前に実行される。
【００５０】
各撮影は１以上の計測で構成され、各計測は、パルスシーケンスおよび撮影パラメータに従って行われる。各検査における、撮影順、各撮影内での計測順、計測種別は、プロトコルにより規定される。プロトコルは、例えば、頭部、腰椎、膝、肩といった検査部位（撮影部位）や対象とする疾患に応じて作成され、各撮影で実行するパルスシーケンスとその撮影パラメータを含む。プロトコルは、検査の実行に先立ち、ユーザにより作成され、記憶装置１１２に記憶される。ＭＲＩ装置１００による検査は、撮影部位に応じて作成されるプロトコルに従って実行される。
【００５１】
各撮影に用いるパルスシーケンスや、ユーザから入力される撮影パラメータ等は、記憶装置１１２に登録される。登録されるパルスシーケンスには、例えば、ＦＳＥ（Ｆａｓｔ  Ｓｐｉｎ  Ｅｃｈｏ）、ＧｒＥ（ＧｒａｄｉｅｎｔＥｃｈｏ）、ＥＰＩ（Ｅｃｈｏ  Ｐｌａｎａｒ  Ｉｍａｇｉｎｇ）、などがあり、撮影パラメータには、ＴＲ（繰り返し時間）、ＴＥ（エコー時間）、ＦＯＶ(撮影視野)、スライス厚、スライス枚数、複数の断面を撮影する場合は、その撮影順序などがある。
【００５２】
なお、プロトコルは、検査毎にユーザがユーザインタフェースを介して作成し、記憶装置１１２に登録するよう構成してもよいし、予め、検査部位および／または疾患毎に作成され、記憶装置１１２に保存されていてもよい。予め保存される場合は、ユーザが、検査毎に保存されているプロトコルの中から抽出し、使用するプロトコルを決定する。なお、検査部位（撮影部位）毎に、最適なプロトコルを対応付けて記憶装置１１２に保存し、ユーザが撮影パラメータ設定時に検査部位（撮影部位）を指定した際、当該検査部位（撮影部位）に対応づけて記憶されているプロトコルが、最適なプロトコルの初期値として抽出されるよう構成してもよい。
【００５３】
本実施形態では、登録されるプロトコルは、実撮影断面位置算出処理を実行するか否か、実行時に用いる撮影断面位置計算アルゴリズム、といった実撮影断面位置算出処理に関する情報をさらに含む。また、実撮影断面位置算出処理が実行される場合、実撮影断面位置計算に最適なスカウト撮影の手順を規定した最適スカウト撮影情報が登録される。具体的には、スカウト撮影で使用するパルスシーケンス、撮影パラメータ、撮影する断面、複数の断面を撮影する場合は、その撮影順が、登録される。実撮影断面位置算出処理を実行する設定は、プロトコル作成時の最適なスカウト撮影の選択および設定と同期させるように構成してもよい。また、実撮影断面位置算出処理を実行するか否かを決定するパラメータを本撮影の撮影パラメータに追加し、実行が選択された場合に、最適なスカウト撮影をプロトコルに登録するよう構成してもよい。
【００５４】
なお、各撮影部位に対応した撮影断面位置計算アルゴリズム、撮影部位毎の実撮影断面位置算出処理に応じた最適なスカウト撮影の条件は、記憶装置１１２に登録される。
【００５５】
次に、本実施形態の検査の流れを、実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理の終了までを取り上げ、説明する。図５は、本実施形態の検査のフローである。ここでは、脊椎のルーチン検査の場合を例にあげて説明する。
【００５６】
はじめに、計算機１１０は、ユーザから検査部位（撮影部位）の指定を受け付ける（ステップＳ１２０１）。例えば、腰椎と、撮影部位の指定を受け付ける。
【００５７】
計算機１１０は、指定を受けた検査部位（撮影部位）に対応づけて、記憶装置１１２に登録されるプロトコルを呼び出す（ステップＳ１２０２）。ここでは、腰椎と指定を受けているため、腰椎検査用のプロトコルを呼び出す。
【００５８】
そして、計算機１１０は、指定を受けた検査部位（撮影部位）に対応づけて、標準撮影断面が設定されているか否かを判別する（ステップＳ１２０３）。腰椎検査であれば、腰椎検査に関する標準撮影断面の設定が完了しているか否かを判別する。上述のように、本実施形態では、標準撮影断面設定部２１０は、撮影部位毎の標準撮影断面が設定されると、基準情報から算出した撮影断面パラメータを生成し、撮影部位に対応付けて記憶装置１１２に登録する。従って、ここでは、計算機１１０は、記憶装置１１２に、撮影部位に対応づけて撮影断面パラメータが登録されているか否かを判別する。そして、登録されていれば、そのまま処理を進め、未登録の場合、標準撮影断面設定部２１０に、当該撮影部位の標準撮影断面設定処理を行わせる（ステップＳ１２０４）。
【００５９】
次に、計算機１１０は、呼び出したプロトコルが実撮影断面位置算出処理を実行する設定になっているかを判別する（ステップＳ１２０５）。実行する設定になっている場合、そのまま処理を進め、未設定の場合、処理を実行するようプロトコルの設定を変更する（ステップＳ１２０６）。
【００６０】
次に、計算機１１０は、プロトコルの設定に従ってスカウト撮影を実行し、撮影対象の被検体１０３の計測データ（スカウト画像）を取得する（ステップＳ１２０７）。
【００６１】
次に、解剖学的特徴構造抽出部２２１は、ステップＳ１２０２で抽出したプロトコルに登録される撮影断面位置計算アルゴリズムを用いて、ステップＳ１２０７で取得した計測データ（スカウト画像）から、撮影対象の被検体１０３の解剖学的特徴構造を抽出する（ステップＳ１２０８）。ここでは、パターンマッチング処理やエッジ抽出処理など一般的な画像処理手法にて、当該撮影部位の組織の形状、空間的な位置、重心座標などを、解剖学的特徴構造として抽出する。例えば、脊椎のルーチン検査の場合、椎体、椎間板、脊髄神経の空間的な位置や形状、重心座標などを算出する。
【００６２】
次に、実撮影断面位置算出部２２０は、抽出した解剖学的特徴構造（組織）に基づいて、撮影断面パラメータを用い、実撮影断面位置を算出する（ステップＳ１２０９）。本実施形態では、撮影断面の中心となる解剖学的特徴構造（組織）と断面の方位とが撮影パラメータとして登録されている。従って、撮影対象の被検体１０３上で、中心が、撮影断面パラメータとして指定されている解剖学的特徴構造（組織）の重心座標に等しく、かつ、方位が、撮影断面パラメータで指定されている断面方位、となる断面を、実撮影断面位置として決定する。例えば、撮影断面パラメータとして、椎体とサジタル面とが登録されている場合、中心が椎体の重心座標でかつ方位がサジタル面となる撮影断面を算出する。
【００６３】
そして、表示部２３０は、実撮影断面位置算出部２２０が算出した実撮影断面位置を、推奨撮影断面位置として、表示装置１１１に表示される位置決め画像（スカウト画像）上に表示する（ステップＳ１２１０）。
【００６４】
以上の処理によりユーザに推奨撮影断面位置が提示される。ユーザは提示された推奨撮影断面位置を見て、適切であれば、そのまま、必要であれば、調整を行い、本撮影を実行する。
【００６５】
なお、以上の処理において、ステップＳ１２０４の標準撮影断面設定処理は、対象部位ごとに一度だけ実行すれば良い。一方、ステップＳ１２０９の実撮影断面位置算出処理は、検査毎に、撮影部位毎に行う。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態の医用画像撮影装置は、ＭＲＩ装置１００といった３次元空間の任意の面を撮影断面として設定可能な医用画像撮影装置であって、撮影部位に応じて推奨する撮影断面を標準撮影断面として設定し、設定した標準撮影断面から撮影断面パラメータを生成する標準撮影断面設定部２１０と、撮影対象の被検体１０３における前記標準撮影断面の位置として実撮影断面位置を算出する実撮影断面位置算出部２２０と、算出した実撮影断面位置を推奨撮影断面としてユーザに表示する表示部２３０と、を備え、前記実撮影断面位置算出部２２０は、前記撮影対象の被検体１０３の、スカウト画像上の解剖学的特徴構造を抽出する解剖学的特徴構造抽出部２２１を備え、前記撮影断面パラメータと前記解剖学的特徴構造とを用いて前記実撮影断面位置を算出し、前記標準撮影断面設定部２１０は、前記標準撮影断面を特定する基準となる基準情報の設定を受け付ける基準情報受付部２１１と、前記基準情報を、前記解剖学的特徴構造抽出部２２１が抽出可能な解剖学的特徴構造に関連付けて前記撮影断面パラメータとして生成する撮影断面パラメータ生成部２１２と、を備える。
【００６７】
このように、本実施形態によれば、基準情報受付部２１１を介して、標準撮影断面を規定する情報を入力することにより、標準撮影断面を設定する。従って、ユーザは、自動設定する撮影断面を、ユーザの好みに応じて設定できる。また、ユーザが標準的な画像上で設定する、撮影部位毎の標準撮影断面を特定する基準情報を、当該撮影部位の解剖学的特徴構造に関連付けて登録する。そして、実際の撮影時は、撮影対象の被検体１０３の解剖学的特徴構造に基づいて、標準撮影断面の、当該被検体１０３における位置を特定する。従って、設定された標準撮影断面の、撮影対象の被検体１０３に対する位置を、精度よく自動的に決定できる。
【００６８】
すなわち、ユーザは新しい被検体を撮影する度に、撮影断面の位置調整をする必要がなくなる。これにより、必要な場合にのみ対象部位の撮影断面を設定すれば良いため、設定に対する負担を軽減することができる。
【００６９】
また、基準情報受付部２１１は、撮影部位の入力を受け付ける撮影部位受付部（撮影部位受付領域３１０）を備え、撮影部位受付部で受け付けた撮影部位に応じて示される情報に基づいて基準情報の入力を受け付けてもよい。そして、基準情報受付部２１１は、前記基準情報の中の標準撮影断面の中心を特定する情報として、解剖学的特徴構造の１つの指定を受け付ける。撮影断面パラメータ生成部２１２は、基準情報受付部２１１で受け付けた解剖学的特徴構造を撮影断面パラメータとしてもよい。また、基準情報受付部２１１は、基準情報の中の標準撮影断面の傾きを特定する情報として、当該断面方位の指定を受け付け、撮影断面パラメータ生成部２１２は、基準情報受付部２１１で受け付けた断面方位を撮影断面パラメータとしてもよい。
【００７０】
従って、ユーザは、自動設定する撮影断面をユーザの好みに応じて容易に設定できる。
【００７１】
なお、上記実施形態では、標準撮影断面の傾きを規定する情報としてアキシャル面、コロナル面、サジタル面といった軸断面を指定するよう構成しているが、これに限られない。標準撮影断面が特定可能なものであればよい。
【００７２】
例えば、解剖学的特徴構造受付領域３２１を介して選択された解剖学的特徴構造（組織）に対して、最も推奨される撮影面の方位を選択可能なように構成してもよい。この場合、予め抽出可能な組織それぞれに対応付けて最適な撮影面（最適方位面）を記憶装置１１２に登録しておく。
【００７３】
例えば、椎体の場合、最適方位面は、脊髄神経に平行かつ椎体の中心を通る平面である。また、椎間板の場合、最適方位面は、椎間板の傾きに平行な面である。これらの最適方位面は、撮影断面位置計算アルゴリズムにて抽出された解剖学的特徴構造に基づいて設定する。
【００７４】
これにより、検査に不慣れなユーザでも、最適な撮影断面を設定することが可能となる。
【００７５】
また、撮影部位の指定に応じて、断面方位受付領域３２２には初期値として最適な断面方位が表示、入力されるよう構成してもよい。このように構成することにより、解剖学的特徴構造のみを入力することで基準情報の入力を終えることができる。従って、標準撮影断面設定処理におけるユーザの入力を簡易化でき、操作性が向上する。
【００７６】
また、上記実施形態では、標準撮影断面を規定する基準情報として、解剖学的特徴構造（組織）と、断面方位とを用いているが、これに限られない。例えば、１の断面を特定可能な複数の解剖学的特徴構造を基準情報として入力するよう構成してもよい。この場合、入力された解剖学的特徴構造を撮影断面パラメータとする。
【００７７】
また、基本情報として、標準撮影断面の撮影中心及び方位を規定する解剖学的特徴構造を指定するように構成してもよい。例えば、撮影中心を規定する解剖学的特徴構造は、抽出可能な解剖学的特徴構造の座標から選択し、指定する。方位を規定する解剖学的特徴構造として、磁場の方向で決定される装置座標系や抽出可能な解剖学的特徴構造にて規定される座標点、ベクトル、平面を組み合わせて、撮影面の第一ベクトルおよび第二ベクトルを決定可能な解剖学的特徴構造を指定する。それぞれ指定された解剖学的特徴構造と、第一ベクトル、第二ベクトルを撮影断面パラメータとする。
【００７８】
例えば、標準撮影断面に直交する直交組織と平行な平行組織とを基準情報の第一ベクトルおよび第二ベクトルとする場合の選択例を、腰椎検査を例にあげて説明する。
【００７９】
例えば、腰椎検査において椎体の撮影断面を設定する場合、撮影中心として、第三腰椎中心を選択し、方位として、コロナル画像上の脊髄神経方向（第一ベクトル）とアキシャル画像上の椎体中心と脊髄神経を結ぶ直線の方向（第二ベクトル）とを選択する。
【００８０】
また、腰椎検査において椎間板の撮影断面を設定する場合、撮影中心として、第二と第三腰椎の間の椎間板中心を選択し、方位として、コロナル画像上の第二と第三腰椎の間の椎間板の傾き（第一ベクトル）およびサジタル画像上の第二と第三腰椎の間の椎間板の傾き（第二ベクトル）を選択する。
【００８１】
また、頭部検査においてＯＭラインに沿った撮影断面を設定する場合、撮影中心として、脳中心を選択し、方位として、正中面に垂直な方向（第一ベクトル）および正中面画像上におけるＯＭライン方向（第二ベクトル）を設定する。この場合、正中面画像上の鼻根部座標と橋下端座標とを選択し、これらを結ぶ方位を第二ベクトルとして設定するよう構成してもよい。
【００８２】
また、肝臓検査の撮影断面を設定する場合、撮影中心として、肝臓の中心を選択し、方位として、装置座標のｘ軸(第一ベクトル)およびｙ軸（第二ベクトル）を設定する。ここで、装置座標系は、例えば、z軸が磁場方向、ｘ軸が水平方向、ｙ軸が垂直方向とする。
【００８３】
なお、断面を特定可能な複数の組織の入力を受け付けるよう構成する場合、ユーザインタフェース３００において、断面方位受付領域３２２は不要となる。
【００８４】
また、上記実施形態では、基準情報の中の、中心を特定する情報についても、解剖学的特徴構造を入力しているが、これに限られない。より簡易な指定方法として、特定の解剖学的特徴構造を含む組織の組織名を指定するよう構成してもよい。これにより、ユーザは、直感的に簡単に標準撮影断面を設定できる。この場合、指定可能な組織は、予め撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に保持される。
【００８５】
また、ユーザインタフェース３００は、位置決め画像表示領域を備えるよう構成してもよい。この場合、撮影部位受付領域３１０を介して撮影部位が入力（選択）された際、入力（選択）された撮影部位の典型的な断面画像である標準画像を、位置決め画像表示領域に表示する。このとき、標準画像上に、選択された撮影部位の、撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を、識別可能なように表示してもよい。識別可能な表示は、例えば、他の表示と色を変えるなどの手法により実現する。
【００８６】
さらに、ユーザインタフェース３００が、位置決め画像表示領域を備える場合、この位置決め画像表示領域を介して、基準情報として入力する解剖学的特徴構造の入力が可能なよう構成してもよい。例えば、ユーザが標準画像上の組織をマウスにてクリックすることにより入力、選択し、それを受け付ける。
【００８７】
同様に、断面方位受付領域３２２で入力された方位（軸断面のいずれか）を標準画像上に表示するように構成してもよい。
【００８８】
ユーザインタフェース３００に、位置決め画像表示領域を備え、基準情報受付部２１１が、撮影部位受付領域３１０で受け付けた撮影部位の標準画像を表示し、当該標準画像を介して入力を受け付ける構成とすることにより、ユーザは視覚的に操作可能となる。これにより、操作性が向上する。
【００８９】
なお、標準撮影断面は、任意の撮影部位に対して複数設定できるよう構成してもよい。この場合、各標準撮影断面を特定する基準情報から得た撮影断面パラメータを、それぞれ識別可能な態様で記憶装置１１２に登録する。識別可能な態様として、例えば、それぞれの撮影断面パラメータに名称等をラベル付けする。そして、プロトコルには、その名称を登録することにより、使用する撮影断面パラメータを特定する。このように構成することにより、本撮影において複数の撮影位置で撮影が必要な場合でも対応可能となる。
【００９０】
なお、上記実施形態では、基準情報受付部２１１は、解剖学的特徴構造を直接的に含む情報を基準情報として受け付けているが、これに限られない。
【００９１】
例えば、基準情報のうち、標準撮影断面の中心を特定する情報として、任意の１点（中心基準点）を、傾きを特定する情報として、任意の２点（傾き基準点）を受け付けるよう構成してもよい。これらは、ユーザインタフェースとして撮影部位の標準画像を表示し、当該標準画像上で受け付ける。
【００９２】
以下、基準情報として、撮影断面の傾きと中心とを入力する場合の、基準情報受付部２１１が生成するユーザインタフェースと、標準撮影断面設定処理の手順と、を説明する。ここでは、正中面を基準として撮影断面を設定する、頭部のルーチン検査の場合を例にあげて説明する。ここでは、第一ベクトルとして正中面に垂直なベクトルが指定されており、撮影中心と第二ベクトルとをそれぞれ、標準撮影断面の中心と傾きとしてユーザが指定する。
【００９３】
図６は、本変形例の、基準情報受付部２１１が生成するユーザインタフェース３０１の一例である。また、図７は、標準撮影断面設定部２１０による標準撮影断面設定処理の流れを示す処理フローである。
【００９４】
本図に示すように、ユーザインタフェース３０１は、撮影部位受付領域３１０と、基準情報受付領域３２０と、完了指示受付領域３３０とを備える。撮影部位受付領域３１０と完了指示受付領域３３０とは、上記実施形態の同名の構成と同様である。一方、本変形例の基準情報受付領域３２０は、上記実施形態同様、標準撮影断面を特定する基準情報を受け付ける。本実施形態では、画像上でこの基準情報を受け付けるため、基準情報受付領域３２０は、画像表示領域３２３を備える。
【００９５】
画像表示領域３２３は、撮影部位受付領域３１０を介してユーザから受け付けた撮影対象部位の標準画像（断面画像）を表示するとともに、ユーザからの基準情報の入力を受け付ける領域である。標準画像は、撮影部位に応じて選択可能な位置決め画像であり、予め、撮影対象部位毎に記憶装置１１２に登録される。
【００９６】
基準情報受付部２１１は、画像表示領域３２３を介して、基準情報の入力を受け付ける。ここでは、標準撮影断面の傾きと中心との指定を受け付ける。ユーザは、標準撮影断面の傾きを特定するために、傾きを特定する２点（傾き基準点４２２、４２３）を指定する。また、中心を特定するために、１点（中心基準点４２４）を指定する。ユーザは、画像表示領域３２３内で、これらの基準点の位置を自由に決定（入力）できる。
【００９７】
なお、画像表示領域３２３には、入力された撮影部位の撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造４２１を同時に表示するよう構成してもよい。なお、解剖学的特徴構造４２１は、非表示としてもよい。
【００９８】
本変形例の撮影断面パラメータ生成部２１２は、完了指示受付領域３３０を介して入力完了の指示を受け付けると、その時点で画像表示領域３２３に入力されている傾きと中心とから撮影断面パラメータを算出する。
【００９９】
以下、本変形例の標準撮影断面設定部２１０による、標準撮影断面設定処理の流れを図７のフローに沿って説明する。
【０１００】
標準撮影断面設定処理開始の指示を受け付けると、基準情報受付部２１１は、ユーザインタフェース３０１を作成し、表示装置１１１に表示する（ステップＳ１３０１）。
【０１０１】
基準情報受付部２１１は、撮影部位受付領域３１０を介して撮影部位の入力を受け付ける（ステップＳ１３０２）。ここでは、予め選択可能な部位を特定する情報（部位名）を表示し、ユーザに選択させることにより、撮影部位の入力を受け付ける。選択可能な部位を特定する情報は、予め記憶装置１１２に登録される。
【０１０２】
次に、基準情報受付部２１１は、選択された撮影部位に対応づけて、記憶装置１１２に登録される標準画像を抽出し、画像表示領域３２３に表示する（ステップＳ１３０３）。撮影部位が脳の場合、例えば、正中面画像を表示する。このとき、予め、傾き基準点４２２、４２３の初期値、中心基準点４２４の初期値をあわせて表示するよう構成してもよい。初期値を表示する場合、初期値は、記憶装置１１２に予め登録しておく。また、基本情報受付部２１１は、入力された撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を参照する（ステップＳ１３０４）。このとき、参照した解剖学的特徴構造を、画像表示領域３２３の標準画像上に表示してもよい。また、標準画像に対して撮影断面位置計算アルゴリズムを実行し、撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を抽出するよう構成してもよい。
【０１０３】
ここで、ユーザは、画像表示領域３２３に表示される標準画像上で基準情報として、傾き基準点４２２、４２３の初期値を２点、中心基準点４２４の初期値を１点、それぞれ入力し、その後、傾き基準点４２２、４２３および中心基準点４２４の位置を、自由に所望の位置に調整する。なお、初期値が表示されている場合は、調整のみ行う。そして、所望の位置に調整を終えると、完了指示受付領域３３０を介して、入力完了の意思を入力する。
【０１０４】
基準情報受付部２１１が完了指示受付領域３３０を介してユーザから入力完了の指示を受け付けると（ステップＳ１３０５）、撮影断面パラメータ生成部２１２は、その時点で標準画像上に設定されている傾き基準点４２２、４２３と、中心基準点４２４とを読み取り（ステップＳ１３０６）、撮影断面パラメータを算出し、記憶装置１１２に登録する（ステップＳ１３０７）。
【０１０５】
ここで、ステップＳ１３０７における、撮影断面パラメータ生成部２１２による、傾き基準点４２２、４２３と中心基準点４２４とから撮影断面パラメータを算出する撮影断面パラメータ生成処理について説明する。
【０１０６】
本変形例の撮影断面パラメータ生成処理では、予め定めた解剖学的特徴構造から、傾き基準点４２２、４２３および中心基準点４２４を、それぞれ算出するための算出情報を算出する。そして、その解剖学的特徴構造と算出した算出情報とを撮影断面パラメータとする。
【０１０７】
まず、傾き基準点４２２、４２３から算出する撮影断面パラメータと、その算出方法について説明する。撮影断面パラメータ生成部２１２は、撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造の中から、傾き基準点４２２、４２３それぞれに近傍の（あるいは、最も近い）解剖学的特徴構造（近傍特徴点）を抽出する。そして、それぞれ、近傍特徴点と傾き基準点４２２、４２３との差分値を計算する。得られた差分値を、抽出した２つの近傍特徴点間の距離を用いて標準化し、標準化差分値を算出情報として得る。
【０１０８】
上記処理を、具体例を用いて説明する。ここで、ユーザが指定した傾き基準点４２２、４２３の座標を、それぞれ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）とする。また、近傍特徴点の座標を、それぞれ（ｎｘ１、ｎｙ１）、（ｎｘ２、ｎｙ２）、近傍特徴点２点間の距離をＮＬとする。標準化差分値（ｄｘ１、ｄｙ１）、（ｄｘ２、ｄｙ２）は、以下の式（１）で算出される。
【数１】
2013027540.tif 000003
【０１０９】
撮影断面パラメータ生成部２１２は、上記標準化差分値と、近傍特徴点を特定する情報とを撮影断面パラメータとして記憶する。
【０１１０】
なお、実撮影断面位置算出部２２０は、上記標準化差分値（ｄｘ１、ｄｙ１）、（ｄｘ２、ｄｙ２）と、近傍特徴点を特定する情報とを用い、任意の被検体の近傍特徴点の座標から、当該被検体の、傾き基準点４２２、４２３を求めることができる。
【０１１１】
すなわち、所定の被検体の、撮影断面位置計算アルゴリズムによって抽出された近傍特徴点の座標を（ｎｘ１’、ｎｙ１’）、（ｎｘ２’、ｎｙ２’）とし、これら２点の近傍特徴点間の距離をＮＬ’とすると、当該被検体の傾き基準点（ｘ１’、ｙ１’）、（ｘ２’、ｙ２’）は、それぞれ、次の式（２）で与えられる。
【数２】
2013027540.tif 000004
ここで、解析する任意の被検体の画像の撮影視野(ＦＯＶ)と、画像表示領域３２３に表示された断面画像のＦＯＶとは、等しいものとする。
【０１１２】
次に、中心基準点４２４から算出する撮影断面パラメータと、その算出方法について説明する。なお、ここでは、アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造の中から、予め撮影断面パラメータ算出に用いる複数の解剖学的特徴構造（基準特徴点）を決定しておく。基準特徴点は、３点以上とする。撮影断面パラメータ生成部２１２は、全基準特徴点から中心基準点４２４の座標を算出するための重み（形状関数）を計算する。この形状関数を算出情報とする。なお、実撮影断面位置算出部２２０は、任意の被検体の、対応する基準特徴点と、形状関数とを用い、補間にて、当該被検体の中心基準点４２４を算出する。使用する基準特徴点は、予め初期値として設定し、記憶装置１１２に保持しておく。なお、ユーザが指定する構成であってもよい。
【０１１３】
上記処理を、具体例を用いて説明する。ここでは、中心基準点として４点を用いる場合を例にあげて説明する。中心基準点４２４の座標を（ｘ０、ｙ０）、基準特徴点の座標を、それぞれ、（ｎｘ１、ｎｙ１）、（ｎｘ２、ｎｙ２）、（ｎｘ３、ｎｙ３）、（ｎｘ４、ｎｙ４）とする。また、形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は、定数ｓ、ｔを用い、以下の式（３）のように定義する。
【数３】
2013027540.tif 000005
【０１１４】
撮影断面パラメータ生成部２１２は、以下の連立方程式（４）により定数（ｓ，ｔ）を求め、形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４のそれぞれの値を算出する。
【数４】
2013027540.tif 000006
【０１１５】
撮影断面パラメータ生成部２１２は、上記形状関数と、基準特徴点を特定する情報とを撮影断面パラメータとして記憶する。
【０１１６】
なお、実撮影断面位置算出部２２０は、上記で求めた、形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を用い、任意の被検体の、対応する基準特徴点の座標から、当該被検体の中心基準点４２４を求めることができる。
【０１１７】
所定の被検体の、撮影断面位置計算アルゴリズムによって抽出された、対応する基準特徴点の座標を（ｎｘ１’、ｎｙ１’）、（ｎｘ２’、ｎｙ２’）、（ｎｘ３’、ｎｙ３’）、（ｎｘ４’、ｎｙ４’）とすると、当該被検体の中心基準点４２４の座標（ｘ０’、ｙ０’）は、次の式（５）で算出できる。
【数５】
2013027540.tif 000007
【０１１８】
以上のように、撮影断面パラメータを生成することにより、実撮影断面位置算出部２２０は、所定の被検体上の、傾き基準点４２２、４２３および中心基準点４２４に相当する点を算出することができる。実撮影断面位置算出部２２０は、算出した中心基準点４２４および傾き基準点４２２、４２３を用い、実撮影断面位置を特定する。
【０１１９】
このように、本変形例によれば、基準情報受付部２１１は、基準情報の中の標準撮影断面の中心を特定する情報として、標準画像上で特定の１点を基準点として受け付け、撮影断面パラメータ生成部２１２は、所定の解剖学的特徴構造と、当該解剖学的特徴構造から基準点を算出するための算出情報と、を前記撮影断面パラメータとしてもよい。このとき、算出情報は、形状関数としてもよい。また、基準情報受付部２１１は、基準情報の中の標準撮影断面の傾きを特定する情報として、標準画像上で特定の２点を基準点として受け付け、撮影断面パラメータ生成部２１２は、各基準点それぞれの近傍の前記解剖学的特徴構造と、当該各解剖学的特徴構造から基準点を算出するための算出情報と、を撮影断面パラメータとしてもよい。このとき、算出情報は、各基準点の、各近傍の解剖学的特徴構造からの標準化差分値としてもよい。
【０１２０】
すなわち、本変形例によれば、標準化差分値と近傍特徴点との組合せ、および、形状関数と基準特徴点との組合せ、を撮影断面パラメータとして生成する。実撮影断面位置算出部２２０は、任意の被検体の実撮影断面位置を計算する際に、この撮影断面パラメータを参照し、当該被検体の実撮影断面の傾きと中心点とを算出する。
【０１２１】
これにより、より高い自由度で、ユーザは所望の標準撮影断面を設定することができる。また、ユーザが設定した標準撮影断面を、高い精度で自動的に、撮影対象の被検体上で決定することができる。
【０１２２】
さらに、基準情報として、任意の位置を、中心と、傾きとして入力する例において、撮影断面パラメータ生成部２１２による撮影断面パラメータの生成方法および生成される撮影断面パラメータの算出情報は、上記例に限られない。例えば、中心基準点および傾き基準点周辺の組織構造パターンであってもよい。
【０１２３】
以下、傾き基準点４２２、４２３を例に、算出情報として傾き基準点４２２、４２３周りの微小領域の画素濃度パターンを抽出し、それらを近傍特徴点と対応づけて、撮影断面パラメータとして登録する構成を説明する。
【０１２４】
この場合、まず、画像表示領域３２３に表示された標準画像（断面画像）において、傾きの基準点４２２、４２３を中心とした微小領域画像を作成する。作成する画像の領域は、微小画像視野として、表示される標準画像（断面画像）に応じて予め設定しておく。例えば、正中面画像における微小画像視野として２０ｍｍ×２０ｍｍと設定する。
【０１２５】
各傾き基準点４２２、４２３の座標を、それぞれ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）とし、抽出する最も近傍にある特徴点（近傍特徴点）の座標を、それぞれ（ｎｘ１、ｎｙ１）、（ｎｘ２、ｎｙ２）とする。各傾き基準点４２２、４２３と、それぞれの近傍特徴点を抽出し、各傾き基準点４２２、４２３と近傍特徴点との距離ＮＬ1、ＮＬ２と、各近傍特徴点間の距離ＮＬと、を算出する。そして、作成した微小領域画像、各近傍特徴点を特定する情報（タグ）、各傾き基準点と近傍特徴点との距離および近傍特徴点間の距離を撮影断面パラメータとして記憶装置１１２に登録する。
【０１２６】
次に、実撮影断面位置算出部２２０が、撮影断面パラメータを用いて、任意の被検体の傾き基準点に相当する位置を計算する方法を説明する。実撮影断面位置算出部２２０は、撮影対象の被検体のスカウト画像上で、撮影断面位置計算アルゴリズムにて抽出された近傍特徴点を起点として周辺組織を探索し、画素濃度パターンに合致する領域を抽出し、位置を特定する。具体的な手順は以下のとおりである。
【０１２７】
まず、撮影断面パラメータの各近傍傍特徴点のタグを参照し、撮影断面位置計算アルゴリズムにて抽出した解剖学的特徴構造から、撮影対象の被検体の、対応する近傍特徴点（ｎｘ１’、ｎｙ１’）、（ｎｘ２’、ｎｙ２’）を抽出する。そして、抽出した近傍特徴点間の距離ＮＬ’を算出する。
【０１２８】
次に、傾き基準点（ｘ１、ｙ１）を中心として作成した微小領域画像の中心点を近傍特徴点（ｎｘ１’、ｎｙ１’）から距離Ａ×ＮＬ１／ＮＬ×ＮＬ’の円形領域内で可動させてマッチング処理を行い、傾き基準点に相当する点（ｘ１’、ｙ１’）を抽出する。同様に、傾き基準点（ｘ２、ｙ２）を中心として作成した微小領域画像の中心点を近傍特徴点（ｎｘ２’、ｎｙ２’）から距離Ａ×ＮＬ２／ＮＬ×ＮＬ’の円形領域内で可動させてマッチング処理を行い、傾き基準点に相当する点（ｘ２’、ｙ２’）を抽出する。
【０１２９】
ここで、Ａは１以上の実数であり、例えば、２が代入される。また、マッチング処理に使用する微小領域画像は撮影領域をＮＬ’／ＮＬに補間拡大した後、１画素の分解能が撮影対象の被検体の画像と等しくなるように調整する。
【０１３０】
マッチング処理には、例えば、正規化相互情報量や相関係数などを用いる。マッチング処理に使用する微小領域画像は、画像そのものでもよいし、二値化した画像でもよいし、画像微分によりエッジを強調した画像としてもよい。これにより、上記の方法より、ユーザが標準画像上で指定した傾き基準点４２２、４２３に相当する位置を、撮影対象の被検体上で精度良く特定することができる。
【０１３１】
なお、中心基準点４２４についても同様に撮影断面パラメータを生成し、また、実撮影断面位置の中心位置を算出する。
【０１３２】
これにより、パターンマッチングによりずれを吸収できるため、精度よくユーザが指定した中心基準点、傾き基準点に相当する点を、撮影対象の被検体の位置決め画像上で抽出できる。従って、実撮影断面位置の算出精度が向上する。
【０１３３】
以上説明したように、撮影断面パラメータ算出手法は複数あるが、これらを組み合わせて使用する構成でもよい。組み合わせることにより、設定精度が向上する。
【０１３４】
なお、指定する２点の傾き基準点４２２、４２３は、それらにより決定する傾きが、撮影面に平行な傾きおよび直交する傾きのいずれであるかを入力可能な構成にしてもよい。これにより、より詳細な撮影断面位置基準の設定が可能となり、操作性が向上する。
【０１３５】
また、指定する２点の傾き基準点４２２、４２３や中心基準点４２４は、解剖学的特徴構造とは関連させずに装置座標系で規定してもよい。また、解剖学的特徴構造と関連付ける、装置座標系で規定する、のいずれかを選択可能なように構成してもよい。装置座標系で規定する場合、スカウト画像における解剖学的特徴構造の処理が不要となる。このように構成することにより、例えば、撮影断面の中心を対象部位に合わせ、傾きを装置座標系における固定角度として撮影したい場合に対応可能となる。
【０１３６】
また、ユーザインタフェース３０１の画像表示領域３２３に表示される標準画像を、ユーザが選択できるよう構成してもよい。すなわち、基準情報受付領域３２０は、画像表示領域３２３に表示される標準画像の指定を受け付ける、画像指定領域をさらに備える。これにより、様々な断面での標準撮影断面の、撮影断面位置基準の設定が可能となる。
【０１３７】
このとき、予め撮影部位毎に、複数の標準画像を記憶装置１１２に登録しておき、その中から、ユーザが選択するよう構成してもよい。また、基準情報を設定する標準画像（断面画像）として表示する断面を、ユーザが任意に設定可能な用に構成してもよい。
【０１３８】
ユーザが任意の断面を設定する場合の、ユーザインタフェース３０２を図８に示す。この場合のユーザインタフェース３０２は、ユーザインタフェース３０１と同様に、撮影部位受付領域３１０と、基準情報受付領域３２０と、完了指示受付領域３３０と、を備える。撮影部位受付領域３１０と、完了指示受付領域３３０とは、ユーザインタフェース３０１の同名の領域と同機能である。
【０１３９】
基準情報受付領域３２０は、表示する断面（画像）をユーザが設定する画像指定領域３２４と、ユーザが指定した断面の画像を表示する画像表示領域３２３とを備える。
【０１４０】
画像指定領域３２４は、１以上の表示領域を備え、それぞれ、標準画像の軸断面が表示される。ここでは、一例として、２つの表示領域を備え、アキシャル面とコロナル面とが表示される場合を示す。ユーザは、画像指定領域３２４に表示される軸断面画像上で、標準画像として画像表示領域３２３に表示する画像の断面４２５を指定する。
【０１４１】
基準情報受付部２１１は、画像指定領域３２４を介して受け付けた断面を標準画像として切り出し、画像表示領域３２３に表示する。断面の切り出し方法は、例えば、３Ｄ画像のＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理を用いる。ユーザは、切り出されて画像表示領域３２３に表示される標準画像上で基準情報の設定を行う。
【０１４２】
なお、画像表示領域３２３に表示する標準画像には、撮影範囲をさらに表示する構成にしてもよい。これにより、ユーザの撮影位置の設定における視覚的効果が向上する。
【０１４３】
また、このとき、基準情報受付領域３２０を介して、ＦＯＶやスライス枚数、スライス間隔など、撮影範囲を特定する撮影パラメータを入力可能とする構成としてもよい。この場合、受け付けた撮影パラメータに応じて、当該撮影パラメータで特定される撮影範囲を画像表示領域３２３に表示する。これによって、より実際に近い撮影断面位置の設定が可能になり、操作性が向上する。
【０１４４】
また、撮影範囲を複数入力可能とし、撮影範囲ごとに傾き基準点４２２、４２３と中心基準点４２４とを設定可能な構成としてもよい。これによって、脊椎の椎間板など複数の撮影箇所を設定する必要のある検査においても、それぞれの基準情報を同時に設定でき、標準撮影断面を同時に設定することができる。
【０１４５】
なお、撮影部位によっては、複数の撮影断面位置の設定が必要となる。このような場合のため、ユーザインタフェースは、基準情報受付領域３２０と、完了指示受付領域３３０とを、複数備えるよう構成してもよい。ここでは、設定が必要な撮影断面位置数だけ備える。
【０１４６】
基準情報受付部２１１は、撮影部位受付領域３１０を介して、撮影部位を受け付けると、ユーザインタフェースを生成し、表示する。表示されるユーザインタフェースは、当該部位に対応づけて記憶装置１１２に保持されるユーザインタフェース画面データに基づいて生成される。このとき、記憶装置１１２には、撮影部位に対応づけて、必要な撮影断面数が登録される。基準情報受付部２１１は、受け付けた撮像部位に対応づけて登録される撮影断面数に応じて、基準情報受付領域（画像表示領域３２３）３２０と完了指示受付領域３３０とが表示されるようユーザインタフェースを生成する。
【０１４７】
以下、撮影部位が膝の場合を例にあげて説明する。膝の場合、２つの撮影断面位置の設定が必要となる。また、ここでは、基準情報を、画像上で受け付ける場合を例にあげて説明する。従って、ユーザインタフェースが、画像表示領域３２３と、完了指示受付領域３３０とを２つ備える場合を例にあげて説明する。
【０１４８】
図９に、この場合のユーザインタフェース３０３の一例を示す。ユーザインタフェース３０３は、撮影部位受付領域３１０と、第一の画像表示領域３５１と、第一の完了指示受付領域３６１と、第二の画像表示領域３５２と、第二の完了指示受付領域３６２と、を備える。
【０１４９】
第一の画像表示領域３５１には、上記ユーザインタフェース３０２と同様、予め撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される、標準画像が表示される。ユーザは、この標準画像上で、基準情報を入力し、第一の標準撮影断面を設定する。基準情報受付部２１１が第一の画像表示領域３５１と第一の完了指示受付領域３６１とを介してユーザからの入力を受け付けると、撮影断面パラメータ生成部２１２は、第一の撮影断面パラメータを生成する。この、第一の撮影断面パラメータの生成の手順は、上記変形例と同様である。
【０１５０】
第二の画像表示領域３５２には、第一の標準撮影断面の画像が、標準画像として表示される。この第一の標準撮影断面の画像は、第一の画像表示領域３５１に表示される標準画像上で、傾き基準点と中心基準点とにより指定される断面である。ユーザは、この標準画像上で、基準情報を入力し、第二の標準撮影断面を設定する。基準情報受付部２１１が第二の画像表示領域３５２と第二の完了指示受付領域３６１とを介してユーザからの入力を受け付けると、撮影断面パラメータ生成部２１２は、第二の撮影断面パラメータを生成する。この、第二の撮影断面パラメータの生成の手順は、上記変形例と同様である。
【０１５１】
なお、ユーザの選択により、第二の画像表示領域３５２には、第一の画像表示領域３５１に表示された標準画像と同じ画像が標準画像として表示されるよう構成してもよい。また、予め、第二の画像表示領域３５２に表示する標準画像が登録されていてもよい。
【０１５２】
以下、複数の撮影断面を設定する必要がある部位の場合の、実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理の流れを、図１０を用いて説明する。なお、ここでは、第一、第二の標準撮影断面が設定され、プロトコルに登録が完了しているものとする。
【０１５３】
はじめに、計算機１１０は、プロトコルを呼び出す（ステップＳ１４０１）。次に、計算機１１０は、スカウト撮影を実行し、計測データを取得する（ステップＳ１４０２）。次に、解剖学的特徴構造抽出部２２１は、計測データから解剖学的特徴構造を抽出する（ステップＳ１４０３）。次に、実撮影断面位置算出部２２０は、第一の撮影断面パラメータを参照し、抽出した解剖学的特徴構造を用いて第一の実撮影断面位置を算出する（ステップＳ１４０４）。そして、表示部２３０は、算出した第一の実撮影断面位置を第一の推奨撮影断面位置として表示装置１１１に表示し、ユーザに提示する（ステップＳ１４０５）。このとき、ユーザが自由に第一の推奨撮影断面位置を調整可能な構成にしてもよい。
【０１５４】
次に、計算機１１０は、第一の推奨撮影断面位置において撮影を実行し、計測データを取得する（ステップＳ１４０６）。ここでの撮影は、診断用画像の本撮影でもよいし、スカウト撮影でもよい。次に、解剖学的特徴構造抽出部２２１は、計測データから解剖学的特徴構造を抽出する（ステップＳ１４０７）。そして、実撮影断面位置算出部２２０は、第二の撮影断面パラメータを参照し、抽出した解剖学的特徴構造を用いて第二の実撮影断面位置を算出する（ステップＳ１４０８）。そして、表示部２３０は、算出した第二の実撮影断面位置を第二の推奨撮影断面位置として表示装置１１１に表示し、ユーザに提示する（ステップＳ１４０９）。
【０１５５】
このように構成することにより、手動時と同じ流れで実撮影断面位置を自動設定できる。また、複数の撮影断面位置を設定するために３次元撮影を必要とせず、必要最低限の２次元撮影のみで推奨撮影断面位置を設定し、ユーザに提示でき、計測効率の向上が期待できる。
【０１５６】
なお、上記変形例では、２つの撮影断面を設定する場合を例にあげて説明したが、設定する撮影断面数はこれに限られない。ユーザインタフェースは、必要な断面数、基準情報受付領域および完了指示受付領域を備えるよう構成してもよい。そして、二番目以降の基準情報受付領域には、先に基準情報の入力を受け付けているため、直前に受け付けた基準情報で特定される標準撮影断面を標準画像として表示する。
【０１５７】
また、実撮影断面位置算出部２２０は、二番目以降の実撮影断面位置算出処理において、実撮影断面位置が既に算出されているため、直前に算出した実撮影断面位置の画像を、解剖学的特徴構造を抽出する画像として用いる。
【０１５８】
このように、基準情報受付部２１１は、複数の標準撮影断面の基準情報を受け付け、先に基準情報の入力を受け付けている場合、直前に受け付けた基準情報で特定される標準撮影断面の画像を、標準画像としてもよい。また、撮影断面パラメータ生成部２１２は、基準情報受付部２１１を介して基準情報を受け付ける毎に、基準情報から撮影断面パラメータを生成し、実撮影断面位置算出部２２０は、先に実撮影断面位置が算出されている場合、直前に算出した実撮影断面位置の画像を前記スカウト画像としてもよい。
【０１５９】
なお、１つの撮影部位に対して複数の標準撮影断面を設定する場合、標準撮影断面設定部２１０にて設定する標準撮影断面（撮影断面パラメータ）に任意の名称を付けて記憶装置１１２に登録するよう構成してもよい。そして、プロトコル作成時にユーザが、本撮影のパルスシーケンスごとに、当該名称によって算出する標準撮影断面を選択可能なように構成してもよい。このとき、記憶装置１１２には、標準撮影断面の名称とともに、実行する撮影断面位置計算アルゴリズム、利用する撮影断面パラメータ等が記憶される構成にしてもよい。
【０１６０】
なお、本実施形態では、実撮影断面位置算出部２２０は、予め記憶装置１１２に登録される撮影断面位置計算アルゴリズムを用いて、解剖学的特徴構造の抽出および実撮影断面位置の算出を行う。このとき、撮影断面パラメータを記憶装置１１２に登録しておく。そして、撮影断面位置計算アルゴリズムは、算出時に記憶装置１１２に登録された撮影断面パラメータを参照することにより、実撮影断面位置算出処理を実現する。
【０１６１】
すなわち、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、生成された前記撮影断面パラメータを登録する記憶手段をさらに備え、前記実撮影断面位置算出部２２０は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、算出時に前記記憶手段に登録された前記撮影断面パラメータを参照してもよい。
【０１６２】
このように構成することで、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、撮影断面パラメータが増加した場合であっても記憶容量を最小限に抑制できる。
【０１６３】
しかし、撮影断面位置計算アルゴリズムによる実撮影断面位置算出手法はこれに限られない。例えば、撮影断面パラメータが生成される毎に、撮影断面パラメータを用い、撮影断面位置計算アルゴリズムそのものを更新するよう構成してもよい。すなわち、標準撮影断面設定処理のステップＳ１１０７において、算出した撮影断面パラメータを用い、当該撮影部位の撮影断面位置計算アルゴリズムのプログラムを更新し、記憶装置１１２に再登録する。
【０１６４】
具体的には、撮影部位受付領域３１０を介して腰椎を、解剖学的特徴構造受付領域３２１を介して椎体を、断面方位受付領域３２２を介してサジタル面を受け付けた場合、腰椎用撮影断面位置計算アルゴリズムが、撮影中心が椎体の重心でかつ撮影面の方位がサジタル面である実撮影断面位置を算出するようにプログラムを書き換え、書き換えた撮影断面位置計算アルゴリズムを記憶装置１１２に登録する。
【０１６５】
すなわち、前記実撮影断面位置算出部２２０は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、前記撮影断面パラメータが生成される毎に、当該撮影断面パラメータを反映した撮影断面位置計算アルゴリズムに更新されるものであってもよい。
【０１６６】
このように構成することにより、図５のステップＳ１２０８で解剖学的特徴構造を抽出後、撮影断面位置計算アルゴリズムが書き換えたプログラムに応じて実撮影断面位置を算出することができる。これにより、アルゴリズムが撮影断面パラメータを参照する時間を省略でき、より高速な計算が可能になる。
【０１６７】
なお、本実施形態では、標準撮影断面の、中心と傾きとを特定する情報を設定し、標準撮影断面を特定しているが、これに限られない。部位によっては、中心を特定する情報、傾きを特定する情報だけを設定するよう構成してもよい。
【０１６８】
また、マルチスライス撮影の場合、撮影範囲の中心ではなく、特定のスライス番号のスライス方向の中心位置を設定するよう構成してもよい。この場合、基準情報受付領域３２０において、中心位置を設定するスライスを指定するスライス指定領域をさらに備え、中心を特定する情報として入力された位置を、指定されたスライスの中心位置として、標準撮影断面を設定するとともに、撮影断面パラメータにも反映する。
【０１６９】
＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。本実施形態では、第一の実施形態と同様の手法で実撮影断面位置を算出する。そして、算出する毎に、アルゴリズムが抽出した解剖学的特徴構造の抽出精度を判定し、結果をユーザに提示する。
【０１７０】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。ただし、上述の機能を有するため、本実施形態の実撮影断面位置算出部２２０は、図１１に示すように、解剖学的特徴構造の抽出精度の高低を判定する精度判定部２２２をさらに備える。また、表示部２３０は、さらに、判定結果をユーザに提示する。本実施形態では、表示部２３０は、判定結果が低の場合、表示装置１１１にアラートを表示する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【０１７１】
標準撮影断面設定部２１０による標準撮影断面設定処理は、第一の実施形態と同様である。一方、実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理の流れが異なる。図１２に、本実施の形態の実撮影断面位置算出部２２０による実撮影断面位置算出処理の流れを示す。
【０１７２】
ステップＳ１２０１からステップＳ１２０８までの処理は、図５の同符号のステップの処理と同様である。本実施形態では、撮影断面位置計算アルゴリズムにて解剖学的特徴構造を抽出した後（ステップＳ１２０８）、精度判定部２２２は、抽出した解剖学的特徴構造の抽出精度を判定する（ステップＳ２１０１）。判定は予め定めたルールに従って行う。また、判定結果は、抽出精度が予め定めた抽出精度以上であることを意味する抽出精度高、および、抽出精度に満たないこと意味する抽出精度低のいずれかで示す。判定の詳細は、後述する。そして、予め定めた抽出精度以上の高い抽出精度が達成され、判定結果が、抽出精度高と判定された場合（ステップＳ２１０２）、第一の実施形態のステップＳ１２０９の処理を行う。
【０１７３】
一方、予め定めた抽出精度に満たず、抽出精度低と判定された場合は、アラートをユーザに提示する（ステップＳ２１０３）。アラートは、実撮影断面位置計算アルゴリズムが算出した解剖学的特徴構造の抽出精度が予め定めた抽出精度に満たないことをユーザに提示するものであればよい。アラートの提示態様は問わない。表示であってもよいし、音声であってもよい。提示後、ステップＳ１２０９に移行する。
【０１７４】
なお、ステップＳ２１０３では、アラートの提示後、ステップＳ１２０９へ移行せず、予め定めた仮の撮影断面位置をユーザに提示する構成としてもよい。提示する仮の撮影断面位置とは、例えば、軸断撮影位置とする。また、ユーザが組織を指定した場合、その組織の重心と撮影中心とを合わせることにより得た撮影断面位置であってもよい。このように構成することにより、位置誤差の大きい推奨撮影断面位置を算出し、ユーザに提示することを避けることができる。従って、ユーザに余計な操作の負担を与えることを抑制できる。
【０１７５】
精度判定部２２２による抽出精度の判定方法は、以下の通りである。
【０１７６】
例えば、第一の方法は、解剖学的特徴構造を抽出するために取得した画像の撮影位置が適切であるか否かを判定することにより、抽出精度を判定する。
【０１７７】
まず、解剖学的特徴構造を抽出するために取得した画像から撮影部位の中心位置および向きに関する情報を取得する。中心位置および向きに関する情報として、例えば、頭部検査の場合は、脳の中心位置座標と正中面の位置および向きなどである。また、脊椎検査の場合は、アキシャル画像における椎体や脊髄神経中心位置座標などである。また、膝検査の場合は、大腿骨の中心座標などである。これらの情報は、撮影部位における一部の断面画像、例えば、手動で撮影断面位置を設定する時に使用される三軸直交断面画像などからおおよその位置を画像解析処理にて抽出することができる。
【０１７８】
次に、算出した撮影部位の中心位置および向きに関する情報とスカウト撮影の撮影領域とを比較する。次に、中心位置がスカウト撮影領域に含まれるか、あるいは中心位置および向きによって規定される撮影部位の所定の平面領域および中心軸がスカウト撮影領域にどの程度含まれるかを、スカウト領域に含まれる割合として算出する。
【０１７９】
例えば、中心位置に関しては、スカウト撮影領域に含まれない場合に解剖学的特徴構造の抽出精度が低いと判定し、判定結果として抽出精度低を出力する。平面領域や中心軸に関しては、スカウト撮影領域に含まれる割合が９０％以下の場合に解剖学的特徴構造の抽出精度が低いと判定する。そして抽出精度低を出力する。なお、ここでの判定の割合は、一例であってこれに限定されない。
【０１８０】
具体的に、アキシャル面、コロナル面、サジタル面、それぞれの２次元マルチスライス画像を用いて頭部の特徴抽出を行う場合を例に詳細に説明する。ここでは、スカウト撮影において、撮影時間を短縮するため頭部領域全体のデータは取得せず、脳の解剖学的構造が把握可能な脳中心近傍を通過する断面画像を各面にて取得するものとする。一般に、スカウト画像の撮影位置は装置座標系で予め決められた位置で撮影されるため、被検体セッティング時に脳中心部を通過する断面画像が取得できるように調整する。しかし、セッティング完了からスカウト撮影までの間に被検体が動いてしまい、スカウト撮影にて目的とする脳中心の断面画像が得られない場合がある。
【０１８１】
この場合、画像処理にて、取得したスカウト画像から被検体の脳中心座標を抽出する。抽出した脳中心座標がスカウト撮影領域に含まれると判定された場合、解析中の画像が目的とする脳中心近傍を通過する断面画像であることが判断できる。脳中心座標がスカウト撮影領域内に含まれない場合、解析中のスカウト画像からは解剖学的特徴構造を抽出することは不可能であり、抽出精度が大きく低下すると判定できる。従って、この場合も抽出精度低を出力する。
【０１８２】
また、頭部において撮影断面位置の設定基準となる解剖学的構造は正中面における断面画像を解析することにより抽出する。従って、スカウト画像の撮影領域に正中面が含まれるか否かを判断することにより、同様に抽出精度の低下を予測できる。すなわち、スカウト撮影領域内に正中面が含まれない場合、抽出精度低を出力する。
【０１８３】
第二の方法は、解剖学的特徴構造抽出を複数の手法で実行し、それぞれの抽出結果の一致度によって抽出精度を判定するものである。頭部のアキシャル画像における正中線の抽出精度を判定する場合を例にあげ、詳細を説明する。
【０１８４】
解析する画像がＴ１強調画像の場合、正中線上の画素値は周囲の脳実質と比較して低い。このため、アキシャル画像上で正中線を抽出するには、黒い直線部を検索する。すなわち、正中線の検索条件を、１）脳領域において直線上の画像値の総和が低い部位、２）脳領域の直線上の点において直線と垂直な方向の２階微分値の総和が高い部位、等とし、抽出する。一方、正中面は左右を分割する面である。このため、正中面を中心に組織は左右対称となる。従って、上記正中線の検索条件に加え、３）脳の重心座標と距離の近い直線部位、４）脳領域において、直線に垂直な方向の画素値において、直線の両側の一方の画素値を反転した画素値と他方の画素値との相関係数が高い部位、なども正中線の検索条件となる。各条件に最も適合する部位を特定するに当たって、１）は、直線上の画素値の総和、２）は、直線上の２階微分値の総和、３）は、脳中心と直線の距離、４）は、左右の相関係数といった評価値を計算し、評価値の最小値や最大値が算出された部位を抽出する。
【０１８５】
ここで、一つの条件のみに最も適合する部位を正中線として抽出する場合、抽出誤差の可能性が高くなる。例えば、１）の条件では、脳梁上の低信号部位を正中線と誤って認識する場合がある。３）の条件では、脳中心を通る直線であればどの方向でも正中面となる。また、頭部が傾いてアキシャル面が撮影された場合、正中線が中心からずれる場合もある。あるいは、４）の条件では、比較的対称性の高い上下を分断する直線を正中線と誤って認識する場合がある。
【０１８６】
そこで、複数の検索条件に適合する部位を特定するため、各評価値を最大値等で規格化した後、値が小さいほど条件に適合するような組み合わせ条件の評価値を四則演算にて算出し、評価値が最小値となる部位を正中線として抽出する。これにより、正中面の抽出処理のロバスト性が向上し、抽出精度が高くなる。
【０１８７】
なお、単一条件の評価値で抽出される部位と組み合わせ条件の評価値で抽出された部位とが全て一致する場合、抽出した正中線の信頼性は高い。従って、この場合は、抽出精度は高いと判定し、抽出精度高を出力する。しかし、例えば、組み合わせ条件の評価値で抽出した部位と異なる部位が４つの条件のうち２つの条件の評価値で抽出された場合は、抽出精度の信頼性が低下していると予測できる。従って、この場合は、抽出精度低を出力する。
【０１８８】
あるいは、組み合わせの条件において算出される評価値に閾値を設定し、閾値以上の場合は抽出精度が低いと判定し、抽出精度低を出力するよう構成してもよい。閾値の決めた方としては、例えば、過去に正中線の抽出に成功した例と失敗した例とにおける評価値をそれぞれ参照し、それぞれの評価値の平均値を閾値として決定する。
【０１８９】
第三の方法は、抽出した解剖学的特徴構造の周囲組織の形状とデータベースに保存した標準的な解剖学的特徴構造の周囲組織の形状との一致度によって抽出精度を判定するものである。本方法を、正中面画像において解剖学的特徴構造を抽出する場合を例に説明する。
【０１９０】
まず、標準的な正中面画像において抽出対象となる解剖学的特徴構造を中心とした小視野の画像をデータベースに保存する。小視野は、例えば、正中面画像の場合は２０ｍｍ×２０ｍｍと設定し、他の部位ではその部位に適した視野に設定する。次に、Ａｃｔｉｖｅ  Ｓｈａｐｅ  Ｍｏｄｅｌなどの特徴点抽出アルゴリズムで解剖学的特徴構造を抽出した後、抽出した特徴構造を中心とする小視野の画像とデータベースに保存した画像との相関係数を計算し、０．８以下となる解剖学的特徴構造の数をカウントする。カウントされた解剖学的特徴構造数が３点以上である場合、解剖学的特徴構造の抽出精度が低いと判定し、抽出精度低を出力する。なお、ここでは、閾値となる相関係数の値やカウント数は一例を示しており、これに限らない。
【０１９１】
第四の方法は、抽出した解剖学的特徴構造から対象部位のサイズや向きを算出し、解剖学的知見と照らし合わせ、抽出精度を判定するものである。正中面画像において解剖学的特徴構造を抽出する場合を例に説明する。
【０１９２】
頭長（眉間から後頭部までの長さ）は、成人男性の平均値が約１９０ｍｍである。従って、抽出した解剖学的特徴構造から算出した頭長が、例えば２２０ｍｍ以上である場合、特徴点抽出精度が低いと判定し、抽出精度低を出力する。閾値となる頭長は、男性や女性、人種等で変更するよう構成してもよい。
【０１９３】
また、頭部コイルにセットされた状態では頭部の動きが制限されるため、頭部の頷き角度は−４５度から６０度程度の範囲に収まると考えられる。従って、抽出した解剖学的特徴構造、例えば、脳梁の角度などから頷き角度を算出し、頷き角度が設定した範囲内に収まってない場合、抽出精度が低いと判定し、抽出精度低を出力する。
【０１９４】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、第一の実施形態のＭＲＩ装置１００の前記実撮影断面位置算出部２２０が、前記解剖学的特徴構造抽出部２２１が抽出する解剖学的特徴構造の、抽出精度の高低を判定する精度判定部２２２をさらに備え、前記精度判定部２２２の判定結果が低の場合、前記表示装置にアラートを表示してもよい。
【０１９５】
第一の実施形態の手法でユーザに提示される撮影断面位置には、ユーザが設定する基準情報の精度と撮影断面位置計算アルゴリズムの算出精度との両者の精度が影響を与える。本実施形態では、撮影断面位置計算アルゴリズムの、実撮影断面位置算出の精度に関わる解剖学的特徴構造の抽出精度を判定することで、ユーザに撮影断面位置計算アルゴリズムの精度を提示できる。これにより、ユーザは、基準情報の最調整の要否を判断することができる。従って、本実施形態によれば、撮影断面位置計算アルゴリズム側の精度情報をユーザに提供できるため、余計な作業の発生を抑制可能であり、操作性が向上する。
【０１９６】
＜＜第三の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第三の実施形態について説明する。本実施形態では、第一の実施形態と同様の手法で実撮影断面位置を算出する。そして、算出した実撮影断面位置に対しユーザから受け付けた調整量を学習データとして記憶し、撮影断面パラメータにフィードバックする。
【０１９７】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。ただし、本実施形態のＭＲＩ装置１００の計算機１１０は、上述の機能を有するため、推奨撮影断面位置を提示後にユーザから受け付けた調整量を学習データとして記憶し、撮影断面パラメータを更新する構成をさらに有する。以下、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【０１９８】
図１３は、本実施形態の計算機１１０の機能ブロック図である。本実施形態の計算機１１０は、第一の実施形態で説明した標準撮影断面設定処理、実撮影断面位置算出処理および推奨撮影断面提示処理に加え、ユーザからの調整を受け付ける処理と、受け付けた調整量を学習データとして記憶装置１１２に登録する処理と、学習データを解析し撮影断面パラメ−タまたは撮影断面位置計算アルゴリズムにフィードバックする処理と、を実現する。これを実現するため、本実施形態の計算機１１０は、第一の実施形態の計算機１１０が備える各機能に加え、調整受付部２４０と学習部２５０とを備える。
【０１９９】
本実施形態の調整受付部２４０は、上述のように、ユーザに提示した推奨撮影断面位置である、実撮影断面位置算出部２２０が算出した実撮影断面位置に対するユーザからの調整を受け付け、学習データとして記憶装置１１２に登録する。登録は撮影部位に対応づけて行う。また、学習部２５０は、受け付けた調整量（学習データ）を解析し、撮影断面パラメータにフィードバックする。
【０２００】
フィードバックの手順は以下のとおりである。学習部２５０は、調整受付部２４０を介してユーザが調整すると、ユーザの調整により得られた、撮影対象の被検体の最終的な中心基準点（撮影対象の被検体の撮影中心座標）と、対応付けられる当該被検体の解剖学的特徴構造の座標と、を用いて式（４）の連立方程式を解き、新たな形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を得る。また、ユーザの調整により得られた、当該被検体の最終的な傾き基準点と、対応付けられる当該被検体の解剖学的特徴構造の座標とから上記式（１）を用いて標準化差分値ｄｘ１、ｄｙ１、ｄｘ２、ｄｙ２を算出する。そして、撮影断面パラメータを、得られた形状関数および標準化差分値で更新する。
【０２０１】
なお、学習は被検体毎に行うよう構成してもよい。すなわち、上記ユーザによる調整を受け付け、新たな形状関数および標準化差分値を得た際、撮影断面パラメータを更新するのではなく、被検体に対応づけて、新たに、当該被検体の撮影断面パラメータとして登録する。同じ被検体に関して新たに形状関数および標準化差分値を得た場合のみ、当該被検体の撮影断面パラメータを更新する。
【０２０２】
なお、上記の例では、学習データ（調整量）を用いて撮影断面パラメータとして保存されている形状関数と標準化差分値とを更新する手法を説明したが、これに限らない。例えば、近傍特徴点、基準特徴点の選択に反映するよう構成してもよい。
【０２０３】
この場合、異なる近傍特徴点の組、異なる基準特徴点グループに対応づけて、それぞれ、標準化差分値および形状関数を登録しておく。そして、その中から、ユーザの調整量の最も少ない近傍特徴点の組、および基準特徴点グループを決定する。
【０２０４】
この場合の、学習部２５０による学習データの解析方法について詳細に説明する。
【０２０５】
第一の実施形態では、形状関数算出の基とする基準特徴点群は、予め定められている。一方、本実施形態では、抽出可能な全ての解剖学的特徴構造から、形状関数算出に必要な基準特徴点数の全組み合わせを抽出し、それぞれの組み合わせについて形状関数を算出し、記憶する。
【０２０６】
例えば、画像処理にて抽出する解剖学的特徴構造数がＮ点、補間に使用する解剖学的特徴構造数（基準特徴点数）がＭ点とする。このとき、基準特徴点の組み合わせの数Ｐは式（６）で計算される。
【数６】
2013027540.tif 000008
ここでは、中心基準点４２４に基づいて撮影断面パラメータを算出する際、上記Ｐ通りの基準特徴点の組み合わせそれぞれについて、算出情報である形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を算出する。
【０２０７】
学習部２５０は、ユーザが調整後の被検体の中心基準点に最も近い可能性の高い基準特徴点の組み合わせを、次の被検体の撮影断面パラメータ算出時に用いる基準特徴点の組み合わせとする。以下、学習部２５０による処理を含めた検査の流れを説明する。なお、Ｐ通りの基準特徴点の組み合わせの中の、実撮影断面位置算出部２２０が用いる基準特徴点の組み合わせの初期値（算出組み合わせ）は、予め定められているものとする。
【０２０８】
まず、実撮影断面位置算出部２２０は、基準特徴点の算出組み合わせと、その算出組み合わせにより得た形状関数とを用い、撮影対象の被検体の中心基準点を算出し、ユーザに提示する。そして、学習部２５０は、ユーザから中心基準点の調整を受け付ける。
【０２０９】
一方、学習部２５０は、算出組み合わせ以外のＰ−１通りの基準特徴点の組み合わせ全てについて、撮影対象の被検体の中心基準点を算出する。そして、それぞれの中心基準点について、ユーザから受け付けた調整後の中心基準点との間の距離Ｌを算出し、記憶装置１１２に学習データとして登録する。学習データの登録は、組み合わせ毎に、当該組み合わせに対応づけて登録されている距離の値に加算することにより行う。また、算出組み合わせについては、調整量に相当する距離Ｌを登録（加算）する。そして、学習部２５０は、登録される学習データの中の加算後の距離値が最も小さい基準特徴点の組み合わせを、算出組み合わせとする。
【０２１０】
以上の処理を検査毎に繰り返す。すなわち、次の被検体については、実撮影断面位置算出部２２０は、先の撮影において最も距離Ｌの短い基準特徴点の組み合わせとされた算出組み合わせを用いて、被検体の中心基準点を算出する。また、学習部２５０は、その組み合わせ以外の組み合わせを用い、被検体の中心基準点を算出し、ユーザの調整後の中心基準点と比較する。そして、各組み合わせについて距離Ｌを算出し、学習データに加算することにより、学習データを更新する。また、算出組み合わせも併せて更新する。
【０２１１】
このように、本実施形態によれば、検査ごとに学習データは蓄積され、更新される。すなわち、検査対象の被検体がＫ人目のときには、各組み合わせについてＫ回加算された学習データが得られる。２人目以降の被検体は、学習データの加算値が最も小さい基準特徴点の組み合わせと、それにより得られる形状関数とを、撮影断面パラメータとして用い、当該被検体の中心基準点の座標を計算し、ユーザへ提示する。これにより、より高い精度で実撮影断面位置を算出し、推奨撮影断面位置としてユーザに提示することができる。
【０２１２】
傾き基準点から撮影断面パラメータを決定する際の近傍特徴点についても同様である。ただし、近傍特徴点については、全組み合わせではなく、傾き基準点４２２、４２３としてユーザが設定したそれぞれの基準点の近傍の所定数の解剖学的特徴構造の中から、予め定めた複数の組み合わせを用いる。用いる組み合わせは、ユーザが設定するよう構成してもよい。また、それぞれの傾き基準点を中心として予め定めた領域の範囲内の解剖学的特徴構造を全て用いるよう構成してもよい。
【０２１３】
学習部２５０による調整量の反映手法は、上記中心基準点の場合と同様である。すなわち、各組み合わせにより得る被検体の傾き基準点と、調整後の傾き基準点との距離値の累積値が最も小さい組み合わせを、次の被検体の実撮影断面位置算出時に用いる。
【０２１４】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、第一の実施形態のＭＲＩ装置１００に、前記実撮影断面位置算出部２２０が算出した実撮影断面位置の調整を学習データとして受け付ける調整受付部２４０と、前記受け付けた学習データを解析し、前記撮影断面パラメータにフィードバックする学習部２５０と、をさらに備えてもよい。
【０２１５】
このように、本実施形態によれば、実撮影断面位置算出部２２０が算出した実撮影断面位置の調整を学習データとして受け付ける調整受付部２４０と、受け付けた学習データを解析し、撮影断面パラメータにフィードバックする学習部２５０と、をさらに備える。従って、本実施形態によれば、ユーザによる調整量が撮影断面パラメータに反映されるため、よりユーザの目的に合った標準撮影断面を設定できる。これにより、より高い精度で実撮影断面位置を算出でき、ユーザのニーズにあった推奨撮影断面位置を提示することができる。
【０２１６】
なお、上記実施形態では、１人目の被検体の調整結果から算出に用いる解剖特徴点の組み合わせを更新しているが、これに限られない。一定数以上の被検体の調整結果を得てから更新するよう構成してもよい。例えば、１０人分のデータを取得後、組み合わせを更新する。このように構成することにより、被検体による学習データの算出ばらつきを抑制できる。
【０２１７】
また、学習データによる被検体の傾き基準点および中心基準点算出のばらつきを抑制するため、ある一定数分の学習データの解析および反映が完了した後、学習データによるフィードバックを行わないように構成してもよい。フィードバック停止までの解析数は、予め定められていてもよいし、ユーザが指定するよう構成してもよい。
【０２１８】
また、上記実施形態では、学習データに最新の結果を加算することにより学習データを更新しているが、更新手法はこれに限られない。学習部２５０が、最新の学習データを得る毎に既存の学習データとの間で平均値を計算し、これを登録するように構成してもよい。この場合、平均値が最小となる基準点の組み合わせを算出組み合わせとして更新する。また、学習部２５０が、平均値に加え検査毎に計算される距離Ｌの標準偏差を計算し、これを登録するように構成してもよい。この場合、標準編差が最小となる基準点の組み合わせを算出組み合わせとして更新し、さらに、この組み合わせにおける距離Ｌの平均値を撮影断面パラメータの補正量として反映するように構成することにより、精度が高くばらつきの少ない安定した結果を提示することが可能となる。
【０２１９】
なお、中心基準点および傾き基準点がＸ座標とＹ座標とで算出されるとき、それぞれの座標で算出する際に使用する解剖学的特徴構造の組み合わせを変更するように構成してもよい。例えば、中心基準点の場合、学習データとして、Ｘ座標の距離ＬＸ、Ｙ座標の距離ＬＹを算出し、それぞれ加算等して更新していく。
【０２２０】
また、被検体の年齢や性別、人種などに応じて学習データを分けて記憶するよう構成してもよい。このように構成することにより、学習データをより効果的に実撮影断面位置の算出に反映でき、精度の向上が期待できる。
【０２２１】
なお、本実施形態では、第一の実施形態の構成に調整受付部２４０と学習部２５０とを備える場合を例にあげて説明したが、これに限られない。第二の実施形態の構成にこれらの機能を備えてもよい。
【０２２２】
＜＜第四の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第四の実施形態について説明する。検査（撮影）によっては、撮影断面位置とは独立して、撮影断面位置に関連する位置（関連位置）を設定する必要がある。本実施形態では、ユーザが指定した位置基準に基づき、実撮影断面位置と関連位置とを設定する。
【０２２３】
関連位置には、例えば、サチュレーション領域やナビゲータエコーの撮影領域などがある。
【０２２４】
本実施形態のＭＲＩ装置１００は基本的に第一の実施形態と同様の構成を有する。ただし、本実施形態のＭＲＩ装置１００の計算機１１０は、上述の機能を有するため、第一の実施形態の構成に加え、図１４に示すように、撮影断面位置とは独立した撮影断面位置に関連する位置を、標準関連位置として設定し、設定した標準関連位置から関連位置パラメータを生成する関連位置基準設定部２６０と、撮関連位置パラメータから、撮影対象の被検体における関連する位置である実関連位置を算出する実関連位置算出部２７０と、を備える。以下、本実施形態について、第一の実施形態と異なる構成に主眼をおいて説明する。
【０２２５】
関連位置基準設定部２６０は、基本的に第一の実施形態の標準撮影断面設定部２１０と同様の処理を行う。すなわち、撮影部位と関連位置を算出する基準となる情報（関連位置基準）との、ユーザからの入力を受け付けるユーザインタフェースを作成し、表示装置１１１に表示する。そして、ユーザインタフェースを介してユーザから関連位置基準の設定を受け付けると、受け付けた関連位置基準と関連する解剖学的特徴構造とから関連位置を算出するためのパラメータ（関連位置パラメータ）を算出する。
【０２２６】
ユーザインタフェースを作成するためのデータは、記憶装置１１２に予め保持される。また、算出した関連位置パラメータも記憶装置１１２に登録される。
【０２２７】
なお、関連位置基準として、位置を算出する基準だけでなく、関連位置の用途、例えば、サチュレーション領域やナビゲータエコーの撮影領域などを指定できるよう構成してもよい。また、複数の関連位置を設定可能なように構成してもよい。また、同一のユーザインタフェース上で、標準撮影断面を設定するための基準情報と関連位置基準とをユーザが入力可能なよう構成してもよい。
【０２２８】
また、本実施形態の実関連位置算出部２７０は、基本的に第一の実施形態の実撮影断面位置算出部２２０と同様の処理を行う。すなわち、関連位置パラメータから各撮影対象の被検体の、対応する関連位置基準を算出し、撮影対象の被検体上の関連位置である実関連位置を決定する。
【０２２９】
以上説明したように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、第一の実施形態のＭＲＩ装置１００に、撮影断面位置とは独立した撮影断面位置に関連する位置を、標準関連位置として設定し、設定した標準関連位置から関連位置パラメータを生成する関連位置基準設定部２６０と、前記関連位置パラメータから、前記撮影対象の被検体における前記関連する位置として実関連位置を算出する実関連位置算出部２７０と、をさらに備える。
【０２３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、実撮影断面位置だけでなく、撮影に必要な他の関連する位置、例えば、サチュレーション領域、ナビゲータエコーの撮影領域など、の設定を支援することができる。従って、操作性が向上する。
【０２３１】
なお、本実施形態は、第一の実施形態の構成を基本として説明したが、これに限られない。第二の実施形態または第三の実施形態の構成に上記本実施形態特有の構成を備えるものであってもよい。
【０２３２】
なお、上記各実施形態において、計算機１１０は、ＣＰＵとメモリ、記憶装置等を備え、計算機１１０が実現する各機能は、ＣＰＵが記憶装置に格納されたプログラムをメモリにロードして実行することにより実現される。なお、各機能の全てまたはその一部は、ＭＲＩ装置１００とは独立して設けられる汎用の情報処理装置であって、ＭＲＩ装置１００とデータの送受信が可能な情報処理装置により実現されていてもよい。
【０２３３】
また、上記各実施形態は、ＭＲＩ装置を例にあげて説明したが、これに限られない。３次元空間の任意の面を撮影可能な医用画像撮影装置であればよい。
【符号の説明】
【０２３４】
１００：ＭＲＩ装置、１０１：マグネット、１０２：傾斜磁場コイル、１０３：被検体、１０４：シーケンサ、１０５：傾斜磁場電源、１０６：高周波磁場発生器、１０７：ＲＦコイル、１０８：ＲＦプローブ、１０９：受信器、１１０：計算機、１１１：表示装置、１１２：記憶装置、１１３：シムコイル、１１４：シム電源、１１６：入力装置、２１０：標準撮影断面設定部、２１１：基準情報受付部、２１２：撮影断面パラメータ生成部、２２０：実撮影断面位置算出部、２２１：解剖学的特徴構造抽出部、２２２：精度判定部、２３０：表示部、２４０：調整受付部、２５０：学習部、２６０：関連位置基準設定部、２７０：実関連位置算出部、３００：ユーザインタフェース、３０１：ユーザインタフェース、３０２：ユーザインタフェース、３０３：ユーザインタフェース、３１０：撮影部位受付領域、３２０：基準情報受付領域、３２１：解剖学的特徴構造受付領域、３２２：断面方位受付領域、３２３：画像表示領域、３２４：画像指定領域、３３０：完了指示受付領域、３５１：画像表示領域、３５２：画像表示領域、３６１：完了指示受付領域、３６２：完了指示受付領域、４２１：解剖学的特徴構造、４２２：傾き基準点、４２３：傾き基準点、４２４：中心基準点、４２５：断面
【図１】
2013027540.tif 000009
【図２】
2013027540.tif 000010
【図３】
2013027540.tif 000011
【図４】
2013027540.tif 000012
【図５】
2013027540.tif 000013
【図６】
2013027540.tif 000014
【図７】
2013027540.tif 000015
【図８】
2013027540.tif 000016
【図９】
2013027540.tif 000017
【図１０】
2013027540.tif 000018
【図１１】
2013027540.tif 000019
【図１２】
2013027540.tif 000020
【図１３】
2013027540.tif 000021
【図１４】
2013027540.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月25日(2014.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元空間の任意の断面を撮影可能な医用画像撮影装置であって、
撮影部位に応じて推奨する撮影断面を標準撮影断面として設定し、設定した標準撮影断面から撮影断面パラメータを生成する標準撮影断面設定部と、
撮影対象の被検体における前記標準撮影断面の位置として実撮影断面位置を算出する実撮影断面位置算出部と、
算出した実撮影断面位置を推奨撮影断面としてユーザに表示する表示部と、を備え、
前記実撮影断面位置算出部は、
前記撮影対象の被検体の、スカウト画像上の解剖学的特徴構造を抽出する解剖学的特徴構造抽出部を備え、前記撮影断面パラメータと前記解剖学的特徴構造とを用いて前記実撮影断面位置を算出し、
前記標準撮影断面設定部は、
前記標準撮影断面を特定する基準となる基準情報の設定を受け付ける基準情報受付部と、
前記基準情報を、前記解剖学的特徴構造抽出部が抽出可能な解剖学的特徴構造に関連付けて前記撮影断面パラメータとして生成する撮影断面パラメータ生成部と、を備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項２】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影部位の入力を受け付ける撮影部位受付部を備え、前記撮影部位受付部で受け付けた撮影部位に応じて示される情報に基づいて前記基準情報の入力を受け付けること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の中心を特定する情報として、前記解剖学的特徴構造の１つの指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部で受け付けた解剖学的特徴構造を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の傾きを特定する情報として、方位の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部で受け付けた前記方位を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項５】
請求項２記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記撮影部位受付部で受け付けた撮影部位の標準画像を表示し、当該標準画像上で前記基準情報の入力を受け付けること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項６】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の中心を特定する情報として、前記標準画像上で特定の１点の基準点の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、所定の前記解剖学的特徴構造と、当該解剖学的特徴構造から前記基準点を算出するための算出情報と、を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記基準情報の中の前記標準撮影断面の傾きを特定する情報として、前記標準画像上で特定の２点の基準点の指定を受け付け、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記各基準点それぞれの近傍の前記解剖学的特徴構造と、当該各解剖学的特徴構造から前記基準点を算出するための算出情報と、を前記撮影断面パラメータとすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項８】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、形状関数であること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項９】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、前記各基準点の、前記各近傍の解剖学的特徴構造からの差分値であること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１０】
請求項７記載の医用画像撮影装置であって、
前記算出情報は、前記基準点の周辺の組織構造パターンであること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１１】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、前記標準画像として表示する画像の指定を受け付ける画像指定部をさらに備え、
前記画像指定部で指定された画像を前記標準画像として表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１２】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、複数の前記標準撮影断面の前記基準情報を受け付け、
先に前記基準情報の入力を受け付けている場合、直前に受け付けた基準情報で特定される標準撮影断面の画像を、前記標準画像とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の医用画像撮影装置であって、
前記撮影断面パラメータ生成部は、前記基準情報受付部を介して基準情報を受け付ける毎に、当該基準情報から撮影断面パラメータを生成し、
前記実撮影断面位置算出部は、先に前記実撮影断面位置が算出されている場合、直前に算出した実撮影断面位置の画像を前記スカウト画像とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１４】
請求項５記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影範囲を特定する撮影パラメータの入力を受け付ける撮影パラメータ受付部を備え、
前記撮影パラメータ受付部で受け付けた撮影パラメータに応じて、前記標準画像上に当該撮影パラメータで特定される撮影範囲を表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１５】
請求項６記載の医用画像撮影装置であって、
前記基準情報受付部は、撮影スライスを指定するスライス指定部をさらに備え、
前記基準点の中心は、前記標準撮影断面の、前記スライス指定部で受け付けた撮影スライスの中心とすること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１６】
請求項１から１５いずれか１項記載の医用画像撮影装置であって、
生成された前記撮影断面パラメータを登録する記憶手段をさらに備え、
前記実撮影断面位置算出部は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、
前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、算出時に前記記憶手段に登録された前記撮影断面パラメータを参照すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１７】
請求項１から１５いずれか１項記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部は、前記実撮影断面位置を、部位毎に予め定めた撮影断面位置計算アルゴリズムに従って算出し、
前記撮影断面位置計算アルゴリズムは、前記撮影断面パラメータが生成される毎に、当該撮影断面パラメータを反映した撮影断面位置計算アルゴリズムに更新されること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１８】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部は、前記解剖学的特徴構造抽出部が抽出する解剖学的特徴構造の、抽出精度の高低を判定する精度判定部をさらに備え、
前記精度判定部の判定結果が低の場合、前記表示部にアラートを表示すること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項１９】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
前記実撮影断面位置算出部が算出した実撮影断面位置の調整を学習データとして受け付ける調整受付部と、
前記受け付けた学習データを解析し、前記撮影断面パラメータにフィードバックする学習部と、をさらに備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【請求項２０】
請求項１記載の医用画像撮影装置であって、
撮影断面位置とは独立した撮影断面位置に関連する位置を、標準関連位置として設定し、設定した標準関連位置から関連位置パラメータを生成する関連位置基準設定部と、
前記関連位置パラメータから、前記撮影対象の被検体における前記関連する位置として実関連位置を算出する実関連位置算出部と、をさらに備えること
を特徴とする医用画像撮影装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
次に、実撮影断面位置算出部２２０は、抽出した解剖学的特徴構造（組織）に基づいて、撮影断面パラメータを用い、実撮影断面位置を算出する（ステップＳ１２０９）。本実施形態では、撮影断面の中心となる解剖学的特徴構造（組織）と断面の方位とが撮影断面パラメータとして登録されている。従って、撮影対象の被検体１０３上で、中心が、撮影断面パラメータとして指定されている解剖学的特徴構造（組織）の重心座標に等しく、かつ、方位が、撮影断面パラメータで指定されている断面方位、となる断面を、実撮影断面位置として決定する。例えば、撮影断面パラメータとして、椎体とサジタル面とが登録されている場合、中心が椎体の重心座標でかつ方位がサジタル面となる撮影断面を算出する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
次に、基準情報受付部２１１は、選択された撮影部位に対応づけて、記憶装置１１２に登録される標準画像を抽出し、画像表示領域３２３に表示する（ステップＳ１３０３）。撮影部位が脳の場合、例えば、正中面画像を表示する。このとき、予め、傾き基準点４２２、４２３の初期値、中心基準点４２４の初期値をあわせて表示するよう構成してもよい。初期値を表示する場合、初期値は、記憶装置１１２に予め登録しておく。また、基準情報受付部２１１は、入力された撮影部位に対応づけて記憶装置１１２に登録される撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を参照する（ステップＳ１３０４）。このとき、参照した解剖学的特徴構造を、画像表示領域３２３の標準画像上に表示してもよい。また、標準画像に対して撮影断面位置計算アルゴリズムを実行し、撮影断面位置計算アルゴリズムが抽出可能な解剖学的特徴構造を抽出するよう構成してもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
上記処理を、具体例を用いて説明する。ここでは、基準特徴点として４点を用いる場合を例にあげて説明する。中心基準点４２４の座標を（ｘ０、ｙ０）、基準特徴点の座標を、それぞれ、（ｎｘ１、ｎｙ１）、（ｎｘ２、ｎｙ２）、（ｎｘ３、ｎｙ３）、（ｎｘ４、ｎｙ４）とする。また、形状関数Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は、定数ｓ、ｔを用い、以下の式（３）のように定義する。
【数３】
2013027540.tif 000023
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
このとき、予め撮影部位毎に、複数の標準画像を記憶装置１１２に登録しておき、その中から、ユーザが選択するよう構成してもよい。また、基準情報を設定する標準画像（断面画像）として表示する断面を、ユーザが任意に設定可能なように構成してもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
第二の画像表示領域３５２には、第一の標準撮影断面の画像が、標準画像として表示される。この第一の標準撮影断面の画像は、第一の画像表示領域３５１に表示される標準画像上で、傾き基準点と中心基準点とにより指定される断面である。ユーザは、この標準画像上で、基準情報を入力し、第二の標準撮影断面を設定する。基準情報受付部２１１が第二の画像表示領域３５２と第二の完了指示受付領域３６２とを介してユーザからの入力を受け付けると、撮影断面パラメータ生成部２１２は、第二の撮影断面パラメータを生成する。この、第二の撮影断面パラメータの生成の手順は、上記変形例と同様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2013027540.tif 000024
【国際調査報告】
2013027540.tif 000025
2013027540.tif 000026
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