(57)【要約】      （修正有）【課題】脳機能画像に、隣り合う２個の区分にそれぞれ対応する２個の賦活領域が存在する場合であっても、２個の賦活領域を自動的に分割し、解析に適したＲＯＩ設定を行なう磁気共鳴イメージング装置を提供する。【解決手段】被検体の脳機能画像を得るための撮像を実行させる撮像実行手段４１ｂと、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段４１ｅと、被検体における複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段４１ｆと、賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定するＲＯＩ設定手段４１ｇと、を有する。【選択図】図４
2015054218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の脳機能画像を得るための撮像を実行させる撮像実行手段と、
標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、前記脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、
前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、
前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、
を有する磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
前記脳領域分割手段は、前記標準脳マップを、座標変換により前記被検体の脳領域に割り当てる請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
前記脳領域分割手段は、異なる複数の標準脳マップを組み合わせて生成された標準脳マップに従って、前記被検体の脳領域を分割する請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
前記脳領域分割手段は、異なる複数の標準脳マップから入力部を介して指定された標準脳マップに従って、前記被検体の脳領域を分割する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
前記脳領域分割手段は、前記標準脳マップに従って分割された複数の分割領域の境界線を、入力部を介した指示に従って変更、追加、又は削除する請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
前記賦活算出手段は、入力部を介した指示に従って前記少なくとも１個の分割領域を設定する請求項１乃至５のうち少なくとも一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
前記関心領域設定手段は、前記少なくとも１個の分割領域から一定の閾値以上の値の領域を抽出することで、自動的に前記関心領域を設定する請求項１乃至６のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
前記脳領域、前記賦活領域、及び前記関心領域のうち少なくとも１を表示部に表示させる表示手段をさらに有する請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、被検体の脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、
前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、
前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、
を有する画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様としての本実施形態は、賦活領域を得る磁気共鳴イメージング装置及び画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ：ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ信号（エコー信号）を計測し、その頭部、腹部、及び四肢等の形態や機能を２次元的又は３次元的に画像化する装置である。撮影においては、エコー信号には、傾斜磁場によって異なる位相エンコード及び周波数エンコードが付与される。計測されたエコー信号は、２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。
【０００３】
従来のＭＲＩ装置は、形態画像診断だけでなく機能画像診断においても広く利用されている。例えば、ＭＲＩ装置は、ｆＭＲＩ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ＭＲＩ）法により、脳活動を画像化した脳機能画像を提供することができる。ここで、ｆＭＲＩ法は、ＢＯＬＤ（ｂｌｏｏｄ  ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ  ｌｅｖｅｌ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）効果を利用して、脳の賦活領域を画像化した脳機能画像を生成する手法である。
【０００４】
ｆＭＲＩ法においては、まず磁気共鳴現象に基づいて得られた脳を含む画像から、脳領域全体に対して賦活領域が求められる。そして、得られた賦活領域に基づいて操作者（解析者）が関心領域（ＲＯＩ：ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定することでＲＯＩ内の解析が行なわれる。または、客観的な解析を行なうために、得られた賦活領域に基づいて自動的にＲＯＩが設定される方法も提案されている。
【０００５】
なお、本実施形態の従来技術として、臓器中の領域の状態を画像表示する技術（例えば、特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２１３９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
脳領域は、構造的（解剖学的）分類又は機能的分類に従って複数の区分に分類される。しかしながら、従来技術において賦活領域を求める際、脳領域全体を対象とするために、隣り合う２個の区分にそれぞれ対応する２個の賦活領域同士が結合し、１個の賦活領域として算出される場合がある。この場合、１個の賦活領域として算出された賦活領域にＲＯＩが設定されることになるので、ＲＯＩ内に余分な賦活領域（他の区分の賦活領域）が含まれることになる。
【０００８】
また、隣り合う２個の区分の境界線を操作者が視認することが困難であるため、１個の賦活領域として算出された賦活領域を操作者が手動で正確に分割した上でＲＯＩを設定することも困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態の磁気共鳴イメージング装置は、上述した課題を解決するために、被検体の脳機能画像を得るための撮像を実行させる撮像実行手段と、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、前記脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、を有する。
【００１０】
本実施形態の画像処理装置は、上述した課題を解決するために、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップに従って、被検体の脳機能画像に含まれる脳領域を、複数の分割領域に分割する脳領域分割手段と、前記被検体における前記複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、前記分割領域毎に賦活領域を求める賦活算出手段と、前記賦活領域に基づいて、解析を行なうための関心領域を設定する関心領域設定手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のＭＲＩ装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態のＭＲＩ装置に備える計算機システムの構成を示す図。
【図３】標準脳の機能的分類に基づく標準脳マップの一例を示す図。
【図４】本実施形態のＭＲＩ装置の機能を示すブロック図。
【図５】標準脳の構造的分類に基づく標準脳マップと、機能的分類に基づく標準脳マップとを組み合わせた標準脳マップの一例を示す図。
【図６】表示される分割領域画像の生成方法を説明するための図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は、分割領域の境界線の修正を説明するための図。
【図８】従来技術で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図。
【図９】本実施形態のＭＲＩ装置で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図。
【図１０】本実施形態のＭＲＩ装置の動作を示すフローチャートを示す図。
【図１１】本実施形態の画像処理装置の構成を示す図。
【図１２】本実施形態の画像処理装置の機能を示すブロック図。
【図１３】本実施形態の画像処理装置の動作を示すフローチャートを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態の磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置及び画像処理装置について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（本実施形態のＭＲＩ装置）
図１は、本実施形態のＭＲＩ装置の構成を示す図である。
【００１４】
図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１を示す。ＭＲＩ装置１は、スキャナ装置２及び画像処理装置３を備える。例えば、スキャナ装置２は検査室に設置され、画像処理装置３はコンピュータ室に設置される。
【００１５】
スキャナ装置２は、静磁場磁石２１、傾斜磁場コイル２２、高周波コイル２３、及び寝台装置２４を設ける。
【００１６】
静磁場磁石２１は、例えば、永久磁石や超伝導磁石などであり、被検体Ｐが置かれる撮像領域に静磁場を発生させる。
【００１７】
傾斜磁場コイル２２は、静磁場磁石２１の内側に配置される。傾斜磁場コイル２２は、傾斜磁場電源３１から供給される電流により、撮像領域に設定されたＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の方向に傾斜磁場を発生させる。また、傾斜磁場コイル２２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Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅおよびリードアウト用傾斜磁場Ｇｒにそれぞれ対応する。スライス選択用傾斜磁場Ｇｓ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Ｇｅ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Ｇｒ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。
【００１８】
高周波コイル２３は、傾斜磁場コイル２２の内側に配置される。高周波コイル２３の送信用コイルは、撮像領域に置かれた被検体Ｐに対して、送信部３２から送信される高周波パルスを照射する。また、高周波コイル２３の受信用コイルは、高周波パルスによる水素原子核の励起によって被検体Ｐから放出される磁気共鳴信号を受信する。また、高周波コイル２３は、ｆＭＲＩ法によって脳機能画像を得るために、被検体Ｐの頭部に装着される。
【００１９】
寝台装置２４は、天板２４１を備える。天板２４１は、撮影時に被検体Ｐを載置可能である。寝台装置２４は、寝台コントローラ３５による制御のもと、天板２４１を被検体Ｐとともに撮像領域内に移動させる。ここで、天板２４１上の被検体Ｐは、撮像時、運動野、視覚野、聴覚野、言語野、及び感覚皮質などを賦活化させるためのタスク（Ｔａｓｋ）を、安静期間であるレスト（Ｒｅｓｔ）を挟んで連続して繰り返して実行する。このため、寝台装置２４には、第２の表示部（図示しない）、刺激発生装置（図示しない）、及び刺激発生装置用コンソール（図示しない）からなる刺激装置２４２が設置される。
【００２０】
刺激装置２４２の刺激発生装置は、被検体Ｐが各種タスクを実行するための刺激を発生する装置である。刺激発生装置用コンソールは、刺激発生装置が発生する刺激の種類や、刺激発生装置が刺激を発生する間隔などのブロック・パラダイムをデザインする際に設定されるパラメータを、医師、技師等の操作者が入力するための装置である。刺激発生装置用コンソールは、計算機システム３６から入力される撮像条件（例えば、繰り返し時間）と入力されたパラメータとに基づいて、刺激発生装置からの刺激発生を制御する。
【００２１】
刺激装置２４２の第２の表示部は、被検体Ｐが参照するためのモニタであり、刺激発生装置に取り付けられる。具体的には、第２の表示部は、視覚野を賦活化させるためのタスクが実行される際に、所定の図形などを表示するために用いられたり、ブロック・パラダイム画面を表示するために用いられたりする。
【００２２】
画像処理装置３は、傾斜磁場電源３１、送信部３２、受信部３３、シーケンスコントローラ３４、寝台コントローラ３５、及び計算機システム３６を設ける。
【００２３】
傾斜磁場電源３１は、シーケンスコントローラ３４からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２２に電流を供給する。
【００２４】
送信部３２は、シーケンスコントローラ３４からの指示に基づいて、ラーモア周波数に対応する高周波パルスを高周波コイル２３に送信する。
【００２５】
受信部３３は、高周波コイル２３から出力される磁気共鳴信号をデジタル化することによって生データを生成する。
【００２６】
シーケンコントローラ３４は、計算機システム３６から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源３１、送信部３２、受信部３３を駆動することによって、被検体Ｐをスキャンする際の制御を行なう。そして、シーケンスコントローラ３４は、被検体Ｐのスキャンを行なった結果、受信部３３から生データが送信されると、その生データを計算機システム３６に転送する。
【００２７】
なお、「シーケンス情報」とは、傾斜磁場電源３１が傾斜磁場コイル２２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミングや、送信部３２が高周波コイル２３に送信する高周波パルスの強さや高周波パルスを送信するタイミング、受信部３３がＮＭＲ信号を検出するタイミングなど、スキャンを行なうための手順を定義した情報である。 
【００２８】
寝台コントローラ３５は、計算機システム３６から送信される位置情報に基づいて、寝台装置２４を介して天板２４１を移動させる。
【００２９】
計算機システム３６は、ＭＲＩ装置１の全体制御や、データ収集、画像再構成などを行なうものである。計算機システム３６は、一般的なコンピュータがもつ構成を有する。
【００３０】
図２は、本実施形態のＭＲＩ装置１に備える計算機システム３６の構成を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、計算機システム３６は、一般的なコンピュータがもつ構成、すなわち、制御部４１、記憶部４２、入力部４３、表示部４４、及び通信部４５を備える。また、計算機システム３６は、標準脳マップＤＢ（データベース）４６を備える。各部４１乃至４６はバスＢ１を介して電気的に接続されている。
【００３２】
制御部４１は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）やメモリなどを有し、ＭＲＩ装置１の全体制御を行なう。制御部４１の機能については後述する。
【００３３】
記憶部４２は、メモリや、ＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）等によって構成され、シーケンスコントローラ３４（図１に図示）から受信された生データや、計算機システム３６によって生成された画像データを記憶可能な記憶装置である。
【００３４】
入力部４３は、マウスやキーボード等の入力デバイスによって構成される。入力部４３は、操作者により入力操作される操作部である。
【００３５】
表示部４４は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ  ｒａｙ  ｔｕｂｅ）ディスプレイ等によって構成される。
【００３６】
通信部４５は、ＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークや、シーケンスコントローラ３４との通信を行なう通信インターフェースである。通信部４５は、シーケンスコントローラ３４（図１に図示）との間でやり取りされる各種信号の入出力を制御する。例えば、通信部４５は、シーケンスコントローラ３４に対してシーケンス情報を送信し、シーケンスコントローラ３４から生データを受信する。
【００３７】
なお、通信部４５によって受信された生データは、傾斜磁場コイル２２によって発生したスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅおよびリードアウト用傾斜磁場ＧｒによってＳＥ（ｓｌｉｃｅ  ｅｎｃｏｄｅ）方向、ＰＥ（ｐｈａｓｅ  ｅｎｃｏｄｅ）方向およびＲＯ（ｒｅａｄ  ｏｕｔ）方向における空間周波数の情報が対応付けられたｋ空間データとして、記憶部４２に格納される。
【００３８】
標準脳マップＤＢ４６は、メモリや、ＨＤＤ等によって構成され、標準脳が複数の分割領域に分割された標準脳マップ（標準座標空間）を３次元データとして記憶可能な記憶装置である。第１例として、標準脳が、構造的分類（前頭葉、大脳、頭頂葉等）に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップＤＢ４６には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。第２例として、標準脳が、機能的分類（一次体性感覚野、一次運動野、体性感覚連合野等）に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップＤＢ４６には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。第３例として、標準脳が、予め操作者によって任意に設定された分類に従って複数の区分に分類されることで、標準脳マップＤＢ４６には、複数の区分を複数の分割領域とする標準脳マップが記憶される。
【００３９】
なお、標準脳マップＤＢ４６は、１個の分類方法に従って１個の標準脳マップを記憶するものとして説明したが、１個の分類方法において、人種や年齢（年代）で異なる複数の標準脳マップを記憶していてもよい。
【００４０】
図３は、標準脳の機能的分類に基づく標準脳マップの一例を示す図である。
【００４１】
図３は、標準脳が機能的分類されたブロードマン（Ｂｒｏａｄｍａｎｎ）の標準脳マップを２次元的に示す。ブロードマンの標準脳マップでは、標準脳が、機能的分類に従って「１」から「５２」までの区分（Ｂｒｏａｄｍａｎｎ  Ａｒｅａ）に分類される。機能的分類の標準脳マップでは、分類された区分が分割領域とされる。
【００４２】
図４は、本実施形態のＭＲＩ装置１の機能を示すブロック図である。
【００４３】
制御部４１がプログラムを実行することによって、本実施形態のＭＲＩ装置１は、図３に示すように、操作支援手段４１ａ、撮像実行手段４１ｂ、生データ受信手段４１ｃ、画像処理手段４１ｄ、脳領域分割手段４１ｅ、賦活算出手段４１ｆ、ＲＯＩ設定手段４１ｇ、及び解析手段４１ｈとして機能する。なお、手段４１ａ〜４１ｈの全部又は一部は、ＭＲＩ装置１にハードウェアとして備えられてもよい。
【００４４】
操作支援手段４１ａは、操作者に対する情報の表示部４４への表示にグラフィックを多用し、大半の基礎的な操作を入力部４３によって行なうことができるユーザインターフェースである。
【００４５】
撮像実行手段４１ｂは、操作支援手段４１ａを介して入力部４３から入力された天板移動要求を、シーケンスコントローラ３４を介して寝台コントローラ３５（図１に図示）に送信する機能を有する。天板移動要求に基づいて、天板２４１（図１に図示）が駆動される。
【００４６】
加えて、撮像実行手段４１ｂは、操作支援手段４１ａを介して入力部４３から入力される撮像条件とブロック・パラダイムをデザインする際に設定されるパラメータとに基づいてシーケンス情報を生成し、生成されたシーケンス情報をシーケンスコントローラ３４に送信することによって被検体Ｐ（図１に図示）のスキャンを実行させる機能を有する。
【００４７】
また、撮像実行手段４１ｂは、刺激発生制御信号を、シーケンスコントローラ３４を介して寝台コントローラ３５（図１に図示）に送信する機能を有する。刺激発生制御信号に基づいて、刺激装置２４２（図１に図示）に刺激が発生される。さらに、撮像実行手段４１ｂは、画面表示要求を、シーケンスコントローラ３４を介して寝台コントローラ３５に送信する機能を有する。画面表示要求に基づいて、刺激装置２４２の第２の表示部（図示しない）に指定された画面が表示される。
【００４８】
生データ受信手段４１ｃは、シーケンスコントローラ３４から生データを受信する機能を有する。生データは、傾斜磁場コイル２２によって発生したスライス選択用傾斜磁場Ｇｓ、位相エンコード用傾斜磁場Ｇｅ、及びリードアウト用傾斜磁場ＧｒによってＳＥ方向、ＰＥ方向、及びＲＯ方向における空間周波数の情報が対応付けられたｋ空間データとして、記憶部４２に記憶される。
【００４９】
画像処理手段４１ｄは、記憶部４２によってｋ空間データとして記憶された生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を施すことによって画像セットを得、その画像セットに基づいて、ＢＯＬＤ（ｂｌｏｏｄ  ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ  ｌｅｖｅｌ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ）効果を利用して、ＭＲＩ信号の変化を表す脳機能画像（２次元データ又は３次元データ）を画像データとして生成する。また、画像処理手段４１ｄは、脳機能画像を、操作支援手段４１ａを介して表示部４４に表示させたり、記憶部４２に記憶させたりする。
【００５０】
脳領域分割手段４１ｅは、標準脳マップＤＢ４６に記憶された標準脳マップに従って、記憶部４２に記憶された被検体Ｐの脳機能画像に含まれる脳領域（２次元データ又は３次元データ）を、複数の分割領域に分割する機能を有する。また、脳領域分割手段４１ｅは、脳機能画像に複数の分割領域を示す画像（分割領域画像）を、操作支援手段４１ａを介して表示部４４に表示させたり、記憶部４２に記憶させたりする。表示された分割領域画像により、操作者は、被検体Ｐの脳が標準脳マップに従ってどのように分割されているかを視認できる。
【００５１】
脳領域分割手段４１ｅによって使用される標準脳マップは、標準脳マップＤＢ４６に記憶された複数の標準脳マップから、操作支援手段４１ａを介して行なわれる操作者の入力部４３への操作に従って設定された、１又は複数の標準脳マップであってもよい。複数の標準脳マップが設定された場合、脳領域分割手段４１ｅは、設定された複数の標準脳マップを組み合わせて、新たな標準脳マップを生成する。そして、脳領域分割手段４１ｅは、新たな標準脳マップに従って、脳領域を複数の分割領域に分割する。
【００５２】
図５は、標準脳の構造的分類に基づく標準脳マップと、機能的分類に基づく標準脳マップとを組み合わせた標準脳マップの一例を示す図である。
【００５３】
図５は、標準脳が構造的分類された標準脳マップ（図５の左上）と、標準脳が機能的分類された標準脳マップ（図５の右上、図３と同様）とを２次元的に示す。また、図５は、標準脳が構造的分類かつ機能的分類された標準脳マップ（図５の下側）を２次元的に示す。標準脳が構造的分類かつ機能的分類された標準脳マップが新たな標準脳マップとして生成される。
【００５４】
図４の説明に戻って、脳領域分割手段４１ｅは、標準脳マップにおける座標空間（標準座標空間）を、被検体Ｐの脳（個人脳）に対する座標空間（観測座標空間）に座標変換する。そのため、脳領域分割手段４１ｅは、標準脳マップの複数の分割領域に対して座標変換をそれぞれ行ない、それらを被検体Ｐ（図１に図示）の脳領域に割り当てることで、被検体Ｐの脳を複数の分割領域に分割する。
【００５５】
図６は、表示される分割領域画像の生成方法を説明するための図である。
【００５６】
図６に示すように、標準脳マップにおける座標空間（標準座標空間）が、被検体Ｐの脳機能画像（個人脳）の座標空間（観測座標空間）に座標変換される。そのため、標準脳マップの複数の分割領域に対して座標変換がそれぞれ行なわれ、それらが被検体Ｐの脳領域に割り当てられることで、被検体Ｐの脳が複数の分割領域に分割される。分割領域画像は、被検体Ｐの脳に含まれる複数の分割領域の境界線を示す。
【００５７】
図４の説明に戻って、脳領域分割手段４１ｅは、標準脳マップに従って分割された複数の分割領域の境界線を、操作支援手段４１ａを介して行なわれる操作者の入力部４３への操作に従って修正（削除、追加、及び変更）することも可能である。
【００５８】
図７（Ａ），（Ｂ）は、分割領域の境界線の修正を説明するための図である。
【００５９】
例えば、運動性言語野は、図７（Ａ）に示すＢｒｏａｄｍａｎｎによる２個の区分「４４」、「４５」に相当する。そして、２個の区分「４４」、「４５」がそれぞれ２個の分割領域とされる場合に、２個の分割領域を１個の分割領域にしたい場合がある。そのような場合、図７（Ｂ）に示すように、操作支援手段４１ａを介して行なわれる操作者の入力部４３への操作で２個の分割領域間の境界線を削除することで、２個の分割領域が１個の分割領域「４４＋４５」になるように修正できる。
【００６０】
同様に、１個の分割領域内に、操作支援手段４１ａ（図４に図示）を介して行なわれる操作者の入力部４３（図４に図示）への操作で境界線が追加されることもできるし、操作支援手段４１ａ（図４に図示）を介して行なわれる操作者の入力部４３（図４に図示）への操作で境界線が変更されることもできる。なお、境界線を修正する場合、操作支援手段４１ａを介して行なわれる操作者の入力部４３への操作を受け付け、表示部４４（図４に図示）で分割領域画像が適宜更新表示される。
【００６１】
図４の説明に戻って、賦活算出手段４１ｆは、脳領域分割手段４１ｅによって生成された分割領域画像に含まれる複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域（賦活部位）を算出する機能を有する。また、賦活算出手段４１ｆは、賦活領域を含む画像を、操作支援手段４１ａを介して表示部４４に表示させたり、記憶部４２に記憶させたりする。
【００６２】
図８は、従来技術で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図である。図９は、本実施形態のＭＲＩ装置１で算出される賦活領域を含む画像の一例を示す図である。
【００６３】
図８に示すように、脳機能画像に含まれる脳領域全体から賦活領域を求める従来の場合は、隣り合う２個の区分にそれぞれ対応する２個の賦活領域ｆ１，ｆ２同士が結合し、１個の賦活領域として算出される場合がある。しかしながら、図９に示すように、賦活算出手段４１ｆ（図４に図示）による区分に基づく分割領域毎の賦活領域の算出方法であれば、１個の賦活領域として算出されることはなく、賦活領域ｆ２とは区別された所望の分割領域の賦活領域ｆ１のみが算出される。なお、全ての分割領域について賦活領域が算出される必要はなく、操作支援手段４１ａを介して行なわれる操作者の入力部４３への操作で選択された一部の分割領域に絞って賦活領域が求められてもよい。これにより、操作者が関心のある分割領域に絞って、後述する解析を行なうことも可能である。
【００６４】
図４の説明に戻って、ＲＯＩ設定手段４１ｇは、賦活算出手段４１ｆによって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、解析を行なうためのＲＯＩを設定する機能を有する。また、ＲＯＩ設定手段４１ｇは、ＲＯＩを含む画像を、操作支援手段４１ａを介して表示部４４に表示させたり、記憶部４２に記憶させたりする。
【００６５】
ＲＯＩ設定手段４１ｇは、賦活算出手段４１ｆによって算出され、表示された賦活領域を含む画像（図９に図示）を見ながら行なわれる操作者の操作に基づいてＲＯＩを設定する。または、ＲＯＩ設定手段４１ｇは、分割領域の信号値の統計値（ｐ  ｖａｌｕｅ）が閾値以上の値を持つ領域を囲うことで、賦活領域にＲＯＩを自動的に設定することができる。隣り合う２個の分割領域の境界では統計量が「０」になるため、自動的にＲＯＩが設定される場合でも、隣り合う２個の分割領域を跨がずに適切なＲＯＩが設定される。
【００６６】
解析手段４１ｈは、ＲＯＩ設定手段４１ｇによって設定されたＲＯＩを解析する機能を有する。解析手段４１ｈは、ＲＯＩの分散分析やｔ検定等を行なう。解析手段４１ｈによれば、複数の賦活領域が１個の賦活領域と認識され得る賦活領域の分割を操作者に意識させることなく、解析に適したＲＯＩで解析を行なうことができる。
【００６７】
続いて、本実施形態のＭＲＩ装置１の動作について、図４及び図１０を用いて説明する。
【００６８】
図１０は、本実施形態のＭＲＩ装置１の動作を示すフローチャートを示す図である。
【００６９】
ＭＲＩ装置１は、被検体Ｐ（図１に図示）が載置された天板２４１（図１に図示）を駆動させ、シーケンス情報を生成して被検体Ｐのスキャンを実行させることで、ｆＭＲＩ法による撮像を実行する（ステップＳＴ１）。そして、ＭＲＩ装置１は、ｋ空間データとしての生データに対して、後処理、すなわちフーリエ変換等の再構成を施すことによって、脳機能画像を画像データとして生成する（ステップＳＴ２）。
【００７０】
ＭＲＩ装置１は、標準脳マップＤＢ４６に記憶された複数の標準脳マップから、１又は複数の標準脳マップを設定する（ステップＳＴ３）。ＭＲＩ装置１は、ステップＳＴ３によって設定された１の標準脳マップ、又は、複数の標準脳マップが組み合わせられて生成された標準脳マップに従って、ステップＳＴ２によって生成された被検体Ｐ（図１に図示）の脳機能画像の脳領域を、複数の分割領域に分割する（ステップＳＴ４）。
【００７１】
ＭＲＩ装置１は、ステップＳＴ４によって分割された複数の分割領域の境界線を修正（削除、追加、変更）するか否かを判断する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５の判断にてＹＥＳ、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正すると判断される場合、ＭＲＩ装置１は、境界線修正後の複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する（ステップＳＴ６）。
【００７２】
一方、ステップＳＴ５の判断にてＮＯ、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正しないと判断される場合、ＭＲＩ装置１は、ステップＳＴ４によって分割後の複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する（ステップＳＴ７）。
【００７３】
ＭＲＩ装置１は、ステップＳＴ６又はＳＴ７によって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、ＲＯＩを設定する（ステップＳＴ８）。そして、ＭＲＩ装置１は、ステップＳＴ８によって設定されたＲＯＩを解析する（ステップＳＴ９）。
【００７４】
本実施形態のＭＲＩ装置１によれば、脳機能画像に、隣り合う２個の区分にそれぞれ対応する２個の賦活領域が存在する場合であっても、２個の賦活領域を自動的に分割し、解析に適したＲＯＩ設定を行なうことができる。それにより、２個の賦活領域を操作者が手動で分割する必要がなくなるので、操作者の作業負担を軽減できる。
【００７５】
（本実施形態の画像処理装置）
図１１は、本実施形態の画像処理装置の構成を示す図である。
【００７６】
図１１は、本実施形態の画像処理装置（ワークステーション）５を示す。画像処理装置５は、一般的なコンピュータがもつ構成、すなわち、制御部５１、記憶部５２、入力部５３、表示部５４、及び通信部５５を備える。また、画像処理装置５は、標準脳マップＤＢ５６を備える。各部５１乃至５６はバスＢ２を介して電気的に接続されている。
【００７７】
制御部５１は、ＣＰＵやメモリなどを有し、画像処理装置５の全体制御を行なう。制御部５１の機能については後述する。
【００７８】
記憶部５２は、メモリや、ＨＤＤ等によって構成され、ＭＲＩ装置、核医学診断装置、及び近赤外線スペクトロスコピー（ＮＩＲＳ：ｎｅａｒ−ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）などの画像生成装置（図示しない）で生成された脳機能画像の画像データや、画像処理装置５によって生成された画像データを記憶可能な記憶装置である。
【００７９】
入力部５３は、マウスやキーボード等の入力デバイスによって構成される。入力部５３は、操作者により入力操作される操作部である。
【００８０】
表示部５４は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等によって構成される。
【００８１】
通信部５５は、ＬＡＮなどのネットワークとの通信を行なう通信インターフェースである。通信部５５は、画像サーバなどの外部機器（図１２に図示）との間でやり取りされる各種信号の入出力を制御する。例えば、通信部５５は、画像サーバから脳機能画像を画像データとして受信する。
【００８２】
標準脳マップＤＢ５６は、メモリや、ＨＤＤ等によって構成され、標準脳マップ（３次元データ）を記憶可能な記憶装置である。標準脳マップＤＢ５６に記憶される標準脳マップは、標準脳マップＤＢ４６（図２に図示）で説明したものと同一である。
【００８３】
図１２は、本実施形態の画像処理装置５の機能を示すブロック図である。
【００８４】
制御部５１がプログラムを実行することによって、本実施形態の画像処理装置５は、図１２に示すように、操作支援手段５１ａ、脳領域分割手段５１ｅ、賦活算出手段５１ｆ、ＲＯＩ設定手段５１ｇ、解析手段５１ｈ、及び画像データ受信手段５１ｉとして機能する。なお、手段５１ａ，５１ｅ〜５１ｉの全部又は一部は、画像処理装置５にハードウェアとして備えられてもよい。
【００８５】
操作支援手段５１ａは、操作支援手段４１ａ（図４に図示）と同様の機能を有する。すなわち、操作支援手段５１ａは、操作者に対する情報の表示部５４への表示にグラフィックを多用し、大半の基礎的な操作を入力部５３によって行なうことができるユーザインターフェースである。
【００８６】
画像データ受信手段５１ｉは、被検体の脳機能画像を生成する画像生成装置（図示しない）や、脳機能画像を保管する画像サーバ（図示しない）などの外部機器Ｅから、脳機能画像を画像データとして受信する機能を有する。また、画像データ受信手段５１ｉは、脳機能画像を記憶部５２に記憶させる。
【００８７】
脳領域分割手段５１ｅは、脳領域分割手段４１ｅ（図４に図示）と同様の機能を有する。脳領域分割手段５１ｅは、標準脳マップＤＢ５６に記憶された標準脳マップに従って、記憶部５２に記憶された被検体の脳機能画像に含まれる脳領域（２次元データ又は３次元データ）を、複数の分割領域に分割する。
【００８８】
賦活算出手段５１ｆは、賦活算出手段４１ｆ（図４に図示）と同様の機能を有する。賦活算出手段５１ｆは、脳領域分割手段５１ｅによって生成された分割領域画像に含まれる複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する。
【００８９】
ＲＯＩ設定手段５１ｇは、ＲＯＩ設定手段４１ｇ（図４に図示）と同様の機能を有する。ＲＯＩ設定手段５１ｇは、賦活算出手段５１ｆによって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、解析を行なうためのＲＯＩを設定する。
【００９０】
解析手段５１ｈは、解析手段４１ｈ（図４に図示）と同様の機能を有する。解析手段５１ｈは、ＲＯＩ設定手段５１ｇによって設定されたＲＯＩを解析する。
【００９１】
続いて、本実施形態の画像処理装置５の動作について、図１１及び図１３を用いて説明する。
【００９２】
図１３は、本実施形態の画像処理装置５の動作を示すフローチャートを示す図である。
【００９３】
画像処理装置５は、被検体の脳機能画像を生成する画像生成装置（図示しない）や、脳機能画像を保管する画像サーバ（図示しない）などの外部機器Ｅ（図１２に図示）から通信部５５を介して、脳機能画像を画像データとして受信する（ステップＳＴ１２）。そして、画像処理装置５は、標準脳マップＤＢ５６に記憶された複数の標準脳マップから、１又は複数の標準脳マップを設定する（ステップＳＴ１３）。画像処理装置５は、ステップＳＴ１３によって設定された１の標準脳マップ、又は、複数の標準脳マップが組み合わせられて生成された標準脳マップに従って、ステップＳＴ１２によって受信された被検体の脳機能画像の脳領域を、複数の分割領域に分割する（ステップＳＴ１４）。
【００９４】
画像処理装置５は、ステップＳＴ１４によって分割された複数の分割領域の境界線を修正（削除、追加、変更）するか否かを判断する（ステップＳＴ１５）。ステップＳＴ１５の判断にてＹＥＳ、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正すると判断される場合、画像処理装置５は、境界線修正後の複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する（ステップＳＴ１６）。
【００９５】
一方、ステップＳＴ１５の判断にてＮＯ、すなわち、複数の分割領域の境界線を修正しないと判断される場合、画像処理装置５は、ステップＳＴ１４によって分割後の複数の分割領域のうち少なくとも１個の分割領域について、分割領域毎に賦活領域を算出する（ステップＳＴ１７）。
【００９６】
画像処理装置５は、ステップＳＴ１６又はＳＴ１７によって算出された、分割領域毎の賦活領域に基づいて、ＲＯＩを設定する（ステップＳＴ１８）。そして、画像処理装置５は、ステップＳＴ１８によって設定されたＲＯＩを解析する（ステップＳＴ１９）。
【００９７】
本実施形態の画像処理装置５によれば、脳機能画像に、隣り合う２個の区分にそれぞれ対応する２個の賦活領域が存在する場合であっても、２個の賦活領域を自動的に分割し、解析に適したＲＯＩ設定を行なうことができる。それにより、２個の賦活領域を操作者が手動で分割する必要がなくなるので、操作者の作業負担を軽減できる。
【００９８】
以上、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００９９】
１  ＭＲＩ装置
５  画像処理装置
４１ａ，５１ａ  操作支援手段
４１ｂ  撮像実行手段
４１ｃ  生データ受信手段
４１ｄ  画像処理手段
４１ｅ，５１ｅ  脳領域分割手段
４１ｆ，５１ｆ  賦活算出手段
４１ｇ，５１ｇ  ＲＯＩ設定手段
４１ｈ，５１ｈ  解析手段
５１ｉ  画像データ受信手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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