(57)【要約】【課題】拡散強調画像（ＤＷＩ画像）に含まれる画像歪みを正確に低減すること。【解決手段】記憶部２０は、ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法により収集されたＤＷＩ画像を記憶する。画像処理部９７は、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法による歪みの空間分布を示す第１の歪みマップとＭＰＧパルスの印加による歪みの空間分布を示す第２の歪みマップとを利用して前記ＤＷＩ画像から、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとが低減された補正ＤＷＩ画像を発生する。【選択図】      図２
2015112474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法により収集されたＤＷＩ画像を記憶する記憶部と、
ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法による歪みの空間分布を示す第１の歪みマップとＭＰＧパルスの印加による歪みの空間分布を示す第２の歪みマップとを利用して前記ＤＷＩ画像から、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとが低減された補正ＤＷＩ画像を発生する補正部と、
を具備する医用画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の歪みマップと前記第２の歪みマップとを合成して合成歪みマップを発生する合成部をさらに備え、
前記補正部は、前記ＤＷＩ画像に前記合成歪みマップを適用して前記補正ＤＷＩ画像を発生する、
請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項３】
前記ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法により収集されたＥＰＩ画像とＳＥ法により収集された画像とに位置合わせ処理を施して前記第１の歪みマップを発生する発生部をさらに備える、請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項４】
前記ＳＥ法により収集された画像は、Ｔ２強調画像である、請求項３記載の医用画像処理装置。
【請求項５】
前記ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法に関する撮像パラメータとＭＰＧパルスによる磁場の歪みのモデルとに基づいて前記第２の歪みマップを発生する発生部をさらに備える、請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項６】
拡散強調解析部をさらに備え、
前記補正部は、前記ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法により収集されたＥＰＩ画像に前記第１の歪みマップを適用して、前記ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する歪みが低減された補正ＥＰＩ画像を発生し、
前記拡散強調解析部は、前記補正ＥＰＩ画像と前記補正ＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調解析を実行する、
請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項７】
前記拡散強調解析部は、前記補正ＥＰＩ画像と前記補正ＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調パラメータの空間分布を示す機能画像を発生する、請求項６記載の医用画像処理装置。
【請求項８】
前記ＤＷＩ画像は、複数のＤＷＩ画像を有し、
前記複数のＤＷＩ画像は、それぞれ強度が異なる複数のＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法により収集される、
請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項９】
前記ＤＷＩ画像は、複数のＤＷＩ画像を有し、
前記複数のＤＷＩ画像は、それぞれ印加方向が異なる複数のＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法により収集される、
請求項１記載の医用画像処理装置。
【請求項１０】
ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法を実行して被検体に関するＭＲ信号を収集する撮像部と、
前記ＭＲ信号に基づいて前記被検体に関するＤＷＩ画像を発生する画像発生部と、
ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法による歪みの空間分布を示す第１の歪みマップとＭＰＧパルスの印加に伴う歪みの空間分布を示す第２の歪みマップとを利用して前記ＤＷＩ画像から、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとが低減された補正ＤＷＩ画像を発生する補正部と、
を具備する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、医用画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴撮像（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）は、人体または他の被検体を撮像する、よく知られた方式である。ＭＲＩにおいては、被検体に強磁場が印加され、当該被検体における水分子内のプロトンの歳差運動を生じる。歳差運動を行うプロトンの緩和時間（Ｔ１）を測定することによって、又は、歳差運動を行うプロトンがコヒーレンスを失うのに要する時間（Ｔ２）を測定することによって、異なる組織間のコントラストを獲得することができる。
【０００３】
拡散強調撮像（ＤＷＩ：diffusion-weighted imaging）は、組織内の水の拡散を測定するために使用されるＭＲＩ技法である。この拡散強調撮像により収集された画像（以下、ＤＷＩ画像と呼ぶ）には画像歪みが発生することが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態の目的は、拡散強調画像（ＤＷＩ画像）に含まれる画像歪みを正確に低減可能な医用画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態に係る医用画像処理装置は、ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法により収集されたＤＷＩ画像を記憶する記憶部と、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法による歪みの空間分布を示す第１の歪みマップとＭＰＧパルスの印加による歪みの空間分布を示す第２の歪みマップとを利用して前記ＤＷＩ画像から、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとが低減された補正ＤＷＩ画像を発生する補正部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】ＥＰＩ歪みが生じているＭＲ画像を模式的に示す図
【図１Ｂ】ＥＰＩ歪みとＭＰＧ歪みとの両方が生じているＭＲ画像を模式的に示す図
【図２】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の簡易的な構成を示す図
【図３】本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置の機能ブロックを示す図
【図４】図３の磁気共鳴イメージング装置に含まれるシステム制御部の制御のもとに行われる、本実施形態に係る処理の一連の流れを示す図
【図５】図４のステップＳ３において撮像制御部の制御の下に実行されるＥＰＩ法のパルスシーケンスの一例を示す図
【図６】図４のステップＳ４において撮像制御部の制御の下に実行されるＤＷＩ法のパルスシーケンスの一例を示す図
【図７】図４のステップＳ８において画像処理部により行われる歪み補正処理及び拡散強調解析の典型的な流れを示す図
【図８】本実施形態に係るキャリブレーション処理、ＥＰＩ歪み補正、及びＭＰＧ歪み補正の組み合わせを示す表を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる医用画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置を説明する。
【０００８】
まずは、従来例の画像歪み補正について説明する。
【０００９】
拡散強調撮像（ＤＷＩ：diffusion-weighted imaging）は、組織内の水の拡散を測定するために使用されるＭＲＩ技法である。ＤＷＩシーケンスは、２つの運動検出勾配磁場（ＭＰＧ：motion-probing gradient）パルスを使用して、拡散された流体の信号を選択的に減衰させる。第１のＭＰＧパルスが印加され、結果的にプロトンのスピンの位相分散が生じる。所定時間の経過後に、第２のＭＰＧパルスが印加される。第２のＭＰＧパルスは、第１のＭＰＧパルスと同じ強度を有し、シーケンスに依存して、第１のＭＰＧパルスと同じ極性または反対の極性を有する。グラジェントエコーシーケンスにおいて第２のＭＰＧパルスの極性は、第１のＭＰＧパルスと反対である。スピンエコーシーケンスにおいて第２のＭＰＧパルスの極性は、第１のＭＰＧパルスと同じである。
【００１０】
第１のＭＰＧパルスの印加と第２のＭＰＧパルスの印加との間において水分子が動かなかった場合、第２のパルスは、第１のＭＰＧパルスにより生じた位相分散を補償する。しかしながら、水分子が拡散した場合、位相分散を完全に補償することはできない。ＭＰＧパルスの印加間において拡散された水は、拡散しない水よりも弱いＭＲ信号を発生する。ＭＲ信号の減衰は拡散の量に比例する。
【００１１】
ＭＰＧパルスによって計測される拡散強調の程度はｂ値により表される。ｂ値は、撮像パラメータに依存する。撮像パラメータは、傾斜磁場の振幅、傾斜磁場の印加時間、及び２つのＭＰＧパルス間の時間間隔を含む。ｂ値が高くなるほど拡散強調が大きくなる。
【００１２】
ＤＷＩ撮像法により収集されたＤＷＩ画像は、拡散強調されているが、Ｔ１強調またはＴ２強調も呈示している。Ｔ１強調またはＴ２強調の影響から拡散の影響を分離して除くために、ＤＷＩ画像は、ｂ＝０のシーケンスにより収集される同一被検体の基準画像と比較される。
【００１３】
ＤＷＩ撮像法は、エコープラナー撮像（ＥＰＩ：echo-planar imaging）を基礎にしている。ＥＰＩ撮像法は、高速にＭＲＩ画像を発生するために使用される撮像法である。ＭＲＩで使用される各ラジオ周波励起の後に勾配エコーの連なりが続く。ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ撮像法により収集された画像（ｂ＞０の場合）は、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ撮像法により収集された同一被検体に関する画像と比較される。ＭＰＧパルスの印加を伴う撮像法により収集された画像は、ＤＷＩ画像と称される。ＭＰＧパルスの印加を伴わない撮像法により収集された画像（ｂ＝０の場合）は、ＥＰＩ画像と称される。ＤＷＩ画像とＥＰＩ画像とを比較することにより拡散の影響を分離して除くことができる。
【００１４】
ＤＷＩ画像に基づいて拡散を評価するために、ＤＷＩ画像（ｂ＞０）と、それに対応する基準画像（ｂ＝０）とは、一連のパルスシーケンスにより収集される。当該一連のパルスシーケンスは、他のＭＲＩ走査タイプ、例えば、Ｔ２強調（Ｔ２Ｗ：T2-weighted）画像を収集するためのスピンエコーシーケンス等の他のシーケンスでも良い。
【００１５】
ＥＰＩ画像とＤＷＩ画像とは磁場の不均一性に起因して画像歪みを生じる。当該磁場の不均一さが大きい場合、画像に激しい歪みが生じる。典型的な画像歪みを、図１Ａと図１Ｂとに例示する。なお。Ｔ２強調画像は、スピンエコーシーケンスにより収集されており、原理的にＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みを生じていない。
【００１６】
ＥＰＩ法に起因する画像歪み（ＥＰＩ歪み）は、ＥＰＩ画像とＤＷＩ画像との両方において生じ得る幾何学的画像歪みの一タイプである。ＥＰＩ歪みは、ＭＲＩスキャナの静磁場における不均質性により生じる。ＥＰＩ歪みの量は、ＥＰＩ画像の画素毎に異なり、各画素における歪みの量は、被検体に依存する。
【００１７】
図１Ａは、ファントム（ＭＲＩ下において既知の特性を有する物体）の画像を示す。図１Ａに示す画像にはＥＰＩ歪みが生じている。図１Ａの画像において、撮像されているファントムは、平らにした円柱に似た、ヒトの胴体部の形状にほぼ近似する形状を有するオイルベースのファントムである。図１Ａにおいて視認することのできるコントラスト線の格子は飽和パルスに起因する。画像歪みが生じていない場合、コントラスト線は、平行かつ垂直に描出される。しかしながら、図１Ａの画像では、コントラスト線が歪んでいる。被検体が異なればＥＰＩ画像に含まれる画像歪みの程度も異なる。
【００１８】
ＤＷＩ画像は、ＥＰＩ歪みに加えて、ＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪み（ＭＰＧパルス歪み）も累積される。ＭＰＧ歪みは、ＭＲＩスキャナのハードウェアの任意の導電性部分においてＭＰＧパルスによって誘発される渦電流、例えば、傾斜磁場コイル内で誘発される渦電流によって引き起こされる幾何学的歪みの一タイプである。ＭＰＧ歪みは、ＭＰＧパルスの使用時にのみ発生する。従って、ＥＰＩ画像にはＭＰＧ歪みが生じない。ＤＷＩ画像内の各画素のＭＰＧ歪みは、スキャナ設備の空間内における当該画素の位置の関数により表現される。スキャナ設備の空間とは磁場の幾何学的歪みのない物理空間を表す。スキャナ設備の空間は、磁気共鳴イメージング装置が直接的に計測する幾何学的歪みを含む空間とは対照的である。ＭＰＧ歪みの量は患者に応じて変動しない。しかしながら、ＭＰＧ歪みの特性は、磁気共鳴イメージング装置の種類、または、各磁気共鳴イメージング装置に固有である。
【００１９】
図１Ｂに示す画像は、ＥＰＩ歪みとＭＰＧ歪みとの両方が生じている。図１Ｂに示すように、ＥＰＩ歪みとＭＰＧ歪みとが累積し、累積された画像歪みは、例えば、図１Ｂに示す画像に含まれる被検体領域をサドル形に歪ませる。
【００２０】
ＥＰＩ歪みを画像処理で補正するための複数の方法が提案されている。これらの方法は、２つのカテゴリ、すなわち、フィールドマップ法と位置合わせ法とに分類される。フィールドマップ法は、多重エコー時間によってＥＰＩ画像を収集し、これらのＥＰＩ画像に基づいてＥＰＩ歪みの量を算出する。フィールドマップ法を適用して、新規の画像に含まれるＥＰＩ歪みを補正することができる。異なるエコー時間による同一の解剖学的構造の一組の画像を前提として、ＥＰＩ歪みを計算して、全ての画像を補正することが可能である。しかしながら、フィールドマップ法は、ＭＰＧ歪みに適用することができない。
【００２１】
位置合わせ法は、新規のＥＰＩ画像を、非ＥＰＩ基準画像、例えば、Ｔ２強調画像に対して直接的に位置合わせする。Ｔ２強調画像は、基準画像として選択されるが、その理由は、Ｔ２強調画像がＥＰＩ歪みとＭＰＧ歪みとが生じないためである。位置合わせ法は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせとＤＷＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせとの両方が信頼できる程度に正確である場合、当該ＭＰＧ歪みと当該ＥＰＩ歪みとの両方を補正することができる。しかしながら、何れかの位置合わせが不正確である場合、両タイプの歪みの補正の精度は著しく低い。
【００２２】
本実施形態に係る医用画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置は、上記の拡散強調画像（ＤＷＩ画像）に含まれる画像歪みを正確に低減することを可能とする。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０の簡易的な構成を示す図である。図２に示すように、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０は、医用画像処理装置１１とＭＲＩスキャナ１４とを有する。医用画像処理装置１１は、ＭＲＩスキャナ１４に取付けられたコンソールである。ＭＲＩスキャナ１４は、被検体をＭＲＩ撮像法によりスキャンする架台である。医用画像処理装置１１は、ＭＲＩスキャナ１４とは独立のコンピュータでも良い。例えば、医用画像処理装置１１は、例えば、スタンドアロンの、または、ネットワーク接続されたパーソナルコンピュータでも良い。本実施形態に係るＭＲＩスキャナ１４は、ＱＤ全身用コイルを用いたスキャナであるとする。なお、ＭＲＩスキャナ１４としては、上記のタイプに限定されず、任意の好適なスキャナが使用されれば良い。
【００２４】
医用画像処理装置１１は、制御装置１２を含む。制御装置１２は、表示部１６と入力部１８と記憶部２０とに接続されている。入力部１８は、コンピュータのキーボード、マウス、又はコントロールパネルなどの１つまたは複数の入力デバイスを含む。記憶部２０は、ＭＲＩスキャナ１４により収集された画像を記憶する。なお、本実施形態において画像は、画像記録保管通信システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication system）の一部を形成し得る遠隔データ記憶装置（図示せず）から記憶部２０に供給されても良い。記憶部２０又は遠隔データ記憶装置は、任意の好適な形のメモリ記憶装置を備え得る。制御装置１２は、磁気共鳴イメージング装置１０の中枢として機能する。制御装置１２は、ＭＲＩスキャナ１４を制御して被検体をＭＲ撮像法で撮像し、被検体に関するＭＲ画像を収集する。
【００２５】
図３は、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０の機能ブロックを示す図である。図３に示すように、磁気共鳴イメージング装置１０は、医用画像処理装置１１とＭＲＩスキャナ１４とを有している。
【００２６】
ＭＲＩスキャナ１４は、静磁場磁石７１、傾斜磁場電源７３、傾斜磁場コイル７５、送信部７７、送信用ＲＦコイル７９、受信用ＲＦコイル８１、及び受信部８３を有する。医用画像処理装置１１は、制御装置１２、表示部１６、入力部１８、及び記憶部２０を有する。制御装置１２は、撮像制御部９１、撮像条件設定部９３、再構成部９５、画像処理部９７、及びシステム制御部９９を有している。医用画像処理装置１１とＭＲＩスキャナ１４とは電気通信回線を介して互いに通信可能に接続されている。
【００２７】
静磁場磁石７１は、中空の略円筒形状を有し、略円筒内部に静磁場を発生する。発生された磁場の均一度が良い空間領域が撮像に利用される。静磁場磁石７１としては、例えば、永久磁石や超伝導磁石等が使用される。ここで、静磁場磁石７１の中心軸をＺ軸に規定し、Ｚ軸に鉛直方向に直交する軸をＹ軸と呼び、Ｚ軸に水平方向に直交する軸をＸ軸と呼ぶことにする。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、直交３次元座標系を構成する。
【００２８】
傾斜磁場電源７３は、撮像制御部９１から供給される制御信号に従って、傾斜磁場コイル７５に電流を供給する。傾斜磁場電源７３は、傾斜磁場コイル７５に電流を供給することにより、傾斜磁場コイル７５に傾斜磁場を発生させる。傾斜磁場コイル７５は、静磁場磁石７１の内側に取り付けられる。傾斜磁場コイル７５は、傾斜磁場電源７３から供給された電流に従って傾斜磁場を発生する。傾斜磁場は、磁気共鳴信号（以下、ＭＲ信号と呼ぶことにする）に位置情報を付加するために発生される。具体的には、傾斜磁場コイル７５は、スライス選択用傾斜磁場コイル７５ｚ、位相エンコード用傾斜磁場コイル７５ｙ、及びリードアウト用傾斜磁場コイル７５ｘを含む。スライス選択用傾斜磁場コイルは７５ｚ、Ｚ軸に関して傾斜磁場を印加するためのコイルである。Ｚ軸方向に関する傾斜磁場は、撮像断面を決めるために印加される。位相エンコード用傾斜磁場コイル７５ｙは、Ｙ軸に関して傾斜磁場を印加するためのコイルである。Ｙ軸方向に関する傾斜磁場は、Ｙ軸に関する位置に応じた位相をＭＲ信号にエンコードするために印加される。リードアウト用傾斜磁場コイル７５ｘは、Ｘ軸に関して傾斜磁場を印加するためのコイルである。Ｘ軸方向に関する傾斜磁場は、Ｘ軸に関する位置に応じた周波数をＭＲ信号にエンコードするために印加される。
【００２９】
静磁場磁石７１の内周側の空洞（ボア）には、被検体Ｓが載置された天板８５が挿入される。被検体Ｓの撮像部位がボアに設定された撮像領域に含まれるように天板８５が位置決めされる。
【００３０】
送信部７７は、被検体Ｓ内に存在する対象原子核を励起するための高周波磁場を、送信用ＲＦコイル７９を介して被検体Ｓに送信する。対象原子核としては、典型的には、プロトンが用いられる。具体的には、送信部７７は、撮像制御部９１から供給される制御信号に従って、対象原子核を励起するための高周波信号（ＲＦ信号）を送信用ＲＦコイル７９に供給する。
【００３１】
送信用ＲＦコイル７９は、傾斜磁場コイル７５の内周側に配置される。送信用ＲＦコイル７９は、送信部７７から高周波パルスの供給を受けて高周波磁場を発生する。発生された高周波磁場は、対象原子核に固有の共鳴周波数で振動し、対象原子核を励起させる。
【００３２】
受信用ＲＦコイル８１は、傾斜磁場コイル７５の内周側に配置される。受信用ＲＦコイル８１は、励起された対象原子核から発生される電磁波（ＭＲ信号）を電磁気的に検出する。検出されたＭＲ信号は、受信部８３に供給される。
【００３３】
受信部８３は、励起された対象原子核から発生されるＭＲ信号を、受信用ＲＦコイル８１を介して受信する。受信部８３は、受信されたＭＲ信号を信号処理してデジタルのＭＲ信号を発生する。
【００３４】
撮像制御部９１は、所定のパルスシーケンスに応じた撮像法で被検体Ｓを撮像するために、当該パルスシーケンスに応じて傾斜磁場電源７３、送信部７７、及び受信部８３を同期的に制御する。本実施形態に係る撮像法としては、ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法が挙げられる。なお、本実施形態に係る撮像制御部９１は、ＳＥ法等のＥＰＩ法以外の撮像法も実行可能である。ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法は、ＤＷＩ法と呼ばれている。以下、ＭＰＧパルスの印加を伴うＥＰＩ法をＤＷＩ法と呼び、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法を単にＥＰＩ法と呼ぶことにする。
【００３５】
撮像条件設定部９３は、ユーザによる入力部１８を介した指示に従って、実施予定の撮像法に関する撮像パラメータを設定する。ここで、ＥＰＩ法に関する撮像パラメータをＥＰＩ撮像パラメータと呼び、ＤＷＩ法に関する撮像パラメータをＤＷＩ撮像パラメータと呼ぶことにする。ＥＰＩ撮像パラメータとしては、エコートレインのスペーシング（ＥＰＩシーケンスにおけるエコーとエコーとの間の時間）、ＭＲＩスキャナ１４の製造番号、型番号、もしくはシリアル番号、使用される任意のパラレルイメージング技術（典型的には、間引きサンプリングされたｋ空間データを用いて再構成された折り返しのある画像を、複数のコイルから得られる感度分布情報を用いてアンフォールドすることにより折り返しのない画像を得る技術）、又はスキャンセットアップに関する任意の他のパラメータが挙げられる。ＤＷＩ撮像パラメータとしては、上記のＥＰＩ撮像パラメータの他に、ＭＰＧパルスの強度、印加方向、又は持続時間、ＭＰＧパルス間の時間間隔、ｂ値等のＤＷＩ撮像に関する撮像パラメータが挙げられる。これら撮像パラメータは、ユーザにより入力部１８を介して直接的に入力されても良いし、入力部１８を介した入力された情報に基づいて自動的に決定されても良い。
【００３６】
なお、ｂ値とＭＰＧパルスの強度（Ｇｘ）との関係は以下の通りである。なお、γは磁気回転比、δはＭＰＧ印加時間、ΔはＭＰＧ間隔を示す。
【００３７】
ｂ（s/mm2）＝γ２Ｇｘ２δ２（Δ−δ／３）
再構成部９７は、受信部８３からのＭＲ信号に基づいてＭＲ画像を発生する。例えば、再構成部９７は、ＤＷＩ法において収集されたＭＲ信号に基づいてＭＲ画像（以下、ＤＷＩ画像と呼ぶ）を発生し、ＥＰＩ法において収集されたＭＲ信号に基づいてＭＲ画像（以下、ＥＰＩ画像と呼ぶ）を発生する。また、再構成部９７は、ＳＥ法により収集されたＭＲ信号に基づいてＭＲ画像（以下、基準画像と呼ぶ）を発生する。基準画像としては、Ｔ２Ｗコントラストを得るためのＳＥ法により収集されたＭＲ信号に基づくＴ２強調画像あるいは又はＴ１Ｗコントラストを得るためのＳＥ法により収集されたＭＲ信号に基づくＴ１強調画像が適当である。なお、基準画像を収集するための撮像法は、ＳＥ法に限定されず、ＥＰＩ法以外の他の如何なる方法でも良い。また、本実施形態において基準画像、ＥＰＩ画像、及びＤＷＩ画像は、同一の被検体の同一の撮像部位を対象にする画像であるとする。
【００３８】
画像処理部９７は、ＭＲ画像を自動的または半自動的に処理するための処理リソースを提供する。画像処理部９７は、種々のソフトウェアモジュールまたは他のソフトウェアコンポーネントを、ロードして実行するように動作可能な中央処理ユニット（ＣＰＵ）を備える。画像処理部９７は、ＭＲ画像に対して種々の画像処理を施す。本実施形態に係る画像処理部９７は、ＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとの両方を低減するための補正処理をＤＷＩ画像に対して実行する。より詳細には、画像処理部９７は、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法による幾何学的歪みの空間分布を示す第１の歪みマップとＭＰＧパルスの印加による幾何学的歪みの空間分布を示す第２の歪みマップとを利用してＤＷＩ画像から、ＭＰＧパルスの印加を伴わないＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとが低減されたＤＷＩ画像を発生する。
【００３９】
具体的には、画像処理部９７は、歪みマップ発生部２４、歪みマップ合成部２６、画像補正部２８、及び拡散強調解析部３０を有する。歪みマップ発生部２４、歪みマップ合成部２６、画像補正部２８、及び拡散強調解析部３０の各々は、当該機能を実行することのできるコンピュータ可読命令を有するコンピュータプログラムによってＣＰＵにおいて実装される。しかしながら、歪みマップ発生部２４、歪みマップ合成部２６、画像補正部２８、及び拡散強調解析部３０の各々は、ソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの任意の好適な組み合わせにおいて実装されても良い。あるいは、歪みマップ発生部２４、歪みマップ合成部２６、画像補正部２８、及び拡散強調解析部３０の各々が、１つもしくは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuits）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：field programmable gate arrays）、または、予めプログラムされた、もしくはプログラム可能な任意の他の論理デバイスとして実装されても良い。画像処理部９７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、データバス、様々なデバイスドライバを含むオペレーティングシステム、及びグラフィックスカードを含むハードウェアデバイスを含めたハードドライブ及び他のコンポーネントも含んでも良い。
【００４０】
歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ法による幾何学的歪みの空間分布を示すマップ（以下、ＥＰＩ歪みマップと呼ぶ）を発生する。具体的には、歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ画像と基準画像とに位置合わせ処理を施すことによりＥＰＩ歪みマップを発生する。また、歪みマップ発生部２４は、ＤＷＩ撮像パラメータとＭＰＧ歪みモデルとに基づいて、ＤＷＩパルスの印加による幾何学的歪みの空間分布を示すマップ（以下、ＤＷＩ歪みマップと呼ぶ）を発生する。ＭＰＧ歪みモデルは、ＭＰＧパルスによる磁場の歪みの空間分布を標準化したモデルである。上記のように、ＤＷＩ歪みは、ＭＲＩスキャナ１４に固有の空間分布を有している。ＤＷＩ撮像時におけるＤＷＩ歪みは、このＭＲＩスキャナ１４に固有の空間分布と、当該ＤＷＩ撮像に関するＤＷＩ撮像パラメータとに基づいて推定される。歪みマップ合成部２６は、ＥＰＩ歪みマップとＤＷＩ歪みマップとを合成し、ＥＰＩ歪みとＤＷＩ歪みとが累積された磁場歪みの空間分布を示すマップ（以下、合成歪みマップと呼ぶ）を発生する。画像補正部２８は、ＤＷＩ画像に合成歪みマップを適用し、ＥＰＩ法に起因する画像歪みとＤＷＩ法に起因する画像歪みとが低減されたＤＷＩ画像（以下、補正ＤＷＩ画像と呼ぶ）を発生する。また、画像補正部２８は、ＥＰＩ画像にＥＰＩ歪みマップを適用し、ＥＰＩ法に起因する画像歪みが低減されたＥＰＩ画像（以下、補正ＥＰＩ画像と呼ぶ）を発生する。拡散強調解析部３０は、補正ＤＷＩ画像と補正ＥＰＩ画像とに基づいて拡散強調解析を実行する。より詳細には、拡散強調解析部３０は、補正ＤＷＩ画像と補正ＥＰＩ画像とに基づいて拡散強調パラメータの空間分布を示す機能画像を発生する。
【００４１】
表示部１６は、種々の情報を表示機器に表示する。例えば、表示部１６は、基準画像、ＥＰＩ画像、ＤＷＩ画像、補正ＥＰＩ画像、補正ＤＷＩ画像、機能画像等の種々の画像を表示機器に表示する。表示機器としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。
【００４２】
入力部１８は、入力機器を介してユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。例えば、入力部１８は、入力機器を介してユーザからの撮像開始指示を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、スイッチ等が利用可能である。
【００４３】
記憶部２０は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（hard disk drive）等の記憶装置である。例えば、記憶部２０は、基準画像、ＥＰＩ画像、ＤＷＩ画像、補正ＥＰＩ画像、補正ＤＷＩ画像、機能画像等の種々の画像を記憶する。また、記憶部２０は、撮像パラメータやＥＰＩ歪みマップ、ＤＷＩ歪みマップ、合成歪みマップ等を記憶しても良い。さらに記憶部２０は、磁気共鳴イメージング装置の制御プログラムを記憶する。
【００４４】
システム制御部９９は、磁気共鳴イメージング装置１０の中枢として機能する。具体的には、システム制御部９９は、記憶部２０に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って磁気共鳴イメージング装置１０の各部を制御する。
【００４５】
以下、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０による動作例について説明する。図４は、磁気共鳴イメージング装置１０に含まれるシステム制御部９９の制御のもとに行われる、本実施形態に係る処理の一連の流れを示す図である。
【００４６】
図４に示すように、まず、システム制御部９９は、撮像条件設定部９３に撮像条件の設定処理を行わせる（ステップＳ１）。ステップＳ１において撮像条件設定部９３は、ユーザによる入力部１８を介した指示に従って、対象検査を構成する複数のプロトコル各々の撮像パラメータを設定する。本実施形態に係る対象検査に含まれるプロトコルとしては、基準画像収集撮像、ＥＰＩ撮像、及びＤＷＩ撮像がある。基準画像収集撮像、ＥＰＩ撮像、及びＤＷＩ撮像は、直列的に行われる。基準画像収集撮像として、例えば、ＳＥ法におけるＴ２強調撮像が行われる。ステップＳ１において撮像条件設定部９３は、ＳＥ法におけるＴ２強調撮像に関する撮像パラメータ、ＥＰＩ撮像パラメータ、及びＤＷＩ撮像パラメータを決定する。Ｔ２強調撮像に関する撮像パラメータ、ＥＰＩ撮像パラメータ、及びＤＷＩ撮像パラメータの具体的なパラメータは既述の通りであるので、ここでの説明を省略する。決定されたＴ２強調撮像に関する撮像パラメータ、ＥＰＩ撮像パラメータ、及びＤＷＩ撮像パラメータは、撮像法の識別子に関連づけて記憶部２０に記憶される。
【００４７】
ステップＳ１が行われるとシステム制御部９９は、撮像制御部９１に基準画像収集撮像（具体的には、Ｔ２強調撮像）を実行させる（ステップＳ２）。ステップＳ２において撮像制御部９１は、Ｔ２強調撮像に関するパルスシーケンスに応じて傾斜磁場電源７３、送信部７７、及び受信部８３を同期的に制御し、被検体ＳをＴ２強調撮像で撮像する。
【００４８】
ステップＳ２が行われるとシステム制御部９９は、撮像制御部９１にＥＰＩ法を実行させる（ステップＳ３）。ステップＳ３において撮像制御部９１は、ＥＰＩ法に関するパルスシーケンス（以下、ＥＰＩシーケンスと呼ぶ）に応じて傾斜磁場電源７３、送信部７７、及び受信部８３を同期的に制御し、被検体ＳをＥＰＩ法で撮像する。
【００４９】
図５は、撮像制御部９１の制御の下に実行されるＥＰＩシーケンスの一例を示す図である。図５のＲＦのタイムラインは、送信用コイル７９により発生されるＲＦ信号に関するパルスシーケンスを示し、Ｇｓのタイムラインは、スライス選択傾斜磁場コイル７５ｚにより発生される傾斜磁場に関するパルスシーケンスを示し、Ｇｐのタイムラインは、位相エンコード傾斜磁場コイル７５ｙにより発生される傾斜磁場に関するパルスシーケンスを示し、Ｇｒのタイムラインは、リードアウト用傾斜磁場コイル７５ｘにより発生される傾斜磁場に関するパルスシーケンスを示す。図５に示すように、送信用コイル７９から９０°パルスと１８０°パルスとが所定の時間間隔をあけて発生される。９０°パルスの印加時においてスライス選択傾斜磁場コイル７５ｚからスライス選択傾斜磁場が印加され、１８０°パルスの印加時においてもスライス選択傾斜磁場コイル７５ｚからスライス選択傾斜磁場が印加される。１８０°パルスの印加から所定時間経過後、受信部８３は、受信ＲＦコイル８１によりＭＲ信号の系列を受信する。この際、正極性のリードアウト用の傾斜磁場と負極性のリードアウト用の傾斜磁場とをリードアウト用傾斜磁場コイル７５ｘから交互に高速に印加し、正極性のリードアウト用の傾斜磁場と負極性のリードアウト用の傾斜磁場との間に位相エンコード用傾斜磁場コイル７５ｙから交互に高速に印加する。これにより、一回の励起によりｋ空間を充填するのに必要なＭＲ信号が収集される。なお、ＥＰＩ法シーケンスにおいてＭＰＧパルスは印加されないのでｂ値は０である。
【００５０】
なお、図５においては、ＳＥ法をベースとしたＥＰＩシーケンスを例示した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、本実施形態に係るＥＰＩシーケンスは、グラディエントエコー法や反転回復法等の他の撮像法をベースとしたＥＰＩシーケンスでも良い。
【００５１】
ステップＳ３が行われるとシステム制御部９９は、撮像制御部９１にＤＷＩ法を実行させる（ステップＳ４）。ステップＳ４において撮像制御部９１は、まず、ＤＷＩ法に関するパルスシーケンス（以下、ＤＷＩシーケンスと呼ぶ）に応じて傾斜磁場電源７３、送信部７７、及び受信部８３を同期的に制御し、被検体ＳをＤＷＩ法で撮像する。
【００５２】
図６は、撮像制御部９１の制御の下に実行されるＤＷＩシーケンスの一例を示す図である。図６に示すように、ＤＷＩシーケンスは、ＥＰＩシーケンスにＭＰＧパルスが付加されたパルスシーケンスである。ＭＰＧパルスは、スライス選択用傾斜場コイル７５ｚ、位相エンコード用傾斜磁場コイル７５ｙ、及びリードアウト用傾斜磁場コイル７５ｘから個別に印加可能である。ＭＰＧパルスの印加方向は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の各々のＭＰＧパルスの強度のベクトル和により決定される。典型的には、後述のＤＷＩ解析のため、ｂ値（ＭＰＧパルスの強度）が略一定のもとＭＰＧパルスの印加方向を変えて複数回のＤＷＩ撮像が行われる。例えば、直交する３軸方向に沿ってＭＰＧパルスが印加される。複数の印加方向に関する複数のＭＲ信号の系列は、受信部８３により受信ＲＦコイル８１を介して受信される。また、ｂ値を変えて複数回のＤＷＩ撮像が行われても良い。この場合、ｂ値が異なる複数回のＤＷＩ撮像においてＭＰＧパルスの印加方向は、同一でも良いし異なっても良い。複数のｂ値に関する複数のＭＲ信号の系列は、受信部８３により受信ＲＦコイル８１を介して受信される。
【００５３】
ステップＳ２、Ｓ３、及びＳ４により対象検査に含まれるプロトコルが実行済みとなる。
ステップＳ４が行われるとシステム制御部９９は、再構成部９５に再構成処理を行わせる（ステップＳ５）。ステップＳ５において再構成部９５は、ステップＳ２のＴ２強調撮像に関するパルスシーケンス時に受信部７７により収集されたＭＲ信号の系列に基づいてＴ２強調画像を発生する。既述の通り、Ｔ２強調撮像はＥＰＩ撮像でもＤＷＩ撮像でもないため幾何学的歪みを惹起しない。そのため、Ｔ２強調画像は、ＥＰＩ歪みに起因する画像歪みとＤＷＩ歪みに起因する画像歪みとの両方を有しない。
【００５４】
ステップＳ５が行われるとシステム制御部９９は、再構成部９５に再構成処理を行わせる（ステップＳ６）。ステップＳ６において再構成部９５は、ステップＳ３のＥＰＩシーケンスの実行時に受信部７７により収集されたＭＲ信号の系列に基づいてＥＰＩ画像を発生する。ＥＰＩシーケンスにおいては強力な傾斜磁場が印加されるので強力な渦電流が生じる。このため、架台により発生される静磁場の空間的な不均一性、すなわち、幾何学的歪みが発生してしまう。ＥＰＩ画像は、このＥＰＩシーケンスによる幾何学的歪みに画像歪み、すなわち、ＥＰＩ歪みを有する。ＥＰＩ歪みの特性は被検体の状態に応じて変動する。
【００５５】
ステップＳ６が行われるとシステム制御部９９は、再構成部９５に再構成処理を行わせる（ステップＳ７）。ステップＳ７において再構成部９５は、ステップＳ４のＤＷＩシーケンスの実行時に受信部８３により収集されたＭＲ信号の系列に基づいてＤＷＩ画像を発生する。ＤＷＩシーケンスは、簡単には、ＥＰＩシーケンスにＭＰＧパルスの印加を追加したものである。よって、ＤＷＩ法においてはＥＰＩ法に起因する幾何学的歪みが発生する。また、ＭＰＧパルスは非常に強力な傾斜磁場であるため、ＭＰＧパルスの印加に伴い強力な幾何学的歪み、すなわち、ＭＰＧパルス歪みが発生する。上記の通り、ＭＰＧ歪みの特性は、ＭＲＩスキャナ１４に応じて変動する。ＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとは累積する。このため、ＤＷＩ画像は、ＥＰＩ法に起因する画像歪みとＭＰＧパルスの印加に起因する画像歪みとを有する。なお、前述のように、ステップＳ４においては、撮像制御部９１により、ＭＰＧパルスの印加方向が異なる３回のＤＷＩ撮像が行われる場合がある。この場合、再構成部９５は、第１の印加方向に関するＤＷＩ撮像において受信部７７により収集されたＭＲ信号の系列に基づいて第１の印加方向に関するＤＷＩ画像を発生し、第２の印加方向に関するＤＷＩ撮像において受信部７７により収集されたＭＲ信号の系列に基づいて第２の印加方向に関するＤＷＩ画像を発生し、第３の印加方向に関するＤＷＩ撮像において受信部７７により収集されたＭＲ信号の系列に基づいて第３の印加方向に関するＤＷＩ画像を発生する。第１の印加方向に関するＤＷＩ画像、第２の印加方向に関するＤＷＩ画像、及び第３の印加方向に関するＤＷＩ画像は、印加方向に関連づけて記憶部２０に記憶される。また、上記の通り、ステップＳ４においては、撮像制御部９１により、ｂ値が異なる複数のＤＷＩ撮像が行われても良い。この場合、ｂ値が異なる複数のＤＷＩ撮像において受信部７７により収集された複数のＭＲ信号の系列に基づいて、複数のｂ値に関する複数のＤＷＩ画像が再構成部９５により発生される。各ＤＷＩ画像は、ｂ値に関連づけて記憶部２０に記憶される。
【００５６】
ステップＳ７が行われるとシステム制御部９９は、画像処理部９７に歪み補正及び拡散強調解析を行わせる（ステップＳ８）。ステップＳ８において画像処理部９７は、ステップＳ６において収集されたＥＰＩ画像とステップＳ７において収集されたＤＷＩ画像とに歪み補正を施して補正ＥＰＩ画像と補正ＤＷＩ画像とを発生し、補正ＥＰＩ画像と補正ＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調解析を施す。ステップＳ８の詳細について後述する。
【００５７】
ステップＳ８が行われわれるとシステム制御部９９は、表示部１６に表示処理を行わせる（ステップＳ９）。ステップＳ９において表示部１６は、ステップＳ８における拡散強調解析の結果を表示する。
【００５８】
以上で、本実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置１０の全体的な動作例について説明を終了する。
【００５９】
なお、ステップＳ８における拡散強調解析は、必ずしも図４に示す一連の処理の中で行われなくても良く、事後的な画像解析時に行われても良い。また、ステップＳ５における基準画像の発生、ステップＳ６におけるＥＰＩ画像の発生、ステップＳ７におけるＤＷＩ画像の発生、及びステップＳ８における拡散強調解析も、必ずしも図４に示す一連の処理の中で行われなくても良く、事後的に行われても良い。ステップＳ８における拡散強調解析は、必ずしも磁気共鳴イメージング装置１に組込まれた医用画像処理装置でなく、磁気共鳴イメージング装置１に接続された他の医用画像処理装置により行われても良い。
【００６０】
次に、図３のステップＳ６において画像処理部９７により行われる歪み補正処理及び拡散強調解析について説明する。図７は、ステップＳ６において画像処理部９７により行われる歪み補正処理及び拡散強調解析の典型的な流れを示す図である。
【００６１】
ステップＳ４０において画像処理部９７は、記憶部２０から、ＤＷＩ画像（ｂ＞０）、ＥＰＩ画像（ｂ＝０）、基準画像（Ｔ２強調画像）、ＥＰＩ撮像パラメータ、及びＤＷＩ撮像パラメータを読み出す。なお、画像処理部９７がコンソールから独立している場合、ＤＷＩ画像、ＥＰＩ画像、Ｔ２強調画像、ＥＰＩ撮像パラメータ、及びＤＷＩ撮像パラメータの幾つか又は全ては、磁気共鳴イメージング装置から直接、遠隔データ記憶装置から、又は任意の他の適切なデータ記憶装置のコンポーネントもしくはデバイスから収集される。
【００６２】
上記の通り、ＤＷＩ撮像パラメータは、ＤＷＩ撮像において印加されたＭＰＧパルスの強さ（ｂ値）、持続時間、ＭＰＧパルス間の時間間隔、エコートレインのスペーシング（ＥＰＩシーケンスにおけるエコーとエコーとの間の時間）、ＭＲＩスキャナ１４の製造番号、型番号、もしくはシリアル番号、使用される任意のパラレル撮像技術（例えば、ＳＰＥＥＤＥＲ）の構成、または、セットアップパラメータ等のパラメータを含む。
【００６３】
既述の通り、基準画像としては、正しい解剖学的部位を表し、ＥＰＩ歪みとＭＰＧパルス歪みとの両方を有していなければ、Ｔ２強調画像に限定されず、Ｔ１強調画像が用いられても良い。
【００６４】
ステップＳ４２において歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ画像とＴ２強調画像とに非剛体位置合わせを施し、ＥＰＩ画像とＴ２強調画像とを位置合わせする。位置合わせにより歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ歪みの空間分布を表現するＥＰＩ歪みマップを発生する。
【００６５】
位置合わせの方法は既存の方法により行われる。本実施形態において歪みマップ発生部２４は、画素値に基づいてＥＰＩ画像とＴ２強調画像とを位置合わせする。この位置合わせの方法は、相互情報量（Mutual Information）を相似性の測定値として使用し、非剛体ワープフィールドがＣｒｕｍ−Ｈｉｌｌ−Ｈａｗｋｅｓ手法を使用して算出される（William R. Crum, Derek L. G. Hill, David J. Hawkes. Information Theoretic Similarity Measures in Non-rigid Registration, Proceedings of IPMI'2003, pp.378-387）。なお、任意の他の好適な位置合わせ法によりＥＰＩ画像とＴ２強調画像とが位置合わせされても良い。
【００６６】
本実施形態において歪みマップ発生部２４は、Ｔ２強調画像にＥＰＩ画像を位置合わせする。あるいは、歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ画像にＴ２強調画像を位置合わせしても良い。本実施形態においてＥＰＩ歪みマップとしてはワープフィールド（warp field）が用いられる。なお、ＥＰＩ歪みマップは、ワープフィールドに限定されず、他の表現で表されても良い。
【００６７】
非剛体位置合わせから算出されたＥＰＩ歪みマップ（ワープフィールド）を、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドと呼ぶことにする。ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドは、ＥＰＩ画像上の各画素を、Ｔ２強調画像上の対応画素に写像（マッピング）する。対応画素は、ＥＰＩ画像上の対象画素に解剖学的に一致する画素を示す。ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドの各画素には、ＥＰＩ画像の当該画素からＴ２強調画像の対応画素への変換ベクトルが割り当てられる。換言すれば、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドの各画素には、ＥＰＩ歪みの強度と方向とが割り当てられている。変換ベクトルは画像歪みの強度と方向とを示す。
【００６８】
ステップＳ４４において画像補正部２８は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを使用してＥＰＩ画像を変換し、ＥＰＩ歪みに起因する画像歪みが低減された補正ＥＰＩ画像を発生する。画像補正部２８は、最終画像（補正ＥＰＩ画像）内の各画素について、ワープフィールド内のオフセットを探索し、当該オフセットを使用して、ソース画像（補正前のＥＰＩ画像）における画素を特定する。画像補正部２８は、次いで、その画素におけるソース画像の画素値をフェッチして、必要であれば補間し、それを最終画像内に配置する。これにより補正ＥＰＩ画像が発生される。
【００６９】
Ｔ２強調画像が画像歪みを有さず、特に、ＥＰＩ歪みを呈示しないため、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを使用してＥＰＩ画像を変換することは、結果的に、ＥＰＩ画像におけるＥＰＩ歪みの補正または部分補正を生じる。ＥＰＩ画像のＥＰＩ歪みの補正の程度は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせの品質に依存する。
【００７０】
ＭＰＧ歪みは、ＥＰＩ歪みとは異なり、ＭＲ撮像されている個々の被検体に依存せず、その代わりに、使用されているＭＲＩスキャナ１４とＤＷＩ撮像パラメータ（例えば、ｂ値およびパルス間の時間間隔）とに依存する。従って歪みマップ発生部２４は、ＤＷＩ撮像パラメータに基づいてＭＰＧパルス歪みモデルを発生する。ＭＰＧ歪みモデルは、ＤＷＩ撮像パラメータの関数で表現される。ＭＰＧ歪みモデルは、任意の所与のＤＷＩ撮像パラメータに関し、スキャナ設備の空間内の各点におけるＭＰＧ歪みを推定する。ＭＲＩスキャナ１４に関するＭＰＧ歪みモデルは、オフラインキャリブレーション処理によるファントムの位置合わせに基づいて発生される。本実施形態においてキャリブレーション処理は、ＭＲＩスキャナ１４の据付け時に実施される。発生されたＭＰＧ歪みモデルは記憶部２０に記憶される。ＭＲＩスキャナ１４に関するＭＰＧ歪みモデルの再キャリブレーションは、ハードウェアが変更されない限り必要ない。なお、ＭＰＧ歪みモデルは、任意のタイミングで較正されても良い。
【００７１】
より詳細には、ＭＰＧ歪みモデルは、歪みマップ発生部２４により、複数の印加方向に関する複数のＤＷＩ画像及び複数のＤＷＩ撮像パラメータに基づいてキャリブレーションされる。また、ＭＰＧ歪みモデルは、歪みマップ発生部２４により、複数のｂ値に関する複数のＤＷＩ画像及び複数のＤＷＩ撮像パラメータに基づいてキャリブレーションされる。
【００７２】
キャリブレーションにおいては、多数の設定及びｂ値について、ファントム、例えば、オイルファントムが測定される。例えば、ファントムのいくつかの測定は、各ｂ値について、各測定に対して他の設定を変動させた状態で行われ得る。例えば、ファントムの複数回の測定は、パラレル撮像の構成を測定間で変動させた状態で、各ｂ値において行われる。ＤＷＩファントム画像とＥＰＩファントム画像との間で、複数回の位置合わせが行われる。ファントムの撮像からのデータは、次いで、キャリブレーションパラメータを得るためにフィッティングされる。本実施形態において、ＭＰＧ歪みモデルは、約１００個のパラメータを有する。ここで、当該撮像パラメータのほとんどはスパースワープフィールドを規定し、他のパラメータは撮像パラメータを構成する。あるいは、ＭＰＧ歪みモデルは、異なる態様でパラメータ化されても良い。また、ＭＰＧ歪みモデルのキャリブレーションの異なる方法が使用されても良い。
【００７３】
ステップＳ４６において歪みマップ発生部４６は、記憶部２０からＭＲＩスキャナ１４に関するＭＰＧ歪みモデルを読み出す。あるいは、歪みマップ発生部４６は、ＭＲＩスキャナ１４から、または、任意の適切な構内記憶装置もしくは遠隔記憶装置から、ＭＰＧ歪みモデルを取り込んでも良い。あるいは、ＤＷＩ画像がＭＲＩスキャナ１４で撮像されなかった場合、歪みマップ発生部４６は、ＤＷＩ撮像が実施された磁気共鳴イメージング装置に関連付けられたＭＰＧ歪みモデルを取り込んでも良い。
【００７４】
歪みマップ発生部４６は、記憶部２０からＤＷＩ撮像パラメータを読み出す。あるいは、歪みマップ発生部４６は、ＭＲＩスキャナ１４から直接的にまたは代替的な記憶装置から、ＤＷＩ撮像パラメータを受信する。ＤＷＩ撮像パラメータは、ＤＷＩ画像の収集に使用されたＭＲＩスキャナの型（もしくは個々のＭＲＩスキャナ）と、ＤＷＩ撮像における傾斜磁場の勾配、時間、及び時間間隔とに関するパラメータ、または、任意の他のパラメータを含んでも良い。
【００７５】
歪みマップ発生部４６は、ＤＷＩ撮像に関するＤＷＩ撮像パラメータを、当該ＤＷＩ撮像を実行したＭＲＩスキャナに関するＭＰＧ歪みモデルに適用し、当該ＭＰＧ歪みモデルを使用してワープフィールド統合を実施して、ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドを発生する。ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドは、ＭＰＧ歪みの空間分布を表現する。より詳細には、ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドの各画素には、ＭＰＧ歪みの強度と方向とが割り当てられる。ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドは、ＭＰＧ歪みモデルを使用して、ＤＷＩ画像内の各画素におけるＭＰＧ歪みを推定することによって、ＤＷＩ画像内の各画素を、ＥＰＩ画像内の画素に関連付ける。
【００７６】
モデルベースのＭＰＧ歪み補正は、ＤＷＩ画像内の各画素におけるＭＰＧ歪みの量を推定しようと試みる。正確なモデリングのために、基準画像内の各画素が、スキャナ設備の空間内の固定位置に対応していることが必要とされる。しかしながら、ＥＰＩ歪みが患者依存性であるため各画素は、ＥＰＩ歪みが補正されない限り、固定位置に対応しない。ＥＰＩ歪みは、ＭＰＧ歪みに対して累積的である。従って、２つの歪みの影響は、独立していないものと考えられ得る。例えば、ＥＰＩ歪みの影響は、ＭＰＧ歪みによって既に歪みを受けた画像に作用するものとみなされ得る。従って、ＭＰＧ歪みモデルを使用して、より正確なＭＰＧ歪み補正を達成するためには、ＥＰＩ歪みを明らかにすることも必要である。ＭＰＧ歪みを正確に補正するためには、ＥＰＩ歪みの補正が必要とされる。
【００７７】
本実施形態においてモデルベースの補正は、ボリューム毎にではなく、むしろ、画像毎（スライス毎）に実施されるが、補正は、ボリューム毎に、または、任意の他の好適な様式で実施され得る。
【００７８】
ステップＳ４８において歪みマップ合成部２６は、歪みマップ発生部２４により発生されたＥＰＩ−Ｔ２ＷワープフィールドとＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとを合成して、合成マップ（以下、合成ワープフィールドと呼ぶ）を発生する。より詳細には、歪みマップ合成部２６は、ＥＰＩ−Ｔ２ＷワープフィールドとＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとを画素毎にベクトル和を算出し、算出されたベクトル和を合成ワープフィールドの対応画素に割り当てる。これにより合成ワープフィールドが発生される。合成ワープフィールドは、ＥＰＩ歪みとＤＷＩ歪みとの累積（和）の空間分布を示す。合成ワープフィールドの各画素には、ＥＰＩ歪みとＤＷＩ歪みとの累積（和）の強度及び方向が割り当てられている。合成の順序は、合成ワープフィールドがＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを使用してＥＰＩ歪みを補正した後に、ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドを使用してＭＰＧ歪みを補正するような順序となる。
【００７９】
ステップＳ５０において画像補正部２８は、合成ワープフィールドを使用してＤＷＩ画像を変換し、ＥＰＩ歪みとＤＷＩ歪みとが低減された補正ＤＷＩ画像を発生する。画像補正部２８は、最終画像（補正ＤＷＩ画像）内の各画素について、ワープフィールド内のオフセットを探索し、当該オフセットを使用して、ソース画像（ＤＷＩ画像）内における位置を特定する。画像補正部２８は、次いで、その位置におけるソース画像値をフェッチして、必要であれば補間し、それを最終画像内に配置する。
【００８０】
上記の実施形態においてはＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドとが単一の合成ワープフィールドに合成されるとしたが、本実施形態はこれに限定されない。画像補正部２８は、ＥＰＩ−Ｔ２ＷワープフィールドとＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとをＤＷＩ画像に個別に適用しても良い。この場合、ステップＳ４８が省略され、ステップＳ５０において画像補正部２８は、まずＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを、次いでＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドを、ＤＷＩ画像に適用する。２つの別個のワープを実施することは、画像が２回リサンプリングされることを必要とする。合成ワープフィールドの場合、画像は、１回リサンプリングされることのみを必要とし、従って、合成ワープフィールドを用いた単一回のワープの実施は、結果的に、２つの個々のワープフィールドを用いた２回の連続するワープの実施よりも、生じる画像データの劣化がより少ない。
【００８１】
ステップＳ５２において拡散強調解析部３０は、補正ＥＰＩ画像と補正ＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調解析を実行する。拡散解析部３０は、補正ＤＷＩ画像を補正ＥＰＩ画像と比較してＭＰＧパルス間の間隔中に生じた拡散を計算する。例えば、拡散強調解析部３０は、補正ＥＰＩ画像と補正ＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調パラメータの空間分布を表現する機能画像を発生する。より詳細には、拡散強調解析部３０は、補正ＥＰＩ画像と複数の印加方向に関する複数の補正ＤＷＩ画像とにテンソル解析を施して機能画像を発生する。拡散強調パラメータとしては、平均ＡＤＣ（apparent diffusion coefficient）や各種の異方性指標、例えば、ＦＡ（fractional anisotropy）、ＲＡ（relative anisotropy）、ＶＲ（volume ratio）等が知られている。機能画像は表示部１６に表示される。
【００８２】
ＭＰＧ歪み補正の精度を改善するためにＥＰＩ歪みを明らかにすることが必要である。ＥＰＩ歪みが補正されていない画像にＭＰＧ歪みモデルが適用されるならば、ＥＰＩ歪みが補正された場合よりもＭＰＧ歪みの補正における精度が下がってしまう。この理由は、ＭＰＧ歪みモデルが、ＥＰＩ歪み補正が認識されていなければ認識されない、スキャナ設備の空間内の特定の点についてのＭＰＧ歪みを推定するためである。
【００８３】
従って、ＭＰＧ歪みの補正と組み合わせたＥＰＩ歪みの補正は、ＥＰＩ歪み補正を何ら行わずにＭＰＧ歪み補正を実施した場合よりも、ＭＰＧ歪みのより良好な補正を提供することができる。
【００８４】
ＥＰＩ歪みとＭＰＧ歪みとを補正する代替的方法は、位置合わせ法を使用することが考えられる。このような位置合わせ法の１つにおいてＥＰＩ画像は、第１の位置合わせにおいてＴ２強調画像に位置合わせされ、ＤＷＩ画像は、第２の位置合わせにおいてＴ２強調画像に位置合わせされる。いずれかの位置合わせが不正確である場合、両方のタイプの歪みは、精度良く補正されない。実際に、位置合わせ法は、完全に信頼可能であるとは限らないことが考えられる。２つの位置合わせからのエラーが重複するおそれがあり、ＤＷＩ解析において残留ＥＰＩ歪みとエラーの両方を招く。
【００８５】
図７の実施形態では、２つの個別の歪み補正方法が使用されている。ＥＰＩ歪みに対する歪み補正方法は、ＭＰＧ歪みに対する歪み補正方法とは別個に選択される。２つの別個の歪み補正方法を使用するということは、各タイプの歪みを補正するための最良の方法を選択することが可能であることを意味する。
【００８６】
信頼可能なＭＰＧ歪み補正を実行し、画像がＤＷＩ解析用に良好に補正されることが特に重要である。図７に示す実施形態は、ＥＰＩ歪み補正が不良である場合でさえも、依然として良好なＭＰＧ歪み補正を提供することができる。図７に示す実施形態は、不良であるＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせが、結果的に何らかの残留ＥＰＩ歪みを生じた場合でさえも、単独の位置合わせ法に比べ、生じるＤＷＩ解析エラーがより小さいことが考えられる。
【００８７】
図７に示す実施形態は、Ｔ２強調画像へのＥＰＩ画像の位置合わせのみを必要とし、このＴ２強調画像へのＥＰＩ画像の位置合わせは、Ｔ２強調画像へのＤＷＩ画像の位置合わせ又はＥＰＩ画像へのＤＷＩ画像の位置合わせよりも容易であり、より信頼可能であることが考えられる。
【００８８】
非剛体位置合わせがステップＳ４６のワープフィールド統合よりもはるかに低速であることも考えられる。図７に示す実施形態は、１回のみの位置合わせ、すなわち、ステップＳ４２のＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせを含む。ＥＰＩ歪みの補正のみが、位置合わせによって実施される。ＭＰＧ歪みの補正は、その代わりに、ＭＰＧ歪みモデルに基づいてステップＳ４６のワープフィールド統合により実施される。従って、図７に示す実施形態による方法は、２つの位置合わせ（例えば、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせとＤＷＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせと）を使用する方法の、ほぼ２倍の速さである。
【００８９】
ワープフィールドを合成する工程を含むことは、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールド（ＥＰＩ歪み補正）とＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールド（ＭＰＧ歪み補正）とが順次適用された場合に比べ、結果的に生じる画像の劣化をより少なくすることができる。画像位置合わせが必然的にリサンプリングを伴うため、ＤＷＩ画像の品質は、２つの別個の位置合わせが実施される場合、必要以上に劣化することが考えられる。従って、当該ＤＷＩ画像は、２つの別個のリサンプリング工程によって劣化する。図７に示す実施形態は、１つの位置合わせ工程のみが必要とされるように事前に２つのワープフィールドを組み合わせる。
【００９０】
あるいは、ＤＷＩ画像におけるＭＰＧ歪みのみが補正されても良い。ステップＳ４０においてＥＰＩ画像、Ｔ２強調画像、ＤＷＩパラメータ、及びＤＷＩ画像が読み出される。ステップＳ４２において歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ画像とＴ２強調画像との非剛体位置合わせを実施して、当該位置合わせの結果から、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを発生する。この場合、歪みマップ発生部２４は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドの逆も計算する。ステップＳ４４は省略される。ステップＳ４６において歪みマップ発生部２４は、撮像を実行したＭＲＩスキャナに関するＭＰＧ歪みモデルにＤＷＩパラメータを適用し、当該ＭＰＧ歪みモデルからＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドを発生する。ステップＳ４８において歪みマップ合成部２６は、３つのワープフィールド、すなわち、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールド、ＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールド、及び逆ＥＰＩ−Ｔ２Ｗワープフィールドを合成する。ステップＳ５０において画像補正部２８は、合成ワープフィールドをＤＷＩ画像に適用する。合成ワープフィールドのＤＷＩ画像への適用は、ＭＰＧ歪みを補正する効果のみを有し、ＥＰＩ歪みは補正しない。この補正は、ＥＰＩ歪みを補正し、ＭＰＧ歪みを補正し、次いで、ＥＰＩ歪みの補正を逆にすることによって、効果的に達成される。
【００９１】
ステップＳ５２において拡散解析部５２は、ＥＰＩ歪みを有するＥＰＩ画像と、ＭＰＧ歪みのみが補正されたＤＷＩ画像とに基づいて拡散強調解析を実施する。
【００９２】
原則的に、キャリブレーション処理、ＥＰＩ歪み補正、及びＭＰＧ歪み補正の組み合わせが存在する。図８は、キャリブレーション処理、ＥＰＩ歪み補正、及びＭＰＧ歪み補正の組み合わせを示す表を示す図である。図８に示す表は、歪み補正方法についての或る仮定を使用することにより、理論に基づき、幾つかの可能な組み合わせを比較している。異なる仮定を使用することにより異なる結論が生じ得る。
【００９３】
図８に示す表において組み合わせの各々は、キャリブレーションの有無、当該方法の予想実行時間、ＥＰＩ歪み補正の品質、ＭＰＧ歪み補正の品質、ＥＰＩ画像の劣化、及びＤＷＩ画像の劣化について評価されている。
【００９４】
組み合わせ１は、ＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせのみを備える。組み合わせ１は、ＭＰＧ歪み補正のみを実施し、ＥＰＩ歪み補正を行わない。オフラインキャリブレーションは必要とされず、実行時間は中程度である。ＥＰＩ歪み補正が存在せず、ＭＰＧ補正の品質は中程度である。ＥＰＩ画像に歪み補正が行われないため、ＥＰＩ画像は劣化しない。ＤＷＩ画像の劣化は低度である。その理由は、ＤＷＩ画像がＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせにより発生されたワープフィールドを使用した１回の位置合わせを経ており、従って１回のリサンプリングを経ているためである。
【００９５】
組み合わせ２は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせを備える。ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせにより発生されたワープフィールドは、ＥＰＩ画像とＤＷＩ画像との両方に適用される。組み合わせ２は、ＥＰＩ歪み補正のみを実施し、ＭＰＧ歪み補正は行わない。オフラインキャリブレーションは使用されず、当該方法の実行時間は中程度であり得る。ＥＰＩ歪み補正は良好であるが、ＭＰＧ歪み補正は存在しない。各画像が１回のリサンプリングを受けているため、各画像の劣化は低度である。
【００９６】
組み合わせ３は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせとＤＷＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせの両方が実施される。オフラインキャリブレーションは必要とされない。各位置合わせに長時間を要するため実行時間は低速である。ＥＰＩ歪み補正が良好である。しかしながら、ＭＰＧ歪み補正の品質は中程度であることが見込まれる。その理由は、ＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせが、ＤＷＩ走査における画像の減衰のためＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせに比べて困難であることが見込まれる。従って、ＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせによる補正は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせに基づく補正に比べ精度がより低い。ＥＰＩ画像とＤＷＩ画像との両方は、各画像が１回のリサンプリングを受けているため低程度の画像劣化を有する。
【００９７】
図８に示す組み合わせ以外にも、位置合わせを伴う様々なタイプの補正が可能である。その理由は、当該他の組み合わせが、既に存在する組み合わせに類似する利点および欠点を有するためである。例えば、１つのこのような組み合わせは、ＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせの結果とＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせの結果とを、ＤＷＩ画像に順次適用する。別の組み合わせは、ＤＷＩ−ＥＰＩ位置合わせに関するワープフィールドとＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせに関するワープフィールドとを合成し、当該合成ワープフィールドをＤＷＩ画像に適用する。
【００９８】
組み合わせ４は、統合されたＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドのみを備える。ここで、統合工程は、図３のステップＳ４６のワープフィールド統合と同一であるが、この統合工程はいかなるＥＰＩ歪み補正とも組み合わされない。オフラインキャリブレーションが実施される。オフラインキャリブレーションは、複数回の測定を必要とする。従って組み合わせ４に関するオフラインキャリブレーションは低速である。実行時間は高速である。ＭＰＧ歪みモデルからのワープフィールド統合のみ備えるためである。ＥＰＩ歪みは補正されない。ＭＰＧ歪み補正の品質は良好である。ＥＰＩ画像は劣化しない。ＤＷＩ画像は、１回のリサンプリングを受けているため低程度の劣化を有する。
【００９９】
組み合わせ５は、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせと、統合されたＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとを使用する。組み合わせ５は、図６示す処理の変形例である。すなわち、組み合わせ５は、ワープフィールド合成が省略され、その代わりに、ＥＰＩ−Ｔ２ＷワープフィールドとＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとをＤＷＩ画像データに順次適用する。ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせから生じたワープフィールドは、ＥＰＩ画像データにも適用される。オフラインキャリブレーションは、合成されたＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドを供給するＭＰＧ歪みモデルに対して必要とされる。実行時間は中程度であるが、その理由は、この方法が、１回の位置合わせと１回のワープフィールド合成とを含んでいるためであり、ここで、ワープフィールド合成は、位置合わせよりもはるかに迅速である。ＥＰＩ歪み補正の品質は良好である。ＭＰＧ歪み補正の品質は非常に良好である。ＭＰＧ補正の品質は、ＥＰＩ歪み補正に依存する。ＥＰＩ歪みは、ＭＰＧ歪み補正が適用される前に補正されるべきである。ＥＰＩ歪みが補正される場合、ＥＰＩ歪みが補正されない場合に比してＭＰＧ歪み補正を改善する。ＥＰＩ画像が１回のリサンプリングを受けているため、ＥＰＩ画像に低程度の劣化が存在する。しかしながら、２つの別個の位置合わせがＤＷＩ画像に適用されるため、ＤＷＩ画像は、２つのリサンプリングのステップを受けている。そのため、ＤＷＩ画像は、２回リサンプリングされたことによる、低度よりはむしろ中程度の劣化を被る。
【０１００】
組み合わせ６は、図７に示す実施形態に対応する。ＥＰＩ画像とＴ２強調画像とは、位置合わせされる。ＥＰＩ画像に含まれるＥＰＩ歪みは、ＥＰＩ−Ｔ２Ｗ位置合わせを使用して補正される。ＤＷＩ画像に含まれるＭＰＧ歪みとＥＰＩ歪みとは、ＥＰＩ−Ｔ２ＷワープフィールドとＤＷＩ−ＥＰＩワープフィールドとに基づく合成ワープフィールドを使用して補正される。オフラインキャリブレーションは低速であり、実行時間は中程度である。ＥＰＩ歪み補正は良好であり、ＭＰＧ歪み補正は極めて良好である。ＥＰＩ画像の劣化は低度である。ワープフィールドを合成することにより、ＤＷＩ画像が１回しかリサンプリングされていないため、ＤＷＩ画像の品質は低程度になる。
【０１０１】
上記の実施形態は、ＤＷＩ画像およびＥＰＩ画像と、ＭＰＧ歪みおよびＥＰＩ歪みとに言及している。しかしながら、上記の歪み補正方法は、１つのタイプの歪みの補正が別のタイプの歪みの補正に依存する、任意の画像に適用され得る。上記の実施形態においてＭＰＧ歪みは、ＥＰＩ歪みの補正に依存して補正された。さらなる実施形態において、ＭＰＧ歪みおよびＥＰＩ歪みは、ＤＷＩ画像およびＥＰＩ画像以外の画像において補正される。他の実施形態では、第１の歪みと第２の歪みとを被る任意のタイプのＭＲＩ画像であって、第２の歪みの補正が第１の歪みの補正に依存する、任意のタイプのＭＲＩ画像において、異なる歪みが補正され得る。可能な適用例には、特に、画像を従来の走査と比較する任意の後処理のステップが存在する場合に、タイムオブフライトまたは位相コントラストなどのフロー依存アンジオグラフィ法が含まれる。
【０１０２】
実施形態によっては、医用画像における２つのタイプの歪みを同時補正するための方法であって、第１の対の画像間における第１のタイプの歪みを推定することと、第３の画像と当該第１の対の画像のうちの１つとの間における第２のタイプの歪みを推定することとを備え、推定の精度が、当該第１のタイプの歪みの正確な補正を条件とする方法を提供するものもある。第１のタイプの歪みは、Ｔ２強調画像とＥＰＩ画像との間におけるＥＰＩ歪みを含む。第２のタイプの歪みは、ＥＰＩ画像と拡散強調画像との間におけるＭＰＧ歪みを含む。
【０１０３】
上記の実施形態は、ＭＲＩスキャナ１４に取り付けられたコンソールである医用画像処理装置１１において実装される。この理由は、ＭＰＧ歪みモデルの較正が、当該スキャナの型に、または、個々のデバイスに固有であるからである。スタンドアロンのシステムにおいて、必要なＥＰＩ撮像パラメータとＤＷＩ撮像パラメータとの全てを得ることが困難であることも考えられるが、その理由は、ＥＰＩ撮像パラメータとＤＷＩ撮像パラメータとが、一貫した方式で標準ＤＩＣＯＭファイルから必ずしも利用可能とは限らないためである。しかしながら、医用画像処理装置１１は、撮像パラメータが当該装置１２への配信に好適な形式でＭＲＩスキャナ１４が決定される限り、スタンドアロンのデバイス、例えば、ＰＣであってよい。また、例えば、医用画像処理装置１１は、ワークステーション、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）の画像保管装置（画像サーバ）やビューワ、電子カルテシステムの各種装置などであっても良い。
【０１０４】
或るタイプの歪みを有する画像は、そのタイプの歪みによって歪みを受けた画像であり得る。
【０１０５】
付記
［１］  医用画像における歪みを補正するための装置であって、
第１の医用画像と第２の医用画像と第３の医用画像とを受信するための受信部であって、前記第１の医用画像が、第１の歪みタイプの第１の歪みを有し、前記第２の医用画像が、前記第１の歪みと、第２の歪みタイプの第２の歪みとを有し、前記第１の歪みおよび前記第２の歪みが累積的である、受信部と、
前記第１の医用画像を第３の医用画像と比較することによって、前記第１の歪みの表現を特定するための、および、前記第１の歪みのない状態で、前記第２の歪みの表現を特定するための、表現部と、
前記第１の歪みの前記表現と前記第２の歪みの前記表現とを使用して、前記第２の医用画像における前記第２の歪みを補正するための画像補正部とを備える装置。
【０１０６】
［２］  前記第２の歪みの前記表現が歪みモデルに基づく［１］に記載の装置。
【０１０７】
［３］  前記第２の医用画像における前記第２のタイプの歪みを補正することが、前記第１の歪みの前記表現から導出された第１の変換と、前記第２の歪みの前記表現から導出された第２の変換との組み合わせを備える変換を用いて、前記第２の医用画像を変換することを備える、［１］に記載の装置。
【０１０８】
［４］  前記第１の変換が、第１のワープフィールドを備え、前記第２の変換が、第２のワープフィールドを備え、前記第１の変換と前記第２の変換との前記組み合わせが、前記第１のワープフィールドと前記第２のワープフィールドとの合成を備える、［３］に記載の装置。
【０１０９】
［５］  前記第２の医用画像における前記第２のタイプの歪みを補正することが、前記第１の歪みの前記表現から導出された第１の変換を用いて、前記第２の医用画像を変換し、次いで、結果的に生じた画像データを、前記第２の歪みの前記表現から導出された第２の変換を用いて変換することを備える、［１］に記載の装置。
【０１１０】
［６］  前記第１の変換が第１のワープフィールドを備え、前記第２の変換が第２のワープフィールドを備える、［５］に記載の装置。
【０１１１】
［７］  前記第１の医用画像、前記第２の医用画像、及び前記第３の医用画像の各々がＭＲ画像データである、［１］に記載の装置。
【０１１２】
［８］  前記第２の歪みタイプがＭＰＧ歪みであり、［７］に記載の装置。
【０１１３】
［９］  前記第１の医用画像が、ＥＰＩ画像であり、前記第２の医用画像がＤＷＩ画像であり、前記第１のタイプの歪みがＥＰＩ歪みである、［８］に記載の装置。
【０１１４】
［１０］  ＤＷＩ画像をＥＰＩ画像と比較することによって、前記ＤＷＩ画像の被検体における流体拡散を解析するための拡散強調解析部をさらに備える、［９］に記載の装置。
【０１１５】
［１１］  前記画像補正ユニットがさらに、前記第１の歪みの前記特定された表現を使用して、前記第１の医用画像における前記第１の歪みを補正する、［１］に記載の装置。
【０１１６】
［１２］  前記画像補正部がさらに、前記第１の歪みの前記特定された表現を使用して、前記第２の医用画像に含まれる前記第１の歪みを補正する、［１］に記載の装置。
【０１１７】
［１３］  前記第２の医用画像に含まれる前記第２の歪みの前記補正の精度が、前記第２の医用画像に含まれる前記第１の歪みの前記補正の精度に依存する、［１２］に記載の装置。
【０１１８】
［１４］  前記第１の医用画像を前記第３の医用画像と比較することが、前記第１の医用画像と前記第３の医用画像とを位置合わせすることを備える、［１］に記載の装置。
【０１１９】
［１５］  前記第１の医用画像と前記第３の医用画像とを位置合わせすることは、非剛体位置合わせである、［１４］に記載の装置。
【０１２０】
［１６］  前記歪みモデルは、歪みモデルキャリブレーション処理から得られ、歪みモデルキャリブレーション処理は、既知の物体の複数回の測定を備える、［１］に記載の装置。
【０１２１】
［１７］  前記第２の歪みタイプはＭＰＧ歪みを備え、前記既知の物体の前記複数回の測定は各々が異なるｂ値を用いる複数の測定を備える、［１６］に記載の装置。
【０１２２】
［１８］  前記第２の歪みタイプはＭＰＧ歪みを備え、前記既知の物体の前記複数回の測定は複数のｂ値の各々に関し、前記ｂ値においていくつかの測定を備え、前記いくつかの測定が、少なくとも１つの走査パラメータの調節によって異なる、［１６］に記載の装置。
【０１２３】
［１９］  前記第１の歪みタイプは前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との被検体に依存し、異なる被検体によって異なり、前記第２の歪みタイプは前記第２の医用画像の被検体に依存しない、［１］に記載の装置。
【０１２４】
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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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ものである。
【符号の説明】
【０１２５】
１０…磁気共鳴イメージング装置、１１…医用画像処理装置、１２…制御装置、１４…ＭＲＩスキャナ、１６…表示部、１８…操作部、２０…記憶部、２４…歪みマップ発生部、２６…歪みマップ合成部、２８…画像補正部、３０…拡散強調解析部、７１…静磁場磁石、７３…傾斜磁場電源、７５…傾斜磁場コイル、７７…送信部、７９…送信用ＲＦコイル、８１…受信用ＲＦコイル、８３…受信部、８５…天板、９１…撮像制御部、９３…撮像条件設定部、９５…再構成部、９７…画像処理部、９９…システム制御部。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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