(57)【要約】【課題】１枚の画像上で３軸方向の拡散異方性が直感的に把握出来る拡散係数画像表示機能を有するＭＲＩ装置を提供する。【解決手段】１つの画像上で全軸方向の拡散係数を表現するために基準軸の拡散係数を拡散係数画像として輝度で表現し、基準軸に直交する平面のそれぞれ直交する残りの２軸の拡散係数を矢印で表現し、基準軸の拡散係数画像上にマップする。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体からの磁気共鳴信号に基づいて互いに直交する３軸方向の拡散を表す拡散強調画像を生成する第１の画像生成手段；
上記第１の画像生成手段からの上記互いに直交する３軸方向拡散強調画像に基づいて、それぞれの軸方向の拡散係数画像を生成する第２の画像生成手段；
および、
上記第２の画像生成手段で生成された３軸方向の拡散係数画像の中の１つを基準軸の拡散係数画像としてディスプレイ上に輝度で表現し表示すると共に、残りの直交する２軸方向の拡散係数画像についてはそれぞれの画素に関してそれぞれの２軸方向の拡散係数成分を合成しその合成値を表わす長さと方向を有する矢印ベクトルを生成し、生成された矢印ベクトルを上記輝度で表現された基準軸の拡散係数画像上に重ね合せて表現する第３の画像生成手段；
を備えた拡散係数画像表示機能を有する磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像診断に利用される拡散係数画像表示機能を有する磁気共鳴イメージング（以下ＭＲＩと称する）装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像診断に利用される生体組織内の水分子の拡散係数の表示を行う拡散係数表示機能を有するＭＲＩ装置において、３次元の各軸方向に関する拡散係数が拡散係数画像として作成され、その異方性はそれぞれの軸方向の拡散係数画像を比較し判断される。例えば、３軸をＡ−Ｐ方向（前後）、Ｒ−Ｌ方向（左右）、Ｈ−Ｆ方向（上下）として、Ａ−Ｐ方向の拡散強調画像からＡ−Ｐ方向の拡散係数画像を取得し、同様にＲ−Ｌ方向の拡散強調画像からＲ−Ｌ方向の拡散係数画像を、Ｈ−Ｆ方向の拡散強調画像からＨ−Ｆ方向の拡散係数画像を得て、これら３つの画像を比較して拡散方向異方性を推測する。Ａ−Ｐ方向の拡散係数画像およびＲ−Ｌ方向の拡散係数画像にあって拡散係数の大きい部位が、Ｈ−Ｆ方向の拡散係数画像において拡散係数が小さい場合、Ｈ−Ｆ方向に拡散していない異方性を持つ組織であると推測される。
一方、１画像上で異方性を表示させるための手段として、カラーによる表示がある。各軸の拡散係数成分を３原色Ｒ、Ｇ、Ｂに振り分けカラー表示する。例えば、３軸をＡ−Ｐ方向、Ｒ−Ｌ方向、Ｈ−Ｆ方向として、その拡散係数をそれぞれＲ、Ｇ、Ｂに振り分けると、拡散異方性をもつ部位にあって、Ｒ、Ｇ、Ｂ各成分に不均衡が見られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来技術では、ある組織の拡散異方性を推測するために各軸の、合計３枚の拡散係数画像からそれぞれの画像を比較して異方性を判断しなければならない。しかし、３軸方向の拡散の意味を持つ３つの画像を比較して拡散異方性を判断するためその方向成分を直感的に理解することは難しく、また、比較のための作業が煩雑であった。さらに、１画面上に３つの画像を表示して比較するので、各画像の大きさが小さくなり、細かい読影が困難であった。カラー表示による拡散係数画像についても同様にその方向成分を直感的に理解することは難しかった。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点に鑑み、１枚の画像上での３軸方向の拡散異方性が直感的に把握出来る拡散係数画像表示機能を有するＭＲＩ装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の原理は、３軸方向の拡散係数画像の表示において、この内２軸の拡散係数画像情報を矢印ベクトルで表現することである。即ち、３軸の内１つの基準軸についてはその拡散係数画像を輝度としてディスプレイ上に表現し、基準軸と直交する平面上の残りの２軸の拡散係数は直感的に理解し易い矢印ベクトルで表現したものである。
以下、拡散係数画像で表現される基準軸を拡散係数画像軸とし、拡散係数画像軸に直交する平面にマップされた２軸の拡散係数を表現する矢印を２軸拡散係数矢印マップと称する。
さらに具体的には上記目的は、拡散係数画像を表示する機能を有するＭＲＩ装置に、拡散係数画像軸と直交する平面に、２軸の拡散係数の方向と大きさを表現する矢印をマップする２軸拡散係数矢印マップ作成手段と、該２軸拡散係数矢印マップ作成手段により表現される矢印を画像の大きさ、周囲との連続度を考慮し読影上差し支えない程度に矢印を間引く選択表現手段と、作成された２軸拡散係数矢印マップを輝度表現された基準軸の拡散係数画像上に重ね合せて表示する矢印描画手段とを導入することによって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図１、図２、図３、図４、図５を参照しつつ説明する。
まず、図１は本発明による拡散係数画像表示機能を有するＭＲＩ装置の要部の構成を示したものである。画像処理装置１００には、演算や各装置の制御を司るＣＰＵ１０２、ＣＰＵ１０２の制御により画像を発生させる画像発生装置１０１、画像情報を記憶するための画像データ格納領域１１０や外部記憶領域１１１を含めた記憶装置１０９、フィルム１１５やディスプレイ１１４など情報を出力するための出力装置１１３、情報を入力するための入力装置１１２によって構成される。これらを制御するＣＰＵ１０２において稼動すべきソフトウェアを図２に示す。ＣＰＵ１０２で稼動するＯＳ上で、画像を取り扱うプログラム１０３、画像発生装置１０１による画像発生を取り扱うサーバー１０８、記憶装置１０９への参照および書き込みを行うサーバ１０５、入力装置１１２からの入力を取り扱うサーバ１０６、出力装置１１３への出力を取り扱うサーバ１０７、画像処理を取り扱うサーバ１１６等がそれぞれ稼動している。画像発生、画像の格納など一連の動作は、画像を取り扱うプログラム１０３が各サーバにイベントを発行することで行われている。
この内、特に、画像処理装置１００中の画像を取り扱うプログラム１０３、画像処理を取り扱うサーバ１１６、画像データや画像パラメータを格納するため画像情報格納領域１１０およびディスプレイ１１４の関係を図３に示し、そこで取り扱う画像の例を図４に示す。この図でｂはＭＲＩパルスシーケンス中の１８０°パルスの前後に加えられるＭＰＧ（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｒｏｂｉｎｇ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ）パルスにより画像に表われる拡散の程度を表わす値で、単位はｓｅｃ／ｍｍ２である。
画像を取り扱うプログラム１０３は、拡散係数の計算を行うための入力拡散強調画像３０１を用意し、画像処理を取り扱うサーバ１１６に拡散係数の計算を要求する。これを受けて、拡散係数の計算を行うアルゴリズム２０１において計算された３軸の拡散係数画像３０２の中、画像を取り扱うプログラム１０３を介して拡散係数画像軸の拡散係数画像を表示する。さらに、２軸拡散係数矢印マップ情報を作成するアルゴリズム２０２において３軸の拡散係数画像から、２軸拡散係数矢印マップ情報を作成し、画像を取り扱うプログラム１０３を介して基準軸の拡散係数画像上に矢印をマップ３０３する。
ＨＦ方向を拡散係数画像軸として２軸拡散係数矢印マップを作成する処理例を図５に示す。画像を取り扱うプログラム１０３において、２軸拡散係数矢印マップを作成する場合、必要となる情報（３軸の拡散係数画像、画像表示領域の大きさ・軸情報）を取得し、画像処理を取り扱うサーバ１１６に２軸拡散係数矢印マップの描画情報作成を要求する。これにより、画像処理を取り扱うサーバ１１６は、ＡＰ方向の拡散係数画像とＨＦ方向の拡散係数画像の差分から、ＡＰ方向の拡散係数成分を抽出したＡＰ  Ｓｕｂ  ５０１、およびＲ−Ｌ方向の拡散係数画像とＨＦ方向の拡散係数画像の差分から、ＲＬ方向の拡散係数成分を抽出したＲＬ  Ｓｕｂ５０２を作成する。このＡＰ  Ｓｕｂ、ＲＬ  Ｓｕｂを画像上の各画素のＡＰ方向、ＲＬ方向にそれぞれ割り当てベクトル５０３を作成する。
全ての画素に対しベクトル表示をすると表示上複雑になるため、表示画像領域の大きさから誤差範囲と密度を決定し、注目するベクトルが周辺ベクトルと誤差範囲を越えていれば表示、注目するベクトルが周辺ベクトルと誤差範囲内であれば、密度に従って表示／非表示を決定し、表示ベクトルを抽出５０４、矢印描画情報５０５を作成する。画像を取り扱うプログラム１０３は、矢印描画情報５０５に基づき拡散係数画像上に矢印を表示する。
【０００７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、拡散係数画像軸の拡散係数画像上にこれと直交する平面に係る２軸の拡散係数を矢印ベクトルで表現することによって、広い１画像上で３軸の拡散異方性を直感的に把握することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明拡散係数画像表示機能を有するＭＲＩ装置中の画像処理装置の要部の構成を示すブロック図。
【図２】図１の画像処理装置中で利用されるソフトウエアと他の構成要素との関係を示すブロック図。
【図３】図１の画像処理装置中で実行される処理を説明するブロック図。
【図４】図３で説明した画像処理によって生成される３軸の拡散係数表現例。
【図５】（Ａ）  図１の画像処理装置による２軸拡散係数矢印作成処理のフローチャート。
（Ｂ）  図５（Ａ）のフローチャート中の詳細を説明する図。
【符号の説明】
１００        画像処理装置
１０１        画像発生装置
１０２        ＣＰＵ
１０９        記憶装置
１１０        画像データ格納領域
１１１        外部記憶領域
１１２        入力装置
１１３        出力装置
１１４        ディスプレイ
１１５        フィルム
１０３        画像を取り扱うプログラム
１０５        画像領域の読み込み読み出しを取り扱うサーバ
１０６        入力装置からの入力を取り扱うサーバ
１０７        出力装置からの出力を取り扱うサーバ
１０８        画像発生を取り扱うサーバ
１１６        画像処理を取り扱うサーバ
２０１        拡散係数の計算を行うアルゴリズム
２０２        ２軸拡散係数矢印マップの作成を行うアルゴリズム
３０１        拡散係数画像を作成するために入力される拡散強調画像
３０２        入力画像から作成される３軸各方向の拡散係数画像
３０３        本発明による３軸拡散係数表現例
５０１        ＡＰ方向の拡散係数成分を抽出したＡＰ  Ｓｕｂ
５０２        ＲＬ方向の拡散係数成分を抽出したＲＬ  Ｓｕｂ
５０３        ＡＰ  Ｓｕｂ−ＲＬ  Ｓｕｂベクトル
５０４        表示情報の抽出
５０５        矢印描画情報
【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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