(57)【要約】【課題】高精度な診断画像を取得する。【解決手段】所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理方法において、前記測定データを投影データに変換する測定データ変換ステップと、所定の初期画像に対して、前記測定データ変換ステップにより得られる投影データに基づく補正を行う投影データ期待値を生成する補正ステップと、前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新ステップとを有することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理方法において、
前記測定データを投影データに変換する測定データ変換ステップと、
所定の初期画像に対して、前記測定データ変換ステップにより得られる投影データに基づく補正を行う投影データ期待値を生成する補正ステップと、
前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新ステップとを有することを特徴とする診断画像処理方法。
【請求項２】
前記画像更新ステップは、
前記初期画像に対して、前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を乗算して更新画像を求め、前記更新画像が所定の条件を満たさない場合には、前記初期画像の代わりに前記更新画像を用いて、前記補正ステップ及び前記画像更新ステップを行い、最終結果画像を出力することを特徴とする請求項１に記載の診断画像処理方法。
【請求項３】
前記初期画像は、前記測定対象が前回の測定データに基づいて得られた前記最終結果画像を用いることを特徴とする請求項２に記載の診断画像処理方法。
【請求項４】
前記画像更新ステップは、
前記所定の条件として、前記係数が所定値以下になるまで、又は更新前後の画像の変化率が所定値以下になるまで、繰り返し処理を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の診断画像処理方法。
【請求項５】
所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理装置において、
前記測定データを投影データに変換する測定データ変換手段と、
所定の初期画像を設定する初期画像設定手段と、
前記測定データ変換手段により得られる投影データに基づき、前記初期画像の補正を行う投影データ期待値を生成する補正処理手段と、
前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新手段とを有することを特徴とする診断画像処理装置。
【請求項６】
所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理プログラムにおいて、
コンピュータを、
前記測定データを投影データに変換する測定データ変換手段、
所定の初期画像を設定する初期画像設定手段、
前記測定データ変換手段により得られる投影データに基づき、前記初期画像の補正を行う投影データ期待値を生成する補正処理手段、及び、
前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新手段として機能させるための診断画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断画像処理方法、診断画像処理装置、及び診断画像処理プログラムに係り、特に高精度な診断画像を取得するための診断画像処理方法、診断画像処理装置、及び診断画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、例えば医療等における診断画像として、ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ：核磁気共鳴）を原理とする画像法を用いたＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ：磁気共鳴画像法）が知られている。ＭＲＩは、所定の磁場を発生させた空間上に測定対象を通過させることで、測定対象内の水素原子核の振動を解析し、再構成により画像化したものを取得することができる。また、画像化を行う場合には、主にフーリエ変換が行われる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
フーリエ変換は、上述した水素原子核による振動信号の固まりを分析して、周波数毎に分けるものである。例えば、ＭＲＩ装置の中で励起された体内等の測定対象の水素原子核は、磁界の強さで決定される周波数の高周波を発信する。また、勾配磁場を印加して得られた信号（ＭＲ信号）に対してフーリエ変換を行った場合、変換後のデータは、測定領域の空間的な位置に対応する。そのため、従来では、水素原子核からの発信信号に対して、例えば２次元フーリエ変換等を行うことで、測定対象の断面等の診断画像を取得することができる。つまり、フーリエ変換を用いることで、再構成が簡便で、ＮＭＲが持つ特徴を生かした画像化手法が実現できる。
【０００４】
また、従来では、磁界の強さに対応して水素原子核から得られる周波数も大きくなることが知られている。具体的には、磁場中において、原子核は磁場方向に歳差運動を行い、歳差運動の角周波数は、ラーモアの式「ω＝γ×Ｂ（ω：ラーモア角周波数、γ：核磁気回転比、Ｂ：磁場強度）」で求めることができる。したがって、各周波数は、磁場強度に比例し、高周波信号（ＲＦパルス）により原子核から出力される発信信号（ＭＲ信号）の周波数は、磁場強度に比例する。つまり、従来のＭＲＩから得られる診断画像（ＭＲＩ画像）は、磁場強度に比例して分解能が向上する。なお、高磁場を使った場合、人体等の測定対象に対する画像サイズは、例えば約０．８ミリ程度の分解能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本磁気共鳴医学会教育委員会編、「基礎から学ぶＭＲＩ」、株式会社インナービジョン、１８８頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＭＲＩ装置において、ＭＲＩ画像（診断画像）の分解能を向上させて高精度な診断画像を取得するためには、上述したように印加する磁場強度を上げて高磁場にする必要がある。しかしながら、高磁場の装置は、例えば特殊な磁石を用いたり、超伝導化する必要があるため、装置がコスト高になる。また、高磁場の装置は、メンテナンスも容易ではない。更に、従来のＭＲＩ装置では、磁場を上げることによる人体等の測定対象への影響も懸念されている。したがって、上述したハード的に分解能を向上させるのは好ましくない。
【０００７】
更に、従来のＭＲＩの画像再構成は、測定データを２次元フーリエ変換して計算されており、検出系の装置の分解能がそのまま反映されてしまうため、従来の画像再構成法である２次元フーリエ変換法では、ソフト的に分解能を向上させることができない。したがって、従来手法では、高精度な診断画像を取得することができなかった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、高精度な診断画像を取得するための診断画像処理方法、診断画像処理装置、及び診断画像処理プログラム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】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明は、所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理方法において、前記測定データを投影データに変換する測定データ変換ステップと、所定の初期画像に対して、前記測定データ変換ステップにより得られる投影データに基づく補正を行う投影データ期待値を生成する補正ステップと、前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理装置において、前記測定データを投影データに変換する測定データ変換手段と、所定の初期画像を設定する初期画像設定手段と、前記測定データ変換手段により得られる投影データに基づき、前記初期画像の補正を行う投影データ期待値を生成する補正処理手段と、前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、所定の磁場空間における測定対象の核磁気共鳴によって得られた測定データに基づいて診断画像を出力する診断画像処理プログラムにおいて、コンピュータを、前記測定データを投影データに変換する測定データ変換手段、所定の初期画像を設定する初期画像設定手段、前記測定データ変換手段により得られる投影データに基づき、前記初期画像の補正を行う投影データ期待値を生成する補正処理手段、及び、前記投影データと前記投影データ期待値とから得られる係数を用いて前記初期画像を更新する画像更新手段として機能させるための診断画像処理プログラムである。
【００１２】
なお、本発明の構成要素、表現又は構成要素の任意の組み合わせを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造等に適用したものも本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高精度な診断画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における診断画像処理を説明するためのフローチャートである。
【図２】本実施形態における測定データの変換例を説明するための図である。
【図３】初期画像の設定例について説明するための図である。
【図４】周波数と検出器との対応関係を説明するための図である。
【図５】本実施形態における補正処理の一例を示す図である。
【図６】検出器の有効範囲の設定方法を説明するための図である。
【図７】画像更新の様子を説明するための図である。
【図８】診断画像処理装置の機能構成の一例を示す図である。
【図９】本実施形態における診断画像処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜本発明について＞
本発明は、例えば測定対象に対してＭＲＩ装置を用いて実測で投影データを求めると共に、予め設定された初期画像を用いて投影データ期待値を求め、求めた投影データ及び投影データ期待値から得られる係数を用いて、初期画像（又は初期画像を更新した更新画像）を更新することで最終的な画像を取得する。
【００１６】
これにより、本発明は、人体等の測定対象（被検体）に対して低磁場であっても高精度な画像を取得することができる。なお、低磁場とは、例えば磁場強度１．０Ｔ未満のものといい、高磁場とは、例えば磁場強度が１．０Ｔ（テスラー）以上のものをいうが本発明においてはこれに限定されるものではない。
【００１７】
以下に、本発明における診断画像処理方法、診断画像処理装置、及び診断画像処理プログラムを好適に実施した形態について、図面等を用いて説明する。
【００１８】
＜診断画像処理方法について＞
本実施形態における診断画像処理方法について、フローチャートを用いて説明する。図１は、本実施形態における診断画像処理を説明するためのフローチャートである。なお、図１では、診断画像処理についての概略的な説明を行い、具体的な説明については後述する。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態における診断画像処理は、まずＭＲＩ装置からの測定データを取得し（Ｓ０１）、次に測定データを変換して投影データを生成する（Ｓ０２）。なお、上述したＳ０１の処理において、公知である投影法によりデータを取得する場合には、Ｓ０２の処理を行わなくてもよい。
【００２０】
次に、診断画像処理は、予め設定された初期画像の設定を行う（Ｓ０３）。設定された初期画像に対して補正処理により投影データ期待値を生成し（Ｓ０４）、生成された投影データ期待値を用いて画像更新係数を求め、求めた更新係数を用いて初期画像に対して画像更新を行い、更新画像を生成する（Ｓ０５）。
【００２１】
ここで、診断画像処理は、画像更新処理を終了するか否かを判断する（Ｓ０６）。なお、終了するか否かの判断は、例えば画像更新係数が所定値以下になるまで繰り返したり、予め設定された回数（例えば、１００回等）以上になるまで繰り返したり、更新前後の画像の変化量が所定値（例えば、１％等）以下になるまで繰り返した等の所定の条件（再構成条件）等により終了と判断することができる。したがって、本実施形態では、更新処理を１回行うだけでもよい。なお、上述した判断は、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば上述した各条件のうちの複数を組み合わせた条件にしてもよい。
【００２２】
診断画像処理は、Ｓ０６の処理において、処理を終了しない場合（Ｓ０６において、ＮＯ）、上述した初期画像の変わりに更新画像を用いて、Ｓ０４及びＳ０５の処理を行う。また、診断画像処理は、上述したＳ０６の処理において、処理を終了する場合（Ｓ０６において、ＹＥＳ）、測定対象毎の所定の部分毎に画像を記憶すると共に（Ｓ０７）、最終画像を所定の画像表示手段等に表示する（Ｓ０８）。なお、上述したＳ０２〜Ｓ０６の処理は、本実施形態における画像再構成処理に相当する。
【００２３】
上述したように、本実施形態では、まず実測による投影データを求め、初期画像を設定し、この初期画像に基づいて初期投影データ期待値を求める。次に、本実施形態では、初期画像に対して、投影データと初期投影データ期待値とから求められる係数を掛けて第１更新画像を求め、求めた第１更新画像に基づいて、第１更新投影データ期待値を求める。その後、本実施形態では、第１更新画像に対して投影データと第１更新投影データ期待値とから求められる係数を掛けて第２更新画像を求める。このように本実施形態では、所定の条件を満たすまで上記の画像更新を少なくとも１回以上繰り返すことで所望の画像を取得する。
【００２４】
＜Ｓ０２：測定データの変換例について＞
ここで、上述したＳ０２の処理における測定データの変換例について図を用いて説明する。図２は、本実施形態における測定データの変換例を説明するための図である。
【００２５】
Ｓ０２に入力される測定データは、例えば所定の磁場空間である３次元（例えば、Ｘ，Ｙ，Ｚ）上に測定対象の水素原子核１０−１，１０−２の核磁化分布が存在する場合に、様々な方向（例えば、０〜１８０°）に沿った勾配磁場を印加して得られたＭＲ信号である。
【００２６】
Ｓ０２の処理では、様々な方向に沿った勾配磁場を印加して得られるＭＲ信号をフーリエ変換することで、勾配磁場をかけた方向の投影データ（投影スペクトル）を取得する。
【００２７】
本実施形態では、上述したように測定データを変換して得られた投影データを用いて初期画像から逐次近似させた更新画像の再構成を実現することができる。つまり、本実施形態では、逐次近似させた更新画像の再構成を行うことで、空間分解能劣化の影響を考慮して、分解能を補正することができる。
したがって、本実施形態では、低磁場ＭＲＩにおいても高分解能の画像を取得することができる。
【００２８】
＜Ｓ０３：初期画像の設定例について＞
ここで、上述したＳ０３の処理における初期画像の設定例について図を用いて説明する。図３は、初期画像の設定例について説明するための図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）に示す例は、それぞれ初期画像１１−１〜１１−３を示している。初期画像は、例えば測定対象の内容（例えば、人体、動物等）及び部分（例えば、頭、胸部、脚等）に対応させて、少なくとも１つの初期画像１１−１〜１１−３が設定される。なお、画像サイズは、所定対象等に応じて拡大・縮小することもできる。つまり、初期画像は、画像化対象物の存在する領域の画素値が"０"以外であれば、どのような形状でもよい。
【００２９】
初期画像１１−１〜１１−３は、設定領域内で一様分布（例えば、全ての画素が"１"等）である初期画像が異なる形状で複数作成されている。つまり、図３（Ａ）〜（Ｃ）の各画像の白色部分の画素が全て"１"であり、それ以外の斜線部分の画素が"０"となっている。つまり、初期画像は、画像の元の色は黒で、例えば初期画像１１−１〜１１−３の各形状で白く塗られた画像である。
【００３０】
本実施形態において、例えば人体頭部のＭＲＩ画像を取得する場合には、頭部の形状に近い所定の半径Ｒの円からなる初期画像１１−１が設定される。また、例えば人体胸部のＭＲＩ画像を取得する場合には、初期画像１１−２が設定される。更に、例えば測定対象の形状が複雑な場合や測定対象が不明である場合には、全部が全て白く塗られている初期画像１１−３が設定される。
【００３１】
なお、本発明における初期画像の形状や数等については、上述した内容に限定されるものではない。したがって、本実施形態では、例えば前回測定したある測定対象（例えば、人物Ａ等）の所定部位（例えば、頭部等）に対するＭＲＩ画像が既にある場合には、画像記憶部等に記録されている前回のＭＲＩ画像を初期画像としてもよい。これにより、本実施形態では、今回の最終的なＭＲＩ画像をより迅速かつ高精度に取得することができる。
【００３２】
＜Ｓ０４：補正処理について＞
次に、上述したＳ０４の処理における補正処理について具体的に説明する。本実施形態における補正処理では、入力される初期画像又は更新画像を補正するための投影データ期待値を取得する。
【００３３】
ここで、本実施形態における補正手法について図を用いて説明する。図４は、周波数と検出器との対応関係を説明するための図である。
【００３４】
図４（Ａ）は、ＭＲＩの場合における測定データの変換例を示している。ＭＲＩの場合には、上述したように、傾斜磁場をかけて、そこから得られたＭＲ信号のフーリエ変換が測定対象の分布となる。つまり、ＭＲＩにおける投影データは、周波数のサンプリング間隔で離散化されていることになる。
【００３５】
また、図４（Ｂ）は、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）やＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）等の場合における測定データの変換例を示している。一般に、ＰＥＴの場合は、測定対象の内部の放射性トレーサーを測定し、ＣＴの場合は、外部からＸ線を照射して全体像を測定して目的の画像を生成する。また、ＰＥＴやＣＴでの測定の場合には、放射線検出列により測定され、投影データは検出器の幅でサンプリングされた離散データとなる。
【００３６】
したがって、ＰＥＴやＣＴ等における検出器は、ＭＲＩでの周波数サンプリングと対応させることができる。そこで、本実施形態における補正処理では、ＭＲＩの画像の分解能劣化に対し、周波数空間における周波数サンプリングの補正を行うのではなく、上述した検出器に置き換えて分解能補正を行う。
【００３７】
図５は、本実施形態における補正処理の一例を示す図である。図５（Ａ）〜（Ｃ）の例では、画像の各画素１２と、見かけ上の検出器（以下、単に「検出器」という）１３とを示している。なお、検出器１３は、実際にはＭＲＩ装置に設けられていないが、本実施形態における補正処理を説明するために示したものである。
【００３８】
まず、図５（Ａ）に示すように、測定対象１４が小さい場合、測定データは有限の分解能であるため、分布に所定の広がりを持つ。そこで、得られた分布に対して従来の検出応答関数により、分布をそのまま戻して画像を再構成した場合には、図５（Ｂ）に示すように、画像がぼけてしまい、適切な画像が得られない。
【００３９】
そこで、本実施形態では、図５（Ｃ）に示すように、図５（Ａ）に示すような分布が得られた場合には、本実施形態における所定の応答関数を用いて、例えば画素１２の一点に収束させるように補正して画像を再構成することで、低磁場ＭＲＩで高分解能の画像を取得することができる。
【００４０】
なお、上述した本実施形態における所定の検出応答関数とは、例えば以下に示す式（１）のように表すことができる。式（１）に示す関数が、本実施形態における画像更新式となる。
【００４１】
【数１】
2013150715.tif 000003
なお、上述した式（１）において、λｂｎは画素値を示し、ｙｄは検出器ｄ（上述した検出器１３に相当）の測定値を示し、Ｐｂｄは画素ｂの信号が検出器ｄに検出される確率を示している。つまり、本実施形態では、検出効率の決め方に基づいて対応する値を設定することができる。なお、上述した検出応答関数は、従来では検出器幅の一様分布、本実施形態ではガウス関数形状をしており、具体的な処理は、何れも「Σ（画像）×（応答関数）」となる。
【００４２】
ここで、図６は、検出器の有効範囲の設定方法を説明するための図である。なお、図６（Ａ）は、従来における検出器１３（検出器ｄ）の有効範囲を設定する例を示し、図６（Ｂ）は、本実施形態における検出器１３（検出器ｄ）の有効範囲を設定する例を示している。
【００４３】
従来では、図６（Ａ）に示すように、画素と検出器１３の有効範囲が重なる面積はＡｂｄとなり、検出効率Ｐｂｄ＝Ａｂｄとなる。一方、本実施形態では、画素と検出器の有効範囲が重なる面積はＡｂｄとなり、更にＲ座標に対して有効範囲を広くとるため、検出効率Ｐｂｄは、以下に示す式（２）のように表すことができる。
【００４４】
【数２】
2013150715.tif 000004
なお、上述した式（２）において、ｆ（ｒ）は装置の分解能を半値幅とするガウス関数を示し、Ａｂは画素素ｂにおける位置rでの微小面積の値を示している。本実施形態では、真横の投影の場合には一様となり、斜めの投影の場合には所定の分布を持つ。
【００４５】
つまり、本実施形態では、上述した手法により検出効率ｐの値を設定する。従来、検出効率ｐは、検出器の幅（例えば、測定されたデータサンプリング幅でも可）の範囲に入った画素のみ"１"であり、それ以外の画素では"０"と設定されていた。本実施形態では、これを広げて検出幅の外の画素からの寄与を考慮する。検出効率の具体的な値として、従来は画素と検出器幅の重なった面積Ａだけで決定していたが、本実施形態では検出器１３中心からの距離をｒとし、以下「検出効率＝∫ｒ位置での微小面積×ガウス関数（ｒ−ｒ０）ｄｒ」として計算する。なお、ｒ０は、検出器１３の中心座標を示す。
【００４６】
その後、Ｓ０４の補正処理では、求めた画素ｂの検出器１３に対する検出効率と、画素ｂの画素値とを乗算し、それを画像全てに渡って積算することで、現状の更新画像を測定したときに検出器１３に得られる推定の投影データ（投影データ期待値）を求める。
【００４７】
＜Ｓ０５：画像更新処理について＞
次に、Ｓ０５の画像更新処理について説明する。Ｓ０５の画像更新処理では、推定の投影データ（投影データ期待値）と実際の投影データとを比較することで、画像更新係数が得られる。なお、画像更新係数は、例えば「（実測値／期待値）×検出効率」等を算出することで求めることができるが、本発明においてはこれに限定されるものではない。
【００４８】
また、Ｓ０５の画像更新処理では、得られた画像更新係数を、初期画像又は更新画像に乗算することで、次回の更新画像を取得することができる。なお、最初の更新処理では、まだ更新画像がないため初期画像が用いられ、２回目以降の更新処理では、その時点で最新（つまり、直前）の更新画像が用いられる。
【００４９】
また、本実施形態では、上述したＳ０４、Ｓ０５の処理を、所定の条件を満たすまで繰り返すことで、初期画像を実際の測定データから得られる画像に近づけることができる。
【００５０】
ここで、図７は、画像更新の様子を説明するための図である。図７に示す例では、例えば、図３（Ｂ）に示すような初期画像を設定し、上述したＳ０４の補正処理及びＳ０５の更新処理を、例えば予め設定された回数（例えば、ｎ回）行うことで、図７に示すように画像の更新が繰り返され、画像のぼけが解消され、最終的に実際の測定対象の所定部位に一致又は近似した診断画像を取得することができる。
【００５１】
＜診断画像処理装置：機能構成例＞
次に、上述した診断画像処理方法を実現する本実施形態における診断画像処理装置について、図を用いて説明する。図８は、診断画像処理装置の機能構成の一例を示す図である。図８に示す診断画像処理装置２０は、ＭＲＩ測定手段（ＭＲＩ装置）２１と、データ処理手段２２と、記憶手段２３と、画像表示手段２４とを有するよう構成されている。
【００５２】
ＭＲＩ測定手段２１は、原子核検出手段３１と、信号処理手段３２とを有するよう構成されている。また、データ処理手段２２は、測定データ変換手段４１と、初期画像設定手段４２と、補正処理手段４３と、画像更新手段４４とを有するよう構成されている。
【００５３】
原子核検出手段３１は、所定の磁場を三次元空間上に形成し、測定対象を通過させたときに測定対象内部の水素原子核の振動を検出し、検出した振動の情報を電気信号（周波数）に変換する。なお、本実施形態における原子核検出手段３１は、得られた電気信号を信号処理手段３２に出力する。
【００５４】
信号処理手段３２は、原子核検出手段３１により得られる電気信号（アナログデータ）を本実施形態における所定の測定、診断を行うための測定データ（デジタルデータ）に変換する。信号処理手段３２は、変換された測定データをデータ処理手段２２に出力する。
【００５５】
つまり、上述の処理では、ＭＲＩ装置の信号検出手段３１で測定されたＮＭＲ信号は、信号処理手段３２でデジタル信号へ変換され、データ処理手段２２に送信される。
【００５６】
測定データ変換手段４１は、ＭＲＩ測定手段２１により得られる測定データに対して上述した投影データを生成する。なお、測定データ変換手段４１は、測定データが投影データでない場合（例えば、ｋ空間データ）には、フーリエ変換を用いて投影データへ変換する。なお、データ変換は、フーリエ変換に限定されるものではなく、例えばラドン変換又は極座標変換等を用いてもよい。
【００５７】
具体的には、測定データ変換手段４１は、ｋ空間データ（直交座標）を極座標に変換し、座標変換したデータをフーリエ変換することで投影データを取得することができる。また、測定データ変換手段４１は、ｋ空間データを２次元フーリエ変換して画像を作成し、作成した画像をラドン変換することで投影データを取得することができる。
【００５８】
また、測定データ変換手段４１により得られた投影データ等は、記憶手段２３に蓄積されてもよく、補正処理手段４３に直接出力されてもよい。
【００５９】
初期画像設定部４２は、初期画像を設定する。なお、初期画像は、記憶手段２３に予め設定されている複数の測定対象（例えば、図３（Ａ）〜（Ｃ）等）の初期画像のうち、測定対象に応じて１つの初期画像を設定する。具体的には、初期画像設定手段４１は、設定領域内で一様分布等（例えば、全ての画素が"１"等）のある初期画像を作成する。
【００６０】
また、初期画像設定手段４２は、所定の測定対象（例えば、人物毎）に対応するＭＲＩ画像を前回取得しており、その情報が記憶手段２３に記憶されている場合には、その取得したＭＲＩ画像を初期画像としてもよい。本実施形態では、上述したように前回のＭＲＩ画像を用いることにより、誤差が少なく更に少ない更新回数で高精度な診断画像を取得することができる。
【００６１】
補正処理手段４３は、初期画像設定手段４２で設定された初期画像に対して上述した補正を行う。具体的には、補正処理手段４３は、前の処理から入力された画像から、ＭＲＩ装置の分解能等を考慮して測定される投影データを推定し、推定結果から得られる投影データ期待値を記憶手段２３に記憶させてもよく、画像更新手段４４に出力してもよい。
【００６２】
画像更新手段４４は、予め設定された所定の条件（例えば、再構成条件）等を満たすまで繰り返し画像更新処理を行う。具体的には、画像更新手段４４は、推定された投影データ（投影データ期待値）と実際の投影データを比較して画像更新係数を求め、求めた画像更新係数により画像（初期画像又は更新画像）を更新する。
【００６３】
また、画像更新手段４４は、最終結果画像を記憶手段２３に記憶されてもよく、また画像表示手段２４により表示させてもよい。
【００６４】
記憶手段２３は、データ処理手段２２で用いられる各種情報や処理結果（例えば、最終結果画像等）や処理経過の情報を記憶する。なお、上述した記憶手段２３は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を用いることができるが、これに限定されるものではない。なお、上述の処理において、データ処理手段２２、記憶手段２３、画像表示手段２４は、例えば汎用のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等により一体に設けられていてもよい。
【００６５】
画像表示手段２４は、画像更新手段４４にて得られた画像（最終画像等）をディスプレイ等の画面に表示する。また、画像表示手段２４は、また、本実施形態では、診断画像処理装置２０における処理前の設定情報を表示したり、処理経過を表示したり、処理中に何らかのエラーが発生した場合に、そのエラー情報を表示することもできる。
【００６６】
なお、上述した診断画像処理装置２０の各機能構成による処理は、一連の処理をリアルタイムで行ってもよく、また例えばＭＲＩ測定手段２１から得られた測定データから画像を再構成して記憶するまでの部分と、それ以降の部分等を、所定のタイミングで処理を分け、部分毎に時間をずらして処理を行うこともできる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
なお、上述した実施形態では、初期画像設定部４２において、１つの初期画像を設定し、その設定された初期画像を用いて処理を行っていたが、本発明においてはこれに限定されるものではない。例えば、他の実施形態として、初期画像設定部４２において、複数の初期画像（例えば、記憶手段２３に記憶された全初期画像）を設定し、設定されたそれぞれの初期画像に対して上述した補正処理及び画像更新処理を行い、得られたそれぞれの最終画像を画像表示手段２４に出力してもよい。更に、本実施形態では、画像更新手段４４において、再構成条件（例えば、繰り返し数、変化量が所定値以下等）を複数設定し、設定されたそれぞれの条件で画像更新処理を行い、得られたそれぞれの最終画像を画像表示手段２４に出力してもよい。これにより、例えばユーザ等が画面の画像を確認して最もよい画像を選択することができる。
【００６８】
更に、本実施形態では、上述したそれぞれの最終画像について、画像更新手段４４により平均化処理を行い、処理された画像を出力してもよい。これにより、均質化された最終画像を出力することができる。なお、画像更新手段４４は、上述した平均化処理の他にも例えば、加重平均処理、ガウスシアンフィルタ処理、及びメディアンフィルタ処理等のうち、少なくとも１つの種画像処理を行うことで、より高精度な画像を取得することができる。
【００６９】
＜診断画像処理装置２０：ハードウェア構成例＞
ここで、上述した診断画像処理装置２０は、例えばＭＲＩ測定手段２１を除く各機能をコンピュータに実行させることができる実行プログラム（例えば、診断画像処理プログラム）を生成し、例えば汎用のパーソナルコンピュータ、サーバ等にその実行プログラムをインストールすることにより、本発明における診断画像処理等を実現することができる。
【００７０】
ここで、本実施形態における診断画像処理が実現可能なコンピュータのハードウェア構成例について図を用いて説明する。図９は、本実施形態における診断画像処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。
【００７１】
図９に示すコンピュータ本体には、入力装置５１と、出力装置５２と、ドライブ装置５３と、補助記憶装置５４と、メモリ装置５５と、各種制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５６と、ネットワーク接続装置５７とを有するよう構成されており、これらはシステムバスＢで相互に接続されている。
【００７２】
入力装置５１は、ユーザ等が操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、ユーザ等からのプログラムの実行や設定条件の入力等、各種指示信号を入力する。また、入力装置５１は、外部に設けられたＭＲＩ測定手段２１から得られる情報を入力する機能を有していてもよい。
【００７３】
出力装置５２は、本発明における処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイ等を有し、ＣＰＵ５６が有する制御プログラムによりプログラムの実行経過や結果等を表示することができる。出力装置５２は、スピーカ等により音声を出力したり、ランプ等を点灯や点滅することでユーザに警告を行う機能を有する。
【００７４】
ここで、本発明においてコンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリやＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体５８等により提供される。プログラムを記録した記録媒体５８は、ドライブ装置５３にセット可能であり、記録媒体５８に含まれる実行プログラムが、記録媒体５８からドライブ装置５３を介して補助記憶装置５４にインストールされる。
【００７５】
補助記憶装置５４は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムやコンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し、必要に応じて入出力を行うことができる。
【００７６】
メモリ装置５５は、ＣＰＵ５６により補助記憶装置５４から読み出された実行プログラム等を格納する。なお、メモリ装置５５は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ等からなる。
【００７７】
ＣＰＵ５６は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御プログラム、及びメモリ装置５５に格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して、診断画像処理における各処理を実現することができる。
【００７８】
なお、プログラムの実行中に必要な各種情報等は、補助記憶装置５４から取得することができ、また実行結果等を格納することもできる。
【００７９】
ネットワーク接続装置５７は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。
【００８０】
上述したようなハードウェア構成により、本発明における診断画像処理を実行することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における診断画像処理を容易に実現することができる。
【００８１】
上述したように本発明によれば、高精度な診断画像を取得することができる。具体的には、ＭＲＩ装置に見かけ上の検出器を設定して分解能を考慮することにより、分解能の劣化したデータを補正して鮮明な画像が得られる。このため、低磁場で測定を行った場合であっても高磁場で測定したような分解能の高い画像を得ることができる。なお、本発明は高磁場での測定においても適用でき、これにより更に分解能の高い画像を得ることができる。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００８３】
１０  水素原子核
１１  ＭＲＩ測定手段
１１  初期画像
１２  画素
１３  検出器
１４  測定対象
２０  診断画像処理装置
２１  ＭＲＩ測定手段
２２  データ処理手段
２３  記憶手段
２４  画像表示手段
３１  原子核検出手段
３２  信号処理手段
４１  測定データ変換手段
４２  初期画像設定手段
４３  補正処理手段
４４  画像更新手段
５１  入力装置
５２  出力装置
５３  ドライブ装置
５４  補助記憶装置
５５  メモリ装置
５６  ＣＰＵ
５７  ネットワーク接続装置
５８  記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図７】
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