(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の断面画像を求めて、それを表示装置へ表示するMRI装置において、
画像を表示する表示ウインドレベル及び表示ウインド幅を設定する手段と、得られた断面画像内に画像マトリックスサイズより小さいマトリックスサイズを有し関心領域内の内部領域を設定すると共にこの内部領域内の画素データの平均値を求める手段と、設定された表示ウインドレベルと前記平均値との比を前記断面画像の全画素データに掛けてデータ変換し、この変換された全画素のデータを設定された表示ウインド幅内に割り当てる手段と、前記表示ウインド幅内に割り当てられた全画素のデータを前記表示装置へ表示させる手段とを備えたことを特徴とするMRI装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＭＲＩ画像をその関心領域の画像データを基準に表示するＭＲＩ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＲＩ装置は、被検体に磁場をかけて検出したエコー信号からＭＲＩ画像を求める装置である。このＭＲＩ画像は、種々の大きさ（輝度の大きさ）を持つため、表示装置への表示に際しては、表示装置用の輝度レベルに変換することが必要である。
【０００３】
この輝度レベルの変換法の従来例として以下のものがある。
（１）、正規化を利用した例
先ず、表示しようとするＭＲＩ画像の全画素の画像データの平均値ｍを求める。次に表示しようとする表示ウィンドレベルＬを利用して正規化係数Ｃを次式で求める。
【０００４】
【数１】
Ｃ＝Ｌ／ｍ
正規化係数Ｃを、表示しようとするＭＲＩ画像の全画素の画像データＤi（ｉ＝１、２…）に乗算して、正規化画像データｄi（ｉ＝１、２…）を求める。この正規化画像データｄiが輝度信号となる。
【数２】
ｄi＝Ｄi・Ｃ
【０００５】
次に、正規化した画像データｄiを表示ウィンド幅Ｗ内に圧縮して、これを表示画面に表示する。
【０００６】
ここで、表示ウィンドレベルＬ及び表示ウィンド幅Ｗの定義を図３で説明する。図３で横軸は画像データの大きさ、縦軸は輝度信号の大きさを示す。図でＷが表示ウィンド幅を示し、この幅Ｗ内の画像データのみが表示対象として扱われる。一方、幅Ｗの中央位置の画像データの大きさが表示ウィンドレベルＬを示す。〔数１〕を見るに、表示ウィンドレベルＬを平均値ｍで除したものが正規化係数であり、いわゆる平均値ｍに対する表示ウィンドレベルＬの比を示したものである。〔数２〕は、データＤｉをＣで正規化したものであり、Ｌ＝ｍであればデータＤｉそのものとなる。
【０００７】
そこで、図３で画像データｄiを表示ウィンド幅Ｗ内に圧縮するやり方を説明する。即ち、表示ウィンド幅Ｗ内に圧縮とは、ｄfでは０、ｄgではｎ、ｄhではｎ0にすることである。これによって、表示ウィンド幅Ｗ内での最小階調信号はｄfの時の０のときであり、最大階調信号はｄhの時のｎ0のときである。
【０００８】
図３でＷの大きさ、及びそのＷの初点と終点とをどこに定めるかは任意であり、Ｌはその定めたＷに対しての中央値に相当する。
【０００９】
（２）、正規化しない例。
〔数１〕で求めた平均値mを、そのまま表示ウィンドレベルＬとし、画像データｄｉは正規化しないやり方である。これを図３で見るに、直線の傾斜が４５°であり、Ｌ＝ｍの例である。従って、表示ウィンド幅ＷはこのＬ（＝ｍ）を中心とする任意の選択幅となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例は、画像全体のデータ平均値ｍが基本である。従って、画像中の関心領域の以外の領域に、高い値の画像データがあると平均値ｍが大きくなってしまい、関心領域の画像データ（この場合は、輝度信号そのもの）は〔数２〕に従って小さくなり、関心領域の画像が見にくくなる。
【００１１】
本発明の目的は、関心領域の画像を基準に輝度信号を得るようにするＭＲＩ装置を提供するにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、被検体の断面画像を求めて、それを表示装置へ表示するＭＲＩ装置において、画像を表示する表示ウィンドレベル及び表示ウィンド幅を設定する手段と、得られた断面画像内に画像マトリックスサイズより小さいマトリックスサイズを有し関心領域を含む所定領域を設定すると共にこの所定領域内の画素データの平均値を求める手段と、設定された表示ウィンドレベルと前記平均値との比を用いて前記断面画像の全画素データをデータ変換し、この変換された全画素のデータを設定された表示ウィンド幅内に割り当てる手段と、前記表示ウィンド幅内に割り当てられた全画素のデータを前記表示装置へ表示させる手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
更に本発明は、前記平均値を用いてＭＲＩ断面画像の画像データを正規化する手段を備えたＭＲＩ装置を開示する。
更に本発明は、前記ＭＲＩ断面画像の表示ウィンドレベル及び表示ウィンド幅を任意に設定可能な設定手段を備えたＭＲＩ装置を開示する。
更に本発明は、上記正規化する手段は、ＭＲＩ断面画像の画像データＤｉに対して正規化画像データｄｉを次式によって得るものとし、
ｄｉ＝Ｄｉ・Ｃ１
但し、上記平均値をｍ１、表示ウィンドレベルをＬとしたときの正規化係数Ｃ１は、Ｃ１＝Ｌ／ｍ１とする、
ことを特徴とするＭＲＩ装置を開示する。
【００１４】
【実施例】
図２は、本発明による磁気共鳴イメージング装置の一実施例を示す全体概略ブロック構成図である。同図に示す磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生磁石２と、磁場勾配発生系３と、送信系４と、受信系５と、信号処理系６と、シーケンサ７と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えてなっているものである。
【００１５】
前記静磁場発生磁石２は、被検体１の周りにその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、該被検体１の周りのある広がりを持った空間に永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方式の磁場発生手段が配置されている。
【００１６】
磁場勾配発生系３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの三軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とからなり、後述のシーケンサ７からの命令に従って、それぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの三軸方向の傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを被検体１に印加するようになっている。この傾斜磁場の加え方により被検体１に対するスライス面を設定することができる。
【００１７】
シーケンサ７は、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせる高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加するもので、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層像のデータ収集に必要な種々の命令を、送信系４及び磁場勾配発生系３並びに受信系５に送るようになっている。
【００１８】
送信系４は、前記シーケンサ７から送り出される高周波パルスにより被検体１の生体組織を構成する原子の原子核に核磁気共鳴を起こさせるために高周波磁場を照射するもので、高周波発信器１１、変調器１２、高周波増幅器１３、高周波コイル１４ａとからなっている。高周波発信器１１から出力された高周波パルスをシーケンサ７の命令にしたがって変調器１２で振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、電磁波が前記被検体１に照射されるようになっている。
【００１９】
受信系５は、被検体１の生体組織の原子核の核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するもので、高周波コイル１４ｂ、増幅器１５、直交位相検波器１６、Ａ／Ｄ変換器１７とからなっている。送信側の高周波コイル１４ａから照射された電磁波による被検体１の応答の電磁波（ＮＭＲ信号）は被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂで検出され、増幅器１５及び直交位相検波器１６を介してＡ／Ｄ変換器１７に入力されてディジタル量に変換され，さらにシーケンサ７からの命令によるタイミングで直交位相検波器１６によりサンプリングされた二系列の収集データとされ、その信号が信号処理系６に送られるようになっている。
【００２０】
信号処理系６は、ＣＰＵ８と、磁気ディスク１８及び磁気テープ１９等の記憶装置と、ＣＲＴ等のディスプレイ２０等からなり、ＣＰＵでフーリエ変換、補正係数計算、像再構成等の処理を行い、任意断面の信号強度分布あるいは複数の信号に適当な演算を行って得られた分布を画像化してディスプレイ２０に断層像として表示するようにしている。
【００２１】
尚、図２に於て、送信側及び受信側の高周波コイル１４ａ、１４ｂと傾斜磁場コイル９は、被検体１の周りの空間に配置された静磁場発生磁石２の磁場空間内に配置されている。
【００２２】
そして、本実施例では、前記信号処理系６に於てキーボード２１が備えられており、このキーボード２１の操作で表示ウィンドレベルＬ、表示ウィンド幅Ｗを変更することができるようになっている。ＣＰＵ８にて断層画像を表示する処理工程を、図１を用いて以下説明する。先ず、ＭＲＩ断面画像を取り込んでいる磁気ディスク１８内からその画像データＤを次々に読み出しＣＰＵ８に送る。この画像データＤは、通常、関心領域が中央になるように撮像されている。又、本実施例では、画像データＤは、２５６×２５６マトリックスデータとする。
【００２３】
ＣＰＵ８は、画像データＤの中央部分である１６０×１６０マトリックスデータの部分の画素のデータ平均値ｍ1を求める（Ｆ１）。この１６０×１６０マトリックスデータとは、関心領域を含む領域であるが、関心領域の内部領域であることが好ましい。それによって関心領域外のデータが平均値に影響することはない。
【００２４】
次に、この平均値ｍ1及び設定した表示ウィンドレベルＬ（Ｆ５）を利用して下式により正規化係数Ｃ1を求める（Ｆ２）。
【数３】
Ｃ1＝Ｌ／ｍ1
この正規化係数Ｃ1を用いて、ＭＲＩ断面画像の全画像データＤに対して正規化画像データ（輝度信号）を次式で求める（Ｆ３）。
【数４】
ｄi＝Ｄi・Ｃ1
【００２５】
正規化した輝度信号ｄiを、キーボード２１から設定した表示ウィンド幅Ｗ（Ｆ５）で表示可能なように、圧縮（又は修正）を行う（Ｆ３）。この圧縮とは、図３に示した例と同じく、表示ウィンド幅Ｗの大きさとその位置とで定まるＤf〜Ｄhのデータを、０〜ｎOに割り当てる処理を云う。このｎOが例えば４０９６階調相当値となる（ディジタル値で表現すれば１２ビットによる階調表示）。かくして求めた表示ウィンド幅Ｗ内に圧縮された画像データ（輝度信号）をディスプレイ２０に送りこれを表示する（Ｆ４）。この表示に際しての最大階調値は４０９６である。
【００２６】
以上はＣＰＵ８による処理例であったが、ディスプレイ２０内にＦ１〜Ｆ５の処理を行う処理機能を持たせておくことで、ＣＰＵ８の負担をなくしての端末処理が可能となる。また、Ｌ、Ｗの設定は、ＭＲＩ断面画像をディスプレイ２０内の表示画面に表示させておき、操作者がこの画面をみながら対話的にＬ、Ｗの設定が可能である。又はＦ１〜Ｆ３で処理済みのＭＲＩ画面を表示させておき操作者がこの画面を見ながら、Ｌ、Ｗの繰り返しの再設定が可能であり、最適なＬ、Ｗを見つけることができ、且つそれに従って得られた、診断に最適なＭＲＩ画像の表示が可能となる。
【００２７】
尚、以上の実施例は、２つの従来例のうちの前者の改良であるが、従来例のうちの後者の改良としても利用できる。即ち、平均値ｍの代わりにｍ1をそのまま表示ウィンドレベルＬとして与え、他の画像データはそのまま使う表示法にも適用できる。又、ＭＲＩ画像そのもののエコーの検出法はスピンエコー法、グラジュエントエコー法、インバージョンリカバリ法等、の各種の方法を含むものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、関心領域のデータの平均値を用いているため、ＭＲＩ画像の表示に際して、その関心領域が視覚上みやすく且つ判別しやすくなり、診断能力の向上を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の処理フローの実施例図である。
【図２】本発明のＭＲＩ装置の実施例図である。
【図３】表示に際しての画像データと輝度信号、表示ウィンドレベルＬ及び表示ウィンド幅Ｗとを説明するための図である。
【符号の説明】
８  ＣＰＵ
１８  磁気ディスク
２１  キーボード
【図１】
0003731211.tif 000002
【図２】
0003731211.tif 000003
【図３】
0003731211.tif 000004