磁共振成像裝置以及磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種無(wú)論靜磁場(chǎng)方向與攝像斷面之間的位置關(guān)系如何，都得到能夠?qū)﹃P(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的技術(shù)。在將相位圖像變換為不依賴(lài)于靜磁場(chǎng)方向的磁化率分布圖像后，使用該磁化率分布圖像來(lái)生成用于加權(quán)的權(quán)重圖像。生成的權(quán)重圖像根據(jù)目的來(lái)對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。并且，通過(guò)將該權(quán)重圖像與絕對(duì)值圖像交疊，得到根據(jù)目的來(lái)將磁化率差強(qiáng)調(diào)了的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
【專(zhuān)利說(shuō)明】磁共振成像裝置以及磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁共振成像(MRI)技術(shù)。特別地，涉及一種重構(gòu)后的圖像的圖像處理技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像 (MRI)裝置是一種向被放置在了靜磁場(chǎng)內(nèi)的被檢測(cè)對(duì)象施加高頻磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)，對(duì)由于核磁共振而從被檢測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，并圖像化的醫(yī)用圖像診斷裝置。在MRI裝置中，主要有水平磁場(chǎng)的隧道(tunnel)型與垂直磁場(chǎng)的開(kāi)放(open)型兩類(lèi)，前者在與被檢測(cè)對(duì)象的體軸平行的方向上施加靜磁場(chǎng)，后者在與被檢測(cè)對(duì)象的體軸垂直的方向上施加靜磁場(chǎng)。
[0003]在MRI裝置中，能夠在任意的攝像面上獲取圖像。關(guān)于攝像面，除了將身體分割為頭側(cè)與腳側(cè)的橫斷面、分割為腹側(cè)與背側(cè)的冠狀斷面、分割為左右的矢狀斷面這三個(gè)相互正交的斷面之外，還有以任意的角度來(lái)斜著分割身體的斜(oblique)斷面。
[0004]關(guān)于MRI裝置，一般來(lái)講，在施加對(duì)攝像面進(jìn)行特定的層梯度磁場(chǎng)的同時(shí)，提供使其面內(nèi)的磁化激發(fā)的激發(fā)脈沖(高頻磁場(chǎng)脈沖)，并得到在由此激發(fā)出的磁化收斂的階段中產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)(回波)。此時(shí)，為了向磁化賦予位置信息，則從激發(fā)開(kāi)始到得到回波為止之間，施加在攝像面上相互垂直的方向的相位編碼(encode)梯度磁場(chǎng)以及讀出(read-out)梯度磁場(chǎng)。測(cè)量出的回波被配置在橫軸為kx、縱軸為ky的k空間，并通過(guò)逆傅立葉變換來(lái)進(jìn)行圖像重構(gòu)。
[0005]被重構(gòu)的圖像的各像素值為由絕對(duì)值與偏角(相位)構(gòu)成的復(fù)數(shù)。該絕對(duì)值與相位由靜磁場(chǎng)強(qiáng)度、靜磁場(chǎng)的方向、由攝像序列的種類(lèi)、像素尺寸、反復(fù)時(shí)間等構(gòu)成的攝像參數(shù)、被檢測(cè)對(duì)象內(nèi)的磁化密度、緩和時(shí)間(T、T2)等確定。
[0006]在通常的診斷中，使用以絕對(duì)值為像素值的濃淡圖像(絕對(duì)值圖像)。絕對(duì)值圖像在組織結(jié)構(gòu)的描繪上有優(yōu)勢(shì)，具有質(zhì)子(氫原子核)密度強(qiáng)調(diào)圖像、Tl強(qiáng)調(diào)圖像、Τ2強(qiáng)調(diào)圖像、擴(kuò)散強(qiáng)調(diào)圖像、血管圖像等各種種類(lèi)的圖像。另一方面，以相位為像素值的濃淡圖像(相位圖像)是對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布進(jìn)行反映的圖像。相位圖像多用于測(cè)量參數(shù)的調(diào)整等，迄今為止不太用于診斷。
[0007]但是近年來(lái)，利用了相位圖像反映組織間的磁化率差這一特點(diǎn)的SWI法(磁敏感加權(quán)成像法，Susceptibility Weighted Imaging)被開(kāi)發(fā)和運(yùn)用(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。SffI法是涉及圖像處理的技術(shù)，使用相位圖像來(lái)進(jìn)行絕對(duì)值圖像的加權(quán)。在被實(shí)施了基于SWI法的圖像處理的圖像中，多包含常磁性體，并描繪具有比周?chē)M織高的磁化率值的靜脈、小出血灶、鐵沉淀部位等。
[0008]在SWI法中，首先，使用相位圖像來(lái)制作作為使負(fù)相位區(qū)域的信號(hào)降低的加權(quán)圖像的相位遮罩(mask)圖像，通過(guò)將該相位遮罩圖像與絕對(duì)值圖像交疊，從而制作將負(fù)相位區(qū)域描黑強(qiáng)調(diào)的圖像(磁化率強(qiáng)調(diào)圖像)。此外，在顯示磁化率強(qiáng)調(diào)圖像時(shí)，對(duì)連續(xù)的多張磁化率強(qiáng)調(diào)圖像實(shí)施最小值投影(minimum Intensity Projection:minIP)處理。minIP處理是將多張圖像投影到一張圖像的方法之一。在被投影的圖像中，對(duì)于每個(gè)像素，將投影的多張圖像中的最小值設(shè)定為像素值。
[0009]對(duì)由于組織間的磁化率差而產(chǎn)生的局部磁場(chǎng)變化進(jìn)行反映的相位圖像的對(duì)比度根據(jù)靜磁場(chǎng)的方向而變化。因此，將相位圖像用于加權(quán)圖像的制作的基于SWI法的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的對(duì)比度也根據(jù)靜磁場(chǎng)的方向而變化。例如，已知在基于SWI法的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像中，存在靜磁場(chǎng)方向依賴(lài)性，也就是說(shuō)雖然能夠強(qiáng)調(diào)與靜磁場(chǎng)方向接近垂直的攝像斷面的靜脈，但除此之外的攝像斷面，特別是與靜磁場(chǎng)方向平行的攝像斷面的靜脈的描繪能力降低(例如，參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0010]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:美國(guó)專(zhuān)利第6658280號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)200893418號(hào)公報(bào)
[0014]發(fā)明要解決的課題
[0015]在SWI法中，由于存在靜磁場(chǎng)方向依賴(lài)性，因此在通過(guò)水平磁場(chǎng)MRI裝置來(lái)獲取的冠狀斷面、矢狀斷面，通過(guò)垂直磁場(chǎng)MRI裝置來(lái)獲取的橫斷面、矢狀斷面等除了與靜磁場(chǎng)方向垂直之外的攝像斷面的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像中，不能夠?qū)o脈等關(guān)注組織與其周邊組織的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，診斷能力降低。因此，若要得到診斷能力高的圖像，則根據(jù)所使用的MRI裝置的靜磁場(chǎng)方向，在攝像斷面上存在制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于，提供一種無(wú)論靜磁場(chǎng)方向與攝像斷面的位置關(guān)系如何，都能夠得到對(duì)關(guān)注組織與其周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的技術(shù)。
[0017]解決課題的手段
[0018]本發(fā)明在將相位圖像變換為不依賴(lài)于靜磁場(chǎng)方向的磁化率分布圖像后，使用該磁化率分布圖像來(lái)生成用于加權(quán)的權(quán)重圖像。生成的權(quán)重圖像根據(jù)目的來(lái)對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。并且，通過(guò)將該權(quán)重圖像與絕對(duì)值圖像交疊，根據(jù)目的來(lái)得到磁化率差被強(qiáng)調(diào)了的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
[0019]具體來(lái)講，提供一種磁共振成像裝置，具備:測(cè)量部，其對(duì)被放置在靜磁場(chǎng)中的被檢測(cè)對(duì)象施加高頻磁場(chǎng)以及梯度磁場(chǎng)，將從所述被檢測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)作為復(fù)信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)；運(yùn)算部，其對(duì)所述復(fù)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并生成圖像；和顯示處理部，其將生成的所述圖像顯示在顯示裝置，所述運(yùn)算部具備:圖像重構(gòu)部，該圖像重構(gòu)部根據(jù)所述復(fù)信號(hào)，來(lái)對(duì)各像素值為復(fù)數(shù)的復(fù)圖像進(jìn)行重構(gòu)；和圖像變換部，該圖像變換部將所述復(fù)圖像變換為磁化率強(qiáng)調(diào)圖像，所述圖像變換部具備:復(fù)圖像變換部，該復(fù)圖像變換部根據(jù)所述復(fù)圖像的各像素的復(fù)數(shù)的絕對(duì)值成分以及相位成分，來(lái)分別生成絕對(duì)值圖像以及相位圖像；磁場(chǎng)圖像生成部，該磁場(chǎng)圖像生成部根據(jù)所述相位圖像，來(lái)生成表示空間上的磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布的磁場(chǎng)圖像；磁化率分布圖像生成部，該磁化率分布圖像生成部根據(jù)所述磁場(chǎng)圖像，來(lái)生成磁化率分布圖像；權(quán)重圖像生成部，該權(quán)重圖像生成部根據(jù)所述磁化率分布圖像，來(lái)生成進(jìn)行對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的加權(quán)的權(quán)重圖像；和磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成部，該磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成部將所述絕對(duì)值圖像與所述權(quán)重圖像交疊，來(lái)生成磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
[0020]此外，提供一種磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成方法，其根據(jù)各像素值為復(fù)數(shù)的復(fù)圖像，生成對(duì)根據(jù)該復(fù)圖像而計(jì)算的磁化率差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像，包含:復(fù)圖像變換步驟，其根據(jù)所述復(fù)圖像的各像素的復(fù)數(shù)的絕對(duì)值成分以及相位成分，分別生成絕對(duì)值圖像以及相位圖像；磁場(chǎng)圖像生成步驟，其根據(jù)所述相位圖像，來(lái)生成表示空間上的磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布的磁場(chǎng)圖像；磁化率分布圖像生成步驟，其根據(jù)所述磁場(chǎng)圖像，來(lái)生成磁化率分布圖像；權(quán)重圖像生成步驟，其根據(jù)所述磁化率分布圖像，生成進(jìn)行對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的加權(quán)的權(quán)重圖像；和磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成步驟，其將所述絕對(duì)值圖像與所述權(quán)重圖像交疊，來(lái)生成磁化率強(qiáng)調(diào)圖像
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論靜磁場(chǎng)方向與攝像斷面的位置關(guān)系如何，都能夠得到對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1 (a)是垂直磁場(chǎng)方式的磁共振成像裝置的外觀(guān)圖，(b)是水平磁場(chǎng)方式的磁共振成像裝置的外觀(guān)圖，(C)是提高了開(kāi)闊感的磁共振成像裝置的外觀(guān)圖。
[0024]圖2是表示第一實(shí)施方式的MRI裝置的示意結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]圖3是第一實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)的功能框圖。
[0026]圖4是第一實(shí)施方式的攝像處理的流程圖。
[0027]圖5是RSSG序列的脈沖序列圖。
[0028]圖6(a)_(c)是用于對(duì)通過(guò)水平磁場(chǎng)MRI裝置而獲取到的橫斷面的相位圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(d)-(f)分別是用于對(duì)(a)-(c)所示的相位圖像的亮度曲線(xiàn)(profile)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0029]圖7 (a)-(c)是用于對(duì)通過(guò)垂直磁場(chǎng)MRI裝置而獲取到的橫斷面的相位圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(d)-(f)分別是用于對(duì)(a) -(c)所示的相位圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0030]圖8是第一實(shí)施方式的圖像變換處理的流程圖。
[0031]圖9是第一實(shí)施方式的相位圖像處理的流程圖。
[0032]圖10是第一實(shí)施方式的磁化率分布圖像生成處理的流程圖。
[0033]圖11(a)是第一實(shí)施方式的磁化率權(quán)重圖像生成部的功能框圖，(b)是第一實(shí)施方式的閾值確定部的功能框圖。
[0034]圖12(a)_(c)是用于對(duì)通過(guò)SWI法而制作出的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(d)-(f)分別是用于對(duì)(a)-(c)所示的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0035]圖13(a)_(c)是用于對(duì)通過(guò)第一實(shí)施方式的圖像變換處理而得到的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(d)-(f)分別是用于對(duì)(a)-(c)所示的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0036]圖14(a)是用于對(duì)通過(guò)水平磁場(chǎng)MRI裝置而得到的冠狀斷面的相位圖像進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(b)、(C)是用于對(duì)通過(guò)水平磁場(chǎng)MRI裝置而得到的冠狀斷面上的靜脈的相位圖像的概況進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(d)、(e)是用于對(duì)(a)所示的圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0037]圖15(a)是用于對(duì)通過(guò)SWI法而制作出的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(b)是用于對(duì)(a)所示的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(C)是用于對(duì)通過(guò)SWI法而制作出的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像中的靜脈描繪能力進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0038]圖16(a)是用于對(duì)通過(guò)第一實(shí)施方式的圖像變換處理而得到的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(b)是對(duì)(a)所示的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的亮度曲線(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，(C)是用于對(duì)通過(guò)第一實(shí)施方式的圖像變換處理而得到的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像中的靜脈描繪能力進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖。
[0039]圖17是第二實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)的功能框圖。
[0040]圖18是第二實(shí)施方式的相位遮罩圖像生成部的功能框圖。
[0041]圖19是第二實(shí)施方式的圖像變換處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面，參照附圖來(lái)對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。下面，在用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明的所有圖中，在未特別明示的情況下，具有相同功能的部件賦予相同符號(hào)，并省略其反復(fù)說(shuō)明。此外，本發(fā)明并不由下面的表述所限定。
[0043]?第一實(shí)施方式>>
[0044]對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。首先，對(duì)本實(shí)施方式的MRI裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是本實(shí)施方式的MRI裝置的外觀(guān)圖。圖1(a)是為了提高開(kāi)闊感而將磁鐵上下分離了的漢堡型(開(kāi)放型)的垂直磁場(chǎng)方式的MRI裝置(垂直磁場(chǎng)MRI裝置)101。圖1 (b)是通過(guò)螺線(xiàn)管線(xiàn)圈來(lái)生成靜磁場(chǎng)的使用隧道型磁鐵的水平磁場(chǎng)方式的MRI裝置(水平磁場(chǎng)MRI裝置)102。此外，圖1(c)是使用與圖1(b)相同的隧道型磁鐵，通過(guò)縮短磁鐵的進(jìn)深并傾斜，從而提高了開(kāi)闊感的MRI裝置103。另外，各MRI裝置的形態(tài)分別為垂直磁場(chǎng)方式、水平磁場(chǎng)方式的一個(gè)例子，并不限定于此。
[0045]在本實(shí)施方式中，目的在于無(wú)論MRI裝置的靜磁場(chǎng)方向與攝像斷面之間的位置關(guān)系如何，都得到高診斷能力的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。因此，在本實(shí)施方式中，MRI裝置的結(jié)構(gòu)可以為上述任意一種。下面，以將本實(shí)施方式用于圖1(a)所示的垂直磁場(chǎng)MRI裝置101的情況為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。此外，下面，在本實(shí)施方式中，使用以MRI裝置101的靜磁場(chǎng)方向?yàn)閦方向，以與其垂直的2個(gè)方向中、與被檢測(cè)對(duì)象的體軸垂直的方向?yàn)閄方向，以與被檢測(cè)對(duì)象的體軸平行的方向?yàn)閥方向的坐標(biāo)系。此外，下面將靜磁場(chǎng)簡(jiǎn)稱(chēng)為磁場(chǎng)。
[0046]圖2是表示本實(shí)施方式的MRI裝置101的示意結(jié)構(gòu)的框圖。MRI裝置101具備:在與被檢測(cè)對(duì)象垂直的方向上產(chǎn)生靜磁場(chǎng)的磁體(magnet) 201、產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)的梯度磁場(chǎng)線(xiàn)圈202、時(shí)序器(sequencer) 204、梯度磁場(chǎng)電源205、高頻磁場(chǎng)產(chǎn)生器206、照射高頻磁場(chǎng)并檢測(cè)核磁共振信號(hào)(回波)的探頭207、接收器208、計(jì)算機(jī)209、顯示裝置210、以及存儲(chǔ)裝置211。被檢測(cè)對(duì)象(例如， 生物體)203被放置在床上(桌子)等，被安置在磁體201產(chǎn)生的靜磁場(chǎng)空間內(nèi)。
[0047]時(shí)序器204向梯度磁場(chǎng)電源205以及高頻磁場(chǎng)產(chǎn)生器206發(fā)送命令，使其分別產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)以及高頻磁場(chǎng)。所產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)通過(guò)探頭207而被施加給被檢測(cè)對(duì)象203。從被檢測(cè)對(duì)象203中產(chǎn)生的回波通過(guò)探頭207而被接收，并由接收器208進(jìn)行檢波。作為檢波基準(zhǔn)的核磁共振頻率(檢波基準(zhǔn)頻率f0)由時(shí)序器204設(shè)置。被檢波的信號(hào)被送到計(jì)算機(jī)209，并在這里進(jìn)行圖像重構(gòu)等信號(hào)處理。其結(jié)果顯示在顯示裝置210。根據(jù)需要，也可以使存儲(chǔ)裝置211對(duì)被檢波了的信號(hào)、測(cè)定條件、信號(hào)處理后的圖像信息等進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0048]時(shí)序器204根據(jù)預(yù)先被程序化了的定時(shí)、強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行控制以使得各部進(jìn)行動(dòng)作。在程序中，特別是對(duì)高頻磁場(chǎng)、梯度磁場(chǎng)、信號(hào)接收的定時(shí)、強(qiáng)度進(jìn)行表述的部分被稱(chēng)為脈沖序列。根據(jù)目的不同，已知脈沖序列有各種種類(lèi)。在本實(shí)施方式的MRI裝置101中，使用與磁場(chǎng)強(qiáng)度的空間分布的不均勻性相應(yīng)的GrE (Gradient Echo，梯度回波)系的脈沖序列。在 GrE 系的脈沖序列中，存在例如 RSSG(RF-spoiled-Steady-state Acquisition withRewound Gradient-Echo)序列。
[0049]本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)209根據(jù)脈沖序列來(lái)使MRI裝置101的各部動(dòng)作，測(cè)量回波，并對(duì)測(cè)量出的回波進(jìn)行后述的各種運(yùn)算，從而得到所希望的對(duì)比度的圖像。
[0050]為了實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)209，如圖3所示，具備:測(cè)量部310，其向時(shí)序器204指示回波的測(cè)量，并將所得的回波配置在k空間；運(yùn)算部320，其對(duì)被配置在k空間的回波進(jìn)行運(yùn)算，并生成圖像；和顯示處理部330，其將所得的圖像顯示在顯示裝置210。此外，運(yùn)算部320具備:圖像重構(gòu)部321，其根據(jù)被配置在k空間的回波來(lái)重構(gòu)復(fù)圖像；和圖像變換部322，其對(duì)重構(gòu)了的復(fù)圖像進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算，并制作磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
[0051 ] 計(jì)算機(jī)209的這些功能是通過(guò)計(jì)算機(jī)209的CPU將被保存在存儲(chǔ)裝置211中的程序載入到存儲(chǔ)器中并執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0052]首先，沿著 處理的流程，來(lái)對(duì)基于本實(shí)施方式的計(jì)算機(jī)209的測(cè)量部310、運(yùn)算部320 (圖像重構(gòu)部321、圖像變換部322)、顯示處理部330的攝像處理進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖4是本實(shí)施方式的攝像處理的處理流程。
[0053]若包含TE (回波時(shí)間)在內(nèi)的各種攝像條件被設(shè)定，并接收到攝像開(kāi)始的指示，則測(cè)量部310進(jìn)行測(cè)量(步驟S1101)。這里，測(cè)量部310根據(jù)預(yù)先規(guī)定的脈沖序列，來(lái)對(duì)時(shí)序器204進(jìn)行指示，獲取回波信號(hào)并配置在k空間。時(shí)序器204根據(jù)指示，如上所述，向梯度磁場(chǎng)電源205以及高頻磁場(chǎng)產(chǎn)生器206發(fā)送命令，使其分別產(chǎn)生梯度磁場(chǎng)以及高頻磁場(chǎng)。然后，通過(guò)探頭207來(lái)接收，并將在接收器208中進(jìn)行了檢波的回波作為復(fù)信號(hào)來(lái)接收。
[0054]此時(shí)，在本實(shí)施方式中，如上所述使用GrE系的脈沖序列。在使用GrE系的脈沖序列來(lái)獲取三維圖像信息的方法中，存在獲取多張二維圖像的方法和一次獲取三維圖像的方法，使用哪種方法都可以。
[0055]這里，使用作為一個(gè)例子的RSSG序列，來(lái)對(duì)本實(shí)施方式中使用的GrE系的脈沖序列進(jìn)行說(shuō)明。圖5是RSSG序列的脈沖序列圖。在本圖中，RF、Gs, Gp、Gr分別表示高頻磁場(chǎng)、層梯度磁場(chǎng)、相位編碼梯度磁場(chǎng)、讀出梯度磁場(chǎng)。在本實(shí)施方式中，Gs為y方向的梯度磁場(chǎng)，Gp為X方向的梯度磁場(chǎng)，Gr為z方向的梯度磁場(chǎng)。
[0056]在RSSG序列中，施加層梯度磁場(chǎng)脈沖401并照射高頻磁場(chǎng)(RF)脈沖402，對(duì)被檢測(cè)對(duì)象203內(nèi)的規(guī)定層的磁化進(jìn)行激發(fā)。接下來(lái)，向磁化的相位施加用于對(duì)層方向以及相位編碼方向的位置信息進(jìn)行附加的層編碼梯度磁場(chǎng)脈沖403以及相位編碼梯度磁場(chǎng)脈沖404。在施加了使像素內(nèi)核磁化的相位分散的失相(dephase)用的讀出梯度磁場(chǎng)脈沖405之后，施加用于附加讀出方向的位置信息的讀出梯度磁場(chǎng)脈沖406，并測(cè)量一個(gè)核磁共振信號(hào)(回波)407。最后，施加重新配相(Mphase)用的層編碼梯度磁場(chǎng)脈沖408以及相位編碼梯度磁場(chǎng)脈沖409。這些是用于使通過(guò)層編碼梯度磁場(chǎng)脈沖403以及相位編碼梯度磁場(chǎng)脈沖404而被失相了的核磁化相位收斂的梯度磁場(chǎng)脈沖。
[0057]測(cè)量部310使層編碼梯度磁場(chǎng)脈沖403、408 (層編碼量ks)以及相位編碼梯度磁場(chǎng)脈沖404、409(相位編碼量kp)的強(qiáng)度與RF脈沖402的相位變化，并以反復(fù)時(shí)間TR來(lái)反復(fù)執(zhí)行以上順序，對(duì)為了得到I張圖像所必須的回波407進(jìn)行測(cè)量。另外，此時(shí)，RF脈沖402的相位每次增加例如117度。此外，在圖5中，連字符后面的數(shù)字表示第幾次反復(fù)。
[0058]此外，被測(cè)量出的各回波407被配置了在以kr、kp、ks為坐標(biāo)軸的三維k空間上。此時(shí)，一個(gè)回波407在k空間上占用與kr軸平行的I個(gè)線(xiàn)段。若將TE (從RF脈沖402的照射開(kāi)始到回波407的測(cè)量為止的時(shí)間)設(shè)定較短，則通過(guò)該RSSG序列得到的絕對(duì)值圖像為T(mén)l (縱緩和時(shí)間)強(qiáng)調(diào)圖像，若將TE設(shè)定較長(zhǎng)，則通過(guò)該RSSG序列得到的絕對(duì)值圖像為反映了像素內(nèi)的相位分散的T2 *強(qiáng)調(diào)圖像。
[0059]若結(jié)束測(cè)量，則圖像重構(gòu)部321進(jìn)行根據(jù)被配置在k空間的回波來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行重構(gòu)的圖像重構(gòu)處理(步驟S1102)。這里，圖像重構(gòu)部321對(duì)被配置在k空間上的回波(數(shù)據(jù))進(jìn)行三維逆傅立葉變換等的處理，并對(duì)各像素值由復(fù)數(shù)表示的復(fù)圖像進(jìn)行重構(gòu)。
[0060]圖像變換部322對(duì)得到的復(fù)圖像進(jìn)行后述的各種圖像變換處理(步驟S1103)。在本實(shí)施方式中，圖像變換部322將通過(guò)圖像重構(gòu)部321而得到的復(fù)圖像變換為磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。關(guān)于本實(shí)施方式的圖像變換處理后面詳細(xì)說(shuō)明。
[0061]然后，顯示處理部330將得到的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像作為濃淡圖像來(lái)顯示在顯示裝置210(步驟S1104)。在本實(shí)施 方式中，對(duì)連續(xù)的多張層進(jìn)行minIP處理并顯示。另外，也可以使用體繪制(volume rendering)等其他方法來(lái)使多個(gè)圖像信息統(tǒng)一顯示,也可以只顯示一張磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
[0062]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式的圖像變換部322的圖像變換處理進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的圖像變換部322，如上所述，進(jìn)行獲得不依賴(lài)于靜磁場(chǎng)方向的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的圖像變換處理。在本實(shí)施方式的圖像變換處理的說(shuō)明之前，先對(duì)公知的SWI法中的圖像變換處理以及所得到的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的靜磁場(chǎng)方向依賴(lài)性進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]在SWI法中，使用權(quán)重圖像來(lái)對(duì)絕對(duì)值圖像進(jìn)行強(qiáng)調(diào)相位差的處理，并制作磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。作為為了強(qiáng)調(diào)相位差而使用的權(quán)重圖像，使用根據(jù)相位圖像而制作的相位遮罩圖像。因此，對(duì)比度根據(jù)靜磁場(chǎng)方向而變化的所謂相位圖像的方向依賴(lài)性，是直接被磁化率強(qiáng)調(diào)圖像繼承的。下面，首先對(duì)相位圖像的靜磁場(chǎng)方向依賴(lài)性進(jìn)行說(shuō)明，接下來(lái)對(duì)基于SWI法的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像的靜磁場(chǎng)方向依賴(lài)性進(jìn)行說(shuō)明。
[0064]通過(guò)式(I)以及式(2)來(lái)表示相位與磁場(chǎng)之間的關(guān)系以及磁場(chǎng)與磁化率之間的關(guān)系。下面，在本說(shuō)明書(shū)內(nèi)的公式中，r表示具有大小及方向的向量(vektor)。
[0065][式I].(f )
[0066]φ(?) ^ ~ '.η............* *.( I )

"I {-Κ -ψ

f 0DtIE
[0067]這里，φ (r)是位置r的相位，δ (r)是在將圖像內(nèi)任意位置的磁場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)為基準(zhǔn)時(shí)的位置r的相對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度，?是磁旋轉(zhuǎn)比，B0是靜磁場(chǎng)強(qiáng)度，τ TE是TE(回波時(shí)間)。另外，MRI中作為攝像對(duì)象的質(zhì)子Y為267.4X KfTS—1。
[0068][式2]
[0069]
【權(quán)利要求】
1.一種磁共振成像裝置，具備: 測(cè)量部，其對(duì)被放置在靜磁場(chǎng)中的被檢測(cè)對(duì)象施加高頻磁場(chǎng)以及梯度磁場(chǎng)，將從所述被檢測(cè)對(duì)象中產(chǎn)生的核磁共振信號(hào)作為復(fù)信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)； 運(yùn)算部，其對(duì)所述復(fù)信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算，并生成圖像；和 顯示處理部，其將生成的所述圖像顯示在顯示裝置， 所述運(yùn)算部具備: 圖像重構(gòu)部，該圖像重構(gòu)部根據(jù)所述復(fù)信號(hào)，來(lái)對(duì)各像素的值為復(fù)數(shù)的復(fù)圖像進(jìn)行重構(gòu)；和 圖像變換部，該圖像變換部將所述復(fù)圖像變換為磁化率強(qiáng)調(diào)圖像， 所述圖像變換部具備: 復(fù)圖像變換部，該復(fù)圖像變換部根據(jù)所述復(fù)圖像的各像素的復(fù)數(shù)的絕對(duì)值成分以及相位成分，來(lái)分別生成絕對(duì)值圖像以及相位圖像； 磁場(chǎng)圖像生成部，該磁場(chǎng)圖像生成部根據(jù)所述相位圖像，來(lái)生成表示空間上的磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布的磁場(chǎng)圖像； 磁化率分布圖像生 成部，該磁化率分布圖像生成部根據(jù)所述磁場(chǎng)圖像，來(lái)生成磁化率分布圖像； 權(quán)重圖像生成部，該權(quán)重圖像生成部根據(jù)所述磁化率分布圖像，來(lái)生成為了對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)而進(jìn)行加權(quán)的權(quán)重圖像；和 磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成部，該磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成部將所述絕對(duì)值圖像與所述權(quán)重圖像交疊，來(lái)生成磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述權(quán)重圖像為對(duì)磁化率差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率權(quán)重圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述權(quán)重圖像生成部具備: 閾值確定部，該閾值確定部基于所述磁化率分布圖像的亮度值來(lái)確定一個(gè)以上的磁化率閾值；和 權(quán)重圖像計(jì)算部，該權(quán)重圖像計(jì)算部根據(jù)所述磁化率分布圖像以及通過(guò)所述閾值確定部而確定的磁化率閾值，來(lái)計(jì)算所述權(quán)重圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述閾值確定部，基于所述磁化率分布圖像的亮度值，來(lái)確定第一磁化率閾值以及具有比所述第一磁化率閾值更大的值的第二磁化率閾值， 所述權(quán)重圖像計(jì)算部，在所述磁化率分布圖像的像素中，將具有比所述第一磁化率閾值更小的亮度值的像素的權(quán)重設(shè)定為預(yù)先規(guī)定的第一權(quán)重值，并將具有比所述第二磁化率閾值更大的亮度值的像素的權(quán)重設(shè)定為與所述第一權(quán)重值不同的預(yù)先規(guī)定的第二權(quán)重值，將具有所述第一磁化率閾值與所述第二磁化率閾值之間的亮度值的像素的權(quán)重設(shè)定為符合連結(jié)所述第一權(quán)重值與所述第二權(quán)重值的預(yù)先規(guī)定的函數(shù)的權(quán)重值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述閾值確定部具備: 相位閾值計(jì)算部，該相位閾值計(jì)算部根據(jù)所述相位圖像的像素值，來(lái)確定一個(gè)以上的相位閾值； 相位直方圖計(jì)算部，該相位直方圖計(jì)算部計(jì)算所述相位圖像的像素值的直方圖、即相位直方圖； 磁化率直方圖計(jì)算部，該磁化率直方圖計(jì)算部計(jì)算所述磁化率分布圖像的像素值的直方圖、即磁化率直方圖； 直方圖標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算部，該直方圖標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算部對(duì)所述相位直方圖以及所述磁化率直方圖各自的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行計(jì)算；和 磁化率閾值計(jì)算部，該磁化率閾值計(jì)算部使用所述相位閾值、所述相位直方圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差以及所述磁化率直方圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差，來(lái)計(jì)算一個(gè)以上的所述磁化率閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述權(quán)重 圖像是在靜磁場(chǎng)方向與攝像斷面方向之間所成的角為所希望的角度的情況下，使負(fù)相位區(qū)域的信號(hào)降低的相位遮罩圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述權(quán)重圖像生成部具備: 虛擬磁場(chǎng)向量設(shè)定部，該虛擬磁場(chǎng)向量設(shè)定部將與所述靜磁場(chǎng)的方向不同方向的向量設(shè)定為虛擬磁場(chǎng)方向向量； 偽磁場(chǎng)分布計(jì)算部，該偽磁場(chǎng)分布計(jì)算部根據(jù)所述磁化率分布圖像以及所述虛擬磁場(chǎng)方向向量，計(jì)算偽磁場(chǎng)分布，該偽磁場(chǎng)分布是在以虛擬方式施加了所述磁場(chǎng)方向向量的靜磁場(chǎng)時(shí)生成的偽擬的磁場(chǎng)分布； 偽相位圖像計(jì)算部，該偽相位圖像計(jì)算部根據(jù)所述偽磁場(chǎng)分布，來(lái)計(jì)算偽擬的相位圖像、即偽相位圖像；和 相位遮罩圖像計(jì)算部，該相位遮罩圖像計(jì)算部基于所述偽相位圖像的亮度值，來(lái)計(jì)算對(duì)相位差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的相位遮罩圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像裝置，其特征在于， 所述圖像變換部還具備相位圖像處理部，該相位圖像處理部對(duì)所述復(fù)圖像變換部所生成的相位圖像，進(jìn)行圖像處理。
9.一種磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成方法，其根據(jù)各像素值為復(fù)數(shù)的復(fù)圖像，來(lái)生成對(duì)磁化率差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的磁化率強(qiáng)調(diào)圖像，所述磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成方法包含: 復(fù)圖像變換步驟，根據(jù)所述復(fù)圖像的各像素的復(fù)數(shù)的絕對(duì)值成分以及相位成分，分別生成絕對(duì)值圖像以及相位圖像； 磁場(chǎng)圖像生成步驟，根據(jù)所述相位圖像，來(lái)生成表示空間上的磁場(chǎng)強(qiáng)度的分布的磁場(chǎng)圖像； 磁化率分布圖像生成步驟，根據(jù)所述磁場(chǎng)圖像，來(lái)生成磁化率分布圖像； 權(quán)重圖像生成步驟，根據(jù)所述磁化率分布圖像，來(lái)生成為了對(duì)關(guān)注組織與周邊組織之間的對(duì)比度差進(jìn)行強(qiáng)調(diào)而進(jìn)行加權(quán)的權(quán)重圖像；和 磁化率強(qiáng)調(diào)圖像生成步驟，將所述絕對(duì)值圖像與所述權(quán)重圖像交疊，來(lái)生成磁化率強(qiáng)調(diào)圖像。
【文檔編號(hào)】A61B5/055GK103764025SQ201280042601
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月12日
【發(fā)明者】佐藤良太, 白豬亨, 谷口陽(yáng), 五月女悅久, 尾藤良孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所