本發(fā)明涉及利用磁共振成像裝置的彌散增強(qiáng)圖像的測量以及圖像處理技術(shù)。

背景技術(shù)：

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging：以下MRI)裝置是主要利用質(zhì)子的核磁共振現(xiàn)象的醫(yī)用圖像診斷裝置。MRI裝置能無創(chuàng)地進(jìn)行任意剖面的攝像，除了能取得形態(tài)信息以外，還能取得與血流、代謝機(jī)能等生物體機(jī)能相關(guān)的信息。一般，若對置于靜磁場的被檢體在施加切片傾斜磁場的同時施加具有特定的頻率的高頻磁場，就會激發(fā)想要攝像的剖面內(nèi)的核磁化。對激發(fā)的核磁化通過施加相位編碼傾斜磁場以及讀出傾斜磁場來賦予平面位置信息，測量核磁化所產(chǎn)生的核磁共振信號(回波)。核磁共振信號的測量直到被稱作k空間的測量空間被填充為止都重復(fù)進(jìn)行。填充到k空間的信號借助傅立葉逆變換而被圖像化。

用于產(chǎn)生回波的脈沖和各傾斜磁場基于預(yù)先設(shè)定的脈沖序列來施加。根據(jù)目的不同而已知各種的該脈沖序列。

作為由MRI攝像的重要的診斷圖像之一，有彌散增強(qiáng)圖像(DWI：diffusion weighted image：彌散加權(quán)圖像)。DWI是對生物體組織中包含的水分子的自彌散進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的圖像。DWI已知能描繪出急性期腦梗塞的剛發(fā)病后的病變，示出不同于T1增強(qiáng)圖像或T2增強(qiáng)圖像的對比度。在對被檢體的隨機(jī)運(yùn)動的核自旋施加了誘發(fā)因相位分散導(dǎo)致的信號強(qiáng)度降低的MPG(motion probing gradient：運(yùn)動探查梯度)后，取得回波，得到與核自旋的彌散速度相應(yīng)的信號，由此來進(jìn)行DWI的攝像。因相位分散導(dǎo)致的信號強(qiáng)度降低由于由在MPG的施加方向上彌散的核自旋引起，因此能通過控制MPG的施加方向來取得任意方向的彌散信息。另外，彌散增強(qiáng)度能以作為與MPG的施加強(qiáng)度和時間相關(guān)的參數(shù)的彌散因子(b值)來調(diào)整，b值越高則能取得彌散增強(qiáng)度越高的圖像。

作為測量水分子的空間上的彌散分布的手法，有DTI(diffusion tensor imaging：彌散張量成像)。DTI作為通過預(yù)先假定正態(tài)分布的三維橢圓彌散模型并算出平均彌散系數(shù)(MD：mean diffusivity)、彌散各向異性比率(FA：fractional anisotropy)從而對組織的變性或白質(zhì)的神經(jīng)行進(jìn)路徑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析的手法而得到廣泛應(yīng)用。DTI的脈沖序列構(gòu)成為一邊改變MPG的施加方向一邊重復(fù)DWI的脈沖序列。該脈沖序列由于需要計算彌散張量的各分量，因此在各自不成為并行的獨(dú)立的6個以上的方向上依次施加MPG來進(jìn)行測量。

另外，近年來，作為對基于細(xì)胞膜、細(xì)胞內(nèi)小器官等的彌散運(yùn)動的限制程度進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的手法，提出假定了非正態(tài)分布的彌散模型的彌散峰度成像(DKI：diffusion kurtosis imaging)。該手法與假定了正態(tài)分布的彌散模型的DTI相比，期待作為對與組織變性、細(xì)胞增殖相伴的微細(xì)的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行捕捉的手法。DKI的脈沖序列構(gòu)成為一邊變更b值一邊重復(fù)DTI的脈沖序列。這時，為了計算彌散張量以及峰度張量的各分量，需要用3個以上的b值在各自不成為并行的獨(dú)立的15個以上的方向上施加MPG來進(jìn)行測量。

一般，在DTI以及DKI的測量中，攝像中的患者的體動成為測量后被計算的圖像例如MD(平均彌散系數(shù))、FA(彌散各向異性比率)的計算誤差的主要原因。雖然期望沒有體動的圖像，但有時體動所引起的計算誤差很難與病變所引起的信號變化進(jìn)行區(qū)別，從而很難僅根據(jù)計算出的圖像來判斷攝像中有無體動。另外，DWI由于通過變更MPG施加方向而使圖像的對比度發(fā)生變化，因此僅單純對MPG施加方向不同的DWI進(jìn)行比較，很難進(jìn)行體動的有無的探測以及補(bǔ)正。

與此相對，例如在非專利文獻(xiàn)1中，提出了通過在DWI的脈沖序列中追加體動補(bǔ)正用的數(shù)據(jù)測量來實現(xiàn)DTI中的體動補(bǔ)正的方法。另外，在非專利文獻(xiàn)2中提出了如下方法：對患者裝備成為靶的棋盤格(checker board)，對用安裝于接收線圈的光學(xué)攝像機(jī)進(jìn)行攝像中的患者的體動進(jìn)行探測以及補(bǔ)正。

在專利文獻(xiàn)1中公開了如下技術(shù)：對以正交的3方向分別作為MPG施加方向的3張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像，將其作為1個群組，通過運(yùn)算而從3張彌散增強(qiáng)圖像求取平均彌散系數(shù)圖像(trace-weighted MR result image)，將其與這之前求取到的平均彌散系數(shù)圖像進(jìn)行比較，由此檢測患者的位置以及朝向的變化(體動)。一邊依次對施加MPG的3方向的組合所不同的多個群組的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像一邊運(yùn)算平均彌散系數(shù)圖像，在時間序列上檢測體動。另外，還公開了按照檢測到的體動(位置以及方向)來補(bǔ)正彌散增強(qiáng)圖像的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：美國專利申請公開第2012/0259199號說明書

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Alhamud A，Tisdall MD，Hess AT，Hasan KM，Meintjes EM，van der Kouwe AJ，″Volumetric navigators for real-time motion correction in diffusion tensor imaging″，Magnetic Resonance in Medicine，2012，68，p.1097-1108，

非專利文獻(xiàn)2：Aksoy M，F(xiàn)orman C，Straka M，Skare S，Holdsworth S，Hornegger J，Bammer R，″Real-time optical motion correction for diffusion tensor imaging″，Magnetic Resonance in Medicine，2011，66，p.366-378

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

非專利文獻(xiàn)1記載的手法存在因體動補(bǔ)正用的追加測量而使攝像時間延長這樣的問題。

非專利文獻(xiàn)2記載的手法雖然由于不需要追加測量因而不會延長攝像時間，但會產(chǎn)生對被檢體裝備靶的麻煩。另外，在被檢體有外傷的情況下，設(shè)想到根據(jù)其程度的不同而有時會難以將靶裝備于被檢體。進(jìn)而，由于限定了靶與光學(xué)攝像機(jī)的位置關(guān)系，因此能在攝像中使用的接收線圈會受到限定。另外，存在會產(chǎn)生用于需要將外部監(jiān)視器系統(tǒng)導(dǎo)入的成本這樣的問題。

專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)需要使用于求取平均彌散系數(shù)圖像的3張彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向正交。在針對給定的正交3方向?qū)?張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像并求取到1張平均彌散系數(shù)圖像后，針對方向相對于上述正交3方向有偏離的正交3方向，對3張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像來獲得1張平均彌散系數(shù)圖像，在使用這樣的方法的情況下，整體的MPG施加方向雖然以某種程度被均勻地保持，但體動探測的時間分辨率被限定在彌散增強(qiáng)圖像3張一次的頻度。另一方面，為了提高體動探測的時間分辨率，每當(dāng)1張彌散增強(qiáng)圖像的攝像時就將其與之前緊鄰的2張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行組合，來得到MPG施加方向正交的3張彌散增強(qiáng)圖像，在這樣的情況下，若想要如專利文獻(xiàn)1那樣以正交的3方向來將其實現(xiàn)，則整體的MPG施加方向就限定于3方向，不能使用需要方向不同的6軸的測量的DTI。另外，打亂正交的3方向的關(guān)系，每當(dāng)1張彌散增強(qiáng)圖像的攝像時就將其與之前緊鄰的2張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行組合來作成平均彌散系數(shù)圖像，在這樣的情況下，由于誤差進(jìn)入到平均彌散系數(shù)中，因此體動的探測精度降低。

另外，專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)由于以之前獲得的平均彌散系數(shù)圖像作為參考，與本次得到的平均彌散系數(shù)圖像進(jìn)行比較來檢測體動，因此在參考圖像中含有體動的情況下，不能對其進(jìn)行補(bǔ)正。進(jìn)而，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)雖然與體動相應(yīng)地對彌散增強(qiáng)圖像的位置以及方向進(jìn)行補(bǔ)正，但并未針對因體動而使MPG施加方向從本來應(yīng)施加的方向偏離所產(chǎn)生的圖像的誤差進(jìn)行補(bǔ)正。因此，會在平均彌散系數(shù)、彌散各向異性等特征量中出現(xiàn)誤差。

本發(fā)明鑒于上述的問題而提出，其目的在于，提供在多方向上進(jìn)行MPG施加的DWI測量中不延長攝像時間就能探測攝像中有無體動的技術(shù)。

用于解決課題的手段

本發(fā)明具備：測量部，其按照給定的攝像序列在預(yù)先確定的不同的多個方向上分別施加彌散傾斜磁場脈沖，對多個彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像；和圖像解析部，其使用多個彌散增強(qiáng)圖像來探測攝像中有無被檢體的體動。

圖像解析部包括：群組作成部，其作成多個從多個彌散增強(qiáng)圖像選擇出6個以上圖像的圖像群組，且使所包含的1個以上的彌散增強(qiáng)圖像不同；彌散指標(biāo)計算部，其按每個圖像群組，根據(jù)該圖像群組中包含的彌散增強(qiáng)圖像來算出表征彌散增強(qiáng)圖像的特征量的預(yù)先確定的彌散指標(biāo)的值；體動指標(biāo)計算部，其根據(jù)每個圖像群組的彌散指標(biāo)的值來算出與體動信息相關(guān)的預(yù)先確定的體動指標(biāo)的值；和體動探測部，其基于體動指標(biāo)的值，按每個圖像群組來判斷有無體動。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，在多方向上進(jìn)行MPG施加的DWI的測量中，不延長攝像時間就能探測攝像中的體動。

附圖說明

圖1是表示第一實施方式的MRI裝置的構(gòu)成的框圖。

圖2是彌散增強(qiáng)圖像的攝像脈沖序列的時序圖。

圖3是第一實施方式的圖像解析部110的功能框圖。

圖4是表示第一實施方式的圖像解析部110的動作的流程圖。

圖5是表示第一實施方式的群組作成部301的動作的說明圖。

圖6是表示第一實施方式的圖像解析部110的動作的說明圖。

圖7是表示第一實施方式的MPG施加方向的空間均勻度的評價方法的一例的說明圖。

圖8是第二實施方式的圖像解析部110的功能框圖。

圖9是表示第二實施方式的圖像解析部110的動作的一部分的流程圖。

圖10是表示第二實施方式的基于體動指標(biāo)和閾值的體動的判定的說明圖。

圖11是第三實施方式的圖像解析部110的功能框圖。

圖12是表示第三實施方式的圖像解析部110的動作的流程圖。

圖13是表示第四實施方式的圖像解析部110的動作的流程圖。

圖14是表示第四實施方式的圖像解析部110的動作的流程圖。

圖15是第五實施方式的圖像解析部110的功能框圖。

圖16是第五實施方式中顯示于顯示裝置的用戶界面畫面的一例。

具體實施方式

《第一實施方式》

以下使用圖1～圖7來說明應(yīng)用本發(fā)明的第一實施方式。在用于說明本發(fā)明的實施方式的所有附圖中，對具有同一功能的要素標(biāo)注相同標(biāo)號，省略其重復(fù)的說明。

如圖1那樣，本實施方式的MRI裝置具備：測量部(101、102、107、108等)，其按照給定的攝像序列(例如參照圖2)在預(yù)先確定的不同的多個方向上分別施加彌散傾斜磁場脈沖，對多個彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像；和圖像解析部110，其使用多個彌散增強(qiáng)圖像來探測攝像中有無被檢體的體動。

如圖3那樣，圖像解析部110包括群組作成部301、彌散指標(biāo)計算部302、體動指標(biāo)計算部303和體動探測部304。群組作成部301如圖4那樣作成從由測量部(101、102、107、108等)攝像到的多個彌散增強(qiáng)圖像501(參照圖5)選擇6個以上圖像的圖像群組502、503等多個圖像群組，且使所包含的1個以上的彌散增強(qiáng)圖像不同。彌散指標(biāo)計算部302按圖像群組502、503等每個群組，根據(jù)該圖像群組中包含的彌散增強(qiáng)圖像來算出表征彌散增強(qiáng)圖像的特征量的預(yù)先確定的指標(biāo)(彌散指標(biāo))的值。體動指標(biāo)計算部303根據(jù)每個圖像群組502的彌散指標(biāo)的值算出與體動信息相關(guān)的預(yù)先確定的體動指標(biāo)的值。體動探測部304基于體動指標(biāo)的值，按每個圖像群組來判斷有無體動。

這樣，在第一實施方式中，由于按從多個彌散增強(qiáng)圖像選擇出6個以上圖像的每個圖像群組來求取表征彌散增強(qiáng)圖像的特征量的指標(biāo)，因此能通過運(yùn)算從6個以上的彌散增強(qiáng)圖像的像素值求取指標(biāo)的算出所需的如下式(1)那樣以3行3列的2階的對稱張量表征的彌散張量的6個分量(變量)。即，6個以上的彌散增強(qiáng)圖像的彌散方向(彌散傾斜磁場脈沖的施加方向)不需要處于正交關(guān)系，只要朝向任意不同的方向即可。因此，能在每次對1張彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像時，將其與這之前攝像到的5張彌散增強(qiáng)圖像組合，來探測有無體動，能提升體動探測的時間分辨率。

【數(shù)式1】

另外，期望構(gòu)成圖像群組的6個以上的彌散增強(qiáng)圖像的彌散方向在空間上均勻分布。這是因為，通過使用彌散方向在空間上均勻分布的多個彌散增強(qiáng)圖像，能高精度地算出表征彌散增強(qiáng)圖像的特征量的指標(biāo)，提升體動的檢測精度。

另外，期望測量部(101、102、107、108等)要測量的所有的彌散增強(qiáng)圖像501的彌散方向在空間上均勻分布。這是因為，由此在測量后計算出的MD、FA的計算精度得到提升。或者，在作成多個由彌散方向在空間上均勻分布的6個以上的彌散增強(qiáng)圖像構(gòu)成的圖像群組時，易于做出各圖像群組的彌散方向在空間上成為均勻的群組，能提升體動的檢測精度。

以下，具體說明第一實施方式的MRI裝置。對本實施方式的磁共振成像(MRI)裝置進(jìn)行說明。本實施方式的MRI裝置100對置于靜磁場的被檢體103施加高頻磁場，激發(fā)被檢體103內(nèi)的核磁化，測量所產(chǎn)生的核磁共振信號(回波信號)。這時，對施加傾斜磁場而測量的磁共振信號賦予位置信息，進(jìn)行圖像化(攝像)。圖1是表示實現(xiàn)其的本實施方式的MRI裝置100的典型的構(gòu)成的框圖。本實施方式的MRI裝置100具備：產(chǎn)生靜磁場的磁鐵101；產(chǎn)生傾斜磁場的傾斜磁場線圈102；對被檢體(生物體)103照射高頻磁場脈沖(以下稱作RF脈沖)的RF線圈107；檢測從被檢體103產(chǎn)生的回波信號的RF探頭108；和在磁鐵101所產(chǎn)生的靜磁場空間內(nèi)載置被檢體(例如生物體)103的床臺(桌臺)115。

進(jìn)而，本實施方式的MRI裝置100具備：傾斜磁場電源105，其驅(qū)動傾斜磁場線圈102；高頻磁場發(fā)生器106，其驅(qū)動RF線圈107；接收器109，其接收由RF探頭108檢測到的回波信號；序列發(fā)生器104，其對傾斜磁場電源105和高頻磁場發(fā)生器106送出命令，使它們分別產(chǎn)生傾斜磁場以及高頻磁場，并且在接收器109設(shè)置作為檢波的基準(zhǔn)的核磁共振頻率；計算機(jī)120，其對被檢波出的信號實施信號處理來對被檢體的圖像進(jìn)行重構(gòu)處理等；顯示裝置111，其顯示計算機(jī)120中的處理結(jié)果；存儲裝置112，其保持同處理結(jié)果；和輸入裝置116，其受理來自操作者的指示。

這些MRI裝置100構(gòu)成對彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行攝像的上述的測量部。

在計算機(jī)120內(nèi)，為了探測被檢體的體動而內(nèi)置上述的圖像解析部110。計算機(jī)120內(nèi)置存儲器和CPU，通過CPU讀入并執(zhí)行預(yù)先保存于存儲器的程序來實現(xiàn)圖像解析部110的功能。另外，還能以與MRI裝置100獨(dú)立設(shè)置的通用的信息處理裝置來實現(xiàn)計算機(jī)120以及圖像解析部110的功能的全部或其一部分。在該情況下，MRI裝置100和信息處理裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。

在具有以上構(gòu)成的MRI裝置100中，通過序列發(fā)生器104的控制，RF脈沖經(jīng)過RF線圈107被施加到被檢體103，并且由傾斜磁場線圈102施加用于將切片選擇、相位編碼等位置信息賦予至回波信號的傾斜磁場脈沖。另外，從被檢體103產(chǎn)生的信號由RF探頭108受波，被檢波出的信號被送往計算機(jī)120，在這里進(jìn)行圖像重構(gòu)等信號處理。另外，在存儲裝置112中不僅存儲信號處理的結(jié)果，還可以根據(jù)需要來存儲被檢波出的信號本身、攝像條件等。

另外，MRI裝置100也可以在需要調(diào)節(jié)靜磁場均勻度時進(jìn)一步具備勻場線圈113、和驅(qū)動勻場線圈113的勻場電源114。勻場線圈113由多個通道構(gòu)成，利用從勻場電源114提供的電流來產(chǎn)生對靜磁場不均勻進(jìn)行補(bǔ)正的附加的磁場。在靜磁場均勻度調(diào)整時流過構(gòu)成勻場線圈113的各通道的電流由序列發(fā)生器104控制。

另外，序列發(fā)生器104對上述那樣構(gòu)成MRI裝置100的各部的動作進(jìn)行控制來執(zhí)行測量，并進(jìn)行控制以使得各部在預(yù)先編程的定時、強(qiáng)度下進(jìn)行動作。上述程序當(dāng)中特別是記述高頻磁場、傾斜磁場、信號接收的定時、強(qiáng)度的程序被稱作攝像脈沖序列。圖像的攝像(測量)按照攝像脈沖序列和控制其所需的攝像參數(shù)來進(jìn)行。攝像脈沖序列預(yù)先作成，并保持在存儲裝置112中。攝像參數(shù)經(jīng)由由輸入裝置116以及顯示裝置111提供的用戶界面由操作者輸入。

在圖2中，示出ss-DWEPI(single shot Diffusion weighted Echo Planar Imaging：單發(fā)彌散增強(qiáng)回波平面成像)的脈沖序列作為彌散增強(qiáng)圖像的攝像脈沖序列的示例。該脈沖序列的動作如以下那樣。與切片方向(Gs)的傾斜磁場脈沖201的施加一起，以成為對象的核磁化的共振頻率f₀施加RF脈沖202，對被檢體103內(nèi)的某切片的核磁化誘發(fā)核磁共振現(xiàn)象。

接下來，施加用于測量核磁化的隨機(jī)的運(yùn)動的彌散傾斜磁場(以下稱作MPG)脈沖203。這時，施加MPG脈沖203的方向被設(shè)定為想要測量核磁化的隨機(jī)運(yùn)動的方向。

接下來，與切片傾斜磁場脈沖204的施加一起施加共振頻率f0的磁化重聚焦用RF脈沖205，使因靜磁場的不均勻而分散的磁化的相位重新收斂。

接下來，施加MPG脈沖206，使因MPG脈沖203而分散的沒有運(yùn)動的核磁化的相位重聚焦。

接下來，在施加用于對磁化的相位附加相位編碼方向(Gp)的位置信息的相位編碼傾斜磁場脈沖207、失相用讀出傾斜磁場脈沖208后，一邊施加用于附加讀出方向(Gr)的位置信息的讀出傾斜磁場脈沖209一邊測量核磁共振信號(回波)210。之后，使相位編碼量變化并施加相位編碼傾斜磁場脈沖211，使讀出傾斜磁場脈沖212反轉(zhuǎn)，再次重復(fù)進(jìn)行取得核磁共振信號(回波)210的動作。由此，取得重構(gòu)一張圖像所需的數(shù)目的回波。

計算機(jī)120通過執(zhí)行預(yù)先確定的圖像重構(gòu)程序來將各回波配置在k空間中，并利用二維傅立葉逆變換來重構(gòu)圖像。由此，得到1張彌散增強(qiáng)圖像。

本實施方式的序列發(fā)生器104一邊變更MPG脈沖206的施加方向以及b值一邊重復(fù)執(zhí)行上述脈沖序列，測量所期望的數(shù)目的彌散增強(qiáng)圖像。在體動探測中，雖然不一定必需，但可以根據(jù)需要來測量不施加MPG脈沖206的b值＝0的圖像。

要測量的彌散增強(qiáng)圖像的數(shù)目以及各個彌散增強(qiáng)圖像的彌散方向(MPG施加方向)以及b值由操作者與其他攝像參數(shù)同樣地經(jīng)由輸入裝置116輸入到計算機(jī)120。要測量的所有的彌散增強(qiáng)圖像的彌散方向(MPG施加方向)如上述那樣期望空間分布均勻。因此，在存儲裝置112中，按操作者能輸入的彌散增強(qiáng)圖像的每個數(shù)目而預(yù)先保存預(yù)先求取到的空間上均勻分布的多個MPG施加方向。計算機(jī)120按照輸入到輸入裝置116的彌散增強(qiáng)圖像的數(shù)目將空間上均勻分布的多個MPG施加方向從存儲裝置112讀出，并設(shè)定于序列發(fā)生器104。

另外，也可以構(gòu)成用戶界面，以使操作者按每個要測量的彌散增強(qiáng)圖像輸入所期望的MPG施加方向。MPG施加方向例如能通過輸入裝置坐標(biāo)的x軸、y軸、z軸方向的分量來設(shè)定。序列發(fā)生器104還能構(gòu)成為從操作者經(jīng)由輸入裝置116受理要測量的每個彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向，在該方向上施加MPG脈沖。

另外，也可以構(gòu)成用戶界面，使得作為b值能輸入多個值。在該情況下，MPG施加方向數(shù)設(shè)定得在各b值下成為相同。

接下來，具體說明圖像解析部110從由計算機(jī)120重構(gòu)的多個彌散增強(qiáng)圖像中探測攝像中有無體動的動作。

如上述那樣，圖像解析部110具備群組作成部301、彌散指標(biāo)計算部302、體動指標(biāo)計算部303以及體動探測部304(參照圖3)。這些各部的功能還能通過內(nèi)置于計算機(jī)120的CPU執(zhí)行預(yù)先保存在同樣內(nèi)置的存儲器中的程序來實現(xiàn)，也能使用ASIC(application specific integrated circuit：專用集成電路)、FPGA(field-programmable gate array：現(xiàn)場可編程門陣列)等可編程IC通過硬件實現(xiàn)。

在圖4中示出圖像解析部110的處理的流程。首先，群組作成部301從由計算機(jī)120重構(gòu)的多個彌散增強(qiáng)圖像選擇6個以上的彌散增強(qiáng)圖像，作成圖像群組(步驟S401)。這時，某彌散增強(qiáng)圖像可以重復(fù)包含在多個群組中，但必定包含在某一個群組中，這樣來作成圖像群組。

以下使用圖5、圖6來說明群組作成部301的群組作成方法的具體例。如圖5所示那樣，對測量到的多個彌散增強(qiáng)圖像501分配連續(xù)編號。例如按照攝像順序分配連續(xù)編號。另外，在將所有的彌散增強(qiáng)圖像501攝像后進(jìn)行體動探測來作為后處理的情況下，可以在重新排列為多個彌散增強(qiáng)圖像501的所期望的順序后，分配連續(xù)編號。接下來，從排頭起按照連續(xù)編號順序選擇6個圖像(第1到第6)，用選擇出的6個彌散增強(qiáng)圖像作成圖像群組502。將排頭的彌散增強(qiáng)圖像(第1)除外，按照編號順序選擇6個圖像(第2到第7)，作成圖像群組503。同樣地，一邊按順序?qū)⒕幪栃〉膹浬⒃鰪?qiáng)圖像除外，一邊按照連續(xù)編號順序分別選擇6個圖像，由此作成圖像群組504～510。一度被除外的彌散增強(qiáng)圖像不會再次加入到圖像群組中，且所取得的圖像至少包含在某一個群組中，這樣來作成圖像群組的群514。

對于圖像群組502～510來說，期望所包含的彌散增強(qiáng)圖像的彌散方向(MPG施加方向)的空間分布在各圖像群組間大致同等，特別是在圖像群組502～510中期望分別包含的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的空間分布均勻。由此，能使后述的體動探測的精度得到提升。為此，期望群組作成部301評價各圖像群組內(nèi)的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的空間均勻度，并按照使評價值成為表示給定的均勻度以上的值的方式來選擇彌散增強(qiáng)圖像。

作為群組作成部301評價MPG施加方向的空間均勻度的方法，有以下述式(2)進(jìn)行評價的方法。在下式(2)中，將群組內(nèi)的圖像數(shù)設(shè)為m，將各群組的彌散增強(qiáng)圖像的MPG的施加方向設(shè)為n。

【數(shù)式2】

式(2)的H表征各個MPG施加方向彼此所成的角度的平均值，值越大則空間均勻度越高。因此，群組作成部301按照使由式(2)求取到的H大于預(yù)先確定的值的方式來選擇各圖像群組502、503等的彌散增強(qiáng)圖像。由此，能夠按每個圖像群組502、503，使所包含的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的空間分布在各圖像群組間大致同等，或者在各群組內(nèi)均勻。

其中，如圖5那樣，在通過分配連續(xù)編號并按照連續(xù)編號順序選擇圖像來作成圖像群組502、503等的情況下，期望預(yù)先進(jìn)行彌散增強(qiáng)圖像的重新排列，以使得圖像群組502、503等的MPG施加方向的空間分布同等或均勻。

另外，在如圖5那樣按照所攝像的順序分配連續(xù)編號來作成圖像群組502、503等的情況下，為了使所作成的圖像群組502、503等的MPG施加方向的空間分布成為同等或均勻，能預(yù)先通過運(yùn)算來求取MPG施加方向的施加順序，并保存在存儲裝置112中。計算機(jī)120按照輸入到輸入裝置116的彌散增強(qiáng)圖像的數(shù)目而從存儲裝置112讀出MPG施加方向以及其施加順序，在序列發(fā)生器104中進(jìn)行設(shè)定，并進(jìn)行攝像。通過群組作成部301如圖5那樣作成圖像群組，能使各圖像群組502、503等的MPG施加方向的空間均勻度同等或均勻。

另外，作為群組作成部301評價圖像群組502、503等的MPG施加方向的空間均勻度的方法，有如下的方法。首先，如圖7那樣，將圖像群組內(nèi)的1個彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的單位矢量的坐標(biāo)61和其原點(diǎn)對稱的坐標(biāo)62配置在空間中。同樣地將圖像群組內(nèi)的所有的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的坐標(biāo)配置在空間中。如圖7那樣作成以所配置的所有的MPG施加方向的坐標(biāo)61等和其原點(diǎn)對稱的坐標(biāo)62等為節(jié)點(diǎn)的三角形網(wǎng)眼。例如使用Delaunay的三角形分割等來作成。單位矢量坐標(biāo)和其原點(diǎn)對稱的坐標(biāo)由于全都成為存在于半徑1的球上的點(diǎn)，因此不在內(nèi)部作成網(wǎng)眼，而僅作成表面網(wǎng)眼。由此，如圖7那樣作成由以圖像群組內(nèi)的各彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的單位矢量的坐標(biāo)為節(jié)點(diǎn)的表面網(wǎng)眼構(gòu)成的多面體。例如，在圖像群組內(nèi)的彌散增強(qiáng)圖像為6個的情況下，作成20面體。接下來，群組作成部301計算由所作成的表面網(wǎng)眼構(gòu)成的多面體的體積V。由于圖像群組的MPG施加方向的空間均勻度越高則多面體的體積V越接近于球的體積，因此各群組的MPG施加方向的空間均勻度能如下式(3)那樣用球的體積與多面體的體積V之比R來評價。

【數(shù)式3】

這時，將球的半徑設(shè)為1。群組作成部301按照使式(3)的R成為預(yù)先確定的閾值以上的方式來選擇彌散增強(qiáng)圖像而作成圖像群組。能作成MPG施加方向的空間分布均勻的圖像群組。考慮在MPG施加方向均勻的情況下由網(wǎng)眼形成的多面體成為正多面體這一情況，閾值設(shè)定為接近于球的體積與正多面體的體積之比的值。

另外，也可以取代式(3)，而求取所求取到的多面體的表面積與球的表面積之比。在該情況下，也是按照使比成為預(yù)先確定的閾值以上的方式來選擇彌散增強(qiáng)圖像而作成圖像群組，由此能作成MPG施加方向的空間分布均勻的圖像群組。

接下來，在步驟S402中，圖3的彌散指標(biāo)計算部302按各圖像群組502、503等每個圖像群組，使用群組內(nèi)的所有的彌散增強(qiáng)圖像來計算表征彌散增強(qiáng)圖像的特征量的預(yù)先確定的指標(biāo)(在此稱作彌散指標(biāo))的值(參照圖6)。作為預(yù)先確定的指標(biāo)，期望是與彌散相關(guān)的指標(biāo)。具體來說，能使用平均彌散系數(shù)(MD)以及彌散各向異性比率(FA)中的至少一者。在此，針對彌散增強(qiáng)圖像的全部像素求取彌散指標(biāo)值，生成彌散指標(biāo)值圖像，以下說明這樣的示例，但還能僅針對關(guān)注區(qū)域內(nèi)的像素、信號強(qiáng)度高于某值的像素、預(yù)先確定的范圍(例如4分之1的區(qū)域)的像素求取彌散指標(biāo)的值。

在本實施方式中，彌散指標(biāo)計算部302通過下式(4)、(5)來求取偽平均彌散系數(shù)MD，作為彌散指標(biāo)。已知MPG脈沖的彌散因子(b值)為b時的彌散增強(qiáng)圖像的像素值S(n，b)使用在沒有MPG脈沖的施加(b＝0)的情況下攝像到的圖像的像素值S₀、MPG施加方向n、彌散張量的分量D_ij(參照式(1))通過式(4)來表征。

【數(shù)式4】

彌散指標(biāo)計算部302通過將圖像群組的6個以上的彌散增強(qiáng)圖像的像素值、攝像時的b值、MPG施加方向n、和作為S₀在全部像素中共同的預(yù)先確定的常數(shù)代入到式(4)，能算出式(1)的彌散張量D的6個分量。由于彌散張量D是2階的對稱張量，因此剩余的3個分量與求取到的6個分量當(dāng)中的3個分量相同。另外，在此，為了無視b值＝0的圖像的影響，S₀使用全部像素中共同的預(yù)先確定的常數(shù)，例如使用比所測量到的全部圖像的像素值的最大值大的常數(shù)。為此，由于所求取到的彌散張量的分量D_ij是近似值，因此在此稱作偽彌散張量的分量D_ij。

接下來，彌散指標(biāo)計算部302使用所求取到的偽彌散張量D的分量來算出固有值λ₁、λ₂、λ₃(λ₁＞λ₂＞λ₃)。使用所求取到的固有值，基于式(5)來計算平均彌散系數(shù)MD。在此，由于使用偽彌散張量，因此將被求取的平均彌散系數(shù)MD稱作偽平均彌散系數(shù)MD。由此，彌散指標(biāo)計算部302能算出偽平均彌散系數(shù)MD，來作為圖像群組502、503等每個圖像群組的彌散增強(qiáng)圖像的彌散指標(biāo)。

【數(shù)式5】

另外，在攝像中沒有體動的情況下，能夠期待針對某圖像群組(例如502)算出的MD的值與針對其他圖像群組(例如503)等的對應(yīng)的像素算出的MD的值成為固定。因而，彌散指標(biāo)計算部302還能算出通過下式(6)計算的偽彌散各向異性比率FA，作為彌散指標(biāo)。

【數(shù)式6】

在上述說明中，彌散指標(biāo)計算部302在計算式(4)時，為了無視b值＝0的圖像的影響，作為S₀而將在全部像素中共同的預(yù)先確定的常數(shù)代入，但本實施方式并不限定于該計算方法。也可以在執(zhí)行彌散增強(qiáng)圖像的攝像脈沖序列時，也對b值＝0的圖像進(jìn)行攝像，將其像素值代入到S₀。在該情況下，在式(5)、(6)中計算出的MD、FA成為假定了正態(tài)分布的三維橢圓彌散分布的平均彌散系數(shù)MD以及彌散各向異性比率FA本身，不需要為了彌散增強(qiáng)圖像的彌散性的評價而另外計算平均彌散系數(shù)MD以及彌散各向異性比率FA，能減輕計算成本。

接下來，在步驟S403中，圖3的體動指標(biāo)計算部303根據(jù)在步驟S402中針對各圖像群組502、503等按每個像素計算出的彌散指標(biāo)來計算與體動的大小相應(yīng)地變化的體動指標(biāo)的值。首先，作成將在步驟S401中作成的圖像群組2個2個編成組的所有組合。將在步驟S402中求取到的每個像素的彌散指標(biāo)的值在編成組的圖像群組的對應(yīng)的像素彼此之間進(jìn)行差分，得到差分值。將這針對在步驟S402中求取到彌散指標(biāo)值的全部像素進(jìn)行。算出針對所得到的全部像素的差分值的均方根，將其設(shè)為體動指標(biāo)?；蛘?，也可以將差分值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為體動指標(biāo)。

接下來，在步驟S404中，圖3的體動探測部304根據(jù)在步驟S404中求取到的體動指標(biāo)來判斷在一連串的多個彌散增強(qiáng)圖像501(圖5)的正在攝像的過程中是否有體動(步驟S404)。針對體動探測部304的有無體動的探測方法，例如使用如下方法：比較在步驟S403中求取到的圖像群組的所有的組的體動指標(biāo)和預(yù)先確定的閾值，在存在超過閾值的組的情況(或者存在閾值以下的組的情況)下，判斷為在攝像中有體動。閾值能夠參照根據(jù)由在沒有體動的狀態(tài)下攝像到的彌散增強(qiáng)圖像構(gòu)成的群組彼此而求取到的體動指標(biāo)的值來設(shè)定。

體動探測部304將有無體動的探測結(jié)果顯示在顯示裝置111，提示給用戶。由此，操作者由于能獲知僅用彌散增強(qiáng)圖像難以判斷的體動的有無，因此能判斷是否執(zhí)行重新攝像?；蛘?，還能構(gòu)成為在有攝像中的體動的情況下自動進(jìn)行重新攝像。在該情況下，操作者不需要進(jìn)行重新攝像的操作，減輕了操作者的負(fù)擔(dān)。

另外，步驟S403中的體動指標(biāo)的算出方法并不限于上述方法，例如也可以如圖6那樣，以針對特定的圖像群組作成的彌散指標(biāo)值的圖像作為參考，按每個像素求取與參考以外的其他圖像群組的彌散指標(biāo)值的圖像之間的差分值，算出差分值的均方根等，將其作為體動指標(biāo)。另外，還能計算參考的圖像群組的彌散指標(biāo)值的圖像與參考以外的其他圖像群組的彌散指標(biāo)值的圖像的互信息量、圖像的差分值、歸一化互相關(guān)等，將這些作為體動指標(biāo)。

進(jìn)而，作為參考，還能使用利用所有的彌散增強(qiáng)圖像501(圖5)求取到的彌散指標(biāo)值的圖像。另外，還能使用以b值＝0來攝像到的圖像作為參考。

另外，在上述的步驟S402中，按每個圖像群組針對彌散增強(qiáng)圖像的全部像素求取彌散指標(biāo)，根據(jù)所得到的彌散指標(biāo)值的圖像在步驟S403、404中計算體動指標(biāo)，說明了這樣的示例，但還能在步驟S402中，彌散指標(biāo)計算部302僅針對一部分像素計算彌散指標(biāo)。在該情況下，由于計算量減少，因此能縮短到體動探測為止的處理時間。因而，具有能更快通知探測結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)。

如以上說明那樣，在第一實施方式中，選擇6個以上的通過攝像脈沖序列的執(zhí)行而得到的彌散增強(qiáng)圖像來生成多個圖像群組，探測攝像中有無體動。因而，由于能從彌散方向不正交的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組探測體動，因此每當(dāng)攝像時就能作成圖像群組來探測體動的有無，能提升體動探測的時間分辨率。由此，能在短時間內(nèi)探測體動，在診斷中得到不能理解的圖像的情況下，能判別其原因是否是體動所引起的偽影，能期待診斷能力的提升。

《第二實施方式》

接下來，說明應(yīng)用本發(fā)明的第二實施方式。

第二實施方式的MRI裝置如圖8所示具備MPG施加方向(彌散方向)算出部601，該MPG施加方向(彌散方向)算出部601按照由操作者設(shè)定等的應(yīng)攝像的彌散增強(qiáng)圖像的數(shù)目來求取空間上均勻分布的多個彌散方向(MPG施加方向)。進(jìn)而，還具備將在測量部(101、102、107、108等(參照圖1))中設(shè)定應(yīng)攝像的彌散方向的順序的測量順序設(shè)定部602。

測量順序設(shè)定部602將彌散方向算出部601求取到的多個彌散方向(MPG施加方向)按順序排列，將要選擇的排頭1個1個地錯開地重復(fù)進(jìn)行對順序連續(xù)的6個以上的給定數(shù)的彌散方向進(jìn)行選擇的動作，由此形成多個彌散方向的組，將多個彌散方向的順序重新排列以便使在各個組中彌散方向的空間分布成為均勻，將重新排列后的彌散方向的順序作為應(yīng)攝像的彌散方向的順序。

群組作成部301能通過從由測量部(101、102、107、108等)以上述順序攝像到的多個彌散增強(qiáng)圖像中選擇與測量順序設(shè)定部602設(shè)定的多個組對應(yīng)的多個圖像來作成彌散方向在空間上均勻的多個圖像群組502、503等。具體地，通過將要選擇的排頭1個1個地錯開地重復(fù)進(jìn)行對選擇順序連續(xù)的6個以上的給定數(shù)的彌散方向進(jìn)行選擇的動作，來作成多個圖像群組。

第二實施方式的MRI裝置的其他構(gòu)成基本是與第一實施方式同樣的構(gòu)成，因此主要著眼于不同于第一實施方式的構(gòu)成來說明其動作。

在圖9中示出計算機(jī)120的處理的流程的一部分。首先，在MPG施加方向設(shè)定部601中進(jìn)行彌散增強(qiáng)圖像的攝像序列中的MPG施加方向的設(shè)定(步驟S701)。接下來，在測量順序設(shè)定部602中設(shè)定上述所設(shè)定的MPG施加方向的測量順序(步驟S702)。

以下具體說明MPG施加方向設(shè)定部601的施加方向的設(shè)定方法。首先，通過從操作者受理等來設(shè)定應(yīng)攝像的彌散增強(qiáng)圖像的數(shù)目t。由于這是想要設(shè)定的施加方向數(shù)t，因此算出t個空間上均勻的施加方向分量。步驟如以下那樣。

首先，設(shè)定1個固定點(diǎn)。在此，作為一例，將固定點(diǎn)配置在P₀＝(0，0，1)。接下來，按照想要設(shè)定的施加方向的數(shù)目t在球面上隨機(jī)配置點(diǎn)P_i(i＝1，...，t-1)。將點(diǎn)P_i的原點(diǎn)對稱的點(diǎn)設(shè)為Q_i(＝-P_i)。由于施加方向需要獨(dú)立，因此要算出空間上均勻的分量，為了考慮包含原點(diǎn)對稱的點(diǎn)在內(nèi)的空間均勻性，還配置原點(diǎn)對稱的點(diǎn)。在固定點(diǎn)P₀以外的隨機(jī)配置點(diǎn)P_i，用距離對將點(diǎn)P_i和其他P_j、Q_j連結(jié)的單位矢量進(jìn)行加權(quán)，將加權(quán)后的值定義為斥力F_i，通過式(7)算出。

【數(shù)式7】

接下來，根據(jù)斥力F_i，通過下式(8)算出P_i的更新點(diǎn)P_i’。

【數(shù)式8】

基于式(8)的P_i的更新點(diǎn)P_i’的計算直到斥力F_i與點(diǎn)P_i的由下式(9)表征的角度θ大致成為0(θ＜10^-8)即大致成為平行為止，都重復(fù)進(jìn)行。

【數(shù)式9】

由此，能在取得距各點(diǎn)的距離的平衡的點(diǎn)處配置點(diǎn)P_i。

通過上述的方法，MPG施加方向設(shè)定部601配置彼此取得距離的平衡的n個點(diǎn)P₀和P_i(i＝1，...，t-1)，將連結(jié)原點(diǎn)與n個點(diǎn)P₀和P_i的方向分別設(shè)為MPG施加方向，由此能設(shè)定空間上大致均勻配置的MPG施加方向。

接下來，具體說明測量順序設(shè)定部602的MPG施加方向的測量順序設(shè)定方法。在針對由MPG施加方向設(shè)定部601設(shè)定的t個MPG施加方向作成所有的排列并如圖5那樣從排頭起按順序作成了圖像群組時，選擇各群組中的MPG施加方向的空間均勻度的平均值最高的排列，將其作為MPG施加方向的測量順序?？臻g均勻度能使用以前述的式(3)的體積比來算出的方法。

另外，對于作成t個MPG施加方向的所有的排列并從排頭起按順序作成圖像群組的MPG施加方向的測量順序設(shè)定方法來說，有時排列的數(shù)目會變得很龐大。為此，能用預(yù)先從空間均勻度高的組合起依次設(shè)定測量順序的以下的方法來代替。首先，測量順序設(shè)定部602作成從由MPG施加方向設(shè)定部601設(shè)定的t個MPG施加方向中選擇6個MPG施加方向的所有組合。針對所作成的所有的組合分別計算空間均勻度。空間均勻度能使用以前述的式(3)的體積比來算出的方法。接下來，提取所求取到的空間均勻度成為預(yù)先確定的閾值以上的所有組合。例如，有由于正20面體的空間均勻度成為約0.605因此將閾值設(shè)為0.55的方法。

接下來，在提取出的組合的一者中，利用排列來作成以構(gòu)成該組合的6個MPG施加方向為要素的列(第1個到第6個測量順序的候補(bǔ))。

在所作成的測量順序的候補(bǔ)的列的一者中，將排頭(第1個)的MPG施加方向除外。從未包含在該組合中的MPG施加方向(t-6個)之中選擇1個追加到剩下的5個(第2～第6個)MPG施加方向的列，作成由6個MPG施加方向構(gòu)成的組合。針對構(gòu)成所作成的組合的6個MPG施加方向算出空間均勻度。在t-6個MPG施加方向之中按順序變更要追加的1個MPG施加方向，重復(fù)進(jìn)行算出空間均勻度的動作，求取空間均勻度最高的MPG施加方向。將求取到的MPG施加方向決定為該測量順序的列的第7個要素。同樣地依次決定第8個到第t個MPG施加方向。

針對其他測量順序的候補(bǔ)的列(第1個～第6個)的全部，同樣地進(jìn)行決定第7個到第t個MPG施加方向的處理。由此，能夠針對空間均勻度為閾值以上的組合的一者，作成多個將該組合中包含的6個MPG施加方向作為測量順序第1到第6的t個MPG施加方向的測量順序的候補(bǔ)。通過針對空間均勻度為閾值以上的所有的組合進(jìn)行這些處理，能分別作成t個MPG施加方向的測量順序的多個候補(bǔ)。

接下來，針對所作成的多個測量順序的候補(bǔ)，分別算出如圖5那樣從排頭起按順序作成了彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組時的各圖像群組的MPG施加方向的空間均勻度的平均值。其中，將空間均勻度的平均值最高的測量順序的候補(bǔ)決定為MPG施加方向的測量順序。該方法與作成t個MPG施加方向的所有的排列并從排頭起按順序作成圖像群組來進(jìn)行MPG施加方向的測量順序設(shè)定的方法比較，能減少計算量。

另外，還能對從多個測量順序的候補(bǔ)之中決定的MPG施加方向的測量順序以及其MPG施加方向進(jìn)一步施加微調(diào)整來進(jìn)行最優(yōu)化。例如，以所決定的MPG施加方向的測量順序以及其MPG施加方向作為初始條件，對測量順序以及MPG施加方向施加預(yù)先確定的量的微調(diào)整，對微調(diào)整后的MPG施加方向的測量順序算出從排頭起按順序作成圖像群組時的各圖像群組的MPG施加方向的空間均勻度的平均與所有的施加方向的空間均勻度之和。用下山單純形(downhill simplex)法等最優(yōu)化方法按照使該和成為最大的方式來決定微調(diào)整的量。將施加了所決定的微調(diào)整的量的MPG施加方向以及其測量順序作為最優(yōu)化后的MPG施加方向以及其測量順序。由此，能維持MPG施加方向的空間均勻度不變地提高在測量順序下作成的群組中的空間均勻度，能期待體動探測的精度提升。

在第2實施方式中，序列發(fā)生器104按照由測量順序設(shè)定部602設(shè)定的MPG施加方向的順序來執(zhí)行攝像脈沖序列，取得多個彌散增強(qiáng)圖像。圖像解析部110與第一實施方式的圖4的步驟S401～404同樣地探測攝像中有無體動。

這時，第2實施方式中的群組作成部301如圖5、圖6所示那樣，按照進(jìn)行測量的順序?qū)浬⒃鰪?qiáng)圖像分配連續(xù)編號，從第1個彌散增強(qiáng)圖像起選擇連續(xù)的6個圖像來作成圖像群組，接著從第2個彌散增強(qiáng)圖像起選擇6個圖像來選擇圖像群組。使用依次1個圖像1個圖像地將排頭的圖像錯開地作成圖像群組的方法。測量順序設(shè)定部602由于在這樣作成圖像群組的情況下按照使圖像群組內(nèi)的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向的空間分布成為均勻的方式來設(shè)定MPG施加方向的測量順序，因此能使各圖像群組內(nèi)的MPG施加方向均勻。

在如圖5、圖6那樣作成圖像群組502等的情況下，相鄰的圖像群組彼此中包含的彌散增強(qiáng)圖像僅1個圖像不同。因此，如第一實施方式中說明的那樣，在步驟S402中算出各圖像群組的彌散指標(biāo)(例如MD)，在步驟S403中根據(jù)參考的彌散指標(biāo)和圖像群組的彌散指標(biāo)的比較來求取體動指標(biāo)(例如對差分的均方根按照測量順序進(jìn)行微分后的值的絕對值)，在這樣的情況下，如圖10所示那樣，雖然從排頭到第4個為止的圖像群組502～505的體動指標(biāo)的值為閾值以下，沒有體動，但有時判定為第5個圖像群組506的體動指標(biāo)的值超過閾值而有體動。

在該情況下，體動探測部304能檢測出在未包含在第4個圖像群組505中而包含在第5個圖像群組506中的彌散增強(qiáng)圖像(第10個圖像)中發(fā)生了體動。由此，體動探測部304不僅能探測有無體動，還能探測體動的發(fā)生定時。

如以上說明的那樣，在本實施方式中，通過在圖像解析部120中具備MPG施加方向設(shè)定部601和測量順序設(shè)定部602，僅從操作者受理應(yīng)攝像的彌散圖像的數(shù)目的設(shè)定，就能作成MPG施加方向的空間均勻度高的群組，能期待體動探測精度的提升。另外，體動探測部304不僅能探測有無體動，還能探測體動發(fā)生的定時。

《第三實施方式》

接下來，說明本發(fā)明的第三實施方式。第三實施方式的MRI裝置如圖11那樣，在圖像解析部110內(nèi)還具備體動抑制圖像生成部801。其他構(gòu)成與第二實施方式同樣。

如圖12那樣，第三實施方式的圖像解析部110與圖4同樣地進(jìn)行步驟S401～404，基于體動指標(biāo)來檢測攝像中有無體動。這時，體動探測部304如第二實施方式中說明的那樣，確定在體動發(fā)生的定時攝像到的彌散增強(qiáng)圖像。

體動抑制圖像生成部801在圖12的步驟S1201中提取由體動探測部304確定的體動發(fā)生定時的彌散增強(qiáng)圖像之前的在沒有體動的期間(穩(wěn)定期)攝像到的彌散增強(qiáng)圖像(參照圖6、圖10)。體動抑制圖像生成部801在步驟S1202中僅使用提取到的體動的穩(wěn)定期的彌散增強(qiáng)圖像來生成平均彌散系數(shù)(MD)圖像、彌散各向異性比率(FA)圖像等特征量的圖像。由此，能取得抑制了體動的影響的彌散特征量的圖像。

《第四實施方式》

接下來，說明本發(fā)明的第四實施方式。第四實施方式的MRI裝置除了第三實施方式中說明的功能以外，還具備如下功能：第三實施方式的體動抑制圖像生成部801在結(jié)束一連串的彌散增強(qiáng)圖像501的攝像后，作為后處理而對在有體動的期間攝像到的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行補(bǔ)正。其他構(gòu)成與第三實施方式同樣。

如圖13那樣，第四實施方式的圖像解析部110與第三實施方式的圖12同樣地進(jìn)行步驟S401～404以及S1201，基于體動指標(biāo)來檢測攝像中有無體動，確定在體動發(fā)生的定時攝像到的彌散增強(qiáng)圖像，并提取在沒有體動的穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像。

接下來，體動抑制圖像生成部801使群組作成部301作成僅由在沒有體動的穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像構(gòu)成的圖像群組(步驟S901)?；蛘?，從步驟S401中作成的多個圖像群組中選擇僅包含沒有體動的穩(wěn)定期的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組(例如圖6的圖像群組505)。

接下來，體動抑制圖像生成部801使群組作成部301作成僅包含1張在有體動的期間攝像到的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組(S902)?；蛘?，也可以從步驟S401中作成的多個圖像群組中選擇僅包含1張有體動的期間的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組(例如圖6的圖像群組506)。

接下來，體動抑制圖像生成部801使彌散指標(biāo)計算部302針對在步驟S901、902中作成或選擇出的各個圖像群組(例如505、506)計算彌散指標(biāo)圖像(S903)。或者，讀出在上述的步驟S402針對這些圖像群組求取到的彌散指標(biāo)圖像。

接下來，體動抑制圖像生成部801算出針對在步驟S901中求取到的沒有體動的圖像群組505計算出的彌散指標(biāo)與針對包含有體動的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組506計算出的彌散指標(biāo)的差，對步驟S902中作成的圖像群組中包含的有體動的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行補(bǔ)正，以使差成為預(yù)先確定的閾值以下。

使用圖14進(jìn)一步詳細(xì)說明步驟S904的動作。首先，在步驟S1401中，體動抑制圖像生成部801通過下式(10)算出在步驟S903中求取到的針對沒有體動的圖像群組505計算出的彌散指標(biāo)圖像MD₁與針對包含有體動的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組506計算出的彌散指標(biāo)圖像MD_m的差。

【數(shù)式10】

接下來，在步驟S1401中求取到的彌散指標(biāo)的差為預(yù)先確定的閾值以上的情況下，前進(jìn)到步驟S1403，針對對位量以及MPG施加方向來設(shè)定預(yù)先確定的補(bǔ)正量。補(bǔ)正量由平行移動分量dx、dy、dz和旋轉(zhuǎn)移動分量θx、θy、θz表征。補(bǔ)正量被預(yù)先確定其范圍以及其變更的步幅，并設(shè)定所述范圍內(nèi)的1個補(bǔ)正量。

然后，在步驟S1404中，體動抑制圖像生成部801按照步驟S1403中設(shè)定的平行移動分量dx、dy、dz和旋轉(zhuǎn)移動分量θx、θy、θz使步驟S902中作成的圖像群組中包含的有體動的彌散增強(qiáng)圖像的像素值平行移動以及旋轉(zhuǎn)移動，由此進(jìn)行補(bǔ)正。

進(jìn)而，在步驟S1405中，體動抑制圖像生成部801使用步驟S1403中求取到的旋轉(zhuǎn)移動分量θx、θy、θz，通過下式(11)來對步驟S902中作成的圖像群組中包含的有體動的彌散增強(qiáng)圖像的MPG施加方向(ex，ey，ez)進(jìn)行補(bǔ)正，求取補(bǔ)正后的MPG施加方向(ex′，ey′，ez′)。

【數(shù)式11】

在步驟S1406中，體動抑制圖像生成部801使用在步驟S1404、S1405中進(jìn)行了補(bǔ)正的補(bǔ)正后的彌散增強(qiáng)圖像的像素值以及MPG施加方向，使彌散指標(biāo)計算部302重新計算步驟S902的圖像群組的彌散指標(biāo)。

返回到步驟S1401，算出步驟S1406中重新計算出的包含補(bǔ)正后的彌散增強(qiáng)圖像的圖像群組的彌散指標(biāo)與步驟S1201的沒有體動的圖像群組的彌散指標(biāo)的差，若差為閾值以上，則一邊在預(yù)先確定的范圍內(nèi)以預(yù)先確定的步幅變更補(bǔ)正量一邊重復(fù)步驟S1403～S1406。若差變得比閾值小，則前進(jìn)到步驟S905。

在步驟S905中，將在上述步驟S904(步驟S1401～S1406)中補(bǔ)正了體動的彌散增強(qiáng)圖像認(rèn)定為沒有體動的彌散增強(qiáng)圖像。然后，前進(jìn)到步驟S906，在存在有體動的彌散增強(qiáng)圖像(不是在沒有體動的穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像且未在步驟S902～S905中進(jìn)行補(bǔ)正的彌散增強(qiáng)圖像)的情況下，返回到步驟S902，進(jìn)行有體動的彌散增強(qiáng)圖像的補(bǔ)正。

若對有體動的彌散增強(qiáng)圖像全部進(jìn)行了補(bǔ)正，則前進(jìn)到步驟S907，使用在沒有體動的穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像以及在步驟S902～S905中補(bǔ)正后的彌散增強(qiáng)圖像來計算彌散增強(qiáng)圖像的特征量(例如MD、FA)。

如以上說明的那樣，在本實施方式中，能補(bǔ)正彌散增強(qiáng)圖像的體動，能將更高畫質(zhì)的圖像提供給用戶。

另外，在本實施方式中，構(gòu)成為通過步驟S901～S906來補(bǔ)正在有體動的期間攝像到的彌散增強(qiáng)圖像的全部，但也可以僅對在有體動的期間攝像到的彌散增強(qiáng)圖像當(dāng)中最后的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行步驟S1403來算出補(bǔ)正量。由此，能掌握當(dāng)前的被檢體的朝向。然后，保持當(dāng)前的被檢體的朝向不變繼續(xù)進(jìn)行僅在有體動的期間攝像到的彌散增強(qiáng)圖像的重新攝像。這時，在重新攝像的脈沖序列下，使MPG施加方向適應(yīng)于上述掌握的當(dāng)前的被檢體的朝向來對MPG施加方向進(jìn)行補(bǔ)正。由此，能使用在最初的攝像中在穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像、和在重新攝像中將MPG施加方向修正后攝像到的彌散增強(qiáng)圖像來取得沒有體動的一連串的彌散增強(qiáng)圖像。

這樣，由于能僅對有體動的期間的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行重新攝像，因此相比對全部圖像進(jìn)行重新攝像的情況，能縮短重新攝像所需的時間。

《第五實施方式》

接下來，說明應(yīng)用本發(fā)明的第五實施方式。第五實施方式的MRI裝置如圖15那樣在圖像解析部110中還具備圖像處理指示受理部1001。其他構(gòu)成以及功能與第四實施方式同樣。

在第五實施方式中，圖像處理指示受理部1001從操作者經(jīng)由用戶界面等受理體動抑制圖像生成部801執(zhí)行如下哪一個功能的處理：僅使用第三實施方式的體動穩(wěn)定期的彌散增強(qiáng)圖像來算出彌散圖像的特征量的功能；第四實施方式說明的對彌散增強(qiáng)圖像的體動進(jìn)行補(bǔ)正來算出彌散圖像的特征量的功能；和僅對在有體動的時期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行重新攝像的功能等。

將本實施方式中的用戶界面1100的一例在圖16示出。用戶界面1100是使圖像處理指示受理部1001顯示于顯示裝置111的畫面，圖像處理指示受理部1001在該畫面上經(jīng)由輸入裝置116受理操作者的指示。

用戶界面1100如圖16所示那樣具備體動補(bǔ)正指示選擇部1110、重新攝像方法選擇部1120和圖像補(bǔ)正方法選擇部1130。

體動補(bǔ)正指示選擇部1110構(gòu)成為能選擇不進(jìn)行體動補(bǔ)正的關(guān)閉(OFF)按鈕1111、或進(jìn)行重新攝像的重新攝像按鈕1112、不進(jìn)行重新攝像而在后處理中對圖像進(jìn)行補(bǔ)正的圖像補(bǔ)正按鈕1113中的任一者。

重新攝像方法選擇部1120構(gòu)成為在由體動補(bǔ)正指示選擇部1110選擇了重新攝像1112的情況下，在體動探測部304判定為有體動時，能選擇是對全部圖像進(jìn)行重新攝像(全部圖像重取得按鈕1121)，還是如第四實施方式那樣僅對在體動中攝像到的圖像進(jìn)行重新攝像(僅體動圖像重新攝像按鈕1122)。

圖像補(bǔ)正方法選擇部1130構(gòu)成為在由體動補(bǔ)正指示選擇部1110選擇了圖像補(bǔ)正1113的情況下，在體動探測部304判定為有體動時，能選擇是如第三實施方式那樣僅用在體動的穩(wěn)定期攝像到的彌散增強(qiáng)圖像作成圖像(穩(wěn)定期圖像作成按鈕1131)，還是基于第四實施方式對在體動中攝像到的彌散增強(qiáng)圖像進(jìn)行補(bǔ)正(體動補(bǔ)正圖像作成按鈕1132)。

用戶界面1100既可以在攝像前由操作者設(shè)定其他攝像參數(shù)時顯示，以便能進(jìn)行設(shè)定，也可以在攝像后由體動探測部304判定為有體動的情況下顯示，并受理之后的動作的指示。

在操作者想要盡快確認(rèn)圖像的情況下，由體動補(bǔ)正指示選擇部1110選擇關(guān)閉1111即可，在雖然不想要進(jìn)一步延長攝像時間但卻想要高畫質(zhì)的圖像的情況下，選擇圖像補(bǔ)正1113而通過穩(wěn)定期圖像作成部1131或體動補(bǔ)正圖像作成部1132在后處理中對圖像進(jìn)行補(bǔ)正即可。另外，在雖然為了取得更高畫質(zhì)的圖像而想要進(jìn)行重新攝像但想要盡可能不延長攝像時間的情況下，選擇僅體動圖像重新攝像1122即可。

這樣，根據(jù)第五實施方式，能配合操作者的需求來進(jìn)行攝像。

標(biāo)號的說明

100 MRI裝置

101 磁鐵

102 傾斜磁場線圈

103 被檢體(生物體)

104 序列發(fā)生器

105 傾斜磁場電源

106 高頻磁場發(fā)生器

107 RF線圈

108 RF探頭

109 接收器

110 圖像解析部

120 計算機(jī)

111 顯示裝置

112 存儲裝置

113 勻場線圈

114 勻場電源

115 床臺(桌臺)

116 輸入裝置

201、204 切片傾斜磁場

202 RF脈沖

203、206 MPG脈沖

205 重聚焦用RF脈沖

207、208 失相傾斜磁場

209、212 頻率編碼

201 回波

211 相位編碼

301 群組作成部

302 指標(biāo)作成部

303 體動指標(biāo)計算部

304 體動探測部

501 測量到的多個彌散增強(qiáng)圖像

502 第1個作成的群組

503 第2個作成的群組

514 作成的全部群組

601 MPG施加方向設(shè)定部

602 測量順序設(shè)定部

801 體動抑制圖像生成部

1001 圖像處理指示受理部

1100 用戶界面

1110 體動補(bǔ)正選擇部

1111 關(guān)閉按鈕

1112 重新攝像按鈕

1113 圖像補(bǔ)正按鈕

1120 重新攝像方法選擇部

1121 全部圖像重取得按鈕

1122 僅體動圖像重新攝像按鈕

1130 圖像補(bǔ)正方法選擇部

1131 穩(wěn)定期圖像作成按鈕

1132 體動補(bǔ)正圖像作成按鈕