圖像處理裝置以及磁共振成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及圖像處理裝置以及磁共振成像裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁共振成像是對(duì)載置于靜磁場(chǎng)中的被檢體的原子核自旋以其拉莫爾(Larmor)頻率的RF(Rad1 Frequency)脈沖進(jìn)行磁激發(fā)，根據(jù)伴隨著該激發(fā)而產(chǎn)生的磁共振信號(hào)的數(shù)據(jù)來(lái)生成圖像的攝像法。在該磁共振成像的領(lǐng)域中，作為不使用造影劑來(lái)生成在被檢體內(nèi)流動(dòng)的體液的圖像的方法，例如知道有一種非造影MRA(Magnetic ResonanceAng1graphy)。
[0003]例如，在ASL(Arterial Spin Labeling)法或 Time-SLIP(Spatial LabelingInvers1n Pulse)法中，通過(guò)施加標(biāo)記脈沖來(lái)以磁性方式標(biāo)記血液或腦脊髓液(以下，適當(dāng)?shù)赜涀鳌癈SF (cerebrospinal fluid)”)等體液，從而不使用造影劑地使體液可視化。其中，“標(biāo)記”有時(shí)被稱(chēng)為“標(biāo)注(tagging) ”、“標(biāo)簽(labeling) ”等，“標(biāo)記脈沖”有時(shí)被稱(chēng)為“標(biāo)注脈沖”、“標(biāo)識(shí)脈沖”等。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第4594482號(hào)公報(bào)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利第3895972號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于，提供一種易于識(shí)別體液的動(dòng)態(tài)的圖像處理裝置以及磁共振成像裝置。
[0007]實(shí)施方式所涉及的圖像處理裝置具備檢測(cè)部、生成部、以及顯示控制部。檢測(cè)部根據(jù)對(duì)攝像區(qū)域內(nèi)的標(biāo)記區(qū)域施加標(biāo)記脈沖而攝像到的、時(shí)間序列的圖像組所包含的各圖像，來(lái)檢測(cè)在被檢體內(nèi)流動(dòng)的體液的區(qū)域。生成部生成將檢測(cè)到的體液的區(qū)域通過(guò)基于與在上述攝像區(qū)域內(nèi)設(shè)定的邊界線的位置關(guān)系的顯示方式而顯示在各圖像上的顯示圖像。顯示控制部將包含多個(gè)上述顯示圖像的時(shí)間序列的顯示圖像組顯示于顯示部。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是表示第I實(shí)施方式所涉及的MRI裝置的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0009]圖2是用于說(shuō)明應(yīng)用于第I實(shí)施方式的Time-SLIP法的圖。
[0010]圖3是用于說(shuō)明應(yīng)用于第I實(shí)施方式的Time-SLIP法的圖。
[0011]圖4是表示第I實(shí)施方式中的控制部的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0012]圖5是表示第I實(shí)施方式中的處理步驟的流程圖。
[0013]圖6是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的成像的圖。
[0014]圖7是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的CSF圖像數(shù)據(jù)的圖。
[0015]圖8-1是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0016]圖8-2是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0017]圖8-3是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0018]圖9是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的變形例中的顯示圖像的圖。
[0019]圖10-1是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0020]圖10-2是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0021]圖10-3是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
[0022]圖11是表示第3實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0023]圖12是用于說(shuō)明其他實(shí)施方式中的顯示圖像的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下，參照附圖，來(lái)說(shuō)明實(shí)施方式所涉及的圖像處理裝置以及磁共振成像裝置(以下，適當(dāng)?shù)赜涀鳌癕RI (Magnetic Resonance Imaging)裝置”)。此外，實(shí)施方式并不限定于以下的實(shí)施方式。另外，各實(shí)施方式中說(shuō)明的內(nèi)容在原則上同樣也能夠應(yīng)用于其他實(shí)施方式。
[0025](第I實(shí)施方式)
[0026]圖1是表示第I實(shí)施方式所涉及的MRI裝置100的結(jié)構(gòu)的功能框圖。如圖1所示，MRI裝置100具備靜磁場(chǎng)磁鐵101、靜磁場(chǎng)電源102、傾斜磁場(chǎng)線圈103、傾斜磁場(chǎng)電源104、床105、床控制部106、發(fā)送線圈107、發(fā)送部108、接收線圈109、接收部110、序列控制部120、以及計(jì)算機(jī)130。其中，在MRI裝置100中不包含被檢體P (例如，人體)。另外，圖1所示的結(jié)構(gòu)只不過(guò)是一個(gè)例子。例如，序列控制部120以及計(jì)算機(jī)130內(nèi)的各部也可以適當(dāng)?shù)睾喜⒒蚍蛛x來(lái)構(gòu)成。
[0027]靜磁場(chǎng)磁鐵101是形成為中空的圓筒形的磁鐵，在內(nèi)部的空間產(chǎn)生靜磁場(chǎng)。靜磁場(chǎng)磁鐵101例如是超導(dǎo)磁鐵等，從靜磁場(chǎng)電源102接受電流的供給而激發(fā)。靜磁場(chǎng)電源102向靜磁場(chǎng)磁鐵101供給電流。此外，靜磁場(chǎng)磁鐵101可以是永久磁鐵，此時(shí)，MRI裝置100可以不具備靜磁場(chǎng)電源102。另外，靜磁場(chǎng)電源102也可以與MRI裝置100獨(dú)立設(shè)置。
[0028]傾斜磁場(chǎng)線圈103是形成為中空的圓筒形的線圈，被配置在靜磁場(chǎng)磁鐵101的內(nèi)偵U。傾斜磁場(chǎng)線圈103由與相互正交的X、Y、以及Z各軸對(duì)應(yīng)的三個(gè)線圈組合而形成，這三個(gè)線圈從傾斜磁場(chǎng)電源104獨(dú)立地接受電流的供給，產(chǎn)生沿著Χ、Υ、以及Z各軸而磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化的傾斜磁場(chǎng)。由傾斜磁場(chǎng)線圈103產(chǎn)生的X、Y、以及Z各軸的傾斜磁場(chǎng)例如是切片用傾斜磁場(chǎng)Gs、相位編碼用傾斜磁場(chǎng)Ge、以及讀出用傾斜磁場(chǎng)Gr。傾斜磁場(chǎng)電源104向傾斜磁場(chǎng)線圈103供給電流。
[0029]床105具備載置被檢體P的頂板105a，在床控制部106的控制下，將頂板105a在載置有被檢體P的狀態(tài)下向傾斜磁場(chǎng)線圈103的空洞(攝像口)內(nèi)插入。通常，床105被設(shè)置成長(zhǎng)度方向與靜磁場(chǎng)磁鐵101的中心軸平行。床控制部106在計(jì)算機(jī)130的控制下，驅(qū)動(dòng)床105使頂板105a向長(zhǎng)度方向以及上下方向移動(dòng)。
[0030]發(fā)送線圈107被配置在傾斜磁場(chǎng)線圈103的內(nèi)側(cè)，從發(fā)送部108接受RF脈沖的供給，產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。發(fā)送部108將作為對(duì)象的與由原子的種類(lèi)以及磁場(chǎng)強(qiáng)度決定的拉莫爾頻率對(duì)應(yīng)的RF脈沖向發(fā)送線圈107供給。
[0031]接收線圈109被配置在傾斜磁場(chǎng)線圈103的內(nèi)側(cè)，接收因高頻磁場(chǎng)的影響而從被檢體P發(fā)出的磁共振信號(hào)(以下，適當(dāng)?shù)赜涀鳌癕R信號(hào)”)。當(dāng)接收到MR信號(hào)時(shí)，接收線圈109將接收到的MR信號(hào)向接收部110輸出。
[0032]其中，上述的發(fā)送線圈107以及接收線圈109只不過(guò)是一個(gè)例子。只要通過(guò)組合僅具備發(fā)送功能的線圈、僅具備接收功能的線圈、或者具備發(fā)送接收功能的線圈中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)構(gòu)成即可。
[0033]接收部110檢測(cè)從接收線圈109輸出的MR信號(hào)，根據(jù)檢測(cè)到的MR信號(hào)來(lái)生成MR數(shù)據(jù)。具體而言，接收部I1通過(guò)對(duì)由接收線圈109輸出的MR信號(hào)進(jìn)行數(shù)字變換來(lái)生成MR數(shù)據(jù)。另外，接收部110將所生成的MR數(shù)據(jù)向序列控制部120發(fā)送。此外，接收部110也可以設(shè)置于具備靜磁場(chǎng)磁鐵101或傾斜磁場(chǎng)線圈103等的架臺(tái)裝置側(cè)。
[0034]序列控制部120通過(guò)根據(jù)從計(jì)算機(jī)130發(fā)送來(lái)的序列信息，驅(qū)動(dòng)傾斜磁場(chǎng)電源104、發(fā)送部108以及接收部110，從而對(duì)被檢體P進(jìn)行攝像。在此，序列信息是對(duì)用于進(jìn)行攝像的步驟進(jìn)行了定義的信息。在序列信息中，定義了傾斜磁場(chǎng)電源104向傾斜磁場(chǎng)線圈103供給的電流的強(qiáng)度、供給電流的定時(shí)、發(fā)送部108向發(fā)送線圈107供給的RF脈沖的強(qiáng)度、施加RF脈沖的定時(shí)、以及接收部110檢測(cè)MR信號(hào)的定時(shí)等。例如，序列控制部120是 ASIC (Applicat1n Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable GateArray)等集成電路、CPU (Central Processing Unit)、MPU (Micro Processing Unit)等電子電路。
[0035]其中，若驅(qū)動(dòng)傾斜磁場(chǎng)電源104、發(fā)送部108以及接收部110來(lái)對(duì)被檢體P進(jìn)行攝像的結(jié)果是從接收部110接收到MR數(shù)據(jù)，則序列控制部120將接收到的MR數(shù)據(jù)向計(jì)算機(jī)130轉(zhuǎn)送。
[0036]計(jì)算機(jī)130進(jìn)行MRI裝置100的整體控制、圖像的生成等。計(jì)算機(jī)130具備接口部131、存儲(chǔ)部132、控制部133、輸入部134、顯示部135、以及圖像生成部136。
[0037]接口部131將序列信息向序列控制部120發(fā)送，從序列控制部120接收MR數(shù)據(jù)。另外，當(dāng)接收到MR數(shù)據(jù)時(shí)，接口部131將接收到的MR數(shù)據(jù)保存于存儲(chǔ)部132。保存于存儲(chǔ)部132的MR數(shù)據(jù)被控制部133配置于k空間。結(jié)果，存儲(chǔ)部132存儲(chǔ)k空間數(shù)據(jù)。
[0038]存儲(chǔ)部132存儲(chǔ)由接口部131接收到的MR數(shù)據(jù)、被控制部133配置于k空間的k空間數(shù)據(jù)、以及由圖像生成部136生成的圖像數(shù)據(jù)等。例如，存儲(chǔ)部132是RAM (RandomAccess Memory)、閃存存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器元件、硬盤(pán)、光盤(pán)等。
[0039]輸入部134接受來(lái)自操作者的各種指示、信息輸入。輸入部134例如是鼠標(biāo)或軌跡球等定位設(shè)備、模式切換開(kāi)關(guān)等選擇設(shè)備、或鍵盤(pán)等輸入設(shè)備。顯示部135在控制部133的控制下，顯示用于接受攝像條件的輸入的⑶I (Graphical User Interface)、由圖像生成部136生成的圖像等。顯示部135例如是液晶顯示器等顯示設(shè)備。
[0040]控制部133進(jìn)行MRI裝置100的整體控制，控制攝像、圖像的生成、圖像的顯示等。其中，針對(duì)控制部133的處理的細(xì)節(jié)將后述。
[0041]圖像生成部136從存儲(chǔ)部132讀出k空間數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)讀出的k空間數(shù)據(jù)實(shí)施傅里葉變換等重建處理，來(lái)生成圖像。
[0042]在第I實(shí)施方式中，MRI裝置100按照時(shí)間序列來(lái)收集對(duì)在被檢體的腦內(nèi)存在的CSF進(jìn)行可視化得到的圖像，生成收集到的各圖像的顯示圖像，并將顯示圖像顯示于顯示部135。另外，MRI裝置100使用Time-SLIP法來(lái)收集圖像。此外，在第I實(shí)施方式中，說(shuō)明了使用Time-SLIP法來(lái)收集圖像的例子，但實(shí)施方式并不限定于此。如果是收集在被檢體內(nèi)流動(dòng)的體液的圖像的方法，則能夠根據(jù)攝像的目的、運(yùn)用的方式等來(lái)選擇任意的方法。
[0043]圖2以及圖3是用于說(shuō)明應(yīng)用于第I實(shí)施方式的Time-SLIP法的圖。Time-SLIP法是通過(guò)對(duì)與攝像區(qū)域獨(dú)立設(shè)定的標(biāo)記區(qū)域施加標(biāo)記脈沖，來(lái)對(duì)標(biāo)記區(qū)域內(nèi)的體液進(jìn)行標(biāo)記，并通過(guò)在規(guī)定時(shí)間后相對(duì)地提高或降低向攝像區(qū)域內(nèi)流入或從攝像區(qū)域內(nèi)流出的體液的信號(hào)值，來(lái)選擇性地描繪體液的方法。例如，圖2表示了在作為腦的矢狀剖面圖像(矢狀(sagittal)像)的定位圖像上設(shè)定了攝像區(qū)域R1、標(biāo)記區(qū)域R2的樣子。攝像區(qū)域Rl例如被設(shè)定成包含側(cè)腦室、第三腦室、中腦水管、以及第四腦室。另外，標(biāo)記區(qū)域R2例如被設(shè)定為從中腦水管的上端到第四腦室的下端的范圍。其中，攝像區(qū)域、標(biāo)記區(qū)域的設(shè)定并不限定于此。為了根據(jù)攝像的目的等來(lái)使體液的動(dòng)態(tài)可視化，能夠任意地選擇。
[0044]在該Time-SLIP法中，標(biāo)記脈沖中存在區(qū)域非選擇脈沖和區(qū)域選擇脈沖。另外，有時(shí)也不進(jìn)行區(qū)域非選擇脈沖的施加。圖3是表示作為標(biāo)記脈沖而施加了 IR(Invers1nRecovery)脈沖時(shí)，組織的縱向磁化(Mz)緩和的樣子。
[0045]例如，如圖3的(A)所示，設(shè)想首先對(duì)攝像區(qū)域Rl施加了區(qū)域非選擇IR脈沖，并大致同時(shí)地對(duì)攝像區(qū)域Rl內(nèi)的標(biāo)記區(qū)域R2施加了區(qū)域選擇IR脈沖的情況。此時(shí)