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公開番号2025011210
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024177321,2020145298
出願日2024-10-09,2020-08-31
発明の名称磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、および、画像処理方法
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人山王坂特許事務所
主分類A61B 5/055 20060101AFI20250116BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】MRI装置を用いて取得した、血流画像等の機能画像を、精度よく標準形態に一致させる解剖学的正規化を行う。
【解決手段】被検体の同一の撮像領域について、形態が表れた形態画像と、機能が表れた機能画像とを撮像する。演算処理部は、変形パラメータを用いて形態画像を変形させ、形態画像内の1以上の構造物の位置をそれぞれ予め定められた標準形態の構造物の位置に移動させる処理を行った後、形態画像を変形させる際に用いた変形パラメータの値を用いて、機能画像を変形させることにより、機能画像内の領域の位置を標準形態の対応する領域の位置に一致させる。もしくは、変形パラメータの値を用いて、標準形態を逆方向に変形させることにより、標準形態の前記構造物の領域の位置を、機能画像内の対応する領域の位置に一致させる。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
被検体が配置される撮像空間に静磁場を印加する静磁場発生部と、前記撮像空間に傾斜磁場を印加する傾斜磁場発生部と、前記撮像空間の前記被検体に高周波磁場を送信する送信コイルと、前記被検体からの核磁気共鳴信号を受信する受信コイルと、前記傾斜磁場発生部、前記送信コイルおよび受信コイルを制御して撮像シーケンスを実行し、画像を撮像する計測制御部と、演算処理部とを有し、
前記計測制御部は、前記被検体の同一の撮像領域について、形態が表れた形態画像と、機能が表れた機能画像とを撮像し、
前記演算処理部は、変形パラメータを用いて前記形態画像を変形させ、前記形態画像内の１以上の構造物の位置をそれぞれ予め定められた標準形態の構造物の位置に移動させる処理を行った後、前記形態画像を変形させる際に用いた前記変形パラメータの値を用いて、前記機能画像を変形させることにより、前記機能画像内の領域の位置を前記標準形態の対応する領域の位置に一致させるか、もしくは、前記変形パラメータの値を用いて、前記標準形態を逆方向に変形させることにより、前記標準形態の前記構造物の領域の位置を、前記機能画像内の対応する領域の位置に一致させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記演算処理部は、前記機能画像を変形させる前に、前記機能画像内の領域の位置を前記形態画像の対応する領域の位置に一致させる処理を行うことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記機能画像は、脳血流画像であり、
前記標準形態は、標準脳であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記形態画像は、Ｔ１強調画像であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記撮像シーケンスは、血液をラベリングしてから撮像するまでの時間を複数種類設定してそれぞれ撮像するMulti-PLD ASL（arterial spin labeling）法を実現するシーケンスであることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記機能画像は、血流の到達時間（Arterial transit time ：ATT）の画像、および／または、血流量（Cerebral blood flow：CBF）の画像であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記演算処理部は、健常人について予め求めておいた機能画像を標準形態の対応する領域の位置に一致させるように変形させた健常機能画像に対する、前記被検体の変形後の前記機能画像の乖離度を算出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記演算処理部は、前記被検体の変形後の機能画像に関心領域を設定し、前記関心領域内の前記機能画像と、前記健常機能画像の対応する領域との乖離度を算出し、ユーザに対して表示することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記演算処理部は、前記変形後の機能画像に関心領域を設定し、前記関心領域内の前記機能画像について予め定めた特徴量を算出し、当該特徴量が、予め求めておいた複数の健常人の前記特徴量の分布と複数の疾患を持つ人の前記特徴量の分布との境界のどちら側に位置するか、ならびに、前記境界からの距離を算出することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置において、前記撮像シーケンスは、血液をラベリングしてから撮像するまでの時間を１種類に設定して撮像するSingle PLD ASL（arterial spin labeling）法を実現するシーケンスであり、
前記機能画像は、脳血流量（Cerebral blood flow：CBF）の画像であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」という）装置、または画像表示装置に関し、特に、血流画像から脳血流動態を解析する技術に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ＭＲＩ装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。撮像時には、ＮＭＲ信号に傾斜磁場によって異なる位相エンコードが付与されるとともに周波数エンコードされて、時系列データとして計測される。計測されたＮＭＲ信号は、２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。
【０００３】
脳血流動態を評価することによって、認知症や脳梗塞、血管狭窄などの脳血管障害、てんかんなどの脳血流に異常を認める脳疾患の画像診断が行われている。
【０００４】
ＭＲＩを用いた脳血流の画像化手法として、arterial spin labeling （ＡＳＬ) 法がある（非特許文献１参照）。ＡＳＬ法は、撮像領域よりも血流の上流側に設定したラベル面にRFパルスを照射することにより、ラベル面を通過する血液のプロトンのスピンを反転させる（ラベリング）。このスピンの反転した血液が血流によって撮像領域に到達すると、毛細血管において撮像領域の組織中のプロトンのスピンと交換されることにより、組織のT1緩和時間が変化する。その状態の撮像領域を撮像したラベル画像と、血液プロトンを反転させずに撮像したコントロール画像の差分を求めることにより、血流画像を取得することができる。この方法は、RFパルスで血液をラベリングすることができるため、非侵襲で血流画像を生成することができる。
【０００５】
一方、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography)やＭＲＩ等により得た被検者の脳画像を標準脳座標系に変換し、標準脳に合わせるに解剖学的標準化（正規化）という手法が広く用いられている。この解剖学的標準化により、形態的に個人差のある脳画像を標準脳に変換することにより、血流や代謝の画像を被検者間でピクセルごとに比較したり、被検者群間で比較することができる。解剖学的標準化の方法として、多数のパラメータを用いて非線形の変換を行うdiffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra (DARTEL) 処理等が知られている。
【０００６】
また、特許文献1には、放射性同位元素で標識された薬剤を被検体に投与した後、放出される放射線を検出して投影データを得て、画像再構成を行うSPECT（ Single Photon Emission Computed Tomography）により、脳血流画像を得る技術が開示されている。特許文献１の技術では、再構成画像を標準脳に合わせて変形させることにより標準脳画像を得て（解剖学的正規化）、標準脳画像に対して定量化を行い、各種の定量値画像を得ている。また、得られた定量値画像を用いて、血流動態の評価を行うことにより、定量評価による病態解析などを行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
Kimura, Kabasawa, Yonekura, et al, Cerebral perfusion measurements using continuous arterial spin labeling: accuracy and limits of a quantitative approach, International Congress Series, 1256: 236-247, 2004
【特許文献】
【０００８】
特開２００６－１１９０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＭＲＩ装置を用いて脳血流画像を撮像するASL法は、ＳＰＥＣＴと比較した場合、薬剤を使用する必要がなく非侵襲で撮影することができ、被検体にとってメリットが大きい。また、ASL法で得た脳血流画像を標準脳座標系に変換することができれば、被検体と健常者との血流を同じ座標系で比較することができるため、診断等に有用である。
【００１０】
しかしながら、ASL法で撮影した脳血流画像は、脳の形状情報を含んでいないため、脳血流画像を標準脳座標系に精度よく変換することは難しい。
（【００１１】以降は省略されています）

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