[發(fā)明專(zhuān)利]圖像處理裝置和磁共振成像裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210002993.7
• 申請(qǐng)日: 2007-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102525466B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木村徳典
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/055
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/055
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所11038
• 代理人: 王以平

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2007年5月25日、申請(qǐng)?zhí)枮?00710104582.8、發(fā)明名稱(chēng)為“圖像處理裝置和磁共振成像裝置”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及根據(jù)為了醫(yī)療領(lǐng)域的診斷而收集到的3維體數(shù)據(jù)(volume?data)生成投影圖像數(shù)據(jù)和參數(shù)圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置和磁共振成像裝置。

背景技術(shù)

作為醫(yī)療領(lǐng)域中的圖像診斷法之一，有磁共振成像(MRI：Magnetic?Resonance?Imaging)。磁共振成像是用拉莫爾頻率的RF(radio?freqency：射頻)信號(hào)對(duì)處于靜磁場(chǎng)中的被檢體的原子核自旋進(jìn)行磁激勵(lì)，根據(jù)伴隨著該激勵(lì)所產(chǎn)生的MR信號(hào)而重構(gòu)圖像的攝影方法。

在磁共振成像中的成像法中，有一種擴(kuò)散成像。擴(kuò)散成像是對(duì)增強(qiáng)了水分子等粒子因熱產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)而散亂的擴(kuò)散效果的擴(kuò)散強(qiáng)調(diào)圖像(DWI：diffusion?weighted?image)進(jìn)行攝影。由于該擴(kuò)散成像在腦梗塞的早期診斷中有用，所以引人注目。另外，在神經(jīng)纖維的各向異性的檢測(cè)、以及相反利用了各向異性的神經(jīng)纖維描繪等的腦神經(jīng)領(lǐng)域中，擴(kuò)散成像作為擴(kuò)散張量成像(DTI：Diffusion?tensor?imaging)而正在發(fā)展。進(jìn)而，近年來(lái)，磁共振成像的適用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到全身區(qū)域，使得能夠應(yīng)用于癌的篩查等。

在擴(kuò)散成像中，使用了增強(qiáng)了因擴(kuò)散而產(chǎn)生的MR信號(hào)衰減而伴隨著MPG(Motion?Probing?Gradient)脈沖的施加的脈沖序列。最簡(jiǎn)單地可以如公式(1)那樣表示因擴(kuò)散而產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度S。

S＝S₀exp(-b·ADC)?????????......(1)

其中，在公式(1)中，b[s/mm²]是表示因擴(kuò)散產(chǎn)生的信號(hào)衰減的程度的傾斜磁場(chǎng)因子，ADC(Apparent?Diffusion?Coefficient)是擴(kuò)散的程度，S₀是傾斜磁場(chǎng)因子b＝0時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度。

在擴(kuò)散成像的一般臨床應(yīng)用中，作為簡(jiǎn)便的方法，大多施加一個(gè)方向的MPG脈沖，只使用設(shè)置為b＝1000左右而攝影的DWI、以及b＝0的作為基礎(chǔ)的圖像的1組圖像進(jìn)行診斷。另外，通常，由于設(shè)置為回波時(shí)間TE(echo?time)＞60ms左右，所以b＝0的作為基礎(chǔ)的圖像為具有增強(qiáng)了橫緩和時(shí)間(T2)的不同的對(duì)比度的T2增強(qiáng)圖像(T2W：T2weighted?image)。

但是，DWI是作為基礎(chǔ)的(b＝0的)圖像的對(duì)比度由于擴(kuò)散而變化了的圖像。因此，在DWI中不只混合了由于擴(kuò)散而變化了的成分，還混合了由于T1(縱緩和時(shí)間)和T2而變化了的成分。另一方面，在b＝0的T2W中，病組織具有比周?chē)恼＝M織高的信號(hào)的情況很多。已知在這樣的情況下，在DWI中，會(huì)產(chǎn)生以下的所謂的T2shine?through現(xiàn)象：即使信號(hào)強(qiáng)度因擴(kuò)散而降低，病組織相對(duì)于周?chē)恼＝M織仍然是高信號(hào)。

另外，在施加了一個(gè)方向的MPG脈沖的情況下，DWI是具有依存于神經(jīng)纖維和MPG脈沖的施加方向的對(duì)比度的圖像。即，MPG脈沖的施加方向和神經(jīng)纖維的走向越是平行，則信號(hào)強(qiáng)度越是因擴(kuò)散而降低。

因此，有醫(yī)生因T2shine?through和DWI中的對(duì)比度的MPG的方向依存性而產(chǎn)生讀圖錯(cuò)誤的問(wèn)題。

因此，廣泛使用了以下的方法：攝影b＝0的T2W、在至少3個(gè)方向上改變了MPG使得在空間上各向同性的DWI，只求出作為不依存于坐標(biāo)系的參數(shù)的traceADC的ADC圖像。另外，根據(jù)需要，還進(jìn)行上述的DTI。DTI用于使用b＝0的T2W和至少在6個(gè)方向上改變了MPG而攝影了的DWI，不只求出traceADC，還求出作為表示神經(jīng)纖維的各向異性的參數(shù)的FA(Fractional?Anisotropy)等參數(shù)的定量值圖像而用于診斷。

特別在通過(guò)擴(kuò)散成像進(jìn)行癌的篩查的情況下，需要根據(jù)全身等廣范圍的體數(shù)據(jù)全體作成定量圖像(例如參考非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

通常，由于癌的候選部分的擴(kuò)散相對(duì)于正常組織小(即ADC小)，所以在DWI中，癌的候選部分相對(duì)于正常組織為高信號(hào)。另一方面，在全身臟器的癌的篩查中，能夠得到大量的體數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)對(duì)DWI進(jìn)行最大值投影(MIP：Maximum?Intensity?Projection)處理，來(lái)對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。所以，大多顯示壓縮了的圖像信息用于診斷。