[發明專利]磁共振成像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法

有效

• 申請號: 201611050613.1
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN106772166B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 橫澤俊;越智久晃;尾藤良孝
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;G01R33/563;A61B5/055;G06T11/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;范勝杰

本發明提供一種磁共振成像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法。提供在DKI解析中高速地得到高品質圖像的技術。在DKI解析中，當推定與每個MPG脈沖的施加方向的彌散相關的參數時，分離最小二乘擬合與制約處理，在最小二乘擬合中僅對成為制約條件范圍外的像素的像素值進行校正處理。并且，對該像素，從校正后的像素值重新推定與彌散相關的參數，使用得到的與彌散相關的參數生成參數圖像。

本申請是2014年07月21日向專利局提交的發明名稱為“磁共振成像裝置、圖像處理裝置以及圖像處理方法”，申請號為201410347887.1的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種對通過磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，以下稱為MRI)裝置取得的圖像進行處理的技術。尤其涉及一種彌散峰度成像技術。

背景技術

MRI裝置是主要利用質子(proton)的核磁共振現象的醫用圖像取得裝置。MRI裝置能夠不介入地拍攝任意斷面，在取得形態信息外，還能夠取得與血流和代謝功能等生物體功能相關的信息。通過MRI拍攝的重要圖像之一為彌散加權圖像(DWI：Diffusion WeightedImage)。彌散加權圖像是對生物體組織中包含的水分子的自我彌散進行了加權的圖像，拍攝時取得與彌散速度對應的信號，因此，在重新聚焦用高頻磁場脈沖的前后施加對于隨機運動的核自旋引起基于相位分散的信號強度下降的MPG(motion probing gradient：彌散梯度磁場)脈沖，并取得回波。

向MPG脈沖的施加方向彌散的核自旋引起基于相位分散的信號強度下降，因此，通過控制MPG脈沖的施加方向能夠取得任意方向的彌散信息。此外，能夠通過與MPG脈沖的施加強度和施加時間相關的參數即彌散因子(b值)調整彌散加權度，因此b值越高，能夠取得彌散加權度越高的圖像。

作為測量水分子的空間性的彌散分布的方法，有DTI(Diffusion TensorImaging：彌散張量成像)。在DTI中，假設水分子的空間性的彌散分布符合正態分布的三維橢圓彌散模型，并計算其各向異性分數FA(Fractional Anisotropy)，由此，解析白質的神經行進路線的構造。DTI的脈沖序列，重復一邊改變MPG脈沖的施加方向一邊取得彌散加權圖像DWI的脈沖序列。

此外，近年來，作為對細胞膜或細胞內小器官等引起的彌散運動的限制程度進行加權的方法，提出了將水分子的空間性的彌散分布假設成非正態分布的彌散模型的彌散峰度成像DKI(Diffusion Kurtosis Imaging)。與假設為正態分布的彌散模型的DTI相比，期待該方法是能夠捕捉伴隨組織變性或細胞增殖的細微結構變化的方法。將DKI的脈沖序列構成為在變更b值的同時重復DTI的脈沖序列。

一般，在通過DKI得到的圖像的解析(以后，稱為DKI解析)中，在通過MPG脈沖施加方向相同并且b值不同的序列得到的彌散加權圖像中，對每個像素執行非線性的最小二乘擬合處理，作為每個MPG脈沖的施加方向的與彌散相關的參數，推定彌散系數和峰度系數(例如，非專利文獻1)。并且，為了描繪各系數的空間分布，例如計算出彌散張量以及峰度張量的成分，計算出第一主成分方向或與主成分垂直的方向的彌散系數和峰度系數等。

在DKI解析中，為了在短時間內取得高品質的圖像，與彌散相關的參數推定中的非線性最小二乘擬合的穩定化以及高速化成為課題。在非專利文獻1中記載的方法中，為了使計算穩定化，作為預處理，對彌散加權圖像整體應用平滑化濾波器。因此，在成為與彌散相關的參數推定的基礎的彌散加權圖像中產生模糊，對作為結果而得到的參數圖像的品質也產生影響。此外，作為一般的計算穩定化方法，存在有限制的非線性最小二乘擬合，但有限制時，需要多次變更初始值，重復進行計算，使處理時間變長。