Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7366575B2 - Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7366575B2 - Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device - Google Patents

Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device Download PDF

Info

Publication number
JP7366575B2
JP7366575B2 JP2019075931A JP2019075931A JP7366575B2 JP 7366575 B2 JP7366575 B2 JP 7366575B2 JP 2019075931 A JP2019075931 A JP 2019075931A JP 2019075931 A JP2019075931 A JP 2019075931A JP 7366575 B2 JP7366575 B2 JP 7366575B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
images
separated
value
water component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019075931A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020171557A (en
Inventor
徳典 木村
雄紀 高井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2019075931A priority Critical patent/JP7366575B2/en
Publication of JP2020171557A publication Critical patent/JP2020171557A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7366575B2 publication Critical patent/JP7366575B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

本発明の実施形態は、磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法及び画像処理装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a magnetic resonance imaging apparatus, a magnetic resonance imaging method, and an image processing apparatus.

近年、磁気共鳴イメージング(Magnetic Resonance Imaging:MRI)装置によって、繰り返し時間(Repetition Time:TR)、エコー時間(Echo Time:TE)、反転時間(Inversion Time:TI)等の撮像パラメータの値を変えて収集した複数の画像からプロトン密度(Proton Density:PD)、縦緩和時間(T1)、横緩和時間(T2)、拡散係数(Apparent Diffusion Coefficient:ADC)等の定量パラメータマップを生成した後に、それらの定量パラメータマップの信号値と任意の撮像パラメータの値とを用いて、通常の診断で用いられている各種のコントラスト強調画像に対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する技術が知られている。 In recent years, magnetic resonance imaging (MRI) devices have been used to change the values of imaging parameters such as repetition time (TR), echo time (TE), and inversion time (TI). After generating quantitative parameter maps such as proton density (PD), longitudinal relaxation time (T1), transverse relaxation time (T2), and apparent diffusion coefficient (ADC) from multiple collected images, A technique is known in which a synthetic contrast-enhanced image corresponding to various contrast-enhanced images used in normal diagnosis is generated by calculation using signal values of a quantitative parameter map and values of arbitrary imaging parameters.

特開2018-033893号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-033893 特開2016-123865号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-123865 米国特許第7,340,290号明細書US Patent No. 7,340,290 特開2017-225501号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-225501

Warntjes JB,et al.,”Rapid magnetic resonance quantification on the brain:optimization for clinical usage”,Magn Reson Med.2008,60,p.320-329Warntjes JB, et al. , “Rapid magnetic resonance quantification on the brain: optimization for clinical usage”, Magn Reson Med. 2008, 60, p. 320-329 Hagiwara A,et al.,”SyMRI of the Brain:Rapid Quantification of Relaxation Rates and Proton Density,With Synthetic MRI,Automatic Brain Segmentation,and Myelin Measurement”,Investigative Radiology.2017,52,p.647-657Hagiwara A, et al. , “SyMRI of the Brain: Rapid Quantification of Relaxation Rates and Proton Density, With Synthetic MRI, Automatic Brain Segmentation, and Myelin Measurement”, Investigative Radiology. 2017, 52, p. 647-657 Tanenbaum LN,et al,”Synthetic MRI for Clinical Neuroimaging:Results of the Magnetic Resonance Image Compilation(MAGiC) Prospective,Multicenter,Multireader Trial”,AJNR 2017,38,p.1103-1110Tanenbaum LN, et al, “Synthetic MRI for Clinical Neuroimaging: Results of the Magnetic Resonance Image Compilation (MAGiC) Prospective, Multicenter, Multireader Trial”, AJNR 2017, 38, p. 1103-1110 Hwang KP,et al.,”3D isotropic multi-parameter mapping and synthetic imaging of the brain with 3D-QALAS:Comparison with 2D MAGIC”,ISMRM.2018,#5627Hwang KP, et al., “3D isotropic multi-parameter mapping and synthetic imaging of the brain with 3D-QALAS: Comparison with 2D MAGIC”, ISMRM. 2018, #5627 Gong E,at al.,”Improved Synthetic MRI from multi-echo MRI Using Deep Learning”,ISMRM.2018,#279Gong E, at al., “Improved Synthetic MRI from multi-echo MRI Using Deep Learning”, ISMRM. 2018, #279 Macro Essig,et al.,”Assessment of cerebral gliomas by a new dark fluid sequence,high intensity Reduction(HIRE):a preliminary study”,JMRI.2000 May;11(5):p.506-517Macro Essig, et al., “Assessment of cerebral gliomas by a new dark fluid sequence, high intensity reduction (HIRE): a preliminary study”, JMRI. 2000 May; 11(5): p. 506-517 Salminen LE,Conturo TE,Bolzenius JD,Cabeen RP,Akbudak E,Paul RH,”Reducing CSF Partial Volume Effects to Enhance Diffusion Tensor Imaging Metrics of Brain Microstructure”,Technol Innov.2016 Apr;18(1):p.5-20,Epub 2016Salminen LE, Conturo TE, Bolzenius JD, Cabeen RP, Akbudak E, Paul RH, “Reducing CSF Partial Volume Effects to Enhance Diffusion Tensor Imaging Metrics of Brain Microstructure”, Technol Innov. 2016 Apr; 18(1): p. 5-20, Epub 2016

本発明が解決しようとする課題は、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるパーシャルボリュームエフェクトを抑制することである。 The problem that the present invention seeks to solve is to suppress partial volume effects that occur in quantitative parameter maps due to the mixing of water and tissue components in the signal.

実施形態に係るMRI装置は、収集部と、分離部と、生成部とを備える。収集部は、複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する。分離部は、前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる少なくとも3つの画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する。生成部は、前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する。 The MRI apparatus according to the embodiment includes an acquisition section, a separation section, and a generation section. The acquisition unit captures images of the same subject in which multiple types of tissues coexist by changing the values of multiple types of imaging parameters. A plurality of images including images taken with a long echo time such that the water component is dominant are collected. The separation unit generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing at least three images having different echo times among the plurality of images. The generation unit uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient.

図1は、第1の実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an MRI apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係るMRI装置によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of processing executed by the MRI apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係る実施例で用いられる2成分モデルに基づいて、TE及びb値を変えて収集した画像を2次元データとして表した図である。FIG. 3 is a diagram showing images collected with different TE and b values as two-dimensional data based on the two-component model used in the example of the first embodiment. 図4は、実施例1に係る生成機能によって生成された画像及び定量パラメータマップにおける水成分の抑制の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of suppression of water components in an image and quantitative parameter map generated by the generation function according to the first embodiment. 図5は、実施例1に係る合成機能によって生成された合成コントラスト強調画像における水成分の抑制の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of suppression of water components in a composite contrast-enhanced image generated by the composition function according to the first embodiment. 図6は、実施例2に係る拡散強調イメージングによって撮像された画像におけるb値による水成分の抑制の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of suppression of a water component by a b value in an image captured by diffusion weighted imaging according to Example 2. 図7は、実施例6に係る拡散強調イメージングによって収集されたDWIにおける信号強度とb値との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between signal intensity and b value in DWI collected by diffusion weighted imaging according to Example 6. 図8は、実施例7に係る分離機能によって行われる分離画像の生成の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of generation of separated images performed by the separation function according to the seventh embodiment. 図9は、実施例8に係る分離機能によって行われる分離画像の生成の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of generation of separated images performed by the separation function according to the eighth embodiment. 図10は、実施例8に係る分離機能によって用いられる非線形関数の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a nonlinear function used by the separation function according to the eighth embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus according to the second embodiment.

以下、図面を参照しながら、本願に係るMRI装置、MRI方法及び画像処理装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an MRI apparatus, an MRI method, and an image processing apparatus according to the present application will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置の構成例を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an MRI apparatus according to the first embodiment.

例えば、図1に示すように、本実施形態に係るMRI装置100は、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2、傾斜磁場電源3、全身用RFコイル4、局所用RFコイル5、送信回路6、受信回路7、RF(Radio Frequency)シールド8、架台9、寝台10、インタフェース11、ディスプレイ12、記憶回路13、及び処理回路14~16を備える。 For example, as shown in FIG. 1, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment includes a static magnetic field magnet 1, a gradient magnetic field coil 2, a gradient magnetic field power supply 3, a whole body RF coil 4, a local RF coil 5, a transmitting circuit 6, It includes a receiving circuit 7, an RF (Radio Frequency) shield 8, a pedestal 9, a bed 10, an interface 11, a display 12, a storage circuit 13, and processing circuits 14 to 16.

静磁場磁石1は、被検体Sが配置される撮像空間に静磁場を発生させる。具体的には、静磁場磁石1は、中空の略円筒状(中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む)に形成されており、その内周側に位置する撮像空間に静磁場を発生させる。例えば、静磁場磁石1は、略円筒状に形成された冷却容器と、当該冷却容器内に充填された冷却材(例えば、液体ヘリウム等)に浸漬された超伝導磁石等の磁石とを有する。なお、静磁場磁石1は、例えば、永久磁石を用いて静磁場を発生させるものであってもよい。 The static magnetic field magnet 1 generates a static magnetic field in the imaging space where the subject S is placed. Specifically, the static magnetic field magnet 1 is formed into a hollow, substantially cylindrical shape (including one whose cross section perpendicular to the central axis has an elliptical shape), and the static magnetic field magnet 1 is formed in an imaging space located on the inner circumference side. Generates a static magnetic field. For example, the static magnetic field magnet 1 includes a cooling container formed in a substantially cylindrical shape and a magnet such as a superconducting magnet immersed in a coolant (for example, liquid helium, etc.) filled in the cooling container. Note that the static magnetic field magnet 1 may be one that generates a static magnetic field using, for example, a permanent magnet.

傾斜磁場コイル2は、静磁場磁石1の内側に配置されており、被検体Sが配置される撮像空間に傾斜磁場を発生させる。具体的には、傾斜磁場コイル2は、中空の略円筒状(中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む)に形成されており、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸それぞれに対応するXコイル、Yコイル及びZコイルを有している。Xコイル、Yコイル及びZコイルは、傾斜磁場電源3から供給される電流に基づいて、各軸方向に沿って線形に変化する傾斜磁場を撮像空間に発生させる。ここで、Z軸は、傾斜磁場コイル2の円筒の軸に一致し、静磁場磁石1によって発生する静磁場の磁束に沿って設定される。また、X軸は、Z軸に直交する水平方向に沿って設定され、Y軸は、Z軸に直交する鉛直方向に沿って設定される。これにより、X軸、Y軸及びZ軸は、MRI装置100に固有の装置座標系を構成する。 The gradient magnetic field coil 2 is arranged inside the static magnetic field magnet 1, and generates a gradient magnetic field in the imaging space where the subject S is arranged. Specifically, the gradient magnetic field coil 2 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape (including one in which the shape of the cross section perpendicular to the central axis is elliptical), and has an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other. It has an X coil, a Y coil, and a Z coil corresponding to each axis. The X coil, Y coil, and Z coil generate gradient magnetic fields in the imaging space that linearly change along each axis direction based on currents supplied from the gradient magnetic field power supply 3. Here, the Z axis coincides with the cylindrical axis of the gradient magnetic field coil 2 and is set along the magnetic flux of the static magnetic field generated by the static magnetic field magnet 1. Further, the X-axis is set along a horizontal direction perpendicular to the Z-axis, and the Y-axis is set along a vertical direction perpendicular to the Z-axis. Thereby, the X-axis, Y-axis, and Z-axis constitute an apparatus coordinate system specific to the MRI apparatus 100.

傾斜磁場電源3は、傾斜磁場コイル2に電流を供給することで、リードアウト方向、フェーズエンコード方向及びスライス方向それぞれに沿って線形に変化する傾斜磁場を撮像空間に発生させる。具体的には、傾斜磁場電源3は、傾斜磁場コイル2のXコイル、Yコイル及びZコイルに個別に電流を供給することで、互いに直交するリードアウト方向、フェーズエンコード方向及びスライス方向それぞれに沿って線形に変化する傾斜磁場を発生させる。なお、以下では、リードアウト方向に沿った傾斜磁場をリードアウト傾斜磁場と呼び、フェーズエンコード方向に沿った傾斜磁場をフェーズエンコード傾斜磁場と呼び、スライス方向に沿った傾斜磁場をスライス傾斜磁場と呼ぶ。 The gradient magnetic field power supply 3 supplies a current to the gradient magnetic field coil 2 to generate a gradient magnetic field in the imaging space that linearly changes along each of the readout direction, phase encode direction, and slice direction. Specifically, the gradient magnetic field power supply 3 individually supplies current to the X coil, Y coil, and Z coil of the gradient magnetic field coil 2, thereby generating electric current along each of the readout direction, phase encoding direction, and slice direction that are orthogonal to each other. generates a gradient magnetic field that changes linearly. Note that in the following, a gradient magnetic field along the readout direction is referred to as a readout gradient magnetic field, a gradient magnetic field along the phase encode direction is referred to as a phase encode gradient magnetic field, and a gradient magnetic field along the slice direction is referred to as a slice gradient magnetic field. .

ここで、リードアウト傾斜磁場、フェーズエンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場は、静磁場磁石1によって発生する静磁場に重畳されることで、被検体Sから発生するMR信号に空間的な位置情報を付与する。具体的には、リードアウト傾斜磁場は、リードアウト方向の位置に応じてMR信号の周波数を変化させることで、リードアウト方向に沿った位置情報をMR信号に付与する。また、フェーズエンコード傾斜磁場は、フェーズエンコード方向に沿ってMR信号の位相を変化させることで、フェーズエンコード方向に沿った位置情報をMR信号に付与する。また、スライス傾斜磁場は、スライス方向に沿った位置情報をMR信号に付与する。例えば、スライス傾斜磁場は、撮像領域がスライス領域の場合には、スライス領域の方向、厚さ及び枚数を決めるために用いられ、撮像領域がボリューム領域である場合には、スライス方向の位置に応じてMR信号の位相を変化させるために用いられる。これにより、リードアウト方向に沿った軸、フェーズエンコード方向に沿った軸、及びスライス方向に沿った軸は、撮像の対象となるスライス領域又はボリューム領域を規定するための論理座標系を構成する。 Here, the readout gradient magnetic field, phase encode gradient magnetic field, and slice gradient magnetic field are superimposed on the static magnetic field generated by the static magnetic field magnet 1, thereby imparting spatial position information to the MR signal generated from the subject S. Give. Specifically, the readout gradient magnetic field adds positional information along the readout direction to the MR signal by changing the frequency of the MR signal according to the position in the readout direction. Further, the phase encode gradient magnetic field changes the phase of the MR signal along the phase encode direction, thereby imparting position information along the phase encode direction to the MR signal. Further, the slice gradient magnetic field gives position information along the slice direction to the MR signal. For example, when the imaging region is a slice region, the slice gradient magnetic field is used to determine the direction, thickness, and number of slices, and when the imaging region is a volume region, the slice gradient magnetic field is used to determine the direction, thickness, and number of slices. This is used to change the phase of the MR signal. Thereby, the axis along the readout direction, the axis along the phase encode direction, and the axis along the slice direction constitute a logical coordinate system for defining the slice region or volume region to be imaged.

全身用RFコイル4は、傾斜磁場コイル2の内周側に配置されており、撮像空間に配置された被検体SにRF磁場を印加し、当該RF磁場の影響によって被検体Sから発生するMR信号を受信する。具体的には、全身用RFコイル4は、中空の略円筒状(中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む)に形成されており、送信回路6から供給されるRFパルス信号に基づいて、その内周側に位置する撮像空間に配置された被検体SにRF磁場を印加する。また、全身用RFコイル4は、RF磁場の影響によって被検体Sから発生するMR信号を受信し、受信したMR信号を受信回路7へ出力する。例えば、全身用RFコイル4は、QD(quadrature)コイルである。 The whole body RF coil 4 is disposed on the inner circumferential side of the gradient magnetic field coil 2, and applies an RF magnetic field to the subject S placed in the imaging space, and MR generated from the subject S due to the influence of the RF magnetic field. Receive a signal. Specifically, the whole body RF coil 4 is formed in a hollow, substantially cylindrical shape (including one in which the cross section perpendicular to the central axis has an elliptical shape), and receives the RF pulses supplied from the transmitting circuit 6. Based on the signal, an RF magnetic field is applied to the subject S placed in the imaging space located on the inner circumferential side thereof. Further, the whole body RF coil 4 receives an MR signal generated from the subject S under the influence of the RF magnetic field, and outputs the received MR signal to the receiving circuit 7. For example, the whole body RF coil 4 is a QD (quadrature) coil.

局所用RFコイル5は、被検体Sから発生したMR信号を受信する。具体的には、局所用RFコイル5は、被検体Sの部位ごとに用意されており、被検体Sの撮像が行われる際に、撮像対象の部位の近傍に配置される。そして、局所用RFコイル5は、全身用RFコイル4によって印加されたRF磁場の影響によって被検体Sから発生したMR信号を受信し、受信したMR信号を受信回路7へ出力する。なお、局所用RFコイル5は、被検体SにRF磁場を印加する機能をさらに有していてもよい。その場合には、局所用RFコイル5は、送信回路6に接続され、送信回路6から供給されるRFパルス信号に基づいて、被検体SにRF磁場を印加する。例えば、局所用RFコイル5は、サーフェスコイルや、複数のサーフェスコイルで構成されたアレイコイルである。 The local RF coil 5 receives an MR signal generated from the subject S. Specifically, the local RF coil 5 is prepared for each part of the subject S, and when the subject S is imaged, it is placed near the part to be imaged. Then, the local RF coil 5 receives the MR signal generated from the subject S under the influence of the RF magnetic field applied by the whole body RF coil 4, and outputs the received MR signal to the receiving circuit 7. Note that the local RF coil 5 may further have a function of applying an RF magnetic field to the subject S. In that case, the local RF coil 5 is connected to the transmission circuit 6 and applies an RF magnetic field to the subject S based on the RF pulse signal supplied from the transmission circuit 6. For example, the local RF coil 5 is a surface coil or an array coil composed of a plurality of surface coils.

送信回路6は、静磁場中に置かれた対象原子核に固有のラーモア周波数に対応するRFパルス信号を全身用RFコイル4に出力する。具体的には、送信回路6は、パルス発生器、RF発生器、変調器、及び増幅器を有する。パルス発生器は、RFパルス信号の波形を生成する。RF発生器は、共鳴周波数のRF信号を発生する。変調器は、RF発生器によって発生したRF信号の振幅をパルス発生器によって発生した波形で変調することで、RFパルス信号を生成する。増幅器は、変調器によって生成されたRFパルス信号を増幅して全身用RFコイル4に出力する。 The transmitting circuit 6 outputs to the whole body RF coil 4 an RF pulse signal corresponding to the Larmor frequency specific to the target atomic nucleus placed in the static magnetic field. Specifically, the transmitter circuit 6 includes a pulse generator, an RF generator, a modulator, and an amplifier. The pulse generator generates an RF pulse signal waveform. The RF generator generates an RF signal at a resonant frequency. The modulator generates an RF pulse signal by modulating the amplitude of the RF signal generated by the RF generator with the waveform generated by the pulse generator. The amplifier amplifies the RF pulse signal generated by the modulator and outputs it to the whole body RF coil 4.

受信回路7は、全身用RFコイル4又は局所用RFコイル5から出力されるMR信号に基づいてMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路15に出力する。例えば、受信回路7は、選択器、前段増幅器、位相検波器、及び、A/D(Analog/Digital)変換器を備える。選択器は、全身用RFコイル4又は局所用RFコイル5から出力されるMR信号を選択的に入力する。前段増幅器は、選択器から出力されるMR信号を電力増幅する。位相検波器は、前段増幅器から出力されるMR信号の位相を検波する。A/D変換器は、位相検波器から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換することでMR信号データを生成し、生成したMR信号データを処理回路15に出力する。 The receiving circuit 7 generates MR signal data based on the MR signal output from the whole body RF coil 4 or the local RF coil 5, and outputs the generated MR signal data to the processing circuit 15. For example, the receiving circuit 7 includes a selector, a preamplifier, a phase detector, and an A/D (Analog/Digital) converter. The selector selectively inputs the MR signal output from the whole body RF coil 4 or the local RF coil 5. The preamplifier power amplifies the MR signal output from the selector. The phase detector detects the phase of the MR signal output from the front stage amplifier. The A/D converter generates MR signal data by converting the analog signal output from the phase detector into a digital signal, and outputs the generated MR signal data to the processing circuit 15.

RFシールド8は、傾斜磁場コイル2と全身用RFコイル4との間に配置されており、全身用RFコイル4によって発生するRF磁場から傾斜磁場コイル2を遮蔽する。具体的には、RFシールド8は、中空の略円筒状(円筒の中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む)に形成されており、傾斜磁場コイル2の内周側の空間に、全身用RFコイル4の外周面を覆うように配置されている。 The RF shield 8 is disposed between the gradient magnetic field coil 2 and the whole body RF coil 4 and shields the gradient magnetic field coil 2 from the RF magnetic field generated by the whole body RF coil 4. Specifically, the RF shield 8 is formed into a hollow, substantially cylindrical shape (including one in which the shape of the cross section perpendicular to the central axis of the cylinder is elliptical), and is located on the inner circumferential side of the gradient magnetic field coil 2. It is arranged in the space so as to cover the outer peripheral surface of the whole body RF coil 4.

架台9は、略円筒状(中心軸に直交する断面の形状が楕円状となるものを含む)に形成された中空のボア9aを有し、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2、全身用RFコイル4、及びRFシールド8を収容している。具体的には、架台9は、ボア9aの外周側に全身用RFコイル4を配置し、全身用RFコイル4の外周側にRFシールド8を配置し、RFシールド8の外周側に傾斜磁場コイル2を配置し、傾斜磁場コイル2の外周側に静磁場磁石1を配置した状態で、それぞれを収容している。ここで、架台9が有するボア9a内の空間が、撮像時に被検体Sが配置される撮像空間となる。 The pedestal 9 has a hollow bore 9a formed in a substantially cylindrical shape (including one whose cross section perpendicular to the central axis has an elliptical shape), and includes a static magnetic field magnet 1, a gradient magnetic field coil 2, and a whole body RF. It houses a coil 4 and an RF shield 8. Specifically, in the pedestal 9, the whole body RF coil 4 is arranged on the outer circumference side of the bore 9a, the RF shield 8 is arranged on the outer circumference side of the whole body RF coil 4, and the gradient magnetic field coil is arranged on the outer circumference side of the RF shield 8. 2 are arranged, and the static magnetic field magnet 1 is arranged on the outer circumferential side of the gradient magnetic field coil 2, and each of them is accommodated. Here, the space within the bore 9a of the pedestal 9 becomes an imaging space in which the subject S is placed during imaging.

寝台10は、被検体Sが載置される天板10aを備え、被検体Sの撮像が行われる際に、被検体Sが載置された天板10aを撮像空間に移動する。例えば、寝台10は、天板10aの長手方向が静磁場磁石1の中心軸と平行になるように設置されている。 The bed 10 includes a top plate 10a on which the subject S is placed, and when the subject S is imaged, the top plate 10a on which the subject S is placed is moved into the imaging space. For example, the bed 10 is installed such that the longitudinal direction of the top plate 10a is parallel to the central axis of the static magnetic field magnet 1.

なお、ここでは、MRI装置100が、静磁場磁石1、傾斜磁場コイル2及び全身用RFコイル4それぞれが略円筒状に形成された、いわゆるトンネル型の構成を有する場合の例を説明するが、実施形態はこれに限られない。例えば、MRI装置100は、被検体Sが配置される撮像空間を挟んで対向するように一対の静磁場磁石、一対の傾斜磁場コイル及び一対のRFコイルを配置した、いわゆるオープン型の構成を有していてもよい。この場合には、一対の静磁場磁石、一対の傾斜磁場コイル及び一対のRFコイルによって挟まれた空間が、トンネル型の構成におけるボアに相当する。 Here, an example will be described in which the MRI apparatus 100 has a so-called tunnel-type configuration in which the static magnetic field magnet 1, the gradient magnetic field coil 2, and the whole-body RF coil 4 are each formed in a substantially cylindrical shape. The embodiment is not limited to this. For example, the MRI apparatus 100 has a so-called open type configuration in which a pair of static magnetic field magnets, a pair of gradient magnetic field coils, and a pair of RF coils are arranged to face each other across an imaging space in which the subject S is arranged. You may do so. In this case, the space sandwiched between the pair of static field magnets, the pair of gradient magnetic field coils, and the pair of RF coils corresponds to the bore in the tunnel-type configuration.

インタフェース11は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、インタフェース11は、処理回路17に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換して処理回路17に出力する。例えば、インタフェース11は、撮像条件や関心領域(Region Of Interest:ROI)の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。なお、本明細書において、インタフェース11は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路もインタフェース11の例に含まれる。 The interface 11 receives various instructions and input operations for various information from an operator. Specifically, the interface 11 is connected to the processing circuit 17 , converts an input operation received from an operator into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the processing circuit 17 . For example, the interface 11 includes a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, a touch pad for performing input operations by touching the operation surface, and a display screen for setting imaging conditions and a region of interest (ROI). This is realized by a touch screen with an integrated touch pad, a non-contact input circuit using an optical sensor, a voice input circuit, etc. Note that in this specification, the interface 11 is not limited to one that includes physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of the interface 11 includes an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs this electrical signal to a control circuit.

ディスプレイ12は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ12は、処理回路17に接続されており、処理回路17から送られる各種情報及び各種画像のデータを表示用の電気信号に変換して出力する。例えば、ディスプレイ12は、液晶モニタやCRTモニタ、タッチパネル等によって実現される。 The display 12 displays various information and various images. Specifically, the display 12 is connected to the processing circuit 17, and converts various information and various image data sent from the processing circuit 17 into electrical signals for display, and outputs the electrical signals. For example, the display 12 is realized by a liquid crystal monitor, a CRT monitor, a touch panel, or the like.

記憶回路13は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路13は、MR信号データや画像データを記憶する。例えば、記憶回路13は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子やハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The storage circuit 13 stores various data. Specifically, the storage circuit 13 stores MR signal data and image data. For example, the memory circuit 13 is realized by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

処理回路14は、寝台制御機能14aを有する。寝台制御機能14aは、制御用の電気信号を寝台10へ出力することで、寝台10の動作を制御する。例えば、寝台制御機能14aは、インタフェース11を介して、天板10aを長手方向、上下方向又は左右方向へ移動させる指示を操作者から受け付け、受け付けた指示に従って天板10aを移動するように、寝台10が有する天板10aの移動機構を動作させる。 The processing circuit 14 has a bed control function 14a. The bed control function 14a controls the operation of the bed 10 by outputting a control electrical signal to the bed 10. For example, the bed control function 14a receives an instruction from an operator to move the top plate 10a in the longitudinal direction, vertical direction, or left and right direction via the interface 11, and controls the bed so that the top plate 10a is moved according to the received instruction. 10 is operated.

処理回路15は、シーケンス実行機能15aを有する。シーケンス実行機能15aは、処理回路17から出力されるシーケンス実行データに従って傾斜磁場電源3、送信回路6及び受信回路7を駆動することで、各種の撮像法のパルスシーケンスを実行する。ここで、シーケンス実行データは、パルスシーケンスを表すデータであり、傾斜磁場電源3が傾斜磁場コイル2に電流を供給するタイミング及び供給する電流の強さ、送信回路6が全身用RFコイル4にRFパルス信号を供給するタイミング及び供給するRFパルスの強さ、受信回路7がMR信号をサンプリングするタイミング等を規定した情報である。そして、シーケンス実行機能15aは、パルスシーケンスを実行した結果として受信回路7から出力されるMR信号データを受信し、記憶回路13に記憶させる。このとき、記憶回路13に記憶されるMR信号は、前述したリードアウト傾斜磁場、フェーズエンコード傾斜磁場、及びスライス傾斜磁場によってリードアウト方向、フェーズアウト方向及びスライス方向の各方向に沿った位置情報が付与されることで、2次元又は3次元に配列されたk空間データとして記憶される。 The processing circuit 15 has a sequence execution function 15a. The sequence execution function 15a executes pulse sequences for various imaging methods by driving the gradient magnetic field power supply 3, the transmission circuit 6, and the reception circuit 7 according to sequence execution data output from the processing circuit 17. Here, the sequence execution data is data representing a pulse sequence, and includes the timing and strength of the current supplied by the gradient magnetic field power source 3 to the gradient magnetic field coil 2, and the RF This information defines the timing of supplying the pulse signal, the strength of the RF pulse to be supplied, the timing at which the receiving circuit 7 samples the MR signal, etc. Then, the sequence execution function 15a receives the MR signal data output from the reception circuit 7 as a result of executing the pulse sequence, and stores it in the storage circuit 13. At this time, the MR signal stored in the storage circuit 13 has positional information along each of the readout direction, phaseout direction, and slice direction due to the readout gradient magnetic field, phase encode gradient magnetic field, and slice gradient magnetic field described above. By being assigned, it is stored as k-space data arranged in two or three dimensions.

処理回路16は、画像生成機能16aを有する。画像生成機能16aは、記憶回路13に記憶されたMR信号データに基づいて画像を生成する。具体的には、画像生成機能16aは、シーケンス実行機能15aによって収集されたMR信号データを記憶回路13から読み出し、読み出したMR信号データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、2次元又は3次元の画像を生成する。また、画像生成機能16aは、生成した画像を記憶回路13に記憶させ、操作者からの要求に応じて、記憶回路13から画像データを読み出してディスプレイ12に出力する。 The processing circuit 16 has an image generation function 16a. The image generation function 16a generates an image based on the MR signal data stored in the storage circuit 13. Specifically, the image generation function 16a reads the MR signal data collected by the sequence execution function 15a from the storage circuit 13, and performs reconstruction processing such as Fourier transformation on the read MR signal data, thereby generating two-dimensional or Generate a three-dimensional image. The image generation function 16a also stores the generated image in the storage circuit 13, reads out image data from the storage circuit 13, and outputs it to the display 12 in response to a request from the operator.

処理回路17は、MRI装置100が有する各構成要素を制御することで、MRI装置100の全体制御を行う。具体的には、処理回路17は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)をディスプレイ12に表示し、インタフェース11を介して受け付けられた入力操作に応じて、MRI装置100が有する各構成要素を制御する。例えば、処理回路17は、操作者によって入力された撮像条件に基づいてシーケンス実行データを生成し、生成したシーケンス実行データを処理回路15に出力することで、シーケンス実行機能15aに各種のパルスシーケンスを実行させる。また、処理回路17は、処理回路16の画像生成機能16aを制御して、パルスシーケンスを実行することによって収集されたMR信号データに基づいて画像を生成させることで、各種の画像を収集する。 The processing circuit 17 performs overall control of the MRI apparatus 100 by controlling each component included in the MRI apparatus 100. Specifically, the processing circuit 17 displays a GUI (Graphical User Interface) on the display 12 for receiving various instructions and various information input operations from the operator, and displays the GUI (Graphical User Interface) in response to input operations received via the interface 11. and controls each component included in the MRI apparatus 100. For example, the processing circuit 17 generates sequence execution data based on imaging conditions input by the operator, and outputs the generated sequence execution data to the processing circuit 15, thereby inputting various pulse sequences to the sequence execution function 15a. Let it run. Furthermore, the processing circuit 17 collects various images by controlling the image generation function 16a of the processing circuit 16 to generate images based on MR signal data collected by executing a pulse sequence.

以上、本実施形態に係るMRI装置100の構成例について説明した。このような構成のもと、本実施形態に係るMRI装置100は、複数種類の撮像パラメータの値を変えて収集された複数の画像から、PD、T1、T2等の定量パラメータマップを生成する機能を有している。さらに、本実施形態に係るMRI装置100は、生成した定量パラメータマップの信号値と任意の撮像パラメータの値とを用いて、各種のコントラスト強調画像に対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する機能を有している。 The configuration example of the MRI apparatus 100 according to the present embodiment has been described above. With such a configuration, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment has a function of generating quantitative parameter maps such as PD, T1, T2, etc. from a plurality of images acquired by changing the values of a plurality of types of imaging parameters. have. Furthermore, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment has a function of calculating and generating a composite contrast-enhanced image corresponding to various contrast-enhanced images using the signal values of the generated quantitative parameter map and the values of arbitrary imaging parameters. have.

例えば、このような合成コントラスト強調画像を計算によって生成する技術として、Synthetic MRI(SyMRI)と呼ばれる手法が知られている。このSyMRIには、MRI装置の機種や条件に依存しにくい定量パラメータマップが得られること、複数種類のコントラスト強調画像を実収集によって撮像する場合の撮像時間と比べて撮像及び処理を含めても全体の時間が短縮できること、任意の撮像パラメータにより任意の合成コントラスト強調画像を生成できるため最適なコントラスト強調画像を事後的に生成できること等の利点がある。なお、コントラスト強調画像の情報はT1、T2、PD等の定量パラメータマップが反映しているが、事後的にコントラスト強調画像が生成されるのは、医師が通常の診断で一般的に用いているコントラスト強調画像に慣れているためである。 For example, a technique called Synthetic MRI (SyMRI) is known as a technique for generating such a synthetic contrast-enhanced image by calculation. This SyMRI has the advantage of being able to obtain quantitative parameter maps that are less dependent on the MRI device model and conditions, and that the overall imaging time, including imaging and processing, is longer than that required when multiple types of contrast-enhanced images are acquired through actual acquisition. This method has advantages such as being able to shorten the time required for image capture, and being able to generate an arbitrary composite contrast-enhanced image using arbitrary imaging parameters, so that an optimal contrast-enhanced image can be generated after the fact. Note that the information on the contrast-enhanced image is reflected in quantitative parameter maps such as T1, T2, PD, etc., but the contrast-enhanced image is generated after the fact because it is commonly used by doctors in normal diagnosis. This is because they are used to contrast-enhanced images.

また、近年では、SSFP(Steady State Free Precession)シーケンスのk空間スパイラルトラジェクトリー等による高速なインコヒーレント収集と辞書照合とを組み合わせて最小限のデータから高速に定量パラメータマップを生成するMR Finger Printing(MRF)と呼ばれる手法を用いてコントラスト強調画像を生成する手法も、広い意味でのSyMRIとして注目されてきている。 In addition, in recent years, MR Finger Printing (MR Finger Printing), which combines high-speed incoherent collection using k-space spiral trajectory of SSFP (Steady State Free Precession) sequences and dictionary matching to quickly generate quantitative parameter maps from minimal data. A method of generating contrast-enhanced images using a method called MRF is also attracting attention as SyMRI in a broader sense.

さらに、拡散強調画像(Diffusion Weighted Image:DWI)を撮像する拡散強調イメージングによって拡散による位相分散による信号減衰の強度を表すb値を変えて撮像した画像からADCの定量パラメータマップを生成し、当該定量パラメータマップと任意の撮像パラメータの値とを用いて計算拡散強調画像を生成する手法も知られている。DWIでは、水すなわちCSF(Cerebral Spinal Fluid)の抑制が、ADCやFA等のパラメータの定量化において、又は、神経線維を抽出するトラクトグラフィの高精度化において重要である。そのため、DWIを撮像する撮像法では、データ収集時にFLAIR(Fluid Attenuated Inversion Recovery)を用いる方法や、b値を2段階又は複数段階に設定し、複数方向のデータから解析的に水成分と組織成分とを分離する方法等が知られている。 Furthermore, a quantitative parameter map of the ADC is generated from images taken by changing the b value representing the intensity of signal attenuation due to phase dispersion due to diffusion using diffusion weighted imaging (DWI), and A method of generating a computational diffusion weighted image using a parameter map and values of arbitrary imaging parameters is also known. In DWI, suppression of water, ie, CSF (Cerebral Spinal Fluid), is important in quantifying parameters such as ADC and FA, or in improving the accuracy of tractography for extracting nerve fibers. For this reason, imaging methods for imaging DWI include methods that use FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery) during data collection, set the b value in two or multiple stages, and analyze water components and tissue components analytically from data from multiple directions. There are known methods for separating these.

ここで、上述した各手法は、定量パラメータマップの生成が合成コントラスト強調画像の生成に先行する点で共通しており、いずれの手法でも、定量パラメータマップにパーシャルボリュームエフェクト(partial volume effect:PVE)が生じることによって、同一のボクセル内に異なる組織が混合するために本来の定量値からずれる結果、それらを用いて得られた合成コントラスト強調画像に本来の収集画像にはない高信号や低信号のアーチファクトが生じることがあり得る。 Here, the above-mentioned methods have in common that the generation of a quantitative parameter map precedes the generation of a composite contrast-enhanced image, and in all methods, a partial volume effect (PVE) is applied to the quantitative parameter map. As a result, the synthesized contrast-enhanced image obtained using these deviates from the original quantitative value due to the mixing of different tissues within the same voxel. Artifacts may occur.

例えば、SyMRIによって生成された頭部のT2-FLAIR画像では、脳室や皮質の脳溝及び脳組織の近傍に生じる高信号が、実収集によって得られたT2-FLAIR画像には生じないアーチファクトとして診断の障害となるとの報告が多い。このような高信号のアーチファクトは、ボクセル内のCSFと組織との混合によって生じるPVEが原因と考えられている。 For example, in a T2-FLAIR image of the head generated by SyMRI, high signals that occur near the ventricles, cerebral sulci of the cortex, and brain tissue appear as artifacts that do not occur in T2-FLAIR images obtained by actual acquisition. There are many reports that it is an obstacle to diagnosis. Such high signal artifacts are thought to be caused by PVE caused by mixing of CSF and tissue within the voxel.

すなわち、実収集で得られるFLAIR画像では、IR(Inversion Recovery)パルスによって水(CSF)の縦磁化Mzをゼロにしてから横磁化Mxyとして信号を収集するため、水の縦磁化が完全にゼロであれば、水成分が含まれていたとしても、原理的には組織成分のみの信号となる。そのため、定量パラメータマップにPVEは生じない。これに対し、SyMRIでは、通常、水の縦磁化がゼロになっていない状態で収集された信号から定量パラメータマップが生成されるため、信号内の水成分と組織成分との混合によるPVEが生じる。その結果、定量パラメータをもとに生成されるSynthetic FLAIR画像では、水の縦磁化の影響が避けられず、特に水のT2は組織に比べて長いため、TEを長く設定することによって水が組織より強調されたSynthetic FLAIR画像ほど、PVEによる高信号のアーチファクトが顕著に表れることになる。 In other words, in FLAIR images obtained by actual acquisition, the longitudinal magnetization Mz of water (CSF) is set to zero by an IR (Inversion Recovery) pulse, and then the signal is collected as the transverse magnetization Mxy, so the longitudinal magnetization of the water is completely zero. If so, even if a water component is included, in principle the signal will only be a tissue component. Therefore, PVE does not occur in the quantitative parameter map. In contrast, in SyMRI, quantitative parameter maps are usually generated from signals collected when the longitudinal magnetization of water is not zero, resulting in PVE due to mixing of water and tissue components in the signal. . As a result, in Synthetic FLAIR images generated based on quantitative parameters, the influence of longitudinal magnetization of water cannot be avoided. In particular, since T2 of water is long compared to tissue, by setting TE long, water The more emphasized the Synthetic FLAIR image, the more prominent the high signal artifacts due to PVE will be.

このようなことから、本実施形態に係るMRI装置100は、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができるように構成されている。 For this reason, the MRI apparatus 100 according to the present embodiment is configured to be able to suppress PVE that occurs in the quantitative parameter map due to the mixing of the water component and tissue component in the signal.

具体的には、本実施形態では、図1に示す処理回路17が、収集機能17aと、分離機能17bと、生成機能17cと、合成機能17dとを有する。ここで、収集機能17aは、収集部の一例である。また、分離機能17bは、分離部の一例である。また、生成機能17cは、生成部の一例である。また、合成機能17dは、合成部の一例である。 Specifically, in this embodiment, the processing circuit 17 shown in FIG. 1 has a collection function 17a, a separation function 17b, a generation function 17c, and a composition function 17d. Here, the collection function 17a is an example of a collection unit. Furthermore, the separation function 17b is an example of a separation unit. Further, the generation function 17c is an example of a generation unit. Furthermore, the composition function 17d is an example of a composition section.

なお、上述した処理回路14~17は、例えば、プロセッサによって実現される。この場合に、各処理回路が有する処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路13に記憶される。そして、各処理回路は、記憶回路13から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の各処理回路は、図1の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。なお、ここでは、単一のプロセッサによって各処理回路が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて各処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各処理機能を実現するものとしてもよい。また、各処理回路が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、図1に示す例では、単一の記憶回路13が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路が個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 Note that the processing circuits 14 to 17 described above are realized by, for example, a processor. In this case, the processing functions of each processing circuit are stored in the storage circuit 13 in the form of a computer-executable program, for example. Each processing circuit reads each program from the storage circuit 13 and executes it, thereby realizing a processing function corresponding to each program. In other words, each processing circuit in a state where each program has been read has each function shown in each processing circuit in FIG. Although each processing circuit has been described here as being realized by a single processor, each processing circuit is configured by combining multiple independent processors, and each processor executes a program to perform each processing function. It may be possible to realize this. Further, the processing functions of each processing circuit may be appropriately distributed or integrated into a single processing circuit or a plurality of processing circuits. In addition, in the example shown in FIG. 1, the single memory circuit 13 has been described as storing programs corresponding to each processing function, but it is also possible to arrange a plurality of memory circuits in a distributed manner so that the processing circuit has individual memory. A configuration may also be used in which a corresponding program is read out from the circuit.

図2は、第1の実施形態に係るMRI装置100によって実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of processing executed by the MRI apparatus 100 according to the first embodiment.

例えば、図2に示すように、本実施形態では、収集機能17aが、複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織のT2に近いTEで撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像とを含む複数の画像を収集する(ステップS01)。このとき、収集機能17aは、処理回路15のシーケンス実行機能15a及び処理回路16の画像生成機能16aを制御することで、当該複数の画像を収集する。このステップS01の処理は、例えば、処理回路17が、収集機能17aに対応する所定のプログラムを記憶回路13から読み出して実行することにより実現される。 For example, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the acquisition function 17a captures images of the same subject in which multiple types of tissues coexist by changing the values of multiple types of imaging parameters. A plurality of images including an image taken with a TE close to T2 and an image taken with a long TE such that the water component is dominant in the signal are collected (step S01). At this time, the collection function 17a collects the plurality of images by controlling the sequence execution function 15a of the processing circuit 15 and the image generation function 16a of the processing circuit 16. The processing in step S01 is realized, for example, by the processing circuit 17 reading out a predetermined program corresponding to the collection function 17a from the storage circuit 13 and executing it.

また、分離機能17bが、収集機能17aによって収集された複数の画像のうちのTEが異なる少なくとも3つの画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した少なくとも2つの分離画像を生成する(ステップS02)。このとき、分離機能17bは、画像生成機能16aによって生成された複数の画像を記憶回路13から読み出して、解析を行う。このステップS02の処理は、例えば、処理回路17が、分離機能17bに対応する所定のプログラムを記憶回路13から読み出して実行することにより実現される。 Further, the separation function 17b generates at least two separated images in which the water component and the tissue component are separated by analyzing at least three images having different TEs among the plurality of images collected by the collection function 17a. (Step S02). At this time, the separation function 17b reads out the plurality of images generated by the image generation function 16a from the storage circuit 13 and analyzes them. The process of step S02 is realized, for example, by the processing circuit 17 reading out a predetermined program corresponding to the separation function 17b from the storage circuit 13 and executing it.

また、生成機能17cが、分離機能17bによって生成された少なくとも2つの分離画像を用いて、T1、T2、PD、及びADCのうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する(ステップS03)。このステップS03の処理は、例えば、処理回路17が、生成機能17cに対応する所定のプログラムを記憶回路13から読み出して実行することにより実現される。 Furthermore, the generation function 17c generates at least one type of quantitative parameter map among T1, T2, PD, and ADC using at least two separated images generated by the separation function 17b (step S03). The processing in step S03 is realized, for example, by the processing circuit 17 reading out a predetermined program corresponding to the generation function 17c from the storage circuit 13 and executing it.

また、合成機能17dが、生成機能17cによって生成された少なくとも1種類の定量パラメータマップを用いて、任意の撮像パラメータに対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する(ステップS04)。このとき、合成機能17dは、生成した合成コントラスト強調画像をディスプレイ12に表示する。このステップS04の処理は、例えば、処理回路17が、合成機能17dに対応する所定のプログラムを記憶回路13から読み出して実行することにより実現される。 Further, the synthesis function 17d uses at least one type of quantitative parameter map generated by the generation function 17c to generate a synthesized contrast-enhanced image corresponding to an arbitrary imaging parameter by calculation (step S04). At this time, the composition function 17d displays the generated composite contrast-enhanced image on the display 12. The process of step S04 is realized, for example, by the processing circuit 17 reading out a predetermined program corresponding to the composition function 17d from the storage circuit 13 and executing it.

このような構成によれば、信号内の水成分と組織成分とを分離した分離画像を用いて定量パラメータマップを生成することによって、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができる。さらに、PVEが抑制された定量パラメータマップを用いて合成コントラスト強調画像を生成することによって、PVEによって合成コントラスト強調画像に生じる高信号のアーチファクトを抑制することができる。 According to such a configuration, by generating a quantitative parameter map using a separated image in which water components and tissue components in a signal are separated, a quantitative parameter map is generated by mixing the water component and tissue component in the signal. PVE that occurs can be suppressed. Furthermore, by generating a composite contrast-enhanced image using a quantitative parameter map in which PVE is suppressed, it is possible to suppress high-signal artifacts caused in the composite contrast-enhanced image due to PVE.

以下、上述した第1の実施形態に係る具体的な実施例について説明する。なお、以下の実施例では、T1、T2、PD及びADCそれぞれの定量マップを、T1マップ、T2マップ、PDマップ及びADCマップと呼ぶ。 Hereinafter, specific examples of the first embodiment described above will be described. In the following examples, the quantitative maps of T1, T2, PD, and ADC are referred to as T1 map, T2 map, PD map, and ADC map.

まず、以下の実施例で用いられるMR信号モデルについて説明する。ここで、MR信号モデルは、信号の全体の信号強度と、当該信号内の水成分及び組織成分それぞれの信号強度との関係を定義したモデルである。 First, the MR signal model used in the following examples will be explained. Here, the MR signal model is a model that defines the relationship between the overall signal strength of the signal and the signal strength of each of the water component and tissue component within the signal.

以下の実施例では、1つのMR信号に1つの単位ボクセルが対応することとし、単位ボクセル内の成分が単一である場合のMR信号モデルを1成分モデル(Single-compartmentモデル)と呼び、単位ボクセル内に水成分及び組織成分の2つの成分が含まれる場合のMR信号モデルを2成分モデル(2-comparmentモデル)と呼ぶ。また、ここでは、各モデルについて、スピンエコー(Spin Echo:SE)法のMR信号モデルと、反転回復(Inversion Recovery:IR)法で得られるMR信号のモデルとを定義する。 In the following examples, it is assumed that one unit voxel corresponds to one MR signal, and an MR signal model in which the component in a unit voxel is single is called a single-compartment model. An MR signal model in which two components, a water component and a tissue component, are included in a voxel is called a two-comparment model. In addition, here, for each model, an MR signal model obtained by the spin echo (SE) method and an MR signal model obtained by the inversion recovery (IR) method are defined.

例えば、1成分モデルについて、SE法で得られるMR信号をSSE、IRで得られるMR信号をSIRとすると、SE法の1成分モデル及びIR法の1成分モデルは、それぞれ、以下の(式1)及び(式2)で表される。 For example, regarding a one-component model, if the MR signal obtained by the SE method is S SE and the MR signal obtained by IR is S IR , then the one-component model of the SE method and the one-component model of the IR method are as follows ( Expression 1) and (Formula 2).

SSE(TR,TE,b,PD,T1,T2,ADC)=PD*DecayT1SE(TR,T1)*DecayT2(TE,T2)*DecayADC(b,ADC) ・・・(式1)
SIR(TR,TI,TE,b,PD,T1,T2,ADC)=PD*DecayT1IR(TR,TI,T1)*DecayT2(TE,T2)*DecayADC(b,ADC) ・・・(式2)
S SE (TR, TE, b, PD, T1, T2, ADC) = PD * DecayT1 SE (TR, T1) * DecayT2 (TE, T2) * DecayADC(b, ADC) ... (Formula 1)
S IR (TR, TI, TE, b, PD, T1, T2, ADC) = PD * DecayT1 IR (TR, TI, T1) * DecayT2 (TE, T2) * DecayADC (b, ADC) ... (Eq. 2)

ここで、TRは繰り返し時間、TEはエコー時間、TIは反転時間、bはb値である。また、TIは縦緩和時間、T2は横緩和時間、PDはプロトン密度、ADCは拡散係数である。 Here, TR is the repetition time, TE is the echo time, TI is the inversion time, and b is the b value. Further, TI is longitudinal relaxation time, T2 is transverse relaxation time, PD is proton density, and ADC is diffusion coefficient.

また、DecayT1SE(TR,T1)はSE法におけるT1減衰、DecayT1IR(TR,TI,T1)はIR法におけるT1減衰、DecayT2(TE,T2)はSE法及びIR法で共通のT2減衰、DecayADC(b,ADC)はSE法及びIR法で共通のADC減衰であり、それぞれ以下の(式3)~(式6)で表される。 In addition, DecayT1 SE (TR, T1) is the T1 attenuation in the SE method, DecayT1 IR (TR, TI, T1) is the T1 attenuation in the IR method, DecayT2 (TE, T2) is the T2 attenuation common to the SE method and the IR method, DecayADC (b, ADC) is ADC attenuation common to the SE method and the IR method, and is expressed by the following (Formula 3) to (Formula 6), respectively.

DecayT1SE(TR,T1)=1-2*exp[-(TR-TE/2)/T1]-exp[-TR/T1] ・・・(式3)
DecayT1IR(TR,TI,T1)=1-2*exp(-TI/T1)+2*exp[-(TR-TE/2)/T1]-exp(-TR/T1) ・・・(式4)
DecayT2(TE,T2)=exp(-TE/T2) ・・・(式5)
DecayADC(b,ADC)=exp(-b*ADC) ・・・(式6)
DecayT1 SE (TR, T1) = 1-2*exp[-(TR-TE/2)/T1]-exp[-TR/T1]...(Formula 3)
DecayT1 IR (TR, TI, T1) = 1-2*exp(-TI/T1)+2*exp[-(TR-TE/2)/T1]-exp(-TR/T1)...(Formula 4 )
DecayT2 (TE, T2) = exp (-TE/T2) ... (Formula 5)
DecayADC (b, ADC) = exp (-b*ADC) ... (Formula 6)

また、例えば、2成分モデルについて、単位ボクセル内の水成分の体積をVw、組織成分の体積をVtとすると、単位ボクセルの体積Vは、以下の式(7)で表される。また、水成分のPDをPDw、組織成分のPDをPDtとすると、単位ボクセル内の平均プロトン密度PDは、以下の(式8)で表される。 Further, for example, regarding the two-component model, if the volume of the water component in a unit voxel is Vw and the volume of the tissue component is Vt , the volume V of the unit voxel is expressed by the following equation (7). Furthermore, if the PD of the water component is PDw and the PD of the tissue component is PDt , then the average proton density PD within a unit voxel is expressed by the following (Equation 8).

V=Vw+Vt=1 ・・・(式7)
PD=Vw*PDw+Vt*PDt ・・・(式8)
V = V w + V t = 1 (Formula 7)
PD=V w *PD w +V t *PD t ... (Formula 8)

そして、SE法で得られる水成分のMR信号をSSEw、SE法で得られる組織成分のMR信号をSSEt、IR法で得られる水成分のMR信号をSIRw、IR法で得られる組織成分のMR信号をSIRtとすると、SE法の2成分モデル及びIR法の2成分モデルは、それぞれ以下の(式9)及び(式10)で表される。 Then, S SEw is the MR signal of the water component obtained by the SE method, S SEt is the MR signal of the tissue component obtained by the SE method, S IRw is the MR signal of the water component obtained by the IR method, and S IRw is the MR signal of the water component obtained by the IR method. When the component MR signal is S IRt , the two-component model of the SE method and the two-component model of the IR method are expressed by the following (Formula 9) and (Formula 10), respectively.

SSE(TR,TE,b,PD,T1,T2,ADC)=SSEw(TR,TE,b,PDw,T1w,T2w,ADCw)+SSEt(TR,TE,b,PDt,T1t,T2t,ADCt) ・・・(式9)
SIR(TR,TI,TE,b,PD,T1,T2,ADC)=SIRw(TR,TI,TE,b,PDw,T1w,T2w,ADCw)+SIRt(TR,TI,TE,b,PDt,T1t,T2t,ADCt) ・・・(式10)
S SE (TR, TE, b, PD, T1, T2, ADC) = S SEw (TR, TE, b, PD w , T1 w , T2 w , ADC w ) + S SEt (TR, TE, b, PD t , T1 t , T2 t , ADC t ) ... (Formula 9)
S IR (TR, TI, TE, b, PD, T1, T2, ADC) = S IRw (TR, TI, TE, b, PD w , T1 w , T2 w , ADC w ) + S IRt (TR, TI, TE, b, PD t , T1 t , T2 t , ADC t ) ... (Formula 10)

ここで、T1wは水のTI、T2wは水のT2、ADCwは水のADCである。また、T1tは組織のT1、T2tは組織のT2、ADCtは組織のADCである。 Here, T1 w is TI of water, T2 w is T2 of water, and ADC w is ADC of water. Further, T1 t is the T1 of the tissue, T2 t is the T2 of the tissue, and ADC t is the ADC of the tissue.

このように、以下の実施例で用いられるMR信号モデルは、MR信号を、PDと3種類の信号減衰項(T1減衰、T2減衰、ADC減衰)との積として定義したものである。ここで、水成分及び組織成分のPD、T1、T2は、それぞれの成分に特有の値となる。 In this way, the MR signal model used in the following examples defines the MR signal as the product of PD and three types of signal attenuation terms (T1 attenuation, T2 attenuation, ADC attenuation). Here, PD, T1, and T2 of the water component and the tissue component have values specific to each component.

なお、上述した例では、SE法及びIR法それぞれのMR信号モデルを定義することとしたが、TI=TRとすることによって、SE法とIR法とでT1減衰(DecayT1)が同じになるため、それぞれを共通のモデルで統一することもできる。また、T1減衰(DecayT1)の計算では、TE=0と近似してもよい。 In addition, in the above example, we decided to define MR signal models for the SE method and the IR method, but by setting TI=TR, the T1 attenuation (DecayT1) becomes the same for the SE method and the IR method. , each can be unified with a common model. Furthermore, in calculating T1 attenuation (DecayT1), TE may be approximated as 0.

図3は、第1の実施形態に係る実施例で用いられる2成分モデルに基づいて、TE及びb値を変えて収集した画像を2次元データとして表した図である。 FIG. 3 is a diagram showing images collected with different TE and b values as two-dimensional data based on the two-component model used in the example of the first embodiment.

ここで、図3は、SE法によってTR及びTIを一定(すなわち、縦磁化Mzを一定)として撮像した場合の信号強度S(TE,b)を示している。また、図3では、一点鎖線で示す線が、水成分の信号強度Swを示し、二点鎖線で示す線が、組織成分の信号強度Stを示しており、破線で示す線が、水成分及び組織成分の総和である全体の信号強度Sを示している。 Here, FIG. 3 shows the signal strength S(TE, b) when an image is captured by the SE method with TR and TI constant (that is, longitudinal magnetization Mz is constant). In addition, in FIG. 3, the dashed line indicates the signal strength S w of the water component, the dashed double line indicates the signal strength S t of the tissue component, and the dashed line indicates the signal strength S w of the water component. The overall signal strength S, which is the sum of the components and tissue components, is shown.

例えば、以下の実施例では、図3に示すSSE1(TE1,b0)、SSE2(TE2,b0)、SSE3(TE3,b0)、SDWI1(TE1,b1)、SDWI2(TE2,b1)、SDWI3(TE3,b1)及びSDWI4(TE2,b2)の7つの収集サンプル点に対応する7つの画像が用いられる。ここで、各収集サンプリング点におけるTE、b値、TIの条件は、それぞれ、0<TE1<TE2<TE3、0≒b0<b1<b2、0<TI1とする。 For example, in the following example, S SE1 (TE1, b0), S SE2 (TE2, b0), S SE3 (TE3, b0), S DWI1 (TE1, b1), S DWI2 (TE2, b1) shown in FIG. ), S DWI3 (TE3, b1) and S DWI4 (TE2, b2), seven images are used corresponding to the seven acquired sample points. Here, the conditions for TE, b value, and TI at each collection sampling point are 0<TE1<TE2<TE3, 0≈b0<b1<b2, and 0<TI1, respectively.

なお、図3では図示を省略しているが、以下の実施例では、定量パラメータとしてT1を算出するために、IR法でTIを変えて収集した画像も用いられる。例えば、以下の実施例では、SIR1(TI1,TE1,b0)及びSIR2(TI1,TE3,b0)の2つの収集サンプル点に対応する2つの画像が用いられる。 Although not shown in FIG. 3, in the following embodiments, images collected by varying the TI using the IR method are also used in order to calculate T1 as a quantitative parameter. For example, in the following example, two images are used corresponding to two collected sample points, S IR1 (TI1, TE1, b0) and S IR2 (TI1, TE3, b0).

通常、MR信号は、ボクセル内の2つの成分の和(平均)として観測され、各成分の比率も不明であるため分離することはできないが、もしも片方の成分を抑制する収集手法を用いることができれば、2つの成分を分離することが可能である。例えば、ボクセル内の水成分のみを画像化することができれば、ボクセル内の水成分の比率が部分的であっても、水成分の信号のみを観測できるようになる。さらに、水成分の信号を水成分及び組織成分が混在した信号から差分すれば、組織成分の信号も得られることになる。すなわち、水成分及び組織成分が混在した信号を2つの成分に分離することができる。 Normally, MR signals are observed as the sum (average) of two components within a voxel, and the ratio of each component is unknown, so they cannot be separated. However, if an acquisition method that suppresses one component is used, If possible, it is possible to separate the two components. For example, if only the water component within a voxel can be imaged, only the signal of the water component can be observed even if the ratio of the water component within the voxel is partial. Furthermore, by subtracting the water component signal from a signal containing both water and tissue components, a tissue component signal can also be obtained. That is, a signal in which a water component and a tissue component are mixed can be separated into two components.

以下で説明する実施例の基本的なアイデアは、PD強調画像、T1強調画像、T2強調画像、拡散強調画像等のコントラスト強調画像のうちの何種類かを元画像として、水成分が抑制された画像を分離画像として生成し、当該分離画像を用いて、水成分の抑制前及び抑制後のT1やT2、PD、ADC等の定量パラメータマップを生成し、さらに、それらの定量パラメータを組み合わせて用いることによって、SyMRI等で生成されるSE画像やFLAIR画像等の合成コントラスト強調画像における水成分の信号を抑制するというものである。 The basic idea of the examples described below is that the water component is suppressed using several types of contrast-enhanced images such as PD-weighted images, T1-weighted images, T2-weighted images, and diffusion-weighted images as source images. Generate the image as a separated image, use the separated image to generate quantitative parameter maps such as T1, T2, PD, ADC, etc. before and after suppression of the water component, and further use these quantitative parameters in combination. By doing so, the signal of the water component in a composite contrast-enhanced image such as an SE image or a FLAIR image generated by SyMRI or the like is suppressed.

(実施例1)
まず、実施例1について説明する。本実施例は、水と組織との間のT2の差異を利用して、水成分と組織成分とを分離するものである。より具体的には、本実施例では、水のT2が組織のT2と比べて十分に長いことを利用して、水成分と組織成分とを分離する。
(Example 1)
First, Example 1 will be described. In this embodiment, a water component and a tissue component are separated by utilizing the difference in T2 between water and tissue. More specifically, in this example, the water component and the tissue component are separated by utilizing the fact that the T2 of water is sufficiently longer than the T2 of tissue.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、同一の被検体の画像をTE及びTIを変えて撮像することによって、組織のT2に近いTEで撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像とを含む複数の画像を収集する。 That is, in this embodiment, the acquisition function 17a captures images of the same subject with different TE and TI, thereby distinguishing between images captured at a TE close to T2 of the tissue and images in which the water component is dominant in the signal. A plurality of images including images taken with a long TE such that

例えば、収集機能17aは、SE法によってTEを変えて被検体の画像を撮像することで、図3に示したSSE1(TE1,b0)、SSE2(TE2,b0)及びSSE3(TE3,b0)の3つの収集サンプル点に対応する3つの画像を収集する。ここで用いられるSE法のパルスシーケンスとしては、例えば、SE型のEPI(Echo Planar imaging)シーケンスや、FSE(Fast Spin Echo)シーケンス、又はGE(Gradient echo)系のSSFPが用いられる。また、k空間データの充填法としては、通常のカーテシアンや高速なスパイラルやラジアルが用いられる。なお、以下ではSE系でのパラメータによるシーケンスでの説明となるが、MRFに多く用いられているSSFPではパラメータとしてさらにflip angle(FA)が加わり、TR及びTEを含めて適切に設定することにより水強調や組織強調とすることができるSE系と同様のことが行える。 For example, the acquisition function 17a captures images of the subject by changing the TE using the SE method, thereby capturing the images of the object S SE1 (TE1, b0), S SE2 (TE2, b0), and S SE3 (TE3, Collect three images corresponding to the three collected sample points of b0). As the pulse sequence of the SE method used here, for example, an SE type EPI (Echo Planar Imaging) sequence, an FSE (Fast Spin Echo) sequence, or a GE (Gradient echo) type SSFP is used. Further, as a filling method for k-space data, a normal Cartesian, a high-speed spiral, and a radial are used. The following explanation will be based on a sequence using parameters in the SE system, but in SSFP, which is often used in MRF, flip angle (FA) is added as a parameter, and by appropriately setting it including TR and TE. It can do the same thing as the SE system, which can emphasize water and tissue.

さらに、収集機能17aは、IR法によってTE及びTIを変えて被検体の画像を撮像することで、前述したSIR1(TR1,TI1,TE1,b0)及びSIR2(TR1,TI1,TE3,b0)の2つの収集サンプル点に対応する2つの画像を収集する。 Furthermore, the acquisition function 17a captures images of the subject by changing TE and TI using the IR method, thereby obtaining the above-mentioned S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) and S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0). ) to collect two images corresponding to the two collected sample points.

なお、本実施例では、SSE1(TE1,b0)、SSE2(TE2,b0)及びSSE3(TE3,b0)の各点に対応する画像を、それぞれSSE1(TR1,TE1,b0)、SSE2(TR1,TE2,b0)及びSSE3(TR1,TE3,b0)と表し、SIR1(TR1,TI1,TE1,b0)及びSIR2(TR1,TI1,TE3,b0)の各点に対応する画像を、それぞれSIR1(TR1,TI1,TE1,b0)及びSIR2(TR1,TI1,TE3,b0)と表す。 In this embodiment, the images corresponding to the points S SE1 (TE1, b0), S SE2 (TE2, b0), and S SE3 (TE3, b0) are converted to S SE1 (TR1, TE1, b0), respectively. Expressed as S SE2 (TR1, TE2 , b0) and S SE3 (TR1, TE3, b0), corresponding to each point of S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) and S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0) The images are represented as S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) and S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0), respectively.

ここで、TE1には、MRI装置100で設定し得る最短の値が用いられる。これにより、SSE1(TR1,TE1,b0)は、PD強調画像となる。また、TE2には、TE1より長い、組織のT2に近い値が用いられる。これにより、SSE2(TR1,TE2,b0)は、T2強調画像となる。また、TE3には、TE1及びTE2より十分に長い値が用いられる。これにより、SSE3(TR1,TE3,b0)は、水成分が支配的な画像となる。また、TI1には、組織のT1に近い値が用いられる。なお、b0には、MRI装置100で設定し得る最小の値(例えば、b0<1[s/mm2])が用いられる。b0については、ある程度大きくすれば各画像における水成分の抑制効果が向上するものの、逆に信号強度のSNR(Signal-to-Noise Ratio)が低下するので、T2に基づいて水成分を抑制する本実施例では、最小の値とするのが望ましい。 Here, the shortest value that can be set in the MRI apparatus 100 is used for TE1. As a result, S SE1 (TR1, TE1, b0) becomes a PD-enhanced image. Further, for TE2, a value longer than TE1 and close to T2 of the tissue is used. As a result, S SE2 (TR1, TE2, b0) becomes a T2 weighted image. Furthermore, a value that is sufficiently longer than TE1 and TE2 is used for TE3. As a result, S SE3 (TR1, TE3, b0) becomes an image in which the water component is dominant. Furthermore, a value close to T1 of the tissue is used for TI1. Note that the minimum value that can be set in the MRI apparatus 100 (for example, b0<1 [s/mm 2 ]) is used for b0. Regarding b0, increasing b0 to a certain extent improves the effect of suppressing water components in each image, but conversely the SNR (Signal-to-Noise Ratio) of the signal strength decreases, so it is difficult to suppress water components based on T2. In the embodiment, it is desirable to set it to the minimum value.

例えば、静磁場の強度が3Tである場合に、各撮像パラメータの値には、以下の値が用いられる。 For example, when the strength of the static magnetic field is 3T, the following values are used for the values of each imaging parameter.

TR1=4000~8000[ms]、TE1=25[ms]、TE2=100[ms]、TE3=300~500[ms]、TI1=1000[ms]、b0=0[s/mm2]、b1=500[s/mm2]、b2=1000[s/mm2TR1=4000 to 8000 [ms], TE1=25 [ms], TE2=100 [ms], TE3=300 to 500 [ms], TI1=1000 [ms], b0=0 [s/mm 2 ], b1 =500 [s/mm 2 ], b2=1000 [s/mm 2 ]

そして、本実施例では、分離機能17bが、収集機能17aによって収集された複数の画像のうちのTEが異なる少なくとも3つの画像のうちの短いTEの画像から水成分が支配的となるような長いTEの画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像を分離画像として生成する。 In this embodiment, the separation function 17b selects a long image in which the water component is dominant from an image with a short TE among at least three images with different TEs among the plurality of images collected by the acquisition function 17a. By weighting and subtracting the TE images, an image in which the water component is suppressed is generated as a separated image.

例えば、分離機能17bは、以下の(式11)により、SSE1(TR1,TE1,b0)からSSE3(TR1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE1,b0)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式12)により、SSE2(TR1,TE2,b0)からSSE3(TR1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b0)を生成する。なお、Stは、水成分が抑制されたことによって組織成分の画像となっていることを意味している。 For example, the separation function 17b weights S SE1 (TR1, TE1, b0) to S SE3 (TR1, TE3, b0) with a weighting coefficient α and differentiates the water component using the following (Equation 11). A suppressed image S t (TR1, TE1, b0) is generated. In addition, the separation function 17b weights S SE2 (TR1, TE2, b0) to S SE3 (TR1, TE3, b0) with a weighting coefficient α and differentiates the water component using the following (Equation 12). A suppressed image S t (TR1, TE2, b0) is generated. Note that S t means that the water component is suppressed, resulting in an image of tissue components.

St(TR1,TE1,b0)=SSE1(TR1,TE1,b0)-α*SSE3(TR1,TE3,b0) ・・・(式11)
St(TR1,TE2,b0)=SSE1(TR1,TE2,b0)-α*SSE3(TR1,TE3,b0) ・・・(式12)
S t (TR1, TE1, b0) = S SE1 (TR1, TE1, b0) - α*S SE3 (TR1, TE3, b0) ... (Formula 11)
S t (TR1, TE2, b0) = S SE1 (TR1, TE2, b0) - α*S SE3 (TR1, TE3, b0) ... (Formula 12)

ここで、SSE3が水成分のみでかつ重み付け係数αの設定が適切であれば、PD強調画像であるSSE1(TR1,TE1,b0)及びT2強調画像であるSSE2(TR1,TE2,b0)において、PVEが生じているボクセル内の水成分と組織成分との比率が不明であっても、差分により、ボクセル内に含まれる組織成分のみが残ることになる。 Here, if S SE3 contains only a water component and the setting of the weighting coefficient α is appropriate, S SE1 (TR1, TE1, b0) is a PD-weighted image and S SE2 (TR1, TE2, b0) is a T2-weighted image. ), even if the ratio of the water component to the tissue component in the voxel where PVE occurs is unknown, only the tissue component contained in the voxel remains due to the difference.

なお、水成分と組織成分とをより正確に分離することが求められる場合には、分離機能17bは、仮定又は測定された水のT2を用いて、水成分が支配的となるような長いTEの画像から短いTEに対応する水成分の画像を生成し、当該画像を短いTEの画像から差分することによって、水成分が抑制された画像を分離画像として生成するようにしてもよい。 Note that when it is required to separate the water component and the tissue component more accurately, the separation function 17b uses the assumed or measured T2 of the water to select a long TE in which the water component is dominant. An image in which the water component is suppressed may be generated as a separated image by generating an image of the water component corresponding to the short TE from the image and subtracting this image from the image of the short TE.

例えば、分離機能17bは、以下の(式13)により、SSE3(TR1,TE3,b0)から水成分の画像Sw(TR1,TE1,b0)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式14)により、Sw(TR1,TE1,b0)をSSE1(TR1,TE1,b0)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE1,b0)を生成する。 For example, the separation function 17b generates a water component image S w (TR1, TE1, b0) from S SE3 (TR1, TE3, b0) using the following (Equation 13). In addition, the separation function 17b subtracts S w (TR1, TE1, b0) from S SE1 (TR1, TE1, b0) using the following (Equation 14), thereby obtaining an image S t ( TR1, TE1, b0) are generated.

Sw(TR1,TE1,b0)=SSE3(TR1,TE3,b0)*exp[(TE3-TE1)/T2w] ・・・(式13)
St(TR1,TE1,b0)=SSE1(TR1,TE1,b0)-Sw(TR1,TE1,b0) ・・・(式14)
S w (TR1, TE1, b0) = S SE3 (TR1, TE3, b0) * exp [(TE3-TE1)/T2 w ] ... (Formula 13)
S t (TR1, TE1, b0) = S SE1 (TR1, TE1, b0) - S w (TR1, TE1, b0) ... (Formula 14)

さらに、分離機能17bは、以下の(式15)により、SSE3(TR1,TE3,b0)から水成分の画像Sw(TR1,TE2,b0)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式16)により、Sw(TR1,TE2,b0)をSSE2(TR1,TE2,b0)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b0)を生成する。 Further, the separation function 17b generates a water component image S w (TR1, TE2, b0) from S SE3 (TR1, TE3, b0) using the following (Equation 15). Furthermore, the separation function 17b subtracts S w (TR1, TE2, b0) from S SE2 (TR1, TE2, b0) using the following (Equation 16), thereby obtaining an image S t ( TR1, TE2, b0) are generated.

Sw(TR1,TE2,b0)=SSE3(TR1,TE3,b0)*exp[(TE3-TE2)/T2w] ・・・(式15)
St(TR1,TE2,b0)=SSE2(TR1,TE2,b0)-Sw(TR1,TE2,b0) ・・・(式16)
S w (TR1, TE2, b0) = S SE3 (TR1, TE3, b0) *exp [(TE3-TE2)/T2 w ] ... (Formula 15)
S t (TR1, TE2, b0) = S SE2 (TR1, TE2, b0) - S w (TR1, TE2, b0) ... (Formula 16)

ここで、(式13)及び(式15)に含まれるT2Wには、仮定又は測定された水のT2が設定される。例えば、T2Wには、理論値を用いて仮定された水のT2の値が設定される(例えば、T2w=4000[ms])。または、T2Wには、以下の(式17)により、SSE1(TR1,TE1,b0)及びSSE2(TR1,TE2,b0)それぞれにおける水成分が100%に近いボクセル(例えば、脳室等のボクセル)の信号強度から算出されたT2の値が設定される。 Here, T2 W included in (Equation 13) and (Equation 15) is set to the assumed or measured T2 of water. For example, T2 W is set to a water T2 value assumed using a theoretical value (for example, T2 W =4000 [ms]). Alternatively, in T2 W , the water component in each of S SE1 (TR1, TE1, b0) and S SE2 (TR1, TE2, b0) is close to 100% (e.g., the ventricle, etc.) according to the following (Equation 17). The value of T2 calculated from the signal strength of the voxel) is set.

T2w=(TE2-TE1)/ln[Sw(TR1,TE1,b0)/Sw(TR1,TE2,b0)] ・・・(式17) T2 w = (TE2-TE1)/ln[S w (TR1, TE1, b0)/S w (TR1, TE2, b0)] ... (Formula 17)

そして、本実施例では、生成機能17cが、収集機能17aによって収集された複数の画像を用いて、水成分及び組織成分を含む全体のT2マップ、T1マップ、及びPDマップを生成する。また、生成機能17cは、分離機能17bによって生成された分離画像を用いて、水成分が抑制されたT2マップ、T1マップ、及びPDマップを生成する。 In this embodiment, the generation function 17c generates the entire T2 map, T1 map, and PD map including water components and tissue components using the plurality of images collected by the collection function 17a. Furthermore, the generation function 17c generates a T2 map, a T1 map, and a PD map in which water components are suppressed, using the separated images generated by the separation function 17b.

例えば、生成機能17cは、以下の(式18)により、SSE1(TR1,TE1,b0)及びSSE2(TR1,TE2,b0)を用いて、全体のT2マップT2origを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式19)により、St(TR1,TE1,b0)及びSt(TR1,TE2,b0)を用いて、水成分が抑制されたT2マップT2tを生成する。なお、T2tは、水成分が抑制されたことによって組織成分のT2マップとなっていることを意味している。 For example, the generation function 17c generates the entire T2 map T2 orig using S SE1 (TR1, TE1, b0) and S SE2 (TR1, TE2, b0) according to the following (Equation 18). In addition, the generation function 17c generates a T2 map T2 t in which the water component is suppressed using S t (TR1, TE1, b0) and S t (TR1, TE2, b0) according to the following (Equation 19). do. Note that T2 t means that the T2 map is a tissue component due to suppression of water components.

T2orig=(TE2-TE1)/ln[SSE1(TR1,TE1,b0)/SSE2(TR1,TE2,b0)] ・・・(式18)
T2t=(TE2-TE1)/ln[St(TR1,TE1,b0)/St(TR1,TE2,b0)] ・・・(式19)
T2 orig = (TE2-TE1)/ln[S SE1 (TR1, TE1, b0)/S SE2 (TR1, TE2, b0)] ... (Formula 18)
T2 t = (TE2-TE1)/ln[S t (TR1, TE1, b0)/S t (TR1, TE2, b0)] ... (Formula 19)

また、生成機能17cは、以下の(式20)により、SSE1(TR1,TE1,b0)及びSIR1(TR1,TI1,TE1,b0)を用いて、全体のT1マップT1origを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式21)により、St(TR1,TE1,b0)及びSt(TR1,TI1,TE1,b0)を用いて、水成分が抑制されたT1マップT1tを生成する。なお、T1tは、水成分が抑制されたことによって組織成分のT1マップとなっていることを意味している。 Furthermore, the generation function 17c generates the entire T1 map T1 orig using S SE1 (TR1, TE1, b0) and S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) according to the following (Equation 20). In addition, the generation function 17c uses S t (TR1, TE1, b0) and S t (TR1, TI1, TE1, b0) according to the following (Equation 21) to create a T1 map T1 t in which the water component is suppressed. generate. Note that T1 t means that the water component is suppressed, resulting in a T1 map of tissue components.

T1orig=TI1/ln[{1-SSE1(TR1,TE1,b0)/SIR1(TR1,TI1,TE1,b0)}/2] ・・・(式20)
T1t=TI1/ln[{1-St(TR1,TE1,b0)/St(TR1,TI1,TE1,b0)}/2] ・・・(式21)
T1 orig = TI1/ln [{1-S SE1 (TR1, TE1, b0)/S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0)}/2] ... (Formula 20)
T1 t = TI1/ln [{1-S t (TR1, TE1, b0)/S t (TR1, TI1, TE1, b0)}/2] ... (Formula 21)

ここで、St(TR1,TI1,TE1,b0)は、以下の(式22)により、SIR1(TR1,TI1,TE1,b0)からSIR2(TR1,TI1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって求められる。 Here, S t (TR1, TI1, TE1, b0) is a weighting coefficient of S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0) from S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) using the following (Equation 22). It is obtained by weighting with α and calculating the difference.

St(TR1,TI1,TE1,b0)=SIR1(TR1,TI1,TE1,b0)-α*SIR2(TR1,TI1,TE3,b0) ・・・(式22) S t (TR1, TI1, TE1, b0) = S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) - α*S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0) ... (Formula 22)

また、生成機能17cは、以下の(式23)により、SSE1(TR1,TE1,b0)、T2orig、T1orig及びADCorigを用いて、全体のPDマップPDorigを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式24)により、St(TR1,TE1,b0)、T2t、T1t及びADCtを用いて、水成分が抑制されたPDマップPDtを生成する。なお、PDtは、水成分が抑制されたことによって組織成分のPDマップとなっていることを意味している。 Furthermore, the generation function 17c generates the entire PD map PD orig using S SE1 (TR1, TE1, b0), T2 orig , T1 orig , and ADC orig according to the following (Equation 23). Furthermore, the generation function 17c generates a PD map PD t in which the water component is suppressed using S t (TR1, TE1, b0), T2 t , T1 t and ADC t according to the following (Equation 24). . Note that PD t means that the PD map is a tissue component due to the suppression of water components.

PDorig=SSE1(TR1,TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2orig)/DecayT1(TR1,T1orig)/DecayADC(b0,ADCorig) ・・・(式23)
PDt=St(TR1,TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2t)/DecayT1(TR1,T1t)/DecayADC(b0,ADCt) ・・・(式24)
PD orig = S SE1 (TR1, TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2 orig ) / DecayT1 (TR1, T1 orig ) / DecayADC (b0, ADC orig ) ... (Formula 23)
PD t = S t (TR1, TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2t) / DecayT1 (TR1, T1t) / DecayADC (b0, ADCt) ... (Formula 24)

ここで、DecayT2(TE1,T2orig)及びDecayT2(TE,T2t)は、それぞれ前述した(式5)により求められる。また、DecayT1(TE1,T1orig)及びDecayT1(TE,T1t)は、それぞれ前述した(式3)により求められる。なお、DecayADC(b0,ADCorig)及びDecayADC(b0,ADCt)は、それぞれ前述した(式6)により、全体のADCマップADCorig、及び、水成分が抑制されたADCマップADCtから求められるが、本実施例ではADCorig及びADCtを算出していないため、それぞれ1とする。 Here, DecayT2 (TE1, T2 orig ) and DecayT2 (TE, T2 t ) are each determined by the above-mentioned (Equation 5). Furthermore, DecayT1 (TE1, T1 orig ) and DecayT1 (TE, T1 t ) are each determined by the above-mentioned (Equation 3). Note that DecayADC (b0, ADC orig ) and DecayADC (b0, ADC t ) are obtained from the overall ADC map ADC orig and the ADC map ADC t in which the water component is suppressed, respectively, according to the above-mentioned (Equation 6). However, in this embodiment, since ADC orig and ADC t are not calculated, they are each set to 1.

図4は、実施例1に係る生成機能17cによって生成された画像及び定量パラメータマップにおける水成分の抑制の一例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of suppression of water components in the image and quantitative parameter map generated by the generation function 17c according to the first embodiment.

ここで、図4の(a)のグラフは、SE法によってTE=25[ms]として撮像された画像Sorig及び生成機能17cによって水成分が抑制された画像StにおけるVwに対する信号強度の変化を示している。また、図4の(b)のグラフは、SE法によってTE=100[ms]として撮像された画像Sorig及び生成機能17cによって水成分が抑制された画像StにおけるVwに対する信号強度の変化を示している。 Here, the graph in (a) of FIG. 4 shows the signal strength versus V w in the image S orig captured by the SE method at TE=25 [ms] and the image S t in which the water component has been suppressed by the generation function 17c. It shows change. In addition, the graph in FIG. 4(b) shows the change in signal intensity with respect to Vw in the image S orig captured by the SE method with TE=100 [ms] and the image S t in which the water component is suppressed by the generation function 17c. It shows.

また、図4の(c)のグラフは、生成機能17cによって生成された全体のPDマップPDorig及び水成分が抑制されたPDマップPDtにおけるVwに対する信号強度の変化を示している。また、図4の(d)のグラフは、生成機能17cによって生成された全体のT1マップT1orig及び水成分が抑制されたT1マップT1tにおけるVwに対する信号強度の変化を示している。また、図4の(e)のグラフは、生成機能17cによって生成された全体のT2マップT2orig及び水成分が抑制されたT2マップT2tにおけるVwに対する信号強度の変化を示している。 Furthermore, the graph in FIG. 4C shows the change in signal intensity with respect to V w in the entire PD map PD orig generated by the generation function 17c and the PD map PD t in which the water component is suppressed. Further, the graph in FIG. 4(d) shows the change in signal intensity with respect to V w in the entire T1 map T1 orig generated by the generation function 17c and the T1 map T1 t in which the water component is suppressed. Further, the graph in FIG. 4(e) shows the change in signal intensity with respect to V w in the entire T2 map T2 orig generated by the generation function 17c and the T2 map T2 t in which the water component is suppressed.

なお、図4の(a)~(e)では、重み付け係数αをα=0.8とした場合、α=1とした場合、及び、α=1.1とした場合それぞれについて、各画像及び各マップにおける信号強度の変化を示している。 In addition, in (a) to (e) of FIG. 4, each image and It shows the change in signal strength in each map.

例えば、図4(a)~(e)に示すように、水成分が抑制されていない画像及びマップに対して、水成分が抑制された画像及びマップでは、いずれの例でも、重み付け係数αが大きいほど、信号は水成分が抑制されて組織成分のみの状態に近付いている。 For example, as shown in FIGS. 4(a) to 4(e), in both images and maps in which the water component is suppressed, the weighting coefficient α is The larger the signal, the more the water component is suppressed and the signal approaches a state where only tissue components are present.

そして、本実施例では、合成機能17dが、生成機能17cによって生成された全体のT1マップT1orig、T2マップT2orig、及びPDマップPDorigと、水成分が抑制されたT1マップT1t、T2マップT2t、及びPDマップPDtとを組み合わせて用いて、任意の撮像パラメータに対応するSE法の合成コントラスト強調画像と、FLAIR法の合成コントラスト強調画像とを生成する。 In this embodiment, the synthesis function 17d combines the entire T1 map T1 orig , T2 map T2 orig , and PD map PD orig generated by the generation function 17c with the T1 maps T1 t and T2 in which the water component is suppressed. The map T2 t and the PD map PD t are used in combination to generate a composite contrast-enhanced image of the SE method and a composite contrast-enhanced image of the FLAIR method corresponding to arbitrary imaging parameters.

具体的には、合成機能17dは、SE法の1成分モデルを表す(式1)のTR及びTEに、それぞれ操作者によって入力されたTR及びTEを代入し、さらに、(式1)のT1、T2及びPDに、それぞれ、T1orig及びT1tのいずれか一方、T2orig及びT2tのいずれか一方、PDorig及びPDtのいずれか一方を代入することで、水成分が抑制されたSE法の合成コントラスト強調画像を生成する。なお、本実施例ではADCorig及びADCtを算出していないため、(式1)のDecayADC(b,ADC)は1とする。 Specifically, the synthesis function 17d substitutes TR and TE input by the operator into TR and TE of (Formula 1) representing a one-component model of the SE method, and further substitutes T1 of (Formula 1). , by substituting one of T1 orig and T1 t , one of T2 orig and T2 t , and one of PD orig and PD t for T2 and PD, respectively, to create an SE in which the water component is suppressed. The method generates a synthetic contrast-enhanced image. Note that since ADC orig and ADC t are not calculated in this embodiment, DecayADC (b, ADC) in (Formula 1) is set to 1.

また、合成機能17dは、IR法の1成分モデルを表す(式2)のTR、TE及びTIに、それぞれ操作者によって入力されたTR、TE及びTIを代入し、さらに、(式2)のT1、T2及びPDに、それぞれ、T1orig及びT1tのいずれか一方、T2orig及びT2tのいずれか一方、PDorig及びPDtのいずれか一方を代入することで、水成分が抑制されたFLAIR法の合成コントラスト強調画像を生成する。なお、本実施例ではADCorig及びADCtを算出していないため、(式2)のDecayADC(b,ADC)には1を代入する。 In addition, the synthesis function 17d substitutes TR, TE, and TI input by the operator into TR, TE, and TI of (Formula 2) representing a one-component model of the IR method, and further substitutes the TR, TE, and TI input by the operator, respectively. The water component was suppressed by substituting either one of T1 orig and T1 t , one of T2 orig and T2 t , and one of PD orig and PD t for T1, T2 and PD, respectively. Generate a composite contrast-enhanced image using the FLAIR method. Note that in this embodiment, since ADC orig and ADC t are not calculated, 1 is substituted for DecayADC (b, ADC) in (Formula 2).

例えば、合成機能17dは、全体のT1マップT1origと、水成分が抑制されたT2マップT2tと、水成分が抑制されたPDマップPDtとを用いて、水成分が抑制されたSE法の合成コントラスト強調画像を生成する。 For example, the synthesis function 17d uses the entire T1 map T1 orig , the T2 map T2 t in which the water component is suppressed, and the PD map PD t in which the water component is suppressed, to create the SE method in which the water component is suppressed. A composite contrast-enhanced image is generated.

また、例えば、合成機能17dは、全体のT1マップT1origと、全体のPDマップPDorigと、水成分が抑制されたT2マップT2tとを用いて、水成分が抑制されたFLAIR法の合成コントラスト強調画像を生成する。 Further, for example, the synthesis function 17d uses the entire T1 map T1 orig , the entire PD map PD orig , and the T2 map T2 t in which the water component is suppressed to synthesize the FLAIR method in which the water component is suppressed. Generate a contrast-enhanced image.

図5は、実施例1に係る合成機能17dによって生成された合成コントラスト強調画像における水成分の抑制の一例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of suppression of water components in a composite contrast-enhanced image generated by the composite function 17d according to the first embodiment.

ここで、図5の(a)及び(e)のグラフは、それぞれ、理想的な実収集によって収集されたSE法及びIR(FLAIR)法のコントラスト強調画像におけるTEに対する信号強度の変化を示している。また、図5の(b)及び(f)は、それぞれ、全体のPDマップPDorig、全体のT1マップT1orig、及び、全体のT2マップT2origを用いて生成された水成分が抑制されていない従来のSE法及びIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像おけるTEに対する信号強度の変化を示している。 Here, the graphs in FIGS. 5(a) and (e) show the change in signal intensity with respect to TE in the contrast-enhanced images of the SE method and the IR (FLAIR) method, respectively, collected by ideal real acquisition. There is. In addition, (b) and (f) of FIG. 5 show that the water component generated using the entire PD map PD orig , the entire T1 map T1 orig , and the entire T2 map T2 orig is suppressed, respectively. It shows the change in signal intensity with respect to TE in a composite contrast-enhanced image of the conventional SE method and IR (FLAIR) method.

また、図5の(c)及び(g)は、それぞれ、全体のPDマップPDorig、全体のT1マップT1orig、及び、水成分が抑制されたT2マップT2tを用いて生成されたSE法及びIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像おけるTEに対する信号強度の変化を示している。また、図5の(d)及び(h)は、それぞれ、水成分が抑制されたPDマップPDt、全体のT1マップT1orig、及び、水成分が抑制されたT2マップT2tを用いて生成されたSE法及びIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像おけるTEに対する信号強度の変化を示している。 Moreover, (c) and (g) of FIG. 5 are the SE method generated using the entire PD map PD orig , the entire T1 map T1 orig , and the T2 map T2 t in which the water component is suppressed, respectively. It shows changes in signal intensity with respect to TE in a composite contrast-enhanced image obtained by the and IR (FLAIR) methods. In addition, (d) and (h) of FIG. 5 are generated using the PD map PD t in which the water component is suppressed, the entire T1 map T1 orig , and the T2 map T2 t in which the water component is suppressed, respectively. It shows the change in signal intensity with respect to TE in a composite contrast-enhanced image of the SE method and IR (FLAIR) method.

なお、図5の(a)~(h)では、VwをVw=0[%]、Vw=25[%]、Vw=50[%]、Vw=75[%]、及び、Vw=100[%]とした場合それぞれについて、各画像における信号強度の変化を示している。 In addition, in (a) to (h) of FIG. 5, V w is set to V w =0 [%], V w =25 [%], V w =50 [%], V w =75 [%], and , V w =100 [%], and the change in signal intensity in each image is shown.

例えば、図5の(e)に示すように、実収集によって収集されたIR(FLAIR)法のコントラスト強調画像では、信号強度がVt=1-Vwに比例する。また、図5の(f)に示すように、従来のIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像では、TEが長くなるにつれて、各Vwの信号強度が逆転する減少が生じる。これに対し、図5の(g)及び(h)に示すように、本実施例に係る合成機能17dによって水成分が抑制されたIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像では、従来のような信号強度の逆転現象は生じず、実収集によって収集されたIR(FLAIR)法のコントラスト強調画像と信号強度が略同等となる。 For example, as shown in FIG. 5(e), in a contrast-enhanced image obtained by the IR (FLAIR) method, the signal intensity is proportional to V t =1−V w . Furthermore, as shown in FIG. 5(f), in the composite contrast-enhanced image of the conventional IR (FLAIR) method, as the TE becomes longer, the signal intensity of each Vw reverses and decreases. On the other hand, as shown in (g) and (h) of FIG. 5, in the composite contrast-enhanced image of the IR (FLAIR) method in which the water component is suppressed by the composition function 17d according to this embodiment, No inversion phenomenon of signal intensity occurs, and the signal intensity is approximately the same as that of the contrast-enhanced image obtained by the IR (FLAIR) method that was actually collected.

さらに、例えば、図5の(c)及び(d)に示すように、本実施例に係る合成機能17dによって水成分が抑制されたSE法の合成コントラスト強調画像では、図5の(h)に示す水成分が抑制されたIR(FLAIR)法の合成コントラスト強調画像と比べて、Vwに対する信号強度の大きさの順が、実収集によって収集されたIR(FLAIR)法のコントラスト強調画像と同等であり、さらにSNRが向上している。ここで、実収集以外の合成コントラスト強調画像では定量パラメータマップからのノイズの伝搬はあるが、計算によって得られた画像どうしでは背景ノイズが一定なので、信号強度が相対的なSNRとみなせる。 Furthermore, as shown in FIGS. 5(c) and 5(d), for example, in the SE method composite contrast-enhanced image in which the water component is suppressed by the compositing function 17d according to the present embodiment, FIG. Compared to the synthesized contrast-enhanced image of the IR (FLAIR) method in which the water component shown in the figure is suppressed, the order of the signal intensity with respect to V w is the same as the contrast-enhanced image of the IR (FLAIR) method collected by actual collection. , and the SNR is further improved. Here, although there is noise propagation from the quantitative parameter map in synthetic contrast-enhanced images other than those actually acquired, the background noise is constant between images obtained by calculation, so the signal intensity can be regarded as relative SNR.

なお、ここでは、SIR2(TR1,TI1,TE3,b0)を収集する場合の例を説明したが、SIR2(TR1,TI1,TE3,b0)は、水成分が抑制されたT1tマップを生成する際に用いるだけなので、本実施例のようにコントラスト強調画像がFLAIRやSEである場合のようにT1tマップが不要な場合は、収集しなくてもよい。 Here, we have explained an example where S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0) is collected, but S IR2 (TR1, TI1, TE3, b0) is a T1 t map in which the water component is suppressed. Since it is only used when generating the T1 t map, it is not necessary to collect it if the T1 t map is unnecessary, as in the case where the contrast-enhanced image is FLAIR or SE as in this embodiment.

上述した実施例1は、T2の差異のみを利用して水成分と組織成分とを分離するものであるため、Fast SE法等の従来の手法に容易に適用することができる。 The first embodiment described above separates the water component and tissue component using only the difference in T2, and therefore can be easily applied to conventional methods such as the Fast SE method.

また、上述した実施例1では、収集機能17aが、マルチエコー法によって、被検体の画像を収集してもよい。IR(FLAIR)法による実収集では、TIによって組織が十分に飽和しないことから、組織の縦磁化をSE法と同一にできないため、差分によって水成分と組織成分とを分離できないのに加え、IRパルスの有無による別々の収集が必要になるため時間を要する。これに対し、SE法による実収集は、同一の励起によるマルチエコー法を用いれば、撮像時間の延長や体動によるミスレジストレーションはほとんど生じない。 Furthermore, in the first embodiment described above, the collection function 17a may collect images of the subject using a multi-echo method. In actual collection using the IR (FLAIR) method, since the tissue is not sufficiently saturated with TI, the longitudinal magnetization of the tissue cannot be made the same as in the SE method, so water components and tissue components cannot be separated by difference. Separate acquisitions are required depending on the presence or absence of pulses, which takes time. On the other hand, in actual acquisition using the SE method, if a multi-echo method using the same excitation is used, misregistration due to extension of imaging time or body movement hardly occurs.

また、上述した実施例1では、収集機能17aが、Gradient Moment Nulling(GMN)用の傾斜磁場(フローリフェーズ用の傾斜磁場)を印加して、被検体の画像を撮像してもよい。これにより、CSFや血流の動きによるアーチファクトや信号低下を抑制することができる。 Furthermore, in the first embodiment described above, the acquisition function 17a may apply a gradient magnetic field for Gradient Moment Nulling (GMN) (gradient magnetic field for flow rephase) to capture an image of the subject. This makes it possible to suppress artifacts and signal degradation due to movement of CSF and blood flow.

また、上述した実施例1では、重み付け係数αを用いた重み付け差分による簡便な分離法と、仮定又は測定された水のT2を用いて、組織成分が略ゼロになるTEから各TEでの水成分を推定して差分する高精度な分離法とを適宜に選択して用いることができる。 In addition, in the above-mentioned Example 1, the water at each TE is separated from the TE where the tissue component is approximately zero, using a simple separation method based on a weighted difference using the weighting coefficient α and the assumed or measured water T2. A highly accurate separation method of estimating and subtracting components can be appropriately selected and used.

また、上述した実施例1では、水成分を完全にゼロにすることが求められる場合には、水組織の画像上で閾値を設けることで、水成分が100%のボクセルとそれ以外の組織部分のボクセルとを分離し、それぞれから別々に定量パラメータマップを生成してもよい。その場合、2つの成分が混在するボクセルは重複することになるが、そのようなボクセルは色分けして重ねて表示するようにしてもよい。その場合は、混合したボクセルは混合比に応じた色で表示される。例えば、PDの場合、組織成分を赤色、水成分を水色とすれば、Vw=50%であれば紫色になる。または、ボクセルが重複しないように、水成分の信号の閾値を50%として、多い方の成分の定量パラメータマップを求めて合成してもよい。 In addition, in Example 1 described above, when it is required to completely reduce the water component to zero, by setting a threshold value on the image of the water tissue, it is possible to distinguish between voxels where the water component is 100% and other tissue parts. voxels may be separated and a quantitative parameter map may be generated separately from each voxel. In that case, voxels in which the two components coexist will overlap, but such voxels may be color-coded and displayed in an overlapping manner. In that case, the mixed voxels are displayed in a color according to the mixing ratio. For example, in the case of PD, if the tissue component is red and the water component is light blue, if V w =50%, the color will be purple. Alternatively, in order to avoid overlapping voxels, the threshold value of the water component signal may be set to 50%, and the quantitative parameter map of the component with the larger amount may be obtained and synthesized.

また、上述した実施例1では、水成分が支配的となるような長いTEの画像を差分することによって水成分を抑制する方法を説明したが、もしも水成分を含む定量パラメータマップや合成コントラスト強調画像が不要であれば、初めからIR(FLAIR)法によって、すなわち水の縦磁化がゼロになるようなTR及びTIの組み合わせで、TEを2つ以上変えた画像を収集し、それらの画像を用いてT2マップを生成し、合成コントラスト強調画像を生成するようにしてもよい。この場合は、TRを十分に長くしてTE=0の画像を生成すれば、水成分が抑制されたPDマップも得られ、計算によるFLAIR画像に加えて、水成分が抑制された、計算によるSE画像も得られる。 In addition, in Example 1 described above, a method for suppressing the water component by subtracting long TE images in which the water component is dominant was explained. If images are not required, collect images using the IR (FLAIR) method from the beginning, that is, with a combination of TR and TI that makes the longitudinal magnetization of water zero, with two or more different TEs, and then combine those images. A T2 map may be generated using the T2 map, and a composite contrast-enhanced image may be generated. In this case, if you make TR long enough to generate an image with TE=0, you can also obtain a PD map with suppressed water components, and in addition to the calculated FLAIR image, you can also obtain a calculated PD map with suppressed water components. SE images are also obtained.

(実施例2)
次に、実施例2について説明する。本実施例は、水と組織との間のADCの差異を利用して、MR信号に含まれる水成分と組織成分とを分離するものである。より具体的には、本実施例は、水のADCが組織のADCと比べて大きいことを利用して、MR信号に含まれる水成分と組織成分とを分離する。
(Example 2)
Next, Example 2 will be explained. This embodiment uses the difference in ADC between water and tissue to separate water components and tissue components contained in MR signals. More specifically, this embodiment uses the fact that the ADC of water is larger than the ADC of tissue to separate the water component and tissue component contained in the MR signal.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、DWIを撮像する拡散強調イメージングによって0でないb値を用いて被検体の画像を撮像することで、水成分が抑制された画像を収集する。 That is, in this embodiment, the collection function 17a collects an image in which the water component is suppressed by capturing an image of the subject using a non-zero b value by diffusion weighted imaging that captures DWI.

拡散強調イメージングでは、データ収集時にMPG(Motion Probing gradient)と呼ばれるフォローエンコード傾斜磁場が印加され、このMPGによって、生体内の各組織におけるADCの違いに応じてMR信号の強度のコントラストが生じることで、ADCの違いが強調されたDWIが撮像される。ここで、水のADCは、組織のADCと比べて約3倍大きいことが知られている。具体的には、水はADC=3*10-3[mm2/s]であり、組織は、正常なものでADC=1*10-3[mm2/s]であり、腫瘍等ではさらに小さくなる。そして、拡散強調イメージングでは、拡散による位相分散を表すb値が大きいほど、水成分が抑制されて組織成分が支配的な画像が得られる。 In diffusion-weighted imaging, a follow-encoding gradient magnetic field called MPG (Motion Probing gradient) is applied during data acquisition, and this MPG creates a contrast in the intensity of the MR signal depending on the difference in ADC in each tissue in the living body. , DWI with emphasized differences in ADC is imaged. Here, it is known that the ADC of water is about three times larger than the ADC of tissue. Specifically, water has an ADC of 3*10 -3 [mm 2 /s], normal tissue has an ADC of 1*10 -3 [mm 2 /s], and tumors etc. have an ADC of 1*10 -3 [mm 2 /s]. becomes smaller. In diffusion weighted imaging, the larger the b value representing phase dispersion due to diffusion, the more suppressed water components are and the more dominant tissue components can be obtained.

図6は、実施例2に係る拡散強調イメージングによって撮像された画像におけるb値による水成分の抑制の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of suppression of a water component by a b value in an image captured by diffusion weighted imaging according to Example 2.

ここで、図6の(a)のグラフは、TR=4000[ms]、TE=35[ms]として撮像されたPD強調画像におけるb値に対する信号強度の変化を示している。また、図6の(b)のグラフは、TR=4000[ms]、TE=100[ms]として撮像されたPD強調画像におけるb値に対する信号強度の変化を示している。 Here, the graph in (a) of FIG. 6 shows the change in signal intensity with respect to the b value in a PD-enhanced image captured with TR=4000 [ms] and TE=35 [ms]. Further, the graph in FIG. 6(b) shows the change in signal intensity with respect to the b value in a PD emphasized image captured with TR=4000 [ms] and TE=100 [ms].

例えば、図6の(a)及び(b)に示すように、b値が大きくなるにつれて、水成分が抑制され、組織成分の全体に対する比St/Sorigが大きくなる。例えば、b=300[s/mm2]程度に設定すれば、水成分をかなり抑制することができる。 For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, as the b value increases, the water component is suppressed, and the ratio S t /S orig of the tissue component to the whole increases. For example, if b is set to about 300 [s/mm 2 ], the water component can be considerably suppressed.

例えば、図6の(a)に示すように、TE=35[ms]の画像では、水成分の信号強度Swは、b=250[s/mm2]で約55%、b=500[s/mm2]で約25%まで低減する。また、例えば、図6の(b)に示すように、TE=100[ms]の画像では、水成分の信号強度Swは、b=250[s/mm2]で約55%、b=500[s/mm2]で約40%まで低減する。すなわち、TEを短縮すれば、b=0での水成分の相対的な割合が小さくなるため、水成分の抑制効果が高くなる。 For example, as shown in FIG. 6(a), in an image with TE=35 [ms], the signal strength S w of the water component is approximately 55% at b=250 [s/mm 2 ], and approximately 55% at b=500 [s/mm 2 ]; s/mm 2 ] to about 25%. For example, as shown in FIG. 6(b), in an image with TE=100 [ms], the signal strength S w of the water component is about 55% at b=250 [s/mm 2 ], and b= It is reduced to about 40% at 500 [s/mm 2 ]. That is, if TE is shortened, the relative proportion of the water component at b=0 becomes smaller, so the effect of suppressing the water component becomes higher.

例えば、収集機能17aは、SE法の拡散強調イメージングによってTEを変えながら0でないb値を用いて被検体の画像を撮像することで、図3に示したSDWI1(TE1,b1)及びSDWI2(TE2,b1)の2つの収集サンプル点に対応する2つの画像を収集する。 For example, the acquisition function 17a captures an image of the subject using a b value that is not 0 while changing the TE by diffusion weighted imaging of the SE method, thereby obtaining the S DWI1 (TE1, b1) and S DWI2 shown in FIG. 3. Two images corresponding to the two collected sample points (TE2, b1) are collected.

なお、本実施例では、SDWI1(TE1,b1)及びSDWI2(TE2,b1)の各点に対応する画像を、それぞれSDWI1(TR1,TE1,b1)及びSDWI2(TR1,TE2,b1)と表す。 In this example, the images corresponding to each point of S DWI1 (TE1, b1) and S DWI2 (TE2, b1) are converted into S DWI1 (TR1, TE1, b1) and S DWI2 (TR1, TE2, b1), respectively. ).

ここで、TE1には、MRI装置100で設定し得る最短の値が用いられる。また、TE2には、TE1より長い値が用いられる。そして、b1には、0より大きい値が用いられる。これにより、SDWI1(TR1,TE1,b1)及びSDWI2(TR1,TE2,b1)は、それぞれ、b値を0として撮像した場合と比べて水成分が抑制された画像となる。 Here, the shortest value that can be set in the MRI apparatus 100 is used for TE1. Further, a value longer than TE1 is used for TE2. A value larger than 0 is used for b1. As a result, S DWI1 (TR1, TE1, b1) and S DWI2 (TR1, TE2, b1) each become images in which the water component is suppressed compared to when the images are captured with the b value set to 0.

そして、本実施例では、生成機能17cが、以下の(式25)により、SDWI1(TR1,TE1,b1)及びSDWI2(TR1,TE2,b1)を用いて、水成分が抑制されたT2マップT2tを生成する。 In this embodiment, the generation function 17c uses S DWI1 (TR1, TE1, b1) and S DWI2 (TR1, TE2, b1) according to the following (Equation 25) to generate T2 in which the water component is suppressed. Generate map T2 t .

T2t=(TE2-TE1)/ln[SDWI1(TR1,TE1,b1)/SDWI2(TR1,TE2,b1)] ・・・(式25) T2 t = (TE2-TE1)/ln[S DWI1 (TR1, TE1, b1)/S DWI2 (TR1, TE2, b1)] ... (Formula 25)

上述した実施例2では、差分も併用するため、拡散強調イメージングによって撮像される画像は、拡散の方向性の影響をなくしたisotropic DWIであってもよい。 In the second embodiment described above, since a difference is also used, the image captured by diffusion weighted imaging may be an isotropic DWI that eliminates the influence of the directionality of diffusion.

また、上述した実施例2では、収集時に拡散強調イメージングをb=100~200程度として併用した場合、実施例1(b=0)と比べて、短いTEでも同等の水成分の抑制効果が得られる。 Furthermore, in the above-mentioned Example 2, when diffusion weighted imaging is used together with b=100 to 200 during acquisition, the same water component suppression effect can be obtained even with a short TE compared to Example 1 (b=0). It will be done.

また、上述した実施例2のように拡散強調イメージングのb値を用いた方法では、TEまでの間に動きを強調するためのMPG用の傾斜磁場が印加されるため、b値が大きいほど、最小のTEが長くなって定量パラメータマップのSNRが低下するが、TEが多少でも離れていれば、T2マップを求めることは可能である。 In addition, in the method using the b value of diffusion weighted imaging as in Example 2 described above, since a gradient magnetic field for MPG is applied to emphasize movement up to TE, the larger the b value, the more Although the minimum TE becomes longer and the SNR of the quantitative parameter map decreases, it is possible to obtain the T2 map as long as the TEs are even slightly apart.

また、上述した実施例2のように拡散強調イメージングのb値を用いた方法の利点として、水成分の画像ではなく、組織成分が支配的な画像が直接得られるため、実施例1のようにTEの差のみを用いる場合と比べて、差分によるSNRの劣化が少ない。 In addition, an advantage of the method using the b value of diffusion weighted imaging as in Example 2 described above is that an image dominated by tissue components is directly obtained, rather than an image of water components. Compared to the case where only the difference in TE is used, the SNR deteriorates less due to the difference.

また、実施例1の方法のみではCSFの動きによるモーションアーチファクトが実質部へ入り込み、以降の定量パラメータマップ等で誤差が生じることがあり得るが、実施例2のように拡散強調イメージングを用いる場合は元画像上でCSFの信号が抑制されるため、モーションアーチファクトを抑制することが可能である。 Furthermore, if only the method of Example 1 is used, motion artifacts due to the movement of the CSF may enter the parenchyma, causing errors in subsequent quantitative parameter maps, etc., but when using diffusion weighted imaging as in Example 2, Since the CSF signal is suppressed on the original image, it is possible to suppress motion artifacts.

(実施例3)
次に、実施例3について説明する。本実施例は、実施例1と同様に水と組織との間のT2の差異を利用しつつ、実施例2と同様に水と組織との間のADCの差異を利用して、MR信号に含まれる水成分と組織成分とを分離するものである。
(Example 3)
Next, Example 3 will be explained. This example utilizes the difference in T2 between water and tissue as in Example 1, and utilizes the difference in ADC between water and tissue as in Example 2 to generate an MR signal. It separates the water component and tissue component contained.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、同一の被検体の画像を、TE及びTIを変えながら、0でないb値を用いて撮像することによって、組織のT2に近いTEで、水成分が抑制されるようなb値を用いて撮像した画像と、水成分が支配的となるような長いTEで、水成分が抑制されるようなb値を用いて撮像した画像とを含む複数の画像を収集する。 That is, in this embodiment, the collection function 17a captures images of the same subject using a b value that is not 0 while changing the TE and TI, so that the water component is detected at a TE close to T2 of the tissue. A plurality of images including an image captured using a b value such that the water component is suppressed, and an image captured using a b value such that the water component is suppressed with a long TE such that the water component is dominant. Collect.

例えば、収集機能17aは、SE法の拡散強調イメージングによってTEを変えながら0でないb値を用いて被検体の画像を撮像することで、図3に示したSDWI1(TE1,b1)、SDWI2(TE2,b1)及びSDWI3(TE3,b1)の3つの収集サンプル点に対応する3つの画像を収集する。 For example, the acquisition function 17a captures an image of the subject using a b value that is not 0 while changing the TE by diffusion weighted imaging of the SE method . Three images are collected corresponding to the three collected sample points: (TE2, b1) and S DWI3 (TE3, b1).

なお、本実施例では、SDWI1(TE1,b1)、SDWI2(TE2,b1)及びSDWI3(TE3,b1)の各点に対応する画像を、それぞれSDWI1(TR1,TE1,b1)、SDWI2(TR1,TE2,b1)及びSDWI3(TR1,TE3,b1)と表す。 In this embodiment, the images corresponding to the points S DWI1 (TE1, b1), S DWI2 (TE2, b1), and S DWI3 (TE3, b1) are converted to S DWI1 (TR1, TE1, b1), respectively. They are expressed as S DWI2 (TR1, TE2, b1) and S DWI3 (TR1, TE3, b1).

ここで、TE1には、MRI装置100で設定し得る最短の値が用いられ、TE2には、TE1より長い、組織のT2に近い値が用いられ、TE3には、TE1及びTE2より十分に長い値が用いられる。これにより、SDWI3(TR1,TE3,b1)は、水成分が支配的な画像となる。そして、b1には、0より大きい値が用いられる。これにより、SDWI1(TR1,TE1,b1)及びSDWI2(TR1,TE2,b1)は、それぞれ、b値を0として撮像した場合と比べて水成分が抑制された画像となる。 Here, for TE1, the shortest value that can be set in the MRI apparatus 100 is used, for TE2, a value longer than TE1 and close to T2 of the tissue is used, and for TE3, a value that is sufficiently longer than TE1 and TE2 is used. value is used. As a result, S DWI3 (TR1, TE3, b1) becomes an image in which the water component is dominant. A value larger than 0 is used for b1. As a result, S DWI1 (TR1, TE1, b1) and S DWI2 (TR1, TE2, b1) each become images in which the water component is suppressed compared to when the images are captured with the b value set to 0.

そして、本実施例では、分離機能17bが、以下の(式26)により、SDWI1(TR1,TE1,b1)及びSDWI3(TR1,TE3,b1)を用いて、水成分が抑制された画像St(TR1,TE1,b1)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式27)により、SDWI2(TR1,TE2,b1)及びSDWI3(TR1,TE3,b1)を用いて、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b1)を生成する。 In this embodiment, the separation function 17b uses S DWI1 (TR1, TE1, b1) and S DWI3 (TR1, TE3, b1) according to the following (Equation 26) to create an image in which the water component is suppressed. Generate S t (TR1, TE1, b1). Furthermore, the separation function 17b uses S DWI2 (TR1, TE2, b1) and S DWI3 (TR1, TE3, b1) to generate an image S t (TR1, TE2,b1) is generated.

St(TR1,TE1,b1)=SDWI1(TR1,TE1,b1)-α*SDWI3(TR1,TE3,b1) ・・・(式26)
St(TR1,TE2,b1)=SDWI1(TR1,TE2,b1)-α*SDWI3(TR1,TE3,b1) ・・・(式27)
S t (TR1, TE1, b1) = S DWI1 (TR1, TE1, b1) - α*S DWI3 (TR1, TE3, b1) ... (Formula 26)
S t (TR1, TE2, b1) = S DWI1 (TR1, TE2, b1) - α*S DWI3 (TR1, TE3, b1) ... (Formula 27)

なお、水成分と組織成分とをより正確に分離することが求められる場合には、分離機能17bは、以下の(式28)により、SDWI3(TR1,TE3,b1)から水成分の画像Sw(TR1,TE1,b1)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式29)により、Sw(TR1,TE1,b1)をSDWI1(TR1,TE1,b1)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE1,b1)を生成する。 Note that when it is required to separate the water component and tissue component more accurately, the separation function 17b converts the water component image S from S DWI3 (TR1, TE3, b1) using the following (Equation 28). Generate w (TR1, TE1, b1). In addition, the separation function 17b subtracts S w (TR1, TE1, b1) from S DWI1 (TR1, TE1, b1) using the following (Equation 29), so that the image S t ( TR1, TE1, b1) are generated.

Sw(TR1,TE1,b1)=SDWI3(TR1,TE3,b1)*exp[(TE3-TE1)/T2w] ・・・(式28)
St(TR1,TE1,b1)=SDWI1(TR1,TE1,b1)-Sw(TR1,TE1,b1) ・・・(式29)
S w (TR1, TE1, b1) = S DWI3 (TR1, TE3, b1) * exp [(TE3-TE1)/T2 w ] ... (Formula 28)
S t (TR1, TE1, b1) = S DWI1 (TR1, TE1, b1) - S w (TR1, TE1, b1) ... (Formula 29)

さらに、分離機能17bは、以下の(式30)により、SDWI3(TR1,TE3,b1)から水成分の画像Sw(TR1,TE2,b1)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式31)により、Sw(TR1,TE2,b1)をSDWI2(TR1,TE2,b1)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b1)を生成する。 Further, the separation function 17b generates a water component image S w (TR1, TE2, b1) from S DWI3 (TR1, TE3, b1) using the following (Equation 30). In addition, the separation function 17b subtracts S w (TR1, TE2, b1) from S DWI2 (TR1, TE2, b1) using the following (Equation 31), thereby obtaining an image S t ( TR1, TE2, b1) are generated.

Sw(TR1,TE2,b1)=SDWI3(TR1,TE3,b1)*exp[(TE3-TE2)/T2w] ・・・(式30)
St(TR1,TE2,b1)=SDWI2(TR1,TE2,b1)-Sw(TR1,TE2,b1) ・・・(式31)
S w (TR1, TE2, b1) = S DWI3 (TR1, TE3, b1) * exp [(TE3-TE2)/T2 w ] ... (Formula 30)
S t (TR1, TE2, b1) = S DWI2 (TR1, TE2, b1) - S w (TR1, TE2, b1) ... (Formula 31)

ここで、(式28)及び(式30)に含まれるT2Wには、実施例1と同様に、仮定又は測定された水のT2が設定される。 Here, T2 W included in (Equation 28) and (Equation 30) is set to the assumed or measured T2 of water, as in the first embodiment.

そして、本実施例では、生成機能17cが、以下の(式32)により、St(TR1,TE1,b1)及びSt(TR1,TE2,b1)を用いて、水成分が抑制されたT2マップT2tを生成する。 In this embodiment, the generation function 17c uses S t (TR1, TE1, b1) and S t (TR1, TE2, b1) according to the following (Equation 32) to generate T2 in which the water component is suppressed. Generate map T2 t .

T2t=(TE2-TE1)/ln[St(TR1,TE1,b1)/St(TR1,TE2,b1)] ・・・(式32) T2 t = (TE2-TE1)/ln[S t (TR1, TE1, b1)/S t (TR1, TE2, b1)] ... (Formula 32)

上述した実施例3のように拡散強調イメージングを用いて水成分を抑制する方法は、実施例1のようにT2の差異を利用して水成分を抑制する方法と組み合わせることも可能である。すなわち、拡散強調イメージングを用いた方法では、b値とTEの両方を用いて収集したデータを用いることも可能であり、b値又はTEを単独で用いる場合と比べて、それぞれが小さな値であっても水成分の抑制効果を向上することができる。例えば、ある程度の大きさのb1(b1~200[s/mm2]を用いながら3段階のTEで元画像を収集して、TEの長い画像をTEの短い画像から差分すれば、実施例1のようにb0≒0を用いる場合と比べてCSFの信号自体を抑制することができるので、CSFの抑制効果が大きくなり、モーションアーチファクトも低減する。または、同じ抑制効果でよければ、水成分が支配的となるような画像のTE(TE3)を短くできるという効果も得られる。 The method of suppressing the water component using diffusion weighted imaging as in the third embodiment described above can also be combined with the method of suppressing the water component using the difference in T2 as in the first embodiment. In other words, with the method using diffusion weighted imaging, it is also possible to use data collected using both the b value and TE, and each has a smaller value than when using the b value or TE alone. However, the effect of suppressing water components can be improved. For example, if the original image is collected at three stages of TE while using b1 (b1 to 200 [s/mm 2 ]) of a certain size, and the image with a long TE is subtracted from the image with a short TE, Example 1 Since the CSF signal itself can be suppressed compared to the case where b0≈0 is used, the CSF suppression effect becomes larger and motion artifacts are also reduced.Alternatively, if the same suppression effect is acceptable, the water component is It is also possible to obtain the effect that the TE (TE3) of a dominant image can be shortened.

(実施例4)
次に、実施例4について説明する。本実施例は、同一の被検体の画像をTE及びb値を変えて撮像することによって、水成分が抑制されたADCマップを生成するものである。
(Example 4)
Next, Example 4 will be described. In this embodiment, an ADC map in which the water component is suppressed is generated by capturing images of the same subject with different TE and b values.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、DWIを撮像する拡散強調イメージングによって、組織のT2に近い第1のTEと、水成分が支配的となるような長い第2のTEと、第1のb値と、第1のb値と比べて水成分が抑制されるような第1のb値より大きい第2のb値とを用いて被検体の画像を撮像することによって、第1のTE及び第1のb値で撮像した第1の画像と、第2のTE及び第1のb値で撮像した第2の画像と、第1のTE及び第2のb値で撮像した第3の画像とを収集する。 That is, in this embodiment, the collection function 17a uses diffusion weighted imaging to image DWI to identify a first TE close to T2 of the tissue, a long second TE in which the water component is dominant, and a first TE. and a second b value larger than the first b value such that the water component is suppressed compared to the first b value. A first image taken with the TE and the first b value, a second image taken with the second TE and the first b value, and a third image taken with the first TE and the second b value. Collect images of.

例えば、収集機能17aは、SE法の拡散強調イメージングによってTE及びb値を変えて被検体の画像を撮像することで、図3に示したSSE2(TE2,b0)、SSE3(TE3,b0)及びSDWI4(TE2,b2)の3つの収集サンプル点に対応する3つの画像を収集する。 For example, the acquisition function 17a captures images of the subject by changing the TE and b values by diffusion weighted imaging using the SE method, thereby capturing images of the subject such as S SE2 (TE2, b0) and S SE3 (TE3, b0) shown in FIG. ) and S DWI4 (TE2, b2).

なお、本実施例では、SSE2(TE2,b0)、SSE3(TE3,b0)及びSDWI4(TE2,b2)の各点に対応する画像を、それぞれSSE2(TR1,TE2,b0)、SSE3(TR1,TE3,b0)及びSDWI4(TR1,TE2,b2)と表す。 In this example, the images corresponding to the points S SE2 (TE2, b0), S SE3 (TE3, b0), and S DWI4 (TE2, b2) are converted to S SE2 (TR1, TE2, b0), respectively. They are expressed as S SE3 (TR1, TE3, b0) and S DWI4 (TR1, TE2, b2).

ここで、TE2には、組織のT2に近い値が用いられ、TE3には、TE2より十分に長い値が用いられる。これにより、SSE3(TR1,TE3,b0)は、水成分が支配的な画像となる。そして、b2には、b0より大きい値が用いられる。これにより、SDWI4(TR1,TE2,b2)は、SSE3(TR1,TE3,b0)及びSSE2(TR1,TE2,b0)と比べて水成分が抑制された画像となる。なお、b0には、MRI装置100で設定し得る最小の値(例えば、b0<1[s/mm2])が用いられる。b0については、ある程度大きくすれば各画像における水成分の抑制効果が向上するものの、逆に信号強度及びADCのSNRが低下するので、T2に基づいて水成分を抑制する本実施例では、最小の値とするのが望ましい。 Here, a value close to T2 of the tissue is used for TE2, and a value that is sufficiently longer than TE2 is used for TE3. As a result, S SE3 (TR1, TE3, b0) becomes an image in which the water component is dominant. A value larger than b0 is used for b2. As a result, S DWI4 (TR1, TE2, b2) becomes an image in which the water component is suppressed compared to S SE3 (TR1, TE3, b0) and S SE2 (TR1, TE2, b0). Note that the minimum value that can be set in the MRI apparatus 100 (for example, b0<1 [s/mm 2 ]) is used for b0. Regarding b0, if it is increased to a certain extent, the effect of suppressing the water component in each image will improve, but on the contrary, the signal strength and SNR of ADC will decrease. Therefore, in this example, in which the water component is suppressed based on T2, It is preferable to use a value.

例えば、TE3を300[ms]程度とすることで、SSE3(TR1,TE3,b0)において水成分が支配的となる。また、b2>1000[s/mm2]とすることで、SDWI4(TR1,TE2,b2)における水成分を略ゼロにすることができる。 For example, by setting TE3 to about 300 [ms], the water component becomes dominant in S SE3 (TR1, TE3, b0). Further, by setting b2>1000 [s/mm 2 ], the water component in S DWI4 (TR1, TE2, b2) can be made approximately zero.

そして、本実施例では、分離機能17bが、収集機能17aによって収集された第1の画像から第2の画像を重み付けして差分することによって、第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を分離画像として生成する。 In this embodiment, the separation function 17b weights and subtracts the second image from the first image collected by the collection function 17a, so that the water component corresponding to the first b value is suppressed. The separated image is generated as a separated image.

すなわち、本実施例では、SDWI4(TR1,TE2,b2)では水成分が略ゼロになっているため、SSE2(TR1,TE2,b0)のみ、水成分を抑制する。 That is, in this embodiment, since the water component is approximately zero in S DWI4 (TR1, TE2, b2), the water component is suppressed only in S SE2 (TR1, TE2, b0).

例えば、分離機能17bは、以下の(式33)により、SSE2(TR1,TE2,b0)からSSE3(TR1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b0)を生成する。 For example, the separation function 17b weights S SE2 (TR1, TE2, b0) to S SE3 (TR1, TE3, b0) with a weighting coefficient α and differentiates the water component using the following (Equation 33). A suppressed image S t (TR1, TE2, b0) is generated.

St(TR1,TE2,b0)=SSE2(TR1,TE2,b0)-α*SSE3(TR1,TE3,b0) ・・・(式33) S t (TR1, TE2, b0) = S SE2 (TR1, TE2, b0) - α*S SE3 (TR1, TE3, b0) ... (Formula 33)

そして、本実施例では、生成機能17cが、収集機能17aによって収集された複数の画像を用いて、水成分及び組織成分を含む全体のADCマップを生成する。また、生成機能17cは、収集機能17aによって収集された第3の画像と、分離機能17bによって生成された分離画像とを用いて、水成分が抑制されたADCマップを生成する。 In this embodiment, the generation function 17c generates the entire ADC map including water components and tissue components using the plurality of images collected by the collection function 17a. Furthermore, the generation function 17c generates an ADC map in which the water component is suppressed, using the third image collected by the collection function 17a and the separated image generated by the separation function 17b.

例えば、生成機能17cは、以下の(式34)により、SSE2(TR1,TE2,b2)及びSDWI4(TR1,TE2,b2)を用いて、全体のADCマップADCorigを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式35)により、SDWI4(TR1,TE2,b2)と、分離機能17bによって生成されたSt(TR1,TE1,b0)とを用いて、水成分が抑制されたADCマップADCtを生成する。なお、ADCtは、水成分が抑制されたことによって組織成分のADCマップとなっていることを意味している。 For example, the generation function 17c generates the entire ADC map ADC orig using S SE2 (TR1, TE2, b2) and S DWI4 (TR1, TE2, b2) according to the following (Equation 34). In addition, the generation function 17c uses S DWI4 (TR1, TE2, b2) and S t (TR1, TE1, b0) generated by the separation function 17b to generate a water component according to the following (Equation 35). Generate a suppressed ADC map ADC t . Note that ADC t means that the ADC map is a tissue component due to the suppression of water components.

ADCorig=ln[SSE2(TR1,TE2,b0)/SDWI4(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式34)
ADCt=/ln[St(TR1,TE2,b0)/S DWI4(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式35)
ADC orig = ln [S SE2 (TR1, TE2, b0) / S DWI4 (TR1, TE2, b2)] / (b2 - b0) ... (Formula 34)
ADC t = /ln [S t (TR1, TE2, b0) / S DWI4 (TR1, TE2, b2)] / (b2 - b0) ... (Formula 35)

上述した実施例4では、b2の画像で水成分の画像との差分を行わないため、SNRの低下がない。また、b0の画像は水成分の画像との差分があるためSNRが低下するが、b0の画像のみ加算平均を多くしておけばSNRの低下を最小限にできる。また、b値を複数段階取得する場合でも、b2を水信号が略ゼロとなる値(b2>1000[s/mm2])にしておけば、差分は不要である。 In the fourth embodiment described above, since the image of b2 is not subtracted from the water component image, there is no reduction in SNR. Furthermore, since the b0 image has a difference from the water component image, the SNR decreases; however, by increasing the average of only the b0 image, the SNR decrease can be minimized. Further, even when acquiring b values in multiple stages, if b2 is set to a value at which the water signal is approximately zero (b2>1000 [s/mm 2 ]), no difference is required.

(実施例5)
次に、実施例5について説明する。本実施例は、実施例4と同様に、同一の被検体の画像をTE及びb値を変えて撮像することによって水成分が抑制されたADCマップを生成するものであるが、b値ごとに水成分の画像を生成して差分することで、水成分の抑制の精度をより向上させるものである。
(Example 5)
Next, Example 5 will be described. In this example, as in Example 4, an ADC map in which the water component is suppressed is generated by capturing images of the same subject with different TE and b values, but for each b value. By generating and subtracting water component images, the accuracy of water component suppression is further improved.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、実施例4と同様に、DWIを撮像する拡散強調イメージングによって、組織のT2に近い第1のTEと、水成分が支配的となるような長い第2のTEと、第1のb値と、第1のb値と比べて水成分が抑制されるような第1のb値より大きい第2のb値とを用いて被検体の画像を撮像することによって、第1のTE及び第1のb値で撮像した第1の画像と、第2のTE及び第1のb値で撮像した第2の画像と、第1のTE及び第2のb値で撮像した第3の画像とを収集する。 That is, in this example, the collection function 17a uses diffusion weighted imaging to image DWI, as in Example 4, to collect the first TE close to T2 of the tissue and the long TE in which the water component is predominant. An image of the subject is captured using a TE of 2, a first b value, and a second b value larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. By doing so, the first image captured with the first TE and the first b value, the second image captured with the second TE and the first b value, and the first image captured with the first TE and the second b value are A third image captured using the b value is collected.

また、分離機能17bが、実施例4と同様に、収集機能17aによって収集された第1の画像から第2の画像を重み付けして差分することによって、第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を分離画像として生成する。 Further, as in the fourth embodiment, the separation function 17b weights and subtracts the second image from the first image collected by the collection function 17a, so that the water component corresponding to the first b value is obtained. Generate the suppressed image as a separated image.

そして、本実施例では、生成機能17cが、仮定又は測定された水の拡散係数を用いて、収集機能17aによって収集された第2の画像から第2のb値に対応する水成分の画像を生成し、当該画像を第3の画像から差分することによって、第2のb値に対応する水成分が抑制された画像を生成し、当該画像と、分離機能17bによって生成された分離画像とを用いて、水成分が抑制されたADCマップを生成する、 In this embodiment, the generation function 17c generates an image of the water component corresponding to the second b value from the second image collected by the collection function 17a using the assumed or measured water diffusion coefficient. By subtracting this image from the third image, an image in which the water component corresponding to the second b value is suppressed is generated, and this image and the separated image generated by the separation function 17b are separated. to generate an ADC map in which the water component is suppressed.

例えば、生成機能17cは、以下の(式36)により、SSE3(TR1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けすることによって水成分の画像Sw(TR1,TE2,b0)を生成した後に、以下の(式37)により、Sw(TR1,TE2,b0)から水成分の画像Sw(TR1,TE2,b2)を生成する。 For example, the generation function 17c generates the water component image S w (TR1, TE2, b0) by weighting S SE3 (TR1, TE3, b0) with the weighting coefficient α according to the following (Equation 36), and then , a water component image S w (TR1, TE2, b2) is generated from S w (TR1, TE2, b0) using the following (Equation 37).

Sw(TR1,TE2,b0)=α*SSE3(TR1,TE3,b0) ・・・(式36)
Sw(TR1,TE2,b2)=Sw(TR1,TE2,b0)*exp[-(b2-b0)*ADCw] ・・・(式37)
S w (TR1, TE2, b0) = α*S SE3 (TR1, TE3, b0) ... (Formula 36)
S w (TR1, TE2, b2) = S w (TR1, TE2, b0) * exp [- (b2 - b0) * ADC w ] ... (Formula 37)

ここで、(式36)に含まれるADCWは、仮定又は測定された水のADCが設定される。例えば、ADCWには、理論値を用いて仮定された水のADCの値が設定される(例えば、ADCw=3.0*10-3[mm2/s])。または、ADCWには、以下の(式38)により、Sw(TR1,TE1,b0)及びSw(TR1,TE2,b2)それぞれにおける水成分が100%に近いボクセル(例えば、脳室等のボクセル)の信号強度Sから算出されたADCの値が設定される。 Here, ADC W included in (Equation 36) is set to the assumed or measured ADC of water. For example, ADC W is set to a water ADC value assumed using a theoretical value (for example, ADC W =3.0*10 −3 [mm 2 /s]). Alternatively, for ADC W , voxels ( e.g. , ventricles, The ADC value calculated from the signal strength S of the voxel) is set.

ADCw=ln[Sw(TR1,TE1,b0)/Sw(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式38) ADC w = ln [S w (TR1, TE1, b0) / S w (TR1, TE2, b2)] / (b2 - b0) ... (Formula 38)

その後、生成機能17cは、以下の(式39)により、Sw(TR1,TE2,b2)をSDWI4(TR1,TE2,b2)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,b2)を生成する。 Thereafter, the generation function 17c subtracts S w (TR1, TE2, b2) from S DWI4 (TR1, TE2, b2) using the following (Equation 39), thereby creating an image S t ( TR1, TE2, b2) are generated.

St(TR1,TE2,b2)=SDWI4(TR1,TE2,b2)-Sw(TR1,TE2,b2) ・・・(式39) S t (TR1, TE2, b2) = S DWI4 (TR1, TE2, b2) - S w (TR1, TE2, b2) ... (Formula 39)

そして、生成機能17cは、以下の(式40)により、SSE2(TR1,TE2,b2)及びSDWI4(TR1,TE2,b2)を用いて、全体のADCマップADCorigを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式41)により、St(TR1,TE2,b2)と、分離機能17bによって生成されたSt(TR1,TE2,b0)とを用いて、水成分が抑制されたADCマップADCtを生成する。 Then, the generation function 17c generates the entire ADC map ADC orig using S SE2 (TR1, TE2, b2) and S DWI4 (TR1, TE2, b2) according to the following (Equation 40). In addition, the generation function 17c uses S t (TR1, TE2, b2) and S t (TR1, TE2, b0) generated by the separation function 17b to generate a water component using (Equation 41) below. Generate a suppressed ADC map ADC t .

ADCorig=ln[SSE2(TR1,TE2,b0)/SDWI4(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式40)
ADCt=ln[St(TR1,TE2,b0)/St(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式41)
ADC orig = ln[S SE2 (TR1, TE2, b0)/S DWI4 (TR1, TE2, b2)]/(b2-b0) ... (Formula 40)
ADC t = ln [S t (TR1, TE2, b0) / S t (TR1, TE2, b2)] / (b2 - b0) ... (Formula 41)

なお、ここでは、b0とb2とを用いた2点法によってADCtを求めることとしたが、本実施例はこれに限られず、例えば、n=0,1,2,・・・Nとした複数のbnを用いたN点法の最小二乗近似によりADCtを求めるようにしてもよい。 Note that here, ADC t was determined by a two-point method using b0 and b2, but the present embodiment is not limited to this. For example, n = 0, 1, 2, . . . N ADC t may be determined by least squares approximation using an N-point method using a plurality of bns.

その場合には、収集機能17aは、b値をn=0,1,2,・・・Nと変えることで、SSE2(TR1,TE2,b0)と、SSE3(TR1,TE3,b0)と、複数のSDWI(TR1,TE2,bn)を収集する。 In that case, the collection function 17a changes the b value to n=0, 1, 2,...N to obtain S SE2 (TR1, TE2, b0) and S SE3 (TR1, TE3, b0). and multiple S DWI (TR1, TE2, bn) are collected.

また、生成機能17cが、以下の(式42)により、SSE3(TR1,TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けすることによって水成分の画像Sw(TR1,TE2,b0)を生成した後に、以下の(式43)により、bnごとに、Sw(TR1,TE2,b0)から水成分の画像Sw(TR1,TE2,bn)を生成する。 In addition, after the generation function 17c generates the water component image S w (TR1, TE2, b0) by weighting S SE3 (TR1, TE3, b0) with the weighting coefficient α according to the following (Equation 42), , a water component image S w (TR1, TE2, bn) is generated from S w (TR1, TE2, b0) for each bn using the following (Equation 43).

Sw(TR1,TE2,b0)=α*SSE3(TR1,TE3,b0) ・・・(式42)
Sw(TR1,TE2,bn)=Sw(TR1,TE2,b0)*exp[-(bn-b0)*ADCw] ・・・(式43)
S w (TR1, TE2, b0) = α*S SE3 (TR1, TE3, b0) ... (Formula 42)
S w (TR1, TE2, bn) = S w (TR1, TE2, b0) * exp [- (bn - b0) * ADC w ] ... (Formula 43)

ここで、(式41)に含まれるADCWは、上述した例と同様に、仮定又は測定された水のADCが設定される。 Here, ADC W included in (Equation 41) is set to the assumed or measured ADC of water, as in the above example.

その後、生成機能17cは、以下の(式44)により、bnごとに、Sw(TR1,TE2,bn)をSDWI(TR1,TE2,bn)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TR1,TE2,bn)を生成する。 After that, the generation function 17c subtracts S w (TR1, TE2, bn) from S DWI (TR1, TE2, bn) for each bn using the following (Equation 44), thereby suppressing the water component. An image S t (TR1, TE2, bn) is generated.

St(TR1,TE2,bn)=SDWI(TR1,TE2,bn)-Sw(TR1,TE2,bn) ・・・(式44) S t (TR1, TE2, bn) = S DWI (TR1, TE2, bn) - S w (TR1, TE2, bn) ... (Formula 44)

そして、生成機能17cは、以下の(式45)により、SSE2(TR1,TE2,b2)及びbnごとに収集されたSDWI(TR1,TE2,bn)を用いて最小二乗法による近似を行うことで、全体のADCマップADCorigを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式46)により、bnごとに生成されたSt(TR1,TE2,bn)と、分離機能17bによって生成されたSt(TR1,TE2,b0)とを用いて最小二乗法による近似を行うことで、水成分が抑制されたADCマップADCtを生成する。 Then, the generation function 17c performs least squares approximation using S SE2 (TR1, TE2, b2) and S DWI (TR1, TE2, bn) collected for each bn, according to the following (Equation 45). Thus, the entire ADC map ADC orig is generated. Furthermore, the generation function 17c uses the following (Equation 46) to calculate S t (TR1, TE2, bn) generated for each bn and S t (TR1, TE2, b0) generated by the separation function 17b. By performing approximation using the least squares method, an ADC map ADC t in which the water component is suppressed is generated.

ADCorig=ln[SSE2(TR1,TE2,b0)/SDWI4(TR1,TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式45)
ADCt=ln[St(TR1,TE2,b0)/St(TR1,TE2,bn)]/(bn-b0) ・・・(式46)
ADC orig = ln[S SE2 (TR1, TE2, b0)/S DWI4 (TR1, TE2, b2)]/(b2-b0) ... (Formula 45)
ADC t = ln [S t (TR1, TE2, b0) / S t (TR1, TE2, bn)] / (bn - b0) ... (Formula 46)

上述した実施例5では、実施例4とは異なり、b値の大きさに関わらず、水成分を抑制することが可能である。 In Example 5 described above, unlike Example 4, it is possible to suppress the water component regardless of the magnitude of the b value.

また、b値がある程度小さいうちは実施例5の方法で水成分の抑制を行い、b値がある程度大きくなった場合は、水成分が無視できるようになるため、実施例4の方法と同様に、差分はせずに元の信号強度とする組み合わせも可能である。その場合、例えば、b=1000[s/mm2]を方法の切り替えの境界とする。 In addition, as long as the b value is small to a certain extent, the water component is suppressed by the method of Example 5, and when the b value becomes large to a certain extent, the water component can be ignored, so the same method as in Example 4 is used. , it is also possible to use the original signal strength without performing the difference. In that case, for example, b=1000 [s/mm 2 ] is set as the boundary for switching the method.

また、通常、脳のDWIは、CSF等の定量性が障害になることも多いが、もしもCSFの部分を含めて画像全体で正確性を期す場合には、100%が水成分であるボクセルを予め除外しておき、別途、水成分の抑制は行わずに生成した水成分の定量パラメータと合成するようにしてもよい。また、拡散強調イメージングのパラメータはADCに限らず、MPGの方向を複数に変えて収集したDTI(Diffusion Weighted Image)であるFA()Fractional Anisotropy)マップや、color encoded DTI map(拡散方向別RGBカラー表示DTIマップ)、tractographyに水成分が抑制されたDWI信号を適用すれば、皮質等のようにCSFによるPVEが大きい部分での精度向上が期待できる。 In addition, DWI of the brain is often hampered by the quantitative nature of CSF, etc., but if accuracy is desired for the entire image, including the CSF part, voxels that are 100% water can be used. It may be excluded in advance and combined with the quantitative parameter of the water component generated without separately suppressing the water component. In addition, the parameters of diffusion weighted imaging are not limited to ADC, but also FA (Fractional Anisotropy) map, which is a DTI (Diffusion Weighted Image) acquired by changing MPG directions in multiple directions, and color encoded DTI map (RGB color by diffusion direction). If a DWI signal in which the water component is suppressed is applied to display DTI map) and tractography, it is expected that accuracy will be improved in areas where PVE due to CSF is large, such as the cortex.

また、従来のcomputed DWI(cDWI)では、あくまで、拡散強調イメージングによって小さいb値から大きいb値の画像を生成することによって腹部などでの腫瘍と正常組織とのCNR(Contrast-to-Noise Ratio)を向上させるものであったが、上述した方法によれば、ADCやFAまでの定量パラメータの改善が可能になる。 In addition, in conventional computed DWI (cDWI), diffusion-weighted imaging is used to generate images with small b values to large b values, thereby improving the CNR (Contrast-to-Noise Ratio) between tumors and normal tissues in the abdomen, etc. However, according to the method described above, it is possible to improve quantitative parameters up to ADC and FA.

以上、実施例1~5について説明したが、各実施例は適宜に組み合わせて実施することも可能である。 Although Examples 1 to 5 have been described above, it is also possible to implement the respective Examples in combination as appropriate.

例えば、上述した実施例2及び3では、水成分が抑制されたT2マップT2tを生成する場合の例を説明し、実施例4及び5では、全体のADCマップ、及び、水成分が抑制されたADCマップを生成する場合の例を説明したが、いずれの実施例でも、収集機能17aが必要な画像を追加で収集することによって、生成機能17cは、実施例1と同様の方法で、全体の及び水成分が抑制されたT1マップ、T2マップ及びPDマップを生成することが可能である。また、実施例1でも、収集機能17aが必要な画像を追加で収集することによって、生成機能17cは、実施例4及び5と同様の方法で、全体の及び水成分が抑制されたADCマップを生成することが可能である。 For example, in the above-mentioned Examples 2 and 3, an example of generating the T2 map T2 t in which the water component is suppressed is explained, and in Examples 4 and 5, the entire ADC map and the case in which the water component is suppressed are explained. Although an example of generating an ADC map has been described, in any embodiment, the generation function 17c can generate the entire image in the same manner as in the first embodiment by additionally collecting necessary images by the collection function 17a. It is possible to generate T1 maps, T2 maps, and PD maps in which water components and water components are suppressed. Also in Example 1, by additionally collecting necessary images by the collection function 17a, the generation function 17c generates an ADC map in which the overall and water components are suppressed in the same manner as in Examples 4 and 5. It is possible to generate

そして、いずれの実施例でも、生成機能17cが必要な定量パラメータマップを生成することによって、合成機能17dは、実施例1と同様に、各種の合成コントラスト強調マップを作成することが可能である。 In any of the embodiments, the generation function 17c generates a necessary quantitative parameter map, so that the synthesis function 17d can create various synthetic contrast enhancement maps as in the first embodiment.

(実施例6)
次に、実施例6について説明する。本実施例は、拡散強調イメージングによって撮像した画像を用いて、静止している水成分及び組織成分に加えて、動いている血流成分をさらに分解するものである。
(Example 6)
Next, Example 6 will be described. This example uses an image captured by diffusion weighted imaging to further resolve moving blood flow components in addition to stationary water components and tissue components.

例えば、長いTEで撮像した画像では、水成分は、動いているものも静止しているものも区別できないため両方含まれるが、血流成分は、水成分とT2が異なる(血流成分の方が水成分よりT2が短い)ため含まれない。したがって、長いTEで撮像した画像を短いTEで撮像した画像から差分すれば、血流成分と組織成分とが残ることになる。また、血流成分は、動きによって、静止している水成分と比べてADCが大きくなるため、拡散強調イメージングにおけるb値の違いによって、水成分と血流成分とを分離することができる。これらのことから、単位ボクセル内に水成分、血流成分及び組織成分の3つの成分が含まれると考え、それぞれの間のT2及びADCの差異を利用すれば、各成分を分離することが可能である。 For example, in an image taken with a long TE, both moving and stationary water components cannot be distinguished, so both water components are included, but the blood flow component has a different T2 than the water component (the blood flow component has a different T2). is not included because its T2 is shorter than that of the water component). Therefore, if an image taken with a long TE is subtracted from an image taken with a short TE, blood flow components and tissue components will remain. Furthermore, because the ADC of the blood flow component becomes larger due to movement than that of the water component that is stationary, the water component and the blood flow component can be separated based on the difference in b value in diffusion weighted imaging. Based on these facts, it is assumed that a unit voxel contains three components: a water component, a blood flow component, and a tissue component, and it is possible to separate each component by using the difference in T2 and ADC between each component. It is.

ここで、本実施例では、単位ボクセル内に水成分、血流成分及び組織成分の3つの成分が含まれる場合のMR信号モデルを3成分モデル(3-comparmentモデル)と呼ぶ。 Here, in this embodiment, an MR signal model in which three components, a water component, a blood flow component, and a tissue component are included in a unit voxel, is called a three-comparment model.

例えば、3成分モデルについて、単位ボクセル内の水成分の体積をVw、血流成分の体積をVb、組織成分の体積をVtとすると、単位ボクセルの体積Vは、以下の式(47)で表される。また、水成分のPDをPDw、血流成分のPDをPDb、組織成分のPDをPDtとすると、単位ボクセル内の平均プロトン密度PDは、以下の(式48)で表される。 For example, for a three-component model, if the volume of the water component in a unit voxel is Vw, the volume of the blood flow component is Vb , and the volume of the tissue component is Vt , then the volume V of the unit voxel is calculated using the following formula (47). It is expressed as Further, if PD of the water component is PDw, PD of the bloodstream component is PDb, and PD of the tissue component is PDt , then the average proton density PD within a unit voxel is expressed by the following (Equation 48).

V=Vw+Vb+Vt=1 ・・・(式47)
PD=Vw*PDw+Vb*PDb+Vt*PDt ・・・(式48)
V=V w +V b +V t =1 (Formula 47)
PD=V w *PD w +V b *PD b +V t *PD t ... (Formula 48)

そして、水成分のMR信号をSw、血流成分のMR信号をSb、組織成分のMR信号をSt
とすると、各成分のMR信号は、それぞれ以下の(式49)、(式50)及び(式51)で表される。
Then, the MR signal of the water component is S w , the MR signal of the blood flow component is S b , and the MR signal of the tissue component is S t
Then, the MR signal of each component is expressed by the following (Formula 49), (Formula 50), and (Formula 51), respectively.

Sw=Vw*PDw*exp(-b*ADCw) ・・・(式49)
Sb=Vb*PDb*exp(-b*ADCb) ・・・(式50)
St=Vt*PDt*exp(-b*ADCt) ・・・(式51)
S w =V w *PD w *exp(-b*ADC w ) ... (Formula 49)
S b =V b *PD b *exp(-b*ADC b ) ... (Formula 50)
S t =V t *PD t *exp(-b*ADC t ) ... (Formula 51)

ここで、ADCwは水のADC、ADCbは血流のADC、ADCtは組織のADCであり、それぞれの大小関係は、ADCb>ADCw>ADCtである。 Here, ADC w is the ADC of water, ADC b is the ADC of blood flow, and ADC t is the ADC of tissue, and the magnitude relationship of each is ADC b > ADC w > ADC t .

例えば、実施例1のようにT2の差異を利用して分離できるのは、St+Sbと、Swである。また、GMNを適用して画像を収集したとすると、CSFの動きによる成分はSwに含まれると考えられるため、Sbは、T1、T2が水成分と組織成分の略中間である血流成分とみなせる。したがって、水成分が抑制された後の画像は、S-Sw=St+Sbとなるので、StとSbの2成分を分離する問題として考えることができる。 For example, as in Example 1, S t +S b and S w can be separated using the difference in T2. Furthermore, if images are collected by applying GMN, the component due to the movement of the CSF is considered to be included in S w , so S b is the blood flow where T1 and T2 are approximately between the water component and the tissue component. It can be considered as an ingredient. Therefore, since the image after the water component is suppressed becomes S−S w =S t +S b , it can be considered as a problem of separating two components, St and S b .

この一方で、例えば、実施例2のようなADCの差異を利用した2成分の分離を3成分に拡大することで、同様に3成分を分離することもできる。しかしながら、ADCの差異のみで3成分を分離する場合には、少なくとも4段階のb値(b0、b1、b2、b3)を用いることになり、大きなb値が必要になるため、TEも延長してSNRが低下するのに加え、解析的にも精度が不十分になると考えられる。 On the other hand, for example, by expanding the separation of two components using the difference in ADC as in Example 2 to three components, it is also possible to separate the three components in the same way. However, when separating three components based only on the difference in ADC, at least four levels of b values (b0, b1, b2, b3) are used, which requires a large b value, so the TE must also be extended. In addition to decreasing the SNR, analytical accuracy is also considered to be insufficient.

図7は、実施例6に係る拡散強調イメージングによって収集されたDWIにおける信号強度とb値との関係を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between signal intensity and b value in DWI collected by diffusion weighted imaging according to Example 6.

ここで、図7の(a)のグラフは、水成分の信号Sw、血流成分の信号Sb及び組織成分の信号Stそれぞれについて、3成分モデルに基づくDWIの信号強度とb値との関係を示している。また、図7の(b)のグラフは、水成分の信号Sw、血流成分の信号Sb及び組織成分の信号Stそれぞれについて、b=0及びTE=300[ms]とした長いTEで撮像された画像を差分した後のDWIの信号強度とb値との関係を示している。 Here, the graph in (a) of FIG. 7 shows the DWI signal strength and b value based on the three-component model for each of the water component signal S w , blood flow component signal S b , and tissue component signal S t . It shows the relationship between In addition, the graph in FIG. 7(b) shows a long TE with b=0 and TE=300 [ms] for the water component signal S w , the blood flow component signal S b , and the tissue component signal S t , respectively. It shows the relationship between the DWI signal strength and the b value after subtracting the images captured in .

なお、図7の(a)及び(b)のグラフは、以下のように各パラメータを設定した場合のDWIの信号強度とb値との関係を示している。 Note that the graphs in FIGS. 7A and 7B show the relationship between the DWI signal strength and the b value when each parameter is set as follows.

PDw=1、PDb=1、PDt=1、Vw=0.2、Vb=0.2、Vt=0.6、T1w=4000[ms]、T1b=1600[ms]、T1t=1000[ms]、T2w=1910[ms]、T2b=200[ms]、T2t=100[ms]、ADCw=3.0*10-3[mm2/s]、ADCb=1.0*10-2[mm2/s]、ADCt=8.0*10-4[mm2/s]、TR=10000[ms]、TE=80[ms] PD w =1, PD b =1, PD t =1, V w =0.2, V b =0.2, V t =0.6, T1 w =4000 [ms], T1 b =1600 [ms] ], T1 t =1000 [ms], T2 w =1910 [ms], T2 b =200 [ms], T2 t =100 [ms], ADC w =3.0*10 -3 [mm 2 /s] , ADC b = 1.0*10 -2 [mm 2 /s], ADC t = 8.0*10 -4 [mm 2 /s], TR = 10000 [ms], TE = 80 [ms]

例えば、図6の(a)に示すように、b値をb0=0[s/mm2]、b1=300[s/mm2]、b2=1000[s/mm2]、b3=2000[s/mm2]程度の4段階に設定することによって、b>1000[s/mm2]でSw≒0となるため、長いTEで撮像された画像を差分しなくても、3成分を分離することは可能である。しかしながら、この場合には、4段階のb値を用いるために大きなb値が必要になり、それに伴って最短のTEが長くなるため、TEの延長によってSNRが低下するのに加え、解析的にも精度が不十分になると考えられる。 For example, as shown in FIG. 6(a), the b values are b0 = 0 [s/mm 2 ], b1 = 300 [s/mm 2 ], b2 = 1000 [s/mm 2 ], b3 = 2000 [ s/mm 2 ], S w ≒ 0 when b > 1000 [s/mm 2 ], so the three components can be calculated without subtracting images captured with a long TE. It is possible to separate. However, in this case, a large b value is required in order to use four levels of b values, and the shortest TE becomes longer accordingly, so in addition to the SNR decreasing due to the longer TE, analytically It is also thought that the accuracy will be insufficient.

これに対し、例えば、図6の(b)に示すように、長いTEで撮像された画像を差分した場合には、b>300[s/mm2]でSw≒0となるため、b0=0[s/mm2]、b1=300[s/mm2]、b2=1000[s/mm2]程度の3段階のb値でも、3成分を分離することが可能である。すなわち、図6の(a)に示す4段階のb値のうちの最も大きいb3を省いて、3成分を分離することができる。したがって、この場合には、必要となる最大のb値を小さくすることができ、その結果、TEを短縮することができ、SNRが向上する。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 6(b), when images captured with a long TE are subtracted, S w ≒0 when b > 300 [s/mm 2 ], so b0 It is possible to separate the three components even with three levels of b values such as =0 [s/mm 2 ], b1 = 300 [s/mm 2 ], and b2 = 1000 [s/mm 2 ]. That is, it is possible to separate the three components by omitting b3, which is the largest among the four levels of b values shown in FIG. 6(a). Therefore, in this case, the required maximum b value can be reduced, and as a result, the TE can be shortened and the SNR can be improved.

このようなことから、本実施例では、T2の差異を利用して水成分を分離した後に、ADCの差異を利用して血流成分と組織成分とを分離することで、水成分、血流成分及び組織成分の3成分を分離する。 For this reason, in this example, after separating the water component using the difference in T2, the blood flow component and the tissue component are separated using the difference in ADC. Separate three components: component and tissue component.

すなわち、本実施例では、収集機能17aが、DWIを撮像する拡散強調イメージングによって、3つの異なるb値を用いて被検体の画像を撮像する。 That is, in this embodiment, the acquisition function 17a captures images of the subject using three different b values by diffusion weighted imaging that captures DWI.

具体的には、収集機能17aは、組織のT2に近い第1のTEと、水成分が支配的となるような第1のエコー時間より長い第2のTEと、信号内で水成分、組織成分及び血流成分の全てが混在するような第1のb値と、第1のb値と比べて信号内で組織成分及び水成分が支配的となるような第1のb値より大きい第2のb値と、第2のb値と比べて信号内で組織成分が支配的となるような第2のb値より大きい第3のb値とを用いて被検体の画像を撮像することによって、第1のTE及び第1のb値で撮像した第1の画像と、第2のTE及び第1のb値で撮像した第2の画像と、第1のTE及び第2のb値で撮像した第3の画像と、第2のTE及び第2のb値で撮像した第4の画像と、第2のTE及び第3のb値で撮像した第5の画像とを収集する。 Specifically, the acquisition function 17a collects a first TE close to T2 of the tissue, a second TE longer than the first echo time such that the water component is dominant, and a water component and a tissue in the signal. A first b value such that all components and blood flow components are mixed, and a second b value that is larger than the first b value such that tissue components and water components are dominant in the signal compared to the first b value. capturing an image of the subject using a b value of 2 and a third b value that is larger than the second b value such that a tissue component becomes dominant in the signal compared to the second b value; , a first image captured using the first TE and the first b value, a second image captured using the second TE and the first b value, and a first image captured using the first TE and the second b value. A third image taken with the second TE and the second b value, and a fifth image taken with the second TE and the third b value are collected.

例えば、収集機能17aは、SE法の拡散強調イメージングによってTE及びb値を変えて被検体の画像を撮像することで、図3に示したSSE1(TE1,b0)、SSE2(TE2,b0)、SSE3(TE3,b0)、SDWI1(TE1,b1)、SDWI2(TE2,b1)、SDWI3(TE3,b1)及びSDWI4(TE2,b2)の7つの収集サンプル点に対応する7つの画像を収集する。 For example, the acquisition function 17a captures images of the subject by varying the TE and b values using diffusion weighted imaging using the SE method. ), S SE3 (TE3, b0), S DWI1 (TE1, b1), S DWI2 (TE2, b1), S DWI3 (TE3, b1), and S DWI4 (TE2, b2) correspond to seven collection sample points. Collect 7 images.

ここで、TE1には、MRI装置100で設定し得る最短の値が用いられる。これにより、SSE1(TE1,b0)は、PD強調画像となる。また、TE2には、TE1より長い、組織のT2に近い値が用いられる。これにより、SSE2(TE2,b0)は、T2強調画像となる。また、TE3には、TE1及びTE2より十分に長い値が用いられる。これにより、SSE3(TE3,b0)は、水成分が支配的な画像となる。また、b0には、信号内に水成分、組織成分及び血流成分の全てが混在するような値が用いられる。また、b1には、b0と比べて信号内で組織成分及び水成分が支配的となるような、b0より大きい値が用いられる。また、b2には、b1と比べて信号内で組織成分が支配的となるような、b1より大きい値が用いられる。なお、各画像を収集する際のTRは一定とし、特に水成分のT1を正確に求めたい場合は十分に大きくする(例えば、TR>5*T1w)。 Here, the shortest value that can be set in the MRI apparatus 100 is used for TE1. As a result, S SE1 (TE1, b0) becomes a PD-enhanced image. Further, for TE2, a value longer than TE1 and close to T2 of the tissue is used. As a result, S SE2 (TE2, b0) becomes a T2-weighted image. Furthermore, a value that is sufficiently longer than TE1 and TE2 is used for TE3. As a result, S SE3 (TE3, b0) becomes an image in which the water component is dominant. Furthermore, a value is used for b0 such that all of the water component, tissue component, and blood flow component are mixed in the signal. Furthermore, a value larger than b0 is used for b1, so that tissue components and water components become dominant in the signal compared to b0. Furthermore, a value larger than b1 is used for b2 so that the tissue component becomes dominant in the signal compared to b1. Note that TR is constant when collecting each image, and is set to be sufficiently large especially when T1 of the water component is desired to be accurately determined (for example, TR>5*T1 w ).

これにより、水成分は、b=b0及びb=b1の画像のみに存在することになり、b=b2の画像では無視することができる。また、血流成分は、b=b0の画像のみに存在することになり、b=b1及びb=b2の画像では無視することができる。また、組織成分は、b=b0、b=b1及びb=b2の全ての画像に存在することになる。 As a result, the water component exists only in the images of b=b0 and b=b1, and can be ignored in the image of b=b2. Further, the blood flow component exists only in the image of b=b0, and can be ignored in the images of b=b1 and b=b2. Moreover, the tissue component will exist in all images of b=b0, b=b1, and b=b2.

例えば、各撮像パラメータの値には、以下の値が用いられる。 For example, the following values are used for the values of each imaging parameter.

TE1=最短値、TE2=80[ms]、TE3=300[ms]、b0=0[s/mm2]、b1=300[s/mm2]、b2=1000[s/mm2TE1 = shortest value, TE2 = 80 [ms], TE3 = 300 [ms], b0 = 0 [s/mm 2 ], b1 = 300 [s/mm 2 ], b2 = 1000 [s/mm 2 ]

そして、本実施例では、分離機能17bが、収集機能17aによって収集された3つの異なるb値それぞれで撮像した画像を解析することによって、静止している水成分及び組織成分に加えて、動いている血流成分をさらに含めた3つの成分を分離した分離画像を生成する。 In this embodiment, the separation function 17b analyzes the images taken at each of the three different b values collected by the collection function 17a, so that in addition to the stationary water component and tissue component, the moving A separated image is generated in which three components are separated, including the blood flow component.

具体的には、分離機能17bは、収集機能17aによって収集された第1の画像から第2の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制されて組織成分及び血流成分のみが残った画像を第1の分離画像として生成し、第3の画像から第4の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制されて組織成分のみが残った画像を第2の分離画像として生成し、第1の分離画像及び第2の分離画像を用いて、水成分及び組織成分が抑制されて血流成分のみが残った第3の分離画像を生成する。 Specifically, the separation function 17b weights and subtracts the second image from the first image collected by the collection function 17a, so that water components are suppressed and only tissue components and blood flow components remain. The first separated image is generated as the first separated image, and by weighting and subtracting the third to fourth images, an image in which the water component is suppressed and only the tissue component remains is created as the second separated image. Then, using the first separated image and the second separated image, a third separated image in which water components and tissue components are suppressed and only blood flow components remain is generated.

例えば、分離機能17bは、以下の(式52)により、SSE1(TE1,b0)からSSE3(TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像Swsup1(TE1,b0)を生成する。すなわち、組織成分及び血流成分のみが残った画像St(TE1,b0)+Sb(TE1,b0)が得られる。 For example, the separation function 17b weights S SE1 (TE1, b0) to S SE3 (TE3, b0) with a weighting coefficient α and calculates the difference between S SE1 (TE1, b0) and S SE3 (TE3, b0) using the following (Equation 52). Generate S wsup1 (TE1, b0). That is, an image S t (TE1, b0)+S b (TE1, b0) in which only tissue components and blood flow components remain is obtained.

Swsup1(TE1,b0)=SSE1(TE1,b0)-α*SSE3(TE3,b0) ・・・(式52) S wsup1 (TE1, b0) = S SE1 (TE1, b0) - α*S SE3 (TE3, b0) ... (Formula 52)

また、分離機能17bは、以下の(式53)により、SSE2(TE2,b0)からSSE3(TE3,b0)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像Swsup2(TE2,b0)を生成する。すなわち、組織成分及び血流成分のみが残った画像St(TE2,b0)+Sb(TE2,b0)が得られる。 Furthermore, the separation function 17b weights and differentiates S SE2 (TE2, b0) to S SE3 (TE3, b0) with a weighting coefficient α using the following (Equation 53), thereby producing an image in which the water component is suppressed. Generate S wsup2 (TE2, b0). That is, an image S t (TE2, b0)+S b (TE2, b0) in which only tissue components and blood flow components remain is obtained.

Swsup2(TE2,b0)=SSE2(TE2,b0)-α*SSE3(TE3,b0) ・・・(式53) S wsup2 (TE2, b0) = S SE2 (TE2, b0) - α*S SE3 (TE3, b0) ... (Formula 53)

また、分離機能17bは、以下の(式54)により、SDWI1(TE1,b1)からSDWI3(TE3,b1)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像Swsup1(TE2,b1)を生成する。すなわち、Sb(TE1,b1)≒0であるため、組織成分のみが残った画像St(TE1,b1)が得られる。 In addition, the separation function 17b weights and differentiates S DWI1 (TE1, b1) to S DWI3 (TE3, b1) with a weighting coefficient α according to the following (Equation 54), thereby producing an image in which the water component is suppressed. Generate S wsup1 (TE2, b1). That is, since S b (TE1, b1)≈0, an image S t (TE1, b1) in which only tissue components remain is obtained.

Swsup1(TE1,b1)=SDWI1(TE1,b1)-α*SDWI3(TE3,b1) ・・・(式54) S wsup1 (TE1, b1) = S DWI1 (TE1, b1) - α*S DWI3 (TE3, b1) ... (Formula 54)

また、分離機能17bは、以下の(式55)により、SDWI2(TE2,b1)からSDWI3(TE3,b1)を重み付け係数αで重み付けして差分することによって、水成分が抑制された画像Swsup2(TE2,b1)を生成する。すなわち、Sb(TE2,b1)≒0であるため、組織成分のみが残った画像St(TE2,b1)が得られる。 In addition, the separation function 17b weights S DWI2 (TE2, b1) to S DWI3 (TE3, b1) with the weighting coefficient α and calculates the difference between S DWI2 (TE2, b1) and S DWI3 (TE3, b1) using the following (Equation 55), thereby producing an image in which the water component is suppressed. Generate S wsup2 (TE2, b1). That is, since S b (TE2, b1)≈0, an image S t (TE2, b1) in which only tissue components remain is obtained.

Swsup2(TE2,b1)=SDWI2(TE2,b1)-α*SDWI3(TE3,b1) ・・・(式55) S wsup2 (TE2, b1) = S DWI2 (TE2, b1) - α*S DWI3 (TE3, b1) ... (Formula 55)

そして、本実施例では、生成機能17cが、収集機能17aによって収集された複数の画像を用いて、水成分及び組織成分を含む全体のADCマップを生成する。また、生成機能17cは、分離機能17bによって生成された第1の分離画像、第2の分離画像及び第3の分離画像を用いて、水成分、血流成分及び組織成分の3つの成分を分離したADCマップを生成する。 In this embodiment, the generation function 17c generates the entire ADC map including water components and tissue components using the plurality of images collected by the collection function 17a. Further, the generation function 17c separates three components, a water component, a blood flow component, and a tissue component, using the first separated image, the second separated image, and the third separated image generated by the separation function 17b. generate an ADC map.

例えば、生成機能17cは、実施例4及び5と同様に、以下の(式56)により、SSE2(TE2,b2)及びSDWI4(TE2,b2)を用いて、全体のADCマップADCorigを生成する。 For example, similarly to Examples 4 and 5, the generation function 17c generates the entire ADC map ADC orig using S SE2 (TE2, b2) and S DWI4 (TE2, b2) according to the following (Equation 56). generate.

ADCorig=ln[SSE1(TE2,b0)/SDWI4(TE2,b2)]/(b2-b0) ・・・(式56) ADC orig = ln [S SE1 (TE2, b0) / S DWI4 (TE2, b2)] / (b2 - b0) ... (Formula 56)

また、生成機能17cは、b=b2の画像では水成分及び血流成分を無視することができることから、以下の(式57)により、SDWI4(TE2,b2)と、分離機能17bによって生成されたSwsup1(TE2,b1)とを用いて、組織成分のADCマップADCtを生成する。 In addition, since the water component and blood flow component can be ignored in the image of b=b2, the generation function 17c uses the following (Equation 57) to generate the image using S DWI4 (TE2, b2) and the separation function 17b. An ADC map ADC t of the tissue component is generated using S wsup1 (TE2, b1).

ADCt=ln[Swsup1(TE2,b1)/SDWI4(TE2,b2)]/(b2-b1) ・・・(式57) ADC t = ln [S wsup1 (TE2, b1) / S DWI4 (TE2, b2)] / (b2 - b1) ... (Formula 57)

また、生成機能17cは、SSE2(TE2,b0)、SDWI2(TE2,b1)及びSDWI4(TE2,b2)を用いて、bi-exponentialのモデルに基づく非線形最小二乗法による近似を行うことで、血流成分のADCマップADCbを生成する。 Furthermore, the generation function 17c performs approximation using the nonlinear least squares method based on the bi-exponential model using S SE2 (TE2, b0), S DWI2 (TE2, b1), and S DWI4 (TE2, b2). Then, an ADC map ADC b of the blood flow component is generated.

また、生成機能17cは、TE=TE3の画像では水成分が支配的となっていることから、以下の(式58)により、SSE3(TE3,b0)SDWI3(TE3,b1)を用いて、水成分のADCマップADCtを生成する。 In addition, since the water component is dominant in the image of TE=TE3, the generation function 17c uses S SE3 (TE3, b0) S DWI3 (TE3, b1) according to the following (Equation 58). , generate an ADC map ADC t of the water component.

ADCw=ln[SSE3(TE3,b0)/SDWI3(TE3,b1)]/(b1-b0) ・・・(式58) ADC w = ln[S SE3 (TE3, b0)/S DWI3 (TE3, b1)]/(b1-b0) ... (Formula 58)

さらに、生成機能17cは、以下の(式59)により、Swsup1(TE1,b1)と、生成機能17cによって生成されたADCtとを用いて、組織成分の画像St(TE1,b0)を生成する。また、生成機能17cは、以下の(式60)により、Swsup2(TE1,b1)と、生成機能17cによって生成されたADCtとを用いて、組織成分の画像St(TE2,b0)を生成する。 Further, the generation function 17c generates the tissue component image S t (TE1, b0) using S wsup1 (TE1, b1) and the ADC t generated by the generation function 17c according to the following (Equation 59). generate. In addition, the generation function 17c generates the tissue component image S t (TE2, b0) using S wsup2 (TE1, b1) and the ADC t generated by the generation function 17c according to the following (Equation 60). generate.

St(TE1,b0)=Swsup1(TE1,b1)/exp[-(b1-b0)*ADCt] ・・・(式59)
St(TE2,b0)=Swsup2(TE2,b1)/exp[-(b1-b0)*ADCt] ・・・(式60)
S t (TE1, b0) = S wsup1 (TE1, b1)/exp[-(b1-b0)*ADC t ] ... (Formula 59)
S t (TE2, b0) = S wsup2 (TE2, b1)/exp[-(b1-b0)*ADC t ] ... (Formula 60)

また、生成機能17cは、以下の(式61)により、Swsup1(TE1,b0)からSt(TE1,b0)を差分することで、血流成分の画像Sb(TE1,b0)を生成する。また、生成機能17cは、以下の(式62)により、Swsup2(TE2,b0)からSt(TE2,b0)を差分することで、血流成分の画像Sb(TE2,b0)を生成する。 Furthermore, the generation function 17c generates an image S b (TE1, b0) of the blood flow component by subtracting S t (TE1, b0) from S wsup1 (TE1, b0) using the following (Equation 61). do. In addition, the generation function 17c generates an image S b (TE2, b0) of the blood flow component by subtracting S t (TE2, b0) from S wsup2 (TE2, b0) using the following (Equation 62). do.

Sb(TE1,b0)=Swsup1(TE1,b0)-St(TE1,b0) ・・・(式61)
Sb(TE2,b0)=Swsup2(TE2,b0)-St(TE2,b0) ・・・(式62)
S b (TE1, b0) = S wsup1 (TE1, b0) - S t (TE1, b0) ... (Formula 61)
S b (TE2, b0) = S wsup2 (TE2, b0) - S t (TE2, b0) ... (Formula 62)

また、生成機能17cは、以下の(式63)により、SSE1(TE1,b0)からSb(TE1,b0)及びSt(TE1,b0)を差分することで、水成分の画像Sw(TE1,b0)を生成する。また、生成機能17cは、以下の(式64)により、SSE1(TE2,b0)からSb(TE2,b0)及びSt(TE2,b0)を差分することで、水成分の画像Sw(TE2,b0)を生成する。 Furthermore, the generation function 17c generates a water component image S w by subtracting S b (TE1, b0) and S t (TE1, b0) from S SE1 (TE1, b0) using the following (Equation 63). (TE1,b0) is generated. Furthermore, the generation function 17c generates a water component image S w by subtracting S b (TE2, b0) and S t (TE2, b0) from S SE1 (TE2, b0) using the following (Equation 64). (TE2, b0) is generated.

Sw(TE1,b0)=SSE1(TE1,b0)-Sb(TE1,b0)-St(TE1,b0) ・・・(式63)
Sw(TE2,b0)=SSE2(TE2,b0)-Sb(TE2,b0)-St(TE2,b0) ・・・(式64)
S w (TE1, b0) = S SE1 (TE1, b0) - S b (TE1, b0) - S t (TE1, b0) ... (Formula 63)
S w (TE2, b0) = S SE2 (TE2, b0) - S b (TE2, b0) - S t (TE2, b0) ... (Formula 64)

さらに、生成機能17cは、実施例1と同様に、以下の(式65)により、SSE1(TE1,b0)及びSSE2(TE2,b0)を用いて、全体のT2マップT2origを生成する。 Furthermore, similarly to the first embodiment, the generation function 17c generates the entire T2 map T2 orig using S SE1 (TE1, b0) and S SE2 (TE2, b0) according to the following (Equation 65). .

T2orig=(TE2-TE1)/ln[SSE1(TE1,b0)/SSE2(TE2,b0)] ・・・(式65) T2 orig = (TE2-TE1)/ln[S SE1 (TE1, b0)/S SE2 (TE2, b0)] ... (Formula 65)

また、生成機能17cは、以下の(式66)により、Sw(TE1,b0)及びSw(TE2,b0)を用いて、水成分のT2マップT2wを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式67)により、Sb(TE1,b0)及びSb(TE2,b0)を用いて、血流成分のT2マップT2wを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式68)により、St(TE1,b0)及びSt(TE2,b0)を用いて、組織成分のT2マップT2wを生成する。 Further, the generation function 17c generates the T2 map T2 w of the water component using S w (TE1, b0) and S w (TE2, b0) according to the following (Equation 66). Furthermore, the generation function 17c generates the T2 map T2 w of the blood flow component using S b (TE1, b0) and S b (TE2, b0) according to the following (Equation 67). Furthermore, the generation function 17c generates a T2 map T2 w of tissue components using S t (TE1, b0) and S t (TE2, b0) according to the following (Equation 68).

T2w=(TE2-TE1)/ln[Sw(TE1,b0)/Sw(TE2,b0)] ・・・(式66)
T2b=(TE2-TE1)/ln[Sb(TE1,b0)/Sb(TE2,b0)] ・・・(式67)
T2t=(TE2-TE1)/ln[St(TE1,b0)/St(TE2,b0)] ・・・(式68)
T2 w = (TE2-TE1)/ln[S w (TE1, b0)/S w (TE2, b0)] ... (Formula 66)
T2 b = (TE2-TE1)/ln[S b (TE1, b0)/S b (TE2, b0)] ... (Formula 67)
T2 t = (TE2-TE1)/ln[S t (TE1, b0)/S t (TE2, b0)] ... (Formula 68)

さらに、生成機能17cは、実施例1と同様に、以下の(式65)により、SSE1(TE1,b0)、T2orig及びADCorigを用いて、全体のT2マップT2origを生成する。 Furthermore, similarly to the first embodiment, the generation function 17c generates the entire T2 map T2 orig using S SE1 (TE1, b0), T2 orig , and ADC orig according to the following (Equation 65).

PDorig=SSE(TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2orig)/DecayADC(b0,ADCorig) ・・・(式69) PD orig = S SE (TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2 orig ) / DecayADC (b0, ADC orig ) ... (Formula 69)

また、生成機能17cは、以下の(式70)により、Sw(TE1,b0)、T2w及びADCwを用いて、水成分のPDマップPDwを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式71)により、Sb(TE1,b0)、T2b及びADCbを用いて、血流成分のPDマップPDbを生成する。また、生成機能17cは、以下の(式72)により、St(TE1,b0)、T2t及びADCtを用いて、組織成分のPDマップPDtを生成する。 Furthermore, the generation function 17c generates a PD map PD w of the water component using S w (TE1, b0), T2 w , and ADC w according to the following (Equation 70). Further, the generation function 17c generates a PD map PD b of the blood flow component using S b (TE1, b0), T2 b and ADC b according to the following (Equation 71). Furthermore, the generation function 17c generates a PD map PD t of the tissue component using S t (TE1, b0), T2 t and ADC t according to the following (Equation 72).

PDw=Sw(TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2w)/DecayADC(b0,ADCw) ・・・(式70)
PDb=Sb(TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2b)/DecayADC(b0,ADCb) ・・・(式71)
PDt=St(TE1,b0)/DecayT2(TE1,T2t)/DecayADC(b0,ADCt) ・・・(式72)
PD w = S w (TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2 w ) / DecayADC (b0, ADC w ) ... (Formula 70)
PD b = S b (TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2 b ) / DecayADC (b0, ADC b ) ... (Formula 71)
PD t = S t (TE1, b0) / DecayT2 (TE1, T2 t ) / DecayADC (b0, ADC t ) ... (Formula 72)

ここで、DecayT2(TE1,T2orig)、DecayT2(TE,T2w)、DecayT2(TE,T2b)及びDecayT2(TE,T2t)は、それぞれ前述した(式5)により求められる。また、DecayADC(b0,ADCorig)、DecayADC(b0,ADCw)、DecayADC(b0,ADCb)及びDecayADC(b0,ADCt)は、それぞれ前述した(式6)により求められる。 Here, DecayT2 (TE1, T2 orig ), DecayT2 (TE, T2 w ), DecayT2 (TE, T2 b ), and DecayT2 (TE, T2 t ) are each determined by the above-mentioned (Equation 5). Furthermore, DecayADC (b0, ADC orig ), Decay ADC (b0, ADC w ), Decay ADC (b0, ADC b ), and Decay ADC (b0, ADC t ) are each determined by the above-mentioned (Equation 6).

なお、TE1<20[ms]である場合は、DecayT2≒1となるので、T2減衰の補正は不要である。また、b0≒0である場合は、DecayADC≒1となるので、ADC減衰の補正は不要である。 Note that when TE1<20 [ms], DecayT2≈1, so correction of T2 attenuation is not necessary. Furthermore, when b0≈0, DecayADC≈1, so there is no need to correct ADC attenuation.

また、ここでは、ADCマップ、T2マップ及びPDマップの生成について説明したが、実施例1と同様にSIR1(TR1,TI1,TE1,b0)を用いることで、全体のT1マップT1orig、水成分のT1マップT1orig、血流成分のT1マップT1b及び組織成分のT1マップT1tを生成することも可能である。 In addition, although the generation of the ADC map, T2 map, and PD map has been explained here, by using S IR1 (TR1, TI1, TE1, b0) as in Example 1, the entire T1 map T1 orig , water It is also possible to generate a component T1 map T1 orig , a blood flow component T1 map T1 b and a tissue component T1 map T1 t .

そして、本実施例では、合成機能17dが、実施例1と同様に、生成機能17cによって生成された全体のT1マップT1orig、T2マップT2orig、及びPDマップPDorigと、水成分が抑制されたT1マップT1t、T2マップT2t、及びPDマップPDtとを組み合わせて用いて、任意の撮像パラメータに対応するSE法の合成コントラスト強調画像と、FLAIR法の合成コントラスト強調画像とを生成する。 In this embodiment, the synthesis function 17d, as in the first embodiment, combines the entire T1 map T1 orig , T2 map T2 orig , and PD map PD orig generated by the generation function 17c with the water component being suppressed. The T1 map T1 t , T2 map T2 t , and PD map PD t are used in combination to generate a composite contrast-enhanced image of the SE method and a composite contrast-enhanced image of the FLAIR method corresponding to arbitrary imaging parameters. .

なお、ここでは、SDWI3(TE3,b1)を収集する場合の例を説明したが、例えば、実施例1及び3のように仮定又は測定されたADCWを用いることで、以下の(式73)により、SSE3(TE3,b0)からSDWI3(TE3,b1)を生成してもよい。その場合には、SDWI3(TE3,b1)の収集は不要である。 Although an example of collecting S DWI3 (TE3, b1) has been described here, for example, by using ADC W assumed or measured as in Examples 1 and 3, the following (Equation 73 ) may generate S DWI3 (TE3, b1) from S SE3 (TE3, b0). In that case, there is no need to collect S DWI3 (TE3, b1).

SDWI3(TE3,b1)=SSE3(TE3,b0)*exp[-(b1-b0)*ADCW] ・・・(式73) S DWI3 (TE3, b1) = S SE3 (TE3, b0) * exp [-(b1-b0) * ADC W ] ... (Formula 73)

上述した実施例6では、組織成分と血流成分とはADCの差異が大きいため、ADCの差異が小さい水と組織とを分離する場合と比べて、ノイズによる解析上のエラーが小さくなる。また簡単のためTR>5*T1wとすれば、T1緩和は無視することができる。 In the sixth embodiment described above, since the difference in ADC between the tissue component and the blood flow component is large, the error in analysis due to noise is reduced compared to the case of separating water and tissue, which have a small difference in ADC. Further, for simplicity, if TR>5*T1 w , T1 relaxation can be ignored.

以上、定量パラメータマップを生成する方法、又は、それらをもとに合成コントラスト強調画像を生成する広義のSynthetic MRIにおいて異なる組織が混在したボクセルにおけるPVEの影響を抑制する手法として、いくつかの実施例を説明したが、分離する組織の種類、定量パラメータマップの生成法(元画像の収集シーケンス種や算出アルゴリズム)や種類や、合成コントラスト強調画像の種類は上述したものに限定されず、拡張して用いることができる。本実施例では、元データ収集は一般的なSE系のシーケンスにて説明したが、近年、前述のMRFに代表されるように元画像収集や定量パラメータマップ生成の高速化(少ないデータからいかに高分解能かつ高精度のマップを生成するか)が進んできており、例えば収集部としてSSFP系シーケンス、スパイラルインコヒーレント収集などを用いて、データ解析により分離画像を生成する分離部としては、収集シーケンスに対応した信号モデルに基づいた辞書マッチングやコンボルーショナルニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network:CNN)などの機械学習技術を用いて、分離して得られた水・組織成分の定量パラメータマップへの適用も可能である。 The above is a method of generating quantitative parameter maps, or a method of suppressing the influence of PVE in voxels where different tissues are mixed in synthetic MRI in a broad sense, which generates synthetic contrast-enhanced images based on the quantitative parameter maps. However, the types of tissues to be separated, the generation method (original image acquisition sequence type and calculation algorithm) and types of quantitative parameter maps, and the types of synthetic contrast-enhanced images are not limited to those described above, but can be extended. Can be used. In this example, the original data collection was explained using a general SE sequence, but in recent years, as typified by the MRF mentioned above, the speed of original image collection and quantitative parameter map generation has increased (how much data can be generated from a small amount of data). For example, SSFP-based sequences, spiral incoherent acquisition, etc. are used as the acquisition unit, and the separation unit that generates separated images by data analysis is used in the acquisition sequence. Machine learning techniques such as dictionary matching and convolutional neural networks (CNN) based on compatible signal models can also be applied to quantitative parameter maps of water and tissue components obtained by separation. It is.

(実施例7)
次に、実施例7について説明する。本実施例は、上述した画像の差分において、差分によるSNRの低下や分離精度の低下を抑制するものである。
(Example 7)
Next, Example 7 will be described. The present embodiment is intended to suppress a decrease in SNR and a decrease in separation accuracy due to the difference between the images described above.

例えば、T2の差異を利用した差分では、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像において、そのTEが十分に長くない場合に、病変である浮腫等の組織に含まれるT2が長い部分が水成分として含まれてしまうことも考えられる。その場合には、単純な重み付き差分や水のT2から求めた信号強度の差分ではなく、差分する水成分が支配的な画像の信号強度やT2に対する閾値を設けて水成分と組織成分とを分離する方法もとり得る。同様に、ADCの差異を利用した分離では、ADCに対する閾値を設けて水成分と組織成分とを分離する方法もとり得る。 For example, in a difference using the difference in T2, in an image taken with a long TE in which the water component is dominant, if the TE is not long enough, the T2 contained in the tissue such as edema, which is a lesion, is It is also conceivable that the long portion may be included as a water component. In that case, instead of using a simple weighted difference or a difference in signal strength obtained from T2 of water, a threshold value is set for the signal strength or T2 of an image in which the water component to be differentiated is dominant, and the water component and tissue component are determined. A method of separating it is also possible. Similarly, in the separation using the difference in ADC, a method may be adopted in which a threshold value is set for the ADC to separate the water component and the tissue component.

これについて、水成分と組織成分との混在によってPVEが生じている場合、T2やADCは水の値と組織の値との間で体積比に応じて連続的に変化するため、T2やADCに対する閾値によって水成分と組織成分とを完全に分離することは難しいが、T2やADCに対する閾値をマージンを設けて水の値と組織の値との中間に設定すれば、T2が比較的長い、又は、ADCが比較的大きい組織が差分によって消えるリスクは低減する。さらに、T2に対する閾値とADCに対する閾値とを組み合わせて分離することも可能である。 Regarding this, when PVE occurs due to a mixture of water and tissue components, T2 and ADC continuously change between the water value and the tissue value depending on the volume ratio. Although it is difficult to completely separate water and tissue components using thresholds, if the thresholds for T2 and ADC are set midway between the water and tissue values with a margin, it is possible to , the risk that tissues with relatively large ADCs disappear due to the difference is reduced. Furthermore, it is also possible to combine and separate the threshold for T2 and the threshold for ADC.

また、同一のSNRを有する画像間の1:1の差分では、noise SDが√2倍となるためSNRが1/√2に低下するが、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像では、ほぼ、水成分によるPVEがない組織成分のnoiseのみとなっており、組織成分の部分では差分によってSNRを劣化させるだけである。そのため、組織成分の部分は差分しないようにするのが望ましい。 In addition, with a 1:1 difference between images with the same SNR, the noise SD is multiplied by √2, so the SNR decreases to 1/√2. In the resulting image, there is almost no PVE due to the water component, and there is only tissue component noise, and the SNR is only degraded by the difference in the tissue component portion. Therefore, it is desirable not to differentiate the tissue component portion.

このようなことから、本実施例では、分離機能17bが、信号強度が高い領域は差分され、かつ、信号強度が低い領域は差分されないように第1の画像から第2の画像を差分することによって、水成分が抑制された画像を分離画像として生成する。 For this reason, in this embodiment, the separation function 17b subtracts the second image from the first image so that areas with high signal strength are subtracted, and areas with low signal intensity are not subtracted. An image in which the water component is suppressed is generated as a separated image.

すなわち、本実施例では、分離機能17bは、信号強度が所定の閾値より大きい信号は重み付けを1に設定し、信号強度が当該閾値以下の信号は重み付けを0に設定し、さらに、信号強度が当該閾値付近となる信号については0~1の間で滑らかに変化するように重み付けを設定するマスク関数を用いて第2の画像を重み付けした後に、当該第2の画像を第1の画像から差分することによって、分離画像を生成する。 That is, in this embodiment, the separation function 17b sets the weighting to 1 for a signal whose signal strength is greater than a predetermined threshold, sets the weighting to 0 for a signal whose signal strength is less than or equal to the threshold, and further sets the weighting to 0 for a signal whose signal strength is less than or equal to the threshold. After weighting the second image using a mask function that sets the weighting so that the signal near the threshold changes smoothly between 0 and 1, the second image is subtracted from the first image. By doing so, a separated image is generated.

図8は、実施例7に係る分離機能17bによって行われる分離画像の生成の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of generation of separated images performed by the separation function 17b according to the seventh embodiment.

例えば、図8の(a)の上段に示すように、分離機能17bは、水成分が抑制されたT2マップの信号強度T2(x)に対して閾値T2thを設定する。例えば、T2thには、水成分が抑制されていない標準的なT2マップにおける組織のT2が用いられる。例えば、撮像対象が脳である場合は、100[msec]程度の値が設定される。 For example, as shown in the upper part of FIG. 8A, the separation function 17b sets a threshold value T2th for the signal strength T2(x) of the T2 map in which the water component is suppressed. For example, for T2th, the T2 of tissue in a standard T2 map in which water components are not suppressed is used. For example, when the object to be imaged is the brain, a value of about 100 [msec] is set.

そして、図8の(a)の中段に示すように、分離機能17bは、T2(x)がT2thより大きい信号は重み付けを1に設定し、T2(x)がT2th以下の信号は重み付けを0に設定するマスク関数Mask(x)を生成する。 As shown in the middle part of FIG. 8(a), the separation function 17b sets the weighting to 1 for signals whose T2(x) is greater than T2th, and sets the weighting to 0 for signals whose T2(x) is less than or equal to T2th. A mask function Mask(x) to be set is generated.

その後、図8の(a)の下段に示すように、分離機能17bは、Mask(x)にローパスフィルターによるスムージング処理を施すことで、T2(x)がT2th付近となる信号については0~1の間で滑らかに変化するように重み付けを設定するマスク関数Maskfil(x)を生成する。 Thereafter, as shown in the lower part of FIG. 8(a), the separation function 17b performs smoothing processing on Mask(x) using a low-pass filter, so that for the signal where T2(x) is around T2th, the separation function 17b A mask function Mask fil (x) is generated that sets the weighting so that it changes smoothly between .

また、別の方法として、例えば、図8の(b)の上段に示すように、分離機能17bは、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像S(x)に対して閾値Sthを設定する。ここで、Sthは、S(x)のnoiseの量に基づいて決められる。例えば、Sthには、S(x)のnoiseSDの3~4倍の値が設定される。 In addition, as another method, for example, as shown in the upper part of FIG. Set Sth. Here, Sth is determined based on the amount of noise in S(x). For example, Sth is set to a value three to four times the noiseSD of S(x).

そして、図8の(b)の中段に示すように、分離機能17bは、S(x)がSthより大きい信号は重み付けを1に設定し、S(x)がSth以下の信号は重み付けを0に設定するマスク関数Mask(x)を生成する。 As shown in the middle part of FIG. 8(b), the separation function 17b sets the weighting to 1 for signals where S(x) is greater than Sth, and sets the weighting to 0 for signals where S(x) is less than or equal to Sth. A mask function Mask(x) to be set is generated.

その後、図8の(b)の下段に示すように、分離機能17bは、Mask(x)にローパスフィルターによるスムージング処理を施すことで、T2(x)がT2th付近となる信号については0~1の間で滑らかに変化するように重み付けを設定するマスク関数Maskfil(x)を生成する。 Thereafter, as shown in the lower part of FIG. 8(b), the separation function 17b performs smoothing processing on Mask(x) using a low-pass filter, so that for the signal where T2(x) is around T2th, the separation function 17b A mask function Mask fil (x) is generated that sets the weighting so that it changes smoothly between .

こうしてMaskfil(x)を生成した後に、分離機能17bは、図8の(c)に示すように、Maskfil(x)と、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像S(x)との積を求めることで、信号値がゼロ又は小さい部分のnoiseが低減された画像Scor(x)を生成する。 After generating Mask fil (x) in this way, as shown in FIG . By calculating the product with (x), an image S cor (x) in which noise in portions where the signal value is zero or small is reduced is generated.

そして、分離機能17bは、生成したScor(x)を水成分が抑制される前のPD強調画像やT2強調画像から差分することで、水成分が抑制された画像を生成する。これにより、水成分のみが抑制され、かつ組織成分のSNRが維持された分離画像が得られる。 The separation function 17b then generates an image in which the water component is suppressed by subtracting the generated S cor (x) from the PD-weighted image or T2-weighted image before the water component is suppressed. As a result, a separated image in which only the water component is suppressed and the SNR of the tissue component is maintained is obtained.

なお、ここでは、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像をS(x)と表して説明したが、当該画像が2次元の画像S(x、y)である場合は、マスク関数及び変換後の画像もそれぞれMask(x,y)、Maskfil(x,y)及びScor(x,y)となり、3次元の画像S(x,y,z)である場合は、マスク関数及び変換後の画像もそれぞれMask(x,y,z)、Maskfil(x,y,z)及びScor(x,y,z)となる。 Note that here, the image taken with a long TE in which the water component is dominant is expressed as S(x), but if the image is a two-dimensional image S(x, y), The mask function and the image after conversion are also Mask (x, y), Mask fil (x, y), and S cor (x, y), respectively, and if it is a three-dimensional image S (x, y, z), The mask function and the converted image are also Mask (x, y, z), Mask fil (x, y, z), and S cor (x, y, z), respectively.

(実施例8)
次に、実施例8について説明する。本実施例は、実施例7と同様に、差分によるSNRの低下や分離制度の低下を抑制するものであるが、マスク関数の代わりに非線形関数を用いるものである。
(Example 8)
Next, Example 8 will be explained. This example, like Example 7, suppresses the reduction in SNR and separation accuracy due to differences, but uses a nonlinear function instead of a mask function.

すなわち、本実施例では、分離機能17bが、信号強度が所定の閾値以下の信号について信号強度を0~1倍の範囲で非線形に変換する非線形関数を用いて第2の画像を変換した後に、当該第2の画像を第1の画像から差分することによって、分離画像を生成する。 That is, in this embodiment, after the separation function 17b transforms the second image using a nonlinear function that nonlinearly transforms the signal strength in the range of 0 to 1 times for signals whose signal strength is below a predetermined threshold, A separated image is generated by subtracting the second image from the first image.

図9は、実施例8に係る分離機能17bによって行われる分離画像の生成の一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example of generation of a separated image performed by the separation function 17b according to the eighth embodiment.

例えば、図9の右下に示すように、分離機能17bは、分離機能17bは、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像S(x)に対して閾値Sthを設定する。ここで、Sthは、S(x)のnoiseの量に基づいて決められる。例えば、Sthには、S(x)のnoiseの3~4倍の値が設定される。 For example, as shown in the lower right of FIG. 9, the separation function 17b sets a threshold Sth for an image S(x) captured with a long TE in which the water component is dominant. Here, Sth is determined based on the amount of noise in S(x). For example, Sth is set to a value three to four times the noise of S(x).

そして、図9の右上に示すように、分離機能17bは、S(x)がSth以下の信号について信号強度を0~1倍の範囲で非線形に変換する非線形関数F(S)を生成する。ここで、F(S)は、Sthを境に、S(x)<Sthの範囲では変換後の信号強度が0まで滑らかに低下するようにS(x)を変換する関数である。 Then, as shown in the upper right corner of FIG. 9, the separation function 17b generates a nonlinear function F(S) that nonlinearly transforms the signal strength in the range of 0 to 1 times for a signal where S(x) is less than or equal to Sth. Here, F(S) is a function that transforms S(x) so that the signal strength after transformation smoothly decreases to 0 in the range of S(x)<Sth with Sth as the boundary.

その後、分離機能17bは、図9の左上に示すように、F(S)を用いてS(x)を変換することで、実施例7と同様に、信号値がゼロ又は小さい部分のnoiseが低減された画像Scor(x)を生成する。 Thereafter, as shown in the upper left of FIG. 9, the separation function 17b converts S(x) using F(S), thereby eliminating noise in the portion where the signal value is zero or small, as in the seventh embodiment. Generate a reduced image S cor (x).

そして、分離機能17bは、生成したScor(x)を水成分が抑制される前のPD強調画像やT2強調画像から差分することで、水成分が抑制された画像を生成する。これにより、水成分のみが抑制され、かつ組織成分のSNRが維持された分離画像が得られる。 The separation function 17b then generates an image in which the water component is suppressed by subtracting the generated S cor (x) from the PD-weighted image or T2-weighted image before the water component is suppressed. As a result, a separated image in which only the water component is suppressed and the SNR of the tissue component is maintained is obtained.

図10は、実施例8に係る分離機能17bによって用いられる非線形関数の一例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a nonlinear function used by the separation function 17b according to the eighth embodiment.

例えば、図10に示すように、F(x)は、xに対する閾値を1としたものであり、x<1の範囲で、xを0.5倍の値から0倍の値まで滑らかに低下するように変換する関数である。例えば、F(x)は、sigmoid関数を変形したものであり、以下の(式74)で表される。 For example, as shown in Figure 10, F(x) has a threshold value for x of 1, and in the range of x < 1, x smoothly decreases from a value of 0.5 times to a value of 0 times. This is a function that converts it so that For example, F(x) is a modified sigmoid function, and is expressed by the following (Equation 74).

F(x)=x/{1+exp[-a*(|x|-1)]} ・・・(式74) F(x)=x/{1+exp[-a*(|x|-1)]} ...(Formula 74)

ここで、閾値付近における変換後の信号強度の変化の滑らかさは、パラメータaによって制御することができる。具体的には、aを小さくするほど、閾値付近で、変換後の信号強度であるF(x)がより滑らかに変化するようになる。 Here, the smoothness of the change in signal strength after conversion near the threshold value can be controlled by the parameter a. Specifically, the smaller a is, the more smoothly F(x), which is the signal strength after conversion, changes near the threshold value.

例えば、分離機能17bは、x=S/SthとしてF(x)を求め、Scor=Sth*F(x)により、変換後の画像Scorを生成する。これにより、noiseが低減され、かつ、水成分と組織成分との境界も滑らかに接続された画像が得られる。 For example, the separation function 17b obtains F(x) as x=S/Sth, and generates the converted image S cor from S cor =Sth*F(x). As a result, an image in which noise is reduced and the boundary between the water component and the tissue component is smoothly connected can be obtained.

なお、ここでは、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像をS(x)と表して説明したが、当該画像が2次元の画像S(x、y)である場合は、変換用の非線形関数及び変換後の画像もそれぞれF(x,y)及びScor(x,y)となり、3次元の画像S(x,y,z)である場合は、変換用の非線形関数及び変換後の画像もそれぞれF(x,y,z)及びScor(x,y,z)となる。 Note that here, the image taken with a long TE in which the water component is dominant is expressed as S(x), but if the image is a two-dimensional image S(x, y), The nonlinear function for conversion and the image after conversion are also F (x, y) and S cor (x, y), respectively, and if the image is a three-dimensional image S (x, y, z), the nonlinear function for conversion is The converted images are also F(x, y, z) and S cor (x, y, z), respectively.

上述した実施例8は、汎用的な画像処理方法として、画像上でSNRが低い部分を改善するための方法として用いることも可能である。 The eighth embodiment described above can also be used as a general-purpose image processing method and as a method for improving a portion of an image where the SNR is low.

以上、水成分が支配的となるような長いTEを差分することによって水成分を抑制する場合にSNRが低い部分の劣化を抑制するための方法として、いくつかの実施例を説明したが、実施例7で説明したT2マップに基づく方法では、T2マップが必要になるものの、閾値にT2という絶対値を用いることができるのが最大の利点である。また、実施例7で説明した長いTEの画像の信号強度に基づく方法では、閾値を決めるためにノイズの測定が必要になるが、いったん撮像条件が決まれば毎回測定しなくても経験値を使用できると考えられる。 Several examples have been described above as a method for suppressing deterioration in areas with low SNR when suppressing the water component by subtracting long TEs in which the water component is dominant. Although the method based on the T2 map described in Example 7 requires the T2 map, its greatest advantage is that the absolute value of T2 can be used as the threshold. In addition, the method based on the signal strength of images with long TE described in Example 7 requires noise measurement to determine the threshold value, but once the imaging conditions are determined, empirical values can be used without having to measure each time. It seems possible.

なお、ここでは、ADCについては説明していないが、T2と同様に、水のADCと組織のADCとの中間の値であるADC=2*10-3[mm2/s]等を閾値として用いることで、実施例7で説明したT2マップに基づく方法を同様に適用することが可能である。 Although ADC is not explained here, similar to T2, a threshold value such as ADC=2*10 -3 [mm 2 /s], which is an intermediate value between water ADC and tissue ADC, is used. By using this, it is possible to similarly apply the method based on the T2 map described in Example 7.

(実施例9)
次に、実施例9について説明する。本実施例は、実施例7や実施例8と同様に、差分によるSNRの低下や分離制度の低下を抑制するものであるが、簡便な指標値を用いた重み付け差分を用いるものである。
(Example 9)
Next, Example 9 will be explained. This example, like Example 7 and Example 8, suppresses a decrease in SNR and a decrease in separation accuracy due to differences, but uses a weighted difference using a simple index value.

例えば、T2の差異を利用した差分では、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像において、そのTEが組織のT2に比べて十分に長くない場合や、そのTEに比べて組織のT2自体が長い場合に、組織成分の信号強度が水成分の信号強度と比べて無視できない値となり、上述した実施例7や実施例8の方法でも、水成分と組織成分との区別が難しくなることもあり得る。 For example, in a difference using a difference in T2, in an image taken with a long TE in which water components are dominant, the TE may not be sufficiently long compared to the T2 of the tissue, or the tissue may When T2 itself is long, the signal intensity of the tissue component becomes a value that cannot be ignored compared to the signal intensity of the water component, and even with the methods of Examples 7 and 8 described above, it is difficult to distinguish between the water component and the tissue component. It could happen.

これに対し、水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像において組織成分が無視できない値となるような場合でもより正確に水成分と組織成分とを分離する方法として、例えば、4点以上の収集サンプル点で収集した、特に長いTEで撮像したものを多く含む画像があれば、最小二乗法を用いて分離を行う方法も考えられる。しかしながら、そのような方法では、画像の収集サンプル点が少ない場合にエラーが大きくなる。 On the other hand, as a method for more accurately separating the water component and tissue component even when the tissue component has a value that cannot be ignored in an image taken with a long TE in which the water component is dominant, for example, 4 If there are images that are collected at more than one collection sample point and include many images taken with a particularly long TE, a method of separating the images using the least squares method may be considered. However, such methods have large errors when the number of sample points collected in the image is small.

このようなことから、本実施例では、簡便な指標を用いて、水成分と組織成分とをより精度よく分離できるようにしている。 For this reason, in this embodiment, a simple index is used to enable more accurate separation of water components and tissue components.

すなわち、本実施例では、分離機能17bが、収集機能17aによって収集された複数の画像のうちのTEが異なる少なくとも3つの画像に基づいて、水成分と組織成分との比率を反映した指標値を算出し、第2の画像を指標値に応じて重み付けした後に第1の画像から差分することによって、分離画像を生成する。 That is, in this embodiment, the separation function 17b calculates an index value that reflects the ratio of the water component to the tissue component based on at least three images with different TEs among the plurality of images collected by the collection function 17a. A separated image is generated by calculating the difference from the first image after weighting the second image according to the index value.

具体的には、分離機能17bは、TEが異なる3つの画像を用いて、TEが短い画像と中間の画像から得られるT2をT2fastとして算出し、TEが長い画像と中間の画像とから得られるT2をT2slowとして算出する。 Specifically, the separation function 17b uses three images with different TEs to calculate T2 obtained from the image with a short TE and an intermediate image as T2fast, and calculates T2 obtained from an image with a long TE and an intermediate image as T2fast. Calculate T2 as T2slow.

例えば、S(TE1)、S(TE2)、S(TE3)とし、TE3が水成分が支配的となるような長いTEであるとした場合に、分離機能17bは、以下の(式75)及び(式76)により、T2fast及びT2slowをそれぞれ算出する。 For example, if S(TE1), S(TE2), and S(TE3) are used, and TE3 is a long TE in which the water component is predominant, the separation function 17b is as follows (Equation 75) and T2fast and T2slow are each calculated using (Equation 76).

T2fast=(TE2-TE1)/ln(S1/S2) ・・・(式75)
T2slow=(TE3-TE2)/ln(S2/S3) ・・・(式76)
T2fast=(TE2-TE1)/ln(S1/S2)...(Formula 75)
T2slow=(TE3-TE2)/ln(S2/S3)...(Formula 76)

さらに、分離機能17bは、以下の(式77)により、T2fastとT2slowとの比率T2ratioを算出する。 Furthermore, the separation function 17b calculates the ratio T2ratio between T2fast and T2slow using (Equation 77) below.

T2ratio=T2fast/T2slow ・・・(式77) T2ratio=T2fast/T2slow...(Formula 77)

ここで、ボクセル内の成分が単一である場合、すなわちボクセル内で水成分及び組織成分のいずれか一方が支配的である場合は、T2ratioは1に近付くことになる。逆に、ボクセル内で水成分及び組織成分が半々程度ある場合には、T2ratioは0に近付くことになる。 Here, when the component within a voxel is single, that is, when either the water component or the tissue component is dominant within the voxel, T2ratio approaches 1. On the other hand, when the water component and the tissue component are about half and half in a voxel, T2ratio approaches zero.

そし、分離機能17bは、以下の(式77)により、S(TE3)をT2ratioに応じて決められた重み付け係数αcorで重み付けしてS(TE1)から差分することによって、水成分が抑制された画像S(TE1)を生成する。また、分離機能17bは、以下の(式78)により、S(TE3)をT2ratioに応じて決められた重み付け係数αcorで重み付けしてS(TE2)から差分することによって、水成分が抑制された画像St(TE2)を生成する。 Then, the separation function 17b weights S(TE3) with a weighting coefficient αcor determined according to T2ratio and subtracts it from S(TE1) using the following (Equation 77), so that the water component is suppressed. An image S (TE1) is generated. In addition, the separation function 17b weights S(TE3) with a weighting coefficient αcor determined according to T2ratio and subtracts it from S(TE2) according to the following (Equation 78), so that the water component is suppressed. Generate image S t (TE2).

St(TE1)=S(TE1)-αcor*S(TE3) ・・・(式77)
St(TE2)=S(TE2)-αcor*S(TE3) ・・・(式78)
S t (TE1) = S (TE1) - αcor * S (TE3) ... (Formula 77)
S t (TE2) = S (TE2) - αcor * S (TE3) ... (Formula 78)

このとき、分離機能17bは、組織成分が支配的であるか、水成分と組織成分とが混在しているか、水成分が支配的であるかに応じて、αcorを決定する。 At this time, the separation function 17b determines αcor depending on whether the tissue component is dominant, the water component and the tissue component are mixed, or the water component is dominant.

例えば、分離機能17bは、T2に対する2つの閾値T2Th1及びT2Th2(T2Th1<T2Th2)と、T2ratioに対する閾値T2ratioTh(0<T2ratioTh<1)とを用いて、αcorを決定する。例えば、撮像対象が脳である場合は、T2Th1=200[ms]、T2Th2=500[ms]、T2ratioTh=0.7とする。 For example, the separation function 17b determines αcor using two thresholds T2Th1 and T2Th2 for T2 (T2Th1<T2Th2) and a threshold T2ratioTh for T2ratio (0<T2ratioTh<1). For example, when the imaging target is the brain, T2Th1=200 [ms], T2Th2=500 [ms], and T2ratioTh=0.7.

具体的には、分離機能17bは、T2<T2Th1、かつ、T2ratio>T2ratioThである場合に、組織が支配的であると判定し、αcor=0と決定する。また、分離機能17bは、0<T2ratio≦T2ratioThである場合に、水成分と組織成分とが混在していると判定し、αcor=T2ratioβと決定する。また、分離機能17bは、T2≧T2Th2、かつ、T2ratio>T2ratioThである場合に、水が支配的であると判定し、αcor=1と決定する。ここで、βは、T2ratioの重みを制御するための0以上の係数である。 Specifically, the separation function 17b determines that tissue is dominant when T2<T2Th1 and T2ratio>T2ratioTh, and determines αcor=0. Furthermore, when 0<T2ratio≦T2ratioTh, the separation function 17b determines that the water component and tissue component are mixed, and determines that αcor=T2ratio β . Furthermore, when T2≧T2Th2 and T2ratio>T2ratioTh, the separation function 17b determines that water is dominant and determines αcor=1. Here, β is a coefficient of 0 or more for controlling the weight of T2ratio.

なお、本実施例を実施例7と組み合わせる場合には、Maskfilにおいて、水成分に対する重み付けが1、組織成分に対する重み付けが0、水成分と組織成分との境界部分に対する重み付けが0~1に設定されているので、αcorをαcor=Maskfil*T2ratioβのように決めてもよい。 Note that when this example is combined with Example 7, in Mask fil , the weighting for the water component is set to 1, the weighting for the tissue component is set to 0, and the weighting for the boundary part between the water component and the tissue component is set to 0 to 1. Therefore, αcor may be determined as αcor=Mask fil *T2ratio β .

また、本実施例を実施例8と組み合わせる場合には、TE=TE3とした場合の信号強度となるので、αcorをαcor=F(S(TE3))*T2ratioβのように決めてもよい。 Furthermore, when this embodiment is combined with embodiment 8, the signal strength is obtained when TE=TE3, so αcor may be determined as αcor=F(S(TE3))*T2ratio β .

これにより、例えば、T2又は信号強度が同じであっても、ボクセル内に組織成分が多く含まれていれば、T2ratioが小さくなり、それにより、組織成分に対する重み付けも小さくなり、その結果、差分後も組織成分が残り易くなる。 As a result, for example, even if the T2 or signal intensity is the same, if a voxel contains many tissue components, the T2ratio will become smaller, which will also reduce the weighting given to the tissue components, and as a result, after the difference Also, tissue components tend to remain.

なお、より簡便にするためには、T2まで算出せずに、T2との相関を示す単純な信号強度の差や傾きの比等を用いてもよい。 Note that, in order to simplify the calculation, a simple signal strength difference, slope ratio, or the like that indicates the correlation with T2 may be used without calculating up to T2.

(実施例10)
次に、実施例10について説明する。本実施例は、画像を差分することによって水成分と組織成分とを分離するのではなく、MR信号モデルを用いた近似によって、水成分と組織成分とを分離するものである。
(Example 10)
Next, Example 10 will be explained. In this embodiment, the water component and tissue component are not separated by subtracting images, but by approximation using an MR signal model.

すなわち、本実施例では、分離機能17bが、信号の全体の信号強度と当該信号内の水成分及び組織成分それぞれの信号強度との関係を定義したモデルにより、TEが異なる少なくとも3つの画像を用いて最小二乗法による近似を行うことによって、分離画像を生成する。 That is, in this embodiment, the separation function 17b uses at least three images with different TEs based on a model that defines the relationship between the overall signal strength of the signal and the signal strength of each of the water component and tissue component within the signal. A separated image is generated by performing least squares approximation.

具体的には、分離機能17bは、前述した2成分モデルにより、TEが異なる3つの画像と、理論値を用いて仮定又は画像から測定された水のT2wとを用いて、最小二乗法による近似を行うことで、2成分モデルのモデルパラメータであるPDt*Vt、T2t、PDw*Vw及びT2wの4つのパラメータを求める。 Specifically, the separation function 17b uses three images with different TE according to the two-component model described above, and the water T2 w assumed using the theoretical value or measured from the images, using the least squares method. By performing the approximation, four parameters of the two-component model, namely PD t *V t , T2 t , PD w *V w and T2 w , are obtained.

ここで、理論的には、TEが異なる4つの画像を用いることによって4つのパラメータを求めることも可能であるが、仮定又は測定された水のT2wとを用いることによって必要な画像の数を3つとすることで、近似計算を安定させることができる。 Here, it is theoretically possible to obtain the four parameters by using four images with different TE, but the number of necessary images can be calculated by using the assumed or measured water T2 w . By setting the number to three, the approximate calculation can be stabilized.

なお、一般的に、最小二乗法による近似のアルゴリズムは非線形な手法であり、データのSNRが低い場合やデータの数が少ない場合は解が不安定となることが知られている。そのため、本実施例では、水成分と組織成分とを高精度に分離できるように、組織成分が略ゼロとなるような十分に長いTEで収集した画像を用いるのが望ましいが、差分する長いTEの画像に実質成分が多少含まれていたとしても、3点以上のデータ全体を用いて2-compartmentモデル式で近似するため、重み付き差分してからsingle-compartmentモデルで近似する場合に比べて、実質成分の差分を回避できる可能性がある。 Generally, the least squares method approximation algorithm is a nonlinear method, and it is known that the solution becomes unstable when the SNR of the data is low or when the number of data is small. Therefore, in this example, in order to be able to separate water components and tissue components with high precision, it is desirable to use images collected with a sufficiently long TE such that the tissue component is approximately zero. Even if the image contains some real components, it is approximated by a 2-compartment model formula using the entire data of 3 or more points, so it is much slower than approximating by a single-compartment model after performing weighted differences. , it is possible to avoid differences in real components.

また、2成分以上の指数関数の和で表される関数のパラメータを求める非線形最小二乗法による近似のアルゴリズムには、内部的に時間的な範囲でデータを分割し、時間の長いデータから時定数(T2)が大きい成分を求め、データを順次差分しながら短い成分を求めていく方法もある。本実施例では、そのような手法を用いることで、同時に全データを用いて全パラメータを近似する場合と比べて、ノイズをロバストにすることもできる。 In addition, in the nonlinear least squares approximation algorithm that calculates the parameters of a function expressed as the sum of exponential functions of two or more components, data is internally divided into temporal ranges, and a time constant is calculated from data with a long time. There is also a method of finding a component with a large (T2) and finding a short component while sequentially subtracting the data. In this embodiment, by using such a method, noise can be made more robust than when all parameters are approximated using all data at the same time.

また、ここでは、TEが異なる画像を用いた水成分と組織成分との分離について説明したが、T2を1/ADCとみなすことで、b値が異なる画像を用いた水成分と組織成分との分離についても同様に行うことが可能である。 In addition, here we have explained the separation of water components and tissue components using images with different TE, but by considering T2 as 1/ADC, the separation of water components and tissue components using images with different b values is possible. Separation can be performed in the same way.

また、ここでは、TEが異なる画像、又は、b値が異なる画像というように、各画像を1次元データとして扱って近似を行う場合の例を説明したが、例えば、初めから、図3に示したように各画像を2次元データとして扱うことで、非線形最小二乗法による近似を行うことも可能である。なお、理論的には、求める未知のパラメータの数と同じ数の収集サンプル点に対応する画像があれば、各点の(TE,b)の組み合わせはランダムに異なっていてもよいが、水成分と組織成分とを高精度に分離するためには、水成分が支配的となるような十分に長いTEで撮像された画像や、水成分が無視できるような十分に大きいb値で撮像された画像を、解析に用いる画像に含めるのが望ましい。このように各画像を2次元データとして扱う場合も、上述した1次元データの場合の例と同様に、仮定又は測定された水のT2wやADCを用いることによって必要な画像の数を減らすことで、少ない画像でも近似の精度を向上させることが可能である。 In addition, here we have explained an example in which each image is treated as one-dimensional data, such as images with different TEs or images with different b values, and approximation is performed. By treating each image as two-dimensional data as described above, it is also possible to perform approximation using the nonlinear least squares method. Theoretically, if there are images corresponding to the same number of collected sample points as the number of unknown parameters to be sought, the combination of (TE, b) for each point may be randomly different, but the water component In order to separate tissue components with high precision, images must be taken with a sufficiently long TE so that the water component is dominant, or with a sufficiently large b value that the water component can be ignored. It is desirable to include the image in the images used for analysis. Even when each image is treated as two-dimensional data in this way, the number of necessary images can be reduced by using the assumed or measured water T2 w and ADC, as in the case of one-dimensional data described above. Therefore, it is possible to improve the accuracy of approximation even with a small number of images.

なお、本実施例と実施例7又は8とを組み合わせる場合には、短いTEの画像に加え、マスク関数による重み付けや非線形関数による変換が行われた後の長いTEの画像を用いて解析することになる。 In addition, when combining this example with Example 7 or 8, in addition to short TE images, analysis can be performed using long TE images after weighting by a mask function and conversion by a nonlinear function. become.

以上、実施例7~10について説明したが、これらの実施例は、実施例10、実施例9、実施例7、実施例8の順で計算コストが低くなる。これらの実施例の方法は、元画像のSNRや、TE又はb値の収集サンプリング点の数、要求精度等の条件に応じて適宜選択することが可能である。また、差分に伴うSNRの劣化や分離精度の低減を抑制する方法として、他の実施例でも共通に適用することが可能である。 Examples 7 to 10 have been described above, and the calculation costs of these examples are lower in the order of Example 10, Example 9, Example 7, and Example 8. The methods of these embodiments can be selected as appropriate depending on conditions such as the SNR of the original image, the number of sampling points for collecting TE or b values, and required accuracy. Furthermore, this method can be commonly applied to other embodiments as a method for suppressing deterioration in SNR and reduction in separation accuracy due to differences.

上述したように、第1の実施形態及び各実施例によれば、信号内の水成分と組織成分とを分離した分離画像を用いて定量パラメータマップを生成することによって、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができる。また、PVEが抑制された定量パラメータマップを用いて合成コントラスト強調画像を生成することによって、PVEによって合成コントラスト強調画像に生じる高信号のアーチファクトを抑制することができる。 As described above, according to the first embodiment and each example, a quantitative parameter map is generated using a separated image in which water components and tissue components in a signal are separated. PVE occurring in quantitative parameter maps can be suppressed by mixing with tissue components. Furthermore, by generating a composite contrast-enhanced image using a quantitative parameter map in which PVE is suppressed, it is possible to suppress high-signal artifacts that occur in the composite contrast-enhanced image due to PVE.

例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、水成分が支配的となる画像の収集を追加するだけで、簡単な処理によって、水成分によるPVEが抑制されたPD、T1T2、ADC等の定量パラメータマップを簡便に生成することができる。また、FAST SE法等の従来の手法に容易に適用することができる。 For example, according to the first embodiment and examples described above, by simply adding collection of images in which the water component is dominant, PVE due to the water component is suppressed by simple processing of the PD, T1T2, and ADC. Quantitative parameter maps such as the following can be easily generated. Moreover, it can be easily applied to conventional methods such as the FAST SE method.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、実収集では取得することが不可能な、水成分によるPVEが抑制されたSynthetic FLAIR画像を生成することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, it is possible to generate a Synthetic FLAIR image in which PVE due to water components, which cannot be obtained by actual acquisition, is suppressed.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、実収集では取得することが不可能な、水成分そのもの及び水成分によるPVEが抑制され、かつFLAIR画像よりもSNRや異なる組織間CNRが高い、Synthetic SE画像を生成することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, the water component itself and PVE due to the water component, which cannot be obtained by actual collection, are suppressed, and the SNR and different tissues are lower than that of the FLAIR image. Synthetic SE images with high inter-CNR can be generated.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、実収集時に水成分と組織成分のT2差とADC差とを組み合わせることによって、従来法と比べて短いデータ収集時間で、水成分の抑制効果、又は、水成分と組織成分との分離効果を向上させることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by combining the T2 difference and the ADC difference between the water component and the tissue component during actual collection, water can be collected in a shorter data collection time than in the conventional method. The effect of suppressing components or the effect of separating water components and tissue components can be improved.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、T2ベースの水成分抑制とDWIベースの水成分抑制とを組み合わせることによって、それぞれを単独で行う場合よりも、水成分の抑制効果を向上させることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by combining T2-based water component suppression and DWI-based water component suppression, the water component is suppressed more than when each is performed alone. The effect can be improved.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、拡散強調イメージング(b値を変えた4点以上の画像が必要)のみでは困難な水、血液、組織の3成分の分離を、T2ベースの水成分抑制を組み合わせることによって、比較的小さなb値(b≦1000[s/mm2])で、少ない数の画像(最低3点)で行うことができる。 Furthermore, for example, according to the first embodiment and examples described above, it is possible to separate the three components of water, blood, and tissue, which is difficult to do with only diffusion weighted imaging (requiring images of four or more points with different b values). , by combining T2-based water component suppression, it can be performed with a relatively small b value (b≦1000 [s/mm 2 ]) and a small number of images (at least 3 points).

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、拡散強調イメージングによって従来法と比べて簡便かつ高精度な水成分抑制を行うことによってADC、FA等の定量パラメータマップの精度を向上させることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, the accuracy of quantitative parameter maps such as ADC and FA can be improved by performing simpler and more accurate water component suppression than conventional methods using diffusion weighted imaging. can be improved.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、水成分が抑制された合成コントラスト強調画像や定量パラメータマップに加え、必要であれば、従来の水成分が抑制されていない同種の画像を得ることもできる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, in addition to the synthetic contrast-enhanced image and the quantitative parameter map in which the water component is suppressed, if necessary, a conventional similar image in which the water component is not suppressed You can also get images of

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、非線形の差分処理を加えることによって、実質部のSNRの低下がなく、不要なPVEをもたらすCSF信号のみを低減することが可能となる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by adding nonlinear differential processing, it is possible to reduce only the CSF signal that causes unnecessary PVE without reducing the SNR of the parenchymal part. becomes.

例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、Computed DWIをADCやFA等の定量パラメータマップの改善まで拡張することができる。 For example, according to the first embodiment and examples described above, Computed DWI can be extended to improve quantitative parameter maps such as ADC and FA.

以上のことから、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、Synthetic MRIにおいて、水成分(CSF)及び組織成分のボクセルごとの混合比が異なっている場合でも、特にT2-FLAIR画像を生成する際のPVEによると推定される高信号アーチファクトを簡便に抑制する方法を提供することができる。 From the above, according to the first embodiment and examples described above, in synthetic MRI, even when the mixing ratio of water component (CSF) and tissue component for each voxel is different, T2-FLAIR images in particular can be It is possible to provide a method for easily suppressing high signal artifacts estimated to be caused by PVE during generation.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、定量パラメータの計算に用いる元画像自体の水成分の信号をボクセル内の水の容積に応じて抑制することによって、定量パラメータマップ、およびSynthetic MRI画像の水信号自体を水の容積に応じて抑制することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, the quantitative parameter map is created by suppressing the signal of the water component of the original image itself used for calculating the quantitative parameter according to the volume of water in the voxel. , and the water signal itself in the synthetic MRI image can be suppressed according to the water volume.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、水成分の抑制された定量パラメータマップ(PD,T1,T2,ADC,FA等)、又は、それらの各々の水成分と組織成分が分離した定量パラメータマップを生成することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, quantitative parameter maps (PD, T1, T2, ADC, FA, etc.) in which water components are suppressed, or their respective water components and structures. A quantitative parameter map with separated components can be generated.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、実収集によるFLAIR画像と同等の定量パラメータマップを用いた計算によるコントラスト強調画像である水抑制された合成画像であるSynthetic FLAIR画像、及び、水抑制された組織コントラスト分解能にすぐれたSynthetic SE画像を提供することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, a Synthetic FLAIR image, which is a water-suppressed synthetic image, is a contrast-enhanced image calculated using a quantitative parameter map equivalent to an actually acquired FLAIR image. , and can provide synthetic SE images with excellent water-suppressed tissue contrast resolution.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、拡散強調イメージングによって、FLAIRを用いずにSEベースでの簡便かつ高精度な水抑制を行い、組織部分のADC、FA等の定量パラメータマップの精度を向上させることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by diffusion weighted imaging, simple and highly accurate water suppression is performed on an SE basis without using FLAIR, and the ADC, FA, etc. of the tissue part is The accuracy of quantitative parameter maps can be improved.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、拡散強調イメージングを水成分抑制の手法と組み合わせることによって、水成分、血流成分及び組織成分をより簡便に高精度に分離する方法を提供することができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by combining diffusion weighted imaging with a water component suppression method, water components, blood flow components, and tissue components can be separated more easily and with high precision. method can be provided.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、一般的な複数種類の組織からある組織を分離することによって、複数種類の組織が混在したボクセルから除外された成分によるPVEの抑制された定量パラメータマップ及び合成コントラスト強調画像を得ることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and examples described above, by separating a certain tissue from a plurality of general tissues, PVE due to components excluded from a voxel in which a plurality of types of tissues are mixed can be reduced. A suppressed quantitative parameter map and a composite contrast-enhanced image can be obtained.

また、例えば、上述した第1の実施形態及び実施例によれば、差分の重みが一定の単純差分に対して、差分の重みを最適にコントロールすることによって、通常の組織及びT2がCSFより短いが通常の組織よりは比較的長い組織又は病変のSNRを向上させることができる。 Further, for example, according to the first embodiment and example described above, by optimally controlling the weight of the difference for a simple difference where the weight of the difference is constant, the normal tissue and T2 are shorter than the CSF. However, it is possible to improve the SNR of relatively long tissues or lesions compared to normal tissues.

(第2の実施形態)
以上、第1の実施形態では、本願が開示する技術をMRI装置に適用した場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本願が開示する技術は、ネットワークを介してMRI装置100と接続された画像処理装置に適用することも可能である。そこで、以下では、第2の実施形態として、画像処理装置の実施形態を説明する。
(Second embodiment)
As mentioned above, in the first embodiment, an example in which the technology disclosed in the present application is applied to an MRI apparatus has been described, but the embodiment is not limited to this. For example, the technology disclosed in this application can also be applied to an image processing device connected to the MRI apparatus 100 via a network. Therefore, an embodiment of an image processing apparatus will be described below as a second embodiment.

図11は、第2の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus according to the second embodiment.

例えば、図11に示すように、本実施形態では、MRI装置100と、画像処理装置200とが、ネットワーク300を介して通信可能に接続されている。 For example, as shown in FIG. 11, in this embodiment, an MRI apparatus 100 and an image processing apparatus 200 are communicably connected via a network 300.

MRI装置100は、磁気共鳴現象を利用して被検体の画像データを収集する。具体的には、MRI装置100は、操作者によって設定された撮像条件に基づいて各種撮像シーケンスを実行することで、被検体から磁気共鳴データを収集する。そして、MRI装置100は、収集した磁気共鳴データに対してフーリエ変換処理等の画像処理を施すことで、二次元又は三次元の画像データ(MR画像)を生成する。 The MRI apparatus 100 collects image data of a subject using magnetic resonance phenomena. Specifically, the MRI apparatus 100 collects magnetic resonance data from a subject by executing various imaging sequences based on imaging conditions set by an operator. Then, the MRI apparatus 100 generates two-dimensional or three-dimensional image data (MR image) by performing image processing such as Fourier transform processing on the collected magnetic resonance data.

画像処理装置200は、MRI装置100によって収集された画像データを処理する。具体的には、画像処理装置200は、ネットワーク300を介して、MRI装置100から画像データを取得し、装置内又は装置外に設けられた記憶回路に記憶させる。また、画像処理装置200は、取得した画像データに対して各種画像処理を行い、画像処理を行う前又は画像処理を行った後の画像データをディスプレイ等に表示する。例えば、画像処理装置200は、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。 The image processing device 200 processes image data collected by the MRI device 100. Specifically, the image processing device 200 acquires image data from the MRI device 100 via the network 300, and stores it in a storage circuit provided within the device or outside the device. The image processing device 200 also performs various image processing on the acquired image data, and displays the image data before or after the image processing on a display or the like. For example, the image processing device 200 is realized by computer equipment such as a workstation.

具体的には、画像処理装置200は、ネットワーク(Network:NW)インタフェース210と、記憶回路220と、入力インタフェース230と、ディスプレイ240と、処理回路250とを備える。 Specifically, the image processing device 200 includes a network (NW) interface 210, a storage circuit 220, an input interface 230, a display 240, and a processing circuit 250.

NWインタフェース210は、ネットワーク300を介して接続された他の装置と画像処理装置200との間で送受信される各種データの伝送及び通信を制御する。具体的には、NWインタフェース210は、処理回路250に接続され、処理回路250から出力される画像データを所定の通信プロトコルに準拠した形式に変換し、MRI装置100に送信する。また、NWインタフェース210は、MRI装置100から受信した画像データを処理回路250に出力する。例えば、NWインタフェース210は、ネットワークカードやネットワークアダプタ、NIC(Network Interface Controller)等によって実現される。 The NW interface 210 controls transmission and communication of various data sent and received between the image processing device 200 and other devices connected via the network 300. Specifically, the NW interface 210 is connected to the processing circuit 250, converts image data output from the processing circuit 250 into a format compliant with a predetermined communication protocol, and transmits the converted image data to the MRI apparatus 100. Further, the NW interface 210 outputs image data received from the MRI apparatus 100 to the processing circuit 250. For example, the NW interface 210 is realized by a network card, network adapter, NIC (Network Interface Controller), or the like.

記憶回路220は、各種データを記憶する。具体的には、記憶回路220は、処理回路250に接続され、処理回路250から送られる命令に応じて、入力された画像データを記憶し、又は、記憶している画像データを処理回路250に出力する。例えば、記憶回路220は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。 The storage circuit 220 stores various data. Specifically, the storage circuit 220 is connected to the processing circuit 250 and stores input image data or transfers stored image data to the processing circuit 250 in accordance with a command sent from the processing circuit 250. Output. For example, the storage circuit 220 is realized by a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.

入力インタフェース230は、操作者から各種指示及び各種情報の入力操作を受け付ける。具体的には、入力インタフェース230は、処理回路250に接続されており、操作者から受け取った入力操作を電気信号へ変換し制御回路へと出力する。例えば、入力インタフェース230は、関心領域(Region Of Interest:ROI)の設定等を行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力インタフェース、及び音声入力インタフェース等によって実現される。なお、本明細書において、入力インタフェース230は、マウス、キーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を制御回路へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース230の例に含まれる。 The input interface 230 receives various instructions and input operations for various information from the operator. Specifically, the input interface 230 is connected to the processing circuit 250, converts an input operation received from the operator into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the control circuit. For example, the input interface 230 includes a trackball for setting a region of interest (ROI), a switch button, a mouse, a keyboard, a touchpad for performing input operations by touching the operation surface, a display screen, and a touchpad. This is realized by a touch screen integrated with a pad, a non-contact input interface using an optical sensor, a voice input interface, etc. Note that in this specification, the input interface 230 is not limited to one that includes physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of the input interface 230 includes an electrical signal processing circuit that receives an electrical signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the device and outputs this electrical signal to a control circuit.

ディスプレイ240は、各種情報及び各種画像を表示する。具体的には、ディスプレイ240は、処理回路250に接続され、処理回路250から出力される画像データに基づいて、各種の形式で画像を表示する。例えば、ディスプレイ240は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。 Display 240 displays various information and various images. Specifically, the display 240 is connected to the processing circuit 250 and displays images in various formats based on image data output from the processing circuit 250. For example, the display 240 is realized by a liquid crystal monitor, a CRT (cathode ray tube) monitor, a touch panel, or the like.

処理回路250は、入力インタフェース230を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、画像処理装置200が備える各構成要素を制御する。具体的には、処理回路250は、NWインタフェース210から出力される画像データを記憶回路220に記憶させる。また、処理回路250は、記憶回路220から読み出した画像データをディスプレイ240に表示する。例えば、処理回路250は、プロセッサによって実現される。 The processing circuit 250 controls each component included in the image processing apparatus 200 according to input operations received from the operator via the input interface 230. Specifically, the processing circuit 250 causes the storage circuit 220 to store the image data output from the NW interface 210. Furthermore, the processing circuit 250 displays the image data read from the storage circuit 220 on the display 240. For example, processing circuit 250 is implemented by a processor.

このような構成のもと、本実施形態に係る画像処理装置200は、MRI装置100によって複数種類の撮像パラメータの値を変えて収集された複数の画像から、PD、T1、T2等の定量パラメータマップを生成する機能を有している。さらに、本実施形態に係る画像処理装置200は、生成した定量パラメータマップの信号値と任意の撮像パラメータの値とを用いて、各種のコントラスト強調画像に対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する機能を有している。 With such a configuration, the image processing apparatus 200 according to the present embodiment extracts quantitative parameters such as PD, T1, and T2 from a plurality of images collected by the MRI apparatus 100 while changing the values of a plurality of types of imaging parameters. It has the ability to generate maps. Furthermore, the image processing device 200 according to the present embodiment calculates and generates a composite contrast-enhanced image corresponding to various contrast-enhanced images, using the signal value of the generated quantitative parameter map and the value of an arbitrary imaging parameter. It has a function.

そして、本実施形態に係る画像処理装置200は、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができるように構成されている。 The image processing device 200 according to the present embodiment is configured to be able to suppress PVE that occurs in the quantitative parameter map due to the mixing of the water component and tissue component in the signal.

具体的には、本実施形態では、図11に示す処理回路250が、取得機能251と、分離機能252と、生成機能253と、合成機能254とを有する。 Specifically, in this embodiment, the processing circuit 250 shown in FIG. 11 has an acquisition function 251, a separation function 252, a generation function 253, and a composition function 254.

取得機能251は、複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって収集された、組織のT2に近いTEで撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いTEで撮像した画像とを含む複数の画像をMRI装置100から取得する。なお、取得機能251は、取得部の一例である。 The acquisition function 251 acquires images of the same subject in which multiple types of tissues coexist by changing the values of multiple types of imaging parameters, and acquires images captured at a TE close to T2 of the tissue and signals. A plurality of images are acquired from the MRI apparatus 100, including images taken with a long TE in which the water component is dominant. Note that the acquisition function 251 is an example of an acquisition unit.

分離機能252は、第1の実施形態で説明した分離機能17bと同様に、収集機能17aによって収集された複数の画像のうちのTEが異なる少なくとも3つの画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する。なお、分離機能252は、分離部の一例である。 Similar to the separation function 17b described in the first embodiment, the separation function 252 analyzes at least three images with different TE among the plurality of images collected by the collection function 17a, thereby separating water components and tissues. A separated image is generated by separating the components. Note that the separation function 252 is an example of a separation unit.

生成機能253は、第1の実施形態で説明した生成機能17cと同様に、分離機能17bによって生成された分離画像を用いて、T1、T2、PD、及びADCのうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する。なお、生成機能253は、生成部の一例である。 Similar to the generation function 17c described in the first embodiment, the generation function 253 uses the separated image generated by the separation function 17b to generate quantitative parameters of at least one of T1, T2, PD, and ADC. Generate a map. Note that the generation function 253 is an example of a generation unit.

合成機能254は、第1の実施形態で説明した合成機能17dと同様に、生成機能17cによって生成された少なくとも1種類の定量パラメータマップを用いて、任意の撮像パラメータに対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する。なお、合成機能254は、合成部の一例である。 Similar to the synthesis function 17d described in the first embodiment, the synthesis function 254 uses at least one type of quantitative parameter map generated by the generation function 17c to generate a synthesized contrast-enhanced image corresponding to an arbitrary imaging parameter. Generate by calculation. Note that the composition function 254 is an example of a composition section.

なお、上述した処理回路250は、例えば、プロセッサによって実現される。この場合に、処理回路250が有する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路220に記憶される。そして、処理回路250は、記憶回路220から各プログラムを読み出して実行することで、各プログラムに対応する処理機能を実現する。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路250は、図14の各処理回路内に示された各機能を有することとなる。なお、ここでは、単一のプロセッサによって処理回路250が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路250を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することによって各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路250が有する処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。また、図14に示す例では、単一の記憶回路220が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数の記憶回路を分散して配置して、処理回路が個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。 Note that the processing circuit 250 described above is realized by, for example, a processor. In this case, each processing function that the processing circuit 250 has is stored in the storage circuit 220 in the form of a computer-executable program, for example. The processing circuit 250 reads each program from the storage circuit 220 and executes it, thereby realizing a processing function corresponding to each program. In other words, the processing circuit 250 in a state where each program is read has each function shown in each processing circuit in FIG. Note that although the processing circuit 250 has been described here as being realized by a single processor, the processing circuit 250 is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor executes a program to perform each processing function. It does not matter if it is something that realizes. Further, the processing functions of the processing circuit 250 may be realized by being appropriately distributed or integrated into a single or multiple processing circuits. Furthermore, in the example shown in FIG. 14, the single storage circuit 220 stores programs corresponding to each processing function. A configuration may also be used in which a corresponding program is read out from the circuit.

上述した構成によれば、第2の実施形態でも、前述した第1の実施形態及び実施例と同様に、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができる。 According to the above-described configuration, in the second embodiment as well, as in the first embodiment and examples described above, it is possible to suppress PVE that occurs in the quantitative parameter map due to the mixing of the water component and tissue component in the signal. I can do it.

なお、上述した実施形態では、本明細書における収集部、分離部、生成部、合成部及び取得部を、それぞれ、処理回路の収集機能、分離機能、生成機能、合成機能及び取得機能によって実現する場合の例を説明したが、実施形態はこれに限られない。例えば、本明細書における収集部、分離部、生成部、合成部及び取得部は、実施形態で述べた収集機能、分離機能、生成機能、合成機能及び取得部によって実現する他にも、ハードウェアのみ、又は、ハードウェアとソフトウェアとの混合によって同機能を実現するものであっても構わない。 Note that in the embodiments described above, the collection unit, separation unit, generation unit, synthesis unit, and acquisition unit in this specification are realized by the collection function, separation function, generation function, synthesis function, and acquisition function of the processing circuit, respectively. Although an example of the case has been described, the embodiment is not limited to this. For example, the collection unit, separation unit, generation unit, synthesis unit, and acquisition unit in this specification may be realized by the collection function, separation function, generation function, synthesis function, and acquisition unit described in the embodiment, as well as by hardware. The same function may be achieved by only one or a combination of hardware and software.

また、上述した説明で用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路に保存されたプログラムを読み出して実行することで、機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合は、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで機能を実現する。また、本実施形態のプロセッサは、単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて一つのプロセッサとして構成され、その機能を実現するようにしてもよい。 Furthermore, the term "processor" used in the above explanation refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), or a programmable logic device. (For example, it refers to circuits such as Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). A processor achieves its functions by reading and executing a program stored in a memory circuit. Note that instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly incorporated into the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing a program built into the circuit. Further, the processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit, but may be configured as a single processor by combining a plurality of independent circuits to realize its functions.

ここで、プロセッサによって実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)や記憶回路等に予め組み込まれて提供される。なお、このプログラムは、これらの装置にインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD(Compact Disk)-ROM、FD(Flexible Disk)、CD-R(Recordable)、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供されてもよい。また、このプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードされることにより提供又は配布されてもよい。例えば、このプログラムは、上述した各機能部を含むモジュールで構成される。実際のハードウェアとしては、CPUが、ROM等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより、各モジュールが主記憶装置上にロードされて、主記憶装置上に生成される。 Here, the program executed by the processor is provided by being pre-installed in a ROM (Read Only Memory), a storage circuit, or the like. This program is a file in a format that can be installed or executable on these devices, such as CD (Compact Disk)-ROM, FD (Flexible Disk), CD-R (Recordable), DVD (Digital Versatile Disk), etc. It may be provided recorded on a computer readable storage medium. Further, this program may be stored on a computer connected to a network such as the Internet, and may be provided or distributed by being downloaded via the network. For example, this program is composed of modules including each of the above-mentioned functional units. In actual hardware, a CPU reads a program from a storage medium such as a ROM and executes it, so that each module is loaded onto the main storage device and generated on the main storage device.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、信号内の水成分と組織成分との混合によって定量パラメータマップに生じるPVEを抑制することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to suppress PVE that occurs in the quantitative parameter map due to the mixing of water components and tissue components in the signal.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

100 MRI装置
17 処理回路
17a 収集機能
17b 分離機能
17c 生成機能
17d 合成機能
100 MRI apparatus 17 processing circuit 17a acquisition function 17b separation function 17c generation function 17d synthesis function

Claims (26)

複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、第1のエコー時間で撮像した第1の画像と、前記第1のエコー時間より長い、組織の横緩和時間に近い第2のエコー時間で撮像した第2の画像と、信号内で水成分が支配的となるような長い第3のエコー時間で撮像した第3の画像とを含む複数の画像を収集する収集部と、
前記複数の画像のうちの少なくとも前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記収集部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって0でないb値を用いて前記被検体の画像を撮像することで、水成分が抑制された前記複数の画像を収集し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第1の分離画像生成し、前記第2の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第2の分離画像を生成し、
前記生成部は、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、前記少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング装置。
By capturing images of the same subject in which multiple types of tissues coexist while changing the values of multiple types of imaging parameters, the first image captured at the first echo time and the time difference between the first image captured at the first echo time and the first image captured at the first echo time are A second image taken at a second echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue, and a third image taken at a third echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue. a collection unit that collects a plurality of images including;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing at least the first image, the second image, and the third image of the plurality of images; ,
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The collecting unit collects the plurality of images in which water components are suppressed by capturing images of the subject using a non-zero b value by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images;
The separating unit generates a first separated image in which a water component is suppressed by weighting and subtracting the third image from the first image , and separates the third image from the second image. By weighting and subtracting the images, a second separated image in which the water component is suppressed is generated,
The generation unit generates the at least one type of quantitative parameter map using the first separated image and the second separated image.
Magnetic resonance imaging device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、第1のエコー時間で撮像した第1の画像と、前記第1のエコー時間より長い、組織の横緩和時間に近い第2のエコー時間で撮像した第2の画像と、信号内で水成分が支配的となるような長い第3のエコー時間で撮像した第3の画像とを含む複数の画像を収集する収集部と、
前記複数の画像のうちの少なくとも前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記収集部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって0でないb値を用いて前記被検体の画像を撮像することで、水成分が抑制された前記複数の画像を収集し、
前記分離部は、信号の全体の信号強度と当該信号内の水成分及び組織成分それぞれの信号強度との関係を定義したモデルにより、前記第1の画像及び前記第2の画像を用いて、最小二乗法による近似を行うことで、水成分と組織成分とを分離した第1の分離画像を生成し、前記第2の画像及び前記第3の画像を用いて、最小二乗法による近似を行うことで、水成分と組織成分とを分離した第2の分離画像を生成し
前記生成部は、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、前記少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング装置。
By capturing images of the same subject in which multiple types of tissues coexist while changing the values of multiple types of imaging parameters, the first image captured at the first echo time and the time difference between the first image captured at the first echo time and the first image captured at the first echo time are A second image taken at a second echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue, and a third image taken at a third echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue. a collection unit that collects a plurality of images including;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing at least the first image, the second image, and the third image of the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
Equipped with
The collecting unit collects the plurality of images in which water components are suppressed by capturing images of the subject using a non-zero b value by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images;
The separation unit uses the first image and the second image to determine the minimum Generating a first separated image in which water components and tissue components are separated by performing approximation using the square method, and performing approximation using the least square method using the second image and the third image. to generate a second separated image in which water components and tissue components are separated ,
The generation unit generates the at least one type of quantitative parameter map using the first separated image and the second separated image.
Magnetic resonance imaging device.
前記少なくとも1種類の定量パラメータマップを用いて、任意の撮像パラメータに対応する合成コントラスト強調画像を計算によって生成する合成部をさらに備える、
請求項1又は2に記載の磁気共鳴イメージング装置。
further comprising a synthesis unit that uses the at least one type of quantitative parameter map to generate a synthetic contrast-enhanced image corresponding to an arbitrary imaging parameter by calculation;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 2.
前記分離部は、仮定又は測定された水の横緩和時間を用いて、前記第3の画像から前記第1のエコー時間に対応する第1の水成分の画像及び前記第2のエコー時間に対応する第2の水成分の画像を生成し、前記第1の水成分の画像を前記第1の画像から差分することによって、前第1の分離画像生成し、前記第2の水成分の画像を前記第2の画像から差分することによって、前記第2の分離画像を生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The separation unit is configured to extract an image of a first water component corresponding to the first echo time from the third image and an image of the second water component corresponding to the second echo time using an assumed or measured transverse relaxation time of water. generate an image of a second water component , and subtract the image of the first water component from the first image to generate the first separated image ; generating the second separated image by subtracting an image from the second image ;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1.
前記生成部は、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、少なくとも、水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップと、水成分が抑制されたプロトン密度の定量パラメータマップとを生成し、
前記合成部は、前記水成分が抑制されたプロトン密度の定量パラメータマップと、前記水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップとを用いて、前記水成分が抑制されたスピンエコー法の合成コントラスト強調画像を生成する、
請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The generation unit uses the first separated image and the second separated image to generate at least a quantitative parameter map of the transverse relaxation time with the water component suppressed and a quantitative parameter of the proton density with the water component suppressed. generate a map and
The synthesis unit uses the quantitative parameter map of the proton density with the water component suppressed and the quantitative parameter map of the transverse relaxation time with the water component suppressed, to perform the spin echo method with the water component suppressed. generate a synthetic contrast-enhanced image,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
前記生成部は、前記複数の画像を用いて、水成分及び組織成分を含む全体の縦緩和時間の定量パラメータマップを生成し、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、前記水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップと、前記水成分が抑制されたプロトン密度の定量パラメータマップとを生成し、
前記合成部は、前記全体の縦緩和時間の定量パラメータマップと、前記水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップと、前記水成分が抑制されたプロトン密度の定量パラメータマップとを用いて、前記水成分が抑制されたスピンエコー法の合成コントラスト強調画像を生成する、
請求項に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The generating unit generates a quantitative parameter map of the entire longitudinal relaxation time including water components and tissue components using the plurality of images, and using the first separated image and the second separated image, generating a quantitative parameter map of transverse relaxation time in which the water component is suppressed, and a quantitative parameter map of proton density in which the water component is suppressed;
The synthesis unit uses the quantitative parameter map of the overall longitudinal relaxation time, the quantitative parameter map of the transverse relaxation time with the water component suppressed, and the quantitative parameter map of the proton density with the water component suppressed. , generating a synthetic contrast-enhanced image of the spin echo method in which the water component is suppressed;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 5 .
前記生成部は、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、少なくとも、水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップを生成し、
前記合成部は、前記水成分が抑制された横緩和時間の定量パラメータマップを用いて、前記水成分が抑制されたFLAIR法の合成コントラスト強調画像を生成する、
請求項3に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The generation unit uses the first separated image and the second separated image to generate at least a quantitative parameter map of the transverse relaxation time in which a water component is suppressed,
The synthesis unit generates a composite contrast-enhanced image of the FLAIR method in which the water component is suppressed, using the quantitative parameter map of the transverse relaxation time in which the water component is suppressed.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3.
前記収集部は、Gradient Moment Nulling用の傾斜磁場を印加して、前記被検体の画像を撮像する、
請求項1~のいずれか1つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
The acquisition unit applies a gradient magnetic field for Gradient Moment Nulling to capture an image of the subject.
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7 .
前記収集部は、マルチエコー法によって、前記被検体の画像を撮像する、
請求項1~のいずれか1つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
The acquisition unit captures an image of the subject using a multi-echo method.
The magnetic resonance imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8 .
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記収集部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを収集し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成部は、前記第3の画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング装置。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition unit that collects a plurality of images including images captured with a dominantly long echo time;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit uses diffusion weighted imaging to capture a diffusion weighted image to obtain a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a long second echo time such that the water component is dominant, and a second echo time that is long enough to be dominated by the water component. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. , a first image taken at the first echo time and the first b value, a second image taken at the second echo time and the first b value, and the first echo. and a third image taken at the time and the second b value;
The separation unit generates, as the separated image, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generation unit generates a quantitative parameter map of a diffusion coefficient in which a water component is suppressed, using the third image and the separated image.
Magnetic resonance imaging device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記収集部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを収集し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成部は、仮定又は測定された水の拡散係数を用いて、前記第2の画像から前記第2のb値に対応する水成分の画像を生成し、当該画像を前記第3の画像から差分することによって、前記第2のb値に対応する水成分が抑制された画像を生成し、当該画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング装置。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition unit that collects a plurality of images including images captured with a dominantly long echo time;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit uses diffusion weighted imaging to capture a diffusion weighted image to obtain a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a long second echo time such that the water component is dominant, and a second echo time that is long enough to be dominated by the water component. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. , a first image taken at the first echo time and the first b value, a second image taken at the second echo time and the first b value, and the first echo. and a third image taken at the time and the second b value;
The separation unit generates, as the separated image, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generation unit generates an image of a water component corresponding to the second b value from the second image using an assumed or measured water diffusion coefficient, and generates an image of a water component corresponding to the second b value from the third image. By performing the difference, an image in which the water component is suppressed corresponding to the second b value is generated, and using this image and the separated image, a quantitative parameter map of the diffusion coefficient in which the water component is suppressed is generated. generate,
Magnetic resonance imaging device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記収集部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、3つの異なるb値を用いて前記被検体の画像を撮像し、
前記分離部は、前記3つの異なるb値それぞれで撮像した画像を解析することによって、静止している水成分及び組織成分に加えて、動いている血流成分をさらに含めた3つの成分を分離した分離画像を生成する、
磁気共鳴イメージング装置。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition unit that collects a plurality of images including images captured with a dominantly long echo time;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit captures images of the subject using three different b values by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images,
The separation unit separates three components including a moving blood flow component in addition to the stationary water component and tissue component by analyzing the images taken at each of the three different b values. generate a separated image,
Magnetic resonance imaging device.
前記収集部は、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような前記第1のエコー時間より長い第2のエコー時間と、信号内で水成分、組織成分及び血流成分の全てが混在するような第1のb値と、第1のb値と比べて信号内で組織成分及び水成分が支配的となるような前記第1のb値より大きい第2のb値と、第2のb値と比べて信号内で組織成分が支配的となるような前記第2のb値より大きい第3のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第4の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第3のb値で撮像した第5の画像とを収集し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制されて組織成分及び血流成分のみが残った画像を第1の分離画像として生成し、前記第3の画像から前記第4の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制されて組織成分のみが残った画像を第2の分離画像として生成し、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、水成分及び組織成分が抑制されて血流成分のみが残った第3の分離画像を生成し、
前記生成部は、前記第1の分離画像、前記第2の分離画像及び前記第3の分離画像を用いて、前記3つの成分を分離した拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The collecting section has a first echo time that is close to the transverse relaxation time of the tissue, a second echo time that is longer than the first echo time such that the water component is dominant, and a water component in the signal. , a first b value such that all tissue components and blood flow components are mixed, and the first b value such that tissue components and water components are dominant in the signal compared to the first b value. of the subject using a second b value that is larger and a third b value that is larger than the second b value such that tissue components are dominant in the signal compared to the second b value. By capturing images, a first image captured at the first echo time and the first b value, and a second image captured at the second echo time and the first b value. , a third image taken at the first echo time and the second b value, a fourth image taken at the second echo time and the second b value, and the second echo a fifth image taken at the time and the third b value;
The separation unit weights and subtracts the second image from the first image to generate an image in which water components are suppressed and only tissue components and blood flow components remain as a first separated image. Then, by weighting and subtracting the fourth image from the third image, an image in which the water component is suppressed and only the tissue component remains is generated as a second separated image, and the first separated image is using the image and the second separated image to generate a third separated image in which water components and tissue components are suppressed and only blood flow components remain;
The generation unit generates a quantitative parameter map of diffusion coefficients in which the three components are separated, using the first separated image, the second separated image, and the third separated image.
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 12 .
前記分離部は、信号強度が高い領域は差分され、かつ、信号強度が低い領域は差分されないように前記第1の画像及び前記第2の画像から前記第3の画像を差分することによって、前第1の分離画像及び前記第2の分離画像生成する、
請求項1又は4に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The separation unit subtracts the third image from the first image and the second image so that areas with high signal strength are subtracted and areas with low signal intensity are not subtracted. , generating the first separated image and the second separated image;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1 or 4 .
前記分離部は、信号強度が所定の閾値より大きい信号は重み付けを1に設定し、信号強度が前記閾値以下の信号は重み付けを0に設定し、さらに、信号強度が前記閾値付近となる信号については0~1の間で滑らかに変化するように重み付けを設定するマスク関数を用いて前記第の画像を重み付けした後に、当該第の画像を前記第1の画像及び前記第2の画像から差分することによって、又は、信号強度が所定の閾値以下の信号について信号強度を0~1倍の範囲で非線形に変換する非線形関数を用いて前記第の画像を変換した後に、当該第の画像を前記第1の画像及び前記第2の画像から差分することによって、前第1の分離画像及び前記第2の分離画像生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The separation unit sets weighting to 1 for signals whose signal strength is greater than a predetermined threshold, sets weighting to 0 for signals whose signal strength is less than or equal to the threshold, and further sets weighting to 0 for signals whose signal strength is near the threshold. After weighting the third image using a mask function that sets the weighting so that it changes smoothly between 0 and 1, the third image is divided from the first image and the second image. After converting the third image by subtracting or using a nonlinear function that nonlinearly converts the signal intensity in the range of 0 to 1 times for signals whose signal intensity is less than or equal to a predetermined threshold, generating the first separated image and the second separated image by subtracting an image from the first image and the second image;
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 14 .
前記分離部は、前記複数の画像のうちの少なくとも前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像に基づいて、水成分と組織成分との比率を反映した指標値を算出し、前記第の画像を前記指標値に応じて重み付けした後に前記第1の画像及び前記第2の画像から差分することによって、前第1の分離画像及び前記第2の分離画像生成する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
The separation unit calculates an index value that reflects a ratio of a water component to a tissue component based on at least the first image, the second image, and the third image of the plurality of images. The first separated image and the second separated image are obtained by calculating and subtracting the third image from the first image and the second image after weighting the third image according to the index value. generate,
The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 14 .
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、第1のエコー時間で撮像した第1の画像と、前記第1のエコー時間より長い、組織の横緩和時間に近い第2のエコー時間で撮像した第2の画像と、信号内で水成分が支配的となるような長い第3のエコー時間で撮像した第3の画像とを含む複数の画像を収集する収集ステップと、
前記複数の画像のうちの少なくとも前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離ステップと、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成ステップと
を含み、
前記収集ステップは、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって0でないb値を用いて前記被検体の画像を撮像することで、水成分が抑制された前記複数の画像を収集し、
前記分離ステップは、前記第1の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第1の分離画像生成し、前記第2の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第2の分離画像を生成し、
前記生成ステップは、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、前記少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング方法。
By capturing images of the same subject in which multiple types of tissues coexist while changing the values of multiple types of imaging parameters, the first image captured at the first echo time and the time difference between the first image captured at the first echo time and the first image captured at the first echo time are A second image taken at a second echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue, and a third image taken at a third echo time that is long and close to the transverse relaxation time of the tissue. a collecting step of collecting a plurality of images including;
a separation step of generating a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing at least the first image, the second image, and the third image of the plurality of images; ,
a generation step of generating a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient using the separated images,
The collecting step collects the plurality of images in which water components are suppressed by capturing images of the subject using a non-zero b value by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images;
The separation step includes weighting and subtracting the third image from the first image to generate a first separated image in which the water component is suppressed , and separating the third image from the second image. By weighting and subtracting the images, a second separated image in which the water component is suppressed is generated,
The generating step generates the at least one type of quantitative parameter map using the first separated image and the second separated image.
Magnetic resonance imaging methods.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集ステップと、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離ステップと、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成ステップと
を含み、
前記収集ステップは、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを収集し、
前記分離ステップは、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成ステップは、前記第3の画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング方法。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition step of collecting a plurality of images including an image taken with a predominant long echo time;
a separation step of generating a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation step of generating a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient using the separated images,
In the acquisition step, a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a second long echo time such that the water component is dominant, and a second echo time are obtained by diffusion weighted imaging to take a diffusion weighted image. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. , a first image taken at the first echo time and the first b value, a second image taken at the second echo time and the first b value, and the first echo. and a third image taken at the time and the second b value;
In the separation step, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed is generated as the separated image by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generation step uses the third image and the separated image to generate a quantitative parameter map of a diffusion coefficient in which a water component is suppressed.
Magnetic resonance imaging methods.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集ステップと、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離ステップと、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成ステップと
を含み、
前記収集ステップは、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを収集し、
前記分離ステップは、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成ステップは、仮定又は測定された水の拡散係数を用いて、前記第2の画像から前記第2のb値に対応する水成分の画像を生成し、当該画像を前記第3の画像から差分することによって、前記第2のb値に対応する水成分が抑制された画像を生成し、当該画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
磁気共鳴イメージング方法。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition step of collecting a plurality of images including an image taken with a predominant long echo time;
a separation step of generating a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation step of generating a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient using the separated images,
In the acquisition step, a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a second long echo time such that the water component is dominant, and a second echo time are obtained by diffusion weighted imaging to take a diffusion weighted image. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. , a first image taken at the first echo time and the first b value, a second image taken at the second echo time and the first b value, and the first echo. and a third image taken at the time and the second b value;
In the separation step, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed is generated as the separated image by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generating step generates an image of the water component corresponding to the second b value from the second image using the assumed or measured water diffusion coefficient, and generates an image of the water component corresponding to the second b value from the third image. By performing the difference, an image in which the water component is suppressed corresponding to the second b value is generated, and using this image and the separated image, a quantitative parameter map of the diffusion coefficient in which the water component is suppressed is generated. generate,
Magnetic resonance imaging methods.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を収集する収集ステップと、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離ステップと、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成ステップと
を含み、
前記収集ステップは、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、3つの異なるb値を用いて前記被検体の画像を撮像し、
前記分離ステップは、前記3つの異なるb値それぞれで撮像した画像を解析することによって、静止している水成分及び組織成分に加えて、動いている血流成分をさらに含めた3つの成分を分離した分離画像を生成する、
磁気共鳴イメージング方法。
By capturing images of the same subject containing multiple types of tissue while changing the values of multiple types of imaging parameters, it is possible to differentiate between images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue and water components in the signal. an acquisition step of collecting a plurality of images including an image taken with a predominant long echo time;
a separation step of generating a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation step of generating a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient using the separated images,
In the acquisition step, images of the subject are captured using three different b values by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images;
The separation step separates three components, including a still water component and tissue component, as well as a moving blood flow component, by analyzing images taken at each of the three different b values. generate a separated image,
Magnetic resonance imaging methods.
前記分離ステップは、信号強度が高い領域は差分され、かつ、信号強度が低い領域は差分されないように前記第1の画像及び前記第2の画像から前記第3の画像を差分することによって、前第1の分離画像及び前記第2の分離画像生成する、
請求項17に記載の磁気共鳴イメージング方法。
The separating step is performed by subtracting the third image from the first image and the second image such that areas with high signal strength are subtracted and areas with low signal strength are not subtracted. , generating the first separated image and the second separated image;
The magnetic resonance imaging method according to claim 17 .
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって収集された、第1のエコー時間で撮像した第1の画像と、前記第1のエコー時間より長い、組織の横緩和時間に近い第2のエコー時間で撮像した第2の画像と、信号内で水成分が支配的となるような長い第3のエコー時間で撮像した第3の画像とを含む複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像のうちの少なくとも前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記取得部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって0でないb値を用いて前記被検体の画像を撮像することで収集された、水成分が抑制された前記複数の画像を取得し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第1の分離画像生成し、前記第2の画像から前記第3の画像を重み付けして差分することによって、水成分が抑制された第2の分離画像を生成し、
前記生成部は、前記第1の分離画像及び前記第2の分離画像を用いて、前記少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する、
画像処理装置。
A first image captured at a first echo time, which is collected by capturing images of the same subject in which multiple types of tissues are mixed, while changing the values of multiple types of imaging parameters, and a first image captured at a first echo time; A second image taken with a second echo time that is longer than the echo time and close to the transverse relaxation time of the tissue, and a third image taken with a third echo time that is longer such that the water component becomes dominant in the signal. an acquisition unit that acquires a plurality of images including the image;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing at least the first image, the second image, and the third image of the plurality of images; ,
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit acquires the plurality of images in which water components are suppressed, which are collected by capturing images of the subject using a non-zero b value by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images;
The separating unit generates a first separated image in which a water component is suppressed by weighting and subtracting the third image from the first image , and separates the third image from the second image. By weighting and subtracting the images, a second separated image in which the water component is suppressed is generated,
The generation unit generates the at least one type of quantitative parameter map using the first separated image and the second separated image.
Image processing device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって収集された、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記取得部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって収集された、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを取得し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成部は、前記第3の画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
画像処理装置。
Images of the same subject in which multiple types of tissues coexist are acquired by changing the values of multiple types of imaging parameters, and images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue are compared with images captured in the signal. an acquisition unit that acquires a plurality of images including an image captured with a long echo time in which a water component is dominant;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit obtains a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a second echo time so long that the water component is dominant, and a second echo time, which is long enough to be dominated by the water component, by diffusion weighted imaging that captures a diffusion weighted image. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. A first image captured at the first echo time and the first b value, a second image captured at the second echo time and the first b value, and a second image captured at the second echo time and the first b value, which are collected. a third image taken at an echo time of 1 and the second b value;
The separation unit generates, as the separated image, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generation unit generates a quantitative parameter map of a diffusion coefficient in which a water component is suppressed, using the third image and the separated image.
Image processing device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって収集された、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記取得部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、前記組織の横緩和時間に近い第1のエコー時間と、前記水成分が支配的となるような長い第2のエコー時間と、第1のb値と、前記第1のb値と比べて水成分が抑制されるような前記第1のb値より大きい第2のb値とを用いて前記被検体の画像を撮像することによって収集された、前記第1のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第1の画像と、前記第2のエコー時間及び前記第1のb値で撮像した第2の画像と、前記第1のエコー時間及び前記第2のb値で撮像した第3の画像とを取得し、
前記分離部は、前記第1の画像から前記第2の画像を重み付けして差分することによって、前記第1のb値に対応する水成分が抑制された画像を前記分離画像として生成し、
前記生成部は、仮定又は測定された水の拡散係数を用いて、前記第2の画像から前記第2のb値に対応する水成分の画像を生成し、当該画像を前記第3の画像から差分することによって、前記第2のb値に対応する水成分が抑制された画像を生成し、当該画像と、前記分離画像とを用いて、水成分が抑制された拡散係数の定量パラメータマップを生成する、
画像処理装置。
Images of the same subject in which multiple types of tissues coexist are acquired by changing the values of multiple types of imaging parameters, and images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue are compared with images captured in the signal. an acquisition unit that acquires a plurality of images including an image captured with a long echo time in which a water component is dominant;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit obtains a first echo time close to the transverse relaxation time of the tissue, a second echo time so long that the water component is dominant, and a second echo time, which is long enough to be dominated by the water component, by diffusion weighted imaging that captures a diffusion weighted image. By capturing an image of the subject using a b value of 1 and a second b value that is larger than the first b value such that water components are suppressed compared to the first b value. A first image captured at the first echo time and the first b value, a second image captured at the second echo time and the first b value, and a second image captured at the second echo time and the first b value, which are collected. a third image taken at an echo time of 1 and the second b value;
The separation unit generates, as the separated image, an image in which a water component corresponding to the first b value is suppressed by weighting and subtracting the second image from the first image,
The generation unit generates an image of a water component corresponding to the second b value from the second image using an assumed or measured water diffusion coefficient, and generates an image of a water component corresponding to the second b value from the third image. By performing the difference, an image in which the water component is suppressed corresponding to the second b value is generated, and using this image and the separated image, a quantitative parameter map of the diffusion coefficient in which the water component is suppressed is generated. generate,
Image processing device.
複数種類の組織が混在する同一の被検体の画像を複数種類の撮像パラメータの値を変えて撮像することによって収集された、組織の横緩和時間に近いエコー時間で撮像した画像と、信号内で水成分が支配的となるような長いエコー時間で撮像した画像とを含む複数の画像を取得する取得部と、
前記複数の画像のうちのエコー時間が異なる画像を解析することによって、水成分と組織成分とを分離した分離画像を生成する分離部と、
前記分離画像を用いて、縦緩和時間、横緩和時間、プロトン密度、及び拡散係数のうちの少なくとも1種類の定量パラメータマップを生成する生成部と
を備え、
前記取得部は、拡散強調画像を撮像する拡散強調イメージングによって、3つの異なるb値を用いて収集された前記被検体の画像を取得し、
前記分離部は、前記3つの異なるb値それぞれで撮像した画像を解析することによって、静止している水成分及び組織成分に加えて、動いている血流成分をさらに含めた3つの成分を分離した分離画像を生成する、
画像処理装置。
Images of the same subject in which multiple types of tissues coexist are acquired by changing the values of multiple types of imaging parameters, and images captured with an echo time close to the transverse relaxation time of the tissue are compared with images captured in the signal. an acquisition unit that acquires a plurality of images including an image captured with a long echo time in which a water component is dominant;
a separation unit that generates a separated image in which a water component and a tissue component are separated by analyzing images with different echo times among the plurality of images;
a generation unit that uses the separated images to generate a quantitative parameter map of at least one of longitudinal relaxation time, transverse relaxation time, proton density, and diffusion coefficient;
The acquisition unit acquires images of the subject collected using three different b values by diffusion weighted imaging that captures diffusion weighted images,
The separation unit separates three components including a moving blood flow component in addition to the stationary water component and tissue component by analyzing the images taken at each of the three different b values. generate a separated image,
Image processing device.
前記分離部は、信号強度が高い領域は差分され、かつ、信号強度が低い領域は差分されないように前記第1の画像及び前記第2の画像から前記第3の画像を差分することによって、前第1の分離画像及び前記第2の分離画像生成する、
請求項22に記載の画像処理装置。
The separation unit subtracts the third image from the first image and the second image so that areas with high signal strength are subtracted and areas with low signal intensity are not subtracted. , generating the first separated image and the second separated image;
The image processing device according to claim 22 .
JP2019075931A 2019-04-11 2019-04-11 Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device Active JP7366575B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019075931A JP7366575B2 (en) 2019-04-11 2019-04-11 Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019075931A JP7366575B2 (en) 2019-04-11 2019-04-11 Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020171557A JP2020171557A (en) 2020-10-22
JP7366575B2 true JP7366575B2 (en) 2023-10-23

Family

ID=72830288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019075931A Active JP7366575B2 (en) 2019-04-11 2019-04-11 Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7366575B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114601445B (en) * 2020-12-09 2026-04-07 通用电气精准医疗有限责任公司 Methods and systems for generating magnetic resonance images, and computer-readable storage media
JP7706269B2 (en) * 2021-06-11 2025-07-11 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging equipment
JP7680978B2 (en) * 2022-03-14 2025-05-21 富士フイルム株式会社 Magnetic resonance imaging apparatus, image processing apparatus, and signal separation method

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020183612A1 (en) 2001-05-04 2002-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance tomography apparatus and method for operating same for image generation
JP2011125703A (en) 2009-12-15 2011-06-30 General Electric Co <Ge> System and method for quantitative species signal separation using mr imaging
JP2012254361A (en) 2012-10-01 2012-12-27 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus
US20160139226A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Foundation For Research And Technology - Hellas (Forth) Apparatuses, methods and systems for estimating water diffusivity and microcirculation of blood using dw-mri data
JP2016123865A (en) 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging apparatus, method for generating diffusion-weighted image, and image processing apparatus
JP2016524477A (en) 2013-04-02 2016-08-18 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Detection of bone tissue using magnetic resonance imaging
JP2017225501A (en) 2016-06-20 2017-12-28 東芝メディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging apparatus and image processing apparatus
JP2018033893A (en) 2016-09-02 2018-03-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Image processing device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3542652B2 (en) * 1995-02-08 2004-07-14 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 MRI equipment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020183612A1 (en) 2001-05-04 2002-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance tomography apparatus and method for operating same for image generation
JP2011125703A (en) 2009-12-15 2011-06-30 General Electric Co <Ge> System and method for quantitative species signal separation using mr imaging
JP2012254361A (en) 2012-10-01 2012-12-27 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus
JP2016524477A (en) 2013-04-02 2016-08-18 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. Detection of bone tissue using magnetic resonance imaging
US20160139226A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Foundation For Research And Technology - Hellas (Forth) Apparatuses, methods and systems for estimating water diffusivity and microcirculation of blood using dw-mri data
JP2016123865A (en) 2014-12-26 2016-07-11 株式会社東芝 Magnetic resonance imaging apparatus, method for generating diffusion-weighted image, and image processing apparatus
JP2017225501A (en) 2016-06-20 2017-12-28 東芝メディカルシステムズ株式会社 Magnetic resonance imaging apparatus and image processing apparatus
JP2018033893A (en) 2016-09-02 2018-03-08 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Image processing device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020171557A (en) 2020-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9213075B2 (en) Apparatus and method for magnetic resonance imaging
Koopmans et al. Strategies and prospects for cortical depth dependent T2 and T2* weighted BOLD fMRI studies
US6002254A (en) Method and apparatus for nuclear magnetic resonance imaging of physiological function information
US6781375B2 (en) Magnetic resonance imaging using preparation scan for optimizing pulse sequence
US8344730B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
Oliveira et al. Can 7T MPRAGE match MP2RAGE for gray-white matter contrast?
CN100581456C (en) Magnetic resonance imaging device
JP5483308B2 (en) Magnetic resonance imaging system
JP2009050615A (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance image displaying method
JP6533571B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and imaging method
JP7408271B2 (en) Magnetic resonance imaging equipment and medical image processing equipment
JP2008272248A (en) Magnetic resonance imaging system
JP7366575B2 (en) Magnetic resonance imaging device, magnetic resonance imaging method, and image processing device
US20090185981A1 (en) Methods and apparatus for dynamically allocating bandwidth to spectral, temporal, and spatial dimensions during a magnetic resonance imaging procedure
JP7609949B2 (en) Medical information processing device and medical information processing method
Krämer et al. Segmentation and visualization of the human cranial bone by T2* approximation using ultra-short echo time (UTE) magnetic resonance imaging
Hardy et al. Real‐time acquisition, display, and interactive graphic control of NMR cardiac profiles and images
US10905354B2 (en) MRI apparatus
US11287501B1 (en) System and method for multiple contrast encoding with magnetic resonance imaging
Kathiravan et al. A review of magnetic resonance imaging techniques
JP7237612B2 (en) Magnetic resonance imaging device and image processing device
JP5395941B2 (en) Magnetic resonance imaging system
US20040162482A1 (en) MRT apparatus, method and computer program product for speed-resolved flow measurement
US10955505B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus, image processing apparatus, and magnetic resonance imaging method
JP5526168B2 (en) Magnetic resonance imaging system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230523

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231011

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7366575

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150