[发明专利]磁共振成像装置、图像处理装置以及图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对通过磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，以下称为MRI)装置取得的图像进行处理的技术。尤其涉及一种弥散峰度成像技术。

背景技术

MRI装置是主要利用质子(proton)的核磁共振现象的医用图像取得装置。MRI装置能够不介入地拍摄任意断面，在取得形态信息外，还能够取得与血流和代谢功能等生物体功能相关的信息。通过MRI拍摄的重要图像之一为弥散加权图像(DWI：Diffusion Weighted Image)。弥散加权图像是对生物体组织中包含的水分子的自我弥散进行了加权的图像，拍摄时取得与弥散速度对应的信号，因此，在重新聚焦用高频磁场脉冲的前后施加对于随机运动的核自旋引起基于相位分散的信号强度下降的MPG(motion probing gradient：弥散梯度磁场)脉冲，并取得回波。

向MPG脉冲的施加方向弥散的核自旋引起基于相位分散的信号强度下降，因此，通过控制MPG脉冲的施加方向能够取得任意方向的弥散信息。此外，能够通过与MPG脉冲的施加强度和施加时间相关的参数即弥散因子(b值)调整弥散加权度，因此b值越高，能够取得弥散加权度越高的图像。

作为测量水分子的空间性的弥散分布的方法，有DTI(Diffusion Tensor Imaging：弥散张量成像)。在DTI中，假设水分子的空间性的弥散分布符合正态分布的三维椭圆弥散模型，并计算其各向异性分数FA(Fractional Anisotropy)，由此，解析白质的神经行进路线的构造。DTI的脉冲序列，重复一边改变MPG脉冲的施加方向一边取得弥散加权图像DWI的脉冲序列。

此外，近年来，作为对细胞膜或细胞内小器官等引起的弥散运动的限制程度进行加权的方法，提出了将水分子的空间性的弥散分布假设成非正态分布的弥散模型的弥散峰度成像DKI(Diffusion Kurtosis Imaging)。与假设为正态分布的弥散模型的DTI相比，期待该方法是能够捕捉伴随组织变性或细胞增殖的细微结构变化的方法。将DKI的脉冲序列构成为在变更b值的同时重复DTI的脉冲序列。

一般，在通过DKI得到的图像的解析(以后，称为DKI解析)中，在通过MPG脉冲施加方向相同并且b值不同的序列得到的弥散加权图像中，对每个像素执行非线性的最小二乘拟合处理，作为每个MPG脉冲的施加方向的与弥散相关的参数，推定弥散系数和峰度系数(例如，非专利文献1)。并且，为了描绘各系数的空间分布，例如计算出弥散张量以及峰度张量的成分，计算出第一主成分方向或与主成分垂直的方向的弥散系数和峰度系数等。

在DKI解析中，为了在短时间内取得高品质的图像，与弥散相关的参数推定中的非线性最小二乘拟合的稳定化以及高速化成为课题。在非专利文献1中记载的方法中，为了使计算稳定化，作为预处理，对弥散加权图像整体应用平滑化滤波器。因此，在成为与弥散相关的参数推定的基础的弥散加权图像中产生模糊，对作为结果而得到的参数图像的品质也产生影响。此外，作为一般的计算稳定化方法，存在有限制的非线性最小二乘拟合，但有限制时，需要多次变更初始值，重复进行计算，使处理时间变长。

非专利文献1：Falangola MF、Jensen JH、Babb JS、Hu C、Castellanos FX、Martino AD、Ferris SH、Helpern JA著，“Age-related non-Gaussian diffusion patterns in the prefrontal brain”，Journal of Magnetic Resonance Imaging28，2008，p1345-1350

发明内容

鉴于上述情况而做出本发明，其目的是提供一种在DKI解析中能够高速地得到高品质的图像的技术。

本发明，在DKI解析中推定与每个MPG脉冲的施加方向的弥散相关的参数时，分离最小二乘拟合与制约处理，仅对在最小二乘拟合中成为制约条件范围以外的像素的像素值进行校正处理。然后，对该像素，从校正后的像素值重新推定与弥散相关的参数，使用得到的与弥散相关的参数来生成参数图像。

根据本发明，在DKI解析中能够高速地得到高品质的图像。

附图说明

图1是第一实施方式的MRI装置的框图。

图2是第一实施方式的计算机的功能框图。

图3是用于说明弥散加权图像取得序列的脉冲序列的说明图。

图4是第一实施方式的图像处理的流程图。