JPH07204170A - Activation area extraction method - Google Patents
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- JPH07204170A JPH07204170A JP6006184A JP618494A JPH07204170A JP H07204170 A JPH07204170 A JP H07204170A JP 6006184 A JP6006184 A JP 6006184A JP 618494 A JP618494 A JP 618494A JP H07204170 A JPH07204170 A JP H07204170A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、脳機能解析を効率的に行うための活
性化領域の抽出を簡便に行う方法、および活性化の様子
を多角的に検討可能な方法を提供する。
【構成】活性化領域の抽出を行う際、解剖学的画像,差
分画像,検定画像の種類の異なる画像のうち、複数枚の
画像を用い、信号の変化を多角的に観察する。
(57) [Summary] [Object] The present invention provides a method for easily extracting an activation region for efficient brain function analysis, and a method capable of examining activation states from various angles. . [Structure] When extracting an activation region, a plurality of images among different types of anatomical images, difference images, and test images are used to observe the signal changes in multiple directions.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は核磁気共鳴装置(MRI
装置)を用いて、脳機能などの解析を目的に撮影を行
い、取得した時系列画像データから活性化領域を抽出す
る方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a nuclear magnetic resonance apparatus (MRI).
(Device) is used for imaging for the purpose of analyzing brain functions and the like, and an activation region is extracted from the acquired time-series image data.
【0002】[0002]
【従来の技術】核磁気共鳴を利用し脳機能を解析する技
術が開発されている。外部刺激に対する脳の反応を計測
する場合、光,音などの刺激を所定期間被験者に加えつ
つ、数10から数100枚の時系列画像を撮影する。一
連の画像から、与えた外部刺激と同期して信号強度が増
加した領域(活性化領域)を抽出し、解析を行う領域
(関心領域)として指定し、その領域の信号変化を観察
するのが一般的である。2. Description of the Related Art Techniques for analyzing brain function using nuclear magnetic resonance have been developed. When measuring the response of the brain to an external stimulus, several tens to several hundreds of time-series images are taken while applying a stimulus such as light and sound to the subject for a predetermined period. From a series of images, the area where the signal intensity increases in synchronization with the applied external stimulus (activation area) is extracted, designated as the area to be analyzed (region of interest), and the signal change in that area is observed. It is common.
【0003】脳機能解析を行った公知例として、マグネ
ティック レゾナンス イン メディスン,25巻,39
0〜397頁,1992年(Magnetic Resonance in Medi
cine, 25,390−397(1992))が挙げられる。ここでは刺激
を印加していない画像と刺激印加中の画像から差分画像
を作成し、信号強度が大きく変化する箇所を活性化領域
としている。As a publicly known example of performing brain function analysis, Magnetic Resonance in Medicine, Vol. 25, 39.
0-397, 1992 (Magnetic Resonance in Medi
cine, 25 , 390-397 (1992)). Here, a difference image is created from the image to which the stimulus is not applied and the image to which the stimulus is being applied, and the location where the signal intensity largely changes is set as the activation area.
【0004】しかし、外部刺激による信号強度の変化は
数%程度と微小であり、ノイズの影響で信号変化が大き
くなった領域を誤って指定する場合があった。また生体
の精神活動等の影響により、刺激と非同期で信号強度が
変化する(以下、基線の変動)場合もあり、刺激による活
性化領域を抽出するためには、撮影した大量の時系列画
像データを詳細に検討する必要があった。そのため活性
化領域を短時間で抽出し、脳機能解析を効率良く行う技
術が求められていた。However, the change of the signal intensity due to the external stimulus is as small as about several percent, and there is a case where the region where the signal change becomes large due to the influence of noise is erroneously designated. In addition, the signal intensity may change asynchronously with the stimulus due to the influence of the mental activity of the living body (hereinafter, baseline fluctuation) .To extract the activation area due to the stimulus, a large amount of captured time-series image data is taken. Had to be examined in detail. Therefore, there has been a demand for a technique for extracting an activation region in a short time and efficiently performing brain function analysis.
【0005】また脳の機能を計測可能な装置には、MR
Iの他に、X線CT,PET(ポジトロン断層撮影),
SPECT(シングルフォトン断層撮影)等があり、こ
れら異なる撮影装置で撮影した画像を比較し、脳機能を
多角的に検討する技術が求められていた。In addition, as a device capable of measuring the function of the brain, MR
I, X-ray CT, PET (positron tomography),
There is SPECT (single photon tomography) and the like, and there has been a demand for a technique of comparing images taken by these different imaging devices and examining brain functions from various angles.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、脳機
能解析を効率的に行う上で必須である活性化領域の抽出
を簡便に行う方法、および、活性化の様子を多角的に検
討可能な方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to examine a method for easily extracting an activation region, which is essential for efficient brain function analysis, and the state of activation from various angles. To provide a possible method.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、活性化
領域の抽出を行う際、解剖学的画像,差分画像,検定画
像のうち複数枚の画像を同時に用いる点にある。ここで
解剖学的画像とは、脳の解剖学的構造を把握するために
撮影した画像を指し、脳機能計測を行う前に、計測断面
を決定する際に撮影した画像等がこれに該当する。また
検定画像とは、信号変化が外部刺激と同期している程度
を各画素ごとに検定し、危険率やt分布の値を画像化し
たものである。A feature of the present invention is that a plurality of images of an anatomical image, a difference image and a test image are used at the same time when an activation region is extracted. Here, the anatomical image refers to an image taken in order to grasp the anatomical structure of the brain, and the image taken when determining the measurement cross section before the brain function measurement corresponds to this. . The verification image is an image in which the degree of danger and the value of t distribution are imaged by testing the degree to which the signal change is synchronized with the external stimulus for each pixel.
【0008】[0008]
【作用】このように種類の異なる複数の画像を用いるこ
とにより、信号の変化を多角的に観察することが可能に
なる。これにより活性化領域を簡便に抽出することがで
き、効率的に脳機能の解析を行うことが可能である。ま
た活性化の様子を多角的に検討することが可能になる。By using a plurality of images of different types in this way, it becomes possible to observe changes in signals in multiple directions. As a result, the activation region can be easily extracted, and the brain function can be efficiently analyzed. In addition, it will be possible to study the state of activation from multiple angles.
【0009】[0009]
【実施例】まず、本発明で使用する脳機能画像である、
差分画像と検定画像の作成方法について説明する。EXAMPLE First, a brain functional image used in the present invention,
A method of creating the difference image and the test image will be described.
【0010】差分画像は刺激を印加した期間(刺激印加
期間)の画像と静止期間の画像の対応するピクセルとの
差をとり作成する。この画像を用いることにより、外部
刺激の印加により信号が増加した部分が高信号の領域と
して表示される。信号の増加が大きくノイズとの差が明
らかである場合は、刺激印加期間、および静止期間のそ
れぞれ一枚ずつを用いて差分画像を作成しても、活性化
領域を誤ることなく抽出することができる。ノイズや基
線の変動が無視できない場合は、それぞれの期間ごとに
加算平均画像を作成し、差分を行うことが望ましい。差
分画像を信号変化率画像に置き換えることも可能であ
る。信号変化率画像とは、静止期間の一枚の画像あるい
は加算平均画像を基準とし、刺激印加期間の一枚の画像
あるいは加算平均画像を規格化し、画像化したものであ
る。なおこの処理を行う場合は、あらかじめ背景ノイズ
を除去することが必要である。The difference image is created by taking the difference between the image in the period in which the stimulus is applied (stimulus application period) and the corresponding pixel in the image in the stationary period. By using this image, a portion where the signal is increased by the application of the external stimulus is displayed as a high signal area. When the signal increase is large and the difference with noise is clear, the activation area can be extracted without error even if a difference image is created using each of the stimulus application period and the rest period. it can. When noise and fluctuations in the baseline cannot be ignored, it is desirable to create an arithmetic mean image for each period and perform the difference. It is also possible to replace the difference image with the signal change rate image. The signal change rate image is an image obtained by normalizing one image or the arithmetic mean image of the stimulus application period with reference to one image or the arithmetic mean image of the stationary period. When performing this processing, it is necessary to remove background noise in advance.
【0011】検定画像の一例である、t検定の結果の画
像化に関して以下に記述する。各ピクセルごとのtの値
は数1を用いて計算する。The imaging of the result of the t-test, which is an example of the test image, will be described below. The value of t for each pixel is calculated using Equation 1.
【0012】[0012]
【数1】 [Equation 1]
【0013】数1中のn1,m(1,pn),S(1,pn) は、
それぞれ刺激印加期間の画像枚数,信号平均値,信号の
偏差平方和である。またn2,m(2,pn),S(2,pn)
は、静止期間の画像枚数,信号平均値,信号の偏差平方
和である。なお信号平均値及び偏差平方和の、前の添字
は刺激の有無を、後の添字はピクセルの番号を表してい
る。求められた各ピクセルのtの値を画像化したものが
検定画像である。N1, m (1, pn) and S (1, pn) in the equation 1 are
These are the number of images, the signal average value, and the sum of squared deviations of the signals during the stimulus application period. N2, m (2, pn), S (2, pn)
Is the number of images in the stationary period, the signal average value, and the sum of squared deviations of the signals. In the mean value of the signal and the sum of squared deviations, the first subscript represents the presence or absence of stimulation, and the second subscript represents the pixel number. The image of the obtained value of t of each pixel is the test image.
【0014】検定画像を作成するのは、信号の変化が刺
激の印加と同期しているか否か(帰無仮説)を判断する
ためで、これは差分画像のみでは十分に判断できない。
検定画像に関わる処理手順の一例を図2に示す。まず静
止期間および刺激印加期間の画像をそれぞれ入力する。
この際、脳機能計測を行った時の信号の変化は、刺激の
開始から数秒から10数秒遅れることが知られている。
そこで信号変化の立ち上がり及び立ち下がり時間を考慮
し、刺激印加直後あるいは刺激停止直後の特定期間の画
像を削除してもよい。次に、信号強度に適当な閾値を設
け、閾値以下のピクセルを背景ノイズの領域として除外
し、残った領域(領域A)のピクセルを抽出する。背景
ノイズと判断された領域は、tの値を0とすることが望
ましい。なお背景ノイズの除去は検定を行うピクセル数
の削減を目的としており、必須の処理ではない。領域A
のピクセルのtの値を計算し、結果を画像化し検定画像
を出力する。必要であれば、静止期間,刺激印加期間を
変更し、一連の処理を繰り返す。The test image is created in order to judge whether or not the change in the signal is synchronized with the application of the stimulus (null hypothesis), which cannot be sufficiently judged only by the difference image.
FIG. 2 shows an example of the processing procedure related to the verification image. First, the images of the stationary period and the stimulus application period are input.
At this time, it is known that the change in the signal when the brain function is measured is delayed from several seconds to several tens of seconds from the start of the stimulation.
Therefore, in consideration of the rise and fall times of the signal change, the image in the specific period immediately after the stimulation is applied or immediately after the stimulation is stopped may be deleted. Next, an appropriate threshold value is set for the signal intensity, pixels below the threshold value are excluded as a background noise area, and pixels in the remaining area (area A) are extracted. It is desirable to set the value of t to 0 in the area determined to be background noise. The removal of background noise is intended to reduce the number of pixels to be tested, and is not an essential process. Area A
The value of t of the pixel is calculated, the result is imaged, and the test image is output. If necessary, the stationary period and the stimulus application period are changed, and a series of processing is repeated.
【0015】本発明では、解剖学的画像,差分画像,検
定画像を用いるが、各画像の特徴を表1に記す。In the present invention, an anatomical image, a difference image, and a test image are used. The features of each image are shown in Table 1.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】これら性質の異なる画像を用いることによ
り、信号の変化を多角的に捕えることができ、活性化領
域を簡便に抽出することができる。By using these images having different properties, it is possible to catch the signal change in multiple directions and to easily extract the activation region.
【0018】次に上記画像を用い脳機能を解析する時
の、ディスプレイ上のレイアウトと解析手順について説
明する。Next, the layout on the display and the analysis procedure when the brain function is analyzed using the above image will be described.
【0019】図1は本発明の画面の一例を示したもので
ある。10は解剖学的画像、20は差分画像、21は差
分画像の高信号領域、30は検定画像、31は検定画像
のtの大きな領域、40は信号変化などの計算結果のグ
ラフである。50は処理を選択するメニュー画面であ
る。これらは同一ディスプレイ100上に同時に表示さ
れることが望ましいが、必ずしもこれに限るものでな
く、異なるディスプレイ上に表示しても良い。FIG. 1 shows an example of the screen of the present invention. 10 is an anatomical image, 20 is a difference image, 21 is a high signal region of the difference image, 30 is a test image, 31 is a large region of t in the test image, and 40 is a graph of calculation results such as signal changes. Reference numeral 50 is a menu screen for selecting a process. It is desirable that these are displayed on the same display 100 at the same time, but it is not necessarily limited to this, and they may be displayed on different displays.
【0020】本発明を用いた脳機能解析手順の一例を、
図3のフローチャートに示す。まず差分画像20上の高
信号領域21の座標を入力する。この入力は、キーボー
ドやマウスを用いて行う。また、あらかじめ閾値を設定
しておき、閾値を超えるピクセルの座標が自動的に入力
されるように、プログラム等を構成してもよい。以下、
本発明では、手入力も自動入力も単に入力という言葉で
表す。An example of a brain function analysis procedure using the present invention,
This is shown in the flowchart of FIG. First, the coordinates of the high signal area 21 on the difference image 20 are input. This input is performed using a keyboard or a mouse. In addition, a threshold value may be set in advance, and the program or the like may be configured such that the coordinates of pixels exceeding the threshold value are automatically input. Less than,
In the present invention, both manual input and automatic input are simply referred to as input.
【0021】入力後、解剖学的画像10上での対応位置
が表示され、検定画像30上での座標のtの値を出力す
る。対応位置の表示は、例えば、それぞれの画像上で該
当する領域をカラー表示する。これにより高信号領域2
1の解剖学的位置を正確に把握でき、また刺激の印加と
同期して信号変化が生じているか否かも確認することが
できる。各画像上の対応位置を表示すると同時に、ピク
セルの信号変化または変化率をグラフ40に表示する。
グラフ40の表示内容はメニュー画面50で選択する。After the input, the corresponding position on the anatomical image 10 is displayed, and the value of t of the coordinate on the test image 30 is output. The corresponding position is displayed, for example, by color-displaying the corresponding area on each image. As a result, the high signal area 2
It is possible to accurately grasp the anatomical position of No. 1 and also to confirm whether or not a signal change occurs in synchronization with the application of the stimulus. The corresponding position on each image is displayed, and at the same time, the signal change or rate of change of the pixel is displayed on the graph 40.
The display content of the graph 40 is selected on the menu screen 50.
【0022】脳機能の解析では、関心領域,グラフの出
力内容を変更し、一連の処理を繰り返し行い、その際様
々な処理及び現象の観察が必要になる。これらの処理も
メニュー画面50で選択するが、グラフ40を同時に利
用する場合がある。In the analysis of the brain function, the region of interest and the output contents of the graph are changed, and a series of processes are repeated. At that time, it is necessary to observe various processes and phenomena. These processes are also selected on the menu screen 50, but the graph 40 may be used at the same time.
【0023】この一例を図5に示す。刺激開始からの時
間経過とともに、活性化領域は広がりを見せる場合があ
る。このような現象を観察するため、刺激印加期間をグ
ラフ40上で複数に分割し期間1,期間2とする。分割
期間中の差分画像をそれぞれ加算平均し、期間1の加算
平均画像を差分画像22,期間2の加算平均画像を差分
画像23として出力する。これにより、刺激印加直後の
期間1の活性化領域24が、期間2では活性化領域25
に広がっていることが分かる。また差分画像22,23
と同時に、それぞれの期間の検定画像も出力することが
望ましい。An example of this is shown in FIG. The activated region may spread with time from the start of stimulation. In order to observe such a phenomenon, the stimulus application period is divided into a plurality of periods on the graph 40 to be period 1 and period 2. The difference images in the divided periods are added and averaged, and the addition and average image of the period 1 is output as the difference image 22 and the addition and average image of the period 2 is output as the difference image 23. As a result, the activation region 24 in the period 1 immediately after the stimulation is applied and the activation region 25 in the period 2 immediately after the stimulation are applied.
You can see that it has spread to. Also, the difference images 22 and 23
At the same time, it is desirable to output the verification image for each period.
【0024】図2の説明中で、tの計算を行うピクセル
数を削減するため、背景ノイズを除去する処理について
説明した。この処理を更に拡張した例を図4に示す。ま
ず静止期間及び刺激印加期間の画像のファイル名を入力
し、それぞれ加算平均画像を作成する。刺激印加期間平
均画像と静止期間平均画像から差分平均画像を作成し、
差分画像を静止期間平均画像で規格化する。これにより
ピクセルの値が信号変化率を表す、信号変化率画像が得
られる。信号変化率に閾値を設け、閾値以上の信号変化
を示した領域Bを抽出する。つぎに図2と同一の処理を
行い背景ノイズを除去し領域Aを抽出する。t検定を行
うピクセルは、領域Aと領域Bの両方に含まれるピクセ
ルのみとする。この処理後に得られる検定画像は、信号
変化率が設定した閾値以上で、かつ、その信号変化が刺
激の印加と同期しているピクセルが表示されており、活
性化領域を効率よく抽出することができる。In the description of FIG. 2, the process of removing the background noise has been described in order to reduce the number of pixels for calculating t. An example of further extension of this processing is shown in FIG. First, the file names of the images in the stationary period and the stimulus application period are input, and the arithmetic mean images are created respectively. Create a difference average image from the stimulus application period average image and the stationary period average image,
The difference image is normalized by the stationary period average image. This gives a signal change rate image in which the pixel values represent the signal change rate. A threshold value is set for the signal change rate, and the region B showing the signal change above the threshold value is extracted. Next, the same processing as in FIG. 2 is performed to remove the background noise and extract the area A. Pixels for which t-test is performed are limited to pixels included in both area A and area B. In the test image obtained after this processing, pixels in which the signal change rate is equal to or higher than the set threshold value and the signal change is synchronized with the application of the stimulus are displayed, and the activation region can be efficiently extracted. it can.
【0025】なお上述した全ての処理において、一回の
座標入力で指定されるピクセルの数は任意である。また
刺激の印加と同期して、信号が低下する領域を観察する
場合もある。この場合、少なくともディスプレイ100
に表示された一枚の画像上で、信号変化がプラスである
領域を赤、マイナスである領域を青など、色分けして表
示することにより、信号増加領域、及び減少領域の分布
を観察することができる。In all the processes described above, the number of pixels designated by one coordinate input is arbitrary. In some cases, the area where the signal decreases is observed in synchronization with the application of the stimulus. In this case, at least the display 100
Observe the distribution of the signal increase area and the signal decrease area by displaying the area where the signal change is positive in red and the area where the signal change is negative in blue on one image displayed in You can
【0026】差分画像と検定画像はともに一連の時系列
画像から作成されるため、撮影対象の領域と画像上の座
標との対応関係は一致している。ところが解剖学的画像
は、脳機能画像と異なる撮影方法を用いて作成される場
合がある。この場合、撮影装置の静磁場の不均一や信号
取得時間の違い、信号に位置情報を与える傾斜磁場の非
直線性等が原因で、解剖学的画像の座標と撮影対象の領
域との対応関係は、脳機能画像での対応関係とは異なっ
てしまい、補正が必要になる。Since both the difference image and the test image are created from a series of time-series images, the correspondence between the region to be photographed and the coordinates on the image is the same. However, the anatomical image may be created by using an imaging method different from that of the brain functional image. In this case, due to non-uniformity of the static magnetic field of the imaging device, difference in signal acquisition time, non-linearity of the gradient magnetic field that gives position information to the signal, etc. Is different from the correspondence in the brain functional image, and needs to be corrected.
【0027】この補正には、例えば撮影前に格子状ファ
ントムを用いて、解剖学的画像及び脳機能画像と同一の
撮影条件でそれぞれ撮影を行い、脳機能画像と同一条件
で撮影した画像上の格子点が、解剖学的画像と同一条件
で撮影した画像上の格子点と一致するよう補正係数を導
出しテーブル化しておき、脳機能画像を補正する際この
補正係数を利用する。また、タギングとよばれる撮影方
法を用いて画像上に格子点を作成し、補正係数を導出し
てもよい。あるいは解剖学的画像上の位置と脳機能画像
上の位置の対応関係を関数化しておく。For this correction, for example, a grid-shaped phantom is used before imaging, imaging is performed under the same imaging conditions as the anatomical image and brain functional image, and the image taken under the same conditions as the brain functional image is captured. The correction coefficient is derived and tabulated so that the grid point matches the grid point on the image taken under the same condition as the anatomical image, and this correction coefficient is used when correcting the brain functional image. Alternatively, the correction coefficient may be derived by creating grid points on the image using a shooting method called tagging. Alternatively, the correspondence between the position on the anatomical image and the position on the brain functional image is made into a function.
【0028】また解剖学的画像と脳機能画像の、それぞ
れの画像のコントラストから脳の輪郭と溝の位置を判断
し、上述した補正係数を導出することも可能である。こ
の方法は解剖学的画像と脳機能画像を異なる撮影装置で
撮影した場合、例えば、解剖学的画像をX線CTで撮影
し、脳機能画像をMRIで撮影した場合にも有用であ
る。このように異なる撮影装置で撮影、あるいは機能情
報を抽出する方法の組み合わせとしては、表2の例が考
えられる。It is also possible to determine the contour of the brain and the position of the groove from the contrasts of the anatomical image and the brain functional image, and derive the above-mentioned correction coefficient. This method is also useful when the anatomical image and the brain functional image are photographed by different photographing devices, for example, when the anatomical image is photographed by X-ray CT and the brain functional image is photographed by MRI. As an example of the combination of the methods of photographing with different photographing apparatuses or extracting the function information, the example of Table 2 can be considered.
【0029】[0029]
【表2】 [Table 2]
【0030】そのいずれの組み合わせに関しても本発明
は適用可能である。なお脳電図,脳磁図は解剖学的画像
上に計測位置を重ね合わせることが必要である。その場
合、解剖学的画像に適しているMRIやX線CTの画像
と重ね合わせることが好ましい。The present invention is applicable to any combination thereof. It is necessary to superimpose the measurement position on the anatomical image of the electroencephalogram and magnetoencephalogram. In that case, it is preferable to superimpose it on an MRI or X-ray CT image suitable for an anatomical image.
【0031】以上、脳機能画像を特定の撮影装置で撮影
した場合について記述したが、計測対象となる物理現象
を異にする複数の撮影装置を用いて脳機能画像を作成
し、それぞれの脳機能画像を比較,検討する場合にも本
発明は適用される。すなわち、差分画像と検定画像の少
なくと一種類をディスプレイ上に表示する際、異なる撮
影装置で撮影された脳機能画像を、それぞれディスプレ
イ上に同時に表示する。例えばMRIとPETを撮影装
置に用いるとする。MRIを用いた脳機能計測では、血
流量・血液量の変化、および酸素の脱着によるヘモグロ
ビンの磁化率の変化に起因する信号変化を計測してい
る。それに対しPETはグルコースなどの代謝の様子を
画像化することができる。両者の脳機能画像を同時に表
示することにより、活性化領域で起こっている現象を様
々な角度から検討することが可能になる。なおこの場合
の撮影装置、あるいは機能情報を抽出する方法の組み合
わせも表2と同じである。The case where the brain functional image is photographed by a specific photographing device has been described above. However, the brain functional image is created using a plurality of photographing devices having different physical phenomena to be measured, and each brain function is measured. The present invention is also applied when comparing and examining images. That is, when displaying at least one type of the difference image and the test image on the display, the brain function images captured by different image capturing devices are simultaneously displayed on the display. For example, it is assumed that MRI and PET are used in a photographing device. In brain function measurement using MRI, signal changes due to changes in blood flow and blood volume, and changes in magnetic susceptibility of hemoglobin due to desorption of oxygen are measured. On the other hand, PET can image the metabolism of glucose and the like. By displaying both brain functional images at the same time, it becomes possible to study the phenomenon occurring in the activation region from various angles. In this case, the combination of the photographing device or the method of extracting the function information is also the same as in Table 2.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明によれば活性化領域を簡便に抽出
することができ、脳機能の解析を効率的に行うことが可
能になる。According to the present invention, the activation region can be easily extracted, and the brain function can be efficiently analyzed.
【図1】活性化領域の抽出を簡便に行うことが可能な画
面の正面図。FIG. 1 is a front view of a screen on which an activation area can be easily extracted.
【図2】検定画像作成手順の一例を示すフローチャー
ト。FIG. 2 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a test image.
【図3】脳機能解析手順の一例を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing an example of a brain function analysis procedure.
【図4】検定画像作成手順の一例を示すフローチャー
ト。FIG. 4 is a flowchart showing an example of a procedure for creating a test image.
【図5】刺激印加期間を複数に分割し、それぞれの期間
で差分画像の加算平均像を作成する場合の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a case where a stimulus application period is divided into a plurality of periods and an arithmetic mean image of difference images is created in each period.
10…解剖学的画像、20…差分画像、21…差分画像
の高信号領域、30…検定画像、31…検定画像のtの
値が大きい領域、50…メニュー画面、100…ディス
プレイ画面。10 ... Anatomical image, 20 ... Difference image, 21 ... High signal area of difference image, 30 ... Test image, 31 ... Area where t value of test image is large, 50 ... Menu screen, 100 ... Display screen.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 悦治 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Etsuji Yamamoto 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.
Claims (11)
像を撮影し、一連の時系列画像の信号の変化から脳の活
性化状況を抽出する脳機能計測方法において、 刺激を印加していない期間に撮影した一枚あるいは複数
画像の加算平均画像を基準画像とし、一連の前記時系列
画像と前記基準画像とから対応するピクセル間の差分を
とった差分画像を作成し、信号の変化と刺激の有無に関
する帰無仮説を検定し、検定結果を画像化した検定画像
を作成し、作成される前記差分画像と前記検定画像、及
び脳の構造を画像化した解剖学的画像の三種類の画像の
うち、複数種類の画像をディスプレイ上に同時に表示す
ることを特徴とする活性化領域抽出方法。1. A cerebral function measuring method in which a subject is stimulated for a predetermined period of time to capture time-series images, and the activation status of the brain is extracted from changes in signals of a series of time-series images. A single image or an averaged image of a plurality of images taken in a non-existing period is used as a reference image, and a difference image is created by taking a difference between corresponding pixels from a series of the time-series image and the reference image, and a change in signal is generated. Test the null hypothesis regarding the presence or absence of stimulation, create a test image that images the test result, the difference image and the test image created, and three types of anatomical image of the brain structure A method for extracting an active region, characterized in that a plurality of types of images are simultaneously displayed on a display.
像を撮影し、一連の時系列画像の信号の変化から脳の活
性化状況を抽出する脳機能計測方法において、 前記時系列画像を、計測対象となる物理現象を異にする
複数の撮影装置を用いて撮影し、それぞれの前記撮影装
置で撮影された前記時系列画像ごとに、刺激を印加して
いない期間に撮影した、一枚あるいは複数画像の加算平
均画像を基準画像とし、一連の前記時系列画像と前記基
準画像とから差分画像を作成する処理と、信号の変化と
刺激の有無に関する帰無仮説を検定し、検定結果を画像
化し検定画像を作成する処理を行い、前記差分画像と前
記検定画像、および脳の構造を画像化した解剖学的画像
のうち、複数種類の画像をディスプレイ上に同時に表示
する処理を有し、かつ上記表示処理では、異なる撮影装
置を用いて撮影された差分画像と検定画像の少なくとも
どちらか一種類の画像をディスプレイ上に同時に表示す
ることを特徴とする活性化領域抽出方法。2. A brain function measuring method for stimulating a subject for a predetermined period of time to capture time-series images, and extracting the activation status of the brain from changes in signals of a series of time-series images, wherein the time-series images are , A plurality of image capturing devices having different physical phenomena to be measured, and each of the time-series images captured by each of the image capturing devices were captured during a period when no stimulus was applied, Alternatively, a process of creating a difference image from a series of the time-series image and the reference image using an arithmetic mean image of a plurality of images as a reference image, and a null hypothesis regarding a change in a signal and the presence or absence of stimulation is tested, and a test result is obtained. Performing a process of creating a test image to image, the difference image and the test image, and of the anatomical image of the brain structure is imaged, having a process of simultaneously displaying a plurality of types of images on the display, And above In the display processing, an activation area extraction method, characterized in that at least one of a difference image and a test image captured by different image capturing devices is simultaneously displayed on a display.
画像のうち少なくとも一種類の画像を用いて関心領域を
入力し、関心領域における信号の時間変化のグラフをデ
ィスプレイ上に画像と同時に表示する活性化領域抽出方
法。3. The region of interest is input using at least one of the three types of images, and a graph of the time change of the signal in the region of interest is displayed on the display simultaneously with the image according to claim 1 or 2. A method for extracting an activated area.
画像のうち少なくとも一種類の画像を用いて関心領域を
入力し、入力された関心領域に必要に応じて位置補正を
施し残りの画像上での対応位置を導出し、対応する位置
上に関心領域をそれぞれの画像上で表示する活性化領域
抽出方法。4. A region of interest is input using at least one of the three types of images, and the remaining regions are subjected to position correction as necessary. A method for extracting an activated region, in which a corresponding position on the image is derived and a region of interest is displayed on each image at the corresponding position.
一部に関心期間を設け、関心期間中の時系列差分画像の
加算画像、あるいは差分画像の加算平均画像の少なくと
も一方を作成し、ディスプレイ上に表示する活性化領域
抽出方法。5. The method according to claim 1 or 2, wherein an interest period is provided in a part of the entire measurement period, and at least one of an addition image of time series difference images during the interest period or an addition average image of difference images is created, A method for extracting an activated area displayed on a display.
信号の時間変化のグラフを利用し、グラフ上で関心期間
を入力する活性化領域抽出方法。6. The activation area extraction method according to claim 4, wherein a graph of a time change of a signal is used for inputting the interest period, and the interest period is input on the graph.
像上で信号に閾値を設け、信号が閾値以上のピクセルを
検定に使用して前記検定画像を作成する活性化領域抽出
方法。7. The activation area extraction method according to claim 1, wherein a threshold value is set for a signal on the time-series image, and pixels having a signal equal to or higher than the threshold value are used for the test to create the test image.
像上で信号に閾値を設け、信号が閾値以上である条件
と、刺激の印加に対する信号の変化または変化率に閾値
を設け、信号の変化又は変化率が閾値以上である条件と
を、同時に満足するピクセルを検定に使用し、前記検定
画像を作成する活性化領域抽出方法。8. The signal according to claim 1 or 2, wherein a threshold value is provided for the signal on the time-series image, and a condition that the signal is equal to or higher than the threshold value and a threshold value for the change or change rate of the signal with respect to the application of the stimulus A method for extracting an activated area, wherein pixels for which a change or a change rate is equal to or more than a threshold value are simultaneously satisfied are used for the test, and the test image is created.
印加直後あるいは刺激停止直後の特定期間の前記時系列
画像を除いて検定を行い、前記検定画像を作成する活性
化領域抽出方法。9. The activation area extraction method according to claim 1, 2, 6 or 7, wherein the test is performed by excluding the time series image of a specific period immediately after the stimulation is applied or immediately after the stimulation is stopped, and the verification image is created.
像,前記検定画像はMRI装置で撮影される活性化領域
抽出方法。10. The activation area extraction method according to claim 1, wherein the difference image and the test image are photographed by an MRI apparatus.
像,前記検定画像,前記解剖学的画像はMRI装置で撮
影される活性化領域抽出方法。11. The method for extracting an activated region according to claim 1, wherein the difference image, the test image, and the anatomical image are photographed by an MRI apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006184A JPH07204170A (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Activation area extraction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6006184A JPH07204170A (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Activation area extraction method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07204170A true JPH07204170A (en) | 1995-08-08 |
Family
ID=11631474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6006184A Pending JPH07204170A (en) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Activation area extraction method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07204170A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095279A (en) * | 2004-08-30 | 2006-04-13 | Toshiba Corp | Medical image display device |
| JP2010520478A (en) * | 2007-03-06 | 2010-06-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Automatic diagnosis and automatic alignment supplemented using PET / MR flow estimation |
| JP2011031025A (en) * | 2009-07-10 | 2011-02-17 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging device, image processor, and image processing method |
| US9924887B2 (en) | 2004-08-30 | 2018-03-27 | Toshiba Medical Systems Corporation | Medical image display apparatus |
| JP2025065113A (en) * | 2020-12-30 | 2025-04-17 | ニューロフェット インコーポレイテッド | Brain image analysis method, brain image analysis device, and brain image analysis system |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP6006184A patent/JPH07204170A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006095279A (en) * | 2004-08-30 | 2006-04-13 | Toshiba Corp | Medical image display device |
| US9924887B2 (en) | 2004-08-30 | 2018-03-27 | Toshiba Medical Systems Corporation | Medical image display apparatus |
| JP2010520478A (en) * | 2007-03-06 | 2010-06-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Automatic diagnosis and automatic alignment supplemented using PET / MR flow estimation |
| JP2011031025A (en) * | 2009-07-10 | 2011-02-17 | Toshiba Corp | Magnetic resonance imaging device, image processor, and image processing method |
| JP2025065113A (en) * | 2020-12-30 | 2025-04-17 | ニューロフェット インコーポレイテッド | Brain image analysis method, brain image analysis device, and brain image analysis system |
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