JPS6311146A

JPS6311146A - 画像診断装置

Info

Publication number: JPS6311146A
Application number: JP61155853A
Authority: JP
Inventors: 島崎　通; 山口　珪紀; 昌彦渡辺; 山田　範明
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-01-18
Also published as: JPH0558733B2; EP0312596A1; WO1988000026A1; US5058176A; EP0312596B1; DE3789667T2; EP0312596A4; DE3789667D1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、被検体から収集されるＮＭＲ信号（核磁気共
鳴現象に基づくデータ）に基づく画像、又は、ｘＩ！を
被検体に照射して得られる投影データに基づく画像を表
示する装置に関し、更に詳しくは、画像表示のとき、Ｎ
ＭＲ信号、又は、投影データを変換して得られる２次元
画像データ毎に、予め、所定の演算方式に従って画像固
有のウィンドレベル及びウィンド幅を求めておき、必要
に応じて、手動設定によるものに代えて上記の画像固有
のウィンドレベル及び／又はウィンド幅を用いて画像表
示を行うようにした画像診断装置に関する。

（従来の技術）従来、臨床医学用診断装置としてＣＴ装置（コンピュー
タ断層Ｒ影装＠）がよく知られているが、近年、ＮＭＲ
イメージング装置も臨床医学診断の有力な装置となりつ
つある。これには、幾つかの理由を挙げることができる
が、その１つとして、ＮＭＲ画像が被検体の組織形態に
係る情報（特定の原子核の密度分布像）だけではなく、
生化学的な機能に係る情報（縦緩和時間Ｔ１及び横緩和
時間Ｔ２に関する画像）を含んでいることにある（０７
画像は被検体の組織形態に係る情報のみである）。又、
被検体の任意断面の断層ＮＭＲ画像が磁場の方向を変え
るだけで得られること、即ち、ＮＭＲイメージング装置
が断層像を得るための可動機構を必要とせず保守上有利
であることも考えられる（ＣＴ装置はＸ線管、検出器等
を回転させる）。更に、常電導型磁石から被検体に与え
られる磁場強ｒ！Ｘ（通常、０．２Ｔ以下）では、生体
に無害であること（無侵襲イメージングが可能）も理由
の１つに挙げることができる。

従来から、この種のＮＭＲイメージング装置として、第
９図の概念構成図に示すものが知られている。ＮＭＲイ
メージング装置の磁石部は、静磁場コイル１及び勾配磁
場コイル２　（Ｘ、Ｖ、Ｚの各軸周のコイルを備えてい
る）を所定の位置に設置すると共に、前者を静磁場コイ
ル駆動部３によって、又、後者を勾配磁場コイル駆動部
４によって夫々付勢し、Ｚ軸方向に一様な静磁場Ｈ０と
、該静磁場Ｈ６と同一方向磁場で、ｘ、ｙ、ｚの各軸方
向夫々に直線勾配をもつ勾配磁場を発生する構成となっ
ている。励磁コイル５及び検出コイル６は、Ｚ軸を中心
にして９０’回転させた位置を保持して、前記磁石部に
よる磁場内に設置され、前者は励磁コイル駆動部７によ
って付勢され被検体（図示せず）に高周波パルスを与え
、後者は被検体の所望の部位からのＮＭＲ信号を検出し
、該検出信号をＡ／Ｄ変換部８（アナログ・ディジタル
変換部）を介して次段に出力する構成となっている。制
御・画像処理部９は、外部メモリぐ記憶装置）１０を備
えたコンピュータで構成されると共に、スピン・エコー
法に基づきＮＭＲ信号の発生及び検出をするための制御
手段と、２次元フーリエ変換法に基づきＮＭＲイメージ
ング処理をするための制御・演算手段を備え、励磁コイ
ル駆動部７及び勾配磁場コイル駆動部４を制御する構成
となっている。そして、制御・画像処理部９は、Ａ／Ｄ
変換部８を介して得られるＮＭＲ信号（生データ）を外
部メモリ１０に格納すると共に、適宜該生データを読出
し、２次元フーリエ変換し、該２次元画像データを外部
メモリ１０に格納するようになっている。又、制御・画
像処理部９は、オペレータコンソール（図示せず）の指
令に従つて外部メモリ１０から２次元画像データを読出
し表示制御部１１に与える構成どなっている。表示制御
部１１は、与えられる２次元画像データをウィンド処理
部（図示せず。画像のウィンドレベル及びウィンド幅の
設定操作はオペレータコンソールの各設定部にて行われ
る）を介してＣＲＴに与える構成となっている。又、２
次元画像データを適当に拡大し、関心領域のみを表示す
る手段をも有する。

以上の構成において、制御・画像処理部９によって制御
される各コイルの駆動部３．４及び７は、所定のシーケ
ンスに従って各コイル１．２及び５を付勢する。これに
より、静磁場コイル３から被検体にＺ軸方向に一様な静
磁場Ｈ８が与えられる。

又、勾配磁場コイル２の２軸用コイルによってＺ軸方向
の直線勾配磁場が与えられ、静磁場Ｈ８に重畳される（
スライス面が決定される）。この状態にて、勾配磁場コ
イル２のＸ信用コイル及びｙ軸用コイルによりＸ軸方向
及びｙ軸方向にＪ３ける勾配磁場が順次所定のパターン
（パターンは２次元フーリエ変換法との関連で決定され
る）で与えられると共に、このシーケンスにタイミング
を合せて励磁コイル５からスピン・エコー法に基づく高
周波パルスが与えられる。この励起によりＮＭＲ信号が
発生ずる。ＮＭＲ信号は検出コイル６、で検出され、Ａ
／Ｄ変換部８を介して外部メモリ１０に格納される（生
データの収集が行われる）。

収集された生データは、制御・画像処理部９の２次元フ
ーリエ変換処理によって２次元画像データに変換され外
部メモリ１０に格納される。画像表示のとき（診断のと
き）、２次元画像データは読出され、表示制御部１１の
ウィンド処理部を介してＣＲＴに与えられる。ウィンド
処理部は、予めウィンドレベル及びウィンド幅が設定さ
れているため、２次元画像データに基づ＜ＮＭＲ画像は
、目視に適した明るさ及び階調性をもって表示される。

ところで、検出されるＮＭＲ信号（生データ）による画
像のウィンドレベル（明るさ）及びウィンド幅（階調性
）は、スキャン方式（パルスシーケンス）によって異な
る。又、ＮＭＲ信号は、検出時間の違いによって信号強
度が大きく異なる。

例えば、第１エコー、第２エコー、・・・の検出信号強
度は順次弱くなり、個々の画像におけるウィンドレベル
及びウィンド幅が異なる。即ち、スキャン方式によって
画像の最適レベル等が変ったり、マルチエコー画像にお
けるレベル等にばらつきが生じる。一方、ＣＴ装置にお
いても、個々の画像毎にウィンドレベル及びウィンド幅
が異なる場合がある。従って、ＮＭＲイメージング装置
、ＣＴ装置等の画像診断装置では状況に応じて、画像の
品質を均一にする操作が必要となる。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来の画像診断装置にあっては、個々の画像毎
にウィンド操作をして最適なウィンドレベル及びウィン
ド幅を設定するようになっているため、煩わしいという
問題がある。又、複数画像の同時表示〈マルチエコーに
よる画＠）の場合には、画像領域を分割して個々の領域
毎にウィンド操作をし、個々の領域における画像のウィ
ンドレベル及びウィンド幅を設定するようになっている
ため、やはり煩わしいという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的
は、煩わしい操作を伴うことなく良質な画像が得られる
画像診断装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成する本発明の画像診断装置は、ＮＭＲイ
メージング装置、又は、ＣＴ装置において画像表示をす
るとき、ＮＭＲ信号、又は、投影データを変換して得ら
れる２次元画像データ毎に、予め、所定の演算方式に従
って画像固有のウィンドレベル及びウィンド幅を求めて
おき、必要に応じて、手動設定によるものに代えて上記
の画像固有のウィンドレベル及び／又はウィンド幅を用
いて画像表示を行う構成となっている。

（実施例）以下、図面を参照し本発明について詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す概念構成図である。

ＮＭＲイメージング装置の基本的構成は、第９図に示し
たものと同じであり、第１図における各符号は第９図と
同一意味で用いられている。

制御・画像処理部９は、再構成処理部１２（２次元フー
リエ変換法に基づき、生データを処理する手段）によっ
て得られた２次元画像データ毎に、画像の平均ウィンド
レベル（レベルオフセット）及びウィンド幅（＝平均ウ
ィンドレベルの１〜３倍）夫々を算出する演算手段１３
を備え、該平均ウィンドレベル及びウィンド幅大々を各
２次元画像データに添付して外部メモリ１０に格納する
構成となっている。表示制御部１１には、外部メモリ１
０に格納された２次元画像データが与えられると共に、
ＡＵＴ−ＭＡＮ切換え操作部２１によって操作されるＡ
ＵＴ・ＭＡＮ切換え部２２を介して、外部メモリ１０に
格納された平均ウィンドレベル及びウィンド幅大々に対
応する信号、又は、手動設定部２３で設定されるウィン
ドレベル及びウィンド幅大々に対応する信号が与えられ
る。即ち、表示制御部１１、ＡＵＴ　−ＨＡＭ切換え部
２２、ＡＵＴ　−ＨＡＭ切換え操作部２１、手動設定部
２３等によって画像表示手段が構成される。

以上の構成において、生データの収集及び該データを用
いての再構成処理は、第９図の場合と同様に行われ、ピ
クセル数ＮＸＮ　（第２図参照。；−１〜Ｎ、ｊ＝１〜
Ｎ）の２次元画像データが外部メモリ１０に格納される
。演算手段１３において、２次元画像データ毎に（１）
式及び（２）式に基づく演算が行われ、各２次元画像デ
ータ毎にウィンドレベルＬ１及びウィンド幅Ｗ１が求め
られる。

ｉ＝１　　ｊ＝１Ｗ１＝し１〜３Ｌ１　　　　　　　　　　（２）従って
、ウィンドレベルＬ１は全ピクセルの平均値として求め
られ、ウィンド幅Ｗ１は平均ウィンドレベルＬ１の１〜
３倍として求められる。ウィンド幅Ｗ１の係数は、対象
部位の種類に応じて１〜３の範囲で定められる。このウ
ィンドレベルし１及びウィンド幅Ｗ１は、上記２次元画
像データの情報として添付され、外部メモリ１０に格納
される。即ち、平均ウィンドレベルし、及びウィンド幅
Ｗ１は、ファイル情報（格納されるデータ）の一部とし
元の２次元画像データファイル（Ａ（ｉ、ｊ）、ｉ＝１
．２、・・・、Ｎ、ｊ＝１．２、・・・、Ｎ）に記録、
かつ、管理される。そして、ＡＵＴ・ＭＡＮ切換え部２
２がＡＵＴ側に切換えられて画像表示が行われるとき、
２次元画像データ並びに該データに添附された平均ウィ
ンドレベルＬ１及びウィンド幅Ｗ１が読出されて表示制
御部１１に与えられる。従って、スキャン方式の異なる
場合やマルチエコーの場合にあっても、各画像における
明るさ及び階調は、全ピクセルの平均値に基づ（情報に
よって定められる。このため画質が均一になる。

一方、ＡＵＴ−ＭＡＮ切換え部２２の１４ＡＮ側にあっ
ては、従来例と同様に、手動設定部２３の設定値による
絶対ウィンドレベル及び絶対ウィンド幅に基づく画像表
示が行われる。

尚、本発明は、上記実施例に限定するものではなく、本
発明の要旨の範囲内で適宜に変形実施可能である。例え
ば、演算手段１３における演算方式として以下に説明す
る種々の方式が考えられる。

又、いずれの演算方式も、専用の演算手段で行う必要は
なく、ＣＰＵ、ＡＬＵ等の汎用のもので行ってもよい。

（１）限定された中央領域ＭＸＭのピクセルの平均値を
ウィンドレベルＬ２としく第３図参照）、し２〜３Ｌ　
をウィンド幅Ｗ２とする。

（２）全ピクセル中の最大値Ｌ＝Ａｉｊ（Ｉｌｌａｘ）
とａｘ最小値し　・　＝Ａ・　、　の差の０．５〜１倍をｎ＋
＋ｎ　　　＋ｊ（ｍ＋ｎ）ウィンド幅Ｗ３とし、その中間値をウィンドレベルＬ３
とする（第４図参照）。

（３）全ピクセル中の小領域を各々平均化した値の最大
値し”　Ｂｉｊ（ｗａｘ）と最小値り、＝Ｂ、。

１１１ａＸ　　　　　　　　　　　　ｌ１ｌｌｎ　　　
ＩＪ（１ｏ）の差の０．５〜１倍をウィンド幅Ｗ４とし
、その中間値をウィンドレベルし、とする（第５図参照
）。

（４）イメージの縦方向又は横方向の限定された帯状ピ
クセルにおける最大値と最小値の差の０．５〜１倍をウ
ィンド幅Ｗ５とし、その中間値をウィンドレベルＬ５と
する（第６図参照）。

（５）イメージに内接する円内のピクセルの平均値をウ
ィンドレベルＬ６とし、該平均値と円外のピクセルの平
均値との差の２倍をウィンド幅Ｗ６とする（第７図参照
）。

（６）全ピクセルのヒストグラム（第８図参照）の重心
Ｌ７を（３）式に基づいて算出して、これをウィンドレ
ベルＬ　とし、し７〜３Ｌ７をウィンド幅Ｗ７とする。

にに＝１但し、Ａ　及びＢｋについては第８図参照（７）ウィン
ドレベルし　乃至Ｌ７の中の一つ及びウィンド幅Ｗ１乃
至Ｗ７の中の一つを夫々選択して前記以外の組合せから
なるウィンドレベル及びウィンド幅を用いる。

尚、上記（１）乃至（６）の各個におけるウィンド幅Ｗ
　乃至Ｗ７の係数は、対象部位の種類に応じて選定され
るものである。

以下の例も本発明の他の実施例である（要旨の範囲内に
入る変形例である）。

（１）表示制御部、手動設定部、ＡＵＴ・ＭＡＮ切換え
部、ＡＵＴ・ＨＡＮ切換え操作部等からなる画像表示手
段が、上記の（７）で選択されたウィンドレベルと固定
ウィンド幅（手動設定部から与えられる）で２次元画像
データに基づく画像表示をする。

（２）前記画像表示部が、上記の（７）で選択されたウ
ィンド幅と固定ウィンドレベル（手動設定部から与えら
れる）で２次元画像データに基づく画像表示をする。

（発明の効果）以上、説明の通り、本発明の画像診断装置によれば、Ｎ
ＭＲイメージング装置、又は、ＣＴ装置において画像表
示をするとき、ＮＭＲ信号、又は、投影データを変換し
て得られる２次元画像データ毎に、予め、所定の演算方
式に従って画像固有のウィンドレベル及びウィンド幅を
求めておき、必要に応じて、手動設定によるものに代え
て上記の画像固有のウィンドレベル及び／又はウィンド
幅を用いて画像表示を行うようになっているため、ＮＭ
Ｒイメージング装行のスギャン方式に関係なく常に良質
な画像が得られる。又、マルチエコーによる複数の画像
におけるウィンドレベルやウィンド幅が大きく変っても
、ウィンド操作による設定値を変えずに各画像の相互比
較が可能となる。

更に、ＣＴ装置にあっては、ウィンド操作による設定値
を変えずに各画像の相互比較が行え、特にシネマモード
のように多くの画像を連続的に表示するときには好都合
である。従って、本発明の画像診断装置によれば、煩わ
しい操作を伴うことなく良質な画像を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す概念構成図、第２図
は、本発明の一実施例における２次元画像データに基づ
くイメージの概念図、第３図乃至第８図は、本発明の他
の実施例におけるウィンドレベル、ウィンド幅等の算出
方式の説明図、第９図は、ＮＭＲイメージング装置の概
念構成図である。１・・・静磁場コイル、２・・・勾配磁場コイル、５・
・・励！ｉ場コイル、６・・・検出コイル、９・・・制
御・画像処理部、１０・・・メモリ、１１・・・表示制
御部、２２・・・ＡＵＴ・ＨＡＩＩ切換え部、２１・・
・ＡＵＴ・ＭＡＮ切換え操作部、２３・・・手＃Ｊ設定
部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体の組織形態に係わるデータや該被検体の生
科学的な機能に係わるデータを収集し、該データを再構
成計算処理によって２次元画像データに変換して記憶装
置に格納しておき、画像表示のとき、ウインドレベル及
びウインド幅を設定して前記２次元画像データに基づく
画像を表示する画像診断装置において、前記２次元画像データ毎に、所定の演算方式に従って固
有のウインドレベル及びウインド幅を算出する演算手段
と、該演算手段による演算値を前記２次元画像データ毎
に添付して格納する記憶手段と、画像表示のとき、必要
に応じて前記設定されたウインドレベル及び／又はウイ
ンド幅に代えて前記演算値による画像固有のウインドレ
ベル及び／又はウインド幅で画像表示をする手段を備え
ることを特徴とする画像診断装置。
（２）前記演算手段は、再構成されるイメージの全ピク
セルの平均値をウインドレベルとし、該ウインドレベル
の１〜３倍をウインド幅とすることを特徴とする特許請
求範囲第１項の画像診断装置。
（３）前記演算手段は、再構成されるイメージの限定さ
れた中央領域のピクセルの平均値をウインドレベルとし
、該ウインドレベルの１〜３倍をウインド幅とすること
を特徴とする特許請求範囲第１項の画像診断装置。
（４）前記演算手段は、再構成されるイメージの全ピク
セル中の最大値と最小値の差の０．５〜１倍をウインド
幅とし、その中間値をウインドレベルとすることを特徴
とする特許請求範囲第１項の画像診断装置。
（５）前記演算手段は、再構成されるイメージのピクセ
ル中の小領域を各々平均化した値の最大値と最小値の差
の０．５〜１倍をウインド幅とし、その中間値をウイン
ドレベルとすることを特徴とする特許請求範囲第１項の
画像診断装置。
（６）前記演算手段は、再構成されるイメージの縦方向
又は横方向の限定された帯状ピクセルにおける最大値と
最小値の差の０．５〜１倍をウインド幅とし、その中間
値をウインドレベルとすることを特徴とする特許請求範
囲第１項の画像診断装置。
（７）前記演算手段は、再構成されるイメージに内接す
る円内のピクセルの平均値をウインドレベルとし、該平
均値と円外のピクセルの平均値との差の２倍をウインド
幅とすることを特徴とする特許請求範囲第１項の画像診
断装置。
（８）前記演算手段は、再構成されるイメージの全ピク
セルのヒストグラムの重心をウインドレベルとし、該ウ
インドレベルの１〜３倍をウインド幅とすることを特徴
とする特許請求範囲第１項の画像診断装置。
（９）前記演算手段は、特許請求範囲第２項乃至第８項
におけるウインドレベルの中の一つ及びウインド幅の中
の一つを夫々選択して、特許請求範囲第２項乃至第８項
における組合せ以外の組合せからなるウインドレベル及
びウインド幅を算出することを特徴とする特許請求範囲
第１項の画像診断装置。
（１０）前記画像表示手段は、特許請求範囲第２項乃至
第８項におけるウインドレベルの中の一つ及び設定され
たウインド幅を用いて２次元画像データに基づく画像表
示をすることを特徴とする特許請求範囲第１項の画像診
断装置。
（１１）前記画像表示手段は、特許請求範囲第２項乃至
第８項におけるウインド幅の中の一つ及び設定されたウ
インドレベルを用いて２次元画像データに基づく画像表
示をすることを特徴とする特許請求範囲第１項の画像診
断装置。