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DATA PROCESSING METHOD IN MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS

Patent code P110004811
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2007-028006
Publication number P2008-188341A
Patent number P4487080
Date of filing Feb 7, 2007
Date of publication of application Aug 21, 2008
Date of registration Apr 9, 2010
Inventor
  • (In Japanese)巨瀬 勝美
  • (In Japanese)飯田 奈智子
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人筑波大学
Title DATA PROCESSING METHOD IN MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To quantitatively and highly accurately measure the volume fraction of a cancellous bone by quantitatively separating a pixel value obtained from nuclear magnetic resonance signals composed of pixels including both of the bone and the bone marrow.
SOLUTION: The pixel intensity distribution of the pixels including only the cancellous bone and the pixel intensity distribution of the pixels including only the bone marrow are processed to have two distribution curves forming normal distribution respectively. The pixel intensity distribution by the pixels including both of the cancellous bone and the bone marrow is processed to have a uniform distribution distributed between the respective average values of the pixel intensity distribution of the pixels including only the cancellous bone and the pixel intensity distribution of the pixels including only the bone marrow. Further, the uniform distribution is processed to have a distribution curve widened by the standard deviation of the normal distribution which is the pixel intensity distribution of the pixels including only the cancellous bone and the normal distribution which is the pixel intensity distribution of the pixels including only the bone marrow. By fitting a histogram by the three distribution curves, the volume fraction of the cancellous bone is quantitatively obtained.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

骨粗鬆症は、高齢者の骨折や寝たきりなどにつながる疾患である。国内における骨粗鬆症患者の患者総数は、1000万人を超えると言われ、骨粗鬆症の克服は社会的要請となっている。

骨粗鬆症の診断や治療効果判定には、骨密度計測ばかりでなく、海綿骨の三次元的微細構造を反映する骨質の評価が重要とされている。これは骨密度の減少だけではなく、骨構造、特に海綿骨の骨梁構造の劣化が骨粗鬆症における骨脆弱化に重要な意義をもつと考えられるからであり、海綿骨の骨質を評価するため、海綿骨微細構造計測において海綿骨体積率やその他の骨構造パラメータが求められている。

そして、従来このような計測が行われている高分解能MRI装置においては、絶対値画像を用い、ノイズ(海綿骨)の部分をレイリー分布、信号(骨髄)の部分を正規分布でフィッティングして、それらを分離する方法が、下記非特許文献1に示されている。また,絶対値画像を対象として、繰り返し演算により、海綿骨と骨髄をヒストグラム上で分離して海綿骨体積率を求める方法が、下記非特許文献2に示されている。
【非特許文献1】
JOURNAL OF BONE AND MINERAL RESARCH,Volume 10,Number 5,1995 Blackwell Scinece,Inc. p804-805
【非特許文献2】
International Journal of Imaging Systems and Technology,Volume 10,1999,John Wiley & Sons,Inc. p186-198.

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、磁気共鳴イメージング装置におけるデータ処理方法に関し、特に骨粗鬆症診断を行うための海綿骨の骨質評価に重要な海綿骨体積率を求めるためのデータ処理方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
海綿骨とその周囲の骨髄に含まれる水素原子核の核磁気共鳴信号から得られた画素数のヒストグラムを使用して海綿骨体積率を求める磁気共鳴イメージング装置におけるデ-タ処理方法において、
実数部画像を用いることにより、前記海綿骨体積率を定量的に求めることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置におけるデータ処理方法。

【請求項2】
 
前記海綿骨のみを含む画素の画素強度分布と、前記骨髄のみを含む画素の画素強度分布のそれぞれを、正規分布をなす2本の分布曲線とし、
前記海綿骨と前記骨髄の両方を含む画素による画素強度分布を、前記海綿骨のみを含む画素の画素強度分布と、前記骨髄のみを含む画素の画素強度分布のそれぞれの平均値の間に分布する一様な分布とし、
さらに、その一様な分布を,前記海綿骨のみを含む画素の画素強度分布である正規分布と、前記骨髄のみを含む画素の画素強度分布である正規分布の標準偏差によって広げた分布曲線とし、
前記3本の分布曲線をもって、前記ヒストグラムをフィッティングすることにより、前記海綿骨体積率を定量的に求めることを特徴とする請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置におけるデータ処理方法。

【請求項3】
 
前記海綿骨と前記骨髄の両方を含む画素からなる核磁気共鳴信号から得られた画素数の半分の値に、前記海綿骨のみによる核磁気共鳴信号から得られた画素数を加えた画素数を、前記海綿骨のみの画素と、前記骨髄のみの画素と、前記海綿骨と前記骨髄の両方を含む画素とによる核磁気共鳴信号から得られたそれぞれの画素数の総和で除することにより、前記海綿骨体積率を求めることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気共鳴イメージング装置におけるデータ処理方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007028006thum.jpg
State of application right Registered
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