脑活动测定装置以及脑活动测定方法_3

文档序号:9634423阅读:来源:国知局
电磁波切割其线圈线材时基于电磁感应而 产生微弱电流。该微弱电流在信号接收部28中被放大,进一步从模拟信号变换为数字信号 后被送至数据处理部32。
[0076] 目P,成为如下结构:当通过RF照射部16向处于在静磁场上加上Z轴倾斜磁场的状 态的受验者2施加共振频率的高频电磁场时,磁场的强度满足共振条件的部分的规定的原 子核、例如氨原子核被选择性地激励而开始共振。处于符合共振条件的部分(例如,受验者 2的规定厚度的断层)的规定的原子核被激励,自旋一齐旋转。当停止激励脉冲时,在接收 线圈20中,本次是正在旋转的自旋所放射的电磁波感应出信号,在一段时间内检测出该信 号。根据该信号,来观察受验者2的体内的包含规定的原子的组织。然后,为了获知信号的 发送位置,加上X和Y的倾斜磁场来探测信号。
[0077] 图像处理部48基于存储部36中构建的数据,一边重复施加激励信号一边测定检 测信号,通过第一次傅立叶变换计算来将共振的频率还原为X坐标,通过第二次傅立叶变 换来还原Y坐标,从而得到图像,并在显示部38上显示对应的图像。
[0078] 图2是表示MRI装置10及其设置环境的外部结构的外观图。
[0079] 如图2所示,在设置MRI的环境中设置有操作室202和隔壁室204,该操作室202 中设置有用于进行对MRI装置10的操作的数据处理部32,该隔壁室204如后面所说明的那 样,设置有用于由其它机关的实验者等监视测定结果的终端。
[0080] 图3是用于说明针对MRI装置10的控制系统的概念图。
[0081] 首先,用MRI装置10执行测量(S1),测量出的数据被传输至主PC(数据处理部32) (S2)。操作者通过该主PC对MRI装置10进行控制。并且,传输至主PC的数据被传输至中 继服务器210 (S3)。
[0082] 在隔壁室204中,实验者实时地监视经由中继服务器210传输至实验者PC(S4)的 数据。
[0083] 实验者PC为经由中继服务器210仅接收与实验相关的数据的传输的结构,对于作 为实验对象的受验者W外的数据,实验者PC无法访问。
[0084] 特别是,在利用上述的DecNef法进行的实验中,进行如下处理。
[0085] (1)使对于受验者的当日的拍摄位置与同一受验者在过去的实验中的拍摄位置一 致(MRI拍摄切片的位置对准)。
[0086] 似实时地向主PC输出MRI数据。
[0087] 做将主PC的MRI数据复制至中继服务器(MRI拍摄数据的文件传输)。
[0088] (4)实验者通过实验者PC访问中继服务器的文件。
[0089] 关于(1)的MRI拍摄切片的位置对准和做的MRI拍摄数据的文件传输,在后面 进行详细说明。
[0090] 图4是主PC(数据处理部32)的硬件框图。
[0091] 作为数据处理部32的硬件能够使用通用计算机,对此不特别限定。
[0092] 在图4中,数据处理部32的计算机主体2010除了存储器驱动器2020、盘驱动器 2030W外,还包括:CPU2040 ;总线2050,其连接在盘驱动器2030和存储器驱动器2020上; ROM2060,其用于存储启动程序等程序;RAM2070,其用于临时存储应用程序的命令并且提 供临时存储空间;非易失性存储装置2080,其用于存储应用程序、系统程序W及数据;W及 通信接口 2090,其用于与MRI装置10和中继服务器210进行通信。此外,作为非易失性存 储装置2080,能够使用硬盘(皿D)或固态硬盘(SSD:SolidState化ive)等。
[0093]CPU2040通过基于程序而执行的运算处理来实现数据处理部32的各功能。
[0094] 使数据处理部32执行上述实施方式的功能的程序也可W被存储在CD-ROM2200 或存储器介质2210中并被插入到盘驱动器2030或存储器驱动器2020并进一步被传输至 非易失性存储装置2080。程序在执行时被加载至RAM2070。
[0095] 数据处理部32还具备作为输入装置的键盘2100和鼠标2110 W及作为输出装置 的显示器2120。
[0096] 用于作为如上所述的数据处理部32而发挥功能的程序也可W未必包括使计算机 主体2010执行信息处理装置等的功能的操作系统(0巧。程序只要仅包括用于在受控制的 方式下调用适当的功能(模块)从而得到期望的结果的命令的部分即可。数据处理部32 如何动作运是众所周知的,因此省略详细的说明。
[0097] 另外,执行上述程序的计算机既可W是单个也可W是多个。目P,可W进行集中处 理,或者也可W进行分散处理。
[0098] 此外,中继服务器210和实验者PC等也是作为硬件结构而与数据处理部32的结 构相同,因此不重复进行说明。
[0099] (MRI拍摄切片的位置对准)
[0100] 在MRI拍摄切片的位置对准处理中,针对同一受验者,进行将某次测定(某个测定 日)中要新拍摄的MRI头部拍摄数据的切片位置与过去的MRI头部拍摄数据的切片位置自 动一致的处理。目的在于减小误差。 阳101] 在DecNef法等神经反馈中,进行如下处理:测定通过fMRI测量得到的经时性的受 验者的学习效果;W及使基于该测定的结果而计算出的信息成为影像等并将其反馈给受验 者。为了实现误差少的测定,使过去的fMRI测量的切片位置与当前的切片位置一致是很重 要的。 阳102] 图5和图6是将运种过去的切片位置与想要新开始测定的课程中的切片位置进行 对比来说明的图。 阳10引图5的(a)和图6的(a)表示过去的MRI头部拍摄数据的切片位置和断面图像, 图5的化)和图6的化)表示想要通过MRI新拍摄头部时的拍摄数据的切片位置。
[0104]在图5和图6中,虽然稍微夸张地记载,但在由于测定日不同等而将拍摄复位来重 新进行的情况下,切片的位置和方向(倾斜)未必一致。
[0105] 其结果,如图5所示,即使是画面中央的位置为几乎相同的位置的切片图像,两者 的图像在整体上也不一致。在将fMRI图像用于神经反馈的情况下,需要基于从特定的脑 区域实时地测量的数据向受验者反馈基于测量结果的信息,因此若像运样切片位置和方向 (倾斜)不同,则会对实验的精度造成影响。
[0106] 虽然也能够通过在测量结束后进行的图像处理来使切片位置一致,但存在分辨率 下降、需要计算时间等问题。 阳107] 另外,虽然也能够通过手工作业来使切片位置和倾斜一致,但存在W下问题。 阳10引 i)为了实现误差小的位置对准,要求操作者的高技能、熟练度。
[0109] ii)由于通过目视来进行与过去的fMRI图像之间的比较,因此非常花费时间。
[0110] iii)即使是同一操作者,位置对准的质量也参差不齐。 阳1川因此,在本实施方式中,如下那样,在测量开始前使用两个图像之间的互信息量来 进行使两个不同的测定中的切片位置和切片的方向(倾斜)一致的处理。
[0112] 此外,关于如MRI和PET等那样成像方法不同的图像(多模态图像)之间的位置对 准,在W下的文献中公开了运种图像之间的互信息量和使用该互信息量进行的位置对准。
[0113] 文献;FrederikMaes,AndreCollignon,DirkVandermeulen,GuyMarchal,and PaulSuetens,"MultimodalityImageRegistrationbyMaximizationofMutual Information",I邸ETRANZACTIONSONMEDICALIMAGING,VOL. 16,No. 2,APRIL,1997, pp.187-198 阳 114] 文献:AndreCol1ignon,FrederikMaes,DominiqueDelaere,Dirk Vandermeulen,PaulSuetens,GuyMarchal,"Automatedmulti-modalityimage registr曰tionb曰sedoninformationtheory",Inform曰tionprocessinginmedic曰1im aging(199f5),Volume: 3,Issue: 6,化ges: 263-274
[0115] 文献:德原広行、伊藤猛、今井貴祐、伊藤賢司、橋本雄幸、「段増映像法①基 礎第20回画像①相互情報量」、断層映像研究会雑誌第33卷第3号P. 154-160
[0116] 如W下所说明的那样,在本实施方式中使用于运种互信息量和使用该互信息量进 行的不同次的测定中的MRI图像的位置对准。 阳117] 图7和图8是用于说明MRI拍摄切片的位置对准的处理的流程图。
[0118] 首先,当开始初次的测定时,进行MRI的矢状面拍摄(S100)。接着,操作者基于该 矢状面的图像,手动决定MRI横断面拍摄位置并输入拍摄位置(S102)。
[0119] 接着,进行MRI横断面拍摄,获取构造图像(S104)。进行MRI横断面拍摄,来获取 功能图像(S106),如果是第一张图像,则作为MRI横断图像的原始图像登记在存储部36中 (S112)。
[0120] 若是第二张W后的图像,则利用基于fMRI的功能图像来执行脑活动的测量 (S110)。 阳121] 在第二次W后的实验中,当开始实验时,进行MRI的矢状面拍摄(S200)。接着,如 果是位置对准处理前,则操作者基于该矢状面的图像,手动决定当前的MRI图像的切片的 位置、角度(S202)来进行拍摄,从而获取功能图像(初步图像,pilotimage) (S204)。
[0122] 初步图像的拍摄条件除了切片位置、角度W外(切片厚度、切片张数、视角、分辨 率等)是与原始图像相同的拍摄条件。根据相对于MRI坐标系的原点的Ξ个轴的水平移动 和Ξ个轴的旋转角来决定切片的位置、角度。
[0123] 接着,数据处理部32进行原始图像与初步图像的位置对准处理(S210)。
[0124] 在位置对准处理中,通过将Ξ个轴的水平移动和Ξ个轴的旋转角作为变换参数具 有的刚体变换来将两个图像之间的偏差模型化。将互信息量用作图像相似度,通过鲍威尔 共辆方向法(Powell con化gate direction method)等最优化算法来计算出使互信息量极 大化的变换参数。
[0125] 通过位置对准处理来计算切片
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1