腰椎MRIにおけるSagittal撮像断面の自動設定アルゴリズムの一提案

背景と目的：

MRI撮像業務において、特に腰椎の検査では、患者ごとに異なる体格や脊椎の状態に応じて撮像断面を手動で設定する必要があります。これには経験と時間が求められるため、効率化が望まれています。本研究の目的は、腰椎のcoronal localizer imageから脊髄腔領域を認識し、sagittal方向における撮像断面を自動的に設定するアルゴリズムを開発することです。これにより、MRI撮像業務の効率化と精度向上を目指します。

主要な発見：

研究の結果、10症例中9症例で自動設定された撮像断面がそのまま使用可能であることが確認されました。1症例については角度の修正が必要でしたが、その原因は脊髄腔領域の抽出時に雑音を十分に除去できなかったことに起因していました。しきい値の調整により、全員が修正から自動設定への評価を変更しました。この結果から、適切なしきい値設定が重要であることが示されました。

方法論：

本研究では、10名の健常ボランティアから得たMRI画像を使用し、三つの処理ブロックからなるアルゴリズムを開発しました。最初のブロックでは濃度ヒストグラムを用いて空気と皮下脂肪領域を除去し、次のブロックではソーベルフィルタにより脊椎領域を抽出しました。最後のブロックで脊髄腔領域を識別し、ハフ変換を用いて撮像断面ラインを決定しました。各処理ステップでの画像処理の結果を図示し、評価は経験年数の異なる診療放射線技師によって行われました。

結論と意義：

本研究で提案したアルゴリズムは、10症例中9症例において自動設定された撮像断面がそのまま使用できることを示しました。このアルゴリズムをMRI装置に組み込むことで、撮像業務の効率化と精度向上が期待されます。また、脊髄腔領域の抽出時の雑音除去方法やしきい値設定の適切化が重要であることが示されました。これにより、MRI検査の標準化と作業負担の軽減に寄与する可能性があります。

今後の展望：

今後の研究として、脊髄腔領域の抽出における適切なしきい値設定方法のさらなる検討や、特殊ケースへの対応、より多くの症例への適用が必要です。また、sagittal localizer imageからaxial方向の撮像断面設定を行うアルゴリズムの開発も視野に入れています。これにより、より広範なMRI検査に対応できる自動設定アルゴリズムの構築を目指します。これらの改良により、MRI撮像業務のさらなる効率化と精度向上が期待されます。