CN113940656A - 磁共振成像装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了磁共振成像装置及其控制方法,即使存在摄像的中断的情况下,也通过将此前收集到的数据有效利用于图像重建中,从而谋求检查效率的提高。在通过给定的摄像法收集k空间数据时,设定好能够进行基于快速摄像法的图像重建的一定的优先摄像数据。如果在存在摄像的中断的时刻这些一定的优先摄像数据的收集完成,则使用其执行图像重建。优先摄像数据根据执行中的摄像方法与成为优先摄像数据决定的基础的快速摄像法的关系来决定。

Description

磁共振成像装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及磁共振成像装置(以下,称为MRI装置),特别涉及控制信号获取的优先性的MRI装置的控制方法。
背景技术
MRI装置是对构成被检测体例如人体的组织的原子核,计测基于核磁共振(以下,称为NMR)现象的NMR信号,并二维地或者三维地生成图像的装置。
在摄像中,通过倾斜磁场对NMR信号赋予不同的相位编码,并且进行频率编码,以称为TR的重复时间重复计测NMR信号,并存放在称为k空间的数据空间中。对计测的NMR信号进行二维或三维傅里叶变换,由此重建为图像。
摄像方法根据作为诊断的目的、对象的部位等而不同,但是为了得到没有卷褶并高分辨率的图像,基本上,与k空间的矩阵尺寸匹配而计测k空间的全部的数据点。相对于此,开发了对k空间的数据进行间隔剔除而进行计测的快速摄像技术。该摄像方法被称为并行成像,使用接收线圈的灵敏度分布作成没有卷褶的图像。此外,还已知有被称为压缩感测等的重复重建的快速摄像技术。压缩感测等重复重建是稀疏地计测k空间,并利用其稀疏(sparse)性来降低噪声的重建方法,能够用比通常少的数据复原图像。
在摄像时,从上述的各种方法中选择与目的相应的摄像方法,并设定用于执行该摄像方法的脉冲序列和摄像参数。摄像时间也根据摄像方法而不同,但是在得到三维图像的情况下,即使是使用了上述的快速摄像技术的情况下,也需要5~10分钟左右。在此期间,若存在被检测体的体动,则成为使画质大幅劣化的原因,因此提出了各种抑制体动的影响的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3510901号公报
但是,在摄像中被检测者活动而位置变化的情况下、被检测者的情况变差而不能继续检查而中断摄像的情况下,在以往的体动抑制技术中没有进行应对,因此需要在等待被检测者的恢复或者调整姿势,进行对摄像空间的重新配置后,通过重新拍摄重新获取数据。因此,除了因摄像中断而造成的检查效率下降的问题以外,还存在此前收集到的数据被废弃而浪费的问题。也可能存在因检查者侧的理由而暂时中断摄像的情况,但是存在同样的问题。
在专利文献1记载了在存在摄像的中断时,如果获取了k空间数据的一半以上的数据,则通过半扫描推定来推定剩余而进行图像重建,但是该方法只能够应用于从端部起就连续地计测k空间数据的摄像。
发明内容
本发明的课题在于,即使在存在摄像的中断的情况下,也通过在图像重建中有效利用此前收集到的数据,从而谋求检查效率的提高。
用于解决课题的技术方案
本发明在通过给定的摄像法来收集k空间数据时,设定好能够进行基于快速摄像法的图像重建的一定的优先摄像数据。在存在摄像的中断的时刻,如果完成了这些一定的优先摄像数据的收集,则使用其执行图像重建。优先摄像数据根据执行中的摄像方法与成为优先摄像数据决定的基础的快速摄像法的关系来决定。
即,本发明的MRI装置的特征在于,具备:计测部,按照给定的摄像方法收集包含多个核磁共振信号的k空间数据;图像生成部,使用所述计测部收集到的所述k空间数据生成图像;以及控制部,控制所述计测部以及所述图像生成部的动作,所述控制部具有将所述k空间数据中能够进行基于快速摄像法的图像重建的摄像数据作为优先摄像数据的优先摄像数据决定部,并控制信号获取顺序以使得所述计测部先行地收集所述优先摄像数据。
此外,本发明的MRI装置的控制方法是具备按照给定的摄像方法收集包含多个核磁共振信号的k空间数据的计测部和使用所述计测部收集到的所述k空间数据生成图像的图像生成部的磁共振成像装置的控制方法,根据所述给定的摄像方法,设定在k空间数据中优先地收集的优先摄像数据,并控制所述计测部以使得所述计测部根据所述优先摄像数据收集k空间数据,并且在所述优先摄像数据的收集完成后由所述计测部中断了信号获取时,控制所述图像生成部以使得所述图像生成部使用所述优先摄像数据进行基于快速摄像方法的图像重建。
发明效果
根据本发明,将能够通过基于快速摄像法的图像重建来生成图像的k空间数据设定为优先摄像数据,并先行地收集其优先摄像数据,因此即使在摄像中断的情况下,如果收集有优先摄像数据,就能够使用该优先摄像数据生成图像,因此能够有效利用所获取的数据。此外,即使存在废弃的数据,也能够抑制为尽可能少的浪费。此外,如果基于快速摄像法生成的图像是符合摄像的目的的画质,则也能够省略重新拍摄,能够抑制检查效率的下降。
附图说明
图1是MRI装置的功能框图。
图2是示出MRI装置的动作的流程图,图2的(A)是直至信号获取顺序决定为止的流程,图2的(B)是摄像时的控制流程。
图3是示出MRI装置的整体结构的图。
图4是实施方式1的MRI装置中的信号获取顺序决定的流程图。
图5是示出在显示部显示的摄像条件设定的GUI的一个例子的图。
图6是说明实施方式1的优先摄像数据的图。
图7是示出实施方式1的摄像时的控制的流程图。
图8是示出在显示部显示的信号获取状况的一个例子的图。
图9是实施方式1的变形例的MRI装置中的信号获取顺序决定的流程图。
图10是示出实施方式1的变形例的摄像时的控制的流程图
图11是说明实施方式1的变形例的优先摄像数据以及获取顺序的图。
图12是示出实施方式2的脉冲序列(FSE)的一个例子的图。
图13是说明实施方式2的优先摄像数据以及获取顺序的一个例子的图。
图14的(A)、图14的(B)分别是说明实施方式2的变形例的获取顺序的图。
图15是实施方式2的变形例的优先摄像数据决定的流程图。
图16是说明实施方式3的信号获取顺序的一个例子的图。
图17是说明实施方式3的信号获取顺序的另一个例子的图。
图18是说明实施方式4的摄像方法和信号获取顺序的图。
图19是说明实施方式5的图像重建的图。
图20是示出实施方式5的信号获取顺序的一个例子的图。
图21的(A)、图21的(B)分别是示出实施方式5的变形例的信号获取顺序的例子的图。
附图标记说明
10:计测部,20:运算部,21:图像生成部,30:控制部,100:MRI装置,110:床装置,120:静磁场产生装置,130:倾斜磁场产生装置,140:高频脉冲发送装置,150:定序器(sequencer),160:高频信号接收装置,170:控制装置,171:CPU,190:输入输出装置(UI),192:输入装置,194:输出装置,300:被检测体。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的MRI装置的实施方式进行说明。
图1是示出具备本发明的特征的MRI装置100的概略结构的图,该MRI装置具备:计测部10,按照给定的摄像序列,收集包含多个核磁共振信号的k空间数据;运算部20,使用计测部10收集到的所述k空间数据进行图像重建等运算;以及控制部30,控制计测部10以及运算部20的动作。MRI装置100还具备UI装置190,用于进行与用户的交互。用户能够经由UI装置190进行摄像条件的设定或者确认由MRI装置100获取的图像。
计测部10在后面详细叙述,具有与公知的MRI装置同样的结构,具备静磁场产生部、倾斜磁场产生部、高频磁场产生部、接收NMR信号的接收部以及按照给定的脉冲序列来控制它们的定序器等,从置于静磁场产生部所产生的静磁场空间的检查对象(被检测体)计测NMR信号,并收集图像重建用的计测数据(k空间数据)。k空间数据的收集在控制部30的控制下进行,并先行地计测控制部30设定的优先摄像数据。
运算部20包含图像生成部21,该图像生成部21对k空间数据进行傅里叶变换、基于并行成像的运算、基于压缩感测等重复重建的运算,进而进行图像间的运算等,生成被检测体的断层像、所希望的计算图像等。
控制部30经由定序器控制基于计测部10的NMR信号的计测,并且控制图像生成部21,使得根据给定的数据收集法、计测的定时生成图像。控制部30包含决定k空间数据中的应优先收集的优先摄像数据的优先摄像数据决定部31,并在计测部10的控制中,控制信号获取顺序,使得计测部10先行地收集优先摄像数据。此外,控制部30还具备判断计测部10中的信号获取状况的状况判断部33,并在基于计测部10的计测中断时判断部33判断为收集了优先摄像数据时,使图像生成部21执行使用了上述优先摄像数据的图像重建。
将该MRI装置中的摄像控制的流程示于图2的(A)、图2的(B)。首先,在摄像时,若设定摄像条件(S21),则判断是否选择了先行地收集优先摄像数据的功能(S22),如果选择了,则决定优先摄像数据(S23),并决定包含优先摄像数据的k空间整体的信号获取顺序(S24)。优先摄像数据是由摄像条件确定的数据数比k空间数据少的数据,并且是能够进行基于快速摄像法的图像重建的数据。优先摄像数据的结构根据快速摄像法而不同,选择什么样的快速摄像法,可以根据摄像条件包含的摄像方法来决定,也可以预先在装置中登记能够实施的快速摄像方法。
与在上述步骤S23以及S24中决定的优先摄像数据和信号获取顺序相关的信息被发送到定序器,定序器使用该信息来计算脉冲序列,并开始摄像(S25)。在S22中没有选择功能的情况下,以最初设定的摄像条件开始摄像。
在摄像中存在摄像的中断的情况下(S26),判断到此时之前是否收集有优先摄像数据(S27),在收集有的情况下,图像生成部21使用优先摄像数据,进行基于快速摄像法的图像重建运算,生成图像(S28)。图像根据需要存放在存储装置或者显示在显示装置。在中断时刻没有收集到的情况下,结束摄像。
接着,对包含上述的计测部10、运算部20(图像生成部21)以及控制部30的MRI装置的具体的装置结构进行说明。
图3是示出MRI装置100的一个实施方式的框图。该MRI装置100具备产生静磁场的静磁场产生装置120、倾斜磁场产生装置130、高频脉冲发送装置140、高频信号接收装置160、具有运算部20以及控制部30的功能的控制装置170、定序器150、载置被检测体300的具有顶板的床装置110。静磁场产生装置120、倾斜磁场产生装置130、高频脉冲发送装置140、高频信号接收装置160以及定序器150相当于图1的计测部10。
定序器150根据来自控制装置170的控制指令,控制倾斜磁场产生装置130、高频脉冲发送装置140、以及高频信号接收装置160的动作。
静磁场产生装置120具备在配置有被检测体300的计测空间在被检测体300的体轴方向或与体轴正交的方向上产生均匀的静磁场的静磁场产生磁铁122和其驱动系统(不图示)。作为静磁场产生装置120的磁场产生方式,存在永磁方式或常导方式或者超导方式等,本发明能够应用于任何方式。被检测体300载置于床装置110的顶板,配置在计测空间。
倾斜磁场产生装置130具有例如在X轴、Y轴、Z轴这三轴方向上卷绕的倾斜磁场线圈134和对上述三轴方向上的各线圈供给用于使其产生倾斜磁场的驱动电流的倾斜磁场电源132,倾斜磁场电源132按照定序器150的控制指令对在上述的X轴、Y轴、Z轴这三轴方向上卷绕的倾斜磁场线圈134供给驱动电流。由此,倾斜磁场线圈134产生X轴、Y轴、Z轴这三轴方向上的倾斜磁场Gs、Gp、Gf,这些倾斜磁场被施加到被检测体300。
通过对被检测体300施加倾斜磁场Gs,设定作为摄像剖面的切片面。进而,在与切片面正交且相互正交的剩余的两个方向上施加使其进行了相位编码的倾斜磁场Gp和使其进行了频率编码的倾斜磁场Gf,由此位置信息被编码在从被检测体300的切片面产生的NMR信号中。进而,虽然未图示,但是也可以具备用于修正静磁场的不均匀的匀场线圈等。
高频脉冲发送装置140具备高频振荡器142、调制器144、高频放大器146、发送侧高频线圈148,为了使构成被检测体300的生物体组织的原子的原子核自旋引起NMR现象,对被检测体300照射高频磁场脉冲(以下,记为RF脉冲)。即,高频振荡器142生成RF脉冲并在基于来自定序器150的控制指令的定时输出到调制器144。调制器144对输入的RF脉冲进行振幅调制,该进行了振幅调制的RF脉冲由高频放大器146放大,供给到接近被检测体300配置的高频照射线圈148。高频照射线圈148对被检测体300照射基于所供给的RF脉冲的RF脉冲。通过该RF脉冲的照射,在构成被检测体300的生物体组织的原子的原子核自旋中产生NMR现象,释放作为回波信号的NMR信号。
高频信号接收装置160具有检测作为因被检测体300的生物体组织的原子核的核磁共振现象而释放的回波信号的NMR信号的功能,并具有高频接收线圈162、放大器164、正交相位检波器166、A/D变换器168。通过从高频照射线圈148照射到被检测体300的RF脉冲,从被检测体300释放NMR信号,释放的NMR信号由高频接收线圈162检测,由放大器164放大后,由正交相位检波器166根据基于来自定序器150的指令的定时被分割为正交的两个系统的信号,分别通过A/D变换器168变换为数字量。变换为数字量的信号发送到图像生成部21,在此,被存放在被称为k空间的数据空间(存储区域)中,成为k空间数据。另外,高频接收线圈162具有多个接收线圈,通过各个接收线圈接收作为回波信号的NMR信号。
控制装置170具备中央处理装置(以下,记为CPU)171、具备输入装置192、输出装置194的输入输出装置(UI装置)190、磁光盘176、磁盘178等存储装置,具有作为图1的运算部20的功能、作为进行MRI装置100的整体的控制的控制部30的功能、进行用户的信息的输入辅助、摄像参数的设定的辅助的功能。在此,在运算部20的功能中,将与图像生成相关的功能部在此作为图像生成部21。
输出装置194除了设置在操作室的显示装置、打印机以外,还包含设置在MRI装置100的机架的显示装置。此外,输入装置192包含包括键盘、轨迹球或鼠标等的指示设备、与输出装置194一体设置的触摸面板、键盘等输入装置。通过输入装置192,进行检查的条件、必要的信息的输入,并且进行用于执行检查的操作、用于处理的指示等。在输出装置194具有的显示装置中显示用于上述检查的条件、必要的信息的输入的信息或者用于辅助进行用于操作、处理的指示的信息、实际输入的信息或者表示操作状态的信息。进而,显示作为被图像生成部21所处理的结果的MRI图像等。
在CPU171附带有只读存储器(以下,记为ROM)172、随机存取存储器(以下,记为RAM)173等,用于CPU171所执行的程序,例如进行随时间的图像解析处理以及计测的程序和在该执行中使用的不变的参数等存储在ROM172。此外,在前面的计测中得到的计测参数、计测数据、用于设定关心区域的参数等存储在RAM173。CPU171从ROM172读取程序,执行作为上述的控制部30、运算部20的功能。
控制部30根据包含由操作者从输入输出装置190输入的摄像参数的检查条件等,设定用于摄像的脉冲序列。所谓脉冲序列,例如是将RF脉冲、倾斜磁场脉冲按照设定的一定的规则按时间序列排列的脉冲序列,根据摄像方法准备有各种脉冲序列。通过该脉冲序列,决定包含NMR信号(数字信号)的计测数据的k空间中的排列顺序,即NMR信号的获取顺序。控制部30(图1:优先摄像数据决定部31)在脉冲序列的设定中,决定在k空间中优先获取的计测数据(优先摄像数据)。
定序器150根据所设定的脉冲序列和决定的信号获取顺序进行如下控制,即,使高频脉冲发送装置140、倾斜磁场产生装置130以及高频信号接收装置160动作,而对被检测体300反复施加使构成被检测体300的生物体组织的原子的原子核引起NMR现象的RF脉冲,并且检测所产生的NMR信号(回波信号)并变换为数字信号。
进而,控制部30(图1:状况判断部33)在存在摄像的中断等时,根据此前收集到的计测数据,判断使用了计测数据的图像重建处理或计测数据的废弃,并控制基于图像生成部21的图像重建动作。
运算部20具有对基于高频信号接收装置160检测到的NMR信号的计测数据(k空间数据)进行傅里叶变换、修正系数运算,进行图像的重建,并将重建的图像显示在输出装置等功能。图像生成部21进行的图像重建中包含基于并行成像、压缩感测等重复重建等的快速摄像法的图像重建运算,图像生成部21在来自控制部30的控制下,进行使用了给定的运算方法的图像重建。用于这些图像重建的运算,如上所述,预先作为程序装入到ROM172等。
另外,在图3所示的例子中,运算部20的功能由控制装置170来实现,但是运算部20也能够通过与控制装置170不同的独立的处理装置来实现。即使在控制装置170的CPU171综合地控制MRI装置100,还控制定序器150,进而作为运算部20而发挥功能的情况下,也能够认为等同于犹如具有各个功能的独立的装置独立地存在那样,本发明的应用的有无不根据如何构成这些结构而变化。
被重建的图像数据等存放在磁光盘176、磁盘178等,并且从这些存储装置被读取,例如作为断层像而显示在输出装置(显示装置)194。
根据以上说明的MRI装置的结构,对与具体的摄像方法匹配的由控制部30所进行的计测部10以及图像生成部21的控制,特别是优先摄像数据的决定和信号获取顺序的控制的实施方式进行说明。在以下的实施方式中,基本的装置结构以及控制的流程与图1、图2以及图3所示的结构以及流程相同,以下,适当参照这些附图。
<实施方式1>
在本实施方式中,根据摄像中断时的摄像数据,使用并行成像来输出图像。并行成像是间隔剔除k空间而进行计测的快速摄像方法,间隔剔除比例根据并行成像的倍速数而变化。在本实施方式中,将与并行成像的倍速数对应的必要的摄像数据作为优先摄像数据,并设为先计测优先摄像数据,然后计测剩余的k空间数据的摄像顺序。此时,如果没有摄像中断,则使用所获取的全部的k空间数据实施通常的图像重建。由于只是改变了摄像顺序,所以摄像时间也不会变化,此外,也不会发生画质劣化。如果产生了摄像中断的情况下,在全部获取了优先摄像数据的情况下,使用优先摄像数据实施基于并行成像的图像重建,并进行图像生成。关于优先摄像数据以外的数据,由于是被设想为在刚刚摄像中断前存在被检测者的活动等的数据,所以不使用而废弃。
使用图4~图7对本实施方式的MRI装置的具体的动作例进行说明。图4是与摄像时的控制相关的流程图。首先,控制部30基于经由输入装置192输入的摄像条件设定脉冲序列(S41),进行是否能够实施根据中断数据的图像输出功能的判定(S42)。根据中断数据的图像输出功能的判定在如下情况下判定为能够实施,即,选择了在中断时根据此时计测出的数据生成图像的功能,并且在图像生成部20中具备进行并行成像的运算功能即用于运算的程序。
在S42中,在判定为能够实施的情况下,根据中断数据决定用于实施图像重建的并行成像倍速数(k空间数据的间隔剔除率)(S43)。若该倍速数大,则用于图像输出的数据数变少,能够减少成为浪费的数据,但是同时产生由倍速数大而引起的SNR下降、伪影(Artifacts)。倍速数的决定可以由用户根据被检测体的状况设定好,也可以用预先决定的值进行。此外,还可以由控制部30根据装置的条件,例如接收线圈的数目、配置来决定。
将用户进行实施判定S42、并行成像的倍速数的设定S43的情况下的GUI画面例500示于图5。在该例子中,除了设置有选择摄像的脉冲序列、设定作为摄像参数的TR(重复时间)、TE(回波时间)等的“扫描参数列表”501的设定块以外,还设置有“图像输出(中止扫描)”502、“并行#”503等输入块,通过选择“图像输出(中止扫描)”502,从而选择根据中断数据实施图像重建的功能,能够通过“并行#”503输入倍速数。
若在S43中决定倍速数,则优先摄像数据决定部31根据决定的倍速数,决定优先摄像数据(S44),决定k空间的信号获取顺序(S45)。
将使倍速数为两倍的情况下的信号获取顺序的一个例子示于图6。在该例子中,简略地示出ky方向上的矩阵尺寸为16的k空间数据600。如图所示,从沿着ky方向的16个计测点中使跳过一个的计测点作为优先计测点(灰色)。设为如下那样的信号获取顺序:将信号获取顺序决定为先获取优先的计测点,并在之后获取剩余的计测点,并进行相位编码以使得能够以该信号获取顺序在k空间进行存放。在图6中,k空间内的数字表示计测的顺序,优先摄像数据以第1个~第8个的顺序被拍摄。在该例子中,对优先摄像数据、非优先摄像数据均设为从k空间的ky方向上的一端朝向另一端连续地获取数据的顺序的优先摄像数据以及非优先摄像数据的各自中,拍摄的顺序可以任意拍摄。
此外,也能够不是将倍速数固定为两倍,而是设为多个倍速数的组合,多级地设定优先摄像数据。例如,将图6的k空间数据的优先摄像数据1~8划分为第1优先摄像数据[1、3、5、7]和第2优先摄像数据[2、4、6、8]这两个,也可以设为使一方比另一方先行的信号获取顺序。由此,能够获取倍速数四倍的优先摄像数据。即使在该情况下,在一个优先摄像数据的组内,信号获取顺序也没有特别限定,但是例如使获取顺序为如下,即,按1→3→5→7的顺序进行拍摄,然后以2→4→6→8的顺序拍摄。
接下来,参照图7对摄像开始后的控制的流程进行说明。
摄像开始(S71),摄像未中断,此外,进行由用户进行的暂时停止(S81),在正常地结束摄像的情况下(S73),实施通常的图像重建并输出图像(S74)。在产生摄像的中断的情况下(S72),判断部33判断是否全部获取了优先摄像数据(S75)。在设定为倍速数两倍的图6的例子中,在获取了8个以上且不足16个数据的情况下,使用获取了第1个至第8个为止的优先摄像数据实施基于并行成像的图像重建并输出图像(S76)。在未能够全部获取优先摄像数据的情况下,废弃摄像数据并结束摄像(S73)。
此外,在组合多个倍速数,设定了优先顺序不同的多个优先摄像数据的情况下,例如,在摄像中断时,即使未能够全部获取倍速数两倍的优先摄像数据,如果全部获取了倍速数四倍的优先摄像数据,则图像生成部20也实施基于四倍的并行成像的图像重建(S72~S76)。由此,能够减少废弃而浪费的数据。图像生成部20生成的图像输出到输出装置194。
在摄像的中断中,除了因被检测体的情况变差,或者大幅活动等的理由引起的中断以外,还包含因来自被检测者的呼叫(operation call)、用户侧的理由等而在用户的判断下暂时停止的情况。在该情况下,经由输入装置接受用户的暂时停止的指示(S81),也与中断时相同的那样判定是否能够重建(S82)。在全部获取了优先摄像数据的情况下,实施图像重建(S83)。
在暂时停止的情况下,图像生成部20生成的图像也可以作为预览图像而暂时显示(S84)。用户在因来自被检测者的呼叫等某种理由而暂时停止时,能够通过确认预览图像来判断是否能够重新拍摄,能够提高检查效率。如果暂时停止后,不重新开始摄像(S84),则结束摄像(S73)。
在图8示出在本实施方式中中断或者暂时停止后,图像生成部20使用中断数据生成了图像的显示例800。在该例子中,作为图像信息,使表示在摄像中断时图像输出的信息和根据摄像中断时的数据对图像重建使用的并行成像的倍速数等附带在图像数据中,使该附带信息(“中止扫描并行#”)802与拍摄的图像801同时显示。由于通过这些信息对用户示出摄像中断时的图像,所以即使与其他摄像图像混在一起也能够进行判别。此外,通过显示用于图像重建的并行成像的倍速数等信息,从而能够通知用户是如何重建的图像,因此除了输出图像以外,还能够用于判断是否需要重新拍摄。
进而,如图8所示,也可以显示摄像时间和递减计数、进度条803、能够重建的时间和递减计数、进度条804。例如,如果进度条803的剩余时间为数秒,则通过等待该时间之后进行摄像中断,从而变得不会浪费数据,能够在摄像中断的判断中有效利用。另外,在图示的例子中,设为了摄像时间(扫描时间)的进度条,但是将总摄像时间设为100的%显示等显示摄像的进展状况的方法能够采用各种方式。
根据本实施方式,根据并行成像的倍速率决定优先摄像数据,优先计测优先摄像数据的计测点,由此即使在进行了中断、暂时停止的情况下,也能够尽可能减少摄像数据的浪费。此外,通过多级地组合倍速数并使能够以高的倍速数进行图像重建的数据的获取优先,从而能够进一步减少必须废弃的数据数。
<实施方式1的变形例>
在实施方式1中,在摄像中断时,进行了间隔剔除二维的k空间数据的并行成像重建,但是在3D摄像的情况下,也能够决定优先摄像数据,使得在摄像中断时实施ky、kz方向上的二维的并行成像的重建。以下,对在该情况下的优先摄像数据的决定方法进行说明。
在二维的并行成像中,对于各个轴,通过并行成像的倍速数来求出优先摄像数据。针对二维方向(相位方向以及切片方向),分别决定并行成像倍速数。关于决定的方法,可以是与实施方式1同样地在系统中预先决定的值,也可以由摄像者经由GUI设定。
在优先摄像数据的决定中,首先,将以各自的轴的倍速数间隔剔除k空间的数据区域后的数据相交的计测点作为优先性最高的第1优先摄像数据。接下来,将能够进行在各轴的一维的并行成像的计测点作为优先摄像数据。在各轴的优先摄像数据(除了第1优先摄像数据以外)中,使哪个轴优先是任意的,但是能够通过各轴的计测点数来决定。具体地,将用于能够进行一维的并行成像的计测点并不少的轴的计测点作为第1优先摄像数据之后获取的第2优先摄像数据,并将剩余轴的能够进行并行成像的计测点作为第3优先摄像数据。各优先摄像数据的计测点以及除此以外的区域的计测点的信号获取顺序是从k空间的一端朝向另一端的顺序、从k空间中心朝向端部的顺序等任意顺序。
在摄像中断时获取了第1优先摄像数据的情况下,以分别设定了ky方向、kz方向的并行成像的倍速数实施图像重建。在能够获取到第1、第2优先摄像数据的情况下,以一维的并行成像实施图像重建。此时,在全部获取了ky方向上的数据的情况下,以kz方向上的并行成像的倍速数实施图像重建,在全部获取了kz方向上的数据的情况下,以ky方向上的并行成像的倍速数实施图像重建。在能够获取到第1、第2、第3优先摄像数据的情况下,虽然实施ky、kz方向上的一维并行成像,但是在并行成像的倍速数少的轴上实施。这是因为,倍速数少更能够抑制SNR下降、伪影。在摄像未中断而获取了全部的摄像数据的情况下,实施通常的图像重建并输出图像。
以上是本变形例的基本的见解。以下,使用图9~图11对优先摄像数据以及摄像顺序的决定的具体例和基于该决定的摄像以及图像重建控制的具体例进行说明。
图9是决定二维的并行成像(PI)的信号获取顺序的流程图,图10是摄像和图像重建的流程图。图11是示出使倍速率为ky方向三倍、kz方向两倍时的k空间(ky-kz区间)的优先摄像数据的例子的图。图11中,用灰色示出的计测点表示能够以各自的轴的倍速率进行并行成像重建的计测点(以下,称为PI计测点),ky方向跳过两个,在kz方向跳过一个。此外,对各计测点标注的编号表示获取顺序。
如图9所示,若决定了倍速率,则优先摄像数据决定部31首先决定第1优先摄像数据的计测点(称为优先计测点)(S91)。第1优先计测点是在图11的k空间1100中分别成为ky方向上的PI计测点与kz方向上的PI计测点的交点的计测点1101。在图示的例子中为第1个~第16个计测点。
接下来,决定第2优先摄像数据的计测点(第2优先计测点)(S92~S96)。设第2优先计测点为能够进行一维的并行成像的PI计测点的数更少的轴的PI计测点1102。在决定第2优先计测点时,通过将第1优先摄像数据获取后剩余的PI计测点少的一方设为优先计测点,变得能够快速地实施一维的并行成像。在图11的例子中,在第1优先摄像数据获取后,为了仅实施一维方向上的并行成像而所需的数据点数在ky方向上为16点,相对于此,在kz方向上为32点。因此,通过使ky方向上的PI计测点为第2优先计测点,能够更快速地实施一维并行成像。在此,设为ky方向上的第17个~第32个PI计测点(其中,除去第1优先摄像数据的计测点)。
设第3优先摄像数据为除了第1优先摄像数据的计测点以外的kz方向上的PI计测点,即,第33个~第64个计测点1103。对于PI计测点以外的计测点的数据,设为在第65个以后获取的信号获取顺序。
另外,在图11所示的例子中,成为在优先摄像数据内连续地获取数据的顺序,但是在优先摄像数据内以任何顺序获取数据都没有问题。此外,以端部的数据为基准决定了并行成像的计测点,但是也可以不是端部的数据。
接着,对摄像时的计测部10以及图像生成部21的动作的流程进行说明。首先,计测部10按照在图9的S92~S96中决定的信号获取顺序,由计测部10开始摄像。首先,通过组合了图11所示的ky方向上的跳过两个的编码步骤和kz方向上的跳过一个的编码步骤的编码来收集回波信号,并收集第1优先摄像数据(第1个~第16个优先计测点)。接下来,一边进行与第1优先计测点相同的相位编码,一边进行剩余的kz方向上的切片编码,收集第17个~第32个优先摄像数据(第2优先摄像数据)。
在第2优先摄像数据的收集后,一边进行与第1个优先计测点相同的kz方向上的切片编码,一边进行剩余的ky方向上的编码,收集第1个优先计测点以外的kz方向上的PI计测点,即第33个~第64个计测点的数据(第3优先摄像数据)。最后,拍摄剩余的计测点。在本例子中,获取第65个~第96个数据。
接下来,对于使用二维并行成像的摄像中断时的图像重建,使用图10的流程图来说明状况判断部33和图像生成部21的动作的流程。
在存在摄像中断时,状况判断部33进行如下判定,即,是否获取了到第3优先摄像数据为止的摄像数据(S101)。在获取了的情况下,由于能够进行ky、kz的各方向上的一维的并行成像,所以判定ky、kz轴的并行成像倍速数(S102),在倍速数少的方向上实施使用一维的并行成像的图像重建(S103、S104)。这样,在并行成像的倍速数小的轴上实施。由此,变得能够输出进一步抑制了SNR下降、伪影的产生的图像。
在S101中,在判定为未获取到第3优先摄像数据为止的情况下,判定是否获取了到第2优先摄像数据为止的摄像数据(S105)。在获取了的情况下,在能够进行一维的并行成像的轴,在此在ky轴上实施基于一维并行成像的图像重建(S106)。在S105中判定为未获取到第2优先摄像数据为止的情况下,判定是否获取了到第1优先摄像数据为止的摄像数据(S107)。在获取了的情况下,实施基于ky、kz方向上的二维并行成像的图像重建(S108)。在所获取的数据不满足第1优先摄像数据的情况下,废弃摄像数据(S109)。
根据本变形例,在3D摄像的情况下,将能够在各轴方向上并行成像重建k空间的计测点和能够二维并行成像重建的计测点分别作为优先摄像数据,由此能够在摄像中断时,增加不浪费所获取的摄像数据而能够进行图像化的机会。特别是,通过对多个优先摄像数据进行排序使得先行地获取更少的数据点数的优先摄像数据,从而能够进一步提高浪费的数据的削减效果。
<实施方式2>
在上述的实施方式1和其变形例中,是以k空间的计测顺序没有制约的摄像法为基础,决定并行成像的倍速率,并基于倍速率决定优先摄像数据的实施方式,但是在本实施方式中,针对k空间的计测顺序伴随制约的摄像方法,在该制约下,将能够进行基于并行成像等高速摄影法的重建的数据决定为优先摄像数据。
作为k空间的计测顺序伴随制约的摄像方法,例如有在采用了在一次激励后收集回波时间不同的多个回波信号的脉冲序列的摄像中,根据图像所要求的特性控制多个回波信号的k空间配置的摄像。以下,以作为这样的摄像方法之一的FSE(快速自旋回波法)为例说明本实施方式。
如图12所示,FSE序列对一次激励RF脉冲1201形成多个基于重新聚焦RF脉冲1202的回波链(train),获取TE不同的多个回波信号1203。在此,在使摄像点数为30、回波链数为6的情况下,进行相位编码,使得对k空间的分割为六个的计测点填充各个回波信号1203。其结果是,各TE的回波信号成为如图13所示的k空间数据1300。在图13中,用粗线隔开的六个区域分别表示配置有第1个~第6个回波信号的区域,在该例子中,从k空间的一端朝向另一端配置从第1个回波到第6个回波。
这样,在FSE序列中,相对于ky方向同时获取的多个回波信号分散地配置在k空间,因此决定信号获取顺序,使得能够按各TE的每个回波获取优先摄像数据。
在使并行成像的倍速数为两倍的情况下,与实施方式1同样地跳过一个地决定优先计测点(图13中,用灰色表示的计测点)。由于在FSE序列中同时获取回波链数的回波信号,所以按每个回波决定摄像点的顺序。例如在第1个回波信号1301中,由于存在三个优先计测点,所以决定为拍摄优先计测点到第3个为止。在第2个回波信号1312中,由于存在两个优先计测点,所以决定为拍摄优先计测点到第2个为止。设为同样地对全部的回波信号的每一个决定信号获取顺序,使得先获取优先计测点后,获取剩余的计测点那样的摄像顺序,并对回波信号进行相位编码使得能够以决定的信号获取顺序存放在k空间。在该例子中,从端部起按顺序决定了信号获取顺序,但是在优先摄像数据和非优先摄像数据内,也可以改变拍摄的顺序,此外,也可以按每个回波改变顺序。
对于与图像重建相关的流程,与图7所示的实施方式1的流程相同,省略说明。此外,在3D FSE序列的情况下,与使用二维并行成像的实施方式1的变形例同样地,能够决定多个优先摄像数据,并根据摄像中断时多个优先摄像数据被获取到何处来进行能够进行的并行成像重建。
根据本实施方式,即使在k空间配置存在制约的摄像方法中,也能够按照该制约决定优先摄像数据,由此,与实施方式1、其变形例同样地,能够最大限度地利用所获取的数据并利用于图像生成中,并能够削减摄像中断时废弃的数据。
<实施方式2的变形例>
在实施方式2中,作为k空间数据的获取顺序存在制约的摄像方法,以FSE为例进行了说明,但是也有为了抑制体动的影响而调整获取顺序的技术(例如,由本申请人申请的申请:日本特愿2019-031754号),在本变形例中,在该体动修正技术中应用本发明。
在上述的在先申请的技术中,根据所拍摄的k空间数据检测体动位置,并使用其周围的数据作成合成信号并进行置换。体动的影响会跨越重复时间(TR)而造成影响,因此如图14的(A)所示,设为通过交错计测来计测第奇数个计测点和第偶数个计测点,使得相位编码不相邻。在该情况下,将第奇数个计测点和第偶数个计测点中的先获取的计测点的数据作为优先摄像数据,如果摄像中断时获取了优先摄像数据,则进行两倍速的并行成像的图像重建。
但是,在交错计测方法中,在某相位编码数据(例如第7个以及第8个计测数据)1401、1402产生体动并对回波数据1401通过相邻的数据(第14个和第15个计测数据)1403、1404来进行修正的情况下,这些数据1403、1404成为在时间上连续的数据。因此,在假设产生两次体动,不仅回波信号1401中,而且用于回波信号1401的修正的两侧的回波信号1403、1404中也存在体动的影响的情况下,存在使用周围的数据的修正失败的可能。因此,为了使相位编码进一步分散,优选应用不是跳过一个的数据获取顺序而是对分离两个以上的位置进行计测的摄像方法。例如,如图14的(B)所示,设为跳过两个的数据获取顺序。在该情况下,与之前相同地,即使回波信号1411、1413、1414成为受到体动的影响的数据,也因没有在ky方向上连续地存放,所以变得能够使体动的影响分散,能够提高体动修正的成功率。
在图14的(B)所示的例子中,由于成为跳过一个的数据获取顺序,因此通过将从第1个至第6个为止的计测数据作为优先摄像数据,从而如果在摄像中断时获取了该优先摄像数据,则变得能够进行基于三倍速的并行成像的图像重建。
将本变形例中的摄像顺序决定的流程示于图15。首先,经由输入装置192(UI)接受摄像条件(S151)。在摄像条件中还包含体动修正功能的选择以及摄像部位的指定。体动修正功能的初始设定例如设为基于交错计测方法的计测顺序。在S151中,在选择了体动修正功能的情况下,控制部30根据用户指定的摄像部位判定该摄像部位是否是容易产生体动的部位(S152)。关于容易产生体动的部位,可以凭经验上的理解预先登记部位,也可以由用户指定。在判定为是容易产生体动的部位的情况下,将摄像顺序从默认设定的基于交错计测方法的计测顺序变更为成为分离两个以上的顺序的计测顺序(S153)。
若开始摄像,则按照设定的计测顺序进行k空间数据的计测,在存在摄像中断时,判定计测顺序是默认的计测顺序还是进行了变更的计测顺序,此时,判断是否获取了由计测顺序决定的优先摄像数据,如果获取了则进行基于并行成像的图像重建。即,在图14的(A)所示的计测顺序的情况下,使用第1个~第8个回波数据进行两倍速的并行成像重建,在图14的(B)所示的计测顺序的情况下,使用第1个~第6个回波数据进行三倍速的并行成像重建。
本变形例不仅在2D摄像,而且还在3D摄像的切片编码方向上也能够应用同样的方法。此外,也能够进行相位方向以及切片方向上的并用。
<实施方式3>
在实施方式1、2中,基于使用了优先摄像数据的快速摄像法的图像重建法是并行成像,但是本实施方式的特征在于,在使用了FSE序列的摄像中,决定进行半扫描的图像重建的优先摄像数据。
所谓半扫描,通常是根据从k空间的端部起比一半稍微多地计测出的数据,补充非计测区域的数据并进行图像重建的方法。已知有在摄像中断时使用半扫描数据进行图像重建的方法(专利文献3),但是如在实施方式2中说明的那样,在FSE序列中,由于相对于ky方向同时获取的多个回波信号分散地配置在k空间,不能从端部起依次填充k空间,所以不能应用该方法。
在本实施方式中,将k空间划分为两个区域,并分别计测各个区域,由此使得能够进行基于半扫描数据的摄像中断时的图像重建。以下,参照图16对本实施方式的优先摄像数据和计测顺序的决定方法进行说明。
在本实施方式中,作为摄像条件,在选择了摄像中断时的图像重建功能的情况下,也首先设定半扫描的比例。关于半扫描的比例,可以是在系统中预先决定的比例,也可以由用户设定。此外,关于半扫描的比例,可以设定优先摄像区域的比例,也可以设定非计测区域。
接着,以设定的半扫描的比例将k空间分割为优先摄像区域和除此以外的区域这两个。即,以相同的比例划分FSE的镜头(shot)数。例如,在优先摄像区域为k空间的2/3,剩余的区域为1/3,镜头数为六个的情况下,优先摄像区域的数据通过最初的四个镜头进行收集,剩余的区域的数据通过之后的两个镜头进行收集。进而,用回波链数划分各个区域。在一个镜头中计测的回波链的信号(回波数据)分别配置在用回波链数分割了各区域的小区域。即,在小区域配置相同TE的回波。
此外,使收集小区域的数据的顺序为根据镜头使收集回波数据的方向(ky方向上的)不同的顺序,使得在ky方向上相邻的回波数据间强度差变少。所谓回波移动(shift),是在FSE序列中将回波移动并存放的方法,使得所希望的TE的回波信号位于k空间中心。在回波移动时,在全部的镜头中在相同的方向上配置了回波链的回波的情况下,第1个回波与最后的回波相邻,强度差变大,产生振铃(ringing)等伪影。在本实施方式中,如上所述,根据镜头使收集回波数据的方向不同,由此能够减少相邻的回波数据间的强度差。
参照图16对具体的计测顺序进一步进行说明。在图16中,作为一个例子,使相位编码数为24、回波链为4,使优先摄像区域的比例为67%(2/3)。以该比例划分为成为优先摄像区域的A区域1601和B区域1602。由于镜头数是六个(=相位编码数24/回波链4),所以用四个镜头收集优先摄像区域1601的数据,用两个镜头收集B区域1602的数据。
在所希望的TE为第1个回波信号的TE的情况下,优先摄像区域1601的摄像设为在第1个镜头以及第2个镜头(1611、1612)中用第1个回波获取k空间中心的数据。第2个~第4个回波数据依次朝向上侧存放。接着,第3个镜头以及第4个镜头(1613、1614)在用第1个回波获取从k空间中心起下侧的数据以使得在与第1个镜头(1611)之间不产生信号强度差后,第2个~第4个回波数据从k空间的端部朝向中心存放。由此,相邻的回波数据全部成为相同的TE的回波数据或相邻的TE的回波数据。
在获取B区域1602时也同样地,在第5镜头(1615)中,进行移动以使得第1个回波信号存放在与A区域的交界线,并取得信号,使得在与A区域之间不产生信号强度差,在第6个镜头(1616)中,获取信号,使得在与第5个镜头(1615)之间不产生信号强度差。此时,在A区域1601、B区域1602内也可以改变镜头的顺序。
关于图像重建的流程,与实施方式1的流程(图7)相同,不同的仅是重建方法不是进行并行成像而是进行了半推定处理的图像重建。即,如果在扫描摄像中断时获取了优先摄像区域A的数据,则对非计测区域进行半推定处理,重建图像。
另外,在图16中,示出了获取k空间中心的回波是第1个回波的情况,但是在用第2个以后的回波获取k空间中心的回波移动的情况下也相同,按照半扫描的比例将k空间划分为两个区域,设为如所希望的TE的回波数据成为k空间中心那样的摄像顺序。此时,使获取顺序不同,使得减少回波数据间的强度差。
在图17示出回波移动的TE为第3个回波信号的TE的情况。与图16同样地,优先摄像区域为k空间1700的2/3,除此以外的区域为1/3,相位编码为24,设为相位编码数24、回波链4。在该情况下,在计测优先摄像区域的四个镜头之中,在最初的两个镜头(1711、1712)中用第1个回波计测出k空间的最高频侧的小区域后,用第2个~第4个回波计测包含k空间中心的区域。剩余的两个镜头(1713、1714)计测在最初的两个镜头中未计测的k空间的区域。此时,使计测的顺序为与最初的两个镜头相反的方向。由此,在镜头与镜头的交界线处,编号连续的回波相邻,能够消除回波数据间的强度差。
对于区域1702的计测也相同,在第5个镜头(1715)和第6个镜头(1716)中使方向不同并计测区域1702的数据。
<实施方式4>(径向(radial)等)
实施方式1~实施方式3以及它们的变形例均是沿着轴计测(线性扫描)k空间的格点的数据的情况,但是在本实施方式中,在通过沿着轴的计测方法以外的方法拍摄的情况下,应用本发明。作为这样的摄像方法,有作为非正交方式采样法的放射状地扫描k空间的径向扫描、螺旋状地扫描k空间的螺旋扫描等。以下,以追加了相位编码的径向扫描为例,对本实施方式进行说明。
如图18所示,径向扫描是放射状地对kx-ky平面的k空间1800进行采样的计测方法,一边使被称为叶片1801的相位编码与频率编码正交的区域旋转,一边收集数据。关于基本的收集顺序,例如,若将与kx轴平行的位置作为第1个计测区域,则通过左或者右旋转依次使叶片旋转,收集与k空间内切的圆内的数据。
在本实施方式中,在使用摄像中断时的数据进行图像重建时,变更叶片的摄像顺序进行计测,以使得在中断了摄像时的k空间的数据中没有偏倚。叶片的摄像顺序可以决定为先拍摄正交的位置,也可以决定为以成为黄金比的角度(大约137.5度)无遗漏地收集数据。或者还可以作为跳过一个叶片的摄像顺序来获取数据。即,将相对于预定获取的叶片间的角度,使角度为两倍而得到的数据作为优先摄像数据。
使用图18对本实施方式中的摄像中断时的图像输出功能的一个例子进行说明。图中,在各位置的叶片1811~1818的旁边标注的用圆包围的数字1~8表示摄像顺序。在本例子中,在通过八个叶片获取k空间的情况下,先获取叶片正交的位置。
首先,优先地获取与kx、ky轴正交的叶片1811、1812。关于叶片1811、1812,先获取哪一个都没有关系。接下来,获取的叶片优选获取如在k空间不产生偏倚那样的叶片,因此在本例子中,获取带有45度、135度的角度的叶片1813、1814。这里,先获取哪一个也都没有关系。剩余的叶片也相同地设为获取叶片1815、1816、1817、1818的摄像顺序,使得在k空间不产生偏倚。
关于图像重建,在摄像未中断而获取了全部的摄像数据时,通过实施通常的图像重建输出图像,并在摄像中断时,使用直到中断为止的摄像数据实施图像重建。在径向扫描的图像重建中,根据位于靠近该格点的位置的多个计测数据对k空间的格点的数据进行插补,并作成k空间数据。摄像中断时的重建也基本上相同,根据计测数据对未计测的格点的数据进行插补。插补的精度比计测出全部叶片的情况下降,但是能够有效利用计测数据而进行图像重建。在其他实施方式中,在存在比优先摄像数据多的计测数据的情况下,在其不满足下一优先摄像数据或者全部摄像数据的情况下,进行了废弃,但是在本实施方式中,由于可通过插补求出格点的数据,所以能够全部利用此前计测出的数据。因此,如果决定好摄像顺序,则变得不需要如图7的流程所示的判断摄像中断时的优先摄像数据的获取状况的步骤(S75等)。
另外,对于预定获取的叶片,在摄像中断时的数据过少的情况下,存在引起画质的下降的可能性,因此也可以设置叶片数据的下限值。
另外,在本实施方式中,对摄像方法是带有相位编码的径向扫描的情况进行了说明,但是同样也能够应用于不伴随相位编码的径向扫描,但是在该情况下,也可以如下,即,决定好重建所需的最小线数,将该线上的数据作为优先摄像数据,并在摄像中断时收集了优先摄像数据时进行上述的图像重建。
<实施方式5>
在本实施方式中,作为使用优先摄像数据的图像重建法,不是使用并行成像,而是使用压缩感测(CS)等重复重建的实施方式。
压缩感测等的重复重建是利用数据的稀疏性的图像重建方法,例如,如图19所示,将进行了欠采样的数据(计测空间数据)1900作为输入,将其通过傅里叶逆变换(逆FT)变换为图像数据1901后,进一步进行小波(Wavelet)变换等的稀疏化运算,进行稀疏图像1902的L1范数最小化。使L1范数最小化后的稀疏图像1903通过逆运算返回到与图像数据1901相同的实空间数据1904,通过FT设为k空间数据1905。将该k空间数据1905作为输入,重复相同的处理。通过这样的重复运算,能够根据少的数据高精度地复原本来的信号并生成图像。
已知的是,在CS等的重复重建中,通过使用具有非相干性(随机性)的摄像数据,能够提高重复重建的倍速数。在本实施方式中,作为优先摄像数据,优先收集CS等能够利用于重复重建的具有非相干性的摄像数据。在确保适合于重复重建的非相干性的摄像方法中存在各种各样的方法,在此,作为一个例子,说明对ky、kz轴进行使用黄金角的径向采样的情况。
在使用黄金角的径向采样中,通常,如图20那样,对于k空间2000的ky、kz平面的内切圆的区域2001,一边使放射状的数据获取线2002以黄金角旋转,一边获取线上的摄像数据。此时,如果没有摄像中断,则实施如下的方法,即,以黄金角使其旋转并获取全部的计测点的数据,不使用重复重建而进行通常的图像重建,例如根据放射状地获取的数据,通过插补求出k空间的格点的数据,设为矩阵数据后,通过傅里叶变换进行图像重建。在产生了摄像中断的情况下,使用此前获取的摄像数据实施基于CS等重复运算的图像重建。关于此时的倍速数,针对全部计测点数而获取的数据点数的比例的倒数成为倍速数。
或者,也可以为如下的方法,即,与实施方式1同样地先决定好倍速数,将如在径向采样中成为满足倍速数的数据点数那样的计测点的数据作为优先摄像数据,在计测出优先摄像数据之后,计测剩余的计测点。在该情况下,在摄像中断时获取了优先摄像数据的情况下,以设定的倍速数实施图像重建,在没有摄像中断的情况下,实施通常的图像重建。
根据本实施方式,作为图像重建的方法,使用压缩感测等重复重建,因此,如果决定好信号获取顺序以使得成为不相干性高的优先摄像数据,则即使在摄像中断之前获取的数据少,也能够进行图像的复原,并能够减少废弃的数据量。
<实施方式5的变形例>
在实施方式5中,作为用于获取具有非相干性(随机性)的摄像数据的摄像方法,使用了一边以黄金角使数据获取线旋转一边收集数据的径向扫描法,但是在本变形例中,使用螺旋扫描。
将本变形例的优先摄像数据和信号获取顺序的一个例子示于图21的(A)、图21的(B)。均通过对于与k空间内切的圆内的区域2100、2110,螺旋状地朝向中心扫描(anti-centric scan,抗中心扫描)而收集数据。在图21的(A)中,通过在一个镜头中获取多个回波信号的摄像序列,例如FSE(Fast Spin Echo,快速自旋回波)等来获取从圆的外侧朝向中心的弧状的数据获取线2011上的数据。一边使数据获取线旋转,一边反复摄像,并在多个镜头中收集全部k空间的数据。在图21的(A)的情况下,使线旋转的方法与径向扫描相同,通过使各镜头间的角度分散,从而变得能够进行随机的数据收集。
在摄像中断时,如果收集了给定镜头的量的数据,则进行基于重复运算的图像重建。给定镜头的量可以与并行成像的倍速率同样地预先设定,也可以将数据获取完毕的镜头数相对于镜头数的总数的比例作为倍速率,并进行将其倒数作为倍速数的重复运算。
图21的(B)与图21的(A)同样地在EPI的多个镜头中收集全部k空间的数据,但是各镜头的数据获取线2111、2112是从k空间的内切圆2110的外部朝向k空间中心的螺旋状。在该情况下,图像中断时的图像重建也与图21的(A)相同,但是与图21的(A)相比,按每一个镜头得到的数据在k空间随机分布,因此即使是少的数据,也成为更具有随机性的数据,基于重复重建的复原的精度高。

Claims (15)

1.一种磁共振成像装置,其特征在于,
具备:计测部,按照给定的摄像方法收集包含多个核磁共振信号的k空间数据;图像生成部,使用所述计测部收集到的所述k空间数据生成图像;以及控制部,控制所述计测部以及所述图像生成部的动作,
所述控制部具有将所述k空间数据中能够进行基于快速摄像法的图像重建的摄像数据决定为优先摄像数据的优先摄像数据决定部,并控制信号获取顺序以使得所述计测部先行地收集所述优先摄像数据。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述控制部还具备判断所述计测部中的信号获取状况的状况判断部,在所述状况判断部判断为所述计测部的计测中断时收集了所述优先摄像数据时,使所述图像生成部执行使用所述优先摄像数据的图像重建。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述优先摄像数据是按照并行成像法的间隔剔除率进行了欠采样的k空间数据。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述优先摄像数据是在k空间的一维方向上间隔剔除了数据的k空间数据。
5.根据权利要求3所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述优先摄像数据是在k空间的二维方向上间隔剔除了数据的k空间数据。
6.根据权利要求5所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述控制部控制信号获取顺序以使得先行地收集所述k空间的二维方向上数据数少的方向上的k空间数据。
7.根据权利要求3所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述给定的摄像方法是使用快速自旋回波法脉冲序列的摄像方法,其中,将k空间分割为多个区域,依次变更信号获取顺序以使得在各区域分别配置相同的回波时间的信号,收集k空间数据,
所述控制部控制各区域内的信号获取顺序以使得所述优先摄像数据成为按照并行成像的间隔剔除率对k空间进行了欠采样的数据。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述优先摄像数据决定部将每隔一个以上间隔剔除了k空间数据的数据作为所述优先数据。
9.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述给定的摄像方法是使用快速自旋回波法脉冲序列的摄像方法,其中,将k空间分割为多个区域,依次变更信号获取顺序以使得在各区域分别配置相同的回波时间的信号,收集k空间数据,
所述优先摄像数据决定部在将k空间分割为两个的区域的一个中设定能够进行半扫描重建的优先摄像数据。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述控制部将在快速自旋回波法脉冲序列的多个镜头中分别收集的回波链划分到分割为两个的区域进行存放,此时进行控制以使得各区域的信号获取顺序根据镜头而不同。
11.根据权利要求1所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述给定的摄像方法是沿着与k空间内切的圆的半径方向按多个角度的每一个收集k空间数据的径向扫描序列,
所述优先摄像数据决定部将使数据收集角度以黄金角变化而收集的数据作为所述优先摄像数据。
12.根据权利要求11所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述径向扫描序列包含以相同的角度沿着半径方向和与该半径方向平行的多个方向收集叶片状的k空间数据的序列。
13.根据权利要求11所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述图像生成部使用所述优先摄像数据通过重复重建而生成图像。
14.根据权利要求2所述的磁共振成像装置,其特征在于,
所述控制部使所述状况判断部判断的信号获取状况显示在显示装置。
15.一种磁共振成像装置的控制方法,所述磁共振成像装置具备按照给定的摄像方法收集包含多个核磁共振信号的k空间数据的计测部、和使用所述计测部收集到的所述k空间数据生成图像的图像生成部,所述磁共振成像装置的控制方法的特征在于,
根据所述摄像方法,设定在k空间数据中优先地收集的优先摄像数据,并控制所述计测部以使得所述计测部根据所述优先摄像数据收集k空间数据,并且在所述优先摄像数据的收集完成后由所述计测部中断了信号获取时,控制所述图像生成部以使得所述图像生成部使用所述优先摄像数据进行基于快速摄像方法的图像重建。
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