JP2001120516A - 位相分布測定方法および装置、位相補正方法および装置、並びに、磁気共鳴撮像装置 - Google Patents

位相分布測定方法および装置、位相補正方法および装置、並びに、磁気共鳴撮像装置

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JP2001120516A JP30107899A JP30107899A JP2001120516A JP 2001120516 A JP2001120516 A JP 2001120516A JP 30107899 A JP30107899 A JP 30107899A JP 30107899 A JP30107899 A JP 30107899A JP 2001120516 A JP2001120516 A JP 2001120516A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 局所的な位相乱れがある場合でも正確な位相
マップを求める位相分布測定方法および装置、そのよう
にして求めた位相マップを用いる位相補正方法および装
置、並びに、そのような位相補正を行う磁気共鳴撮像装
置を実現する。 【解決手段】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
タリングし（７０２）、フィルタリング後の値がフィル
タリング前の値に対し所定の比率以下になるピクセル位
置を検出し（７０４）、このピクセル位置におけるピク
セルデータを除外して位相分布を求め、除外したピクセ
ル位置における位相を近傍のピクセル位置の位相から推
定して補充し、位相マップを完成させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相分布測定方法
および装置、位相補正方法および装置、並びに、磁気共
鳴撮像装置に関し、特に、磁気共鳴撮像した画像におけ
る位相分布を測定する方法および装置、測定した位相分
布に基づいてピクセルデータの位相を補正する方法およ
び装置、並びに、位相を補正したピクセルデータに基づ
いて水と脂肪を分離した画像を得る磁気共鳴撮像装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気共鳴撮像装置では、撮像対象を収容
する空間に静磁場を形成し、静磁場空間に勾配磁場と高
周波磁場を形成し、撮像対象のスピン（ｓｐｉｎ）が発
生する磁気共鳴信号に基づいて画像を生成（再構成）す
るようになっている。脂肪の磁気共鳴信号は、ケミカル
シフト（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｈｉｆｔ）により水の磁
気共鳴信号とは周波数が異なるので、周波数の相違に基
づく位相差を利用して水と脂肪を別々に画像化すること
が行われる。
【０００３】磁気共鳴信号の位相は静磁場強度の不均一
の影響を受けるので、磁場不均一に影響されずに水と脂
肪を別々に画像化するために、静磁場不均一を表す位相
分布すなわち位相マップ（ｍａｐ）を求め、それに基づ
いて画像の位相補正を行うようにしている。
【０００４】位相マップは、複素数で与えられる画像デ
ータ（ｄａｔａ）の位相をピクセル（ｐｉｘｅｌ）ごと
に求めることにより得られる。正しい位相マップを得る
ために、予め画像をローパスフィルタで処理することに
よりノイズ（ｎｏｉｓｅ）除去することが行われる。
【０００５】図１９に位相マップの概念図を１次元画像
の例について示す。位相マップの原点は静磁場の中心に
とる。原点における位相は０である。同図は静磁場強度
がリニア（ｌｉｎｅａｒ）な傾斜を持つ場合の位相マッ
プであり、原点からの距離に応じて位相がリニアに変化
する。位相は、同図の（ａ）に示すように、＋πを超え
ると−π側に折り返し、−πを超えると＋π側に折り返
す。すなわち、位相のラップアラウンド（ｗｒａｐ ａ
ｒｏｕｎｄ）が生じる。
【０００６】そこで、ラップアラウンドがある部分では
ラップアラウンドの補正すなわちアンラッピング（ｕｎ
ｗｒａｐｐｉｎｇ）を行い、（ｂ）に示すようなラップ
アラウンドのない位相マップを得るようにしている。ラ
ップアラウンドの有無は、隣り合うピクセル同士の画像
データの位相差の絶対値が２πであるかどうかで検出
し、ラップアラウンドを検出したピクセルについては、
その位相に位相差とは逆符号で２πを加算する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】位相マップを求める前
段階として画像のローパスフィルタリングを行った場
合、撮像対象の磁化率の変化、脂肪による位相変化、血
流や体動によるゴースト（ｇｈｏｓｔ）あるいは大きな
ノイズ等によりピクセルデータの位相が局所的に乱れて
いるところでは、あたかもラップアラウンドがあるかの
ような位相状態となり、それに基づいてアンラッピング
を行うと正しい位相マップを得ることができないという
問題があった。
【０００８】また、磁場不均一がノンリニア（ｎｏｎｌ
ｉｎｅａｒ）である場合、位相マップは高次成分を含む
ものとなるので、高次成分を除去しない程度にローパス
フィルタリングを設定しなければならないが、そのよう
なローパスフィルタリングの設定は容易でないという問
題があった。
【０００９】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、局所的な位相乱れがある場
合でも正確な位相マップを求める位相分布測定方法およ
び装置、そのようにして求めた位相マップを用いる位相
補正方法および装置、並びに、そのような位相補正を行
う磁気共鳴撮像装置を実現することである。
【００１０】また、高域成分をも含めた位相補正が容易
な位相補正方法および装置、並びに、そのような位相補
正を行う磁気共鳴撮像装置を実現することを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】（１）上記の課題を解決
するための１つの観点での発明は、磁気共鳴撮像した画
像をローパスフィルタリングし、前記ローパスフィルタ
リングする前の画像と前記ローパスフィルタリングした
後の画像につき、対応するピクセルごとにピクセルデー
タを比較して前記ローパスフィルタリング後の値が前記
ローパスフィルタリング前の値に対し予め定めた比率以
下になるピクセル位置を検出し、前記検出したピクセル
位置におけるピクセルデータを除外した前記ローパスフ
ィルタリング前の画像または前記ローパスフィルタリン
グ後の画像に基づいて位相分布を求め、前記求めた位相
分布において前記除外したピクセル位置における位相を
近傍のピクセル位置の位相から推定して補充することを
特徴とする位相分布測定方法である。
【００１２】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングする前と後の画像につき、対応するピクセルごと
にピクセルデータを比較し、位相乱れが生じているピク
セル位置を検出し、このピクセル位置におけるピクセル
データを除外した位相マップを求め、その後に、除外し
たピクセル位置における位相を近傍のピクセル位置の位
相から推定して補充し、矛盾のない位相マップを得る。
【００１３】（２）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
タリングするフィルタリング手段と、前記ローパスフィ
ルタリングする前の画像と前記ローパスフィルタリング
した後の画像につき、対応するピクセルごとにピクセル
データを比較して前記ローパスフィルタリング後の値が
前記ローパスフィルタリング前の値に対し予め定めた比
率以下になるピクセル位置を検出するピクセル位置検出
手段と、前記検出したピクセル位置におけるピクセルデ
ータを除外した前記ローパスフィルタリング前の画像ま
たは前記ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位
相分布を求める位相分布計算手段と、前記求めた位相分
布において前記除外したピクセル位置における位相を近
傍のピクセル位置の位相から推定して補充する位相補充
手段とを具備することを特徴とする位相分布測定装置で
ある。
【００１４】この観点での発明では、ピクセル位置検出
手段により、ローパスフィルタリングする前と後の画像
につき、対応するピクセルごとにピクセルデータを比較
して位相乱れが生じているピクセル位置を検出し、この
ピクセル位置におけるピクセルデータを除外した位相マ
ップを位相分布計算手段で求め、その後に、除外したピ
クセル位置における位相を位相補充手段により近傍のピ
クセル位置の位相から推定して補充し、矛盾のない位相
マップを得る。
【００１５】（３）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
タリングし、前記ローパスフィルタリングする前の画像
と前記ローパスフィルタリングした後の画像につき、対
応するピクセルごとにピクセルデータを比較して前記ロ
ーパスフィルタリング後の値が前記ローパスフィルタリ
ング前の値に対し予め定めた比率以下になるピクセル位
置を検出し、前記検出したピクセル位置におけるピクセ
ルデータを除外した前記ローパスフィルタリング前の画
像または前記ローパスフィルタリング後の画像に基づい
て位相分布を求め、前記求めた位相分布において前記除
外したピクセル位置における位相を近傍のピクセル位置
の位相から推定して補充し、前記補充した位相分布を用
いて画像の位相補正を行うことを特徴とする位相補正方
法である。
【００１６】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングする前と後の画像につき、対応するピクセルごと
にピクセルデータを比較し、位相乱れが生じているピク
セル位置を検出し、このピクセル位置におけるピクセル
データを除外した位相マップを求め、その後に、除外し
たピクセル位置における位相を近傍のピクセル位置の位
相から推定して補充し、矛盾のない位相マップを得る。
この位相マップを用いて画像データの位相補正を行う。
【００１７】（４）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
タリングし、前記ローパスフィルタリングした画像に基
づいて位相分布を求め、前記求めた位相分布に基づいて
前記ローパスフィルタリングする前の画像を位相補正
し、前記位相補正した画像をあらためてローパスフィル
タリングすること、前記あらためてローパスフィルタリ
ングした画像に基づいてあらためて位相分布を求めるこ
と、および、前記位相補正した画像を前記あらためて求
めた位相分布に基づいてあらためて位相補正することを
特徴とする位相補正方法である。
【００１８】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングした画像から第１段階の位相マップを求め、この
位相マップに基づいてローパスフィルタリング前の画像
を位相補正し、位相補正した画像をあらためてローパス
フィルタリングし、その画像から第２段階の位相マップ
を求め、第１段階の位相マップで位相補正した画像を第
２段階の位相マップでさらに位相補正する。このように
複数回位相補正することにより、高次成分を含めた位相
補正を行う。
【００１９】（５）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
タリングするフィルタリング手段と、前記ローパスフィ
ルタリングする前の画像と前記ローパスフィルタリング
した後の画像につき、対応するピクセルごとにピクセル
データを比較して前記ローパスフィルタリング後の値が
前記ローパスフィルタリング前の値に対し予め定めた比
率以下になるピクセル位置を検出するピクセル位置検出
手段と、前記検出したピクセル位置におけるピクセルデ
ータを除外した前記ローパスフィルタリング前の画像ま
たは前記ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位
相分布を求める位相分布計算手段と、前記求めた位相分
布において前記除外したピクセル位置における位相を近
傍のピクセル位置の位相から推定して補充する位相補充
手段と、前記補充した位相分布を用いて画像の位相補正
を行う位相補正手段とを具備することを特徴とする位相
補正装置である。
【００２０】この観点での発明では、ピクセル位置検出
手段により、ローパスフィルタリングする前と後の画像
につき、対応するピクセルごとにピクセルデータを比較
して位相乱れが生じているピクセル位置を検出し、この
ピクセル位置におけるピクセルデータを除外した位相マ
ップを位相分布計算手段で求め、その後に、除外したピ
クセル位置における位相を位相補充手段により近傍のピ
クセル位置の位相から推定して補充し、矛盾のない位相
マップを得る。この位相マップを用いて位相補正手段に
より画像データの位相補正を行う。
【００２１】（６）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、磁気共鳴撮像した画磁気共鳴撮像した画
像をローパスフィルタリングするフィルタリング手段
と、前記ローパスフィルタリングした画像に基づいて位
相分布を求める位相分布計算手段と、前記求めた位相分
布に基づいて前記ローパスフィルタリングする前の画像
を位相補正する位相補正手段と、前記位相補正した画像
を前記フィルタリング手段であらためてローパスフィル
タリングすること、前記あらためてローパスフィルタリ
ングした画像に基づいて前記位相分布計算手段であらた
めて位相分布を求めること、および、前記位相補正した
画像を前記あらためて求めた位相分布に基づいて前記位
相補正手段であらためて位相補正することを行わせる制
御手段とを具備することを特徴とする位相補正装置であ
る。
【００２２】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングした画像から位相分布計算手段で第１段階の位相
マップを求め、この位相マップに基づいて位相補正手段
でローパスフィルタリング前の画像を位相補正し、位相
補正した画像をあらためてローパスフィルタリングし、
その画像から位相分布計算手段で第２段階の位相マップ
を求め、第１段階の位相マップで位相補正した画像を位
相補正手段により第２段階の位相マップでさらに位相補
正する。このように複数回位相補正することにより、高
次成分を含めた位相補正を行う。この位相マップを用い
て位相補正手段により画像データの位相補正を行う。
【００２３】（７）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、撮像対象につき磁気共鳴を利用して画像
を撮像する撮像手段と、前記撮像した画像をローパスフ
ィルタリングするフィルタリング手段と、前記ローパス
フィルタリングする前の画像と前記ローパスフィルタリ
ングした後の画像につき、対応するピクセルごとにピク
セルデータを比較して前記ローパスフィルタリング後の
値が前記ローパスフィルタリング前の値に対し予め定め
た比率以下になるピクセル位置を検出するピクセル位置
検出手段と、前記検出したピクセル位置におけるピクセ
ルデータを除外した前記ローパスフィルタリング前の画
像または前記ローパスフィルタリング後の画像に基づい
て位相分布を求める位相分布計算手段と、前記求めた位
相分布において前記除外したピクセル位置における位相
を近傍のピクセル位置の位相から推定して補充する位相
補充手段と、前記補充した位相分布を用いて画像の位相
補正を行う位相補正手段と、前記位相補正した画像のピ
クセルデータの位相差を利用して水画像と脂肪画像を別
々に生成する画像生成手段とを具備することを特徴とす
る磁気共鳴撮像装置である。
【００２４】この観点での発明では、ピクセル位置検出
手段により、ローパスフィルタリングする前と後の画像
につき、対応するピクセルごとにピクセルデータを比較
して位相乱れが生じているピクセル位置を検出し、この
ピクセル位置におけるピクセルデータを除外した位相マ
ップを位相分布計算手段で求め、その後に、除外したピ
クセル位置における位相を位相補充手段により近傍のピ
クセル位置の位相から推定して補充し、矛盾のない位相
マップを得る。この位相マップを用いて位相補正手段に
より画像データの位相補正を行う。位相補正済みの画像
データに基づいて、画像生成手段により水と脂肪を別々
に画像化する。
【００２５】（８）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、撮像対象につき磁気共鳴を利用して画像
を撮像する撮像手段と、前記撮像した画像をローパスフ
ィルタリングするフィルタリング手段と、前記ローパス
フィルタリングした画像に基づいて位相分布を求める位
相分布計算手段と、前記求めた位相分布に基づいて前記
ローパスフィルタリングする前の画像を位相補正する位
相補正手段と、前記位相補正した画像を前記フィルタリ
ング手段であらためてローパスフィルタリングするこ
と、前記あらためてローパスフィルタリングした画像に
基づいて前記位相分布計算手段であらためて位相分布を
求めること、および、前記位相補正した画像を前記あら
ためて求めた位相分布に基づいて前記位相補正手段であ
らためて位相補正することを行わせる制御手段と、前記
位相補正した画像のピクセルデータの位相差を利用して
水画像と脂肪画像を別々に生成する画像生成手段とを具
備することを特徴とする磁気共鳴撮像装置である。
【００２６】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングした画像から位相分布計算手段で第１段階の位相
マップを求め、この位相マップに基づいて位相補正手段
でローパスフィルタリング前の画像を位相補正し、位相
補正した画像をあらためてローパスフィルタリングし、
その画像から位相分布計算手段で第２段階の位相マップ
を求め、第１段階の位相マップで位相補正した画像を位
相補正手段により第２段階の位相マップでさらに位相補
正する。このように複数回位相補正することにより、高
次成分を含めた位相補正を行う。この位相マップを用い
て位相補正手段により画像データの位相補正を行う。位
相補正済みの画像データに基づいて、画像生成手段によ
り水と脂肪を別々に画像化する。
【００２７】（９）上記の課題を解決するための他の観
点での発明は、撮像対象につき磁気共鳴を利用して画像
を撮像し、前記撮像した画像をローパスフィルタリング
し、前記ローパスフィルタリングする前の画像と前記ロ
ーパスフィルタリングした後の画像につき、対応するピ
クセルごとにピクセルデータを比較して前記ローパスフ
ィルタリング後の値が前記ローパスフィルタリング前の
値に対し予め定めた比率以下になるピクセル位置を検出
し、前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータ
を除外した前記ローパスフィルタリング前の画像または
前記ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分
布を求め、前記求めた位相分布において前記除外したピ
クセル位置における位相を近傍のピクセル位置の位相か
ら推定して補充し、前記補充した位相分布を用いて画像
の位相補正を行い、前記位相補正した画像のピクセルデ
ータの位相差を利用して水画像と脂肪画像を別々に生成
することを特徴とする磁気共鳴撮像方法である。
【００２８】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングする前と後の画像につき、対応するピクセルごと
にピクセルデータを比較して位相乱れが生じているピク
セル位置を検出し、このピクセル位置におけるピクセル
データを除外した位相マップを求め、その後に、除外し
たピクセル位置における位相を近傍のピクセル位置の位
相から推定して補充し、矛盾のない位相マップを得る。
この位相マップを用いて画像データの位相補正を行う。
位相補正済みの画像データに基づいて水と脂肪を別々に
画像化する。
【００２９】（１０）上記の課題を解決するための他の
観点での発明は、撮像対象につき磁気共鳴を利用して画
像を撮像し、前記撮像した画像をローパスフィルタリン
グし、前記ローパスフィルタリングした画像に基づいて
位相分布を求め、前記求めた位相分布に基づいて前記ロ
ーパスフィルタリングする前の画像を位相補正し、前記
位相補正した画像をあらためてローパスフィルタリング
し、前記あらためてローパスフィルタリングした画像に
基づいてあらためて位相分布を求め、前記位相補正した
画像を前記あらためて求めた位相分布に基づいてあらた
めて位相補正し、前記位相補正した画像のピクセルデー
タの位相差を利用して水画像と脂肪画像を別々に生成す
ることを特徴とする磁気共鳴撮像方法である。
【００３０】この観点での発明では、ローパスフィルタ
リングした画像から第１段階の位相マップを求め、この
位相マップに基づいてローパスフィルタリング前の画像
を位相補正し、位相補正した画像をあらためてローパス
フィルタリングし、その画像から第２段階の位相マップ
を求め、第１段階の位相マップで位相補正した画像を第
２段階の位相マップでさらに位相補正する。このように
複数回位相補正することにより、高次成分を含めた位相
補正を行う。この位相マップを用いて画像データの位相
補正を行う。位相補正済みの画像データに基づいて水と
脂肪を別々に画像化する。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図１に磁気共鳴撮像装置の
ブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実
施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明
の装置に関する実施の形態の一例が示される。本装置の
動作によって、本発明の方法に関する実施の形態の一例
が示される。
【００３２】図１に示すように、本装置はマグネットシ
ステム（ｍａｇｎｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）１００を有す
る。マグネットシステム１００は主磁場コイル（ｃｏｉ
ｌ）部１０２、勾配コイル部１０６およびＲＦ（ｒａｄ
ｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）コイル部１０８を有する。
これら各コイル部は概ね円筒状の外形を有し、互いに同
軸的に配置されている。マグネットシステム１００の内
部空間に、撮像対象３００がクレードル（ｃｒａｄｌ
ｅ）５００に搭載されて図示しない搬送手段により搬入
および搬出される。
【００３３】主磁場コイル部１０２はマグネットシステ
ム１００の内部空間に静磁場を形成する。静磁場の方向
は概ね撮像対象３００の体軸の方向に平行である。すな
わちいわゆる水平磁場を形成する。主磁場コイル部１０
２は例えば超伝導コイルを用いて構成される。なお、超
伝導コイルに限らず常伝導コイル等を用いて構成しても
良いのはもちろんである。
【００３４】勾配コイル部１０６は静磁場強度に勾配を
持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場
は、スライス（ｓｌｉｃｅ）勾配磁場、リードアウト
（ｒｅａｄ ｏｕｔ）勾配磁場およびフェーズエンコー
ド（ｐｈａｓｅ ｅｎｃｏｄｅ）勾配磁場の３種であ
り、これら３種類の勾配磁場に対応して勾配コイル部１
０６は図示しない３系統の勾配コイルを有する。
【００３５】ＲＦコイル部１０８は静磁場空間に撮像対
象３００の体内のスピンを励起するための高周波磁場を
形成する。以下、高周波磁場を形成することをＲＦ励起
信号の送信という。ＲＦコイル部１０８は、また、励起
されたスピンが生じる電磁波すなわち磁気共鳴信号を受
信する。ＲＦコイル部１０８は図示しない送信用のコイ
ルおよび受信用のコイルを有する。送信用のコイルおよ
び受信用のコイルは、同じコイルを兼用するかあるいは
それぞれ専用のコイルを用いる。
【００３６】勾配コイル部１０６には勾配駆動部１３０
が接続されている。勾配駆動部１３０は勾配コイル部１
０６に駆動信号を与えて勾配磁場を発生させる。勾配駆
動部１３０は、勾配コイル部１０６における３系統の勾
配コイルに対応して、図示しない３系統の駆動回路を有
する。
【００３７】ＲＦコイル部１０８にはＲＦ駆動部１４０
が接続されている。ＲＦ駆動部１４０はＲＦコイル部１
０８に駆動信号を与えてＲＦ励起信号を送信し、撮像対
象３００の体内のスピンを励起する。
【００３８】ＲＦコイル部１０８には、また、データ収
集部１５０が接続されている。データ収集部１５０はＲ
Ｆコイル部１０８が受信した受信信号を取り込み、それ
をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄａｔａ）とし
て収集する。
【００３９】勾配駆動部１３０、ＲＦ駆動部１４０およ
びデータ収集部１５０には制御部１６０が接続されてい
る。制御部１６０は、勾配駆動部１３０ないしデータ収
集部１５０をそれぞれ制御する。
【００４０】データ収集部１５０の出力側はデータ処理
部１７０に接続されている。データ処理部１７０は、デ
ータ収集部１５０から取り込んだデータを図示しないメ
モリ（ｍｅｍｏｒｙ）に記憶する。メモリ内にはデータ
空間が形成される。データ空間は２次元フ−リエ（Ｆｏ
ｕｒｉｅｒ）空間を構成する。データ処理部１７０は、
これら２次元フ−リエ空間のデータを２次元逆フ−リエ
変換して撮像対象３００の画像を再構成する。
【００４１】データ処理部１７０は制御部１６０に接続
されている。データ処理部１７０は制御部１６０の上位
にあってそれを統括する。データ処理部１７０には、表
示部１８０および操作部１９０が接続されている。表示
部１８０は、データ処理部１７０から出力される再構成
画像および各種の情報を表示する。操作部１９０は、操
作者によって操作され、各種の指令や情報等をデータ処
理部１７０に入力する。
【００４２】図２に、他の方式の磁気共鳴撮像装置のブ
ロック図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例で
ある。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実
施の形態の一例が示される。本装置の動作によって、本
発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００４３】図２に示す装置は、図１に示した装置とは
異なるマグネットシステム１００’を有する。マグネッ
トシステム１００’以外は図１に示した装置と同様な構
成になっており、同様な部分に同一の符号を付して説明
を省略する。
【００４４】マグネットシステム１００’は主磁場マグ
ネット部１０２’、勾配コイル部１０６’およびＲＦコ
イル部１０８’を有する。これら主磁場マグネット部１
０２’および各コイル部は、いずれも空間を挟んで互い
に対向する１対のものからなる。また、いずれも概ね円
盤状の外形を有し中心軸を共有して配置されている。マ
グネットシステム１００’の内部空間に、撮像対象３０
０がクレードル５００に搭載されて図示しない搬送手段
により搬入および搬出される。
【００４５】主磁場マグネット部１０２’はマグネット
システム１００’の内部空間に静磁場を形成する。静磁
場の方向は概ね撮像対象３００の体軸方向と直交する。
すなわちいわゆる垂直磁場を形成する。主磁場マグネッ
ト部１０２’は例えば永久磁石等を用いて構成される。
なお、永久磁石に限らず超伝導電磁石あるいは常伝導電
磁石等を用いて構成しても良いのはもちろんである。
【００４６】勾配コイル部１０６’は静磁場強度に勾配
を持たせるための勾配磁場を生じる。発生する勾配磁場
は、スライス勾配磁場、リードアウト勾配磁場およびフ
ェーズエンコード勾配磁場の３種であり、これら３種類
の勾配磁場に対応して勾配コイル部１０６’は図示しな
い３系統の勾配コイルを有する。
【００４７】ＲＦコイル部１０８’は静磁場空間に撮像
対象３００の体内のスピンを励起するためのＲＦ励起信
号を送信する。ＲＦコイル部１０８’は、また、励起さ
れたスピンが生じる磁気共鳴信号を受信する。ＲＦコイ
ル部１０８’は図示しない送信用のコイルおよび受信用
のコイルを有する。送信用のコイルおよび受信用のコイ
ルは、同じコイルを兼用するかあるいはそれぞれ専用の
コイルを用いる。
【００４８】図３に、磁気共鳴撮像に用いるパルスシー
ケンス（ｐｕｌｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）の一例を示
す。このパルスシーケンスは、スピンエコー（ＳＥ：Ｓ
ｐｉｎＥｃｈｏ）法のパルスシーケンスである。
【００４９】すなわち、（１）はＳＥ法におけるＲＦ励
起用の９０°パルスおよび１８０°パルスのシーケンス
であり、（２）、（３）、（４）および（５）は、同じ
くそれぞれ、スライス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇ
ｒ、フェーズエンコード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭ
Ｒのシーケンスである。なお、９０°パルスおよび１８
０°パルスはそれぞれ中心信号で代表する。パルスシー
ケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００５０】同図に示すように、９０°パルスによりス
ピンの９０°励起が行われる。このときスライス勾配Ｇ
ｓが印加され所定のスライスについての選択励起が行わ
れる。９０°励起から所定の時間後に、１８０°パルス
による１８０°励起すなわちスピン反転が行われる。こ
のときもスライス勾配Ｇｓが印加され、同じスライスに
ついての選択的反転が行われる。
【００５１】９０°励起とスピン反転の間の期間に、リ
ードアウト勾配Ｇｒおよびフェーズエンコード勾配Ｇｐ
が印加される。リードアウト勾配Ｇｒによりスピンのデ
ィフェーズ（ｄｅｐｈａｓｅ）が行われる。フェーズエ
ンコード勾配Ｇｐによりスピンのフェーズエンコードが
行われる。
【００５２】スピン反転後、リードアウト勾配Ｇｒでス
ピンをリフェーズ（ｒｅｐｈａｓｅ）してスピンエコー
ＭＲを発生させる。スピンエコーＭＲはデータ収集部１
５０によりビューデータ（ｖｉｅｗ ｄａｔａ）として
収集される。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲ
（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）で６４〜５１２回
繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコード勾
配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコードを行
う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデータ
が得られる。
【００５３】スピンエコーＭＲは、エコー中心に関して
対称的な波形を持つＲＦ信号となる。中心エコーは９０
°励起からＴＥ（ｅｃｈｏ ｔｉｍｅ）後に生じる。時
間ＴＥを適切に選ぶことにより、水のエコーと脂肪のエ
コーの位相差をπ／２とすることができる。位相差をπ
／２にするＴＥは静磁場強度が０．２Ｔの場合で２τ＋
８．６ｍｓまたは２τ−８．６ｍｓ程度である。なお、
τは９０°励起から１８０°励起までの時間間隔であ
る。この程度のＴＥで得られるスピンエコーは十分な信
号強度を有する。
【００５４】磁気共鳴撮像用パルスシーケンスの他の例
を図４に示す。このパルスシーケンスは、グラディエン
トエコー（ＧＲＥ：Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）法の
パルスシーケンスである。
【００５５】すなわち、（１）はＧＲＥ法におけるＲＦ
励起用のα°パルスのシーケンスであり、（２）、
（３）、（４）および（５）は、同じくそれぞれ、スラ
イス勾配Ｇｓ、リードアウト勾配Ｇｒ、フェーズエンコ
ード勾配ＧｐおよびスピンエコーＭＲのシーケンスであ
る。なお、α°パルスは中心信号で代表する。パルスシ
ーケンスは時間軸ｔに沿って左から右に進行する。
【００５６】同図に示すように、α°パルスによりスピ
ンのα°励起が行われる。αは９０以下である。このと
きスライス勾配Ｇｓが印加され所定のスライスについて
の選択励起が行われる。
【００５７】α°励起後、フェーズエンコード勾配Ｇｐ
によりスピンのフェーズエンコードが行われる。次に、
リードアウト勾配Ｇｒにより先ずスピンをディフェーズ
し、次いでスピンをリフェーズして、グラディエントエ
コーＭＲを発生させる。グラディエントエコーＭＲはデ
ータ収集部１５０によりビューデータとして収集され
る。このようなパルスシーケンスが周期ＴＲで６４〜５
１２回繰り返される。繰り返しのたびにフェーズエンコ
ード勾配Ｇｐを変更し、毎回異なるフェーズエンコード
を行う。これによって、６４〜５１２ビューのビューデ
ータが得られる。
【００５８】グラディエントエコーＭＲは、エコー中心
に関して対称的な波形を持つＲＦ信号となる。中心エコ
ーはα°励起からＴＥ後に生じる。時間ＴＥを適切に選
ぶことにより、水のエコーと脂肪のエコーの位相差をπ
／２とすることができる。位相差をπ／２にするＴＥは
静磁場強度が０．２Ｔの場合で８．６ｍｓ程度である。
この程度のＴＥで得られるグラディエントエコーは十分
な信号強度を有する。
【００５９】図３または図４のパルスシーケンスによっ
て得られたビューデータが、データ処理部１７０のメモ
リに収集される。なお、パルスシーケンスはＳＥ法また
はＧＲＥ法に限るものではなく、例えばファーストスピ
ンエコー（ＦＳＥ：ＦａｓｔＳｐｉｎ Ｅｃｈｏ）法や
エコープラナーイメージング（ＥＰＩ：ＥｃｈｏＰｌａ
ｎａｒ Ｉｍａｇｉｎｇ）等、他の適宜の技法のもので
あって良いのはいうまでもない。
【００６０】データ処理部１７０は、ビューデータを２
次元逆フ−リエ変換して撮像対象３００の断層像を再構
成する。再構成した画像はメモリに記憶する。ここまで
の本装置の構成および機能は、本発明における撮像手段
の実施の形態の一例である。
【００６１】データ処理部１７０は、再構成した画像か
ら、水分を画像化した像および脂肪分を画像化した像を
それぞれ生成する。以下、水分を画像化した像を水像、
脂肪分を画像化した像を脂肪像という。
【００６２】水像および脂肪像を生成するに当たり、デ
ータ処理部１７０は、静磁場の強度分布に相当する位相
分布すなわち位相マップを求め、この位相マップで画像
の位相補正を行う。なお、位相マップは水・脂肪分離撮
像のためばかりでなく、通常の撮像における位相補正用
に求めるようにしても良いのはいうまでもない。
【００６３】データ処理部１７０は、本発明の位相分布
測定装置の実施の形態の一例である。データ処理部１７
０の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の
一例が示される。データ処理部１７０の動作によって、
本発明の方法に関する実施の形態の一例が示される。
【００６４】データ処理部１７０は、また、本発明の位
相補正装置の実施の形態の一例である。データ処理部１
７０の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態
の一例が示される。データ処理部１７０の動作によっ
て、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。データ処理部１７０は、また、本発明における位相
補正手段の実施の形態の一例である。
【００６５】図５に、水像と脂肪像を分離して生成する
観点から見たデータ処理部１７０のブロック図を示す。
同図の各ブロックの機能は、例えばコンピュータプログ
ラム（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｐｒｏｇｒａｍ）等により実
現される。以下同様である。
【００６６】同図に示すように、データ処理部１７０は
フィルタリング部７０２を有する。フィルタリング部７
０２は、本発明におけるフィルタリング手段の実施の形
態の一例である。フィルタリング部７０２には、前段の
画像再構成部７００から再構成画像が入力される。再構
成画像としては標準ファントム（ｐｈａｎｔｏｍ）を撮
像した画像が用いられる。なお、標準ファントムは水成
分のみを含むものである。
【００６７】再構成画像のピクセルデータ（ｐｉｘｅｌ
ｄａｔａ）は複素数で与えられる。すなわち、ピクセ
ルデータは実数成分と虚数成分を有する。以下、実数成
分をリアルパート（ｒｅａｌ ｐａｒｔ）、虚数成分を
イマジナリパート（ｉｍａｇｉｎａｒｙ ｐａｒｔ）と
いう。
【００６８】入力画像において、撮像対象の磁化率の変
化、脂肪による位相変化、血流や体動によるゴーストあ
るいは大きなノイズ、またはそれらの複合により、静磁
場不均一以外の理由で、ピクセルデータの位相が局所的
に乱れているところでは、例えば図６の領域Ａに示すよ
うに、複素画像データを表すベクトルの位相がまちまち
となる。なお、図６はピクセルデータの１次元配列を示
す。また、説明を簡単にするためピクセルデータの信号
強度は一定であるとする。
【００６９】このような入力画像をフィルタリング部７
０２でローパスフィルタリングする。ローパスフィルタ
リングは例えば移動平均により行う。移動平均に加える
ピクセルデータには、例えばガウシアン（Ｇａｕｓｓｉ
ａｎ）分布等の適宜の重みを付しても良い。
【００７０】ローパスフィルタリングにより、ピクセル
データは両隣の所定数のピクセルデータとの平均で与え
られるので、各ピクセルデータは例えば図７に示すよう
になる。すなわち、領域Ａでは、ピクセルデータの位相
が周囲のピクセルデータとは大きく異なるので移動平均
により信号強度がかなり低下する。領域Ａの外側では、
直近のピクセルデータを除いて事実上そのような変化が
ない。
【００７１】このようなピクセルデータにつき、ピクセ
ル位置検出部７０４により振幅が低下したピクセル位置
の検出を行う。ピクセル位置検出部７０４は、本発明に
おけるピクセル位置検出手段の実施の形態の一例であ
る。ピクセル位置の検出に際して入力画像も参照され
る。ピクセル位置の検出は、次式の条件を満たすピクセ
ル位置を検出することである。
【００７２】
【数１】
【００７３】または、
【００７４】
【数２】
【００７５】ここで、Ｅ，ｅは閾値である。上式によ
り、フィルタリング前の画像とフィルタリング後の画像
のピクセルデータを対応するピクセル同士で比較し、信
号強度低減が所定の限度を超えたピクセル位置を検出す
る。これによって、領域Ａに属するピクセル位置、すな
わち、位相乱れを生じているピクセル位置を検出するこ
とができる。
【００７６】なお、閾値Ｅ，ｅは、例えば全ピクセルデ
ータに関する（１）式または（２）式の値の標準偏差等
に基づいて統計値に定める。あるいは、過去の実績に基
づいて定めた値とする。または、結果を見ながら適宜に
調節するようにしても良い。
【００７７】このようにして検出されたピクセル位置情
報が、位相分布計算部７０６に入力される。位相分布計
算部７０６には入力画像も入力される。位相分布計算部
７０６に入力する画像はフィルタリング部７０２の出力
画像であっても良い。位相分布計算部７０６は、本発明
における位相分布計算手段の実施の形態の一例である。
【００７８】位相分布計算部７０６は入力された画像の
個々のピクセルデータについて位相を計算する。位相は
複素画像データのリアルパートとイマジナリパートのア
ークタンジェント（ａｒｃ ｔａｎｇｅｎｔ）を計算す
ることにより求める。その際、上記のピクセル位置を除
外して計算する。これにより、位相の乱れを生じている
ピクセル位置についてはデータを持たない位相分布が得
られる。
【００７９】このような位相分布につき、位相補充部７
０８により位相データがない部分についての位相補充を
行う。位相補充部７０８は、本発明における位相補充手
段の実施の形態の一例である。位相補充は補間により行
われる。補間としては内挿補間および位相補間の両方が
あり得る。補間演算には１次関数またはそれ以上の高次
関数あるいはスプライン（ｓｐｌｉｎｅ）関数等適宜の
ものが用いられる。
【００８０】これによってデータの完備した位相分布が
得られる。このような位相分布に基づいて、位相マップ
形成部７１０により位相マップを形成する。位相マップ
の形成に際して位相のアンラッピングが行われる。位相
分布における位相の乱れが無くなっていることにより、
アンラッピングを正確に行うことができ、正しい位相マ
ップを得ることができる。
【００８１】位相マップは位相マップメモリ７１２に記
憶される。位相マップメモリ７１２に記憶された位相マ
ップは、位相補正部７１４において再構成画像の位相補
正に利用される。位相補正部７１４は、画像再構成部７
００から位相補正すべき再構成画像を入力し、そのピク
セルデータの位相を位相マップにおける対応するピクセ
ルの位相によって補正する。
【００８２】位相を補正した複素画像は水・脂肪分離部
７１６に入力される。水・脂肪分離部７１６は、本発明
における画像生成手段の実施の形態の一例である。水・
脂肪分離部７１６は、位相補正済みの複素画像のリアル
パートを用いて水像を生成し、イマジナリパートを用い
て脂肪像を生成する。これによって、正確な水像および
脂肪像を得ることができる。生成した水像は水像メモリ
７１８に記憶し、脂肪像は脂肪像メモリ７２０に記憶す
る。
【００８３】図８に、水像と脂肪像を分離して生成する
観点から見たデータ処理部１７０の他のブロック図を示
す。同図の各ブロックの機能は、例えばコンピュータプ
ログラム等により実現される。この図に示すデータ処理
部１７０は、静磁場不均一が非直線的である場合、それ
に対応する高次成分を含む位相マップで位相補正を行う
ものである。静磁場不均一の非直線性に対応する位相マ
ップの高次成分および低次成分を、以下単に、それぞ
れ、高次位相および低次位相という。
【００８４】同図に示すように、データ処理部１７０は
フィルタリング部７２４を有する。フィルタリング部７
２４は、前述のフィルタリング部７０２と同様なもので
ある。フィルタリング部７２４には、切換部７２２を通
じて画像再構成部７００からの再構成画像または後述す
る位相補正済みの画像が入力される。切換部７２２の切
り換えは制御部７３２によって制御される。
【００８５】フィルタリング部７２４は入力された画像
をローパスフィルタリングする。フィルタリング部７２
４は、本発明におけるフィルタリング手段の実施の形態
の一例である。ローパスフィルタリングの程度はコント
ローラ７３２によって調節される。ローパスフィルタリ
ングの程度は、移動平均に用いるデータ数や重みによっ
て調節される。コントローラ７３２は、本発明における
フィルタリング調節手段の実施の形態の一例である。
【００８６】ローパスフィルタリングにより、再構成画
像における例えば図９に示すような位相分布は図１０に
示すように平滑化された位相分布となる。この位相分布
は、１次およびその近傍の低次の位相のみを含み、高次
位相を含まない。なお、図９および図１０では説明の便
宜上位相分布を１次元に縮退して示す。以下の各図にお
いても同様である。
【００８７】ローパスフィルタリングした再構成画像に
つき、位相マップ形成部７２６により位相マップを形成
する。なお、位相マップ形成部７２６の前段に、図５に
示したピクセル位置検出部７０４から位相補充部７０８
までの構成を組み込み、位相乱れ部分を修正した上で位
相マップを形成するようにしても良い。
【００８８】位相マップ形成部７２６は、本発明におけ
る位相計算手段の実施の形態の一例である。位相マップ
形成部７２６は前述の位相マップ形成部７１０と同様な
ものである。位相マップの形成過程で、ラップアラウン
ド部分については位相のアンラッピングが行われる。
【００８９】ローパスフィルタリングした画像の位相分
布が図１０に示したようになることにより、図１１に示
すような位相マップが得られる。このような位相マップ
を用いて、位相補正部７２８により入力画像の位相補正
を行う。位相補正部７２８は、本発明における位相補正
手段の実施の形態の一例である。位相補正部７２８は前
述の位相補正部７１４と同様なものである。
【００９０】位相補正された入力画像の位相分布は例え
ば図１２に示すようになる。同図に示すように、入力画
像は１次ないし低次の位相について位相補正され、高次
位相を残したものとなる。残った高次位相には静磁場の
非直線性による高次位相が含まれている。
【００９１】このような位相分布を持つ位相補正済みの
画像を、切換部７３０および切換部７２２を通じてフィ
ルタリング部７２４に戻し、再度ローパスフィルタリン
グを行う。このときローパスフィルタリングの程度はコ
ントローラ７３２によって調節される。ローパスフィル
タリングの程度は、前回のローパスフィルタリングの程
度よりも弱くされる。ローパスフィルタリングの程度
は、例えば移動平均のデータ数を削減することにより弱
くすることができる。
【００９２】このようなローパスフィルタリングによ
り、画像における例えば図１２に示したような位相分布
は、図１３に示すようになる。図１３は新たなローパス
フィルタリングを弱くした程度に応じた高次位相を含む
ものとなる。
【００９３】このようにローパスフィルタリングした画
像につき、位相マップ形成部７２６により位相マップを
形成する。このとき得られる位相マップは図１３に示し
たものと同じになる。この位相マップを用いて、位相補
正部７２８により、先に位相補正済みの画像をさらに位
相補正する。
【００９４】位相補正された画像の位相分布は例えば図
１４に示すように、高次位相に対して位相補正を行った
ものになる。このようにして、静磁場の非直線性による
高次位相を補正することができる。
【００９５】この段階で残留するさらに高次の位相につ
いて補正する場合は、切換部７３０および切換部７２２
を通じて位相補正済みの画像をフィルタリング部７２４
に再度戻す。そしてフィルタリング部７２４の程度をさ
らに弱くしてローパスフィルタリングを行い、フィルタ
リングした画像から求めた位相マップで３度目の位相補
正を行う。このような処理を所望の回数繰り返す。すな
わち、位相間マップの形成とそれによる位相補正を循環
的に行う。コントローラ７３２および切換部７２２，７
３０からなる部分は、本発明における制御手段の実施の
形態の一例である。
【００９６】繰り返しのたびに、ローパスフィルタリン
グの程度を次第に弱くする。なお、これとは逆に、ロー
パスフィルタリングの程度を最初は弱いものとし、繰り
返しのたびに次第に強くするようにしても良い。ローパ
スフィルタリングの程度を強くするには、例えば移動平
均のデータ数を増加させる。ローパスフィルタリングの
程度は、毎回同じであっても差し支えない。
【００９７】上記の繰り返しの途中で位相補正済みの画
像を随時に表示させるようにしても良い。これによっ
て、位相補正の程度を随時確認することができ、一層適
切な位相補正を行うことができる。
【００９８】最終的に位相補正済みの画像を切換部７３
０を通じて水・脂肪分離部７１６に入力する。水・脂肪
分離部７１６は、水像と脂肪像をそれぞれ形成して水像
メモリ７１８および脂肪像メモリ７２０にそれぞれ記憶
する。位相補正が高次成分まで行われるので、正確な水
像および脂肪像を得ることができる。
【００９９】位相マップを求めるための元画像として撮
像対象３００を撮像したものを用いる場合は、上記のパ
ルスシーケンスにより、水像と脂肪像はπ／２の位相差
を持つので、位相マップは脂肪像に相当するところでは
静磁場不均一よる位相にπ／２を加えた位相を持つ。
【０１００】このような位相マップで位相補正を行う
と、水像と脂肪像の位相差までも補正してしまい、水・
脂肪分離画像を得ることができなくなる。そこで、撮像
対象３００を撮像した画像から位相マップを求める場合
は次のような処理を行う。
【０１０１】図１５に、水像と脂肪像がπ／２の位相差
を持つ画像から位相マップを求める観点でのデータ処理
部１７０のブロック図を示す。同図に示すように、デー
タ処理部１７０はパワー（ｐｏｗｅｒ）画像形成部９０
２および位相分布計算部９０４を有する。パワー画像形
成部９０２および位相分布計算部９０４には、再構成画
像が入力される。
【０１０２】パワー画像形成部９０２は、ピクセルごと
の複素数データのパワーを求め、このパワーをピクセル
値とする画像すなわちパワー画像を形成する。位相分布
計算部９０４は、再構成画像の位相分布を求める。位相
分布の模式図を図１６の（ａ）に示す。同図は、断層像
が脂肪像とその周囲を囲む水像からなる場合の、位相分
布の１次元プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）である。
【０１０３】位相分布の１次元プロファイル（以下、単
に位相分布という）は、静磁場が均一であるとすると、
水像の位相が０になることにより、同図の一点鎖線で示
すような図形になるべきであるが、例えば静磁場がリニ
ア（ｌｉｎｅａｒ）に傾斜す不均一性を持つとすると、
実線で示すような位相分布となる。
【０１０４】位相分布は位相４倍部９０６に入力され
る。位相４倍部９０６は位相分布における各位相をを４
倍する。これにより、図１６の（ｂ）に示すような位相
分布が得られる。同図に示すように、４倍したことによ
り水と脂肪の位相差が２πになり両者は同相となる。な
お、位相分布にはラップアラウンドが生じる。また、そ
れに加えて、水と脂肪の境界部分では位相の不連続ない
し急変が生じる。
【０１０５】このような位相分布が複素画像形成部９０
８に入力される。複素画像形成部９０８にはパワー画像
形成部９０２からパワー画像も入力される。複素画像形
成部９０８は、位相分布とパワー画像に基づいて複素画
像を形成する。
【０１０６】複素画像のリアルパートは、パワー画像デ
ータのコサイン（ｃｏｓｉｎｅ）として求められる。複
素画像のイマジナリパートは、パワー画像データのサイ
ン（ｓｉｎｅ）として求められる。なお、コサインおよ
びサインの演算に用いる角度は位相角度である。
【０１０７】複素画像はローパスフィルタ部９１０を通
して位相分布計算部９１２に入力される。位相分布計算
部９１２は、ローパスフィルタリングされた複素画像か
ら位相分布を形成する。ローパスフィルタリングによ
り、位相分布は、図１７の（ａ）に示すような位相の不
連続ないし急変部分が、例えば（ｂ）に示すように連続
化ないし急変緩和されたものとなる。
【０１０８】このような位相分布が位相アンラッピング
部９１４に入力される。アンラッピング部９１４は、図
１８の（ａ）に示すようにラップアラウンドしている位
相を（ｂ）のようにアンラッピングする。
【０１０９】アンラッピングされた位相分布は位相１／
４倍部９１６に入力される。位相１／４倍部９１６は入
力位相を１／４倍する。これにより、図１８の（ｃ）に
示すような位相分布が得られる。この位相分布は、撮像
対象３００が水だけからなる場合の位相分布に相当す
る。したがって、この位相分布は静磁場の強度分布すな
わち静磁場不均一を表すものとなる。
【０１１０】このような処理を、図５では位相分布計算
部７０６での処理に置き換え、図８では位相マップ形成
部７２６での処理に置き換えることにより、脂肪像に影
響されない位相マップを得ることができる。
【０１１１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、局所的な位相乱れがある場合でも正確な位相マッ
プを求める位相分布測定方法および装置、そのようにし
て求めた位相マップを用いる位相補正方法および装置、
並びに、そのような位相補正を行う磁気共鳴撮像装置を
実現することができる。
【０１１２】また、高域成分をも含めた位相補正が容易
な位相補正方法および装置、並びに、そのような位相補
正を行う磁気共鳴撮像装置を実現すること正確な位相マ
ップを能率良く求めるための位相分布測定方法および装
置、そのようにして求めた位相マップを用いる位相補正
方法および装置、並びに、そのような位相補正を行う磁
気共鳴撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
【図３】図１または図２に示した装置が実行するパルス
シーケンスの一例を示す図である。
【図４】図１または図２に示した装置が実行するパルス
シーケンスの一例を示す図である。
【図５】図１または図２に示した装置におけるデータ処
理部のブロック図である。
【図６】図５に示したデータ処理部の機能を説明する図
である。
【図７】図５に示したデータ処理部の機能を説明する図
である。
【図８】図１または図２に示した装置におけるデータ処
理部のブロック図である。
【図９】図８に示したデータ処理部の機能を説明する図
である。
【図１０】図８に示したデータ処理部の機能を説明する
図である。
【図１１】図８に示したデータ処理部の機能を説明する
図である。
【図１２】図８に示したデータ処理部の機能を説明する
図である。
【図１３】図８に示したデータ処理部の機能を説明する
図である。
【図１４】図８に示したデータ処理部の機能を説明する
図である。
【図１５】図１または図２に示した装置におけるデータ
処理部のブロック図である。
【図１６】図１５に示したデータ処理部の機能を説明す
る図である。
【図１７】図１５に示したデータ処理部の機能を説明す
る図である。
【図１８】図１５に示したデータ処理部の機能を説明す
る図である。
【図１９】位相マップの概念図である。
【符号の説明】
１００，１００’ マグネットシステム １０２ 主磁場コイル部 １０２’ 主磁場マグネット部 １０６，１０６’ 勾配コイル部 １０８，１０８’ ＲＦコイル部 １３０ 勾配駆動部 １４０ ＲＦ駆動部 １５０ データ収集部 １６０ 制御部 １７０ データ処理部 １８０ 表示部 １９０ 操作部 ３００ 撮像対象 ５００ クレードル ７００ 画像再構成部 ７０２，７２４ フィルタリング部 ７０４ ピクセル位置検出部 ７０６ 位相分布計算部 ７０８ 位相補充部 ７１０，７２６ 位相マップ形成部 ７１２ 位相マップメモリ ７１４，７２８ 位相補正部 ７１６ 水・脂肪分離部 ７１８ 水像メモリ ７２０ 脂肪像メモリ ７２２，７３０ 切換部 ７３２ コントローラ
フロントページの続き (72)発明者 三好 光晴 東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C096 AA07 AB18 DA06 DA08 DC04 DC05 DC40 FA01

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングし、前記ローパスフィルタリングする前の画像
    と前記ローパスフィルタリングした後の画像につき、対
    応するピクセルごとにピクセルデータを比較して前記ロ
    ーパスフィルタリング後の値が前記ローパスフィルタリ
    ング前の値に対し予め定めた比率以下になるピクセル位
    置を検出し、 前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータを除
    外した前記ローパスフィルタリング前の画像または前記
    ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分布を
    求め、 前記求めた位相分布において前記除外したピクセル位置
    における位相を近傍のピクセル位置の位相から推定して
    補充する、ことを特徴とする位相分布測定方法。
  2. 【請求項２】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングするフィルタリング手段と、 前記ローパスフィルタリングする前の画像と前記ローパ
    スフィルタリングした後の画像につき、対応するピクセ
    ルごとにピクセルデータを比較して前記ローパスフィル
    タリング後の値が前記ローパスフィルタリング前の値に
    対し予め定めた比率以下になるピクセル位置を検出する
    ピクセル位置検出手段と、 前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータを除
    外した前記ローパスフィルタリング前の画像または前記
    ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分布を
    求める位相分布計算手段と、 前記求めた位相分布において前記除外したピクセル位置
    における位相を近傍のピクセル位置の位相から推定して
    補充する位相補充手段と、を具備することを特徴とする
    位相分布測定装置。
  3. 【請求項３】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングし、 前記ローパスフィルタリングする前の画像と前記ローパ
    スフィルタリングした後の画像につき、対応するピクセ
    ルごとにピクセルデータを比較して前記ローパスフィル
    タリング後の値が前記ローパスフィルタリング前の値に
    対し予め定めた比率以下になるピクセル位置を検出し、 前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータを除
    外した前記ローパスフィルタリング前の画像または前記
    ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分布を
    求め、 前記求めた位相分布において前記除外したピクセル位置
    における位相を近傍のピクセル位置の位相から推定して
    補充し、 前記補充した位相分布を用いて画像の位相補正を行う、
    ことを特徴とする位相補正方法。
  4. 【請求項４】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングし、 前記ローパスフィルタリングした画像に基づいて位相分
    布を求め、 前記求めた位相分布に基づいて前記ローパスフィルタリ
    ングする前の画像を位相補正し、 前記位相補正した画像をあらためてローパスフィルタリ
    ングし、 前記あらためてローパスフィルタリングした画像に基づ
    いてあらためて位相分布を求め、 前記位相補正した画像を前記あらためて求めた位相分布
    に基づいてあらためて位相補正する、ことを特徴とする
    位相補正方法。
  5. 【請求項５】 前記位相補正した画像をあらためてロー
    パスフィルタリングすること、前記あらためてローパス
    フィルタリングした画像に基づいてあらためて位相分布
    を求めること、および、前記位相補正した画像を前記あ
    らためて求めた位相分布に基づいてあらためて位相補正
    することを循環的に行う、ことを特徴とする請求項４に
    記載の位相補正方法。
  6. 【請求項６】 前記ローパスフィルタリングの程度を繰
    り返しのたびに次第に弱くする、ことを特徴とする請求
    項４または請求項５に記載の位相補正方法。
  7. 【請求項７】 前記ローパスフィルタリングの程度を繰
    り返しのたびに次第に強くする、ことを特徴とする請求
    項４または請求項５に記載の位相補正方法。
  8. 【請求項８】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングするフィルタリング手段と、 前記ローパスフィルタリングする前の画像と前記ローパ
    スフィルタリングした後の画像につき、対応するピクセ
    ルごとにピクセルデータを比較して前記ローパスフィル
    タリング後の値が前記ローパスフィルタリング前の値に
    対し予め定めた比率以下になるピクセル位置を検出する
    ピクセル位置検出手段と、 前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータを除
    外した前記ローパスフィルタリング前の画像または前記
    ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分布を
    求める位相分布計算手段と、 前記求めた位相分布において前記除外したピクセル位置
    における位相を近傍のピクセル位置の位相から推定して
    補充する位相補充手段と、 前記補充した位相分布を用いて画像の位相補正を行う位
    相補正手段と、を具備することを特徴とする位相補正装
    置。
  9. 【請求項９】 磁気共鳴撮像した画像をローパスフィル
    タリングするフィルタリング手段と、 前記ローパスフィルタリングした画像に基づいて位相分
    布を求める位相分布計算手段と、 前記求めた位相分布に基づいて前記ローパスフィルタリ
    ングする前の画像を位相補正する位相補正手段と、 前記位相補正した画像を前記フィルタリング手段であら
    ためてローパスフィルタリングすること、前記あらため
    てローパスフィルタリングした画像に基づいて前記位相
    分布計算手段であらためて位相分布を求めること、およ
    び、前記位相補正した画像を前記あらためて求めた位相
    分布に基づいて前記位相補正手段であらためて位相補正
    することを行わせる制御手段と、を具備することを特徴
    とする位相補正装置。
  10. 【請求項１０】 前記制御手段は前記位相補正した画像
    を前記フィルタリング手段であらためてローパスフィル
    タリングすること、前記あらためてローパスフィルタリ
    ングした画像に基づいて前記位相分布計算手段であらた
    めて位相分布を求めること、および、前記位相補正した
    画像を前記あらためて求めた位相分布に基づいて前記位
    相補正手段であらためて位相補正することを循環的に行
    わせる、ことを特徴とする請求項９に記載の位相補正装
    置。
  11. 【請求項１１】 前記ローパスフィルタリングの程度を
    繰り返しのたびに次第に弱くするフィルタリング調節手
    段、を具備することを特徴とする請求項９または請求項
    １０に記載の位相補正装置。
  12. 【請求項１２】 前記ローパスフィルタリングの程度を
    繰り返しのたびに次第に強くするフィルタリング調節手
    段、を具備することを特徴とする請求項９または請求項
    １０に記載の位相補正装置。
  13. 【請求項１３】 撮像対象につき磁気共鳴を利用して画
    像を撮像する撮像手段と、 前記撮像した画像をローパスフィルタリングするフィル
    タリング手段と、 前記ローパスフィルタリングする前の画像と前記ローパ
    スフィルタリングした後の画像につき、対応するピクセ
    ルごとにピクセルデータを比較して前記ローパスフィル
    タリング後の値が前記ローパスフィルタリング前の値に
    対し予め定めた比率以下になるピクセル位置を検出する
    ピクセル位置検出手段と、 前記検出したピクセル位置におけるピクセルデータを除
    外した前記ローパスフィルタリング前の画像または前記
    ローパスフィルタリング後の画像に基づいて位相分布を
    求める位相分布計算手段と、 前記求めた位相分布において前記除外したピクセル位置
    における位相を近傍のピクセル位置の位相から推定して
    補充する位相補充手段と、 前記補充した位相分布を用いて画像の位相補正を行う位
    相補正手段と、 前記位相補正した画像のピクセルデータの位相差を利用
    して水画像と脂肪画像を別々に生成する画像生成手段
    と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
  14. 【請求項１４】 撮像対象につき磁気共鳴を利用して画
    像を撮像する撮像手段と、 前記撮像した画像をローパスフィルタリングするフィル
    タリング手段と、 前記ローパスフィルタリングした画像に基づいて位相分
    布を求める位相分布計算手段と、 前記求めた位相分布に基づいて前記ローパスフィルタリ
    ングする前の画像を位相補正する位相補正手段と、 前記位相補正した画像を前記フィルタリング手段であら
    ためてローパスフィルタリングすること、前記あらため
    てローパスフィルタリングした画像に基づいて前記位相
    分布計算手段であらためて位相分布を求めること、およ
    び、前記位相補正した画像を前記あらためて求めた位相
    分布に基づいて前記位相補正手段であらためて位相補正
    することを行わせる制御手段と、 前記位相補正した画像のピクセルデータの位相差を利用
    して水画像と脂肪画像を別々に生成する画像生成手段
    と、を具備することを特徴とする磁気共鳴撮像装置。
  15. 【請求項１５】 前記制御手段は前記位相補正した画像
    を前記フィルタリング手段であらためてローパスフィル
    タリングすること、前記あらためてローパスフィルタリ
    ングした画像に基づいて前記位相分布計算手段であらた
    めて位相分布を求めること、および、前記位相補正した
    画像を前記あらためて求めた位相分布に基づいて前記位
    相補正手段であらためて位相補正することを循環的に行
    わせる、ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気共鳴
    撮像装置。
  16. 【請求項１６】 前記ローパスフィルタリングの程度を
    繰り返しのたびに次第に弱くするフィルタリング調節手
    段、を具備することを特徴とする請求項１４または請求
    項１５に記載の磁気共鳴撮像装置。
  17. 【請求項１７】 前記ローパスフィルタリングの程度を
    繰り返しのたびに次第に強くするフィルタリング調節手
    段、を具備することを特徴とする請求項１４または請求
    項１５に記載の磁気共鳴撮像装置。
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