JP2005270285A - 磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄シム等のハードウェアを大幅に改修することなく、Ｂ０シフトによる断層画像位置のシフトや脂肪抑制不良等の影響を低減させることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法である。
【解決手段】磁気共鳴イメージング装置２０は、ダイナミックスキャンにより収集され、核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換した複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行し、さらに前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求める位相差計算手段４４と、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めて前記複素データの位相をシフトする画像位置シフト手段５０とを有する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、傾斜磁場コイルユニットの温度上昇に伴って静磁場強度が変動するＢ０シフトによる断層画像位置のシフトや脂肪抑制不良等の影響を低減させる磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法に関する。

従来、医療現場におけるモニタリング装置として、図１３に示すような磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）装置１が利用される（例えば特許文献１参照）。

ＭＲＩ装置１は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２内部にセットされた被検体Ｐの撮像領域に傾斜磁場コイルユニット３の各傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚでＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の傾斜磁場を形成するとともにＲＦ（Radio Frequency）コイル４から高周波（ＲＦ）信号を送信することにより被検体Ｐ内の原子核スピンを磁気的に共鳴させ、励起により生じた核磁気共鳴（ＮＭＲ：Nuclear Magnetic Resonance）信号を利用して被検体Ｐの画像を再構成する装置である。

すなわち、予め静磁場電源５により静磁場用磁石２内部に静磁場が形成される。さらに、入力装置６からの指令によりシーケンスコントローラ制御手段７は、信号の制御情報であるシーケンスをシーケンスコントローラ８に与え、シーケンスコントローラ８はシーケンスに従って各傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚに接続された傾斜磁場電源９およびＲＦコイル４に高周波信号を与える送信器１０を制御する。このため、撮像領域に傾斜磁場が形成され、被検体Ｐには高周波信号が送信される。

この際、傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚにより形成されたＸ軸傾斜磁場、Ｙ軸傾斜磁場，Ｚ軸傾斜磁場は主として、位相エンコード（PE：phase encoding）用傾斜磁場、読出し（RO:readout）用傾斜磁場、スライス（SL:slice）用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、原子核の位置情報であるＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標はそれぞれ原子核スピンの位相、周波数、スライスの位置に変換される。

そして、被検体Ｐ内の原子核スピンの励起に伴って発生したＮＭＲ信号は、ＲＦコイル４で受信されるとともに受信器１１に与えられてデジタル化された生データ（raw data）に変換される。さらに、生データは、シーケンスコントローラ８を介してシーケンスコントローラ制御手段７に取り込まれ、シーケンスコントローラ制御手段７は生データデータベース１２に形成されたｋ空間（フーリエ空間）に生データを配置する。そして、画像再構成手段１３が、ｋ空間に配置された生データに対してフーリエ変換を実行するとともに表示装置１４に与えて表示させることにより、被検体Ｐの画像が再構成される。

このようなＭＲＩ装置１では、近年、高強度の傾斜磁場を高速で形成させることによる撮像の高速化が図られる。ＭＲＩ装置１による高速撮像の代表的な方法としては、１回の励起で複数のエコーを取得するEPI（Echo Planer Imaging）法が知られる。EPI法による撮像では、EPI法に基いて設定されたEPIシーケンスに従ってシーケンスコントローラ８により傾斜磁場電源９および送信器１０が制御される。

EPIシーケンスによる撮像の場合には、PE用傾斜磁場方向の周波数分解能を向上させるために、傾斜磁場コイルユニット３に大きな電力が与えられて高強度のPE用傾斜傾斜磁場が形成される。

しかし、通常EPI法による撮像の場合には、磁場不均一の影響を受けやすく、画質が劣化するという問題がある。そこで、静磁場を形成する磁石の内側に同軸上に設けられた筒状のシムコイル１５にシムコイル電源１６から電流が供給されて、静磁場が均一化される。
特開２００２−８５３６９号公報（第４頁−第６頁、図１参照）

従来、ＭＲＩ装置１の傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚには、静磁場の不均一性を補正するために、鉄シムが挿入される。しかし、被検体Ｐ内部における経時的な変化を撮像するダイナミックスキャンを行うために、シーケンスが連続実行されると、撮像時間が増加し傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚが発熱し温度が上昇する。このため傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚの熱が鉄シムに熱伝道し、鉄シム温度が上昇するとともに傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚの透磁率が低下する。これにより、鉄シムを通る磁束密度が減少し、撮像領域の磁束密度である静磁場強度が空間的に不均一になるといういわゆるＢ０シフトが生じる。このＢ０シフトは０次成分が支配的であるが高次成分も発生する。

さらにラーモアの式によれば、ＮＭＲ信号の共鳴周波数は磁場強度に比例するため、Ｂ０シフトにより共鳴周波数が変化し、再構成されて得られる断層画像の位置がシフトしたり、断層画像が歪んで画質が低下するという問題がある。特に強制負荷試験においては、共鳴周波数が１００Ｈｚ以上変化するケースも発生する。

一方、従来より脂肪分子からのＮＭＲ信号の抑圧（脂肪抑制）が十分に行われないという問題が指摘される場合がある。

このようなＢ０シフトによる断層画像位置のシフトや脂肪抑制の不良は、特にEPIシーケンスによる画像撮像のように長時間(１０分以上)連続して大きな電力を消費するダイナミックスキャンを実行するような場合に顕著に表れる。さらに、近年、ＭＲＩ装置１の性能向上に伴い、傾斜磁場を反転させることによりＮＭＲ信号を発生させるFE（field echo）法とEPI法とを併用したFE_EPI法による長時間撮影が実行されるため、Ｂ０シフトに関する問題は顕著化する傾向にある。

また、近年複数のコイルで構成された多チャンネルのフェーズドアレイコイルが普及している。このフェーズドアレイコイルがＲＦコイル４として用いられた場合には、Ｂ０シフトの空間分布に応じてＲＦコイル４の感度がチャンネルごとにばらつく。このため、ＲＦコイル４の感度分布に対応させるために、ＲＦコイル４の各チャンネルにおける感度補正の際の補正値もばらつくという問題が発生する。

一方、傾斜磁場コイルユニット３は、ＭＲＩ装置１における主要な騒音の発生源であるため、傾斜磁場コイルユニット３の傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚに、真空技術を利用した静音化機構を備えたＭＲＩ装置１が利用される。この静音化機構の真空度が変化した際においても、鉄シムの温度が上昇した場合と同様な現象が発生する。

そこで、傾斜磁場コイル３ｘ、３ｙ、３ｚから鉄シムを取り外す方法や、鉄シムが温度上昇しないように冷却機能を備える方法等の対策が検討されるが、コスト増加に繋がるという問題がある。

また、このような鉄シムの温度上昇による画像への影響は、ＭＲＩ装置１ごとに鉄シムの使用量やレイアウトによりそれぞれ異なるため、対策がより困難なものとなっている。

本発明はかかる従来の事情に対処するためになされたものであり、鉄シム等のハードウェアを大幅に改修することなく、Ｂ０シフトによる断層画像位置のシフトや脂肪抑制不良等の影響を低減させることが可能な磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法を提供することを目的とする。

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、ダイナミックスキャンにより収集され、核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換した複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行し、さらに前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求める位相差計算手段と、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めて前記複素データの位相をシフトする画像位置シフト手段とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載したように、ダイナミックスキャンにより収集され、核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換した複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行し、さらに前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求める位相差計算手段と、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めてＲＦコイルから送信される高周波信号の周波数をシフトさせる共鳴周波数補正手段とを有することを特徴とするものである。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージングデータ処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載したように、ダイナミックスキャンにより核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換することにより収集された複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行するステップと、前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求めるステップと、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めて前記複素データの位相をシフトするステップとを有することを特徴とする方法である。

また、本発明に係る磁気共鳴イメージングデータ処理方法は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載したように、ダイナミックスキャンにより核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換することにより収集された複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行するステップと、前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求めるステップと、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めるステップと、求めた周波数シフト量に応じてＲＦコイルから送信すべき高周波信号の周波数の補正量を求めるステップと、求めた高周波信号の周波数の補正量に基いてシーケンス情報を補正させるステップとを有することを特徴とする方法である。

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法においては、鉄シム等のハードウェアを大幅に改修することなく、Ｂ０シフトによる断層画像位置のシフトや脂肪抑制不良等の影響を低減させることができる。

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置および磁気共鳴イメージングデータ処理方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図である。

磁気共鳴イメージング装置２０は、静磁場を形成する筒状の静磁場用磁石２１と、この静磁場用磁石２１の内部に設けられたシムコイル２２、傾斜磁場コイルユニット２３およびＲＦコイル２４とを図示しないガントリに内蔵した構成である。

また、磁気共鳴イメージング装置２０には、制御系２５が備えられる。制御系２５は、静磁場電源２６、傾斜磁場電源２７、シムコイル電源２８、送信器２９、受信器３０、シーケンスコントローラ３１およびコンピュータ３２を具備している。制御系２５の傾斜磁場電源２７は、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚで構成される。また、コンピュータ３２には、入力装置３３、表示装置３４、演算装置３５および記憶装置３６が備えられる。

静磁場用磁石２１は静磁場電源２６と接続され、静磁場電源２６から供給された電流により撮像領域に静磁場を形成させる機能を有する。尚、静磁場用磁石２１は超伝導コイルで構成される場合が多く、励磁の際に静磁場電源２６と接続されて電流が供給されるが、一旦励磁された後は非接続状態とされるのが一般的である。また、静磁場用磁石２１を永久磁石で構成し、静磁場電源２６が設けられない場合もある。

また、静磁場用磁石２１の内側には、同軸上に筒状のシムコイル２２が設けられる。シムコイル２２はシムコイル電源２８と接続され、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて静磁場が均一化されるように構成される。

傾斜磁場コイルユニット２３は、Ｘ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚで構成され、静磁場用磁石２１の内部において筒状に形成される。傾斜磁場コイルユニット２３の内側には寝台３７が設けられて撮像領域とされ、寝台３７には被検体Ｐがセットされる。ＲＦコイル２４はガントリに内蔵されず、寝台３７や被検体Ｐ近傍に設けられる場合もある。

また、傾斜磁場コイルユニット２３は、傾斜磁場電源２７と接続される。傾斜磁場コイルユニット２３のＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚはそれぞれ、傾斜磁場電源２７のＸ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚと接続される。

そして、Ｘ軸傾斜磁場電源２７ｘ、Ｙ軸傾斜磁場電源２７ｙおよびＺ軸傾斜磁場電源２７ｚからそれぞれＸ軸傾斜磁場コイル２３ｘ、Ｙ軸傾斜磁場コイル２３ｙおよびＺ軸傾斜磁場コイル２３ｚに供給された電流により、撮像領域にそれぞれＸ軸方向の傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸方向の傾斜磁場Ｇｙ、Ｚ軸方向の傾斜磁場Ｇｚを形成することができるように構成される。

ＲＦコイル２４は、送信器２９および受信器３０と接続される。ＲＦコイル２４は、送信器２９から高周波信号を受けて被検体Ｐに送信する機能と、被検体Ｐ内部の原子核スピンの高周波信号による励起に伴って発生したＮＭＲ信号を受信して受信器３０に与える機能を有する。

図２は図１に示すＲＦコイル２４の詳細構成の一例を示す図であり、図３は図２に示すＷＢコイル２４ａとフェーズドアレイコイル２４ｂの配置例を示す断面模式図である。

ＲＦコイル２４は、例えば送信用のＲＦコイル２４と受信用のＲＦコイル２４とから構成される。送信用のＲＦコイル２４には、全身用（ＷＢ：whole-body）２４ａコイルが用いられる一方、受信用のＲＦコイル２４には、フェーズドアレイコイル２４ｂが用いられる。フェーズドアレイコイル２４ｂは、複数の表面コイル２４ｃを備え、各表面コイル２４ｃは、それぞれ個別に受信系回路３０ａと接続される。

また、フェーズドアレイコイル２４ｂの各表面コイル２４ｃは、例えば被検体Ｐの特定関心部位を含む断面Ｌの周囲となるＺ軸周りに対称に配置される。さらにフェーズドアレイコイル２４ｂの外側には、ＷＢコイル２４ａが設けられる。そして、ＷＢコイル２４ａにより被検体Ｐに高周波信号を送信する一方、ＷＢコイル２４ａまたはフェーズドアレイコイル２４ｂの各表面コイル２４ｃにより多チャンネルで特定関心部位を含む断面ＬからのＮＭＲ信号を受信して各受信器３０の各受信系回路３０ａに与えることができるように構成される。

ただし、ＲＦコイル２４を各種用途に応じた任意のコイルで構成してもよく、また単一のコイルで構成してもよい。

一方、制御系２５のシーケンスコントローラ３１は、傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０と接続される。シーケンスコントローラ３１は傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させるために必要な制御情報、例えば傾斜磁場電源２７に印加すべきパルス電流の強度や印加時間、印加タイミング等の動作制御情報を記述したシーケンス情報を記憶する機能と、記憶した所定のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることによりＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚおよび高周波信号を発生させる機能を有する。

また、シーケンスコントローラ３１は、受信器３０におけるＮＭＲ信号の検波およびＡ／Ｄ変換により得られた複素データである生データ（raw data）を受けてコンピュータ３２に与えるように構成される。

このため、送信器２９には、シーケンスコントローラ３１から受けた制御情報に基づいて高周波信号をＲＦコイル２４に与える機能が備えられる一方、受信器３０には、ＲＦコイル２４から受けたＮＭＲ信号を検波して所要の信号処理を実行するとともにＡ／Ｄ変換することにより、デジタル化された複素データである生データを生成する機能と生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える機能とが備えられる。

また、コンピュータ３２の記憶装置３６に保存されたプログラムを演算装置３５で実行することにより、コンピュータ３２には各種機能が備えられるとともに磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３が構成される。ただし、プログラムによらず、特定の回路を設けてコンピュータ３２を構成してもよい。

図４は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０の機能ブロック図である。

コンピュータ３２は、プログラムによりシーケンスコントローラ制御手段４０、画像再構成手段４１、生データデータベース４２として機能する。

シーケンスコントローラ制御手段４０は、入力装置３３またはその他の構成要素からの情報に基づいてシーケンスコントローラ３１に所要のシーケンス情報を与えることにより駆動制御させる機能を有する。特に、シーケンスコントローラ制御手段４０は、シーケンスコントローラ３１にＥＰＩシーケンス等のシーケンスを与えてダイナミックスキャンを実行させることができるようにされる。

また、シーケンスコントローラ制御手段４０は、シーケンスコントローラ３１から生データを受けて生データデータベース４２に形成されたｋ空間（フーリエ空間）に配置する機能を有する。このため、生データデータベース４２には、受信器３０において生成された各生データが保存され、生データデータベース４２に形成されたｋ空間に生データが配置される。

画像再構成手段４１は、生データデータベース４２から生データを取り込んで所定の信号処理を施すことにより、被検体Ｐの断層画像を再構成して表示装置３４に表示させる機能を有する。すなわち、画像再構成手段４１は、生データデータベース４２のｋ空間に配置された生データに対して２次元または３次元のフーリエ変換処理等の各種処理を行うとともに表示装置３４に与えることにより生データから実空間画像を再構成することができるように構成される。

さらに磁気共鳴イメージングデータ処理プログラムがコンピュータ３２の演算装置３５に読み込まれて実行されることにより、磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３が構成される。磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３は、位相差計算手段４４、代表位相差計算手段４５、位相差補正値計算手段４６、スライス共通位相差計算手段４７、位相差平滑化手段４８、スライス方向エラー処理手段４９、画像位置シフト手段５０、共鳴周波数補正手段５１、代表位相差データベース５２、位相差補正値データベース５３、周波数シフト警告手段５４を有する。磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３は、ダイナミックスキャンの際に生じるＢ０シフトによる断層画像のシフトの補正および高周波信号の共鳴周波数を補正することにより、脂肪抑制の改善を実行するシステムである。

Ｂ０シフトが生じると、FE系のシーケンスのようにRefocusパルスにより原子核スピンの位相がキャンセルされないシーケンスに従って撮像する場合には、静磁場強度および共鳴周波数がシフトすると被検体Ｐ内部の原子核スピンの位相が回転する。すなわち、被検体Ｐ内部の原子核スピンの位相はＢ０シフトの影響により時間的に変化する。このため、ＦＥ系のシーケンスではＢ０シフトにより時間的に共鳴周波数が増加すると、生データの複素位相シフトとして検出される。

さらに、式（１−１）に示すように生データＦ（ｉω）のフーリエ変換（正確にはフーリエ逆変換）により実空間のデータｆ（ｔ）が得られて画像が再構成されるが、生データに複素位相シフトが存在すると、式（１−２）に示すように、フーリエ変換により生データの複素位相差ｅｘｐ（−ｉωｔ_０）は実空間のデータにおける位置シフトｔ_０に変換される。

［数１］
Ｆ（ｉω） → ｆ（ｔ） ……（１−１）
ｆ（ｔ−ｔ_０） → ｅｘｐ（−ｉωｔ_０）・Ｆ（ｉω）……（１−２）

そこで、磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３は、Ｂ０シフトによる生データの複素位相の時間的なシフト量に基づいて断層画像のシフトの補正および高周波信号の共鳴周波数を補正することにより、脂肪抑制の改善を実行することができるように構成される。

磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３の位相差計算手段４４は、生データデータベース４２から位相エンコードされない生データであるＩｎｌｉｎｅデータを取出して１ＤＦＴを実行することによりＩｎｌｉｎｅＦＴデータを求める機能と、求めたＩｎｌｉｎｅＦＴデータのＢ０シフトによる位相の時間的な変化量である位相差を求める機能とを有する。

ここで、Ｉｎｌｉｎｅデータの具体例についてＥＰＩシーケンスと関連させて説明する。磁気共鳴イメージング装置２０では、ＥＰＩシーケンス等のシーケンスによりダイナミックスキャンを実行させることができる。

図５は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０による撮影で使用されるEPIシーケンスの一例を示す図である。

一般にＥＰＩシーケンスは、位相補正用の生データを収集するための位相補正用シーケンス６０とイメージング用の生データを収集するためのイメージング用シーケンス６１とから構成される。そして、位相補正用シーケンス６０により収集された位相補正用の生データにより、被検体Ｐの体動、血液の流れあるいは化学シフト等の原因で生じる偽像、すなわちアーチファクト（artifact）が軽減される。

ＥＰＩシーケンスにおいて主にアーチファクトの軽減のために実行される位相補正の方式には、テンプレート方式とインライン方式とがある。図５（ａ）は、テンプレート方式により４つのスライスに対してＥＰＩシーケンスによる撮影を実行する際のダイナミック撮影タイムチャートを示し、図５（ｂ）は、インライン方式により４つのスライスに対してＥＰＩシーケンスによる撮影を実行する際のダイナミック撮影タイムチャートを示す。

また、図５（ａ）（ｂ）における各軸は、ダイナミックスキャンにおける撮影単位であるダイナミック時相ｊを示す。つまり、ダイナミックスキャンでは、ダイナミック時相ｊを撮影単位としてダイナミック時相ｊごとに連続的あるいは断続的にスキャンが実行される。

テンプレート方式では、位相補正用シーケンス６０による生データ収集がプレスキャンとしてイメージング用シーケンス６１による生データ収集に先立って実行される。すなわち、プレスキャンとして１度位相補正用の生データが収集され、ダイナミックスキャンの実行によりイメージング用の生データを各ダイナミック時相ｊにおいて収集する際には、プレスキャンで収集した位相補正用の生データが利用される。このため、ダイナミックスキャンの実行中に磁気共鳴イメージング装置２０の状態が変動した場合には、補正誤差が大きくなりアーチファクトが大きくなる。

インライン方式では、位相補正用シーケンス６０による生データ収集がイメージング用シーケンス６１による生データ収集とともに各ダイナミック時相ｊにおいて実行され、画像補正に必要な位相補正用の生データが画像１枚ごとに収集される。インライン方式では、１回の励起で位相補正用の生データとイメージング用の生データとが収集されるため、１回の励起で収集可能なデータ数が少ないほど位相補正用の生データの収集が画質に与える影響が大きくなり画像のボケがより大きくなる。ただし、ダイナミックスキャンの実行中に磁気共鳴イメージング装置２０の状態が変動した場合でも、テンプレート方式に比べて補正誤差が小さくアーチファクトも小さい。

図６は、図５に示すＥＰＩシーケンスにより収集されてｋ空間に配置された生データのイメージを示す概念図である。

図６（ａ）は、テンプレート方式のＥＰＩシーケンスにより収集されてｋ空間に配置された生データのイメージを示す概念図であり、図６（ｂ）は、インライン方式のＥＰＩシーケンスにより収集されてｋ空間に配置された生データのイメージを示す概念図である。

テンプレート方式で収集された生データは、全てイメージング用の生データ７０で構成される一方、インライン方式で収集された生データは、イメージング用の生データ７０と位相補正用の生データ７１とで構成される。

ここで、ｋ空間中心を含むイメージング用の生データ７０ａと位相補正用の生データ７１は位相エンコードされない。そこで、テンプレート方式のＥＰＩシーケンスで生データを収集する場合には、ｋ空間中心を含むイメージング用の生データ７０ａを、インライン方式のＥＰＩシーケンスで生データを収集する場合には、ｋ空間中心を含むイメージング用の生データ７０ａおよび位相補正用の生データ７１の一方または双方をそれぞれＩｎｌｉｎｅデータとすることができる。

代表位相差計算手段４５は、位相差計算手段４４から各ダイナミック時相におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差を受けて、ＲＯ方向の各ピクセル（Pixel）における信号強度に応じて基準となるダイナミック時相から着目するダイナミック時相まで重み付け加算することによりＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差に基づいて得られる値である位相差変換量の一例として代表位相差を計算する機能を有する。

位相差補正値計算手段４６は、受信用のＲＦコイル２４としてフェーズドアレイコイル２４ｂが用いられた場合に、フェーズドアレイコイル２４ｂの各表面コイル２４ｃにおけるチャンネルごとの感度のばらつきによる代表位相差等の位相差変換量の誤差を補正することにより位相差変換量の一例である位相差補正値を計算する機能を有する。

スライス共通位相差計算手段４７は、スライスごとに共鳴周波数のシフト量を計算してＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信される高周波信号の周波数の補正するように設定されているか否かを判定する機能と、各スライス間で共通の共鳴周波数のシフト量を計算する場合には、各スライスの代表位相差または位相差補正値等の位相差変換量を各スライスにおける信号強度に応じて重み付け加算することにより位相差変換量の一例であるスライス共通位相差を求める機能を有する。

位相差平滑化手段４８は、予め設定された閾値外となる代表位相差、位相差補正値またはスライス共通位相差等の位相差変換量を計算から除外することによりのエラー処理を実行する機能と、移動平均を用いて代表位相差、位相差補正値またはスライス共通位相差等の位相差変換量の平滑化処理を実行する機能とを有する。すなわち、位相差平滑化手段４８は、代表位相差、位相差補正値またはスライス共通位相差等の位相差変換量のエラー処理および平滑化処理を実行することにより位相差変換量の一例である平滑化位相差を求める機能を有する。

スライス方向エラー処理手段４９は、位相差変換量の異常値を検出し、異常値となるスライスにおける位相差変換量を異常値とならないスライスにおける位相差変換量とすることによりエラー処理を実行する機能を有する。

画像位置シフト手段５０は、平滑化位相差等の位相差変換量に基いて生データの位相をシフトする機能を有する。

共鳴周波数補正手段５１は、平滑化位相差等の位相差変換量に基づいてＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信される高周波信号の周波数の補正量を求める機能と、求めた高周波信号の周波数の補正量をシーケンスコントローラ制御手段４０に与えることによりシーケンス情報を補正させて高周波信号の周波数をシフトさせる機能とを有する。

周波数シフト警告手段５４は、位相差計算手段４４により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差に基いて得られた位相差変換量を予め設定された閾値と比較する機能と、位相差変換量が閾値を超えた場合には表示装置３４やその他の図示しない出力手段に警告情報を与える機能とを有する。

次に磁気共鳴イメージング装置２０の作用を説明する。

図７は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により被検体Ｐの断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まずステップＳ１において、入力装置３３からシーケンスコントローラ制御手段４０に動作指令が与えられて、被検体Ｐに高周波信号を送信するとともに、被検体Ｐ内からの生データがダイナミック収集される。例えば、磁気共鳴イメージング装置２０により３０時相／分程度の速度で生データが順次ダイナミック収集される。このため、１時相当たり１７スライスの生データを収集する場合には５１０枚／分となり、１分当たり５１０枚のスライスから生データが収集される。

寝台３７には被検体Ｐがセットされる。予め静磁場電源２６により励磁された静磁場用磁石２１（超伝導磁石）の撮像領域に静磁場が形成される。また、シムコイル電源２８からシムコイル２２に電流が供給されて撮像領域に形成された静磁場が均一化される。

次に、入力装置３３からシーケンスコントローラ制御手段４０にシーケンスの選択情報とともに動作指令が与えられる。このため、シーケンスコントローラ制御手段４０は入力装置３３により選択されたシーケンス、例えばFE_EPIシーケンスをシーケンスコントローラ３１に与える。シーケンスコントローラ３１は、シーケンスコントローラ制御手段４０から受けたFE_EPIシーケンス等のシーケンスに従って傾斜磁場電源２７、送信器２９および受信器３０を駆動させることにより被検体Ｐがセットされた撮像領域にＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚを形成させるとともに、高周波信号を発生させる。

この際、傾斜磁場コイルにより形成されたＸ軸傾斜磁場Ｇｘ、Ｙ軸傾斜磁場Ｇｙ，Ｚ軸傾斜磁場Ｇｚは主として、位相エンコード（PE）用傾斜磁場、読出し（RO）用傾斜磁場、スライス(SL)用傾斜磁場としてそれぞれ使用される。このため、被検体Ｐ内部における原子核のスピンの回転方向に規則性が現れ、SL用傾斜磁場によりＺ軸方向に形成されたスライスにおける二次元的な位置情報であるＸ座標およびＹ座標は、PE用傾斜磁場およびRO用傾斜磁場によりそれぞれ被検体Ｐ内部における原子核のスピンの位相変化量および周波数変化量に変換される。

EPIシーケンスによる撮像の場合には、傾斜磁場電源２７から傾斜磁場コイルユニット２３に大きな電力が与えられて高強度のRO用傾斜傾斜磁場が形成される。

そして、送信器２９からシーケンスに応じてＲＦコイル２４に順次高周波信号が与えられ、ＲＦコイル２４から被検体Ｐに高周波信号が送信される。ＷＢコイル２４ａが備えられる場合には、ＷＢコイル２４ａから被検体Ｐに高周波信号が送信される。

さらに、被検体Ｐの内部において高周波信号の周波数に応じたスライスに含まれる原子核の核磁気共鳴により生じたＮＭＲ信号が、ＲＦコイル２４により受信されて順次受信器３０に与えられる。

受信器３０は、ＲＦコイル２４からＮＭＲ信号を受けて、前置増幅、中間周波変換、位相検波、低周波増幅、フィルタリング等の各種信号処理を実行する。さらに受信器３０は、ＮＭＲ信号をＡ／Ｄ変換することにより、デジタルデータのＮＭＲ信号である生データを生成する。受信器３０は、生成した生データをシーケンスコントローラ３１に与える。

シーケンスコントローラ３１は、受信器３０から受けた生データをシーケンスコントローラ制御手段４０に与え、シーケンスコントローラ制御手段４０は生データデータベース４２に形成されたｋ空間に生データを配置する。この結果、経時的に変化する生データがダイナミック収集され、被検体Ｐの各スライスにおける各時相の生データが生データデータベース４２に蓄積される。

ところで、FE_EPIシーケンスによる撮像のように傾斜磁場系に大電力を要する撮像の撮像時間が増加すると傾斜磁場コイルユニット２３が発熱し、次第に温度が上昇する。このため傾斜磁場コイルユニット２３の傾斜磁場コイルに挿入される鉄シムの温度が上昇して、撮像領域の磁束密度である静磁場の強度が経時的に増加するといういわゆるＢ０シフトが生じる。

さらに、真空技術を用いた静音化機構を備えている磁気共鳴イメージング装置２０の場合には、静音化機構の真空度が変化した際、鉄シムの温度が上昇した場合と同様にＢ０シフトが生じる。

尚、真空技術を用いた静音化機構の詳細については、特開２００２−２０００５５号公報に記載されている。

Ｂ０シフトが生じると、静磁場強度とともにＮＭＲ信号の共鳴周波数が経時的に変化、すなわちダイナミック変動する。このため、共鳴周波数がシフトした状態で生データに基いて断層画像を再構成すると、断層画像の位置がシフトする恐れがある。そこで、磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３により共鳴周波数のダイナミック変動量が計算されて断層画像の位置シフトが補正される。

FE_EPIシーケンスのように原子核スピンの位相がキャンセルされないシーケンスに従って生データを収集する場合には、Ｂ０シフトにより共鳴周波数がダイナミック変動すると被検体Ｐ内部の原子核スピンの位相が回転する。すなわち、被検体Ｐ内部の原子核スピンの位相はＢ０シフトの影響により時間的に変化する。このため、Ｂ０シフトに伴う生データの位相のダイナミック変動量から共鳴周波数のシフト量を計算することができる。

そこで、ステップＳ２において、位相差計算手段４４は、共鳴周波数のシフト量を計算するために、まず位相エンコードされない生データであるＩｎｌｉｎｅデータのＢ０シフトに伴う位相の時間的な変化量である位相差を各スライスについてＲＯ方向のＰｉｘｅｌごとに計算する。さらに、代表位相差計算手段４５が、ＲＯ方向の各ＰｉｘｅｌにおけるＩｎｌｉｎｅデータの位相差からＲＯ方向のＰｉｘｅｌに依らない代表位相差を計算する。

図８は、図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３の位相差計算手段４４および代表位相差計算手段４５により生データの時間的な位相の変化量を計算する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まず、ステップＳ２０において、位相差計算手段４４は、生データデータベース４２から各スライスの各ダイナミック時相における位相エンコードされない生データであるＩｎｌｉｎｅデータを取出す。つまり、Ｂ０シフトの影響によるエンコードの位相変化のみを計算するために、位相エンコードによる位相変化のない生データであるＩｎｌｉｎｅデータが位相差計算手段４４により抽出される。

次に、ステップＳ２１において、位相差計算手段４４は、取出した各スライスのＩｎｌｉｎｅデータに対して１次元フーリエ変換(１Ｄ−ＦＴ:1 dimension−Fourier transformation)を実行することによりＩｎｌｉｎｅＦＴデータを得る。

次に、ステップＳ２２において、位相差計算手段４４は、各スライスにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相の時間的な変化量を計算する。すなわち、各スライスについて、ＲＯ方向の各Pixelにおけるダイナミック時相のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相と次のダイナミック時相のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相との位相差が、公知のAhnの方法（４）式で位相差計算手段４４により求められる。

図９は、図１に示す磁気共鳴イメージング装置２０により収集されたＩｎｌｉｎｅＦＴデータを単一のスライスについてダイナミック時相方向に配置した例を示す概念図である。

図９に示すように、ダイナミック時相をｊ、ＲＯ方向の各PixelのＩＤをｉとすると、ＲＯ方向の各Pixel ｉにおけるダイナミック時相ｊおよびｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータ並びにダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの共役複素数は、それぞれ式（２−１）、式（２−２）および式（２−３）で示される。

［数２］
Ｓ（ｊ） ＝｜Ｓｊ｜ｅｘｐ（θｊ）
＝｜Ｓｊ｜｛ｃｏｓ（θｊ）＋ｉｓｉｎ（θｊ）｝ ……（２−１）
Ｓ（ｊ＋１）＝｜Ｓｊ＋１｜ｅｘｐ（θｊ＋１）
＝｜Ｓｊ＋１｜｛ｃｏｓ（θｊ＋１）＋ｉｓｉｎ（θｊ＋１）｝
……（２−２）
Ｓ^＊（ｊ）＝｜Ｓｊ｜｛ｃｏｓ（θｊ）−ｉｓｉｎ（θｊ）｝
＝｜Ｓｊ｜ｅｘｐ（−θｊ） ……（２−３）
但し、
ｊ：ダイナミック時相のＩＤ（ｊ＝０，１，…）
θｊ：ダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相
Ｓ（ｊ）：ダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータ
Ｓ^＊（ｊ）：ダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの共役複素数
Ｓｊ：ダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度絶対値
である。

このため、ダイナミック時相ｊにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの共役複素数Ｓ^＊（ｊ）とダイナミック時相ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータＳ（ｊ＋１）との積は式（３）で示される。

［数３］
Ｓ^＊（ｊ）・Ｓ（ｊ＋１）＝｜Ｓｊ｜｜Ｓｊ＋１｜ｅｘｐ｛（θｊ＋１）−（θｊ）｝
……（３）
ここで、式（３）の位相角は、ダイナミック時相ｊ＋１とダイナミック時相ｊとの間のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの複素位相差を意味する。この結果、ＲＯ方向のPixel ｉにおいて着目するダイナミック時相Ｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータと１つ前のダイナミック時相ＪのＩｎｌｉｎｅＦＴデータとの間の複素位相差は、式（４）で与えられる。

［数４］
Δφ（ｉ，Ｊ＋１）＝ａｒｇ｛Ｓ^＊（ｉ，Ｊ）・Ｓ（ｉ，Ｊ＋１）｝ ……（４）
但し、
ｉ：ＲＯ方向の各PixelのＩＤ（ｉ＝０，１，…，Ｉ）
ｊ：ダイナミック時相のＩＤ（ｊ＝０，１，… ，Ｊ−１，Ｊ，Ｊ＋１，…）
Ｓ（ｉ，Ｊ＋１）：ＲＯ方向のPixel ｉにおけるダイナミック時相Ｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータ
Ｓ^＊（ｉ，Ｊ）：ＩｎｌｉｎｅＦＴデータＳ（ｉ，Ｊ）の共役複素数
Δφ（ｉ，Ｊ＋１）：ＲＯ方向のPixel ｉにおけるダイナミック時相ＪのＩｎｌｉｎｅＦＴデータとダイナミック時相Ｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータとの間の複素位相差
である。

また、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの複素位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）の初期値は、Δφ（ｉ，０）＝０であり、ａｒｇは複素位相を計算する演算子を示す。さらに、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの複素位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）は、−１８０度以上、＋１８０度未満とする。

位相差計算手段４４は、式（４）によりＲＯ方向のPixel ｉにおけるダイナミック時相ＪのＩｎｌｉｎｅＦＴデータとダイナミック時相Ｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータとの間の複素位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）を求めて代表位相差計算手段４５に与える。

次に、ステップＳ２３において、代表位相差計算手段４５は、スライスごとに基準となるダイナミック時相である基準時相におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータとダイナミック時相Ｊ＋１のＩｎｌｉｎｅＦＴデータとの間の代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）を式（５）により求める。すなわち、代表位相差計算手段４５は、スライスｎのＲＯ方向の各Pixel（０〜Ｉ）における複素位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）をＩｎｌｉｎｅＦＴデータＳ（ｉ，Ｊ＋１）の信号強度絶対値により重み付けを行って加算するとともに重み付けしたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの加算値を基準時相ｊから着目するダイナミック時相Ｊ＋１まで順次加算することにより代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）を計算する。

ただし、
Φｎ（Ｊ＋１）：スライスｎにおいて、基準時相とダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの間の代表位相差
Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）：スライスｎにおいて、ダイナミック時相Ｊ＋１におけるＲＯ方向の各Pixel上のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度絶対値の総和（信号強度代表値）
である。

尚、基準時相としては、Ｔ１緩和や渦電流によるＩｎｌｉｎｅＦＴデータへの影響を考慮して、例えば３時相以降のダイナミック時相とすることが望ましい。

代表位相差計算手段４５は、各スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）を信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）とともに代表位相差データベース５２に書き込む。ここで、ＲＦコイル２４としてフェーズドアレイコイル２４ｂが使用される場合には、フェーズドアレイコイル２４ｂの各表面コイル２４ｃからそれぞれ生データが独立して得られるため、各表面コイル２４ｃそれぞれについて、各スライスｎのダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）が代表位相差計算手段４５により計算されて、ダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）とともに代表位相差データベース５２に書き込まれる。

一方、Ｂ０シフトによる共鳴周波数の変化により、ＲＦコイル２４として用いられたフェーズドアレイコイル２４ｂの感度にチャンネルごとのばらつきが生じる。

そこで、図７のステップＳ３において、位相差補正値計算手段４６は、フェーズドアレイコイル２４ｂの各表面コイル２４ｃにおけるチャンネルごとの感度のばらつきに伴って生じる生データの誤差を補正するために、スライスｎごとに位相差補正値を計算する。

図１０は、図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３の位相差補正値計算手段４６により生データの代表位相補正値を計算する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まずステップＳ３０において、位相差補正値計算手段４６は、フェーズドアレイコイル２４ｂを構成するＣＨ個の表面コイル２４ｃから各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、…、Ｃｈ ＣＨを経由して得られた各スライスｎの生データに基くダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）（１≦ｃｈ≦ＣＨ）およびＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）を代表位相差データベース５２から読込む。

次に、ステップＳ３１において、位相差補正値計算手段４６は、フェーズドアレイコイル２４ｂの各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２、…、Ｃｈとし、各チャンネルにおけるそれぞれのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）が予め設定された閾値内にあるチャンネルのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）および信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）をスライスｎごとに抽出する。この際の閾値は、例えば、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）のうち最大値を基準とする一定範囲とすることができる。

すなわち、ノイズにより断層画像の再構成に寄与しないチャンネルからの生データを計算から除外するために、予め設定された閾値外のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）および信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）が位相差補正値計算手段４６により除かれる。

尚、ノイズの影響が無視できる場合には、必ずしもＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）および信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）の抽出処理を実行しなくてもよい。

次に、ステップＳ３２において、位相差補正値計算手段４６は、式（６）により抽出したＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）を信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）で重み付け加算することにより、フェーズドアレイコイル２４ｂの各チャンネル間における感度のばらつきを考慮して補正した位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）をスライスｎごとに計算する。

ただし、
Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）：スライスｎのダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値
Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）：スライスｎ、チャンネルｃｈ、ダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値
Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）：スライスｎのダイナミック時相Ｊ＋１における各チャンネルのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値の総和
Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）：スライスｎ、チャンネルｃｈ、ダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差
である。

尚、式（６）において、ステップＳ３１で計算から除外されたチャンネルｃｈからのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）および信号強度代表値Ｓｉｇｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）は計算に含めない。

さらに、位相差補正値計算手段４６は、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）とチャンネル１からＣＨまでの信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）とを位相差補正値データベース５３に書き込む。

この結果、ＲＦコイル２４がフェーズドアレイコイル２４ｂである場合には、位相差補正値データベース５３に各スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）および各チャンネルからの信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）が保存される一方、ＲＦコイル２４がフェーズドアレイコイル２４ｂでない場合には、代表位相差データベース５２に各スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）および信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）が保存される。

次に、図７のステップＳ４において、スライス共通位相差計算手段４７がスライスｎごとに共鳴周波数のシフト量を計算してＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信される高周波信号の周波数の補正するように設定されているか否かを判定し、スライスｎごとに共鳴周波数のシフト量を計算するように設定されていると判定した場合には、位相差平滑化手段４８に処理の開始指令を与える。

ここで、特定のＩｎｌｉｎｅＦＴデータにノイズが重畳するとＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）は時間的に大きく変化して異常な値となる。また、被検体Ｐが動いた場合には、Ｂ０シフトのシフト量の推定値は変動することが知られる。このため、被検体Ｐの移動によりＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）も変動する恐れがある。

そこで、図７のステップＳ５において、位相差平滑化手段４８は、被検体Ｐの移動によるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の変動による影響を低減させるために、位相差補正値データベース５３に保存されたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）または代表位相差データベース５２に保存されたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の平滑化処理をスライスｎごとに移動平均を用いて実行する。ただし、被検体Ｐが単位時間あたりに一定距離以上移動するとＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）または位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）の移動平均による平滑化処理を実行しても被検体Ｐの移動に追従することができない。

このため、位相差平滑化手段４８は、被検体Ｐの移動量が一定以上である場合には、対応するダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）または位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）を移動平均の計算から除外する。

また、位相差平滑化手段４８は、平滑化処理と併せてノイズの影響によるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）の異常を検出してエラー処理することにより、計算から除外する。

尚、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）の平滑化処理およびエラー処理とＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の平滑化処理およびエラー処理の方法は同様であるため、ここではＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の平滑化処理およびエラー処理について説明する。

図１１は、図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３の位相差平滑化手段４８によりＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差の平滑化処理およびエラー処理を実行する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まず、ステップＳ４０において、位相差平滑化手段４８は、信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）の時間的な変化量が著しく大きく異常であるか否か、すなわち予め基準として設定された閾値Thresh_popよりも大きいか否かを判定する。すなわち、位相差平滑化手段４８は、ダイナミック時相Ｊと次のダイナミック時相Ｊ＋１における信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ）、Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）の変化量が閾値Thresh_popよりも大きいか否かを式（７）により判定する。

［数７］
|Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）−Ｓｉｇｎ（Ｊ）|/Ｓｉｇｎ（Ｊ）>Thresh_pop ……（７）
ただし、
Thresh_pop：ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値の時間的な変化量に対する閾値
である。

次に、式（７）を満たす場合には、ステップＳ４１において、位相差平滑化手段４８は、式（８−１）、式（８−２）のように平滑化処理またはエラー処理を各スライスｎについて実行する。

［数８］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝Φ’ｎ（Ｊ） ……（８−１）
Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）＝Ｓｉｇｎ（Ｊ） ……（８−２）
ただし、
Φ’ｎ（Ｊ）：スライスｎのダイナミック時相Ｊにおける平滑化処理およびエラー処理後のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差（平滑化位相差）
である。

すなわち、位相差平滑化手段４８は、ダイナミック時相Ｊとダイナミック時相Ｊ＋１との間における信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ）、Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）の時間的な変化量が閾値を超えて異常であると判定した場合には、式（８−２）に示すように１つ前のダイナミック時相Ｊにおける信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ）をダイナミック時相Ｊ＋１における信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）とする。

このため、ダイナミック時相Ｊ＋１における平滑化処理およびエラー処理後のＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差である平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）は、式（８−１）に示すように１つ前のダイナミック時相Ｊにおける平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）とされる。

一方、式（７）を満たさない場合には、ステップＳ４２において、位相差平滑化手段４８は、被検体Ｐの移動等の要因によりＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）が時間的に大きく変化していないか否かを判定する。すなわち、位相差平滑化手段４８はダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の補正後の値の、ダイナミック時相ＪにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）からの変化量が予め基準として設定された閾値Thresh_motionよりも大きいか否かを式（９）により判定する。

［数９］
|Φｎ（Ｊ＋１）・coef−Φ’ｎ（Ｊ）|> Thresh_motion ……（９）
ただし、
Thresh_motion：ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差の時間的な変化量に対する閾値
coef：補正係数
である。

尚、補正係数ｃｏｅｆは、ダイナミック時相Ｊ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）を求める際に用いた各データ含まれる誤差に起因して代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）に一定の割合で誤差が生じた場合に、代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の誤差を補正するために必要に応じて適宜設定することができる。従って、代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）に一定の割合で誤差が生じていない場合には、補正係数ｃｏｅｆの値は１としてよい。

次に、式（９）を満たす場合には、ステップＳ４３において、位相差平滑化手段４８は、式（１０）のように平滑化処理またはエラー処理を実行する。

［数１０］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝Φｎ（Ｊ＋１）・coef ……（１０）

すなわち、位相差平滑化手段４８は、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）の時間的な変化量が閾値を超えて移動平均の計算から除外する必要があると判定した場合には、式（１０）に示すようにＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）に補正係数を乗じた値を平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）とする。

尚、補正係数ｃｏｅｆは、式（９）の補正係数ｃｏｅｆと同様に適宜設定することができる。式（１０）の補正係数ｃｏｅｆは、式（９）の補正係数ｃｏｅｆと一致させても、別途異なる値に設定してもよい。

一方、式（９）を満たさない場合には、ステップＳ４４において、位相差平滑化手段４８は、式（１１）に示すように１つ前のダイナミック時相Ｊにおける平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）からの移動平均を用いて平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を計算する。

［数１１］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝a・Φｎ（Ｊ＋１）*coef+b・Φ’ｎ（Ｊ） ……（１１）
ただし、
ａ，ｂ（＞０）：移動平均の係数
ａ＋ｂ＝１．０
である。

尚、補正係数ｃｏｅｆは、式（９）、式（１０）の補正係数ｃｏｅｆと同様に適宜設定することができる。式（１１）の補正係数ｃｏｅｆは、式（９）または式（１０）の補正係数ｃｏｅｆと一致させても、別途異なる値に設定してもよい。

また、移動平均の係数ａ，ｂは、公知の移動平均の考え方に基づいてダイナミック時相Ｊにおける平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）とダイナミック時相Ｊ＋１における代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）との重みを調整するために適切な値に設定することができる。すなわち、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）を代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）より大きく平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）に反映させる場合には、ｂの値をａの値よりも大きく設定し、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ）を代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）より小さく平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）に反映させる場合には、ｂの値をａの値よりも小さく設定すればよい。

尚、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）の平滑化処理およびエラー処理を実行する場合には、式（７）から（１１）においてＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）がＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）に、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）が各チャンネルからの信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）にそれぞれ置き換えられて計算される。

このようにして、代表位相差計算手段４５、位相差補正値計算手段４６、位相差平滑化手段４８により、各スライスｎについて、それぞれＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）、信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）、位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）、各チャンネルからの信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）の計算が実行される。

ここで、特定のスライスｎにおいてノイズ等の影響により異常な値の平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）が計算される恐れがある。

そこで、図７のステップＳ６において、スライス方向エラー処理手段４９は、各スライスｎにおけるダイナミック時相Ｊ＋１ごとのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を位相差平滑化手段４８から受けて、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）の異常値を補正することによりエラー処理を実行する。

図１２は、図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３のスライス方向エラー処理手段４９により各スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理を実行する際の手順を示すフローチャートであり、図中Ｓに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。

まずステップＳ５０において、スライス方向エラー処理手段４９は、スライス番号ｎが０からＮＳ−１までのＮＳ個のスライスｎ（ｎ＝０、１、…、ＮＳ−１）から特定のスライスｎを選択するために初期条件としてｎに１を代入する。ただし、スライス番号ｎは、スライス位置の座標値とともに増加あるいは減少するものとする。

次に、ステップＳ５１において、スライス方向エラー処理手段４９は、隣り合うスライスｎとスライスｎ−１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）、Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）を比較する。そして、スライス方向エラー処理手段４９は、隣接するスライスにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）、Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）が大きく異なるか否かを判定する。

すなわち、スライス方向エラー処理手段４９は、式（１２）によりスライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）とスライスｎ−１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）との差が予め設定された閾値Thresh_sliceよりも大きいか否かを判定する。

［数１２］
|Φ’ｎ（Ｊ＋１）−Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）| ＞ Thresh_slice×distance …（１２）
ただし、
Thresh_slice：スライスｎとスライスｎ−１間における平滑化位相差の差に対する閾値
distance：スライスｎとスライスｎ−１との間の距離
である。

そして、式（１２）を満たしていない場合には、ステップＳ５２において、スライス方向エラー処理手段４９は、スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）はノイズ等の影響を受けた異常値ではないと判定し、式（１３）に示すように補正を行わずにそのまま平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を用いる。

［数１３］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝Φ’ｎ（Ｊ＋１） ……（１３）

一方、式（１２）を満たしている場合には、ステップＳ５３において、スライスｎが基準となるスライスｎ、例えば中心のスライスＮＳ／２（ただし、ＮＳが奇数の場合にはＮＳ／２の整数部分）であるか否かが式（１４）により判定される。

［数１４］
ｎ＝ＮＳ／２ ……（１４）

そして、式（１４）を満たしている場合には、着目するスライスｎは基準となるスライスであるため、ステップＳ５２において、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）は式（１３）に示すように補正を行わずにそのまま平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を用いる。

一方、式（１４）を満たしていない場合には、ステップＳ５４において、スライス方向エラー処理手段４９は、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）の値が異常であり、かつ着目するスライスｎが基準となるスライスでもないと判定する。このため、スライス方向エラー処理手段４９は、スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を基準となるスライス、例えば中心のスライスＮＳ／２（ただし、ＮＳが奇数の場合にはＮＳ／２の整数部分）側に隣接するスライスｎ＋１またはｎ−１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ＋１（Ｊ＋１）またはΦ’ｎ−１（Ｊ＋１）とおくことによりエラー処理を実行する。

そこで、スライス方向エラー処理手段４９は、選択されたスライスｎが中心のスライスＮＳ／２よりも正側のスライスであるのか否かを判定する。すなわち、スライス方向エラー処理手段４９は、選択されたスライスのスライス番号ｎが中心のスライスにおけるスライス番号ＮＳ／２よりも大きいか否かを式（１５）により判定する。

［数１５］
ｎ ＞ ＮＳ／２ ……（１５）

そして、式（１５）を満たしていない場合には、ステップＳ５５において、スライス方向エラー処理手段４９は、選択されたスライスｎが中心のスライスＮＳ／２よりも正側でないと判定し、式（１６）によりスライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を、スライスｎの正側に隣接するスライスｎ＋１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ＋１（Ｊ＋１）とおくことによりエラー処理を実行する。

［数１６］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝Φ’ｎ＋１（Ｊ＋１） ……（１６）

一方、式（１５）を満たしていない場合には、ステップＳ５６において、スライス方向エラー処理手段４９は、選択されたスライスｎが中心のスライスＮＳ／２よりも正側である判定し、式（１７）によりスライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を、スライスｎの負側に隣接するスライスｎ−１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）とおくことによりエラー処理を実行する。

［数１７］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＝Φ’ｎ−１（Ｊ＋１） ……（１７）

次に、ステップＳ５７において、スライス方向エラー処理手段４９は、全てのＮＳ個のスライスｎ（０≦ｎ≦ＮＳ−１）について平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理が完了したか否かを判定する。

そして、全てのスライスｎについて平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理が完了していない場合には、ステップＳ５８において、スライス方向エラー処理手段４９は、ｎにｎ＋１を代入することにより次のスライスｎ＋１を選択する。

このため、全てのスライスｎ（０≦ｎ≦ＮＳ−１）について平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理が完了するまでステップＳ５１からステップＳ５６までの処理が繰り返し実行される。そして、全てのスライスｎ（０≦ｎ≦ＮＳ−１）について平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理が完了するとスライス方向エラー処理手段４９は、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）のエラー処理を完了させる。

尚、スライス方向エラー処理手段４９は、異常であると判定したスライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を、中心スライス側ではなくＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）が最大値となるスライス側に隣接するスライスにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ＋１（Ｊ＋１）、Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）とおく方法や、各スライスｎ、ｎ−１におけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）、Ｓｉｇｎ−１（Ｊ＋１）を比較して大きい方の平滑化位相差Φ’ｎ＋１（Ｊ＋１）、Φ’ｎ−１（Ｊ＋１）とおく方法によりエラー処理を実行してもよい。

そして、スライス方向エラー処理手段４９は、エラー処理後における各スライスｎのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を周波数シフト警告手段５４、画像位置シフト手段５０および共鳴周波数補正手段５１に与える。

次に、図７のステップＳ７において、周波数シフト警告手段５４は、位相差計算手段４４により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）、代表位相差計算手段４５により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）、位相差補正値計算手段４６により得られた位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）、位相差平滑化手段４８により得られた平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）あるいはスライス方向エラー処理手段４９により得られたエラー処理後の平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）等の位相差変換量のうち任意の位相差変換量、例えばエラー処理後の平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）について、式（１８）により予め設定された閾値より大きいか否かを判定する。

［数１８］
Φ’ｎ（Ｊ＋１）＞閾値 ……（１８）

そして、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）が閾値より大きいと判定した場合には、周波数シフト警告手段５４は、表示装置３４やその他の図示しない出力手段にエラーメッセージ等の警告情報を与えて表示あるいは出力させる。警告情報は、画像情報に限らす音声情報であってもよく、出力手段はスピーカやプリンタ等の出力手段であってもよい。

すなわち、周波数シフト警告手段５４は、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの周波数シフト量が一定量を超えて脂肪抑制やその他の撮影への影響が無視できないような場合には、警告情報を出力させる。閾値としては、例えば１００[Ｈｚ]程度として脂肪抑制への影響の可否を判定できるように設定することができる。

一方、ステップＳ８において、画像位置シフト手段５０は、スライス方向エラー処理手段４９から受けた各スライスｎのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）に基いて、生データデータベース４２から生データを読込んで生データの位相をスライスｎごとにシフトする。

ここで、一般にシーケンスに応じてRO方向、PE方向、SL方向の周波数分解能は互いに異なる。特にEPIシーケンスによりEPI画像を撮像する場合には、PE方向の周波数分解能が最も高い。例えば、生データのエコー間隔etsを０．８ｍｓ、ＰＥ方向のマトリックスサイズを６４として撮影した場合、ＰＥ方向の周波数分解能は式（１９）に示すように２０[Ｈｚ／Ｐｉｘｅｌ]となる。

［数１９］
１／（０．００８×６４）＝２０[Ｈｚ／Ｐｉｘｅｌ] ……（１９）

また、一般にRO方向の周波数分解能は、PE方向の周波数分解能よりも１桁低く、周波数シフトによる画像位置のシフト量は１桁小さい。さらに、SL方向への周波数シフトの影響は、スライス励起断面のシフトとなるが、１８０°パルスからエコーまでのτ長が０．８ｍｓの場合、周波数幅は１２５０[Ｈｚ／スライス]となり画像位置シフトの影響は最も小さい。このため、B0シフトに起因する画像位置のシフト量は、PE方向のシフト量の方がRO方向やSL方向の画像位置のシフト量よりも支配的である場合が多い。

そこで、画像位置シフト手段５０は、生データの位相を例えばPE方向にスライスｎごとにシフトする。そのために、画像位置シフト手段５０は、まず式（２０）に示すように被検体Ｐに送信された高周波信号の中心からＩｎｌｉｎｅＦＴデータのピークまでの時間であるエコー時間te（echo time）を用いてＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）を各スライスにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの周波数シフト量ΔＦに変換する。

［数２０］
ΔＦ＝Φ’ｎ（Ｊ＋１）／(360×te) [Hz] ……（２０）
ただし、
ΔＦ：周波数シフト量
Te：ＩｎｌｉｎｅＦＴデータのエコー時間[s]
である。

次に、画像位置シフト手段５０は、求めたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの周波数シフト量ΔＦから生データの位相のPE方向シフト量Φcorrを式（２１）によりスライスｎごとに計算する。

［数２１］
Φcorr[degree]＝(360×ΔＦ×ets)／Shot ……（２１）
ただし、
ets：生データのエコー間隔
Shot：ＥＰＩ１画像当たりの高周波信号の励起パルス数
である。

そして、画像位置シフト手段５０は、PE方向シフト量Φcorrだけ各スライスｎにおける生データの位相をPE方向にシフトして生データデータベース４２に書き込むことによりｋ空間に再配置する。

尚、画像位置のRO方向のシフト量が大きい場合には、RO方向にも式（２２）によりRO方向シフト量を求めてシフトさせることもできる。

［数２２］
Φcorr[degree]＝360×ΔＦ×（Ａ／Ｄサンプリングタイム）…（２２）

このため、ステップＳ９において、画像再構成手段４１により、生データデータベース４２のｋ空間に再配置された位相補正後の生データがフーリエ変換により再構成されるとともに表示装置３４に与えられ、PE方向あるいはRO方向にシフトして位置補正された被検体Ｐの画像が表示装置３４に表示される。

一方、脂肪抑制法の１つとして静磁場の空間的な不均一を補正するための調整操作であるシミング（shimming）によりスライスｎごとにpre-pulseの周波数を変化させるMSOFT（multi off-resonance fat suppression technique）がある。MSOFTでは、スライスｎごとに異なる周波数の高周波信号が調整されて脂肪抑制が行われる。

しかし、Ｂ０シフトによりＮＭＲ信号の共鳴周波数が変化するため、脂肪抑制の制御不良が生じる。

そこで、ステップＳ１０において、共鳴周波数補正手段５１は、スライス方向エラー処理手段４９から受けた各スライスｎのＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）に基づいて高周波信号の周波数の補正量をスライスｎごとに求め、求めた高周波信号の周波数の補正量をシーケンスコントローラ制御手段４０に与えることにより高周波信号の周波数をスライスｎごとにシフトさせる。

すなわち、共鳴周波数補正手段５１は、式（２０）によりスライス方向エラー処理手段４９から受けたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）をＩｎｌｉｎｅＦＴデータの周波数シフト量ΔＦにスライスｎごとに換算し、得られた周波数シフト量ΔＦを高周波信号の周波数の補正量としてシーケンスコントローラ制御手段４０に与える。

このため、シーケンスコントローラ制御手段４０は、シーケンス実行を制御するリアルタイムマネージャ（ＲＭ）として機能し、ダイナミックスキャン実行に伴って、高周波信号の周波数の補正量がシーケンスに含まれる高周波信号の中心周波数（ＣＦ：center frequency）に反映されるようにシーケンス情報を補正する。

すなわち、シーケンスコントローラ制御手段４０は、シーケンスコントローラ３１を制御することによりＲＦコイル２４から被検体Ｐに送信される高周波信号の周波数を周波数シフト量ΔＦに応じてスライスｎごとにシフトさせる。

このため、Ｂ０シフトによりＮＭＲ信号の共鳴周波数が変化しても、共鳴周波数の変化量に応じて高周波信号の周波数がシフトされるため、脂肪抑制の制御不良が改善される。

尚、Ｂ０シフトにおける鉄シムの温度上昇に起因する共鳴周波数のシフトは、実際には空間的に不均一であるが、最も周波数分解能が高いＰＥ方向の共鳴周波数シフト量でも数１０Ｈｚ程度と絶対値が比較的小さい。また、スライス面内において数１０％程度の共鳴周波数分布があるものの絶対量としては、ほぼ同じ値で共鳴周波数がシフトしていると近似することができる程度の値である場合が多いため、各スライスｎ間で共通の周波数補正量を計算して補正させるように設定することができる。

そこで、ステップＳ４において、スライス共通位相差計算手段４７がスライスｎ間で共通の共鳴周波数のシフト量を計算するように設定されていると判定した場合には、ステップＳ１１において、各スライスｎにおける代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）または位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）を信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）または信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）に応じて重み付け加算することによりスライス共通位相差Φ（Ｊ＋１）を求める。

すなわち、スライス共通位相差計算手段４７は、式（２３−１）または式（２３−２）により全てのスライスｎ（０≦ｎ≦ＮＳ−１）における代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）または位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）を信号強度代表値Ｓｉｇｎ（Ｊ＋１）または信号強度代表値の総和Ｓｉｇｐａｃｎ（Ｊ＋１）により重み付け加算してスライス共通位相差Φ（Ｊ＋１）を求める。

次に、ステップＳ１２において、ステップＳ５と同様に位相差平滑化手段４８によりスライス共通位相差Φ（Ｊ＋１）のエラー処理および平滑化処理が実行されて平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）が計算される。

次に、ステップＳ１３において、ステップＳ７と同様に周波数シフト警告手段５４が位相差計算手段４４により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）、代表位相差計算手段４５により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）、位相差補正値計算手段４６により得られた位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）、スライス共通位相差計算手段４７により得られたスライス共通位相差Φ（Ｊ＋１）あるいは位相差平滑化手段４８により得られた平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）等の位相差変換量のうち任意の位相差変換量、例えば平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）について式（１８）により予め設定された閾値より大きいか否かを判定する。

そして、平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）が閾値より大きいと判定した場合には、周波数シフト警告手段５４は、表示装置３４やその他の図示しない出力手段にエラーメッセージ等の警告情報を与えて表示あるいは出力させる。

一方、ステップＳ１４において、ステップＳ８と同様に、画像位置シフト手段５０は、スライス共通の平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）を周波数シフト量ΔＦに変換して、生データデータベース４２から生データを読込んで生データの位相をシフトさせる。

次に、ステップＳ１５において、ステップＳ９と同様に、画像再構成手段４１により、生データデータベース４２のｋ空間に再配置された位相補正後の生データがフーリエ変換により再構成されるとともに表示装置３４に与えられ、PE方向あるいはRO方向にシフトして位置補正された被検体Ｐの画像が表示装置３４に表示される。

一方、ステップＳ１６において、ステップＳ１０と同様に、共鳴周波数補正手段５１は、スライス共通の平滑化位相差Φ’（Ｊ＋１）を周波数シフト量ΔＦに変換して高周波信号の周波数の補正量を求め、求めた高周波信号の周波数の補正量をシーケンスコントローラ制御手段４０に与えることにより全スライスｎにおける高周波信号の周波数をシフトさせる。

このため、Ｂ０シフトによりＮＭＲ信号の共鳴周波数が変化しても、共鳴周波数の変化量に応じて高周波信号の周波数がシフトされるため、脂肪抑制の制御不良が改善される。

以上のような磁気共鳴イメージング装置２０によれば、鉄シム等のハードウェアを大幅に改修することなく、Ｂ０シフトによる断層画像位置シフトを補正するとともに、脂肪抑制不良を改善させることができる。

すなわち、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、被検体Ｐの断層画像再構成の前処理として磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３により生データのダイナミック位相変化を求め、画像の位置シフト量を計算することができるため、画像の位置の補正を行うことができる。さらに、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、Ｂ０シフトによる共鳴周波数のシフトを計算し、共鳴周波数を補正することができるため脂肪抑制不良を改善させることができる。

この際、Ｂ０シフトによる共鳴周波数のシフト量は、本来必要とされるイメージング用の生データ７０や位相補正用の生データ７１から求められるため、新たな生データを収集する必要がない。この結果、撮影時間やデータサイズを増加させることなく、Ｂ０シフトによる断層画像位置シフトを補正するとともに、脂肪抑制不良を改善させることができる。

また、磁気共鳴イメージング装置２０によれば、代表位相差計算手段４５やスライス共通位相差計算手段４７により、ＲＯ方向あるいはスライスｎ方向に共通の位相差が計算できるため、ＲＯ方向あるいはスライスｎ方向によらず一定の補正値で生データの位相や共鳴周波数をシフトさせることができる。

さらに、位相差補正値計算手段４６によりフェーズドアレイコイル２４ｂの表面コイル２４ｃごとの感度のばらつきによる代表位相差等の位相差変換量の誤差が補正されるのみならず、位相差平滑化手段４８によるダイナミック方向のエラー処理および平滑化処理並びにスライス方向エラー処理手段４９によるスライス方向のエラー処理が実行されるため、位相差変換量に異常値が存在しても、より精度よく共鳴周波数の周波数シフト量ΔＦを求めることができる。

また、位相差変換量が一定の値を超えた場合には、周波数シフト警告手段５４により警告情報が出力されるため、Ｂ０シフトによる脂肪抑制不良等の影響の有無を容易に確認することができる。

尚、磁気共鳴イメージング装置２０において、ＲＦコイル２４としてフェーズドアレイコイル２４ｂ以外のコイルを用いてもよい。また、磁気共鳴イメージング装置２０に各データベースを設けずに、直接データを各構成要素間で転送するように構成してもよい。さらに、磁気共鳴イメージング装置２０において、磁気共鳴イメージングデータ処理システム４３の構成要素の一部を省略した構成としてもよく、情報処理や計算の順序を変更してもよい。

また、位相差計算手段４４により得られたＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）から直接ＲＯ方向の各Ｐｉｘｅｌ ｉにおける基準時相から着目する時相Ｊ＋１までの位相差Φｎ（ｉ，Ｊ＋１）を位相差変換量として計算し、代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）と同様な処理手順でＲＯ方向のＰｉｘｅｌ ｉごとに周波数シフト量ΔＦに変換して生データの位相や高周波信号の周波数をシフトさせるように構成することもできる。

このため、磁気共鳴イメージング装置２０の各構成要素の処理における入力側データは、ＩｎｌｉｎｅＦＴデータの位相差Δφ（ｉ，Ｊ＋１）に基づいて得られた量である基準時相から着目する時相Ｊ＋１までの位相差Φｎ（ｉ，Ｊ＋１）、代表位相差Φｎ（Ｊ＋１）、チャンネルｃｈごとの代表位相差Φｎ（ｃｈ、Ｊ＋１）、位相差補正値Φｐａｃｎ（Ｊ＋１）、平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）またはΦ’（Ｊ＋１）、エラー処理後の平滑化位相差Φ’ｎ（Ｊ＋１）、スライス共通位相差Φ（Ｊ＋１）等の位相差変換量うちいずれかの位相差変換量であればよい。

本発明に係る磁気共鳴イメージング装置の実施の形態を示す構成図。 図１に示すＲＦコイルの詳細構成の一例を示す図。 図２に示すＷＢコイルとフェーズドアレイコイルの配置例を示す断面模式図。 図１に示す磁気共鳴イメージング装置の機能ブロック図。 図１に示す磁気共鳴イメージング装置による撮影で使用されるEPIシーケンスの一例を示す図。 図５に示すＥＰＩシーケンスにより収集されてｋ空間に配置された生データのイメージを示す概念図。 図１に示す磁気共鳴イメージング装置により被検体の断層画像を撮像する際の手順を示すフローチャート。 図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システムの位相差計算手段および代表位相差計算手段により生データの時間的な位相の変化量を計算する際の手順を示すフローチャート。 図１に示す磁気共鳴イメージング装置により収集されたＩｎｌｉｎｅＦＴデータを単一のスライスについてダイナミック時相方向に配置した例を示す概念図。 図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システムの位相差補正値計算手段により生データの代表位相補正値を計算する際の手順を示すフローチャート。 図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システムの位相差平滑化手段によりＩｎｌｉｎｅＦＴデータの代表位相差の平滑化処理およびエラー処理を実行する際の手順を示すフローチャート。 図４に示す磁気共鳴イメージングデータ処理システムのスライス方向エラー処理手段により各スライスｎにおけるＩｎｌｉｎｅＦＴデータの平滑化位相差のエラー処理を実行する際の手順を示すフローチャート。 従来のＭＲＩ装置の構成図。

符号の説明

２０ 磁気共鳴イメージング装置
２１ 静磁場用磁石
２３ 傾斜磁場コイルユニット
２４ ＲＦコイル
２４ａ ＷＢコイル
２４ｂ フェーズドアレイコイル
２４ｃ 表面コイル
２６ 静磁場電源
２７ 傾斜磁場電源
２９ 送信器
３０ 受信器
３１ シーケンスコントローラ
３３ 入力装置
３４ 表示装置
３５ 演算装置
３６ 記憶装置
４０ シーケンスコントローラ制御手段
４１ 画像再構成手段
４２ 生データデータベース
４３ 磁気共鳴イメージングデータ処理システム
４４ 位相差計算手段
４５ 代表位相差計算手段
４６ 位相差補正値計算手段
４７ スライス共通位相差計算手段
４８ 位相差平滑化手段
４９ スライス方向エラー処理手段
５０ 画像位置シフト手段
５１ 共鳴周波数補正手段
５４ 周波数シフト警告手段
６０ 位相補正用シーケンス
６１ イメージング用シーケンス
７０ イメージング用の生データ
７０ａ ｋ空間中心を含むイメージング用の生データ
７１ 位相補正用の生データ
Ｐ 被検体

Claims (13)

1. ダイナミックスキャンにより収集され、核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換した複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行し、さらに前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求める位相差計算手段と、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めて前記複素データの位相をシフトする画像位置シフト手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. ダイナミックスキャンにより収集され、核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換した複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行し、さらに前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求める位相差計算手段と、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めてＲＦコイルから送信される高周波信号の周波数をシフトさせる共鳴周波数補正手段とを有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記位相差の読出し方向の各ピクセルにおける信号強度に応じて重み付け加算を実行する代表位相差計算手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. ＲＦコイルとして用いられたフェーズドアレイコイルの各表面コイルの感度のばらつきにより生じた前記位相差に基づいて得られる値の誤差の補正処理を実行する位相差補正値計算手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 移動平均を用いて前記位相差に基づいて得られる値の平滑化処理を実行する位相差平滑化手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記位相差に基づいて得られる値から予め設定された閾値外となる前記位相差に基づいて得られる値を除外することによりエラー処理を実行する機能と、移動平均を用いて前記位相差に基づいて得られる値の平滑化処理を実行する機能とを有する位相差平滑化手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 各スライスにおける前記位相差に基づいて得られる値の異常値を検出し、異常値となるスライスにおける前記位相差に基づいて得られる値を異常値とならないスライスにおける前記位相差に基づいて得られる値とすることによりエラー処理を実行するスライス方向エラー処理手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 各スライスにおける前記位相差に基づいて得られる値を各スライスにおける信号強度に応じて重み付け加算するスライス共通位相差計算手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記位相差に基づいて得られる値が予め設定された閾値を超えた場合に出力手段に警告情報を与える周波数シフト警告手段を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記位相エンコードされない複素データを、ｋ空間中心を含むイメージング用の複素データとしたことを特徴とする請求項１または２記載の磁気共鳴イメージング装置。
11. 前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めてＲＦコイルから送信される高周波信号の周波数をシフトさせる共鳴周波数補正手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置。
12. ダイナミックスキャンにより核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換することにより収集された複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行するステップと、前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求めるステップと、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めて前記複素データの位相をシフトするステップとを有することを特徴とする磁気共鳴イメージングデータ処理方法。
13. ダイナミックスキャンにより核磁気共鳴信号を検波してＡ／Ｄ変換することにより収集された複素データから位相エンコードされない前記複素データを取出して１次元フーリエ変換を実行するステップと、前記位相エンコードされない複素データを１次元フーリエ変換して得られるデータの時間的な位相差を求めるステップと、前記位相差に基づいて得られる値から周波数シフト量を求めるステップと、求めた周波数シフト量に応じてＲＦコイルから送信すべき高周波信号の周波数の補正量を求めるステップと、求めた高周波信号の周波数の補正量に基いてシーケンス情報を補正させるステップとを有することを特徴とする磁気共鳴イメージングデータ処理方法。

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