JP2007098026A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体動アーチファクトが発生することを防止し、画像品質を向上する。
【解決手段】被検体の呼吸運動による変位として、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施する前における横隔膜の第１変位Ｎ１と、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施した後における横隔膜の第２変位Ｎ２とを体動検出部２５が検出する。この後、この体動検出部２５によって検出された横隔膜の第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とに基づいて、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する。そして、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータに基づいて、被検体のスライス画像を画像生成部３１が生成する。
【選択図】図５

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置に関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置は、医療用途、産業用途などのさまざまな分野において利用されている。

磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間内の被検体に電磁波を照射することにより、その被検体内のプロトンのスピンを核磁気共鳴（ＮＭＲ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）現象によって励起させ、その励起されたスピンにより発生する磁気共鳴（ＭＲ）信号を得るスキャンを実施する。そして、そのスキャンにより得られた磁気共鳴信号をスライス画像のローデータ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）とし、被検体のスライス画像を生成する。

このように磁気共鳴イメージング装置を用いて被検体をスキャンする際において、被検体の体動が発生した場合には、生成したスライス画像に体動アーチファクトが発生する場合がある。たとえば、被検体の心臓や腹部を撮影する場合においては、呼吸運動や心拍運動などの体動によって、体動アーチファクトが発生し、画像品質が低下する。

この体動アーチファクトの発生による画像品質の低下を防止するために、呼吸運動や心拍運動などの体動に同期させてスキャンを実施する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

特開平１０−２７７０１０号公報 特開２００２−１０２２０１号公報

このような方法においては、たとえば、周期的な心拍運動による変位を心電信号として検出し、その心電信号に基づいて、被検体の心拍運動が特定の位相である時に、磁気共鳴イメージング装置が被検体を繰り返してスキャンする。このスキャンにおいては、まず、被検体の呼吸運動をモニターするために、たとえば、横隔膜を含む領域を選択的に励起して、ナビゲータエコーデータとしての磁気共鳴信号を得るナビゲータシーケンスを実施する。その後、このナビゲータシーケンスに続いて、スライス画像を生成するスライス位置からイメージングデータとしての磁気共鳴信号を得るイメージングシーケンスを実施する。ここでは、ナビゲータシーケンスによって得られた横隔膜の変位が予め設定した許容範囲（ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ ｗｉｎｄｏｗ）内である場合に、その後のイメージングシーケンスにより得られたイメージングデータをスライス画像のローデータとして選択し、順次、ｋ空間を埋める。具体的には、被検体の心拍数が一般に毎分６０回程度であるため、１秒間隔の周期でナビゲータエコーデータとイメージングデータとのそれぞれを取得し、ナビゲータエコーデータによる横隔膜の変位が予め設定した許容範囲内においてイメージングデータが取得された場合に、スライス画像の原料となるローデータとして、そのイメージングデータを選択する。そして、このローデータとして選択されたイメージングデータに基づいて、スライス画像を再構成する。

しかしながら、呼吸の深さが大きく乱れて変動する場合のように、呼吸運動が周期的でなくなる場合においては、イメージングシーケンスの前に実施されるナビゲータシーケンスによって得られた横隔膜の変位が予め設定した許容範囲内である場合であっても、イメージングシーケンスを実施する際においては、周期的な呼吸運動の場合と異なった個所に横隔膜が位置する場合がある。このため、上記のような場合においては、体動アーチファクトが発生し、画像品質が低下する場合があった。

以上のように、従来においては、体動アーチファクトの発生を十分に抑制できず、画像品質を向上することが困難であった。

したがって、本発明の目的は、体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することにある。

上記目的の達成のために本発明の磁気共鳴イメージング装置は、静磁場空間内の被検体の撮影領域を励起するように前記被検体に電磁波を照射し、前記被検体の撮影領域において発生する磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスを繰り返し実施するスキャン部と、前記スキャン部が前記イメージングシーケンスのそれぞれを実施する際に、前記被検体の体動による変位を繰り返し検出する体動検出部と、前記スキャン部が前記イメージングシーケンスを実施することによって得られた前記イメージングデータを、前記体動検出部によって検出された前記被検体の体動による変位に基づいてローデータとして選択するローデータ選択部と、前記ローデータ選択部によってローデータとして選択された前記イメージングデータに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部とを含み、前記体動検出部は、前記被検体の体動による変位として、前記スキャン部がイメージングシーケンスを実施する前における第１変位と、前記スキャン部がイメージングシーケンスを実施した後における第２変位とを検出し、前記ローデータ選択部は、前記体動検出部によって検出された前記第１変位と前記第２変位とに基づいて、前記イメージングデータをローデータとして選択する。

本発明によれば、体動アーチファクトの発生を抑制し、画像品質を向上可能な磁気共鳴イメージング装置を提供することができる。

以下より、本発明にかかる実施形態の一例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。

図１に示すように、磁気共鳴イメージング装置１は、スキャン部２と、操作コンソール部３とを有する。

スキャン部２について説明する。

スキャン部２は、図１に示すように、静磁場マグネット部１２と、勾配コイル部１３と、ＲＦコイル部１４と、クレードル１５とを有しており、静磁場が形成された撮影空間Ｂ内において、被検体ＳＵの撮影領域を励起するように被検体ＳＵに電磁波を照射し、その被検体ＳＵの撮影領域において発生する磁気共鳴信号を得るスキャンを実施する。

本実施形態においては、スキャン部２は、後述の操作コンソール部３の体動検出部２５によって検出された心電信号に基づいて、被検体ＳＵの心拍運動が特定の位相である時に、被検体ＳＵを繰り返してスキャンする。

このスキャンにおいては、まず、被検体ＳＵの呼吸運動をモニターするために、横隔膜を含む領域を選択的に励起し、第１のナビゲータエコーデータとしての磁気共鳴信号を得る第１ナビゲータシーケンスを実施する。その後、この第１ナビゲータシーケンスに続いて、スライス画像を生成するスライス位置からイメージングデータとしての磁気共鳴信号を得るイメージングシーケンスを実施する。そして、再度、横隔膜を含む領域の磁気共鳴信号を第２のナビゲータエコーデータとして得る第２ナビゲータシーケンスを実施する。ここでは、スキャン部２は、被検体ＳＵの心拍運動の周期ごとであって、その心拍運動の各周期において同じ位相の際に、第１ナビゲータシーケンスと、イメージングシーケンスと、第２ナビゲータシーケンスとのそれぞれを、順次、繰り返すように実施する。

スキャン部２の各構成要素について、順次、説明する。

静磁場マグネット部１２は、たとえば、一対の永久磁石により構成されており、被検体ＳＵが収容される撮像空間Ｂに静磁場を形成する。ここでは、静磁場マグネット部１２は、被検体ＳＵの体軸方向に対して垂直な方向Ｚに静磁場の方向が沿うように静磁場を形成する。なお、静磁場マグネット部１２は、超伝導磁石により構成されていてもよい。

勾配コイル部１３は、静磁場が形成された撮像空間Ｂに勾配磁場を形成し、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号に空間位置情報を付加する。ここでは、勾配コイル部１３は、ｘ方向とｙ方向とｚ方向との３系統からなり、撮像条件に応じて、周波数エンコード方向と位相エンコード方向とスライス選択方向とのそれぞれに勾配磁場を形成する。具体的には、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵのスライス選択方向に勾配磁場を印加し、ＲＦコイル部１４がＲＦパルスを送信することによって励起させる被検体ＳＵのスライスを選択する。また、勾配コイル１３は、被検体ＳＵの位相エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を位相エンコードする。そして、勾配コイル部１３は、被検体ＳＵの周波数エンコード方向に勾配磁場を印加し、ＲＦパルスにより励起されたスライスからの磁気共鳴信号を周波数エンコードする。

ＲＦコイル部１４は、図１に示すように、被検体ＳＵの撮像領域を囲むように配置される。ＲＦコイル部１４は、静磁場マグネット部１２によって静磁場が形成される撮像空間Ｂ内において、電磁波であるＲＦパルスを被検体ＳＵに送信して高周波磁場を形成し、被検体ＳＵの撮像領域におけるプロトンのスピンを励起する。そして、ＲＦコイル部１４は、その励起された被検体ＳＵ内のプロトンから発生する電磁波を磁気共鳴信号として受信する。

クレードル１５は、被検体ＳＵを載置する台を有する。クレードル部２６は、制御部３０からの制御信号に基づいて、撮像空間Ｂの内部と外部との間を移動する。

操作コンソール部３について説明する。

操作コンソール部３は、図１に示すように、ＲＦ駆動部２２と、勾配駆動部２３と、データ収集部２４と、体動検出部２５と、ローデータ選択部２６と、制御部３０と、画像生成部３１と、操作部３２と、表示部３３と、記憶部３４とを有する。

操作コンソール部３の各構成要素について、順次、説明する。

ＲＦ駆動部２２は、ＲＦコイル部１４を駆動させて撮像空間Ｂ内にＲＦパルスを送信させて高周波磁場を形成する。ＲＦ駆動部２２は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ゲート変調器を用いてＲＦ発振器からの信号を所定のタイミングおよび所定の包絡線の信号に変調した後に、そのゲート変調器により変調された信号を、ＲＦ電力増幅器によって増幅してＲＦコイル部１４に出力し、ＲＦパルスを送信させる。

勾配駆動部２３は、制御部３０からの制御信号に基づいて、勾配パルスを勾配コイル部１３に印加して駆動させ、静磁場が形成されている撮像空間Ｂ内に勾配磁場を発生させる。勾配駆動部２３は、３系統の勾配コイル部１３に対応して３系統の駆動回路（図示なし）を有する。

データ収集部２４は、制御部３０からの制御信号に基づいて、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号を収集する。ここでは、データ収集部２４は、ＲＦコイル部１４が受信する磁気共鳴信号をＲＦ駆動部２２のＲＦ発振器の出力を参照信号として位相検波器が位相検波する。その後、Ａ／Ｄ変換器を用いて、このアナログ信号である磁気共鳴信号をデジタル信号に変換して出力する。

本実施形態においては、データ収集部２４は、スキャン部２が実施するイメージングシーケンスによってイメージングデータとして得られた磁気共鳴信号を、操作コンソール３のローデータ選択部２６へ出力する。また、データ収集部２４は、スキャン部２が実施する第１ナビゲータシーケンスによって第１のナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号と、第２ナビゲータシーケンスによって第２のナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号とを、操作コンソール３の体動検出部２５へ出力する。

体動検出部２５は、コンピュータと、コンピュータに所定の動作を実行させるプログラムとを有しており、スキャン部２がイメージングシーケンスのそれぞれを実施する際に、被検体ＳＵの体動による変位を検出するデータ処理を実施する。

本実施形態において、体動検出部２５は、被検体ＳＵの心拍運動による変位を心電計によって検出する。

そして、これと共に、体動検出部２５は、被検体ＳＵの呼吸運動による変位として、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施する前における第１変位と、スキャン部がイメージングシーケンスを実施した後における第２変位とを検出する。ここでは、体動検出部２５は、被検体ＳＵの心拍運動の周期ごとであって、その心拍運動の各周期において同じ位相の時に、イメージングシーケンスの前後の呼吸運動によって変化する被検体ＳＵの横隔膜の第１変位と第２変位とのそれぞれを、繰り返し検出する。

具体的には、体動検出部２５は、スキャン部２が第１ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた第１のナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施する前に呼吸運動によって動いた横隔膜の変位を第１変位として検出する。また、体動検出部２５は、スキャン部２が第２ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた第２のナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施した後に呼吸運動によって動いた横隔膜の変位を第２変位として検出する。

ローデータ選択部２６は、コンピュータと、コンピュータに所定の動作を実行させるプログラムとを有しており、スキャン部２がイメージングシーケンスを実施することによって得られたイメージングデータを、体動検出部２５によって検出された被検体ＳＵの体動による変位に基づいてローデータとして選択するデータ処理を実施する。

ここでは、ローデータ選択部２６は、体動検出部２５によって上記のようにして検出された呼吸運動による被検体ＳＵの第１変位と第２変位とに基づいて、そのスキャンにて得られたイメージングデータをローデータとして選択する。たとえば、ローデータ選択部２６は、イメージングデータを得たときの被検体ＳＵの第１変位と第２変位とが予め定めた許容範囲内にある場合であって、その第１変位と第２変位とを差分した絶対値が予め定めた閾値内である場合に、そのイメージングデータをローデータとして選択する。

制御部３０は、コンピュータと、コンピュータを用いて所定のスキャンに対応する動作を各部に実行させるプログラムとを有しており、各部を制御する。ここでは、制御部３０は、操作部３２からの操作データが入力され、その操作部３２から入力される操作データに基づいて、ＲＦ駆動部２２と勾配駆動部２３とデータ収集部２４とのそれぞれに、所定のスキャンを実行させる制御信号を出力し制御を行うと共に、体動検出部２５と画像生成部３１と表示部３３と記憶部３４とへ制御信号を出力し制御を行う。

画像生成部３１は、コンピュータと、そのコンピュータを用いて所定のデータ処理を実行するプログラムとを有しており、制御部３０からの制御信号に基づいて、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータから、被検体ＳＵのスライスについてのスライス画像を再構成する。そして、画像生成部３１は、その生成した画像を表示部３３に出力する。

操作部３２は、キーボードやポインティングデバイスなどの操作デバイスにより構成されている。操作部３２は、オペレータによって操作データが入力され、その操作データを制御部３０に出力する。

表示部３３は、ＣＲＴなどの表示デバイスにより構成されており、制御部３０からの制御信号に基づいて、表示画面に画像を表示する。たとえば、表示部３３は、オペレータによって操作部３２に操作データが入力される入力項目についての画像を表示画面に複数表示する。また、表示部３３は、被検体ＳＵからの磁気共鳴信号に基づいて生成される被検体ＳＵのスライス画像についてのデータを画像生成部３１から受け、表示画面にそのスライス画像を表示する。

記憶部３４は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶装置３３は、その記憶されたデータが必要に応じて制御部３０によってアクセスされる。

以下より、上記の本発明にかかる実施形態の磁気共鳴イメージング装置１を用いて、被検体ＳＵを撮像する際の動作について説明する。

図２は、本実施形態において、被検体ＳＵを撮像する際の動作を示すフロー図である。また、図３は、本実施形態において、被検体ＳＵをスキャンする際のシーケンスを示すシーケンス図であり、横軸が時間軸ｔである。

本実施形態においては、体動検出部２５によって検出された心電信号に基づいて、被検体ＳＵの心拍運動が特定の位相である時に、スキャン部２が被検体ＳＵについてのスキャンＳを繰り返し実施し、スライス画像を生成する際にローデータとなる磁気共鳴信号を取得する。具体的には、図３に示すように、体動検出部２５によって検出された心電信号においてＲ波５１を検出し、そのＲ波５１を検出した時点ｔ０から所定の遅延時間Ｄ１を経過後の心臓収縮期に対応した時点ｔ１に、スキャン部２が被検体ＳＵの胸部についてのスキャンＳを周期的に繰り返して開始する。

このスキャンＳの実施においては、図２と図３とに示すように、まず、第１のナビゲータシーケンスＮＳ１の実施を行う（Ｓ１１）。

ここでは、被検体ＳＵの呼吸運動をモニターするために、スキャン部２が、横隔膜を含む領域のスピンを選択的に励起し、第１のナビゲータエコーデータとしての磁気共鳴信号を得る第１ナビゲータシーケンスＮＳ１をスピンエコー法に基づいて実施する。この第１ナビゲータシーケンスＮＳ１は、図３に示すように、Ｒ波５１を検出した時点ｔ０から所定の遅延時間Ｄ１を経過後の時点ｔ１から、所定時間Ｄ２が経過した時点ｔ２までの間において実施される。

図４は、第１ナビゲータシーケンスＮＳ１を示すパルスシーケンス図である。図４においては、ＲＦパルスＲＦと、ｘ方向の勾配磁場Ｇｘと、ｚ方向の勾配磁場Ｇｚと、ｙ方向の勾配磁場Ｇｙとを示している。なお、ここでは、縦軸が強度を示し、横軸が時間軸を示している。

第１ナビゲータシーケンスＮＳ１の実施においては、まず、図４に示すように、９０°パルスＲＦ１と共に第１のｘ方向傾斜磁場Ｇｘ１を印加することによって、被検体において横隔膜を含む第１のスライス面を選択的に９０°励起する。その後、第２のｘ方向傾斜磁場Ｇｘ２を被検体に印加することによって位相を戻した後、１８０°パルスＲＦ２と共に第３のｘ方向傾斜磁場Ｇｘ３と第１のｚ方向傾斜磁場Ｇｚ１とを印加することによって、横隔膜を含む領域において第１のスライス面と交差する第２のスライス面を１８０°励起する。そして、周波数エンコードするように第１と第２とのｙ方向勾配磁場Ｇｙ１，Ｇｙ２を印加し、被検体において第１のスライス面と第２のスライス面とが交差する領域からの磁気共鳴信号ＭＲ１を、第１のナビゲータエコーデータとして取得する。

そして、この第１ナビゲータシーケンスＮＳ１の実施によって第１のナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号ＭＲ１を、データ収集部２４が収集し、体動検出部２５へ出力する。

つぎに、図２と図３とに示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施を行う（Ｓ２１）。

ここでは、第１ナビゲータシーケンスＮＳ１に続いて、被検体ＳＵの胸部においてスライス画像を生成するスライス位置からイメージングデータとしての磁気共鳴信号を得るイメージングシーケンスＩＳを、スキャン部２が実施する。たとえば、グラディエントエコー法によって、このイメージングシーケンスＩＳを、スキャン部２が実施する。このイメージングシーケンスＩＳは、図３に示すように、第１ナビゲータシーケンスＮＳ１の実施が終了された時点ｔ２から、所定時間Ｄ３が経過した時点ｔ３までの間において実施される。

そして、このイメージングシーケンスＩＳの実施によってイメージングデータとして得られた磁気共鳴信号を、データ収集部２４が収集し、ローデータ選択部２６へ出力する。

つぎに、図２と図３とに示すように、第２のナビゲータシーケンスＮＳ２の実施を行う（Ｓ３１）。

ここでは、第１ナビゲータシーケンスＮＳ１の実施と同様にして、横隔膜を含む領域の磁気共鳴信号を第２のナビゲータエコーデータとして得る第２ナビゲータシーケンスＮＳ２を、スキャン部２が実施する。この第２ナビゲータシーケンスＮＳ２は、図３に示すように、イメージングシーケンスＩＳの実施が終了された時点ｔ３から、所定時間Ｄ４が経過した時点ｔ４までの間において実施される。

そして、この第２ナビゲータシーケンスＮＳ２の実施によって第２のナビゲータエコーデータとして得られた磁気共鳴信号を、データ収集部２４が収集し、体動検出部２５へ出力する。

つぎに、図２に示すように、ローデータの選択可否の判断を行う（Ｓ４１）。

ここでは、各スキャンのそれぞれにおいて、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施することによって得られたイメージングデータを、体動検出部２５によって検出された被検体ＳＵの体動による変位に基づいて、ローデータ選択部２６がローデータとして選択するか否かを判断する。

本実施形態においては、体動検出部２５によって検出された呼吸運動による被検体ＳＵの横隔膜の第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とに基づいて、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する。

具体的には、まず、スキャン部２が上記のように第１ナビゲータシーケンスＮＳ１を実施することによって得られた第１のナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施する前に呼吸運動によって動いた横隔膜の変位を、体動検出部２５が第１変位Ｎ１として求める。ここでは、第１のナビゲータエコーデータを１次元逆フーリエ変換して、横隔膜を含む領域のプロファイルを生成し、そのプロファイルから横隔膜の変位を、体動検出部２５が第１変位Ｎ１として求める。本実施形態においては、この生成したプロファイルにおいて、高信号強度の部分が腹部に相当し、低信号強度の部分が胸部に相当し、この腹部と胸部とを示す部分の境界部分が横隔膜に相当するために、この横隔膜に相当する境界部分が体軸方向において変化した位置を、体動検出部２５が第１変位Ｎ１として求める。

そして、第１変位Ｎ１の場合と同様にして、スキャン部２が第２ナビゲータシーケンスＮＳ２を実施することによって得られた第２のナビゲータエコーデータに基づいて、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施した後に呼吸運動によって動いた横隔膜の変位を、体動検出部２５が第２変位Ｎ２として求める。

その後、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを検出するための第１ナビゲータシーケンスＮＳ１と第２ナビゲータシーケンスＮＳ２とを実施した間に行われたイメージングシーケンスＩＳにより取得したイメージングデータを、上記のようにして体動検出部２５により求められた第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とに基づいて、ローデータ選択部２６がローデータとして選択するか否か判断する。

図５は、本実施形態において、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する際の動作を示すフロー図である。

まず、図５に示すように、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ１とが許容範囲ＡＷ内か否かを判断する（Ｓ４１１）。

ここでは、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施する前に呼吸運動によって動いた横隔膜の第１変位Ｎ１が、予め設定した許容範囲ＡＷ内であるか否かをローデータ選択部２６が判断すると共に、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施した後に呼吸運動によって動いた横隔膜の第２変位Ｎ２が、予め設定した許容範囲ＡＷ内であるか否かをローデータ選択部２６が判断する。

図６は、本実施形態において、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ１とが許容範囲ＡＷ内か否かを判断する様子を示す図であり、横軸が時間軸ｔであり、縦軸が横隔膜の変位Ｎを示している。ここで、図６（ａ）は、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ１とが許容範囲ＡＷ内でない場合を示しており、図６（ｂ）は、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ１とが許容範囲ＡＷ内である場合を示している。

図６（ａ）に示すように、この第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２との両者が予め設定した許容範囲ＡＷ内でない場合（Ｎｏ）には、図５に示すように、このスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号をローデータとして選択しない。

一方で、図６（ｂ）に示すように、この第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とが予め設定した許容範囲ＡＷ内である場合（Ｙｅｓ）においては、図５に示すように、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値の範囲内か否かを判断する（Ｓ４３１）。

ここでは、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内か否かを、ローデータ選択部２６が判断する。

図７は、本実施形態において、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内か否かを判断する様子を示す図であり、横軸が時間軸ｔを示し、縦軸が横隔膜の変位Ｎを示している。ここで、図７（ａ）は、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内でない場合を示しており、図７（ｂ）は、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内である場合を示している。

図７（ａ）に示すように、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内でない場合（Ｎｏ）には、そのスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号をローデータとして選択しない。

一方で、図７（ｂ）に示すように、この第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値の範囲内である場合（Ｙｅｓ）には、図５に示すように、そのスキャンＳのイメージングシーケンスＩＳにてイメージングデータとして得た磁気共鳴信号を、ローデータとして選択する（Ｓ４４１）。

このように、各スキャンＳにおいてイメージングデータを得た前後の被検体ＳＵの第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とが予め定めた許容範囲ＡＷ内にある場合であって、その第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内である場合（Ｙｅｓ）には、図２に示すように、そのスキャンＳにおいて第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とが検出された間に実施したイメージングシーケンスＩＳによって得られたイメージングデータを、ローデータとしてローデータ選択部２６が選択する。そして、図２に示すように、このイメージングシーケンスＩＳによって得られたイメージングデータを、ローデータとしてローデータ選択部２６が選択しない場合（Ｎｏ）においては、第１のナビゲータシーケンスの実施（Ｓ１１），イメージングシーケンスの実施（Ｓ２１），第２のナビゲータシーケンスの実施（Ｓ３１）を行う。この場合においては、たとえば、ローデータとして選択しなかったイメージングシーケンスＩＳの位相エンコードステップに対応するように、再度、イメージングシーケンスＩＳを実施する。

つぎに、図２に示すように、ローデータの保存を実施する（Ｓ４２）。

ここでは、上述のようにしてローデータとして選択したイメージングデータを、ローデータ選択部２６が記憶して保存する。

つぎに、図２に示すように、ローデータの取得完了の判断を行う（Ｓ５１）。

ここでは、生成するスライス画像のマトリクスに対応するように、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得られたかどうかを、制御部３０が判断する。たとえば、ｋ空間において全ての位相エンコードステップに対応したローデータを得たかどうか判断する。そして、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得ていない場合（Ｎｏ）には、上記の被検体のスキャンを継続するように制御部３０が各部を制御する。

一方で、ローデータの全てをローデータ選択部２６が得た場合（Ｙｅｓ）には、図２に示すように、スライス画像の生成を行う（Ｓ６１）。

ここでは、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータから、画像生成部３１が被検体ＳＵのスライスについてのスライス画像を再構成する。そして、その再構成した画像を画像生成部３１が表示部３３に出力する。

以上のように、本実施形態においては、被検体の呼吸運動による変位として、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施する前における横隔膜の第１変位Ｎ１と、スキャン部２がイメージングシーケンスＩＳを実施した後における横隔膜の第２変位Ｎ２とを体動検出部２５が検出する。ここでは、イメージングシーケンスＩＳの実施前に、横隔膜を含む領域についての磁気共鳴信号を第１のナビゲータエコーデータとして得る第１ナビゲータシーケンスＮＳ１をスキャン部２が実施すると共に、イメージングシーケンスＩＳの実施後に、横隔膜を含む領域についての磁気共鳴信号を第２のナビゲータエコーデータとして得る第２ナビゲータシーケンスＮＳ２をスキャン部２が実施する。そして、スキャン部２が第１ナビゲータシーケンスＮＳ１を実施することによって得られた第１のナビゲータエコーデータに基づいて、体動検出部２５が横隔膜の第１変位Ｎ１を検出すると共に、スキャン部２が第２ナビゲータシーケンスＮＳ２を実施することによって得られた第２のナビゲータエコーデータに基づいて、体動検出部２５が横隔膜の第２変位Ｎ２を検出する。そして、この後、この体動検出部２５によって検出された横隔膜の第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とに基づいて、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する。ここでは、イメージングデータを得たときの被検体ＳＵの第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とが予め定めた許容範囲内にある場合であって、その第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値が予め定めた基準値内である場合に、そのイメージングデータをローデータ選択部２６がローデータとして選択する。そして、ローデータ選択部２６によってローデータとして選択されたイメージングデータに基づいて、被検体のスライス画像を画像生成部３１が生成する。

このため、本実施形態においては、イメージングシーケンスＩＳの前後に実施される第１と第２のナビゲータシーケンスＮＳ１，ＮＳ２によって得られた横隔膜の変位Ｎ１，Ｎ２に基づいて、呼吸の深さが大きく乱れて変動する場合のように呼吸運動が周期的でないことを検出し、呼吸運動が周期的である時に取得したイメージングデータをローデータとして選択してスライス画像を再構成することができる。したがって、本実施形態は、体動アーチファクトが発生することを防止し、画像品質を向上することができる。

なお、上記の実施形態の磁気共鳴イメージング装置１は、本発明の磁気共鳴イメージング装置に相当する。また、上記の実施形態のスキャン部２は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態の体動検出部２５は、本発明の体動検出部に相当する。また、上記の実施形態のローデータ選択部２６は、本発明のローデータ選択部に相当する。また、上記の実施形態の画像生成部３１は、本発明の画像生成部に相当する。また、上記の実施形態の表示部３３は、本発明の表示部に相当する。

また、本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。

たとえば、ナビゲータシーケンスの実施に際しては、スピンエコー法のほか、さまざまな撮像方法にて実施を行っても良い。

また、たとえば、被検体の体動を検出する際においては、ナビゲータシーケンスの実施に限定されない。たとえば、呼吸運動においては、被検体の胸部にベルトを巻き、そのベルトの伸縮を検知することで、呼吸運動を検出しても良い。

図１は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴イメージング装置１の構成を示す構成図である。 図２は、本実施形態において、被検体ＳＵを撮像する際の動作を示すフロー図である。 図３は、本実施形態において、被検体ＳＵをスキャンする際のシーケンスを示すシーケンス図であり、横軸が時間軸である。 図４は、本実施形態において、第１ナビゲータシーケンスＮＳ１を示すパルスシーケンス図である。 図５は、本実施形態において、ローデータ選択部２６がイメージングデータをローデータとして選択する際の動作を示すフロー図である。 図６は、本実施形態において、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ１とが許容範囲ＡＷ内か否かを判断する様子を示す図である。 図７は、本実施形態において、第１変位Ｎ１と第２変位Ｎ２とを差分した絶対値Ａが予め定めた閾値ＴＨの範囲内か否かを判断する様子を示す図である。

符号の説明

１：磁気共鳴イメージング装置（磁気共鳴イメージング装置）
２：スキャン部（スキャン部）、
３：操作コンソール部、
１２：静磁場マグネット部、
１３：勾配コイル部、
１４：ＲＦコイル部、
１５：クレードル、
２２：ＲＦ駆動部、
２３：勾配駆動部、
２４：データ収集部、
２５：体動検出部（体動検出部）
２６：ローデータ選択部（ローデータ選択部）
３０：制御部、
３１：画像生成部（画像生成部）、
３２：操作部、
３３：表示部（表示部）、
３４：記憶部、
Ｂ：撮像空間

Claims (10)

1. 静磁場空間内の被検体の撮影領域を励起するように前記被検体に電磁波を照射し、前記被検体の撮影領域において発生する磁気共鳴信号をイメージングデータとして得るイメージングシーケンスを繰り返し実施するスキャン部と、
   前記スキャン部が前記イメージングシーケンスのそれぞれを実施する際に、前記被検体の体動による変位を繰り返し検出する体動検出部と、
   前記スキャン部が前記イメージングシーケンスを実施することによって得られた前記イメージングデータを、前記体動検出部によって検出された前記被検体の体動による変位に基づいてローデータとして選択するローデータ選択部と、
   前記ローデータ選択部によってローデータとして選択された前記イメージングデータに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部と
   を含み、
   前記体動検出部は、前記被検体の体動による変位として、前記スキャン部がイメージングシーケンスを実施する前における第１変位と、前記スキャン部がイメージングシーケンスを実施した後における第２変位とを検出し、
   前記ローデータ選択部は、前記体動検出部によって検出された前記第１変位と前記第２変位とに基づいて、前記イメージングデータをローデータとして選択する
   磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記ローデータ選択部は、前記第１変位と前記第２変位とが基準範囲内にある場合に、当該基準範囲内の前記第１変位と前記第２変位とに対応するイメージングデータをローデータとして選択する
   請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記ローデータ選択部は、前記第１変位と前記第２変位とを差分した絶対値を算出し、当該算出した絶対値に基づいて、前記イメージングデータをローデータとして選択する
   請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記ローデータ選択部は、前記第１変位と前記第２変位とを差分した絶対値が基準値内である場合に、前記イメージングデータをローデータとして選択する
   請求項１または２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記体動検出部は、呼吸運動による前記被検体の変位を検出する
   請求項１から４のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 前記スキャン部は、前記被検体の心拍運動の周期ごとに、前記イメージングシーケンスを繰り返し実施し、
   前記体動検出部は、前記被検体の心拍運動の周期ごとに、前記第１変位と、前記第２変位とを検出する
   請求項１から５のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
7. 前記スキャン部は、前記被検体の心拍運動の各周期において同じ位相になるように、前記イメージングシーケンスを繰り返し実施し、
   前記体動検出部は、前記被検体の心拍運動の各周期において同じ位相になるように、前記第１変位を繰り返し検出すると共に、前記被検体の心拍運動の各周期において同じ位相になるように、前記第２変位を繰り返し検出する
   請求項６に記載の磁気共鳴イメージング装置。
8. 前記スキャン部は、前記イメージングシーケンスの実施前に、前記磁気共鳴信号を第１のナビゲータエコーデータとして得る第１ナビゲータシーケンスを実施すると共に、前記イメージングシーケンスの実施後に、前記磁気共鳴信号を第２のナビゲータエコーデータとして得る第２ナビゲータシーケンスを実施し、
   前記体動検出部は、前記スキャン部が前記第１ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた前記第１のナビゲータエコーデータに基づいて、前記第１変位を検出すると共に、前記スキャン部が前記第２ナビゲータシーケンスを実施することによって得られた前記第２のナビゲータエコーデータに基づいて、前記第２変位を検出する
   請求項１から７のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
9. 前記スキャン部は、前記被検体において横隔膜を含む領域について前記第１ナビゲータエコーデータと前記第２ナビゲータエコーデータを得るように、前記第１ナビゲータシーケンスと前記第２ナビゲータシーケンスとを実施する
   請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置。
10. 前記画像生成部により生成された前記被検体の画像を表示画面に表示する表示部
    を有する請求項１から９のいずれかに記載の磁気共鳴イメージング装置。
    

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