JP2009131387A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチプルコイルを用いたパラレルイメージングにおいて、撮像開始前にジオメトリファクタを計算することで最適な撮像条件を検索する。
【解決手段】ＭＲＩ装置は制御系の機能としてジオメトリファクタ評価部を備え、エンコードを間引いた間引き計測すなわち所謂パラレルイメージングを行なう際に、予め複数の撮像条件（撮像視野、オフセンタ量、オブリーク角度、倍速数など）を設定し、設定した撮像条件と撮像開始前に予め取得したマルチプルコイルの感度分布とを用いて、ジオメトリファクタを計算し、再構成画像の見かけのＳＮＲを予測する。
【選択図】図３

Description

この発明は、磁気共鳴イメージング装置（以下、ＭＲＩ装置という）に係り、特に複数の受信コイルを用いて撮像を高速化する所謂パラレルイメージングを行なうＭＲＩ装置に関する。

近年のＭＲＩ装置における高速撮像技術の一つにパラレルイメージングと呼ばれる撮像方法がある。パラレルイメージングでは、複数の受信コイルを用いて、撮像視野（ＦＯＶ）で規定される位相エンコードよりも少ないエンコード数で撮像を行う。位相エンコードを間引いて撮像したデータはそのまま画像再構成すると視野内に画像の折り返しを生じるが、受信コイルの感度分布を用いることで折り返しのない画像を再構成することができる（非特許文献１）。
パラレルイメージングでは、コイル数をＲとするとき、位相エンコードは最大Ｒ倍に間引いて（つまり倍速率Ｒで）計測することができ、これにより撮像時間を１/Ｒに短縮する。

さらに、３Ｄ計測の場合に位相エンコードと同時にスライスエンコードも間引き、位相方向とスライス方向に生じた折り返しを同時に除去するパラレルイメージング方法も提案されている（非特許文献2）。この場合、撮像全体の総倍速数Ｒは、位相方向の倍速数Ｒpとスライス方向の倍速数Ｒsとの積になる。
"SENSE:Sensitivity Encoding for Fast ＭＲＩ", Magnetic Resonancein Medicine 42: 952-962 (1999) "2DSENSE for faster 3D ＭＲＩ", Magnetic Resonance Materialsin Physics, Biology and Medicine 14: 10-19 (2002)

上述したようにパラレルイメージングによれば、倍速数に応じて撮像時間の高速化を図ることができるが、パラレルイメージングで得られる結果画像の局所的ＳＮＲは、位相エンコードを間引かずに計測した場合のＳＮＲよりも低下する。このＳＮＲの低下は、位相エンコードを間引くことに起因するパラレルイメージングの原理的なＳＮＲ低下のほかに、ジオメトリファクタに起因するＳＮＲの低下が含まれる。

ジオメトリファクタとは、撮像視野内における各チャンネル（受信コイル）感度分布の独立性を示す値で、各感度分布が完全に独立であった場合、ジオメトリファクタは最小値の１．０となる。従って、パラレルイメージングにおいてＳＮＲのよい画像を得るためには、ジオメトリファクタができるだけ最小値に近いことが好ましい。しかしジオメトリファクタは、マルチプルコイルの感度分布と撮像視野との相対関係や倍速数によって決まり撮像毎に大きく変化するため、変化の予測が困難であり、またジオメトリファクタが最小となる条件を見出すことは困難である。

本発明は、ジオメトリファクタ及び見かけのＳＮＲの予測が可能であり、最適な条件でパラレルイメージングを実現できるＭＲＩ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明のＭＲＩ装置は、エンコードを間引いた間引き計測すなわち所謂パラレルイメージングを行なう際に、予め複数の撮像条件（撮像視野、オフセンタ量、オブリーク角度、倍速数など）を設定し、設定した撮像条件と撮像開始前に予め取得したマルチプルコイルの感度分布とを用いて、ジオメトリファクタを計算し、再構成画像の見かけのＳＮＲを予測する機能を備える。

即ち、本発明のＭＲＩ装置は、少なくとも２つのチャンネルからなるＲＦ受信コイルを備え、静磁場空間に置かれた被検体を核磁気共鳴により撮像する撮像手段と、エンコードを間引いた間引き計測を実行するように撮像手段を制御する制御手段と、前記間引き計測の撮像条件を設定する撮像条件設定手段とを備え、前記制御手段は、前記撮像条件設定手段で設定される複数の撮像条件について、予め求めた前記ＲＦ受信コイルの感度分布を用いてジオメトリファクタを計算し評価するジオメトリファクタ評価部と、前記ジオメトリファクタ評価部の評価結果を表示する表示部とを備える。

また本発明のＭＲＩ装置は、前記ジメトリファクタ評価部が、評価結果をもとに、最適撮像条件を判定する最適条件判定部を備える。

複数の撮像条件下のジオメトリファクタを計算し表示することで、ユーザーは表示された評価結果をもとに、撮像開始前に最適な撮像条件を見出すことができる。また見かけのＳＮＲの高い最適条件を検索し表示することにより、ユーザーによる撮像条件の決定に資することができる。

以下、添付図面を参照して本発明のＭＲＩ装置の好ましい実施形態を説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

最初に、本発明に係るＭＲＩ装置の一例の全体概要を図１に基づいて説明する。図１は、本発明に係るＭＲＩ装置の一例の全体構成を示すブロック図である。このＭＲＩ装置は、主として、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、シーケンサ４と、送信系５と、受信系６と、信号処理系７と、中央処理装置（ＣＰＵ８）と、操作部（ＵＩ：User Interface）２５を備えている。静磁場発生系２、傾斜磁場発生系３、送信系５および受信系６は本発明の撮像手段を構成し、シーケンサ４、信号処理系７およびＣＰＵ８は制御手段を構成する。またＵＩ２５とＣＰＵ８により、撮像条件設定手段の機能が達成される。

静磁場発生系２は、永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を備える。垂直磁場方式であれば、被検体１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させる。

傾斜磁場発生系３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ、Ｙ、Ｚの３軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とから成り、シーケンサ４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇx、Ｇy、Ｇzを印加する。これら傾斜磁場によって撮像断面を決定し、またＮＭＲ信号に位置情報を付与することができる。

送信系５は、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体１に高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）を照射するもので、高周波発信器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル（送信コイル）１４aとから成る。高周波発振器１１から出力された高周波パルスをシーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器１２により振幅変調し、この振幅変調された高周波パルスを高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４aに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。

送信側の高周波コイル１４aと傾斜磁場コイル９は、被検体1が挿入される静磁場発生系２の静磁場空間内に設置される。垂直磁場方式であれば被検体1に対向して、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置される。

受信系６は、被検体１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル（受信コイル）１４bと信号増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ/Ｄ変換器１７とから成る。送信側の高周波コイル１４ａから照射された電磁波によって誘起された被検体１の応答のＮＭＲ信号が被検体１に近接して配置された高周波コイル１４bで検出される。ＮＭＲ信号は、信号増幅器１５で増幅された後、シーケンサ４からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ/Ｄ変換器１７でディジタル量に変換されて、信号処理系７に送られる。

本発明においては、受信コイル１４bは、複数のコイルから構成され、複数のコイルは互いの感度分布が異なる位置となるように、被検体1に対向して、或いは取り囲むように設置されている。これら受信コイルに関する情報（コイル構成、感度分布、配置、マルチプルコイル固有の最大視野など）は、後述する信号処理系７（ＣＰＵ８）による計算のために予めコイル情報テーブル等（記憶装置）に登録される。コイル感度分布は、例えば、本計測に先立ち、感度分布計測を行なうことによって得られる。

シーケンサ４は、ＣＰＵ８の制御で動作し、ＲＦパルスと傾斜磁場パルスを所定のパルスシーケンスで繰り返し印加し、被検体断面のデータを収集するように、送信系５、傾斜磁場発生系３、および受信系６を制御する。パルスシーケンスには撮像方法によって異なる種々のものがあり、これらは予めプログラムとしてＣＰＵ８に組み込まれている。

信号処理系７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うもので、ＣＰＵ８のほかに、光ディスク１９、磁気ディスク１８等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなるディスプレイ２０とを備える。受信系６からのデータがＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体１の断層画像をディスプレイ２０に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク１８等に記録する。

また信号処理系７には、ＭＲＩ装置の各種制御情報や信号処理系７で行う処理の制御情報を入力するため、トラックボール又はマウス２３、及び、キーボード２４から成る操作部２５が備えられている。操作部２５はディスプレイ２０に近接して配置され、操作者がディスプレイ２０を見ながら操作部２５を通してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を行なうことができる。

本実施の形態のＭＲＩ装置は、複数の受信コイルを用いたパラレルイメージングを実行するために、信号処理系７は上述した通常の信号処理に加えて、受信コイルの情報を用いて、ジオメトリファクタあるいはＳＮＲの予測や評価を行なう。

本実施形態のＭＲＩ装置における信号処理系７の詳細を図２に示す。信号処理系７は、図示するように、設定されたコイル構成において、パラレルイメージングの複数の撮像条件におけるジオメトリファクタを算出するジオメトリファクタ算出部７１と、ジオメトリファクタ算出部７１で算出されたジオメトリファクタをもとに撮像条件毎にＳＮＲ評価の指標となる評価値を算出し、ジオメトリファクタ評価結果を作成する評価結果作成部７２と、評価結果作成部７２が作成した撮像条件毎の評価値から推奨撮像条件を判定する最適条件判定部７３と、評価結果作成部７２や最適条件判定部７３の処理結果をディスプレイ２０に表示させる表示制御部７４と、ジオメトリファクタ算出部７１や評価結果作成部７２の処理に必要なデータを格納するデータ格納部（メモリ）７５とを備えている。

ジオメトリファクタ算出部７１は、ユーザーが設定した複数の撮像条件について、ハードウェア性能や画像特性による制限やユーザーが指定する制限を用いて定義域を設定し、設定された定義域内の複数の点で、それぞれ、感度分布画像に対応するジオメトリファクタ画像を作成する。
ジオメトリファクタ算出部７１および評価値算出部７２の計算に必要なパタメータや条件の入力・設定は、操作部（ＵＩ）２５を介してオペレータとインタラクティブに行なわれる。

＜第一の実施の形態＞
このような構成のＭＲＩ装置における処理の一実施の形態を、図３を参照して説明する。図３は、パラレルイメージングに先立って行なわれるジオメトリファクタの評価および最適撮像条件の検索プロセスを示すフローである。ジオメトリファクタは撮像位置（撮像視野、オフセンタ量）と倍速数によって決定するため、これらの処理は、ユーザーが撮像位置または倍速数を指定または変更した時点で開始する。

まず検索パラメータ設定ステップ301では、例えば、倍速数、ＦＯＶ、撮像領域と磁場中心からのずれ（オフセンタ量）、パラレルの次元（２Ｄか３Ｄか）など、ジオメトリファクタを決定するパラレルイメージングの撮像条件を、検索パラメータとして設定する。このステップ301では、例えば、ディスプレイ２０に撮像条件を入力する画面を表示させて、オペレータに検索すべき撮像条件を選択させる。本実施の形態では、一例として、倍速数と特定方向のオフセンタ量を検索パラメータとして設定するものとする。

次に設定した検索パラメータについて定義域（検索範囲）を設定する（ステップ302）。定義域は、次のジオメトリファクタ計算および評価を行なう範囲であり、ハードウェア、ソフトウェア上の制限や安全上の制限、別途ユーザーが設定した制限などを用いて設定される。これにより、検索パラメータ数Ｎで決まるＮ次元空間に定義域が設定される。本実施の形態では、図４に示すように、例えば縦軸を倍速数、横軸をオフセンタ量とする２次元空間を想定し、それぞれの上限値と下限値で決まる領域401が定義域として設定される。図示する例では、撮像範囲の制限からオフセンタ量OffCenterの定義域を-200≦OffCenter≦200、折り返しの展開方向に配置される受信コイルのチャンネル数から倍速数Ｒの定義域を1.0＜Ｒ≦4.0とそれぞれ仮定し、他のパラメータは定数とする。

定義域が設定されると、図５に示すように、その定義域（Ｎ次元空間）501内に格子点を設定する（ステップ303）。格子点の間隔や数は、検索パラメータによって適宜設定することが可能であり、検索精度やジオメトリファクタ計算の演算時間（演算量）を考慮して決める。格子点の間隔を予めデフォルトとして設定しておいても良いし、ユーザーが設定あるいは変更可能にしてもよい。

次に、これら格子点の各々についてジオメトリファクタ計算を行なう（ステップ304）。詳細は後述するが、ジオメトリファクタ計算は、格子点で決まるパラメータ（ここでは倍速数およびオフセンタ量）と予め取得されている各受信コイルの感度分布を用いて、感度画像の各位置におけるジオメトリファクタを計算する。これをここではジオメトリファクタ画像と呼ぶ。この場合、感度画像の全領域について計算しても良いが、被検体領域に限定して計算しても良い。

一つの格子点におけるジオメトリファクタ計算の終了後、ＳＮＲ評価のための指標を決定する（ステップ305）。指標としては、例えば、ジオメトリファクタ画像内に評価領域を設定し、平均値や最大値などを求め、これを指標とする。このとき評価領域は、図６に示すように、計算したジオメトリファクタの全領域601としても良いが、被検体領域602としても良い。また、ジオメトリファクタ画像の中心などに関心領域603を設定しても良い。

ジメトリファクタ計算ステップ304及び指標によるジオメトリファクタ評価305を、ステップ303で設定した全ての格子点について行い（ステップ306）、各格子点のジメトリファクタを評価結果としてＵＩ２５に表示する（ステップ307）。評価結果の表示は、設定したパラメータ数Ｎが２以下の場合は、例えば図７（ａ）に示すように、ステップ302で設定した２次元空間を表示した画面701に、ジメトリファクタの指標（格子点毎に算出したジオメトリファクタ画像の平均値や最大値など）を濃淡プロットでグラフ表示する。このとき初期条件702をグラフ上に示してもよい。図では、１色の濃淡プロットを用いた表示を例示したが、３次元プロットや等高線プロット、カラーパレットを含む濃淡プロットなどを用いることも可能である。またジオメトリファクタを数値として示しても良い。さらに、ジオメトリファクタと倍速数から見かけのＳＮＲを算出し、図７（ｂ）に示すように、これをジオメトリファクタと同様の表示手法で画面703に表示しても良い。

最後に、ユーザーがＵＩ上で所望の条件位置を指定することでＮ個のパラメータが変更され、撮像条件として反映される（ステップ308）。或いは、さらに最適撮像条件を検索し、その条件をユーザーに提示する。最適撮像条件の検索（判定）手法については後述する。
本実施の形態では、パラメータはオフセンタ量と倍速数であるが、パラメータとしてコイルや被検体位置が含まれ、位置の変更を伴う場合は、ＵＩ上に変更方法（移動方向、距離など）を示す。

次に、検索パラメータが倍速数と特定方向のオフセンタ量である場合について、ジメトリファクタ計算の詳細を説明する。

ステップ303で、図５に示すように、倍速数およびオフセンタ量で決まる２次元空間にI×J個の格子点を設定したとする。設定した格子点pij（0≦i≦I-1、0≦ｊ≦J-1）の座標は、式（１）であらわせる。ここで添え字Max、Minは、それぞれ各パラメータの定義域の上限、下限を示す。

一方、ジオメトリファクタは式(２)で定義される値で、感度行列Ｓ及びレシーバノイズマトリクスΨを用いて算出することができる。式中、ρは(x,y)の各位置に相当する感度行列Ｓの要素番号をあらわす。また、添え字のHは複素共役転置行列をあらわす。レシーバノイズマトリクスΨは、マルチプルコイルの各チャンネルが完全にデカップルされている場合は単位行列Iとなる。

感度行列Ｓは、各マルチプルコイルの感度分布から作成される。感度行列Ｓの作成例を図８に示す。マルチプルコイルの感度分布は、あらかじめ広いＦＯＶ801において取得してあるとする。次に、式(１)で設定したOffCenter（802）（ここではＸ方向オフセンタ量とする）と本計測ＦＯＶから、計算に使用するＦＯＶ位置（803）が決まる。続いて、式(１)で設定したＲから折り返し距離Ｄ（804）を求め、位置(x,y)（805）に対応する感度Sn(x,y)と折り返し位置(x,y+D)（806）に対応する感度Sn(x,y+D)をそれぞれ感度行列Ｓの要素として代入する。添え字nはチャンネル番号を示す。このようにして画像内の各位置について感度行列Ｓを作成する。このように作成された感度行列Ｓを式（２）に当てはめることにより、感度分布画像の各位置(x,y)に対応するジオメトリファクタすなわちジオメトリファクタ画像が得られる。

ステップ307において、評価結果を見かけのＳＮＲとして表示する場合（図７（ｂ））には、上述のように算出したジオメトリファクタｇ(x,y)と各格子点の倍速数Ｒを用いて、式(３)により見かけのＳＮＲ（SNR^parallel(x, y)）を算出する。式中、SNR^full(x, y)はエンコードを間引かず計測した場合のＳＮＲである。

このように、複数のパラメータ（撮像条件）の組み合わせについて、ジオメトリファクタ或いは見かけのＳＮＲを求めることができるので、これらはＵＩにグラフィカルに表示される。ユーザーはこのような表示をもとに容易にジオメトリファクタの評価と適切な撮像条件の設定を行なうことができる。

また本実施の形態には、ジオメトリファクタや見かけのＳＮＲをもとに推奨条件を判定する機能を付加すること可能である。

推奨条件の判断手法の一例を説明する。この手法では、検索パラメータの一方を固定した上で、他方の最適条件を求める。具体的には、まず図９（ａ）に示すように、見かけのＳＮＲ評価結果901に、初期条件に相当する点902を設定し、この点を通る縦と横のライン903、904を設置して、それぞれプロファイル905、908を求める（図９（ｂ））。

ライン903上ではオフセンタ量は一定であるため、プロファイル905からオフセンタ量を固定した条件での最適な倍速数を検索する。このプロファイル905は、間引きによる原理的なＳＮＲ低下にジオメトリファクタによる低下分が含まれたものとなる。間引きによる原理的なＳＮＲ低下は、図中、点線906で示している。即ち、各格子点で計算した見かけのＳＮＲ（白丸）は原理的なＳＮＲ低下より低く、この低下分がジオメトリファクタによる損失である。従って、格子点毎に点線との差を求め、点線に最も近い、つまりジオメトリファクタによる損失が最も小さい倍速数を検索する。格子点での値を連続関数907に近似し、点線との残差から最適倍速数を決定してもよい。

同様に、倍速を固定したライン904上では、プロファイル908から倍速数を固定した上で最適なオフセンタ量を検索する。オフセンタ量の最適値は、見かけのＳＮＲが極大となる値910を用いる。

このようにジオメトリファクタから判断した推奨条件を、図９（ａ）に示す評価結果画面に表示する。推奨条件は数値で表示しても良いし、初期条件902と区別が容易なように異なる色や形状で表示しても良い。

以上の説明では、倍速率と特定方向のオフセンタ量の２つの検索パラメータを用いる場合を説明したが、例えば、倍速率と２方向或いは３方向のオフセンタ量、倍速率とオフセンタ量とＦＯＶなど、パラメータ数Ｎを３以上に設定した場合にも同様にジオメトリファクタ計算・評価を行なうことが可能である。パラメータ数Ｎが３以上の場合は、ジオメトリファクタや見かけＳＮＲを複数の２次元空間画面で表示してもよいし、図７（ｃ）に示すように、スクロールバー704などを付加して、ユーザーが視覚的にＮ次元空間内の評価結果を確認できるようにすることも可能である。

＜第二の実施の形態＞
第二の実施の形態として、本発明を位相方向およびスライス方向の２方向にパラレルイメージングに適用した実施の形態を説明する。

本実施の形態においてもジオメトリファクタの評価の手順は、図３に示した手順と同様であるので、異なる点を主として説明する。２方向パラレルイメージングでは、位相方向とスライス方向にそれぞれ倍速数ＲpとＲsを設定する。最適な倍速数は、各方向のマルチプルコイルの感度分布によって決まる。そこで、２方向の倍速数を検索パラメータに設定し、撮像開始前にジオメトリファクタを評価する。ジオメトリファクタ評価結果は、図１０（ａ）に示すようなグラフで表示する。

次に、ジオメトリファクタ評価結果をもとに最適条件の検索を行なう。最適条件の検索は、撮像時間を固定（総倍速数を固定）して見かけのＳＮＲが高い条件を検索する「等倍速検索」と、見かけのＳＮＲを固定して撮像時間を短縮できる条件を検索する「等ＳＮＲ検索」がある。いずれも初期条件を基点として検索を行う。

まず等倍速検索について図１０を用いて説明する。等倍速検索では、初期条件と総倍速数を等しくするため、同図（ａ）に示すように、評価結果1001に総倍速数Ｒ（=Ｒp×Ｒs）が等しい点を結んだ等倍速線1002を描く。初期条件1003が含まれる等倍速線上においてプロファイル1004を抜き出し、このうち最も見かけのＳＮＲが高くなる条件を検索する。この条件を等倍速条件1005とする。プロファイル1004は、図１０（ｂ）に示すように、位相方向倍速数Ｒpに対する見かけのＳＮＲをプロットしたグラフで表すことができる。このグラフ1004上では総倍速数Ｒは一定であるため、位相方向倍速数Ｒpが決まると、他方のスライス方向倍速数Ｒsも一意に決まる。このグラフでは極大となる点1005が推奨条件として示されている。なお、初期条件と異なる総倍速数を選択可能にするため、複数の等倍速線上でそれぞれＳＮＲ検索を行い、総倍速数ごとに推奨条件を示してもよい。

等倍速条件は、心臓撮像や造影剤を用いたダイナミック撮像など時間分解能の保持が必要な場合や、ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）や息止めの制限から撮像時間の延長が許容できない場合に用いられる。

次に、等ＳＮＲ検索について図１１を用いて説明する。等ＳＮＲ検索では、初期条件と見かけのＳＮＲを等しくするため、評価結果1101上に見かけのＳＮＲが等しい点を結んだ等ＳＮＲ線1102を描く（図１１（ａ））。このうち初期条件1103が含まれる等ＳＮＲ線上において、総倍速数が高くなる（即ち撮像時間が短い）条件を検索する（図１１（ｂ））。この条件を等ＳＮＲ条件とする。図１１（ｂ）では、等ＳＮＲ線1104上で、極大となる点1105が最適条件として示されている。

上記のようにして検索した２つの最適条件（等倍速条件1203と等ＳＮＲ条件1204条件）は、図１２（ａ）に示すように、それぞれ、見かけのＳＮＲ評価画面1201上に初期条件1202とともにユーザーに提示される。この結果画面においてマウスなどで条件を指定した際に、初期条件を基準とした見かけのＳＮＲや撮像時間の変化量1205を示すことも可能であり（図１２（ｂ））、これによりユーザーの撮像条件選択を補助する。このとき、結果画面上で等倍速条件や等ＳＮＲ条件を容易に区別するため、各条件の色や形状を変えて表示してもよい。

なお、ユーザーは最適条件として推奨されていない条件も選択可能である。このとき、最適条件ではない旨を提示し、ユーザーの確認後に撮像条件へ反映しても良い。また、撮像時間優先またはＳＮＲ優先などの検索モードを設け、ユーザーがモードを指定することにより、等倍速数検索または等ＳＮＲ検索などの適切な条件検索を行い、得られた推奨条件を撮像条件として自動決定してもよい。

＜第三の実施の形態＞
第二の実施の形態として、撮像条件（パラメータ）として、被検体とマルチプルコイルの相対位置を含む実施の形態を説明する。

位相方向または位相・スライス２方向のパラレルイメージングにおいて、ジオメトリファクタは被検体セッティングとマルチプルコイル感度分布との相対位置によって決まる。そこで、本実施の形態では、頭尾、左右、前後の各方向のシフト量を検索パラメータに設定してジオメトリファクタを評価する。ユーザーは、マルチプルコイル内で被検体位置を移動させることによって見かけのＳＮＲが向上する可能性を検索する。

本実施の形態においてもジオメトリファクタの評価の手順は、図３に示した手順と同様であるので、異なる点を主として説明する。

図３のパラメータ定義域設定ステップ302において、各方向のシフト量の定義域はマルチプルコイル固有の最大視野により制限される。また、マルチプルコイルの形状によっては被検体との相対位置を変更できない方向があるため、コイル情報テーブル等に各方向シフト許容量を保持しておき、各シフト量の定義域はこれを参照して設定しても良い。さらに必要に応じてユーザーが制限を加えてもよい。

次に、各格子点について第一の実施の形態と同様に、ジオメトリファクタを評価し、結果を表示する。その後、頭尾、左右、前後の各方向について最適なシフト量を求める。本実施の形態のように各方向のシフト量を変化させる場合、ジオメトリファクタは低次数の曲面になるため、例えば、以下のような手法で各方向の最適なシフト量を検索することができる。まず２方向のシフト量を０（ゼロ）として、残る１方向の最適なシフト量を求める。次に当該１方向について求めた最適なシフト量を固定し、２方向のうちの一方のシフト量をゼロにしたまま他方について最適なシフト量を求める。最後にシフト量をゼロに固定していた方向について、それ以外の方向のシフト量を固定して、最適なシフト量を求める。或いはジオメトリファクタの全要素から最小値を検索してもよい。

こうして求めた頭尾、左右、前後の各方向について最適なシフト量を提示する。図１３に表示例を示す。ここでは頭尾（Ｈ−Ｆ）、左右（Ｒ−Ｌ）を２次元空間で表示し、前後（Ａ−Ｐ）については、スクロールバーで示し、３つのパラメータの最適条件がユーザーに提示される。
本実施の形態により、被検体とマルチプルコイルとの位置関係が修正可能となり、撮像条件を変更することなく画質を向上できる。

以上、本発明のＭＲＩ装置で実行されるジオメトリファクタ評価の実施の形態を説明したが、これら実施の形態はそれぞれ別個に実行しても良いし、適宜組み合わせることも可能である。例えば、まず第三の実施の形態によるジオメトリファクタ評価により、被検体とマルチプルコイルとの位置関係を調整した後、第一の実施の形態によるジオメトリファクタ評価により、倍速数とオフセンタ量の最適条件を検索することも可能であるし、２方向パラレルイメージングの場合には、第二の実施の形態によるジオメトリファクタ評価による総倍速数の最適条件を検索した後、第一の実施の形態によるジオメトリファクタ評価を行なうことも可能である。

本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体基本構成を示す図。 信号処理系の詳細を示す図。 本発明の処理フローを示す図。 本発明で用いるＮ次元パラメータ空間を説明する図。 本発明で用いるパラメータ格子点を説明する図。 本発明で用いる評価領域を示す図。 本発明で用いる評価結果の表示方法を示す図。 感度行列の求め方を説明する図。 本発明の推奨条件の判定方法を説明する図。 本発明の推奨条件の判定方法の一例を説明する図。 本発明の推奨条件の判定方法の他の例を説明する図。 本発明の推奨条件の提示方法の一例を示す図。 本発明の推奨条件の提示方法の他の例を示す図。

符号の説明

１…被検体、２…静磁場発生系、３…傾斜磁場発生系、４…シーケンサ、５…送信系、６…受信系、７…信号処理系、８…中央処理装置（CPU）、９…傾斜磁場コイル、１４a…高周波コイル（送信コイル）、１４b…高周波コイル（受信コイル）、２５…操作部（ＵＩ）、７１…ジオメトリファクタ算出部、７２…評価結果作成部、７３…最適条件判定部、７５…データ格納部。

Claims (9)

1. 少なくとも２つのチャンネルからなるＲＦ受信コイルを備え、静磁場空間に置かれた被検体を核磁気共鳴により撮像する撮像手段と、エンコードを間引いた間引き計測を実行するように前記撮像手段を制御する制御手段と、前記間引き計測の撮像条件を設定する撮像条件設定手段とを備え、
   前記制御手段は、前記撮像条件設定手段で設定される複数の撮像条件について、予め求めた前記ＲＦ受信コイルの感度分布を用いてジオメトリファクタを計算し評価するジオメトリファクタ評価部と、前記ジオメトリファクタ評価部の評価結果を表示する表示部とを備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記撮像条件設定手段が設定する撮像条件は、撮像視野、オフセンタ量、オブリーク角度、倍速数、被検体とＲＦコイルとの位置のいずれか一つ以上を含むことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
3. 請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記ＲＦ受信コイルの感度分布および前記ジオメトリファクタ評価部の処理に必要な登録情報を記憶する記録手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記ジオメトリファクタ評価部は、複数の撮像条件について定義域を設定する定義域設定部と、前記定義域設定部で設定された定義域内の複数の点で、それぞれ、前記ＲＦ受信コイルの感度分布に対応するジオメトリファクタ画像を作成するジオメトリファクタ算出部と、前記定義域内の複数の点毎に作成されたジオメトリファクタ画像から、評価指標を算出し、定義域内の各点のジオメトリファクタ評価結果を作成する評価結果作成部とを備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置であっって、
   前記ジメトリファクタ評価部は、評価結果をもとに、最適撮像条件を判定する最適条件判定部を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
6. 請求項５に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記最適条件判定部は、前記複数の撮像条件の１の撮像条件を除く撮像条件を一定とし、当該１の撮像条件について最適条件を検索する手順を、複数の撮像条件のそれぞれについて行なうことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
7. 請求項５又は６に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記定義域設定部は、前記記録手段に予め登録されたハードウェア性能および撮像シーケンスによる制限及び／またはユーザーが設定する制限をもとに前記定義域を設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記制御手段は、少なくとも２方向のエンコードを間引く間引き計測を実行するように前記撮像手段を制御し、
   前記ジオメトリファクタ評価部は、第１の方向の倍速率（間引き率）と第２の方向の倍速率（間引き率）を撮像条件として、ジオメトリファクタの計算と評価を行なうことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
9. 請求項８に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
   前記ジオメトリファクタ評価部は、第１の方向の倍速率と第２の方向の倍速率の積が等しい条件で見かけのＳＮＲの最適にする撮像条件、及び／又は、見かけのＳＮＲが等しい条件で第１の方向の倍速率と第２の方向の倍速率の積を最大とする条件を判定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

Images