JP2012045316A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】呼吸同期トリガーが発生されなくても、スキャンを続けて実行する。
【解決手段】トリガー判断手段は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生したか否かを判断する。トリガー判断手段が、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生していないと判断した場合、ＭＲＩ装置は、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生しなくても、被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンＢＮ_１を実行する。呼吸非同期スキャンＢＮ_１を実行した後も、次の呼吸同期トリガーが発生したか否かを判断しながら、スキャンを実行する。
【選択図】図５

Description

本発明は、呼吸同期トリガーに同期して被検体を撮影する撮影装置に関する。

被検体の呼吸により動いてしまう部位（例えば、胆管）を撮影する方法として、呼吸同期法が知られている（特許文献１参照）。

特開2008-307287号公報

呼吸同期法の一例として、呼吸信号がトリガレベルに到達したときにスキャンを実行する呼吸同期法が知られている（図１参照）。
図１は、呼吸同期法の一例を示す図である。
図１では、被検体の呼吸信号ＳがトリガレベルＴＬを超えた後、再び、トリガレベルＴＬに到達したときに、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ（ｋ＝１、２、・・・、ｎ、ｎ＋１、・・・）が発生する。そして、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋに同期して、被検体の撮影部位の画像データを収集するためのスキャンＲＳ_ｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ、ｎ＋１、・・・）が実行される。したがって、被検体の呼吸による体動が小さい間に、スキャンＲＳ_ｉを実行することができるので、体動アーチファクトが低減された画像を得ることができる。
しかし、撮影中に被検体が眠ってしまうなどの理由により、被検体の呼吸が浅くなってしまうことがある。図１を参照すると、時点ｔ_ｎ＋１以降、被検体の呼吸が浅くなってしまい、呼吸信号ＳがトリガレベルＴＬよりも低いままになっている。したがって、時点ｔ_ｎ＋１に呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋１が発生した後は、呼吸同期トリガーが発生されない状態が続くので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋１に同期してスキャンＲＳ_ｎ＋１が行われた後は、次のスキャンＲＳ_ｉが実行されない状態が続いてしまう。この場合、撮影時間が非常に長くなってしまったり、場合によっては、撮影の途中でスキャンが停止してしまうことがある。そこで、撮影中に被検体が眠ってしまうなどの理由により、被検体の呼吸が浅くなってしまっても、スキャンを続けて実行できることが望まれている。

本発明の第１の態様は、
被検体の呼吸信号に基づいて呼吸同期トリガーを発生するトリガー発生手段と、
前記呼吸同期トリガーに同期して前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸同期スキャンを実行するスキャン手段と、
を有する撮影装置であって、
前記スキャン手段は、
前記呼吸同期スキャンから所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、前記呼吸同期トリガーが発生していなくても前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンを実行する、撮影装置である。

本発明の第２の態様は、
被検体の呼吸信号に基づいて呼吸同期トリガーを発生するトリガー発生手段と、
前記呼吸同期トリガーに同期して前記被検体のスキャンを実行するスキャン手段と、
前記呼吸同期スキャンから前記所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、前記呼吸信号に基づいて、前記呼吸同期トリガーが発生していなくても前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断するスキャン実行判断手段と、
を有する撮影装置であって、
前記スキャン手段は、
前記スキャン実行判断手段が前記呼吸非同期スキャンを実行すると判断した場合、前記呼吸非同期スキャンを実行する、撮影装置である。

撮影中に被検体が眠ってしまうなどの理由により、呼吸同期トリガーが発生されなくても、スキャンを続けて実行することができる。

呼吸同期法の一例を示す図である。 本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。 被検体１２が通常の呼吸状態のときに実行されるスキャンを示す図である。 被検体１２の呼吸が浅くなったときの様子を示す図である。 撮影の開始から終了まで間に実行されるスキャンの一例を示す図である。 開始時点が異なる所定の時間を示す図である。 第２の形態のＭＲＩ装置の概略図である。 第２の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。 第３の形態のＭＲＩ装置の概略図である。 第３の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。 第４の形態のＭＲＩ装置の概略図である。 第４の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

（１）第１の形態
図２は、本発明の第１の形態の磁気共鳴イメージング装置の概略図である。

磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置 ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging）１００は、磁場発生装置２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

磁場発生装置２は、被検体１２が収容されるボア２１と、超伝導コイル２２と、勾配コイル２３と、送信コイル２４とを有している。超伝導コイル２２は静磁場Ｂ0を印加し、勾配コイル２３は、勾配磁場を印加する。また、送信コイル２４はＲＦパルスを送信する。尚、超伝導コイル２２の代わりに、永久磁石を用いてもよい。

テーブル３は、被検体１２を支持するためのクレードル３１を有している。クレードル３１は、ボア２１に移動できるように構成されている。クレードル３１によって、被検体１２はボア２１に搬送される。

受信コイル４は、被検体１２の胸部から腹部に渡って取り付けられており、磁気共鳴信号を受信する。

ＭＲＩ装置１００は、更に、シーケンサ５、送信器６、勾配磁場電源７、受信器８、中央処理装置９、入力装置１０、および表示装置１１を有している。

シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、パルスシーケンスを実行するための情報を送信器６および勾配磁場電源７に送る。具体的には、シーケンサ５は、中央処理装置９の制御を受けて、ＲＦパルスの情報（中心周波数、バンド幅など）を送信器６に送り、勾配磁場の情報（勾配磁場の強度など）を勾配磁場電源７に送る。

送信器６は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、ＲＦコイル２４を駆動する駆動信号を出力する。

勾配磁場電源７は、シーケンサ５から送られた情報に基づいて、勾配コイル２３を駆動する駆動信号を出力する。

受信器８は、受信コイル４で受信された磁気共鳴信号を信号処理し、中央処理装置９に伝送する。

中央処理装置９は、シーケンサ５および表示装置１１に必要な情報を伝送したり、受信器８から受け取った信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲＩ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲＩ装置１００の各部の動作を制御する。中央処理装置９は、例えばコンピュータ（computer）によって構成される。

中央処理装置９は、トリガー発生手段９１、トリガー判断手段９２、および時間設定手段９３などを有している。

トリガー発生手段９１は、呼吸信号Ｓに基づいて、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉ（ｉは１以上の整数）を開始するときのトリガーとなる呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ（ｋは１以上の整数）を発生する。

トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉ（ｉは１以上の整数）又は呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊ（ｊは１以上の整数）が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生したか否かを判断する。

時間設定手段９３は、オペレータ１３が入力装置１０から入力した情報に基づいて、所定の時間ＴＸを設定する。

中央処理装置９は、トリガー発生手段９１、トリガー判断手段９２、および時間設定手段９３の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。

入力装置１０は、オペレータ１３の操作に応じて、種々の命令を中央処理装置９に入力する。表示装置１１は種々の情報を表示する。

ＭＲＩ装置１００は、上記のように構成されている。尚、磁場発生装置２と、シーケンサ５と、送信器６と、勾配磁場電源７と、受信コイル４とを合わせたものが、課題を解決するための手段に記載されたスキャン手段に相当する。

次に、ＭＲＩ装置１００の動作について、図１に示す方法と比較しながら説明する。
被検体１２の呼吸により動いてしまう部位（例えば、胆管）を、図１に示す方法を用いて撮影した場合、呼吸同期トリガーが発生しないために、スキャンが実行されないという問題がある。しかし、第１の形態のＭＲＩ装置１００を用いて撮影することによって、呼吸同期トリガーが発生しなくても、スキャンを実行することができる。以下に、この理由について、図３および図４を参照しながら説明する。

図３は、被検体１２が通常の呼吸状態のときに実行されるスキャンを示す図である。図３（ａ）は呼吸信号Ｓを示す図、図３（ｂ）はスキャンが実行されている期間を示す図である。

ＭＲＩ装置１００は、被検体１２の呼吸信号Ｓを取得しながら、撮影を行う。具体的には、呼吸信号Ｓが、トリガレベルＴＬを超えてから再びトリガレベルＴＬまで戻ったときに、呼吸同期トリガーを発生し、発生した呼吸同期トリガーに同期して、呼吸同期スキャンを実行する。

図３（ａ）の呼吸信号Ｓを参照すると、呼吸信号Ｓは、時点ｔ_ｐにおいてトリガレベルＴＬに到達し、その後、トリガレベルＴＬを超え、時点ｔ_ｋにおいて、再び、トリガレベルＴＬに戻る。したがって、時点ｔ_ｋにおいて、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋが発生する。呼吸同期トリガーＡＴ_ｋが発生すると、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋに同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉが実行される。

また、ＭＲＩ装置１００は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉが開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生したか否かを判断する。所定の時間ＴＸは、被検体１２を撮影する前に、オペレータ１３によって事前に決定された時間である。所定の時間ＴＸの長さは、被検体１２の呼吸周期Ｔｎよりも数秒程度長くなるように決定されている。

図３を参照すると、所定の時間ＴＸが経過する前に、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬを超え、再び、トリガレベルＴＬに戻っている。したがって、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生している。この場合、ＭＲＩ装置１００は、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１に同期して、次の呼吸同期スキャンＲＳ_ｉ＋１を実行する。

しかし、撮影中に被検体１２が眠ってしまうなどの理由により、被検体１２の呼吸が浅くなってしまうことがある（図４参照）。

図４は、被検体１２の呼吸が浅くなったときの様子を示す図である。
図４の時点ｔ_ｐ〜ｔ_ｋを参照すると、図３と同様に、呼吸信号ＳはトリガレベルＴＬを超えて、再び、トリガレベルＴＬに戻っている。したがって、時点ｔ_ｋにおいて、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋが発生するので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋに同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉが実行される。しかし、時点ｔ_ｋ以降、被検体１２の呼吸が浅くなってしまい、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっている。したがって、時点ｔ_ｋに呼吸同期トリガーＲＳ_ｉが発生した後は、それ以降、呼吸同期トリガーが発生しないことになる。この場合、ＭＲＩ装置１００は、以下のように動作する。

ＭＲＩ装置１００は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉが開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生したか否かを判断する。図４では、時点ｔ_ｋ以降、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、図３の場合とは異なり、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１は発生しない。この場合、ＭＲＩ装置１００は、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生していなくても、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉが開始されてから所定の時間ＴＸが経過したときに、被検体１２から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊを実行する。したがって、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生していなくても、被検体１２をスキャンすることができる。

上記のように、ＭＲＩ装置１００は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉから所定の時間ＴＸが経過しても次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ＋１が発生しない場合、呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊの実行を開始する。したがって、撮影中に被検体１２が眠ってしまうなどの理由によって、呼吸同期トリガーが発生しない状況が発生しても、スキャンを続けて実行することができる。

次に、被検体１２の撮影を開始してから終了するまでのＭＲＩ装置１００の動作について、図５を参照しながら、より具体的に説明する。

図５は、撮影の開始から終了まで間に実行されるスキャンの一例を示す図である。図５（ａ）は呼吸信号を示す図、図５（ｂ）はスキャンが実行されている期間を示す図である。

先ず、オペレータ１３は、被検体１２を撮影する前に、図３を参照しながら説明したように、所定の時間ＴＸを決める。オペレータ１３は、所定の時間ＴＸを決めたら、入力装置１０を操作して、所定の時間ＴＸを入力する。入力装置１０から、所定の時間ＴＸが入力されると、時間設定手段９３（図２参照）は所定の時間ＴＸを設定する。このように、所定の時間ＴＸを予め設定した後で、被検体１２の撮影を開始する。

ＭＲＩ装置１００は、被検体１２の呼吸信号Ｓを取得しながら、撮影を行う。第１の形態では、横隔膜を横切る領域からナビゲータエコーを収集し、収集したナビゲータエコーに基づいて横隔膜の位置を検出することによって、呼吸信号Ｓを得ている。しかし、呼吸信号Ｓを得ることができるのであれば、ナビゲータエコーを収集する領域は、必ずしも横隔膜を横切る領域である必要はない。尚、ナビゲータエコーを収集してから、次のナビゲータエコーを収集するまでには、一定の時間間隔があるので、呼吸信号Ｓは実際には離散的なデータの集合で現されるが、図５（ａ）では、説明の便宜上、呼吸信号Ｓを１本の曲線で示してある。

トリガー発生手段９１（図２参照）は、呼吸信号Ｓに基づいて、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉ（ｉは１以上の整数）を開始するときのトリガーとなる呼吸同期トリガーＡＴ_ｋ（ｋは１以上の整数）を発生する。具体的には、トリガー発生手段９１は、呼吸信号Ｓが、トリガレベルＴＬを超えてから、再びトリガレベルＴＬまで戻ったときに、呼吸同期トリガーＡＴ_ｋを発生する。

図５（ａ）の呼吸信号を参照すると、呼吸信号Ｓは、時点ｔ_０においてトリガレベルＴＬに到達し、その後、トリガレベルＴＬを超え、時点ｔ_１において、再び、トリガレベルＴＬに戻る。したがって、トリガー発生手段９１は、時点ｔ_１において、呼吸同期トリガーＡＴ_１を発生する。呼吸同期トリガーＡＴ_１が発生すると、呼吸同期トリガーＡＴ_１に同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_１が実行される。時点ｔ_１〜ｔ_１′の間は、被検体１２の呼吸による体動は十分に小さいので、呼吸同期スキャンＲＳ_１は、被検体１２の呼吸による体動が十分に小さい間に実行される。

また、トリガー判断手段９２（図２参照）は、呼吸同期スキャンＲＳ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_２が発生したか否かを判断する。図５を参照すると、呼吸同期スキャンＲＳ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前の時点ｔ_２において、次の呼吸同期トリガーＡＴ_２が発生している。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_２が発生したと判断する。この場合、ＭＲＩ装置１００は、呼吸同期トリガーＡＴ_２に同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_２を実行する。時点ｔ_２〜ｔ_２′の間は、被検体１２の呼吸による体動は十分に小さいので、呼吸同期スキャンＲＳ_２は、呼吸同期スキャンＲＳ_１と同様に、被検体１２の呼吸による体動が十分に小さい間に実行される。

以下、同様に、呼吸同期トリガーに同期して、呼吸同期スキャンが実行される。例えば、時点ｔ_ｎ＋１において呼吸信号ＳがトリガレベルＴＬに到達すると、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋１が発生するので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋１に同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が実行される。

また、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生したか否かを判断する。図５を参照すると、時点ｔ_ｎ＋１以降、被検体１２の呼吸が浅くなってしまい、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生していないと判断する。この場合、ＭＲＩ装置１００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１を開始する。したがって、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生しないが、ＭＲＩ装置１００は、被検体１２をスキャンすることができる。

更に、トリガー判断手段９２は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生したか否かを判断する。図５を参照すると、時点ｔ_ｎ＋１以降、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生していないと判断する。この場合、ＭＲＩ装置１００は、次の呼吸非同期スキャンＢＮ_２を開始する。したがって、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生しないが、ＭＲＩ装置１００は、被検体１２をスキャンすることができる。

時点ｔ_ｎ＋３以降も、同様に、呼吸非同期スキャンが実行され、時点ｔ_ｚにおいて最後の呼吸非同期スキャンＢＮ_ｚが開始される。最後の呼吸非同期スキャンＢＮ_ｚによるデータが収集されたら、撮影を終了する。

第１の形態では、所定の時間ＴＸの間に次の呼吸同期トリガーが発生しない場合、呼吸非同期スキャンを実行する。したがって、撮影中に被検体１２が眠ってしまうなどの理由によって、呼吸同期トリガーが発生しなくなっても、スキャンを続けて実行することができる。

尚、第１の形態では、横隔膜を横切る領域からナビゲータエコーを収集し、収集したナビゲータエコーに基づいて横隔膜の位置を検出することによって、呼吸信号Ｓを得ている。しかし、ナビゲータエコーを収集する代わりに、ベローズを用いて呼吸信号Ｓを得てもよい。

また、第１の形態では、時間設定手段９３が設定する所定の時間ＴＸの開始時点は、スキャンの開始時点に一致している。しかし、次のスキャンを実行することができるのであれば、所定の時間ＴＸの開始時点は、必ずしもスキャンの開始時点に一致させる必要はない（図６参照）。

図６は、開始時点が異なる所定の時間を示す図である。
図６には、２つの所定の時間ＴＸ_ｅおよびＴＸ_ｆが示されている。所定の時間ＴＸ_ｅの開始時点は、スキャンの終了時点ｔ_ｅに一致しており、所定の時間ＴＸ_ｆの開始時点は、スキャンの途中時点ｔ_ｆに一致している。時間設定手段９３によって設定される所定の時間がＴＸ_ｅの場合、所定の時間ＴＸ_ｅに従って呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊが開始する。具体的には、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉの終了時点ｔ_ｅから所定の時間ＴＸ_ｅが経過しても次の呼吸同期トリガーが発生していない場合に、呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊが開始される。

一方、時間設定手段９３によって設定される所定の時間がＴＸ_ｆの場合、所定の時間ＴＸ_ｆに従って呼吸非同期ＢＮ_ｊが開始する。具体的には、呼吸同期スキャンＲＳ_ｉの途中時点ｔ_ｆから所定の時間ＴＸ_ｆが経過しても次の呼吸同期トリガーが発生していない場合に、呼吸非同期スキャンＢＮ_ｊが開始する。

図６に示すように、次のスキャンを実行することができるのであれば、所定の時間の開始時点は、必ずしもスキャンの開始時点に一致させる必要はない。

また、所定の時間ＴＸは、被検体を撮影している途中で変更できるようにしてもよい。被検体を撮影している途中で所定の時間ＴＸを変更できれば、撮影の途中で被検体の呼吸周期が変化しても、呼吸周期の変化に合わせて所定の時間ＴＸを調整することができるので、更に被検体の呼吸運動に適した撮影をすることができる。

尚、第１の形態では、オペレータ１３が入力装置１０から所定の時間ＴＸを入力することによって、時間設定手段９３が所定の時間ＴＸを設定している。しかし、時間設定手段９３が呼吸信号Ｓを解析して所定の時間ＴＸを自動的に設定してもよい。

（２）第２の形態
図７は、第２の形態のＭＲＩ装置の概略図である。

第２の形態のＭＲＩ装置２００は、スキャン実行判断手段９４を備えているが、その他の構成は、第１の形態のＭＲＩ装置１００と同じである。したがって、第２の形態のＭＲＩ装置２００については、スキャン実行判断手段９４について、主に説明する。

スキャン実行判断手段９４は、呼吸同期スキャン又は呼吸非同期スキャンから所定の時間ＴＸが経過しても次の呼吸同期トリガーが発生しない場合、呼吸信号Ｓに基づいて、呼吸同期トリガーが発生していなくても被検体１２から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断する。尚、中央処理装置９は、スキャン実行判断手段９４の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、スキャン実行判断手段９４として機能する。

以下に、第２の形態のＭＲＩ装置２００の動作について、図８を参照しながら説明する。

図８は、第２の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。図８（ａ）は呼吸信号を示す図、図８（ｂ）はスキャンが実行されている期間を示す図である。

尚、呼吸同期スキャンＲＳ_１〜ＲＳ_ｎ＋１は、第１の形態と同じ手順で実行されるので、説明は省略する。

トリガー判断手段９２（図７参照）は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生したか否かを判断する。図８を参照すると、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過し、更に時間ΔＴが経過した時点ｔ_ｎ＋２において発生している。つまり、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前は（時点ｔ_ｎ＋１〜ｔ_ｎ＋１′）、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生していない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生していないと判断する。トリガー判断手段９２が次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生していないと判断した場合、スキャン実行判断手段９４（図７参照）は、呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断する。この判断は、以下のようにして行う。

スキャン実行判断手段９４は、先ず、時点ｔ_ｎ＋１′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖａが所定の範囲ＡＷ（図８に示す斜線の範囲）に含まれているか否かを判断する。所定の範囲ＡＷは、呼吸による体動が小さい範囲を表している。尚、所定の範囲ＡＷは、オペレータ１３が設定してもよいし、呼吸信号Ｓを解析してＭＲＩ装置２００が自動的に設定してもよい。

図８では、時点ｔ_ｎ＋１′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖａが、所定の範囲ＡＷから外れているので、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋１′において所定の範囲ＡＷに含まれていないと判断する。呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれていないときに呼吸非同期スキャンを開始してしまうと、呼吸非同期スキャンは、呼吸による体動が大きい間に実行される可能性が高くなる。呼吸による体動が大きい間に呼吸非同期スキャンを実行してしまうと、体動アーチファクトの原因になるので、呼吸非同期スキャンは、できるだけ体動の小さい間に実行されることが望ましい。そこで、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋１′において所定の範囲ＡＷに含まれていないと判断した場合、呼吸非同期スキャンを実行しないと判断する。

時点ｔ_ｎ＋１′を経過した後、呼吸信号Ｓは次第に大きくなるが、再び小さくなり、時点ｔ_ｎ＋２において、トリガレベルＴＬに到達する。したがって、トリガー発生手段９１（図７参照）は、時点ｔ_ｎ＋２において呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２を発生する。呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生するので、ＭＲＩ装置２００は、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２に同期して、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２を実行する。

トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生したか否かを判断する。図８を参照すると、時点ｔ_ｎ＋２以降、被検体１２の呼吸が浅くなってしまい、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生していないと判断する。トリガー判断手段９２が次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生していないと判断した場合、スキャン実行判断手段９４（図７参照）は、所定の時間ＴＸが経過した時点ｔ_ｎ＋３において、呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂが所定の範囲ＡＷ（図８に示す斜線の範囲）に含まれているか否かを判断する。図８では、時点ｔ_ｎ＋３における呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂが所定の範囲ＡＷに含まれているので、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋３において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断する。呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれているときに呼吸非同期スキャンＢＮ_１を開始すると、呼吸非同期スキャンＢＮ_１は、呼吸による体動が小さい間に実行される可能性が高い。したがって、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓが時点ｔ_ｎ＋３において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断した場合、呼吸非同期スキャンＢＮ_１を実行すると判断する。この判断を受けて、ＭＲＩ装置２００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１を開始する。

また、トリガー判断手段９２は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋４が発生したか否かを判断する。図８を参照すると、時点ｔ_ｎ＋２以降、被検体１２の呼吸が浅くなってしまい、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋４は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋４が発生していないと判断する。トリガー判断手段９２が次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋４は発生していないと判断した場合、スキャン実行判断手段９４（図７参照）は、所定の時間ＴＸが経過した時点ｔ_ｎ＋４において、呼吸信号Ｓの信号値Ｖｃが所定の範囲ＡＷ（図８に示す斜線の範囲）に含まれているか否かを判断する。図８では、時点ｔ_ｎ＋４における呼吸信号Ｓの信号値Ｖｃが所定の範囲ＡＷに含まれているので、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋４において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断する。したがって、スキャン実行判断手段９４は、呼吸非同期スキャンＢＮ_２を実行すると判断する。この判断を受けて、ＭＲＩ装置２００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_２を開始する。

以下同様に、呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断しながら、スキャンを実行し、必要な全データを収集したら、撮影を終了する。

第２の形態では、所定の時間ＴＸが経過する前に呼吸同期トリガーが発生しなかった場合、呼吸非同期スキャンを開始する前に、呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断している。したがって、呼吸による体動が小さいに間にスキャンを実行することが困難であると考えられる場合、呼吸非同期スキャンは開始されないので、体動アーチファクトを低減することができる。

（３）第３の形態
図９は、第３の形態のＭＲＩ装置の概略図である。

第３の形態のＭＲＩ装置３００は、スキャンにより収集されたデータを棄却するか否かを判断するデータ棄却判断手段９５を備えているが、その他の構成は、第１の形態のＭＲＩ装置１００と同じである。したがって、第３の形態のＭＲＩ装置３００については、図１０を参照しながら、主に、データ棄却判断手段９５について説明する。尚、中央処理装置９は、データ棄却判断手段９５の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、データ棄却判断手段９５として機能する。

図１０は、第３の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。図１０（ａ）は呼吸信号を示す図、図１０（ｂ）はスキャンが実行されている期間を示す図である。

尚、呼吸同期スキャンＲＳ_１〜ＲＳ_ｎ＋１は、第１の形態と同じ手順で実行されるので、説明は省略する。

トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生したか否かを判断する。図１０を参照すると、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前は（時点ｔ_ｎ＋１〜ｔ_ｎ＋２）、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋１が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生していないと判断する。この場合、ＭＲＩ装置３００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１を開始する。したがって、ＭＲＩ装置３００は、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋２が発生していなくても、被検体１２のスキャンを実行することができる。

呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した後、データ棄却判断手段９５（図９参照）は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１により収集されたデータを棄却するか否かを判断する。この判断は、以下のようにして行う。

データ棄却判断手段９５は、先ず、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した時点ｔ_ｎ＋２′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖａ′が所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断する。所定の範囲ＡＷは、呼吸による体動が小さい範囲を表している。尚、所定の範囲ＡＷは、オペレータ１３が設定してもよいし、呼吸信号Ｓを解析してＭＲＩ装置２００が自動的に設定してもよい。

図１０では、呼吸信号Ｓの信号値Ｖａ′は、時点ｔ_ｎ＋２′において所定の範囲ＡＷに含まれているので、データ棄却判断手段９５は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋２′において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断する。呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した時点の呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれている場合、呼吸非同期スキャンＢＳ_１により収集されたデータの大部分は、呼吸による体動が小さい間に収集された可能性が高い。したがって、呼吸非同期スキャンＢＮ_１により収集されたデータを用いて画像を再構成しても、ほとんど体動アーチファクトの原因にはならないと考えられる。そこで、データ棄却判断手段９５は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１により収集されたデータを、画像再構成のデータとして採用すると決定する。

また、トリガー判断手段９２は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから所定の時間ＴＸが経過する前に（時点ｔ_ｎ＋２〜ｔ_ｎ＋３）、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生したか否かを判断する。図１０を参照すると、呼吸信号Ｓは、時点ｔ_ｎ＋２〜ｔ_ｎ＋３の間にトリガレベルＴＬを超えているが、トリガレベルＴＬを超えた後、時点ｔ_ｎ＋２〜ｔ_ｎ＋３の間にトリガレベルＴＬには戻っていない。したがって、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が開始されてから所定の時間ＴＸが経過する前に（時点ｔ_ｎ＋２〜ｔ_ｎ＋３）、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生しない。この場合、ＭＲＩ装置３００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_２を開始する。

呼吸非同期スキャンＢＮ_２が終了した後、データ棄却判断手段９５は、呼吸非同期スキャンＢＮ_２により収集されたデータを棄却するか否かを判断する。データ棄却判断手段９５は、データを棄却するか否かを判断するために、先ず、呼吸非同期スキャンＢＮ_２が終了した時点ｔ_ｎ＋３′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂ′が所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断する。図１０では、呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂ′は、時点ｔ_ｎ＋３′において所定の範囲ＡＷから外れているので、データ棄却判断手段９５は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋３′において所定の範囲ＡＷに含まれていないと判断する。呼吸非同期スキャンＢＮ_２が終了した時点ｔ_ｎ＋３′の呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷから外れている場合、呼吸非同期スキャンＢＮ_２により収集されたデータの大部分は、呼吸による体動が大きい間に収集された可能性が高い。呼吸による体動が大きい間に収集されたデータを用いて画像を再構成すると、体動アーチファクトの原因になるので、呼吸非同期スキャンＢＮ_２により収集されたデータは、画像再構成用のデータとしては使用しないことが望ましい。そこで、データ棄却判断手段９５は、呼吸非同期スキャンＢＮ_２により収集されたデータは棄却すると判断する。
以下同様に、データを棄却するか否かを判断しながら、スキャンを続ける。

第３の形態では、呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷから外れている場合、呼吸非同期スキャンによって収集されたデータを棄却すると判断する。したがって、呼吸による体動が大きい間に収集されたデータは、画像を再構成するときのデータとしては採用されないので、体動アーチファクトの低減された画像を得ることができる。

尚、第３の形態では、呼吸非同期スキャンを実行したときにのみ、データを棄却するか否かを判断している。しかし、呼吸同期スキャンを実行した場合にも、データを棄却するか否かを判断してもよい。

（４）第４の形態
第２の形態ではスキャン実行判断手段を有するＭＲＩ装置２００について説明されており、第３の形態ではデータ棄却判断手段を有するＭＲＩ装置３００について説明されている。第４の形態では、スキャン実行判断手段とデータ棄却判断手段とを両方有するＭＲＩ装置について説明する。

図１１は、第４の形態のＭＲＩ装置の概略図である。
第４の形態のＭＲＩ装置４００は、スキャンにより収集されたデータを棄却するか否かを判断するデータ棄却判断手段９５を備えているが、その他の構成は、第２の形態のＭＲＩ装置２００（図７参照）と同じである。したがって、第４の形態のＭＲＩ装置４００については、主に、データ棄却判断手段９５について説明する。尚、中央処理装置９は、データ棄却判断手段９５の一例であり、所定のプログラムを実行することにより、データ棄却判断手段９５として機能する。

以下に、第４の形態のＭＲＩ装置４００の動作について、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、第４の形態において実行されるスキャンの一例を示す図である。図１２（ａ）は呼吸信号を示す図、図１２（ｂ）はスキャンが実行されている期間を示す図である。

尚、呼吸同期スキャンＲＳ_１〜ＲＳ_ｎ＋２は、第２の形態と同じ手順（図８参照）で実行されるので、説明は省略する。

呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が終了した後、データ棄却判断手段９５（図１１参照）は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が終了した時点ｔ_ｎ＋２′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖａ′が所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断する。図１２では、呼吸信号Ｓの信号値Ｖａ′は、時点ｔ_ｎ＋２′において所定の範囲ＡＷに含まれているので、データ棄却判断手段９５は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋２において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断する。呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が終了した時点の呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれている場合、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２により収集されたデータを、画像再構成のデータとして採用すると決定する。

また、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生したか否かを判断する。図１２を参照すると、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前は（時点ｔ_ｎ＋２〜ｔ_ｎ＋３）、呼吸信号Ｓは、トリガレベルＴＬよりも低いままとなっているので、呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生しない。したがって、トリガー判断手段９２は、呼吸同期スキャンＲＳ_ｎ＋２が開始されてから、所定の時間ＴＸが経過する前に、次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３が発生していないと判断する。トリガー判断手段９２が次の呼吸同期トリガーＡＴ_ｎ＋３は発生していないと判断した場合、スキャン実行判断手段９４（図１１参照）は、所定の時間ＴＸが経過した時点ｔ_ｎ＋３において、呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂが所定の範囲ＡＷ（図１２に示す斜線の範囲）に含まれているか否かを判断する。図１２では、時点ｔ_ｎ＋３における呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂが所定の範囲ＡＷに含まれているので、スキャン実行判断手段９４は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋３において所定の範囲ＡＷに含まれていると判断する。この場合、ＭＲＩ装置４００は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１を開始する。

呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した後、データ棄却判断手段９５は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した時点ｔ_ｎ＋３′における呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂ′が所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断する。図１２では、呼吸信号Ｓの信号値Ｖｂ′は所定の範囲ＡＷから外れているので、データ棄却判断手段９５は、呼吸信号Ｓは時点ｔ_ｎ＋３′において所定の範囲ＡＷに含まれていないと判断する。呼吸非同期スキャンＢＮ_１が終了した時点ｔ_ｎ＋３′の呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷから外れている場合、データ棄却判断手段９５は、呼吸非同期スキャンＢＮ_１により収集されたデータは棄却すると判断する。

以下同様に、スキャンを開始するか否かの判断と、データを棄却するか否かの判断を行いながら、スキャンを実行し、必要な全データを収集したら、撮影を終了する。

第４の形態では、所定の時間ＴＸが経過する前に呼吸同期トリガーが発生しなかった場合、呼吸非同期スキャンを開始する前に、呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷに含まれているか否かを判断している。したがって、呼吸による体動が小さいに間にスキャンを実行することが困難であると考えられる場合、呼吸非同期スキャンは開始されないので、体動アーチファクトを低減することができる。

また、第４の形態では、呼吸非同期スキャンが実行されても、呼吸非同期スキャンの終了時点における呼吸信号Ｓが所定の範囲ＡＷから外れている場合、呼吸非同期スキャンによって収集されたデータを棄却すると判断する。したがって、呼吸非同期スキャンの開始時点において呼吸による体動が小さくても、呼吸非同期スキャンの終了時点において呼吸による体動が大きくなっている場合には、収集されたデータは、画像を再構成するときのデータとしては採用されないので、体動アーチファクトを更に低減することができる。

尚、第４の形態では、呼吸非同期スキャンを実行したときにのみ、データを棄却するか否かを判断している。しかし、呼吸同期スキャンを実行した場合にも、データを棄却するか否かを判断してもよい。

また、第１〜第４の形態では、磁気共鳴イメージング装置を用いた例について説明されている。しかし、本発明は、呼吸同期トリガーに同期してスキャンを行うモダリティであれば、ＣＴ（Computed
Tomography）装置など、磁気共鳴イメージング装置とは別のモダリティにも適用することができる。

２ 磁場発生装置
３ テーブル
４ 受信コイル
５ シーケンサ
６ 送信器
７ 勾配磁場電源
８ 受信器
９ 中央処理装置
１０ 入力装置
１１ 表示装置
１２ 被検体
１３ オペレータ
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ 送信コイル
３１ クレードル
９１ トリガー発生手段
９２ トリガー判断手段
９３ 時間設定手段
９４ スキャン実行判断手段
９５ データ棄却判断手段
１００、２００、３００、４００ ＭＲＩ装置

Claims (13)

1. 被検体の呼吸信号に基づいて呼吸同期トリガーを発生するトリガー発生手段と、
   前記呼吸同期トリガーに同期して前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸同期スキャンを実行するスキャン手段と、
   を有する撮影装置であって、
   前記スキャン手段は、
   前記呼吸同期スキャンから所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、前記呼吸同期トリガーが発生していなくても前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンを実行する、撮影装置。
2. 前記呼吸非同期スキャンから前記所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、次の呼吸非同期スキャンを実行する、請求項１に記載の撮影装置。
3. 被検体の呼吸信号に基づいて呼吸同期トリガーを発生するトリガー発生手段と、
   前記呼吸同期トリガーに同期して前記被検体のスキャンを実行するスキャン手段と、
   前記呼吸同期スキャンから前記所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、前記呼吸信号に基づいて、前記呼吸同期トリガーが発生していなくても前記被検体から磁気共鳴信号を収集するための呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断するスキャン実行判断手段と、
   を有する撮影装置であって、
   前記スキャン手段は、
   前記スキャン実行判断手段が前記呼吸非同期スキャンを実行すると判断した場合、前記呼吸非同期スキャンを実行する、撮影装置。
4. 前記スキャン実行判断手段は、
   前記被検体の呼吸信号が所定の範囲から外れているか否かに基づいて、前記呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断する、請求項３に記載の撮影装置。
5. 前記スキャン実行判断手段は、
   前記呼吸非同期スキャンから前記所定の時間が経過しても呼吸同期トリガーが発生しない場合、前記呼吸信号に基づいて、次の呼吸非同期スキャンを実行するか否かを判断する、請求項３または４に記載の撮影装置。
6. 前記所定の時間が経過する前に、前記呼吸同期トリガーが発生したか否かを判断するトリガー判断手段を有する、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。
7. 前記呼吸同期スキャン又は前記呼吸非同期スキャンにより収集されたデータを棄却するか否かを判断するデータ棄却判断手段、を有する、請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。
8. 前記データ棄却判断手段は、
   前記被検体の呼吸信号が所定の範囲から外れている場合、前記呼吸同期スキャン又は前記呼吸非同期スキャンにより収集されたデータを棄却すると判断する、請求項７に記載の撮影装置。
9. 前記所定の時間を設定する時間設定手段を有する、請求項１〜８のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。
10. 前記所定の時間を入力するための入力装置を有する、請求項９に記載の撮影装置。
11. 前記所定の時間の開始時点は、
    前記スキャンの開始時点、前記スキャンの終了時点、又は前記スキャンの途中時点に一致している、請求項１〜１０のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。
12. 前記所定の時間の値は変更可能である、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。
13. 前記撮影装置は、磁気共鳴イメージング装置又はＣＴ装置である、請求項１〜１２のうちのいずれか一項に記載の撮影装置。

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