JP2012070939A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置は、イメージング手段及びデータ処理条件設定手段を備える。イメージング手段は、k空間において波数方向に非対称なサンプリング領域に対応する磁気共鳴データを被検体から収集し、位相補正及び複素共役をとるフィルタ処理を含むデータ処理によって前記磁気共鳴データに基づく画像データを生成する。データ処理条件設定手段は、前記位相補正に用いられる位相分布又は前記位相分布に影響を与える撮像条件に応じて前記データ処理の条件を設定する。
【選択図】 図3
Description
そして、図4(C)に示すように、選択されたデータサンプリング領域の境界Kc_optを撮像条件としてイメージングスキャンが実行される。
このため、k空間データベース42には、k-spaceデータが保存される一方、画像データベース43にはr-spaceデータが保存される。
[数1]
Ihomo(x) = FT{Hhomo(k)Sorig(k)} (1)
[数2]
Ilow(x) = FT{Hlow(k)Sorig(k)} (2)
[数3]
exp{-iΦlow(x)} = Ilow *(x)/abs{Ilow(x)} (3-1)
Icor(x) = Re[Ihomo(x)exp{-iΦlow(x)}] (3-2)
但し、式(3-2)においてRe[]は、複素数の実部を出力する関数である。
[数4]
I'j(x) = Ij(x)exp{iΦlow(x)} (4)
[数5]
Sj(k) = IFT{I'j(x)} (5)
[数6]
Sj+1(k) = Hmerge(k)Sorig(k)+{1-Hmerge(k)}Sj(k) (6)
[数7]
Ij+1(x) = Re[FT{Sj+1(k)}exp{-iΦlow(x)}] (7)
[数8]
|Ij+1(x)-Ij(x)|<Eth (8)
[数9]
Iwhole(x) = FT{HwholeSorig(k)} (9)
[数10]
Ipcor(x) = Iwhole(x)exp{-iΦlow(x)}] (10)
[数11]
SPcor(k) = IFT{Ipcor(x)} (11)
[数12]
Icor(x) = Re[FT{Hhomo(k)SPcor(k)}] (12)
[数13]
for all pixels (x)
Isub(x) = |IAFI(x)-I0fill(x)|
if Isub(x) > Ith
ErrorSum = ErrorSum+Isub(x)
end
end
(13)
[数15]
Hhomo.max=2a1/SymIndex1 (15)
[数17]
Hhomo.max=2a2(1+SymIndex2) (17)
[数18]
Hlow(k) = 1 :|k|≦Kc-K1
= exp[(-ln2){(k-(Kc-K1))/K2}2] : Kc-K1<|k|≦Kmax (18-1)
Hwhole(k) = Hlow(k) :k≦0
= 1 :0<k≦Kmax (18-2)
Hmerge(k) = Hlow(k) :k≦0
=1 :0<k≦Kmax (18-3)
Hhomo(k) = Hlow(k) :k≦0
= Hhomo.max-(Hhomo.max-1)Hlow(k) :0<k≦Kmax (18-4)
[数19]
Iw(x) = w*I0fill(x)+(1-w)* IAFI(x) (19-1)
w=|I0fill(x)- IAFI(x)| (19-2)
21 静磁場用磁石
22 シムコイル
23 傾斜磁場コイル
24 RFコイル
24a WBコイル
24b フェーズドアレイコイル
24c コイル要素
25 制御系
26 静磁場電源
27 傾斜磁場電源
28 シムコイル電源
32 コンピュータ
37 寝台
40 撮像条件設定部
41 データ処理部
41A PI処理部
41B AFI処理部
42 AFI処理条件設定部
43 k空間データベース
44 画像データベース
45 位相データベース
46 AFI条件データベース
P 被検体
Claims (18)
- k空間において波数方向に非対称なサンプリング領域に対応する磁気共鳴データを被検体から収集し、位相補正及び複素共役をとるフィルタ処理を含むデータ処理によって前記磁気共鳴データに基づく画像データを生成するイメージング手段と、
前記位相補正に用いられる位相分布又は前記位相分布に影響を与える撮像条件に応じて前記データ処理の条件を設定するデータ処理条件設定手段と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 - 前記データ処理条件設定手段は、前記サンプリング領域の境界、前記フィルタ処理の最大ゲイン、前記フィルタ処理に用いられるフィルタの形状、エラーを低減させるためのループ処理の回数、前記位相補正を前記フィルタ処理前に行うか前記フィルタ処理後に行うか、データ処理範囲に対応する周波数領域の位相分布を前記位相補正に用いるか前記サンプリング領域のうち対称な部分に対応する周波数領域の位相分布を前記位相補正に用いるか、前記位相補正に用いる位相分布を前記磁気共鳴データのみから求めるか他の磁気共鳴データのみから求めるか前記磁気共鳴データ及び前記他の磁気共鳴データの双方から求めるか、の少なくとも1つを設定するように構成され、
前記ループ処理は、前記位相補正及び前記フィルタ処理後の実空間データの実部をとる処理、位相補正前の位相となるように前記実部の位相を戻す処理、前記位相を戻す処理後の実空間データを変換して得られるk空間データの一部を前記磁気共鳴データと置換する処理、前記置換後のk空間データを実空間データに変換して前記位相補正を行う処理を繰り返すことによって前記実部をとる処理の対称となる実空間データの虚部をゼロに収束させる収束計算である請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記データ処理条件設定手段は、前記フィルタ処理の最大ゲインを2以外の値に可変設定できるように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、データ処理範囲に対応する周波数領域の位相分布を前記位相補正に用い、かつ前記フィルタ処理の最大ゲインを2以上4以下に設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記サンプリング領域のうち対称な部分に対応する周波数領域の位相分布を前記位相補正に用い、かつ前記フィルタ処理の最大ゲインを1以上2以下に設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記フィルタ処理の最大ゲインを1.5又は3に設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記位相分布に応じて前記フィルタ処理の最大ゲインの取り得る範囲を1以上2以下又は2以上4以下に設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記フィルタ処理の最大ゲインの取り得る範囲において位相補正エラーの程度を表す指標値を最小とする最適化計算によって前記フィルタ処理の最大ゲインを設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記磁気共鳴データの非サンプリング部への信号の漏れの程度を表す指標に応じて前記フィルタ処理の最大ゲインを設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記磁気共鳴データの収集条件と所定の条件が一致するデータ収集条件で同一の対象臓器又は同一の撮像部位から収集した他の磁気共鳴データに基づいて前記フィルタ処理の最大ゲインを設定するように構成される請求項3記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記位相分布に応じて前記フィルタ処理のゲインの特性を高周波領域ほど減衰する特性に設定するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記イメージング手段は、前記画像データの生成に用いられる前記磁気共鳴データと異なり、かつ前記磁気共鳴データよりも広い周波数領域において収集された他の磁気共鳴データから求められる位相分布を用いて前記位相補正を行うように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記イメージング手段は、静磁場のシミング用の磁場マップを測定するためのプレスキャン又は複数のコイル要素の感度分布を測定するためのプレスキャンによって収集された磁気共鳴データから求められる位相分布を用いて前記位相補正を行うように構成される請求項12記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記データ処理条件設定手段は、前記位相補正及び前記フィルタ処理後の実空間データの実部をとる処理、位相補正前の位相となるように前記実部の位相を戻す処理、前記位相を戻す処理後の実空間データを変換して得られるk空間データの一部を前記磁気共鳴データと置換する処理、前記置換後のk空間データを実空間データに変換して前記位相補正を行う処理を繰り返すことによって前記実部をとる処理の対称となる実空間データの虚部をゼロに収束させる収束計算を含むループ処理を実行し、かつ前記位相補正を前記フィルタ処理前に行うように前記データ処理の条件を設定するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記イメージング手段は、複数のコイル要素を用いた複数の磁気共鳴データに収集によって前記複数のコイル要素に対応する複数の画像データを生成し、前記位相補正及び前記フィルタ処理後の実空間データの実部をとる処理、位相補正前の位相となるように前記実部の位相を戻す処理、前記位相を戻す処理後の実空間データを変換して得られるk空間データの一部を前記磁気共鳴データと置換する処理、前記置換後のk空間データを実空間データに変換して前記位相補正を行う処理を繰り返すことによって前記実部をとる処理の対称となる実空間データの虚部をゼロに収束させる収束計算を含むループ処理に先だって前記複数の画像データの合成処理を実行するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記サンプリング領域の境界を変化させて磁気共鳴データを収集し、複数の異なるサンプリング領域の境界に対応する複数の画像データを生成するプレスキャン手段を更に備え、
前記データ処理条件設定手段は、前記複数の画像データからの画像データの選択情報に基づいて前記サンプリング領域の境界を前記データ処理の条件として設定するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 複数の撮像条件に対応する複数のデータ処理条件を記憶する記憶手段を更に備え、
前記データ処理条件設定手段は、前記位相分布に影響を与える撮像条件に対応するデータ処理条件を前記記憶手段から取得するように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記イメージング手段は、前記フィルタ処理及び前記フィルタ処理後に実行される前記位相補正に先だってk空間における前記磁気共鳴データの0次及び1次の少なくとも一方の位相補正を行うように構成される請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置。
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