JP2018015387A - 画像診断装置、及び、磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮センシングの繰り返し終了条件を、対象部位や計測条件によって要求されるＳＮに合わせて調整できる画像診断装置を提供する。【解決手段】画像診断装置は、検査対象から計測データを取得する計測部と、計測部が取得した疎の計測データを用いて圧縮センシングに基くＣＳ演算を行い、検査対象の画像を再構成する演算部と、演算部のＣＳ演算に用いるデータを格納する記憶部と、を備える。記憶部は、データとして、画像のＳＮ予測値と圧縮センシングの条件との関係や、検査部位や計測条件と所望ＳＮとの関係などを格納しており、演算部は、ユーザーによって指定された計測条件と記憶部に格納された関係とを用いて、圧縮センシングの条件、例えば圧縮センシング演算の繰り返し終了条件を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」という）装置等の画像診断装置に関し、特に画像再構成に圧縮センシングを用いた技術に関する。

ＭＲＩ装置やＸ線ＣＴ装置などの画像診断装置は、検査対象を計測して得られる複数の信号に対し演算を施すことで検査対象の画像を再構成する。画像再構成に用いる計測データ数が多いほど、空間分解能やＳＮの高い画像を得ることができる。しかし計測データ数を増やすためには、一般には、計測時間が延長したり計測回数を増やすことが必要となる。

計測時間を短縮する高速化技術として、例えば、ＭＲＩ装置では種々の高速パルスシーケンスや複数の受信コイルを用いたパラレルイメージングなどが知られている。一方、観測対象から得た疎情報から観測対象を再構成する圧縮センシング技術をＭＲＩ装置などの画像診断装置に適用することが提案されている（特許文献１、２など）。圧縮センシングでは、時系列データを取得する際に、特定の条件で計測を間引き、再構成時に所定のアルゴリズムで繰り返し計算を行うことで、短時間で計測したデータから画像を再構成する。

米国特許７６４６９２４号明細書 特開２０１５−２０５０３７号公報

画像診断装置が対象とする人体計測においては、計測対象部位や計測条件に応じて必要とされる計測時間や再構成時間、出力画像のＳＮ（信号ノイズ比）が異なる。特許文献１や特許文献２には、間引き方法や繰り返し計算の目的関数が提案されているものの、対象部位や計測条件に応じた圧縮センシング技術の適用については考慮されていない。

そこで、本発明は、圧縮センシング技術を適用した画像診断装置において、対象部位や計測条件に応じて計測時間、再構成時間、出力画像のＳＮ等の最適化を図ることが可能な画像診断装置を提供することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像診断装置は、圧縮センシングに関わる条件（ＣＳ条件）と、対象部位や計測条件に応じて要求される画像の条件（例えばＳＮ値）との関係に基いて、最適なＣＳ条件を設定する手段を有する。具体的には、本発明の画像診断装置は、検査対象から計測データを取得する計測部と、前記計測部が取得した疎の計測データを用いて圧縮センシングに基くＣＳ演算を行い、前記検査対象の画像を再構成する演算部と、前記演算部のＣＳ演算に用いるデータを格納する記憶部と、を備え、前記記憶部は、前記データとして、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係を格納し、前記演算部は、指定された計測条件と前記関係とを用いて、前記圧縮センシングの条件を設定する。

また本発明のＭＲＩ装置は、検査対象からの核磁気共鳴信号を収集し、ｋ空間データを取得する計測部と、前記計測部が取得するｋ空間データの間引き率を制御する計測制御部と、所定の間引き率で取得したｋ空間データを用いて、圧縮センシングに基くＣＳ演算を行い、画像を再構成する演算部と、前記演算部のＣＳ演算に用いるデータを格納する記憶部と、を備え、前記記憶部は、前記データとして、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係を格納し、前記演算部は、ユーザが指定するＳＮと前記関係式を用いて、前記圧縮センシングの条件を設定する。

本発明によれば、ユーザ負担を増加することなく、対象部位や計測条件に対し最適な間引き計測・再構成時間を決定し、圧縮センシングを適用した画像再構成を実現できる。

本発明に係る画像診断装置の概要を示すブロック図。 本発明に係るＭＲＩ装置の全体概要を示す図。 ＭＲＩ装置における計測パターンを説明する図で、（ａ）はｋ空間データのカーテシアンスキャンの計測パターンを示す図、（ｂ）はラジアルスキャンの計測パターンを示す図。 実施形態１の処理の流れ図。 実施形態１で用いるＳＮ値予想式を示す図。 実施形態１で用いる、検査部位及び計測対象と所望ＳＮとの関係を示すテーブル。 実施形態１におけるＣＳ条件設定を説明する図。 実施形態２の処理の流れ図。 実施形態２で用いる、断面位置毎の所望ＳＮを示すグラフ。 実施形態３の処理の流れ図。 実施形態３におけるＣＳ条件設定を説明する図。 実施形態３の表示部に表示されるＵＩの一例を示す図。 実施形態４の処理の流れ図。 実施形態４におけるＣＳ条件設定を説明する図。 実施形態４の表示部に表示されるＵＩの一例を示す図。

以下、添付図面に従って本発明の画像診断装置の好ましい実施形態について説明する。
＜第一実施形態＞
本実施形態の画像診断装置を、図１に示すブロック図を参照して説明する。

この画像診断装置１００は、圧縮センシングを適用し、計測時間の短縮化を図った装置であり、計測対象から信号を取得する計測部１１０と、計測部１１０が得た信号を用いて計測対象の画像を再構成する演算部１２０と、計測部１１０や演算部１２０の動作を制御部１３０と、演算部１２０や制御部１３０とユーザとの間で情報のやりとりや指令を入力するためのユーザーインターフェース１４０と、演算部１２０や制御部１３０の動作に必要なデータやプロブラムなどを記憶する記憶部１５０とを備えている。なお記憶部１５０は、格納する情報によっては、画像診断装置１００に備えられた記憶装置だけでなく、可搬記憶媒体、インターネットなどで接続された遠隔の記憶装置、或いはネットワークのクラウドに構築されたデータベースや記憶媒体等を含んでもよい。

この画像診断装置１００では、ＣＳ演算を行うために、演算部１２０がＣＳ演算部１２１を備える。ＣＳ演算部１２１は、所定のＣＳアルゴリズムに従い、疎計測データをもとに計測対象の画像を再構成する。また制御部１３０は、計測部１１０の動作手順、ＭＲＩ装置であればパルスシーケンス、に従って動作させるための計測制御部１３１と、ＣＳ条件を設定し、設定したＣＳ条件で計測部１１０及びＣＳ演算部１２１を制御するＣＳ条件設定部１３２とを備える。ユーザーインターフェース１４０は、ユーザが入力するための入力デバイスからなる入力部１４１と、演算部１２０が作成した画像やＧＵＩなどを表示する表示部１４２とを備える。

記憶部１５０には、予め定めた、対象部位や計測目的或いはそれらの組み合わせ（まとめて計測条件という）とＣＳ条件との関係を示すグラフやテーブルがデータベース１５１として格納されている。計測条件には、対象部位、画像に求められるＳＮ、撮像時間、などが含まれ、ＣＳ条件には、間引きパターン、計測時の間引き率、などの計測に関わる条件と演算時間など演算に関わる条件とが含まれる。ＣＳ条件のうち、間引きパターンや間引き率は計測条件として、演算に関わる条件のみを設定可能としてもよい。なお計測条件とＣＳ条件との関係（グラフやテーブル）は、画像診断装置の種類の特性によって異なるので、種類毎に予め取得しデータベース１５１としておく必要がある。

画像診断装置１００は、制御部１３０の制御のもと圧縮センシングを適用した撮像を行う。その際、入力部１４１を介して計測条件の入力を受け付けると、記憶部１５０に格納された計測条件とＣＳ条件との関係を用いて、計測条件に合わせて最適なＣＳ条件を設定して撮像を行う。ＣＳ条件の設定は、手動及び自動のいずれでもよく、手動の場合には（図１中、点線で示す矢印）、ユーザがＣＳ条件を選択するために必要な情報、具体的には、予め定めた計測条件とＣＳ条件との関係を示すグラフやテーブル或いはそれから導かれるＣＳ条件の候補をユーザに提示する。ユーザは提示された情報をもとにＣＳ条件を決めて入力部１４１を介して設定する。

図１に示す演算部１２０と制御部１３０の機能は主として、画像診断装置１００備えられた或いは汎用のＣＰＵに組み込まれたソフトウェアを実行することにより実現される。また機能の一部或いは全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウェアで実現することも可能である。

本実施形態の画像診断装置によれば、対象部位や計測時間に応じてＣＳ条件の最適化を図ることができる。具体的には、対象部位や計測条件に応じて、必要とされる計測時間、再構成時間、出力画像のＳＮが異なる。そして計測時間は、間引き率や間引きパターンによって異なり、また再構成時間と出力画像のＳＮは、間引き率やＣＳ演算にかける時間（ＣＳ演算の終了条件の設定）によって異なる。本実施形態の画像診断装置は、予め定めた、対象部位や計測条件とＣＳ条件との関係に基いて、設定された対象部位や計測条件に適したＣＳ条件を設定することで、不必要なＣＳ演算時間の延長などを防止することができる。

本実施形態は、ＭＲＩ装置の他、ＣＴ装置など複数の時系列計測データを用いて計測対象を画像化する医用画像診断装置に適用可能である。

＜第二実施形態＞
本実施形態は、本発明をＭＲＩ装置に適用した実施形態である。
最初に、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概要を、図２を参照して説明する。図２に示すＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、静磁場発生部２と、傾斜磁場発生部３と、送信部５と、受信部６と、信号処理部７と、シーケンサ４と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備える。静磁場発生部２、傾斜磁場発生部３、送信部５及び受信部６をまとめて計測部と言う。

静磁場発生部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から構成される。静磁場の方向によって、垂直磁場方式と水平磁場方式があり、垂直磁場方式では被検体１が置かれる空間に被検体１の体軸と直交する方向に、水平磁場方式では、体軸方向に、それぞれ均一な静磁場を発生させる。

傾斜磁場発生部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、後述のシ−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３軸方向の組み合わせで任意の方向に傾斜磁場を発生させることができ、撮影時には、スライス面（撮影断面）に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス（Ｇｓ）を印加して被検体１に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｐ）と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｆ）を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。

シーケンサ４は、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し印加する制御手段で、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を計測部に送る。なおシーケンサ４とそれを制御するＣＰＵ８の機能を計測制御部という。パルスシーケンスは撮像対象や撮像目的に応じた種々のものが予め用意されており、シーケンサ４は所定のパルスシーケンスと撮像パラメータが決まると、パルスシーケンスを計算し、実行する。本実施形態では、圧縮センシングを採用しており、撮像パラメータには一般的なエコー時間ＴＥ、繰り返し時間ＴＲ、フリップ角ＦＡなどの撮像パラメータの他に、データの間引き率も含まれる。

送信部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ＲＦパルスを照射するもので、高周波発振器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。

受信部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、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、信号処理部７に送られる。

信号処理部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、演算部及び制御部として機能し、ＣＰＵ８と、光ディスク１９、磁気ディスク１８等の外部記憶装置と、ディスプレイ２０と、ＲＯＭ２１やＲＡＭ２２などの内部記憶装置と、操作部２５とを有する。受信部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２０0に表示すると共に、外部記憶装置の例えば磁気ディスク１８等に記録する。

操作部２５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理部７で行う処理の制御情報を入力するもので、トラックボール又はマウス２３、及び、キーボード２４などを備える。操作部２５はディスプレイ２０に近接して或いは一体的に配置され、ユーザがディスプレイ２０を見ながら操作部２５を通してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御する。

本実施形態のＭＲＩ装置は、圧縮センシング技術が組み込まれており、その条件（ＣＳ条件）を決定する機能、特に決定したＣＳ条件に従って計測部や演算部を制御して圧縮センシングの計測や演算の条件（ＣＳ条件）を計測部位や計測目的に合わせて調整する機能、圧縮センシングの演算（ＣＳ演算）を行う機能が備えられている。

ここでＭＲＩ装置に適用される圧縮センシングについて、図３を参照して説明する。図３はｋ空間データを示す図であり、ここではスライス方向のデータは省略し、位相エンコード方向を縦、周波数エンコード方向を横とする２Ｄのｋ空間データを示している。ｋ空間データを収集する手法には、いくつか異なる手法があり、図３（ａ）はｋ空間のｋｙ軸に平行にデータを収集するカーテシアンスキャン（ラスタースキャン）を、図３（ｂ）はｋ空間の原点を中心に放射状にデータを収集するラジアルスキャンを示している。一般の撮像では、ｋ空間の全ての格子を埋めるデータを揃えて画像再構成する。圧縮センシングでは、放射線の密度を一般の撮像よりも少ないサンプリング数にして、欠損データのあるｋ空間データ即ち疎な計測データを得る（アンダーサンプリング）。なお疎な計測データを得るデータ収集法は、カーテシアンスキャンやラジアルスキャンに限らず、ｋ空間データを螺旋状に取得するスパイラルスキャンであってもよい。疎な計測データはランダムであるときに、よりよい近似を行うことができ、このような間引きパターンは、例えば特許文献１などで紹介されている。

また、ラジアルスキャンにおいて疎な計測を行う技術として、例えば、時間的に隣接する放射線の角度をゴールデンアングル（ＧＡ）と呼ばれる角度に取りながら、複数の放射線上のデータを計測する手法が知られている。ＧＡでは、放射線の数が増しても、放射線がそれ以前に取得した放射線と重なることがなく、ランダムに配置され、結果としてランダムで疎なｋ空間データとなる。なお間引き率は、例えば、ラジアルスキャンでは、一般の撮像で用いる放射線の数を１００としたとき、疎な計測データを得たときの放射線の数の割合（％）である。

信号処理部７（演算部）は、このようなアンダーサンプリングされたｋ空間データを用いて圧縮センシングのアルゴリズムによる画像再構成を行う。圧縮センシングのアルゴリズムはＭＲＩ装置の記憶装置にプログラムとして格納されている。或いは演算部が、別の記憶装置に格納されたプログラムをアップロードする。圧縮センシングのアルゴリズムは、計測したデータをスパース化変換したのち、Ｌ１ノルム最小化等の最適化問題を反復アルゴリズムで解くもので、スパース化変換にはウェーブレット変換、それとＣｕｒｖｅｌｅｔ変換の組み合わせ、ＴＶ（Ｔｏｔａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）、Ｒｉｄｇｅｌｅｔ変換などがある。このような圧縮センシングのアルゴリズムは、公知であり、例えば、Ｌ１−ＳＰＩＲｉＴ、Ｌ１−ＥＳＰＩＲｉＴ、ＳＡＫＥ−Ｌ１ＥＳＰＩＲｉＴ、ＴＶＧ（Ｔｏｔａｌ Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ：ＴＶの改良版）など、ソフトウェアのパッケージとして入手可能である。なおこれらの圧縮センシングの多くは、複数の受信コイルの使用を前提とするパラレルイメージングの演算と組み合わせられており、本実施形態においても上述した疎な計測は、複数の受信コイルを用いた疎な計測であってもよい。

圧縮センシングの演算は、それに含まれる反復アルゴリズムが所定の終了条件を満たした時に終了しその時点で得られた解を画像データとする。終了条件は、所定の閾値（弱閾値）、繰り返し回数の閾値、演算時間などがある。本実施形態は、この終了条件を計測条件に応じた適切に制御する。

以上説明した圧縮センシングに関わる機能は、主として、信号処理部７が実現する。信号処理部７内には、具体的には、図１に示したようなＣＳ演算部１２１、ＣＳ条件設定部１３２として機能するソフトウェアが備えられており、また外部記憶装置等を含む記憶部には、所定の関係式やテーブルのデータベースが格納されている。

以下、図１の機能ブロック図を適宜援用して、ＣＳ条件の設定の具体的な実施形態を説明する。
＜＜ＣＳ制御の実施形態１＞＞
本実施形態では、制御部１３０は、ＣＳ演算の繰り返し条件と予想ＳＮとの関係式及び計測条件と必要ＳＮとの関係を示すテーブルを用いて、ＣＳを適用した撮像を行う。

以下、図４に示すフローを用いて本実施形態の処理手順を説明する。
まずユーザにより操作部２５を介して、所定の間引きパターンや間引き率を含む計測条件が指定されると、計測制御部は設定されているパルスシーケンスと指定された計測条件に従い、間引き計測を開始する（Ｓ４０１）。計測と並行して、ＣＳ条件設定１３２は、指定された計測条件における予想ＳＮ値式４１０を記憶装置から読み込む（Ｓ４０２）。計測条件としては、例えば、検査部位や、血管撮像か実質撮像かの撮像条件が含まれる。予想ＳＮ値式４１０は、例えば、図５に示すように、この計測条件において、ＣＳ演算の計算時間に対し予想されるＳＮ値をプロットしたものであり、グラフでもよいし、グラフのフィッティング関数でもよい。このような計算式は、用いるＣＳ演算のアルゴリズムとそれが扱うデータ収集法及びデータ量がわかれば予め求めることができ、記憶部（データベースＡ）１５０に格納されている。

次いでＣＳ条件設定部１３２は、記憶部（データベースＢ）１５０に格納されている各検査部位や計測条件における必要なＳＮ値４２０を取得する（Ｓ４０３）。各検査部位や計測条件における必要なＳＮ値４２０は、例えば、図６に示すようなテーブルであり、必要ＳＮ値は図示するような相対的（定性的）な規定でもよいし、数値範囲として規定したものでもよい。

ＣＳ条件設定部１３２は、Ｓ４０１で取得した予想ＳＮ値式４１０とＳ４０２で取得した必要ＳＮ値４２０とをもとに、指定された検査部位及び計測条件で、必要ＳＮ値を満たすＣＮ演算の繰り返し条件、例えば繰り返し時間或いは繰り返し回数を決定する（Ｓ４０４）。例えば、必要ＳＮ値が高い頭部などの検査部位であれば、演算に許容される時間内で繰り返し時間を最大にする。一方、肝臓実質の撮像などの場合には、繰り返し時間を短縮する。図７に、必要ＳＮ値に基いてＣＳの繰り返し条件の設定する例を示す。なおＣＳ演算のアルゴリズムによって、その終了条件が閾値で決まる場合があるが、閾値の高低は、繰り返し時間の長短に対応するので、繰り返し時間を決定することにより閾値の値を連動して決定することができる。

ＣＳ演算部１２１は、Ｓ４０１により間引き計測したデータ（ｋ空間データ）を用いてＣＳアルゴリズムによる再構成を開始する（Ｓ４０５）。そして、ＣＳ演算部１２１はＳ４０３で設定された繰り返し時間或いはそれから導出される閾値を演算の終了条件として、演算を終了する（Ｓ４０６）。

本実施形態によれば、部位によって必要なＳＮ値を満たすように、ＣＳ演算終了条件が設定されるので、必要以上にＣＳ演算に時間をかけることなく、画像を再構成し提示することができる。

＜＜ＣＳ制御の実施形態２＞＞
本実施形態では、実施形態１のＣＳ制御に加えて、撮像断面の位置も考慮して必要ＳＮ値を満たすＣＳ条件を設定することが特徴である。
以下、図８に示すフローを用いて本実施形態の処理手順を説明する。図８において、実施形態１で用いた図４のフローと同じ処理は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

ＣＳ条件設定部１３２は、各撮像条件における予想ＳＮ値式４１０と、各検査部位における必要ＳＮ値４２０とを取得した後（Ｓ４０１〜Ｓ４０３）、図９に示すような撮像断面の各位置における必要ＳＮ値４３０を記憶部（データベースＣ）から取得する（Ｓ４１１）。図９に示すように、検査部位の３Ｄデータを取得する場合、断面の位置によって必要なＳＮ値は必ずしも同じではない。例えば、診断上最も重要な領域は撮像対象領域の中央に位置するように撮像され、中央に位置する断面で最も高いＳＮ値が要求される。ＣＳ条件設定部１３２は、各断面の必要ＳＮ値をもとに、断面毎に繰り返し演算の終了条件を設定する（Ｓ４１２）。

その後、ＣＳ演算（Ｓ４０５、Ｓ４０６）を行うことは実施形態１と同様である。
本実施形態によれば、各断面のＣＳ演算毎に終了条件を設定することにより、演算時間全体をより詳細に最適化することができる。

＜＜ＣＳ制御の実施形態３＞＞
本実施形態では、実施形態１のＣＳ制御に加えて、ユーザにＣＳ条件の候補を提示し、ユーザに選択させる機能を追加したことが特徴である。
以下、図１０に示すフローを用いて本実施形態の処理手順を説明する。図１０において、実施形態１で用いた図４のフローと同じ処理は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

ＣＳ条件設定部１３２は、各計測条件における予想ＳＮ値式４１０と、各検査部位における必要ＳＮ値４２０とを取得する（Ｓ４０１〜Ｓ４０３）。ＣＳ条件設定部１３２は、予想ＳＮ値式４１０と必要ＳＮ値４２０とを用いて繰り返し条件を決定し、決定した繰り返し条件とその時に得られるＳＮ値をユーザに提示、例えば、表示部１４２に表示する（Ｓ４２１）。ユーザが提示された繰り返し条件のＳＮ値で問題ないと判断すれば（Ｓ４２２）、実施形態１と同様に、決定した繰り返しでＣＳ演算が開始される（Ｓ４０５）。ユーザが提示されたＳＮ値よりも高い或いは低いＳＮ値を希望する場合には（Ｓ４２２）、ＣＳ条件設定部１３２は、予想ＳＮ値式４１０と検査部位についての必要ＳＮ値とから、複数の繰り返し終了条件の候補を決定し（Ｓ４２３）、各候補における予想再構成時間を決定する（Ｓ４２４）。候補は、図１１に示すように、例えば、最初に提示した繰り返し条件に対し、それよりＳＮ値の高い或いは低い１乃至複数の終了条件とする。

予想再構成時間は、ＣＳ演算に係る時間（或いはそれとその他の演算、例えば、画像の差分処理や合成処理などに係る時間とを合計した時間）である。予想再構成時間は、終了条件と画像サイズをもとにその都度、算出することも可能であるが、図示する例では、記憶装置（データベースＤ）に計測条件毎に予想再構成時間４４０が格納されている。ＣＳ条件設定部１３２は、終了条件の候補が決まると、データベースＤから候補毎の予想再構成時間を読出し、表示部１４２に提示する。提示の仕方は、特に限定されないが、例えば、図１２に示すように、複数の予想再構成時間をそのときの予想ＳＮ値とともに表示部１４２に表示する。またＳＮ値だけでなく、ＳＮ値の異なる複数のモデル画像を併せて表示させてもよい。これによりユーザはＳＮ値と再構成時間とのいずれを優先するかを考慮して、適切な候補を選択することができる。

ユーザが表示部１４２に提示され選択肢から所定の予想再構成時間を選択すると、ＣＳ条件設定部１３２は、その選択を受け付け（Ｓ４２５）、選択された予想再構成時間に対応する終了条件を設定する（Ｓ４２６）。その後、ＣＳ演算を行うこと （Ｓ４０５〜Ｓ４０６）は実施形態１と同様である。

本実施形態によれば、予想再構成時間を提示することにより、ユーザは撮像の目的等を考慮してより適切にＣＳ演算時間を最適化することができる。

なお図１０のフローでは、Ｓ４２１でまず自動的に計算した繰り返し条件とその時のＳＮ値を提示し、その結果によって、繰り返し条件の候補を決定することとしたが、Ｓ４２１及びＳ４２２を省略し、繰り返し条件の候補を提示するようにしてもよい。
また本実施形態の変形例として、Ｓ４２３で複数の候補を決定するのではなく、必要最低ＳＮ値を決定し、その予想再構成時間をユーザに提示し、ユーザから提示されたＳＮ値または予想再構成時間の変更を受け付ける構成としてもよい。そして変更後のＳＮ値または予想再構成時間をもとに、それに対応する終了条件を設定する。

＜＜ＣＳ制御の実施形態４＞＞
上述した実施形態１〜３では、計測時における間引き率は固定値としたが、本実施形態では間引き率をＣＳ条件として調整可能にしたことが特徴である。本実施形態では、実施形態１で用いたＳＮ予想式（図５）は、間引き率毎に用意される。
以下、図１３に示すフローを用いて本実施形態の処理手順を説明する。図１３において、実施形態３で用いた図１１のフローと同じ処理は同じ符号で示し、詳細な説明は省略する。

ＣＳ条件設定部１３２のＳ４０２〜Ｓ４２４までの処理は、実施形態３とほぼ同様であるが、本実施形態では、間引き率を調整対象とするので、計測（図１０等のステップＳ４０１）の前にＣＳ条件の決定を行う。
またＳ４０２では、複数の間引き条件（間引き率）毎に各計測条件における予想ＳＮ値式４１０を取得する。次いで各検査部位における必要ＳＮ値４２０を取得した後（Ｓ４０３）、予想ＳＮ値式４１０と検査部位についての必要ＳＮ値４２０とから、複数の繰り返し終了条件の候補を決定する（Ｓ４２３）。Ｓ４２３における候補の決定は、限定されるものではないが、例えば実施形態３と同様に、まず、最初に所望のＳＮから繰り返し条件を決定し、それに対し一定の幅を持って、1乃至複数の候補を決めてもよい。図１４に、２つの異なる間引き条件において候補を決定する様子を示す。図１４中、二つの曲線ＬＡ、ＬＢは、それぞれ間引き率をＡ、Ｂ（Ａ、Ｂはそれぞれ間引き率を表す数値）としたときの、予想ＳＮ値を示す曲線である。ここで例えば必要最低ＳＮ値より高い２点の予想ＳＮ値を候補とした場合、ＣＳ演算における繰り返し終了条件は各曲線ＬＡ、ＬＢについてそれぞれ決定され、合計４つの終了条件の候補が選択肢となる。次いで、データベースＤ４５０から各候補に対応する予想再構成時間を取得する（Ｓ４２４）。

次いでＣＳ条件設定部１３２は、指定計測条件及び各間引き条件における予想計測時間を記憶部（データベースＥ）から取得する（Ｓ４３１）。データベースＥ４５０は、計測条件毎に、複数の間引き条件で計測した場合の予想計測時間を予め算出したものをテーブルやグラフ（関数）として格納したものである。この中から、指定計測条件において、各間引き率の予想計測時間を読み込む。ＣＳ条件設定部１３２は、Ｓ４２４で取得した予想再構成時間及びＳ４３１で取得した予想計測時間を、候補毎に提示する。併せて、提示した予想再構成時間で得られるＳＮ値を提示してもよい。図１５に表示の一例を示す。この例では、予想計測時間と予想再構成時間との合計時間も表示している。これによりユーザはＳＮ値と計測にかかる時間（計測時間、再構成時間、或いは合計時間）とのいずれを優先するかを考慮して、適切な候補を選択することができる。

ユーザが表示部１４２に提示され選択肢から所定の候補を選択すると、ＣＳ条件設定部１３２は、その選択を受け付け（Ｓ４３２）、計測における間引き率とＣＳ演算における終了条件を設定する（Ｓ４３３）。その後、Ｓ４３３で設定された条件（間引き率）で計測を行い、Ｓ４３３で設定された繰り返し条件でＣＳ演算を行う（Ｓ４３４）。
本実施形態によれば、演算時間のみならず計測時間も含めた全体としての撮像に係る時間と、そのような時間の範囲で得られるＳＮ値とを考慮して、撮像の目的や検査部位に応じた最適な条件を設定することができる。

なお図１３に示すフローでは、予想ＳＮ値から決定した終了条件の各候補について、間引き条件毎の予想計測時間を提示したが、データベースＥを用いることなく、間引き率のみを提示してもよい。また終了条件の候補を設定するのではなく、間引き率毎に、実施形態１と同様に予想ＳＮ値から繰り返し終了条件を決定し、決定した終了条件或いはその際のＣＳ演算時間（予想再構成時間）と間引き率と予想ＳＮ値とを提示してもよい。この場合、表示部には複数の間引き率と、それぞれの予想再構成時間及びＳＮ値が提示されるので、ユーザは提示された条件をもとに計測目的に応じて適切な条件（間引き率を含む）を選択することができる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、これら実施形態は技術的に矛盾しない限り適宜組み合わせることが可能であり、また一部の要素については省略したり追加したりすることも可能である。

１…被検体、２…静磁場発生部、３…傾斜磁場発生部、４…シーケンサ（計測制御部）、５…送信部、６…受信部、７…信号処理部、８…中央処理装置（ＣＰＵ）、９…傾斜磁場コイル、１０…傾斜磁場電源、１１…高周波発信器、１２…変調器、１３…高周波増幅器、１４ａ…高周波コイル（送信コイル）、１４b…高周波コイル（受信コイル）、１５…信号増幅器、１６…直交位相検波器、１７…Ａ／Ｄ変換器、１８…磁気ディスク、１９…光ディスク、２０…ディスプレイ、２１…ＲＯＭ、２２…ＲＡＭ，２３…トラックボール又はマウス、２４…キーボード、２５…操作部、２００…ＭＲＩ装置、１１０…計測部、１２０…演算部、１２１…ＣＳ演算部、１３０…制御部、１３１…計測制御部、１３２…ＣＳ条件設定部、１４０…ユーザーインターフェース、１４１…入力部、１４２…表示部、１５０…記憶部、１５１…データベース。

Claims (13)

1. 検査対象から計測データを取得する計測部と、前記計測部が取得した疎の計測データを用いて圧縮センシングに基くＣＳ演算を行い、前記検査対象の画像を再構成する演算部と、前記演算部のＣＳ演算に用いるデータを格納する記憶部と、を備え
   前記記憶部は、前記データとして、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係を格納し、
   前記演算部は、指定された計測条件と前記関係とを用いて、前記圧縮センシングの条件を設定することを特徴とする画像診断装置。
2. 請求項１に記載の画像診断装置であって、
   前記圧縮センシングの条件は、前記ＣＳ演算の終了条件、及び、計測データの間引き条件のいずれかを含むことを特徴とする画像診断装置。
3. 請求項１に記載の画像診断装置であって、
   前記計測条件の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記演算部は、前記入力部が受け付けた計測条件と前記関係とを用いて、前記圧縮センシングの条件を設定することを特徴とする画像診断装置。
4. 請求項１に記載の画像診断装置であって、
   前記記憶部は、前記データとして、前記検査対象における所定の部位と、所望ＳＮとの関係を定めたテーブルをさらに格納し、
   前記演算部は、前記計測条件、前記テーブル、及び、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係を用いて、前記圧縮センシングの条件を設定することを特徴とする画像診断装置。
5. 請求項４に記載の画像診断装置であって、
   前記記憶部は、前記データとして、前記検査対象の画像における断面位置毎の所望ＳＮをさらに格納し、前記演算部は、前記断面位置毎に前記圧縮センシングの条件を設定することを特徴とする画像診断装置。
6. 請求項１に記載の画像診断装置であって、
   前記演算部は、指定された計測条件と、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係とを用いて、前記圧縮センシングの条件の複数の候補を作成し、表示装置に表示させることを特徴とする画像診断装置。
7. 請求項６に記載の画像診断装置であって、
   前記複数の候補のうち所定の候補の選択を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記演算部は、前記入力部が受け付けた候補を圧縮センシングの条件として設定することを特徴とする画像診断装置。
8. 請求項２に記載の画像診断装置であって、
   前記記憶部は、前記データとして、計測データの異なる間引き率ごとに、前記関係を格納し、
   前記演算部は、前記計測部が前記疎の計測データを取得したときの間引き率に対応する前記関係を用いて、前記ＣＳ演算の終了条件を設定することを特徴とする画像診断装置。
9. 請求項８に記載の画像診断装置であって、
   前記演算部は、前記異なる間引き率ごとに、前記計測部が前記計測データを取得する計測時間を算出し、表示装置に表示させることを特徴とする画像診断装置。
10. 請求項１に記載の画像診断装置であって、
    前記演算部は、前記設定した圧縮センシングの条件において、前記演算部によるＣＳ演算に要する時間を表示装置に表示させることを特徴とする画像診断装置。
11. 検査対象からの核磁気共鳴信号を収集し、ｋ空間データを取得する計測部と、
    前記計測部が取得するｋ空間データの間引き率を制御する計測制御部と、
    所定の間引き率で取得したｋ空間データを用いて、圧縮センシングに基くＣＳ演算を行い、画像を再構成する演算部と、前記演算部のＣＳ演算に用いるデータを格納する記憶部と、を備え
    前記記憶部は、前記データとして、前記画像のＳＮ予測値と前記圧縮センシングの条件との関係を格納し、
    前記演算部は、ユーザが指定するＳＮと前記関係を用いて、前記圧縮センシングの条件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。
12. 請求項１１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記間引き率及び前記ユーザ指定ＳＮの少なくとも一方の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記演算部は前記入力部が受け付けた間引き率及びユーザ指定ＳＮのいずれかを用いて、計測時間及び演算時間の少なくとも一方を算出し、表示装置に表示させることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
13. 請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
    前記計測制御部は、前記ｋ空間データをｋ空間の軸に平行に又は放射状に収集する制御を行い、前記入力部が受け付けた間引き率に従い前記ｋ空間データの平行又は放射状に並ぶデータ列の数を間引くことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。

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