JP2019005289A - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図5は、本実施形態における動作の処理手順の一例を示すフローチャートである。再帰木は、上述した手順により予め生成され、スポークの総数とNとに応じたLUTとして記憶装置129に記憶されているものとする。以下、説明を具体的にするために、Nは3であって、ラジアルスキャンにおけるスポークの総数は、45本であるものとする。このとき、再帰木は、図3に示す最下層の子ノードの下層に葉ノードがさらに生成された、j=4であってNj=81の木構造となる。
インタフェース回路125を介して被検体Pに対する検査時間が入力される。なお、検査時間は、放射線部門情報管理システム(Radiorogy Information System:RIS)、病院情報システム(Hospital Information System:HIS)等の本MRI装置100の外部から、例えば検査オーダーなどにより、ネットワークを介して本MRI装置100に入力されてもよい。検査時間が入力されると、検査時間に基づいてスポークの総数が決定される。なお、再帰木に対応するLUTが、検査時間に対する第2自然数とスポークの角度との対応表として記憶装置129に記憶されている場合、本ステップは、不要となる。
スポークの総数と再帰木に関するLUTとを用いて、スポーク各々に対するスキャン順序(第2自然数)とスポークの角度とが決定される。例えば、スポークの総数が45本のとき、j=4に対応する再帰木のLUTが記憶装置129から読み出される。読み出されたLUTとスポークの総数とに基づいて、45本のスポーク各々のスキャン順序と、45本のスポーク各々のk空間での角度とが決定される。なお、再帰木に対応するLUTが、検査時間に対する第2自然数とスポークの角度との対応表として記憶装置129に記憶されている場合、本ステップにおいて、検査時間に基づいて、スポーク各々に対するスキャン順序とスポークの角度とが決定される。
決定されたスポークのスキャン順序に従って、決定された角度で被検体Pがスキャンされることにより、MR信号がスポークごとに収集される。MR信号の収集およびMR画像の再構成において、パラレルイメージング(Parallel Imaging)が実施される場合、またはパラレルイメージングに加えて圧縮センシング(Compressed Sensing)が実施される場合、本ステップの前または本ステップの後において、複数のコイルエレメントの空間的な感度差を示す感度マップを得るためのスキャンが実行されてもよい。また、感度マップを得るためのスキャンを実行する代わりに、処理回路131は、再構成機能1313により、コイルエレメント毎にk空間に充填されたMRデータに対して、スポークに応じた不均一高速フーリエ変換(Non−Uniform Fast Fourier Transformation:NUFFT)を実行することで、コイルエレメント各々の感度マップを推定してもよい。
操作者により入力されたスポークの本数(またはデフォルト値)と再帰木とに基づいて、再構成スポークが特定される。以下、MR画像の再構成に用いられるスポークの本数が、9本である場合について具体的に説明する。図7は、フレームごとに特定された再構成スポークの一例を示す図である。図7に示す第1フレームの再構成スポークは、葉ノードに第2自然数として割り当てられた1乃至9に対応する9本のスポークを有する。以下同様に、図7に示す第2乃至第5フレームの再構成スポークは、葉ノードに第2自然数として割り当てられた10乃至18、19乃至27、28乃至36、37乃至45にそれぞれ対応する9本のスポークを有する。
ラジアルスキャンにより収集されたMR信号のうち特定されたスポーク(再構成スポーク)に対応するMR信号を用いて、フレームごとにMR画像が再構成される。例えば、処理回路131は、再構成機能1313により、複数のフレーム各々の再構成スポークにおける複数のスポーク各々に対応するMRデータに対して、グリッディング(gridding)処理を実行する。具体的には、処理回路131は、グリッディング処理により、再構成スポークにおける非直交座標系のMRデータを、直交座標系のMRデータに変換する。処理回路は131は、直交座標系に変換されたMRデータに対してフーリエ変換をフレームごとに実行することにより、複数のフレームに対応するMR画像を再構成する。
上式において、xは、時系列に沿った複数のフレーム各々に対応するMR画像の画素値である。Fは、再構成スポークにより定義された不均一高速フーリエ変換(NUFFT)を実行する演算子である。Sは、複数のコイルエレメントの感度マップである。bは、複数のコイルエレメントに対応する再構成スポークのMRデータである。λは、パラレルイメージングによるMRデータの無矛盾性(consisitency)と疎らの程度(sparsity)との間のトレードオフを制御するための正則パラメータである。Tは、時間的な全分散(total variance)を実行する演算子である。また、||・・・||1はL1ノルム、||・・・||2はL2ノルムである。
本実施形態に係るMRI装置100によれば、k空間における複数のラジアル方向に沿った複数のスポーク各々において、MR信号を収集するシーケンス制御回路121(収集部)は、複数のスポークの総数より少ないN本のスポーク各々においてMR信号を収集した後、N本のスポークにおいて隣接するスポーク間の角度を維持してN本のスポークを回転させた回転後のN本のスポーク各々においてMR信号を収集する。
本実施形態との相違は、再帰木を用いることなく、1フレームあたりのスポークの本数を設定し、設定された本数に従って、隣接するスポークの間の角度が等間隔なるようにk空間上におけるスポークの位置を決定することにある。
本変形例に係るMRI装置100によれば、1フレームあたりのスポークの本数を設定し、設定された本数に従って、隣接するスポークの間の角度が等間隔なるようにk空間上におけるスポークの位置を決定し、決定されたスポークの位置を回転角度分だけ回転させてラジアルスキャンを実行することができる。これにより、本変形例によれば、ラジアルスキャンにおける複数のスポークの間隔を、k空間において均等に設定することができる。すなわち、本MRI装置100によれば、全フレームにおいて隣接するスポークの間隔を均等に設定することができ、MR画像の画質を向上させることができる。
Claims (9)
- k空間における複数のラジアル方向に沿った複数のスポーク各々において、磁気共鳴信号を収集する収集部を具備し、
前記収集部は、前記複数のスポークの総数より少ないN(前記Nは2以上の自然数)本のスポーク各々において磁気共鳴信号を収集した後、前記N本のスポークにおいて隣接するスポーク間の角度を維持して前記N本のスポークを回転させた回転後の前記N本のスポーク各々において磁気共鳴信号を収集する、
磁気共鳴イメージング装置。 - 前記k空間において前記角度が等間隔になるように前記N本のスポークを設定する設定部をさらに具備する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記Nは、前記2以上の自然数のうち、奇数である、
請求項2に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記Nは、3である、
請求項2または3に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記設定部は、前記Nのべき乗で前記等間隔となる再帰的な分割を360°に対して実行することにより、前記k空間において前記N本のスポークの回転角度を設定する、
請求項2乃至4のうちいずれか一項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記設定部は、
前記総数と前記Nとに基づいて、前記再帰的な分割として、バランス木であって前記Nの多分木である木構造を生成し、
前記木構造における最下層の葉ノードの各々に対して、互いに異なる自然数と、前記k空間において互いに異なるスポークの角度とを割り当てる、
請求項5に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記収集部は、前記葉ノードに割り当てられた前記自然数をスキャン順序として、前記葉ノードに割り当てられた前記角度に対応するスポークにおいて、前記磁気共鳴信号を収集する、
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記設定部は、1つの磁気共鳴画像の再構成に用いられる前記スポークの本数と、前記葉ノードに属する前記自然数と前記角度とに基づいて、前記再構成に用いられる複数のスポークを特定し、
前記収集された磁気共鳴信号のうち前記特定されたスポークに対応する磁気共鳴信号を用いて、フレームごとに磁気共鳴画像を再構成する再構成部をさらに具備する、
請求項6または7に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記収集部は、前記N本のスポークをランダムに回転させる、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。
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