JP2019195590A - 磁気共鳴イメージング装置およびマルチスライス撮像方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1を参考にして、本実施形態におけるMRI装置1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態におけるMRI装置1の構成を示す図である。図1に示すように、MRI装置1は、静磁場磁石100と、シムコイル101と、シムコイル電源102と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源105と、寝台107と、寝台制御回路109と、送信回路113と、送信コイル115と、受信コイル117と、受信回路119と、撮像制御回路121と、インタフェース125と、ディスプレイ127と、記憶装置129と、処理回路131とを備える。寝台制御回路109と、撮像制御回路121と、インタフェース125と、ディスプレイ127と、記憶装置129と、処理回路131とは、無線、有線を問わず、データの伝送のために接続される。なお、被検体Pは、MRI装置1に含まれない。
(ステップSa1)
撮像制御回路121は、位置決め撮像を実行する。処理回路131は、画像生成機能1313により、位置決め撮像により収集されたMR信号を用いて、位置決め画像を生成する。処理回路131は、生成された位置決め画像を、ディスプレイ127に出力する。ディスプレイ127は、生成された位置決め画像を、例えばスキャンプラン画面において表示する。インタフェース125を介した操作者の指示により、シミング撮像の位置が設定される。
撮像制御回路121は、位置決め画像に設定されたシミング撮像の位置に従って、被検体Pに対して、シミング撮像を実行する。撮像制御回路121は、例えば、2つの異なるエコー時間間隔を用いたダブルエコー法を用いたマルチスライス撮像により、シミング撮像を実行する。なお、シミング撮像は、例えば、3つの異なるエコー時間間隔を用いたトリプルエコー法を用いたマルチスライス撮像など他の撮像法により実行されてもよい。シミング撮像が実行される領域(以下、シミング領域と呼ぶ)は、本スキャンにおいて実行されるマルチスライス収集に関する収集領域と少なくとも一部が重なる領域である。具体的には、撮像制御回路121は、ダブルエコー法に従って、傾斜磁場電源105、送信回路113、受信回路119を制御する。撮像制御回路121は、シミング撮像により、受信コイル117及び受信回路119を介して、2つのエコー時間間隔に対応するMR信号を収集する。
インタフェース125は、操作者の指示により、位置決め画像に対してマルチスライス収集に関する収集領域を設定する。インタフェース125は、操作者の指示により、マルチスライス収集に関する撮像プロトコルを特定するための各種情報を入力する。各種情報は、例えば、撮像対象部位、撮像条件、コントラスト、撮像目的等である。処理回路131は、システム制御機能1311により、記憶装置129に記憶された複数の撮像プロトコルから、入力された情報に対応する撮像プロトコルを特定する。処理回路131は、特定された撮像プロトコルを、記憶装置129から読み出す。処理回路131は、読み出された撮像プロトコルを、被検体Pに対するマルチスライス収集において実行される撮像プロトコルとして設定する。処理回路131は、特定された撮像プロトコルと設定された収集領域とを用いて、マルチスライス撮像に関する複数のスライスの位置を決定する。なお、収集方向は、インタフェース125を介した操作者の指示により、位置決め画像に対して設定されてもよい。
処理回路131は、算出機能1317により、シミング前分布と決定された複数のスライスの位置とを用いて、収集領域の複数のスライス各々における0次シミング値および1次シミング値と、収集領域の全体における2次シミング値とを、最小二乗法を用いて算出する。具体的には、処理回路131は、記憶装置129から算出プログラムを読み出し、自身のメモリに展開し実行することで、本実施形態に関する静磁場シミングを実施する。本実施形態に関する静磁場シミングの説明の前に、まず、0次シミング値および1次シミング値を収集領域の全域に亘って最適化する静磁場シミング(以下、第1大域シミングと呼ぶ)に関する基本式について説明する。次いで、0次シミング値および1次シミング値を収集領域のスライスごとに最適化する静磁場シミング(以下、スライス毎静磁場シミングと呼ぶ)について説明する。続いて、空間的に2次の補正磁場分布を印可可能なシムコイル101を用いた静磁場シミング(以下、第2大域シミングと呼ぶ)について説明する。最後に、本実施形態に関する静磁場シミングについて説明する。
第1大域シミングに関する基本式の一例を以下の式(1)に示す。
スライス毎静磁場シミングを実行するマルチスライス収集の検査画像について、この検査画像のスライスごとの複数の前景画素の位置集合Sjを考えると、位置集合Sjは、例えば、以下の式(7)で表される。
空間的に2次の補正磁場分布を印可可能なシムコイルを用いた第2大域シミングに関する基本式を式(9)に示す。
0次、1次、2次のシミング値を用いた本実施形態に関する静磁場シミングについて定式化する。0次のシミングおよび1次のシミングと異なり、2次のシミングはシムコイル101に電流を流してから磁場が安定するまでに時間がかかるため、マルチスライス収集時に、スライス単位で高速に補正磁場を切り替えることが難しい。そこで、本実施形態に関する静磁場シミングは、収集領域における全スライス共通で2次シミングを実施することを前提で、0次のシミングおよび1次のシミングについてスライス毎に最適な補正量を算出することを目的とする。上記内容をまとめると、本実施形態に関する静磁場シミングの基本式は、以下の式(12)となる。
本実施形態におけるMRI装置1によれば、マルチスライス収集に関する収集領域における静磁場の不均一性の0次成分について収集領域における複数のスライス毎の補正に関する0次シミング値と、静磁場の不均一性の1次成分について複数のスライス毎の補正に関する1次シミング値とともに、静磁場の不均一性の2次以上の複数次成分について収集領域の全体に亘る補正に関する複数次シミング値を収集領域における静磁場の分布(シミング前分布)を用いて算出し、0次シミング値と1次シミング値と複数次シミング値とを用いて収集領域に対してマルチスライス収集を実行することができる。
本応用例と本実施形態との相違は、マルチスライス収集に関する収集領域における複数のスライスにおいて互いに隣接する隣接スライスにおける0次シミング値および1次シミング値を考慮して、スライス毎に算出される0次シミング値および1次シミング値と、収集領域全体に亘る2次シミング値とを決定することにある。具体的には、処理回路131は、算出機能1317により、収集領域における複数の隣接スライスを特定する。収集領域における隣接スライスの数は、収集領域における全スライス数がMである場合、(M−1)となる。処理回路131は、複数の隣接スライス各々において、0次シミング値の差と1次シミング値の差とを低減するように、0次シミング値と1次シミング値と2次シミング値とを算出する。
本応用例におけるMRI装置1によれば、マルチスライス収集に関する収集領域に含まれる複数のスライスにおいて互いに隣接する隣接スライスに関する0次シミング値の差と、隣接スライスに関する1次シミング値の差とを低減するように、第0シミング値と1次シミング値と2次シミング値とを、算出することができる。すなわち、本応用例におけるMRI装置1によれば、隣接シミング差を低減することにより、式(13)に関する最適化処理の実行過程においてより安定的に解を得ることができる。
100 静磁場磁石
101 シムコイル
102 シムコイル電源
103 傾斜磁場コイル
105 傾斜磁場電源
107 寝台
109 寝台制御回路
111 ボア
113 送信回路
115 送信コイル
117 受信コイル
119 受信回路
121 撮像制御回路
125 インタフェース
127 ディスプレイ
129 記憶装置
131 処理回路
1071 天板
1311 システム制御機能
1313 画像生成機能
1315 静磁場分布生成機能
1317 算出機能
Claims (3)
- マルチスライス収集に関する収集領域における静磁場の不均一性の0次成分について前記収集領域における複数のスライス毎の補正に関する0次シミング値と、前記不均一性の1次成分について前記複数のスライス毎の補正に関する1次シミング値とともに、前記不均一性の2次以上の複数次成分について前記収集領域の全体に亘る補正に関する複数次シミング値を、前記収集領域における前記静磁場の分布を用いて算出する算出部と、
前記0次シミング値と前記1次シミング値と前記複数次シミング値とを用いて、前記収集領域に対して前記マルチスライス収集を実行する撮像部と、
を具備する磁気共鳴イメージング装置。 - 前記算出部は、前記複数のスライスにおいて互いに隣接する隣接スライスに関する前記0次シミング値の差と、前記隣接スライスに関する前記1次シミング値の差とを低減するように、前記静磁場の分布を用いて前記0次シミング値と前記1次シミング値と前記複数次シミング値とを算出する、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - マルチスライス収集に関する収集領域における静磁場の不均一性の0次成分について前記収集領域における複数のスライス毎の補正に関する0次シミング値と、前記不均一性の1次成分について前記複数のスライス毎の補正に関する1次シミング値とともに、前記不均一性の2次以上の複数次成分について前記収集領域の全体に亘る補正に関する複数次シミング値を、前記収集領域における前記静磁場の分布を用いて算出し、
前記0次シミング値と前記1次シミング値と前記複数次シミング値とを用いて、前記収集領域に対して前記マルチスライス収集を実行する、
マルチスライス撮像方法。
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