JP2020093085A - 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置及び磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような画像歪を抑制するために、傾斜磁場の非線形性を補正する補正テーブルが従来から用いられている。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の全体構成を示すブロック図である。磁気共鳴イメージング装置1は、磁石架台100、制御キャビネット300、コンソール400、寝台500等を備えて構成される。
コンソール400は、処理回路40、記憶回路41、ディスプレイ42、及び入力デバイス43を有するコンピュータとして構成されている。
較正機能403は、記憶回路41に記憶されている較正データ411を用いて診断画像の較正を行う。以下、較正機能403の処理について説明する。
上述した較正データ411を取得するための処理や、較正データ411を記憶回路41に保存する処理は、図2に示す較正データ生成機能405が行う。
歪補正データ412は、歪補正データ生成機能406によって生成され、記憶回路41に保存される。
ω(z)=γ・B(z) (式1)
=γ・G(z)・z (式2)
ω’(z)=γ・G0・z (式3)
(式3)で表される特性は、図3のグラフ中に実線で示される直線に対応する。ここで、(式3)で示される特性を、磁場中心における傾斜磁場の傾きG0をもつ、第1理想線形傾斜磁場特性と呼ぶものとする。
ω’’(z)=γ・GC・z (式4)
ここで、GCは、較正位置zCにおける傾斜磁場B(z)によって規定される傾きであり、より正確には、較正位置zCにおける傾斜磁場B(zC)と較正位置zCとの比である。即ち、GC=B(zC)/zC、である。(式4)で示される特性は、図3のグラフ中に点線で示される直線に対応する。ここで、(式4)で示される特性を、第2理想線形傾斜磁場特性と呼ぶものとする。
ω’(z)=γ・GC・z (式5)
歪補正データ412は、例えば、(式5)で表される理想線形傾斜磁場特性と、(式2)で表される実際の非線形な傾斜磁場特性との差異を相殺するデータとして生成される。
この残留誤差は、傾斜磁場の強度が大きくなる程、或いは、傾斜磁場パルスのスルーレートが高くなる程、無視できないものとなっていた。
図10は、第2の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の動作概念を説明する図である。補正基準位置と較正位置とを一致させるという点に関しては、第2の実施形態と第1の実施形態との間で異なるところはない。但し、第1の実施形態では、補正基準位置が磁場中心から離れた、所定の固定位置(例えば、磁場中心から、7センチメートル以上離れた位置)であるのに対して、第2の実施形態では、撮像範囲、例えば、FOV(Field of View)の大きさ条件に応じて変化させるものとしている。
図11は、第3の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の動作概念を説明する図である。第3の実施形態においても、第1、第2の実施形態と同様に、補正基準位置と較正位置とを一致させる。但し、第3の実施形態では、被検体の撮像部位に応じて、補正基準位置を変化させるものとしている。ここで、被検体の撮像部位とは、撮像対象としての被検体の臓器(例えば、肺、胃、心臓等)や、撮像対象としての被検体の身体部位(例えば、頭部、下肢、右肩、左肩、右腕、左腕等)のことである。
図12は、第4の実施形態に係る磁気共鳴イメージング装置1の動作概念を説明する図である。第4の実施形態においても、第1乃至第3の実施形態と同様に、補正基準位置と較正位置とを一致させる。但し、第4の実施形態では、2以上の複数の補正基準位置を設定し、複数の補正基準位置の夫々において、補正用の線形特性を複数算出するものとしている。そして、傾斜磁場の非線形特性が、複数の線形特性の夫々に一致するように、歪補正データを、複数の補正基準位置の夫々に対して生成するようにしている。つまり、歪補正データ(例えば、歪補正用のルックアップテーブル)は、補正基準位置ごとに生成される。
図13は、実施形態の画像処理装置700の機能を示すブロック図である。図2に示した磁気共鳴イメージング装置1との相違点は、画像処理装置700が、MR信号を取得するための撮像部600を有していない点である。また、画像処理装置700は、MR信号を再構成する再構成機能402や、撮像部600に対して撮像条件を設定する撮像条件設定機能401も有していない。
画像処理装置700によっても、前述した磁気共鳴イメージング装置1の各実施形態と実質的に同じ技術的効果が得られる。
なお、各実施形態の記載における再構成機能及び補正機能は、夫々、特許請求の範囲の記載における再構成部及び補正部の一例である。
11 傾斜磁場コイル
12 WBコイル
20 RFコイル
31 傾斜磁場電源
34 シーケンスコントローラ
40 処理回路
41 記憶回路
42 ディスプレイ
43 入力デバイス
100 磁石架台
300 制御キャビネット
400 コンソール
402 再構成機能
403 較正機能
404 補正機能
405 較正データ生成機能
406 歪補正データ生成機能
700 画像処理装置
703 取得機能
Claims (16)
- 少なくとも高周波コイルと傾斜磁場コイルとを具備し、前記高周波コイルから出力される高周波パルスと、前記傾斜磁場コイルによって形成される傾斜磁場との印加に応じて被検体から発せられる磁気共鳴信号を収集する撮像部と、
収集した前記磁気共鳴信号を再構成して前記被検体の診断画像を生成する再構成部と、
前記傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた位置における前記傾斜磁場の強度と、前記磁場中心から前記位置までの距離とによって規定される線形特性に補正する歪補正データを生成し、前記歪補正データを用いて、再構成された前記診断画像を補正する補正部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正部は、前記歪補正データを生成するための前記位置を、撮像領域の範囲に応じて変化させる、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正部は、前記歪補正データを生成するための前記位置を、前記被検体の撮像部位に応じて変化させる、
請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正部は、前記傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた2カ所以上の前記位置における前記傾斜磁場の夫々の強度と、前記磁場中心から前記2カ所以上の位置までの夫々の距離とによって夫々規定される2以上の線形特性に夫々補正する2以上の歪補正データを生成し、前記2以上の歪補正データを用いて、再構成された前記診断画像を夫々補正する、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正部は、前記歪補正データを用いることにより、
前記磁場中心から前記位置までの第1領域では、前記傾斜磁場の傾斜が等価的に低減されるように前記診断画像を補正し、
前記磁場中心からさらに離れる、前記位置から先の第2領域では、前記傾斜磁場の傾斜が等価的に増加されるように前記診断画像を補正する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記診断画像は、前記歪補正データを生成するための前記位置と同じ位置に設定される較正位置を基準にして較正された画像である、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記診断画像は、ファントムを撮像した較正用画像を用いて較正される、
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記診断画像は、予め取得した較正データを用いてその寸法が較正された画像であり、
前記較正データは、前記被検体の撮像よりも前に前記ファントムを撮像した前記較正用画像に基づいて、前記ファントム内の特定の標識物の位置である前記較正位置と、前記較正用画像に描出された前記標識物の位置とを互いに対応付けるデータである、
請求項7に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記ファントムを撮像した前記較正用画像を用いた傾斜磁場強度の調整が、前記被検体の撮像よりも前に行なわれ、
前記傾斜磁場強度の調整は、前記ファントム内の特定の標識物の位置である前記較正位置と、前記較正用画像に描出された前記標識物の位置とが互いに対応付けられるように行われる、
請求項7又は8に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記ファントム内の前記標識物はピン形状の標識物であり、前記ファントムの撮像時には、前記ピン形状の標識物の軸方向が前記較正用画像の撮像断面に直交するように前記ファントムが配置され、前記較正用画像において、前記標識物は点状に描出される、
請求項8又は9に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記傾斜磁場の非線形特性は、前記傾斜磁場コイルの設計パラメータに基づいて計算される、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記較正位置は前記磁場中心から少なくとも7センチメートル離れた位置に設定される、
請求項6に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 少なくとも高周波コイルと傾斜磁場コイルとを具備し、前記高周波コイルから出力される高周波パルスと、前記傾斜磁場コイルによって形成される傾斜磁場との印加に応じて被検体から発せられる磁気共鳴信号を収集する撮像部と、
収集した前記磁気共鳴信号を再構成して前記被検体の診断画像を生成する再構成部と、
前記傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた位置における前記傾斜磁場の強度と、前記磁場中心から前記位置までの距離とによって規定される線形特性に補正するk空間上の歪補正データを生成し、前記k空間上の歪補正データを用いて、収集された前記磁気共鳴信号をk空間上で位相補正する補正部と、
前記k空間上の歪補正データを用いて補正された前記磁気共鳴信号を再構成して前記被検体の診断画像を生成する再構成部と、
を備える磁気共鳴イメージング装置。 - 少なくとも高周波コイルと傾斜磁場コイルとを具備し、前記高周波コイルから出力される高周波パルスと、前記傾斜磁場コイルによって形成される傾斜磁場との印加に応じて被検体から発せられる磁気共鳴信号を収集する撮像部と、
収集した前記磁気共鳴信号を再構成して前記被検体の診断画像を生成する再構成部と、
前記傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた位置における前記傾斜磁場の強度と、前記磁場中心から前記位置までの距離とによって規定される線形特性に補正する歪補正データを生成し、前記歪補正データを用いて、再構成された前記診断画像を補正する補正部と、
を備え、
前記補正部は、前記歪補正データを生成するための前記位置を、撮像領域の範囲に応じて変化させる、
磁気共鳴イメージング装置。 - 再構成された被検体の診断画像を取得する取得部と、
傾斜磁場コイルによって形成される傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた位置における前記傾斜磁場の強度と、前記磁場中心から前記位置までの距離とによって規定される線形特性に補正する歪補正データを生成し、前記歪補正データを用いて、再構成された前記診断画像を補正する補正部と、
を備える画像処理装置。 - 傾斜磁場コイルの傾斜磁場の非線形特性を、前記傾斜磁場コイルの磁場中心から離れた位置に設定された補正基準位置における傾斜磁場の強度と、前記磁場中心から前記補正基準位置までの距離とによって規定される線形特性に補正する歪補正データを生成し、
ファントムを撮像して較正用画像を生成し、前記較正用画像に描出された前記ファントム内の特定の標識物の較正位置であって、前記補正基準位置と同じ位置に設定された較正位置において位置較正を行い、
前記位置較正の後、高周波パルスと前記傾斜磁場とを被検体に印加して、被検体から発せされる磁気共鳴信号を収集し、
収集した前記磁気共鳴信号を再構成して前記被検体の診断画像を生成し、
前記歪補正データを用いて、再構成された前記診断画像を補正する、
磁気共鳴イメージング方法。
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