JP5196950B2 - 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、コンピュータプログラムおよびデータ保存方法 - Google Patents

Description

この発明は、磁気共鳴現象を利用して被検体内の画像を撮影する磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、コンピュータプログラムおよびデータ保存方法に関する。

近年、磁気共鳴イメージング装置では、パラレルイメージングの発展に伴い、分解能が高い広い範囲の画像を短い時間で、かつ、良好なＳＮ（Signal-Noise）比で撮影することができるようになった。パラレルイメージングとは、撮影対象の領域を複数の領域に分割して同時に撮影し、その結果得られる複数の画像を合成することによって、必要な領域の画像を生成する技術である。

このパラレルイメージングでは、複数の領域を同時に撮影するために複数の受信コイルが用いられるが、さらに撮影時間を短縮するため、受信コイルの数は増加傾向にある。受信コイルが増えると、それに合わせて受信すべきチャンネルの数も増加し、チャンネル数に比例して、収集されるｋ空間データのデータ量も増加する。そのため、収集したｋ空間データを保存しておくための記憶媒体（例えば、ハードディスクなど）の容量も日々増加している。

そこで、収集したデータを圧縮することによって、データの保存に必要となる記憶媒体の容量を低減する技術が考案されている。例えば、特許文献１に記載されているデータ圧縮方法では、被検体から連続して収集されるデータの個々の値の変化量の絶対値が、各データに設定されている値の絶対値に比べて小さいことに着目し、収集されたデータごとに、基準となるデータとの差分（値の差分）を算出し、その結果得られる差分データに対して、上位数ビットを削除することによってビット長を縮小し、このデータを、実際に収集されたデータの代わりに保存することによって、必要とされる記憶媒体の容量を削減している。

特開２００２−３４９５０号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、収集されたデータ一つ一つに対して基準となるデータとの差分を算出する必要があるため、非常に効率が悪いという問題がある。そのため、ｋ空間データのようにデータ量が多いデータに対して適用した場合には、データの保存に要する時間が長くなるという問題も生じる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、被検体から収集したｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することができる磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、コンピュータプログラムおよびデータ保存方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一形態にかかる磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴現象を利用して被検体から複数のｋ空間データを収集するデータ収集部と、前記データ収集部により収集された複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する画像再構成部と、前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する逆再構成部と、前記逆再構成部により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存する変換データ保存部とを備える。

また、本発明の他の態様にかかる磁気共鳴イメージング装置は、核磁気共鳴現象を利用して被検体から複数のｋ空間データを収集するデータ収集部と、前記データ収集部により収集された複数のｋ空間データのビット長をそれぞれ縮小するビット長縮小部と、前記ビット長縮小部によりビット長が縮小されたｋ空間データを記憶媒体に保存する変換データ保存部とを備える。

また、本発明の他の態様にかかる画像処理装置は、核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得するデータ取得部と、前記データ取得部により取得された複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する画像再構成部と、前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する逆再構成部と、前記逆再構成部により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存する変換データ保存部とを備える。

また、本発明の他の態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得し、取得した複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって画像データを再構成し、再構成した画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成し、生成したｋ空間データを記憶媒体に保存することを実行させる。

また、本発明の他の態様かかるデータ保存方法は、核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得し、取得した複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって画像データを再構成し、再構成した画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成し、生成したｋ空間データを記憶媒体に保存する。

本発明によれば、被検体から収集したｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、コンピュータプログラムおよびデータ保存方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、磁気共鳴イメージング装置を「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」と呼び、磁気共鳴現象によって被検体から発せられる磁気共鳴信号を「ＭＲ（Magnetic Resonance）信号」と呼ぶ。

まず、本実施例１に係るＭＲＩ装置によるデータ保存の概念について説明する。図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置によるデータ保存の概念を説明するための説明図である。なお、ここで説明するＭＲＩ装置は、多チャンネルコイルを用いてｋ空間データを収集して、パラレルイメージングにより画像データを再構成するものであり、画像データを再構成すると同時に、被検体から収集したｋ空間データを記憶媒体（例えば、ハードディスクなど）に保存する。

同図に示すように、本実施例１に係るＭＲＩ装置では、例えば、ｎ個の受信チャンネルごとに、それぞれｋ空間データｋ₁〜ｋ_nを被検体から収集した場合に、ｎ個のｋ空間データｋ₁〜ｋ_nに対してデータ合成処理を含む所定の再構成処理を行うことによって、画像データｆを再構成する。具体的には、ＭＲＩ装置が、フーリエ変換処理や各種合成処理など所定の画像再構成処理を行うことによって、ｎ個のｋ空間データｋ₁〜ｋ_nから画像データｆを再構成する。

画像データｆを再構成した後に、ＭＲＩ装置は、画像データｆに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、ｎ個のｋ空間データｋ₁〜ｋ_nから合成されたｋ空間データｋ_cを生成する。具体的には、ＭＲＩ装置は、逆フーリエ変換など所定の逆再構成処理を行うことによって、ｋ空間データｋ_cを生成する。

そして、ｋ空間データｋ_cを生成した後に、ＭＲＩ装置は、生成したｋ空間データｋ_cを、ハードディスク装置など所定の記憶媒体に保存する。

被検体から収集されたｋ空間データｋ₁〜ｋ_nは受信チャンネル数と同じくｎ個存在するのに対して、逆再構成することによって生成されたｋ_cは１つに合成されており、データ量は１／ｎと非常に小さくなる。

このように、本実施例１に係るＭＲＩ装置では、受信チャンネルごとに収集された複数のｋ空間データに対して、データ合成処理を含む再構成と逆再構成を行うことによってｋ空間データを集約するようにしているので、被検体から収集したｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することができる。

次に、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図２は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＭＲＩ装置は、静磁場磁石１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３と、静磁場電源４と、傾斜磁場電源５と、送信器６と、受信器７と、シーケンス制御装置８と、コンピュータ１００とから構成される。

静磁場磁石１は、筒状に形成された磁石であり、静磁場電源４から供給される電流により、被検体Ｐが配置される筒内部の空間に静磁場Ｈ₀を発生させる。傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配設された３対のコイルであり、傾斜磁場電源５から供給される電流により、静磁場磁石１の内側にｘ，ｙ，ｚの３方向に沿った傾斜磁場を発生させる。

ＲＦコイル３は、静磁場磁石１の開口部内で、被検体Ｐに対向するように配設された多チャンネルコイルであり、送信器６から送信されるＲＦ波を被検体Ｐに照射し、また、励起によって被検体Ｐの水素原子核から放出されるＭＲ信号を複数チャンネルで受信する。なお、このＲＦコイル３は実際には複数のコイルから構成されるが、同時では、図示を簡略化している。

静磁場電源４は、静磁場磁石１に電流を供給する電源であり、傾斜磁場電源５は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２に電流を供給する電源である。

送信器６は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、ＲＦ波をＲＦコイル３に送信する装置であり、受信器７は、ＲＦコイル３により受信されたＭＲ信号を検出し、そのＭＲ信号をデジタル化することによって生データを生成する。なお、受信器７は、ＭＲ信号から生データを生成すると、生成した生データをシーケンス制御装置８に対して送信する。

シーケンス制御装置８は、コンピュータ１００から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源５、送信器６および受信器７を駆動することによって、被検体Ｐの撮影を行う装置である。ここで、シーケンス情報とは、傾斜磁場電源５が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信器６がＲＦコイル３に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信器７がＲＦ信号を検出するタイミングなど、撮影を行う際の手順を定義した情報である。

また、シーケンス制御装置８は、被検体Ｐの撮影を行った結果、送信器６から生データが送信されると、その生データをコンピュータ１００に対して転送する。

コンピュータ１００は、操作者からの指示に基づいてＭＲＩ装置の制御を行うとともに、シーケンス制御装置８から送信される生データをｋ空間データに変換し、そのｋ空間データから画像データを再構成する装置である。

次に、図２に示したコンピュータ１００により実行されるソフトウェアの構成について説明する。図３は、図２に示したコンピュータ１００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このソフトウェアは、概念的な機能部として、入力部１０１と、表示部１０２と、画像データ記憶部１０３と、ｋ空間データ記憶部１０４と、主制御部１０５と、シーケンス制御部１０６と、画像再構成部１０７と、処理限定再構成部１０８と、逆再構成部１０９と、データ圧縮部１１０とを有する。

入力部１０１は、各種情報を入力する手段であり、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイスおよびキーボードなどにより実現され、後述する表示部１０２と協働することによって、各種の指示を受け付けるためのユーザインタフェースを操作者に対して提供する。例えば、この入力部１０１は、撮影に関する指示や、撮影時の撮影条件などを受け付ける。

表示部１０２は、各種情報を表示する手段であり、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどにより実現される。例えば、この表示部１０２は、後述する画像再構成部１０７によって再構成された画像などを表示する。

画像データ記憶部１０３は、シーケンス制御部１０６から送信されたｋ空間データから再構成された画像データを記憶する記憶部である。ｋ空間データ記憶部１０４は、所定の圧縮方式で圧縮されたｋ空間データを記憶する記憶部である。

主制御部１０５は、入力部１０１を介して操作者からの各種指示を受け付け、受け付けた指示に基づいて各機能部の動作を制御することによって、ＭＲＩ装置の制御を行う処理部である。

具体的には、この主制御部１０５は、操作者から撮影指示を受け付けた場合には、指示された撮影条件に基づいてシーケンス情報を生成し、シーケンス制御部１０６に対して送信する。これにより、シーケンス制御部１０６において、操作者から指示された撮影条件に応じた画像の撮影が行われる。その後、後述する画像再構成部１０７から画像データが送信されると、主制御部１０５は、送信された画像データを表示部１０２に表示する。

また、主制御部１０５は、操作者から画像データの表示指示を受け付けた場合には、指示されたデータを画像データ記憶部１０３から読み出して、表示部１０２に表示する。

また、主制御部１０５は、操作者から画像データの再構成を指示された場合には、画像再構成部１０７を制御して、指示された画像データの再構成を行なう。この時、主制御部１０５は、操作者から指定された再構成条件を画像再構成部１０７に通知する。ここで、再構成条件とは、例えば、フィルター処理の強度に関する条件や、再構成される画質に関する条件など、画像の再構成や再々構成を行う上で必要となる条件である。

シーケンス制御部１０６は、シーケンス制御装置８との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。具体的には、このシーケンス制御部１０６は、主制御部１０５からシーケンス情報が送信されると、そのシーケンス情報をシーケンス制御装置８に対して送信する。また、シーケンス制御部１０６は、シーケンス制御装置８から生データが送信されると、送信された生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７および処理限定再構成部１０８に対して送信する。

画像再構成部１０７は、シーケンス制御部１０６から送信されたｋ空間データに対して所定の画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する処理部である。具体的には、この画像再構成部１０７は、シーケンス制御部１０６からｋ空間データが送信されると、そのｋ空間データに対して、フーリエ変換処理やデータ合成処理（例えば、ＳＭＡＳＨ（SiMultaneous Acquisition of Spatial Harmonics）やＳＥＮＳＥ（SENSitivity Encoding）など）を含む所定の画像再構成処理を行うことによって、２次元または３次元の画像データを再構成する。そして、画像再構成部１０７は、再構成した画像データを画像データ記憶部１０３に保存する。

処理限定再構成部１０８は、シーケンス制御部１０６から送信されたｋ空間データに対してフィルター処理および絶対値化処理を除いた画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する処理部である。そして、処理限定再構成部１０８は、画像データを再構成すると、その画像データを逆再構成部１０９に対して送信する。

ここで、処理限定再構成部１０８がフィルター処理および絶対値化処理を除いた画像再構成処理を行うことによって、後述するｋ空間データ記憶部１０４にはフィルター処理および絶対値化処理が行われていないｋ空間データが保存されることになる。そのため、フィルター処理を行う際の条件や絶対値化処理を行う際の条件を変更して、再度、再構成を試みる場合には、ｋ空間データ記憶部１０４に保存されているｋ空間データを用いることが可能になるので、被験者から再度ｋ空間データを収集する手間や負担を無くすことができる。

逆再構成部１０９は、処理限定再構成部１０８から送信された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する処理部である。具体的には、この逆再構成部１０９は、処理限定再構成部１０８から画像データが送信されると、逆フーリエ変換処理を含む所定の逆再構成処理を行うことによって、２次元または３次元の画像データからｋ空間データを生成する。ｋ空間データを生成すると、逆再構成部１０９は、生成したｋ空間データをデータ圧縮部１１０に対して送信する。

データ圧縮部１１０は、逆再構成部１０９から送信されたｋ空間データを所定の圧縮方式で圧縮して、ｋ空間データ記憶部１０４に保存する処理部である。ここで用いる圧縮方式は、可逆方式であってもよいし、不可逆方式であってもよい。

ここで、データ圧縮部１１０が、逆再構成部１０９から送信されたｋ空間データを圧縮することによって、処理限定再構成部１０８による合成ですでに集約されているｋ空間データのデータ量をさらに減らすことができ、ｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量をさらに低減することが可能になる。

次に、本実施例１に係るコンピュータ１００の処理手順について説明する。図４は、本実施例１に係るコンピュータ１００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コンピュータ１００は、ｋ空間データを収集する（ステップＳ１０１）。具体的には、シーケンス制御部１０６が、シーケンス制御装置８から送信された生データを受信し、その生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７および処理限定再構成部１０８に対して送信する。

画像再構成部１０７は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データに対して画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する（ステップＳ１０２）。そして、画像再構成部１０７は、再構成した画像データを画像データ記憶部１０３に保存する（ステップＳ１０３）。

一方、処理限定再構成部１０８は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データに対して、フィルター処理および絶対値化処理を除いた再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する（ステップＳ１０４）。そして、処理限定再構成部１０８は、再構成した画像データを逆再構成部１０９に対して送信する。

再構成された画像データを受信すると、逆再構成部１０９は、その画像データに対して逆再構成処理を行うことによって、ｋ空間データを逆再構成する（ステップＳ１０５）。そして、逆再構成部１０９は、逆再構成したｋ空間データをデータ圧縮部１１０に対して送信ずる。

ｋ空間データを受信すると、データ圧縮部１１０は、そのｋ空間データを圧縮して（ステップＳ１０６）、ｋ空間データ記憶部１０４に保存する（ステップＳ１０７）。

上述してきたように、本実施例１では、シーケンス制御部１０６が、受信チャンネルごとに収集された複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって画像データを再構成する。さらに、逆再構成部１０９が、当該画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する。そして、データ圧縮部１１０が、当該ｋ空間データを圧縮して、ｋ空間データ記憶部１０４に保存するので、被検体から収集したｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することができる。

ところで、上記実施例１では、被検体から収集した全てのｋ空間データに対して、再構成処理および逆再構成処理を行う場合について説明した。しかし、後に各種条件を変更して、再度、再構成を行う場合には、ｋ空間データが圧縮されていないほうが良い場合もある。そこで、実施例２では、操作者が、圧縮が不要なデータを指定することができるようにした場合について説明する。

なお、本実施例２に係るＭＲＩ装置の全体構成は実施例１と同じであり、コンピュータが有する一部の機能部が異なるのみであるので、ここでは、コンピュータにより実行されるソフトウェアの構成および動作について説明することとする。

まず、本実施例２に係るコンピュータにより実行されるソフトウェアの構成について説明する。図５は、本実施例２に係るコンピュータ２００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。

同図に示すように、このソフトウェアは、概念的な機能部として、入力部１０１と、表示部１０２と、画像データ記憶部１０３と、ｋ空間データ記憶部１０４と、主制御部２０５と、シーケンス制御部２０６と、画像再構成部１０７と、処理限定再構成部１０８と、逆再構成部１０９と、データ圧縮部２１０と、データ置換部２１２と、ｋ空間データ一時記憶部２１１とを有する。

なお、ここでは説明の便宜上、図３に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略し、実施例１と異なる点のみを説明する。

シーケンス制御部２０６は、シーケンス制御装置８から生データが送信されると、送信された生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７および処理限定再構成部１０８に対して送信し、さらに、ｋ空間データをｋ空間データ記憶部１０４に保存する。

データ圧縮部２１０は、逆再構成部１０９から送信されたｋ空間データを所定の圧縮方式で圧縮し、圧縮したデータを、ｋ空間データ記憶部１０４ではなく、ｋ空間データ一時記憶部２１１に保存する。ｋ空間データ一時記憶部２１１は、後述するデータ圧縮部２１０によって圧縮されたｋ空間データを記憶する記憶部である。

主制御部２０５は、複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、圧縮が不要な画像データの指定を操作者からさらに受け付ける。そして、主制御部２０５は、表示部１０２に画像データを表示している間に、当該画像データの圧縮を不要とする指示を受け付けた場合には、その画像データを識別する情報を内部メモリに保存する。

さらに、主制御部２０５は、検査が終了したことを示す検査終了指示を操作者からさらに受け付ける。そして、主制御部２０５は、検査終了指示を受け付けた場合には、データ置換部２１２に対して、データの置換を行うよう指示するとともに、その時点で内部メモリに保存されている画像データの識別情報を通知する。

データ置換部２１２は、ｋ空間データ記憶部１０４に保存されたｋ空間データのうち、操作者から圧縮が不要であると指定されなかったものについて、合成済みのｋ空間データで置き換える処理部である。

具体的には、データ置換部２１２は、主制御部２０５からデータの置換を行うよう指示されると、指示とともに通知された画像の識別情報を参照し、そこに識別情報が含まれている画像データの基になるｋ空間データを除いて、ｋ空間データ記憶部１０４に記憶されているｋ空間データを、ｋ空間データ一時記憶部２１１に記憶されている圧縮済みのｋ空間データで、置き換える。

次に、本実施例２に係るコンピュータ２００の処理手順について説明する。図６は、本実施例２に係るコンピュータ２００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コンピュータ２００は、ｋ空間データを収集する（ステップＳ２０１）。具体的には、シーケンス制御部２０６が、シーケンス制御装置８から送信された生データを受信し、その生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７および処理限定再構成部１０８に対して送信する。

さらに、シーケンス制御部２０６は、変換したｋ空間データをｋ空間データ記憶部１０４に保存する（ステップＳ２０４）。

画像再構成部１０７は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データに対して画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する（ステップＳ２０２）。そして、画像再構成部１０７は、再構成した画像データを画像データ記憶部１０３に保存する（ステップＳ２０３）。

一方、処理限定再構成部１０８は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データに対して、フィルター処理および絶対値化処理を除いた再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する（ステップＳ２０５）。そして、処理限定再構成部１０８は、再構成した画像データを逆再構成部１０９に対して送信する。

再構成された画像データを受信すると、逆再構成部１０９は、その画像データに対して逆再構成処理を行うことによって、ｋ空間データを逆再構成する（ステップＳ２０６）。そして、逆再構成部１０９は、逆再構成したｋ空間データをデータ圧縮部２１０に対して送信する。

ｋ空間データを受信すると、データ圧縮部２１０は、そのｋ空間データを圧縮して（ステップＳ２０７）、ｋ空間データ一時記憶部２１１に保存する（ステップＳ２０８）。

そして、主制御部２０５が、操作者から検査終了指示を受け付けると（ステップＳ２０９，Ｙｅｓ）、データ置換部２１２が、操作者から圧縮が不要であると指定されたｋ空間データを除いて、ｋ空間データ記憶部１０４に記憶されているｋ空間データを、ｋ空間データ一時記憶部２１１に記憶されている圧縮済みのｋ空間データで、置き換える（ステップＳ２１０）。

上述してきたように、本実施例２では、複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、圧縮が不要な画像データの指定を受け付け、指定を受け付けなかった画像データの基になるｋ空間データについては、圧縮済みのｋ空間データをｋ空間データ記憶部１０４に保存し、指定を受け付けた画像データの基になるｋ空間データについては、圧縮前のｋ空間データをｋ空間データ記憶部１０４に保存しておくので、操作者が、その後のデータの利用有無に応じて、ｋ空間データを圧縮するか否かを指定できるようになる。

ところで、上記実施例１および２では、収集したｋ空間データに対して再構成処理および逆再構成処理を行うことによって、記憶媒体に記憶されるｋ空間データのデータ量を削減する場合について説明したが、例えば、ｋ空間データのビット長を縮小することによって、ｋ空間データのデータ量を削減するようにしてもよい。

ビット長が縮小されたｋ空間データから画像を再構成した場合、ビット長を縮小する前のｋ空間データから再構成された画像と比べて画質は劣化する。しかし、例えば、アーチファクトの原因を追究する際には、多少画質が劣化していても、その目的は達成することができる。そのため、ビット長の縮小も、データ量を削減する上で有効な手段である。

そこで、実施例３では、ｋ空間データのビット長を縮小することによって、ｋ空間データのデータ量を削減する場合について説明する。

なお、本実施例３に係るＭＲＩ装置の全体構成は実施例１と同じであり、コンピュータが有する一部の機能部が異なるのみであるので、ここでは、コンピュータにより実行されるソフトウェアの構成および動作について説明することとする。

まず、本実施例３に係るコンピュータにより実行されるソフトウェアの構成について説明する。図７は、本実施例３に係るコンピュータ３００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このソフトウェアは、概念的な機能部として、入力部１０１と、表示部１０２と、画像データ記憶部１０３と、ｋ空間データ記憶部１０４と、主制御部１０５と、シーケンス制御部３０６と、画像再構成部１０７と、データ圧縮部３１０と、データ加工部３１３とを有する。

なお、ここでは説明の便宜上、図３に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略し、実施例１と異なる点のみを説明する。

同図に示すように、本実施例３に係るコンピュータ３００により実行されるソフトウェアでは、図３に示した構成から処理限定再構成部１０８と逆再構成部１０９に替わり、データ加工部３１３を備えた構成となっている。

シーケンス制御部３０６は、シーケンス制御装置８から生データが送信されると、送信された生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７およびデータ加工部３１３に対して送信する。

データ加工部３１３は、シーケンス制御部１０６から送信されたｋ空間データのビット長をそれぞれ縮小する処理部である。具体的には、このデータ加工部３１３は、シーケンス制御部１０６からｋ空間データが送信されると、そのｋ空間データの先頭または末尾から所定のビット数だけビットを削除することによって、ビット長を縮小する。

そして、データ加工部３１３は、ｋ空間データを縮小すると、そのｋ空間データをデータ圧縮部３１０に対して送信する。データ圧縮部３１０は、データ加工部３１３から送信されたｋ空間データを所定の圧縮方式で圧縮して、ｋ空間データ記憶部１０４に保存する処理部である。

次に、本実施例３に係るコンピュータ３００の処理手順について説明する。図８は、本実施例３に係るコンピュータ３００の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、コンピュータ３００は、ｋ空間データを収集する（ステップＳ３０１）。具体的には、シーケンス制御部３０６が、シーケンス制御装置８から送信された生データを受信し、その生データをｋ空間データに変換して、画像再構成部１０７およびデータ加工部３１３に対して送信する。

画像再構成部１０７は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データに対して画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する（ステップＳ３０２）。そして、画像再構成部１０７は、再構成した画像データを画像データ記憶部１０３に保存する（ステップＳ３０３）。

一方、データ加工部３１３は、ｋ空間データを受信すると、当該ｋ空間データのビット長を縮小する（ステップＳ３０４）。そして、データ加工部３１３は、ビット長を縮小したｋ空間データをデータ圧縮部３１０に対して送信する。

ｋ空間データを受信すると、データ圧縮部３１０は、そのｋ空間データを圧縮して（ステップＳ３０５）、ｋ空間データ記憶部１０４に保存する（ステップＳ３０６）。

上述してきたように、本実施例３では、データ加工部３１３が、受信チャンネルごとに収集された複数のｋ空間データのビット長をそれぞれ縮小し、データ圧縮部３１０が、ビット長を縮小したｋ空間データをｋ空間データ記憶部１０４に保存するので、被検体から収集したｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することができる。

ところで、上記実施例では、被検体から収集された複数のｋ空間データを一つのｋ空間データに集約する場合について説明したが、ｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減するという目的を達成する上では、必ずしもｋ空間データを一つに集約する必要はない。すなわち、逆再構成処理を行った後のｋ空間データのデータ数が、被検体から収集された際のデータ数に比べて少なくなっていれば、ｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することが可能である。

そこで、たとえば、画像再構成部１０７が、被検体から収集された複数のｋ空間データを複数のグループにグループ化し、当該グループごとに画像データを再構成し、その後、逆再構成部１０９が、画像再構成部１０７によって再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、複数のｋ空間データからグループごとに合成されたｋ空間データを生成するようにしてもよい。

図９は、ｋ空間データをグループごとに集約する場合のデータ保存の概念を説明するための説明図である。同図は、被検体の頚部から腹部までを含む撮影領域を撮影した場合を示しており、ｋ空間データｋ₁〜ｋlは、頚部付近に位置する受信コイルが受信したｋ空間データであり、ｋ空間データｋ₁₊₁〜ｋmは、胸部付近に位置する受信コイルが受信したｋ空間データであり、ｋ空間データｋ_m+1〜ｋnは、肩部付近に位置する受信コイルが受信したｋ空間データである。

この場合、たとえば、画像再構成部１０７は、同図に示すように、ｋ空間データｋ₁〜ｋ_lをグループｇ_lに、ｋ空間データｋ₁₊₁〜ｋmをグループｇ₂に、ｋ空間データｋ_m+1〜ｋ_nをグループｇ₃に、それぞれグループ化し、グループｇ_lのｋ空間データから画像データｆ₁を、グループｇ₂のｋ空間データから画像データｆ₂を、グループｇ₃のｋ空間データから画像データｆ₃を、それぞれ再構成する。

そして、逆再構成部１０９が、画像データｆ₁、ｆ₂およびｆ₃に対して所定の逆再構成処理を行うことによって、複数のｋ空間データからグループごとに合成されたｋ空間データｋ_c1〜ｋ_c3を生成する。

この例において、画像再構成部１０７によって再構成される画像データｆ₁、ｆ₂およびｆ₃ではそれぞれ同じ領域が撮影されたものとなるが、画像データｆ₁は、頚部から肩部にかけてはＳＮ比が良好であり、それ以外の部分（同図に示す斜線部分）についてはノイズが多いものとなる。また、画像データｆ₂は、胸部から上腹部にかけてはＳＮ比が良好であり、それ以外の部分（同図に示す斜線部分）についてはノイズが多いものとなる。また、画像データｆ₃は、下腹部についてはＳＮ比が良好となり、それ以外の部分（同図に示す斜線部分）についてはノイズが多いものとなる。そのため、逆再構成部１０９によって生成されたｋ空間データｋ_c1〜ｋ_c3は、それぞれ異なる部位についてＳＮ比が良好な画像を含んだものとなり、ｋ空間データを部位ごとに分けて保存しておくことができるようになる。

このように、たとえば、腹部用アレイコイルや脊椎用アレイコイルなど、複数の受信コイルから構成され、広い範囲からＭＲ信号を受信することができるアレイコイルが用いられる場合には、画像再構成部１０７が、胸部の付近に位置する受信コイルが受信する信号のチャンネルや、腹部の付近に位置する受信コイルが受信する信号のチャンネルをそれぞれグループ化することによって、ｋ空間データを部位ごとにグループ化する。これにより、再度、画像データの再構成を試みる場合に、フィルター処理や絶対値化処理の条件を部位ごとに適した条件に変えながら画像データを再構成することが可能になり、保存されたｋ空間データをより有効に利用することができるようになる。

この例の他にも、ｋ空間データをグループ化する際のグループの単位としては、さまざまな単位が考えられる。

たとえば、近年、開発が進められている３テスラＭＲＩなどでは、ＲＦ波を照射するための送信コイルが複数設けられる場合がある。かかる場合には、画像再構成部１０７が、それぞれの送信コイルの付近に位置する受信コイルが受信する信号のチャンネルを送信コイルごとにグループ化することによって、ｋ空間データを送信コイルごとにグループ化するようにしてもよい。これにより、送信コイルによる画像への影響を確認することが可能になる。

または、たとえば、心臓や肺などのように動きのある臓器と、動きのない臓器とをそれぞれ含む領域を撮影するような場合には、画像再構成部１０７が、動きのある臓器の付近に位置する受信コイルが受信する信号のチャンネルと、動きのない臓器の付近に位置する受信コイルが受信する信号のチャンネルとをそれぞれグループ化することによって、ｋ空間データを動きのある臓器と動きのない臓器とにグループ化するようにしてもよい。これにより、動きによるアーチファクトが発生する可能性が高い領域から収集されたｋ空間データと、可能性が低い領域から収集されたｋ空間データとを分けて保存することが可能になり、再度、再構成を試みる場合に、アーチファクトが発生している領域から収集されたｋ空間データについては、アーチファクトを軽減するような処理を施した上で画像データを再構成するなど、効率よくｋ空間データを利用することができるようになる。

このように、所定のグループ単位でｋ空間データを集約することによって、逆再構成処理が行われた後のｋ空間データのデータ数が、被検体から収集された際のデータ数に比べて少なくなり、その結果、ｋ空間データの保存に要する記憶媒体の容量を削減することが可能になる。なお、図９では、一例として３つのグループにグループ化する場合を示しているが、グループの数はこれに限られず、被検体から収集されたｋ空間データのデータ数より少ない数であればいくつであってもよい。

また、上記実施例では、１台のコンピュータを用いた場合について説明したが、上記で説明した各機能部は、複数のコンピュータに分散されて配置されてもよい。

以上のように、本発明に係る磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置、コンピュータプログラムおよびデータ保存方法は、収集したｋ空間データを保存するために必要となる記憶媒体の容量を削減したい場合に有用であり、特に、複数チャンネルでｋ空間データを収集する場合に適している。

本実施例１に係るＭＲＩ装置によるデータ保存の概念を説明するための説明図である。 本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２に示したコンピュータ１００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。 本実施例１に係るコンピュータ１００の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例２に係るコンピュータ２００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。 本実施例２に係るコンピュータ２００の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例３に係るコンピュータ３００により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。 本実施例３に係るコンピュータ３００の処理手順を示すフローチャートである。 ｋ空間データをグループごとに集約する場合のデータ保存の概念を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ ＲＦコイル
４ 静磁場電源
５ 傾斜磁場電源
６ 送信器
７ 受信器
８ シーケンス制御装置
１００，２００，３００ コンピュータ
１０１ 入力部
１０２ 表示部
１０３ 画像データ記憶部
１０４ ｋ空間データ記憶部
１０５，２０５ 主制御部
１０６，２０６，３０６ シーケンス制御部
１０７ 画像再構成部
１０８ 処理限定再構成部
１０９ 逆再構成部
１１０，２１０，３１０ データ圧縮部
２１１ ｋ空間データ一時記憶部
２１２ データ置換部
３１３ データ加工部

Claims (8)

1. 核磁気共鳴現象を利用して被検体から複数のｋ空間データを収集するデータ収集部と、
   前記データ収集部により収集された複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する画像再構成部と、
   前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する逆再構成部と、
   前記画像再構成部によって前記複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、前記逆再構成部による逆再構成が不要な画像データの指定を受け付ける変換不要データ指定受付部と、
   前記変換不要データ指定受付部により指定を受け付けなかった画像データの基になるｋ空間データについては、前記逆再構成部により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存し、指定を受け付けた画像データの基になるｋ空間データについては、前記画像再構成部による再構成前のｋ空間データを前記記憶媒体に保存する変換データ保存部と
   を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
2. 前記画像再構成部は、前記所定の画像再構成処理からフィルター処理および絶対値化処理を除いた画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成することを特徴とする請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置。
3. 前記画像再構成部は、前記データ収集部により収集された複数のｋ空間データから一つの画像データを再構成し、
   前記逆再構成部は、前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから一つに合成されたｋ空間データを生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
4. 前記画像再構成部は、前記データ収集部により収集された複数のｋ空間データを複数のグループにグループ化し、当該グループごとに画像データを再構成し、
   前記逆再構成部は、前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから前記グループごとに合成されたｋ空間データを生成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の磁気共鳴イメージング装置。
5. 前記変換データ保存部は、前記ｋ空間データに対して所定の圧縮処理を施したうえで当該ｋ空間データを前記記憶媒体に保存することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
6. 核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得するデータ取得部と、
   前記データ取得部により取得された複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって、画像データを再構成する画像再構成部と、
   前記画像再構成部により再構成された画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成する逆再構成部と、
   前記画像再構成部によって前記複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、前記逆再構成部による逆再構成が不要な画像データの指定を受け付ける変換不要データ指定受付部と、
   前記変換不要データ指定受付部により指定を受け付けなかった画像データの基になるｋ空間データについては、前記逆再構成部により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存し、指定を受け付けた画像データの基になるｋ空間データについては、前記画像再構成部による再構成前のｋ空間データを前記記憶媒体に保存する変換データ保存部と
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
7. コンピュータに、
   核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得し、
   取得した複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって画像データを再構成し、
   再構成した画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成し、
   前記複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、逆再構成が不要な画像データの指定を受け付け、
   指定を受け付けなかった画像データの基になるｋ空間データについては、前記逆再構成処理により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存し、指定を受け付けた画像データの基になるｋ空間データについては、前記画像再構成処理による再構成前のｋ空間データを前記記憶媒体に保存する、
   ことを実行させる、コンピュータプログラム。
8. 核磁気共鳴現象を利用して被検体から収集された複数のｋ空間データを磁気共鳴イメージング装置から取得し、
   取得した複数のｋ空間データに対してデータ合成処理を含む所定の画像再構成処理を行うことによって画像データを再構成し、
   再構成した画像データに対して所定の逆再構成処理を行うことによって、前記複数のｋ空間データから合成されたｋ空間データを生成し、
   前記複数のｋ空間データを基に再構成された画像データのうち、逆再構成が不要な画像データの指定を受け付け、
   指定を受け付けなかった画像データの基になるｋ空間データについては、前記逆再構成処理により生成されたｋ空間データを記憶媒体に保存し、指定を受け付けた画像データの基になるｋ空間データについては、前記画像再構成処理による再構成前のｋ空間データを前記記憶媒体に保存する、
   ことを含むデータ保存方法。

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