JP5687419B2

JP5687419B2 - 磁気共鳴イメージング装置

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Publication number: JP5687419B2
Application number: JP2009187064A
Authority: JP
Inventors: 康弘鎌田; 瀧澤　将宏; 将宏瀧澤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2029-08-12
Also published as: JP2011036452A

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング装置において、計測時間を短縮する技術に関する。特に、パラレルイメージングにおいて、計測時間を短縮する技術に関する。

磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生する核磁気共鳴（ＮＭＲ）信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。ＮＭＲ信号は、印加される傾斜磁場により位相エンコードおよび周波数エンコードされ、時系列データとして取得される。取得されたＮＭＲ信号は、２次元又は３次元フーリエ変換され、画像に再構成される。

ＭＲＩ装置において、計測時間を短縮する技術の一つとして、パラレルイメージング法と呼ばれる手法がある。パラレルイメージング法では、複数の高周波受信コイル（以下、「コイルエレメント」と略記する。）で構成される受信コイル（以下、「マルチプルコイル」と略記する。）を用いて計測空間（以下、「ｋ空間」と略記する）の位相エンコードステップを間引きながらエコーデータの計測を行い、計測時間を短縮する。位相エンコードステップを間引くことによって再構成画像上に発生する折り返しアーチファクト（以下、「折り返し」と略記する。）は、各コイルエレメントの受信感度分布（以下、「感度分布」と略記する。）を用いた行列演算により除去する（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照。）。

例えば、Ｎ個（Ｎ≧２）のＲＦ受信コイルを用い、位相エンコードをＲ倍（Ｒ≦Ｎ）に間引いて計測することで、撮像時間は１／Ｒ倍に短縮する。このような位相エンコードの間引き率Ｒを倍速数と呼ぶ。パラレルイメージング法では、コイルエレメント数Ｎを増やすことにより、倍速数Ｒを大きくでき、より高速な計測が可能になる。また、パラレルイメージング法で得られる画像の画質は、マルチプルコイルの構成に強く依存する。例えば、小径のコイルエレメントを用いることで各コイルエレメントの感度分布の独立性が高まり、画質が向上する。従って、高速性と画質との両立を図るため、一般には、３２個以上の小径コイルエレメントを有するマルチプルコイルが使用される。

ところで、計測時に受信するＮＭＲ信号はアナログ信号であるため、受信後、ＡＤ変換する必要があり、マルチプルコイルを構成するコイルエレメント数と同数のＡＤ変換器（チャネル）を設けることにより、効率よく処理ができる。しかし、ＭＲＩ装置が備えるチャネル数をマルチプルコイルの数に合わせて増加させると、装置の製造コストの増大を招く。従って、通常、マルチプルコイルを構成するコイルエレメント数より少ないチャネルで処理を行う。このとき、いくつかのコイルエレメントで受信したＮＭＲ信号をＡＤ変換器に送信する前に合成する必要がある。撮像条件により、コイルエレメントの最適な配置が異なるため、合成すべきコイルエレメントの組合せも、撮像条件に応じて変更する必要がある（例えば、非特許文献３参照）。

これを実現するため、撮像毎にマルチプルコイルを構成する全コイルエレメントについて、感度計測を行い最適な組み合わせを決定する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、撮像毎に全コイルエレメントについて低空間分解能画像を取得し、ＵＩ（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）に表示されたこれらの画像上で操作者が撮像位置や撮像条件を考慮して、使用するコイルエレメントを選択する手法がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−３３４１７７号公報特開２００６−１７５０５８号公報

"ＳＥＮＳＥ：ＳｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙＥｎｃｏｄｉｎｇｆｏｒＦａｓｔＭＲＩ"、ＭＲＭ４２：９５２−９６２（１９９９） "２ＤＳＥＮＳＥｆｏｒｆａｓｔｅｒ３ＤＭＲＩ"、ＭＡＧＭＡ１４：１０−１９（２００２） "ＡＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＭｅｔｈｏｄｓｆｏｒＲｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅＮｕｍｂｅｒｏｆＣｈａｎｎｅｌｓｆｏｒＳＥＮＳＥ"、Ｐｒｏｃ．ｏｆＩＳＭＲＭ、２５７７（２００６）

特許文献１の手法によれば、撮像毎に、本撮像に先立ち、全コイルエレメントの感度分布を計測する必要がある。このとき、上述のように、コイルエレメント数よりＡＤコンバータ数の方が少ないため、全コイルエレメントの感度分布を得るためには、この感度分布計測を複数回実行する必要がある。従って、全体の計測時間が長くなる。また、特許文献２の手法によれば、最適な組み合わせは、操作者が経験で判断するため、経験によって結果にばらつきが出る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＭＲＩ装置が備えるＡＤコンバータ数が受信コイル（マルチプルコイル）を構成するコイルエレメント数より少ない場合であっても、計測時間を長引かせることなく、安定的に高い品質の画像を得る技術を提供することを目的とする。

本発明は、取り得る全ての撮像条件毎の、取り得る全てのコイルエレメント組み合わせに応じた画質スコアを保持するデータベースを、出荷時等に１回作成し、保持する。各検査時は、データベースの中から選択することにより、出力信号を合成する最適なコイルエレメント組合せを自動的に決定する。

具体的には、複数のコイルエレメントで構成される受信コイルで受信した核磁気共鳴信号を複数の受信チャネルで処理し、画像化する磁気共鳴イメージング装置であって、検査毎に、当該検査を構成する各撮像の撮像条件の入力を受け付ける受付手段と、前記コイルエレメント数が前記受信チャネル数より多い場合、当該コイルエレメントの中で、合成して１の前記受信チャネルに出力するコイルエレメントの組合せを決定する組合せ決定手段と、前記組合せ決定手段の決定に基づき、前記コイルエレメントで受信した核磁気共鳴信号を合成して前記受信チャネルに出力するよう制御する出力制御手段と、を備え、前記組合せ決定手段は、撮像パラメータと、画質を特定する指標と、に基づいて、前記コイルエレメントの組合せを決定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置を提供する。

本発明によれば、ＭＲＩ装置が備えるＡＤコンバータ数がマルチプルコイルを構成するコイルエレメント数より少ない場合であっても、計測時間を長引かせることなく、得られる画像の画質を維持できる。

本発明の実施形態に係るＭＲＩ装置のブロック図である。本発明の実施形態の受信系の詳細構成を説明するための説明図である。本発明の実施形態の情報処理系の最適化処理の実施に関連する箇所の機能ブロック図である。本発明の実施形態のエレメント組合せ最適化処理のフローチャートである。本発明の実施形態のエレメント有効無効テーブルを説明するための説明図である。本発明の実施形態のエレメント有効無効決定処理のフローチャートである。（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態のエレメント有効無効決定処理の具体例を説明するための説明図である。本発明の実施形態の画質データベースを説明するための説明図である。本発明の実施形態のエレメント組合せデータベースを説明するための説明図である。本発明の実施形態の画質データベースの作成手順のフローチャートである。本発明の実施形態のエレメント組合せ決定処理のフローチャートである。本発明の実施形態の、（ａ）は最適エレメント組合せを、（ｂ）はスイッチングパターンをそれぞれ説明するための説明図である。本発明の実施形態の最適組合せ決定処理のフローチャートである。本発明の実施形態の制約条件付きエレメント組合せデータベースの作成手順のフローチャートである。（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施形態を肝臓検査に適用するケースを説明するための説明図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態をハイブリッドラディアル計測に適用するケースを説明するための説明図である。

以下、本発明を適用する実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

まず、本実施形態のＭＲＩ装置について説明する。本実施形態のＭＲＩ装置は、撮像対象スピン種の密度の空間分布や、励起状態の緩和現象の空間分布を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。なお、現在臨床で普及している撮像対象スピン種は、被検体の主たる構成物質であるプロトンである。

図１は、本実施形態のＭＲＩ装置１００の一例の全体構成を示すブロック図である。本図に示すように、本実施形態のＭＲＩ装置１００は、ＮＭＲ現象を利用して被検体１の断層画像を得るもので、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、シーケンサ４と、送信系５と、受信系６と、情報処理系７と、を備える。

静磁場発生系２は、被検体１の周りの空間にその体軸方向または体軸と直交する方向に均一な静磁場を発生させるもので、被検体１の周りに配置される永久磁石方式または常電導方式あるいは超電導方式の磁場発生手段により構成される。

傾斜磁場発生系３は、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に巻かれた傾斜磁場コイル３１と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源３２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３２を駆動することにより、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向の成分を有する傾斜磁場パルスＧｘ，Ｇｙ、Ｇｚを被検体１に印加する。例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれかの１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、残り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、ＲＦパルスと傾斜磁場パルスとを所定の撮像シーケンスに従って繰り返し印加する制御手段で、情報処理系７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送信系５、傾斜磁場発生系３、および受信系６に送る。撮像シーケンスは、ＲＦパルスと傾斜磁場の印加およびエコー信号検出の手順を定めたパルスシーケンスと、これらのタイミング、強度、繰返し時間等を決定する撮像パラメータとにより定まる。なお、パルスシーケンスは、撮像の目的に従って予め作成され、プログラムおよびデータとして情報処理系７内の後述する記憶装置７２等に格納される。

送信系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高周波磁場（ＲＦ）パルスを印加するもので、高周波発振器５２と変調器５３と高周波増幅器５４と送信側の高周波コイル（送信コイル）５１とを備える。高周波発振器５２から出力された高周波パルスは、シーケンサ４からの指令によるタイミングで変調器５３により振幅変調され、高周波増幅器５４で増幅された後、被検体１に近接して配置された送信コイル５１に供給され、被検体１にＲＦパルスとして印加される。

受信系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ＮＭＲ信号（エコー信号）を検出するもので、受信側の高周波コイル（受信コイル）６１と増幅器６２と直交位相検波器６３とＡ／Ｄ変換器６４とを備える。送信コイル５１から印加されたＲＦパルスによって誘起される被検体１の応答のエコー信号は、被検体１に近接して配置された受信コイル６１で検出され、増幅器６２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６３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６４でディジタル量に変換されて、受信信号として情報処理系７に送られる。

本実施形態では、受信コイル６１は、複数のコイルエレメントからなるマルチプルコイルで構成される。本実施形態の受信系６の詳細な構成を図２に示す。ここでは、直交位相検波器６３は省略する。本実施形態の受信コイル６１は、Ｎ（Ｎは正の整数）個のコイルエレメント１６１を備える。増幅器６２は、コイルエレメント１６１と同数の信号増幅器１６２を備え、Ａ／Ｄ変換器６４は、Ｍ（ＭはＮより小さい正の整数）個のチャネル１６４を備える。そして、増幅器６２とＡ／Ｄ変換器６４との間に、エレメント信号合成器１６３を備える。各コイルエレメントおよび各チャネルには、それぞれを一意に特定するため、エレメント番号ｎ（ｎは１≦ｎ≦Ｎを満たす整数）およびチャネル番号ｍ（ｍは１≦ｍ≦Ｍを満たす整数）がそれぞれ付与される。

エレメント信号合成器１６３は、Ｎ個（コイルエレメント１６１の数）の入力信号を合成し、Ｍ個（チャネル１６４の数）の出力信号を出力するデバイスである。後述するスイッチングパターンに従って、入力信号を、破棄または合成し、出力する。なお、信号合成時には、合成前の信号に、位相変調を加えるよう構成してもよい。

情報処理系７は、操作者から指示に従って、ＭＲＩ装置１００全体の動作の制御、信号処理、画像再構成処理等を行う。本図に示すように、情報処理系７は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置７２、光ディスク、磁気ディスク等の外部記憶装置７３と、ディスプレイ等の表示装置７４と、マウス、トラックボール、キーボード等の入力装置７５とを備える。受信系６から受信信号が入力されると、ＣＰＵ７１が信号処理、画像再構成処理を実行し、その結果として得られる被検体１の断層画像を表示装置７４に表示すると共に、記憶装置７２または外部記憶装置７３に記録する。また、情報処理系７は、予め記憶装置７２等に格納されている撮像シーケンスに従って、シーケンサ４に指令を与える。

本実施形態の情報処理系７は、さらに、被検体１が配置され、撮像条件が入力される毎に、入力された撮像条件に基づき、コイルエレメント１６１の有効無効を判別し、有効と判別されたコイルエレメント１６１の中で、その出力信号をエレメント信号合成器１６３で合成する組合せを決定し、決定に応じて出力信号を合成し各チャネル１６４に振り分けるスイッチングパターンを決定する。以下、本処理を、各コイルエレメント１６１の中で、その出力信号を合成する最適な組合せを決定するものであるため、エレメント組合せ最適化処理と呼ぶ。

上記エレメント組合せ最適化処理を実現する本実施形態の情報処理系７の機能構成について説明する。図３は、本実施形態の情報処理系７の、エレメント組合せ最適化処理を実現する機能を抽出した機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態の情報処理系７の最適化処理部７００は、制御部７１０と記憶部７２０とを備える。

制御部７１０は、受信コイル６１を構成する各コイルエレメント１６１について、検査で実行する全撮像の撮像領域内で所定以上の感度を有する有効コイルエレメントであるか、それ以外の無効コイルエレメントであるかを決定するエレメント有効無効決定部７１１と、有効コイルエレメントと決定されたコイルエレメント１６１の数が、チャネル１６４数以上の場合、その出力信号を、同じチャネル１６４で処理するコイルエレメント１６１の組み合わせを決定するエレメント組合せ決定部７１２と、決定した組合せに従って、各コイルエレメント１６１からの信号を合成し、各チャネル１６４に出力するようエレメント信号合成器１６３を制御するスイッチングパターンを設定するスイッチングパターン設定部７１３と、を備える。

記憶部７２０は、エレメント組合せ最適化処理を行うために必要な各種の情報を記憶する。本実施形態では、出力を合成するコイルエレメント１６１の、取り得る全ての組合せ(エレメント組合せ）を保持するエレメント組合せデータベース（エレメント組合せＤＢ）７２１と、撮像条件およびエレメント組合せ毎の画像の質を示す指標（画質スコアと呼ぶ。）を保持する画質データベース（画質ＤＢ）７２２と、エレメント組合せ最適化処理中に生成される情報を記憶する一時記憶部７２３と、を備える。一時記憶部７２３には、例えば、後述する、エレメント有効無効テーブル７２４、最適エレメント組合せ７２５、スイッチングパターン７２６等が保持される。

なお、撮像毎の撮像条件は、入力装置７５を介して操作者から入力される。入力された撮像条件は、一時記憶部７２３に格納される。

情報処理系７の制御部７１０が実現する各機能は、記憶装置７２または外部記憶装置７３に格納されたプログラムを、ＣＰＵ７１がメモリ（不図示）にロードすることにより実現される。また、記憶部７２０は、記憶装置７２または外部記憶装置７３により実現される。

次に、上記各機能を用いた本実施形態の最適化処理部７００によるエレメント組合せ最適化処理の手順について説明する。図４は、本実施形態のエレメント組合せ最適化処理の処理フローである。ここでは、検査は、１以上の撮像からなるものとする。

このエレメント組合せ最適化処理は、被検体１および受信コイル６１がセッティングされ、検査を構成する各撮像について、それぞれ撮像条件が入力され、検査開始の指示を受け付けると、検査を構成する全撮像に先立ち、実行される。ここでは、コイルエレメント１６１の数をＮ、チャネル１６４の数をＭ（Ｍ、Ｎは、Ｎ＞Ｍ≧２を満たす正の整数）とする。

被検体１および受信コイル６１がセッティングされ、検査開始の指示を受け付けると、エレメント有効無効決定部７１１は、エレメント有効無効決定処理を実行し、各コイルエレメントの有効無効を決定する（ステップＳ２０１）。エレメント有効無効決定処理の詳細は後述する。

次に、エレメント組合せ決定部７１２は、ステップＳ２０１で有効とされたコイルエレメント１６１の数Ｎｅ（Ｎｅは自然数）をカウントし（ステップＳ２０２）、チャネル１６４の数Ｍとの大小を判別する（ステップＳ２０３）。有効なコイルエレメント１６１の数Ｎｅがチャネル１６４の数Ｍ以下である場合、エレメント組合せ決定部７１２は、有効とされたコイルエレメント１６１からの出力を、そのまま各チャネル１６４に割り当て（ステップＳ２１１）、エレメント組合せ最適化処理を終了する。

一方、有効なコイルエレメント１６１の数Ｎｅがチャネル１６４の数Ｍより大きい場合、エレメント組合せ決定部７１２は、エレメント信号合成器１６３で合成する最適なコイルエレメント１６１の組み合わせを最適エレメント組合せとして決定するエレメント組合せ決定処理を実行する（ステップＳ２０４）。エレメント組合せ決定処理の詳細は後述する。

エレメント信号合成器１６３で出力信号を合成するエレメントの組み合わせが決定したら、スイッチングパターン設定部７１３は、決定に従って、信号受信時に、当該コイルエレメント１６１からの出力信号を合成する指示であるスイッチングパターンを生成するスイッチングパターン生成処理を行い、スイッチングパターンとして一時記憶部７２３に保持する（ステップＳ２０５）。そして、エレメント組合せ最適化処理を終了する。

以下、各処理の詳細を説明する。まず、ステップＳ２０１のエレメント有効無効決定部７１１によるエレメント有効無効決定処理について説明する。本実施形態のエレメント抽出処理では、検査で実行される各撮像の撮像領域全てを包含する領域の中で、所定以上の感度を有するコイルエレメント１６１を、有効なコイルエレメントと判別する。そして、一時記憶部７２３に、図５に示すエレメント有効無効テーブル７２４を完成させる。エレメント有効無効テーブル７２４には、エレメント有効無効決定部７１１により決定された各コイルエレメントの有効無効を示す有効無効フラグが格納される。

図６は、本実施形態のエレメント有効無効決定処理の処理フローである。また、図７は、エレメント有効無効決定処理の具体例を説明するための図である。図７（ａ）は、マルチスライス撮像を１回行う計測の場合であって、図７（ｂ）は、マルチスライス撮像を、異なる撮像領域について１回ずつ計２回行う計測の場合を示す。

エレメント有効無効決定部７１１は、エレメント有効無効決定処理開始の指示を受け付けると、設置された受信コイル６１のコイルエレメント数Ｎを抽出する（ステップＳ３０１）。なお、このエレメント数Ｎは、コイル認識番号、撮像条件として入力されるコイル情報等から抽出する。

次に、エレメント有効無効決定部７１１は、検査を構成する各撮像の撮像条件に基づき、各コイルエレメント１６１の有効無効を判別する判別領域を設定する（ステップＳ３０２）。上述のように、本実施形態の検査では、１以上の撮像が実行され、撮像毎に異なる断面および視野（ＦＯＶ；ＦｉｅｌｄＯｆＶｉｅｗ）が撮像条件として設定される。ここでは、これらの入力された撮像条件から、各撮像の撮像領域を決定し、決定した全撮像領域を含む領域を判別領域として設定する。例えば、図７（ａ）の例では、マルチスライス撮像（スライス数６枚）の撮像領域９０１を含む領域９０２を判別領域と設定する。また、図７（ｂ）の例では、２回のマルチスライス撮像（共にスライス数６枚）の、それぞれの撮像領域９０３および９０４の両方を含む領域９０５を、判別領域と設定する。

次に、エレメント有効無効決定部７１１は、カウンタｎに１を設定する（ステップＳ３０３）。そして、エレメント番号がｎであるコイルエレメント１６１（以下、コイルエレメントｎと呼ぶ。）のみを信号受信可能な状態（アクティブ化）とする（ステップＳ３０４）。このとき、コイルエレメントｎ以外のコイルエレメントは、信号受信不可能な状態とする。

そして、エレメント有効無効決定部７１１は、励起ＲＦパルスを照射しない状態で、コイルエレメントｎで信号を受信し、コイルエレメントｎのノイズレベルを示すノイズレベル信号を計測する（ステップＳ３０５）。続いて、上記ステップＳ３０２で設定した判別領域を空間選択する励起ＲＦパルスを照射し（ステップＳ３０６）、エコー信号を計測する（ステップＳ３０７）。

そして、エレメント有効無効決定部７１１は、ステップＳ３０５で計測したノイズレベル信号とステップＳ３０７で計測したエコー信号とを比較する（ステップＳ３０８）。ここで、両信号は、複素数で表される複素信号であるため、それぞれ絶対値化し、各信号の最大値または平均値を比較する。比較は、両者の値の差分を取ることによって行う。比較した結果、両者の値の差が予め定められた値以上の場合は、有効とし、そうでない場合は無効と判別する（ステップＳ３０９）。これは、ノイズレベルとエコー信号強度との差が所定以上ある場合は、当該コイルエレメントは本計測の計測領域に対して、受信感度を有すると判断できるためである。そして、エレメント有効無効テーブル７２４に、判別を行ったコイルエレメントｎの判別結果として有効無効フラグを追記する（ステップＳ３１０）。ここでは、例えば、有効無効フラグとして、有効と判別されたコイルエレメントには１を、無効と判別されたコイルエレメントには０を記録する。

その後、エレメント有効無効決定部７１１は、全てのコイルエレメントについて、有効、無効の判別を終えたか判断する（ステップＳ３１１）。ここでは、カウンタｎがＮと等しくなったか否かで判別する。全てのコイルエレメントについて判別を終えている場合は、処理を終了する。一方、未処理のコイルエレメントがある場合は、カウンタｎを１インクリメントし（ステップＳ３１２）、ステップＳ３０４に移行し、処理を継続する。

なお、上記ステップＳ３０７で計測するエコー信号は、ＦＩＤ（ＦｒｅｅＩｎｄｕｃｔｉｏｎＤｅｃａｙ：自由誘導減衰）信号、照射する励起ＲＦパルスについで再収束ＲＦパルスを印加することにより発生させるスピンエコー型信号、および、照射する励起ＲＦパルスについで再収束傾斜磁場を印加することにより発生させるグラディエントエコー信号のいずれであってもよい。

以上の処理により、本実施形態のエレメント有効無効決定部７１１は、エレメント有効無効テーブル７２４を完成させる。

次に、ステップＳ２０４の、エレメント組合せ決定部７１２によるエレメント組合せ決定処理について説明する。本実施形態のエレメント組合せ決定部７１２は、有効なコイルエレメント１６１の数が、チャネル数１６４以上である場合、その出力信号を合成し、一のチャネル１６４で処理するコイルエレメント１６１の組み合わせを決定する。決定には、撮像条件毎にコイルエレメント１６１の組み合わせ毎の画質スコアを保持する、画質ＤＢ７２２を用いる。

エレメント組合せ決定処理の説明に先立ち、画質ＤＢ７２２について説明する。画質ＤＢ７２２は、所定の撮像パラメータ値で所定のコイルエレメント組合せで撮像した場合の画質スコアを保持する。画質ＤＢ７２２は、予め作成され、記憶部７２０に保持される。図８は、本実施形態の画質ＤＢ７２２の一例を説明するための図である。

本図に示すように、本実施形態の画質ＤＢ７２２には、撮像パラメータ７２２ａおよびコイルエレメントの組み合わせを特定する情報である組合せＩＤ７２２ｂと、これらにより決定する画質スコア７２２ｃとが対応づけられ、１レコードとして保持される。

ここで、撮像パラメータ７２２ａとして保持される撮像パラメータの種は、撮像結果、すなわち、画質スコア７２２ｃに影響を与えるものが選択される。選択される撮像パラメータ種は、例えば、撮像断面を特定する断面情報、位相エンコード方向を特定する位相方向、ＦＯＶ、パラレルイメージング倍速数、マルチスライス撮像の場合、スライス方向、などである。各撮像パラメータの値を、所定の範囲で、所定の増分で変化させ、登録する。撮像パラメータの値を変化させる範囲（定義域）および増分は、ＭＲＩ装置１００のスペック、臨床使用範囲、画質ＤＢ７２２のレコード数と記憶領域との関係などにより定められる。

本図においては、断面情報と位相方向とＦＯＶと例示する。断面情報は、断面中心の３次元位置および３つのオブリーク角の計６つのパラメータからなる。また、位相方向としては、断面情報で決定した面内の横方向（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）および縦方向（ｖｅｒｔｉｃａｌ）の２種の値が格納される。

組合せＩＤ７２２ｂは、コイルエレメント１６１を合成する必要がある場合の、合成対象のコイルエレメント１６１の組合せを特定する情報である。組合せＩＤ７２２ｂとして、予め作成された発生する可能性のある全組み合せを保持するエレメント組合せＤＢ７２１の組合せＩＤが格納される。

ここで、エレメント組合せＤＢ７２１について説明する。本実施形態では、エレメント組合せＤＢ７２１には、無効なコイルエレメント１６１の組み合わせ毎の、残りの有効なコイルエレメント１６１に関する、その出力を合成するコイルエレメント１６１の組合せ(エレメント組合せ）が格納される。無効なコイルエレメント１６１数は、有効なコイルエレメント１６１の数がチャネル１６４の数より多くなる範囲の値である。

図９はエレメント組合せＤＢ７２１を説明するための図である。本図に示すように、エレメント組合せＤＢ７２１には、各コイルエレメント１６１の無効または組合せを特定する無効組合せ情報７２１ｂが、各無効組合せ情報７２１ｂを一意に特定する組合せＩＤ７２１ａに対応づけて保持される。無効組合せ情報７２１ｂとして、コイルエレメント１６１が無効の場合は、無効を示す情報（図では、Ｄｉｓａｂｌｅと示す。）、有効の場合は、組み合わせるコイルエレメント１６１毎を１のグループとし、各グループを特定する情報（図ではＧｒｍ；ｍは１≦ｍ≦Ｍを満たす自然数と示す。）が保持される。

組合せのグループ数は、チャネル数Ｍ以下１以上の任意の数である。また、無効なコイルエレメントの数は、Ｎ−Ｍ−１個以下の任意の数である。保持される最大レコード数Ｒは、以下の式（１）で表される。

例えば、コイルエレメント数Ｎが６で、チャネル数Ｍが３の場合、無効コイルエレメント数Ｎｎとして取り得る値は、１または２である。また、組合せのグループ数は、３、２、１のいずれかである。具体的には、Ｎｎが１の場合、無効なコイルエレメントの選択は６通りである。残りの５つのコイルエレメント１６１を、３以下のグループに分類する際の場合の数は、１＋（３^５−３）/３！＝４１通りである。従って、Ｎｎが１の場合、組合せは、４１×６＝２４６通りとなる。Ｎｎが２の場合、無効なコイルエレメントの選択は、６×５/２！＝１５通りである。残りの４つのコイルエレメントを３以下のグループに分類する。この場合の数は、１＋（３^４−３）/３！＝１４通りである。従って、Ｎｎが２の場合、組合せは、１５×１４＝２１０通りとなる。従って、コイルエレメント数Ｎが６で、チャネル数Ｍが３の場合、２４６＋２１０＝４５６通りの組合せを取り得、同数のレコードが保持される。

例えば、各コイルエレメント１６１について、（Ｎ−Ｍ−１）個から０個までの無効なコイルエレメント１６１の全組み合わせについて、それぞれ、残りの有効なコイルエレメント１６１の、可能な全組み合わせ（グループ化）を抽出し、格納する。なお、エレメント組合せＤＢ７２１は、ＭＲＩ装置１００の出荷時、据付時等に、受信コイル６１毎に作成する。

また、画質スコア７２２ｃとして保持される値は、以下の式（２）に従って算出されるスコア（Ｓｃｏｒｅ）の値である。
Ｓｃｏｒｅ＝１０−ａ（ｇ−１）（２）
ここで、ｇはジオメトリックファクタであり、パラレルイメージング撮像条件下における各コイルエレメント１６１の受信感度の適合度を示す値である。ａは０より大きい実数であって、予め定められた定数とする。一般に、５〜１０程度が用いられる。なお、ジオメトリックファクタｇは、以下の式（３）により計算される。

ここで、Ｓはチャンネル感度行列、Ψはレシーバノイズ相関行列、ρは各行列の要素番号をそれぞれ表す。また、添え字のＨは複素共役転置行列を表す。なお、レシーバノイズ相関行列Ψは、各チャンネルが完全にデカップルされている場合は、単位行例Ｉとなる。

また、着目位置（ｘ_０、ｙ_０、ｚ_０）におけるチャンネル感度行列Ｓ（ｘ_０、ｙ_０、ｚ_０）は、以下の式（４）で表される。

ここで、各要素ｓ_ｎは、着目位置（ｘ_０、ｙ_０、ｚ_０）と折返し位置（ｘ_０、ｙ_０＋ｃ×Δｙ、ｚ_０＋ｄ×Δｚ）とにおける受信コイル感度を表す（ｃ，ｄは０≦ｃ≦ｃｅｉｌ（Ｒｙ）、０≦ｄ≦ｃｅｉｌ（Ｒｚ）を満たす整数。ｃｅｉｌは、小数点以下切り上げを示し、Ｒｙ、Ｒｚは、位相エンコード方向およびスライスエンコード方向のパラレルイメージング倍速数を表す。）。ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ周波数エンコード方向、位相エンコード方向、スライスエンコード方向を表す。さらに、ΔｙおよびΔｚは、それぞれΔｙ＝ＦＯＶｙ／ＲｙおよびΔｚ＝ＦＯＶｚ／Ｒｚから求める。このように、チャンネル感度行列Ｓは、撮影断面、位相方向、ＦＯＶ等の撮影パラメータおよびコイルエレメント１６１の組合せの少なくとも一方に依存して変化する。

式（３）に示すように、使用するコイルエレメント１６１の組合せおよび／およびまたは上記撮影パラメータが変化すると、チャンネル感度行列Ｓが変化し、ジオメトリックファクタｇの値が変化する。従って、式（２）で計算されるスコアも変化する。

以上説明した画質ＤＢ７２２の作成手順を説明する。図１０は、画質ＤＢ７２２の作成手順を説明するための図である。ここでは、説明を簡単にするため、選択される撮像パラメータが３種（それぞれｐ１、ｐ２、ｐ３と呼び、その値をｐ１ｖ、ｐ２ｖ、ｐ３ｖとする）の場合を例にあげて説明する。各撮像パラメータの定義域をｐ１_{ｓｔａｒｔ}≦ｐ１ｖ≦ｐ１_ｅｎｄ、ｐ２_{ｓｔａｒｔ}≦ｐ２ｖ≦ｐ２_ｅｎｄ、ｐ３_{ｓｔａｒｔ}≦ｐ３ｖ≦ｐ３_ｅｎｄ、増分をΔｐ１、Δｐ２、Δｐ３とする。なお、上記位相方向のように、取り得る値が離散的で、予め特定される場合は、その値のみを採用する。

受信コイル６１がＭＲＩ装置１００にセットされた後、操作者の作成開始の指示をトリガとして作成処理は開始される。まず、エレメント組合せデータベース７２１を参照し、エレメント組合せの総数Ｑ（Ｑは自然数）を抽出する（ステップＳ４０１）。そして、画質ＤＢ７２２の撮像パラメータ７２２ａとして保持する撮像パラメータ、および各々の撮像パラメータの定義域と増分との入力を受け付け、保持する（ステップＳ４０２）。

次に、従来の手法で、全コイルエレメント１６１の感度分布を計測する（ステップＳ４０３）。コイルエレメント１６１の数Ｎが、チャネル１６４数Ｍより大きい場合、全てのコイルエレメント１６１のデータを処理できるまで、複数回感度計測を行う。計測対象として水や脂肪を含むファントムを用いて行う。なお、ボランティアの被検体を用いて計測してもよい。なお、以上のステップＳ４０１からＳ４０３の順序は問わない。これらの処理がこの時点までに行われればよい。

パラメータｐ１の値ｐ１ｖとして、初期値ｐ１_{ｓｔａｒｔ}を設定する（ステップＳ４０４）。次に、パラメータｐ２の値ｐ２ｖとして、初期値ｐ２_{ｓｔａｒｔ}を設定する（ステップＳ４０５）。次に、パラメータｐ３の値ｐ３ｖとして、初期値ｐ３_{ｓｔａｒｔ}を設定する（ステップＳ４０６）。次に、組合せＩＤをカウントするカウンタｑに１を設定する（ステップＳ４０７）。

組合せＩＤ７２１ａがｑであるレコードをエレメント組合せデータベース７２１から抽出し（ステップＳ４０８）、現時点での各撮像パラメータの値ｐ１ｖ、ｐ２ｖ、ｐ３ｖおよび抽出した組合せＩＤで特定される組み合わせの場合の画質スコア７２２ｃを上記式（２）に従って、算出する（ステップＳ４０９）。

算出結果を、現時点での各撮像パラメータの値ｐ１ｖ、ｐ２ｖ、ｐ３ｖおよび組合せＩＤｑに対応付けて、組合せ画質データベース７２２の画質スコア７２２ｃとして保持する（ステップＳ４１０）。そして、全組合せＩＤ７２１ａに対して処理を行ったか否かを判別する（ステップＳ４１１）。未処理のレコードがある場合は、カウンタｑを１インクリメントし（ステップＳ４１２）、ステップＳ４０８に戻る。

一方、全てのレコードについて処理を終えたと判別された場合は、撮像パラメータｐ３の値ｐ３ｖをΔｐ３だけ増加させ（ステップＳ４１３）、増加後の撮像パラメータｐ３ｖの値が定義域の最大値ｐ３_ｅｎｄを超えたか否かを判別する（ステップＳ４１４）。超えていないと判別された場合は、ステップＳ４０７に戻る。

一方、ステップＳ４１４において、超えていると判別された場合は、撮像パラメータｐ２の値ｐ２ｖをΔｐ２だけ増加させ（ステップＳ４１５）、増加後の撮像パラメータの値ｐ２ｖが定義域の最大値ｐ２_ｅｎｄを超えたか否かを判別する（ステップＳ４１６）。超えていないと判別された場合は、ステップＳ４０６に戻る。

一方、ステップＳ４１６において、超えていると判別された場合は、撮像パラメータｐ１の値ｐ１ｖをΔｐ１だけ増加させ（ステップＳ４１７）、増加後の撮像パラメータの値ｐ１ｖが定義域の最大値ｐ１_ｅｎｄを超えたか否かを判別する（ステップＳ４１８）。超えていないと判別された場合は、ステップＳ４０５に戻る。

一方、ステップＳ４１８において、超えていると判別された場合は、処理を終了する。以上の手順により、本実施形態の組合せ画質ＤＢ７２２を作成する。

なお、画質ＤＢ７２２は、受信コイル６１毎に、ＭＲＩ装置１００の出荷時、据付時といった検査開始前の所定の時期に作成される。メンテナンス時に再度作成し、更新するよう構成してもよい。また、ここでは、考慮する撮像パラメータ数が３つである場合を例にあげて説明しているが、撮像パラメータ数はこれに限られない。撮像パラメータ数に応じて、組合せ画質データベース７２２作成処理中の多重ループの段数を増減させる。また、画質ＤＢ７２２およびエレメント組合せＤＢ７２１は、制御部７１０が作成してもよいし、外部の他の装置で作成し、記憶部７２０に格納するよう構成してもよい。

ステップＳ２０４のエレメント組合せ決定部７１２によるエレメント組合せ決定処理に戻り、その手順を説明する。図１１は、本実施形態のエレメント組合せ決定処理の処理フローである。

エレメントの有効無効の決定を終えると、エレメント組合せ決定部７１２は、まず、画質ＤＢ７２２から、コイルエレメントの有効無効の組合せが、ステップＳ２０１で決定したエレメントの有効無効の組合せに合致し、かつ、撮像パラメータ７２２ａが検査で行われる各撮像条件に合致するレコードを抽出する。

ここでは、エレメント組合せ決定部７１２は、エレメント組合せＤＢ７２１を参照し、エレメント有効無効決定部７１１が作成したエレメント有効無効テーブル７２４と、各コイルエレメントの有効無効の組合せが合致するレコードの組合せＩＤ７２１ａを抽出する（ステップＳ５０１）。そして、画質ＤＢ７２２を参照し、組合せＩＤ７２２ｂが、ステップＳ５０１で抽出した組合せＩＤ７２１ａに合致するレコードを抽出する（ステップＳ５０２）。

次に、エレメント組合せ決定部７１２は、ステップＳ５０２で抽出したレコードの中から、入力された撮像条件毎に、撮像パラメータ７２２ａが最も近いレコード群を最適組合せ候補として抽出する（ステップＳ５０３）。例えば、エレメントの有効無効が合致する組合せＩＤ７２１ａが５つあり、入力された撮影条件が３種の場合、ここでは、１５（＝５×３）のレコードが最適組合せ候補として抽出される。

そして、エレメント組合せ決定部７１２は、抽出した最適組合せ候補の中のエレメント組合せから、最適組合せを決定する（ステップＳ５０４）。最適組合せと決定された組み合わせＩＤに対応づけてエレメント組合せＤＢ７２１に格納されている無効組合せ情報７２１ｂを、図１２（ａ）に示すように、最適エレメント組合せ７２５として一時記憶部７２３に格納する（ステップＳ５０５）。

なお、撮像条件が１種類の場合は、ステップＳ５０４で最適組合せとして、ステップＳ５０３で抽出した最適組合せ候補の中の、最も画質スコア７２２ｃの高いものに対応づけられる組合せＩＤ７２２ｂが抽出される。

一方、検査において、異なる複数の撮像条件による撮像が含まれる場合、各撮影条件について、同数の最適組合せ候補が抽出される。そして、各撮影条件で、最も画質スコア７２２ｃが高い組合せＩＤ７２２ｂが異なる場合がある。この場合は、候補に挙がっている全組合せＩＤ７２２ｂの中から、全ての撮像条件をその組合せＩＤ７２２ｂとした場合に画質スコアの評価が最も良いものを最適組合せと決定する。以下、この最適組合せ決定処理について説明する。

本実施形態では、最適組合せ決定処理では、画質スコアの評価値として、平均値および標準偏差を採用し、最適組合せ候補の中の、平均値が最も大きくなる組合せＩＤ７２２ｂの中で、標準偏差が最も小さくなる組合せＩＤ７２２ｂを選択する。

図１３は、エレメント組合せ決定部７１２が最適レコード候補から、最適組合せを決定する最適組合せ決定処理の処理フローである。まず、各撮像条件について、組合せＩＤ７２２ｂ毎に画質スコア７２２ｃを抽出する（ステップＳ６０１）。

次に、同一の組合せＩＤ７２２ｂを全ての撮像条件に用いた場合の、画質スコア７２２ｃの平均値を、組合せＩＤ７２２ｂ毎に算出する（ステップＳ６０２）。算出結果から、平均値が最も大きくなる組合せＩＤ７２２ｂとその組み合わせＩＤ７２２ｂの個数を決定する（ステップＳ６０３）。平均値が最も大きくなる組合せＩＤ７２２ｂが複数ある場合、複数の組合せＩＤ７２２ｂが決定される。

ステップＳ６０３で決定した個数が１である場合（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０３で決定した組合せＩＤ７２２ｂを、最適組合せＩＤとして決定する（ステップＳ６０７）。一方、ステップＳ６０３で決定した個数が２以上である場合（ステップＳ６０４）、決定した組合せＩＤ７２２ｂそれぞれについて、当該組合せＩＤ７２２ｂを全ての撮像条件に用いた場合の、画質スコア７２２ｃの標準偏差を算出する（ステップＳ６０５）。

算出結果から、標準偏差が最も小さくなる組合せＩＤ７２２ｂを決定し（ステップＳ６０６）、それを、最適組合せＩＤとする（ステップＳ６０７）。なお、ここで、標準偏差が最も小さくなる組合せＩＤ７２２ｂが複数ある場合は、いずれを最適組合せＩＤとして決定しもよい。

なお、上記においては、平均値が最も大きくなる組合せＩＤの中で、標準偏差が最も小さくなる組合せＩＤを抽出するよう構成しているが、これに限られない。例えば、標準偏差が最も小さくなる組合せＩＤの中で、平均値が最も大きくなる組合せＩＤを選択するよう構成してもよい。この場合も、該当する組合せＩＤが複数ある場合は、いずれの組合せＩＤを用いてもよい。

ここで、上記ステップＳ５０３における、撮像パラメータ７２２ａが最も近いレコード群を抽出する処理の詳細について説明する。画質ＤＢ７２２に撮像パラメータ７２２ａとして保持される撮像パラメータは、開始の値ｐ_{ｓｔａｒｔ}から増分Δｐのステップで増加させた離散的な値が格納される。従って、必ずしも、実際の撮像用に入力された撮像パラメータの値とは合致しない。従って、例えば、以下の式（５）に示すｄが最も小さくなる撮像パラメータの組を、最も近いレコード群として抽出する。

ここで、Ｎ_ｐは、組合せ画質データベースに採用した撮像パラメータの数、ｐ_{ｉｒｅｃｏｒｄ}は、組み合わせ画質データベースに採用されている各撮像パラメータの値、ｐ_ｉは、各撮像パラメータの入力された値を示す。ここで、ｉは、１からＮｐの範囲の自然数である。

次に、上記ステップＳ２０５における、スイッチングパターン設定部７１３によるスイッチングパターン生成処理について説明する。ここでは、エレメント組合せ決定部７１２が決定した最適エレメント組合せ７２５に従って、コイルエレメント１６１からの信号を組み合わせ（合成し）、また、無効と決定されたコイルエレメント１６１からの信号を破棄し、チャネル１６４数の出力信号を出力するよう指示するスイッチングパターンを生成する。

図１２（ｂ）は、本実施形態のスイッチングパターン７２６の一例を説明するための図である。ここでは、図１２（ａ）に示す最適エレメント組合せ７２５に従って、上記スイッチングパターン７２６を生成する。ここでは、各コイルエレメント毎に、無効であれば破棄する指示を、有効であれば、処理するチャネル１６４を特定する情報を格納する。処理するチャネルは、例えば、グループ毎に順にチャネル１６４を割り当て、決定する。

エレメント信号合成器１６３は、スイッチングパターンに従って、信号を破棄、合成し、該当するチャネルに出力する。なお、信号合成時は、合成前信号に位相変調を加えるよう構成してもよい。

なお、エレメント組合せＤＢ７２１に保持するレコードは、可能性のある全組合せである必要はなく、コイルエレメント１６１間の距離が一定値以下であるコイルエレメント１６１間の信号のみ合成可能といった制約を設けてもよい。このような制約条件を設け、制約条件に合致した組合せのみ、エレメント組合せＤＢ７２１に登録するよう構成してもよい。

制約条件を設ける場合は、全ての組み合わせを算出し、その中から、制約条件に合致するレコードのみ抽出して、エレメント組合せＤＢ７２１に登録する。この場合の、エレメント組合せＤＢ７２１の作成手順について説明する。図１４は、制約条件付きエレメント組合せＤＢ７２１の作成手順を説明するための図である。ここでは、制約条件は、コイルエレメント１６１間の距離が一定値以下であるコイルエレメント１６１からの信号のみ合成可能、すなわち、同じ出力先（チャネル１６４）を設定可能とする。また、全ての組み合わせの総数をＲとする。ｒは、カウンタである。

まず、全ての組合せを算出し、仮のデータベースに登録する（ステップＳ８０１）。なお、このとき算出される全ての組合せは、上記図９に示すエレメント組合せＤＢ７２１に格納されるレコード群である。また、ここでは、各レコードに、１から始まる連番をレコード番号として付与する。そして、仮のデータベースに登録されたレコード数Ｒを、全レコード数として設定し（ステップＳ８０２）、制約条件を設定し（ステップＳ８０３）、カウンタｒに１（初期値）を設定する（ステップＳ８０４）。

次に、レコード番号がｒのレコードを仮のデータベースから抽出し（ステップＳ８０５）、制約条件との合致を判別する（ステップＳ８０６）。ここでは、組み合わせると指定されている全てのコイルエレメント１６１間の距離が、条件に合致しているか否か判別する。合致していれば、当該レコードを、エレメント組合せＤＢ７２１のレコードとして登録する（ステップＳ８０７）。そして、全レコードについて処理を終えたか判別し（ステップＳ８０８）、全レコードの処理を終えていれば、エレメント組合せＤＢ作成処理を終了する。

ステップＳ８０８で終えていなければ、カウンタｒを１インクリメントし（ステップＳ８０９）、ステップＳ８０５へ移行する。また、ステップＳ８０６で合致していなければ、ステップＳ８０８へ移行する。

以上の手順で、制約条件付きエレメント組合せＤＢ７２１を作成する。なお、この制約条件付きエレメント組合せＤＢ７２１も、出荷時、据付時等に、受信コイル６１毎に作成する。

以上説明したように、本実施形態によれば、予め作成されたデータベースを用い、コイルエレメント１６１からの出力を合成する最適な組合せを決定する。このため、本実施形態では、コイルエレメントの組合せを決定するための感度分布計測は、画質ＤＢ７２２を作成時に１回行うだけでよく、従来のように撮影毎に行う必要がない。従って、検査全体にかかる時間を短縮することができる。

また、用いるデータベースには、取り得る範囲の撮影条件について、取り得るコイルエレメントの組合せ毎の画質スコアが保持される。本実施形態では、この中から、撮影条件に応じて、画質スコアの評価の高い組合せを決定する。また、取り得るコイルエレメントの組合せには、撮像領域内でのコイルエレメントの有効性も考慮される。従って、撮像領域内で有効なコイルエレメントの中で、最適な組合せを決定することができる。

さらに、本実施形態によれば、組合せの決定は、情報処理系７により自動的に行われ、操作者が介在しない。このため、操作者によるばらつきもなく、ユーザビリティも向上する。

なお、上記実施形態では、画質ＤＢ７２２は、装置の出荷時に加え、据付時、メンテナンス時に、改めて感度分布計測を行い、更新するよう構成してもよい。この場合、本実施形態のＭＲＩ装置が、画質ＤＢ７２２を生成する機能を備えるよう構成してもよい。

また、撮像には３次元計測が含まれていてもよい。３次元計測では、位相方向のみならず、スライス方向にもパラレルイメージングが適用可能である。

２方向にパラレルイメージングを適用する場合、まず、位相方向にのみパラレルイメージングを行うとし、上述のエレメント組合せ最適化処理の中で、画質スコアの平均値が高い組み合わせの抽出まで行い、結果を、位相方向最適候補組み合わせとして記憶（件数は任意、コイルエレメント数と同数程度）する。次に、スライス方向にのみパラレルイメージングを使用するとし、先に記憶した位相方向最適候補組み合わせを適用し、各組み合わせの画質スコア（スライス方向画質スコア）の平均値を算出する。このとき、画質ＤＢ７２２の、ＦＯＶは３Ｄ計測厚さに、位相方向パラレルイメージング倍速数はスライス方向パラレルイメージング倍速数にそれぞれ読み替えて検索する。そして、位相方向最適候補組み合わせの画質スコアとスライス方向画質スコアとの平均値を算出し、最も高くなる組み合わせを、真の最適組み合わせとして決定する。

本実施形態のＭＲＩ装置１００を、肝臓検査に適用した場合を例にあげて説明する。ここでは、肝臓検査として、２次元ＡＸ（アキシャル）断面（位相方向Ａ−Ｐ）および３次元ＡＸ（アキシャル）断面（位相方向Ａ−Ｐ、スライス方向Ｈ−Ｆ）の２種の撮像をパラレルイメージング法にて行う。

図１５は、上記肝臓検査を説明するための図である。図１５（ａ）は、肝臓領域９１１のコロナル面（冠状断面）の模式図である。図１５（ｂ）は、２次元ＡＸ断面計測による撮像断面９１２を示す図であり、図１５（ｃ）は、２次元ＡＸ断面９１３を示す図であり、図１５（ｄ）は、３次元ＡＸ断面計測による撮像領域９１４を示す図である。また、図１５（ｅ）は、２次元ＡＸ断面計測による撮像断面９１２および３次元ＡＸ断面計測による撮像領域９１４の両方を含む領域９１５を示す図である。

本実施形態のＭＲＩ装置１００では、検査に含まれる全撮像の領域を含む領域を判別領域と設定するため、この実施例では、上記領域９１５が判別領域として設定される。エレメント有効無効決定部７１１は、この領域９１５で各コイルエレメントの有効無効を決定する。

そして、上述のように、スライス方向の撮像条件も含めた画質ＤＢ７２２を用い、エレメント組合せ決定部７１２は、最適な組合せを決定する。決定の手順は上記と同じである。そして、スイッチングパターン設定部７１３は、決定した組み合わせで出力信号を合成し、チャネルに出力するよう、スイッチングパターンを設定する。

さらに、撮像は、ハイブリッドラディアル法を用いる計測であってもよい。図１６は、上記ハイブリッドラディアル法による計測に、本実施形態を適用する場合の例を説明するための図である。

図１６（ａ）および（ｂ）に示すように、ハイブリッドラディアル計測では、全計測を複数のブレード９２１に分割し、各ブレードを異なる計測空間９２２の回転角で計測する。そして、各ブレード内では、１つの回転角に対して、通常計測の場合と同様に位相エンコードを付与して複数のエコー信号を取得する。このようなハイブリッドラディアル計測にパラレルイメージングを適用する場合、図１６（ｃ）に示すように、計測空間９２３において、１のブレード内でエコーを間引いて取得する。ここで、実線は取得したエコー信号、点線は、間引いたエコー信号位置を示す。

ハイブリッドラディアル計測にパラレルイメージングを適用する場合、各ブレード内でパラレルイメージング再構成を行い、一つのｋ空間に配置する。このとき、各ブレードはｋ空間内で回転しているため、位相方向はそれぞれ異なる。

この場合、撮像条件として、各ブレードにおける位相方向を採用し、最適な組合せＩＤを決定する。なお、回転角の異なるブレード毎に、最適な組合せＩＤは決定される。

また、受信コイル６１を構成するコイルエレメント１６１が、明らかに全てが有効とわかっている場合は、上記コイルエレメント有効無効決定処理は省略するよう構成してもよい。

１：被検体、２：静磁場発生系、３：傾斜磁場発生系、４：シーケンサ、５：送信系、６：受信系、７：情報処理系、５１：送信コイル、５２：高周波発振器、５３：変調器、５４：高周波増幅器、６１：受信コイル、６２：増幅器、６３：直交位相検波器、６４：Ａ／Ｄ変換器、７１：ＣＰＵ、７２：記憶装置、７３：外部記憶装置、７４：表示装置、７５：入力装置、１００：ＭＲＩ装置、１６１：コイルエレメント、１６２：信号増幅器、１６３：エレメント信号合成器、１６４：チャネル、７００：最適化処理部、７１０：制御部、７１１：有効エレメント抽出部、７１２：エレメント組合せ決定部、７１３：スイッチングパターン設定部、７２０：記憶部、７２１：エレメント組合せＤＢ、７２１ａ：組合せＩＤ、７２１ｂ：無効組合せ情報、７２２：画質ＤＢ、７２２ａ：撮像パラメータ、７２２ｂ：組合せＩＤ、７２２ｃ：画質スコア、７２３：一時記憶部、７２４：エレメント有効無効テーブル、７２５：最適エレメント組合せ、７２６：スイッチングパターン、９０１：撮像領域、９０２：領域、９０３：撮像領域、９０４：撮像領域、９０５：領域、９１１：肝臓領域、９１２：撮像断面、９１３：ＡＸ断面、９１４：撮像領域、９１５：領域、９２１：ブレード、９２２：計測空間、９２３：計測空間

Claims

複数のコイルエレメントで構成される受信コイルで受信した核磁気共鳴信号を複数の受信チャネルで処理し、画像化する磁気共鳴イメージング装置であって、
検査毎に、当該検査を構成する各撮像の撮像条件の入力を受け付ける受付手段と、
前記コイルエレメント数が前記受信チャネル数より多い場合、当該コイルエレメントの中で、合成して１の前記受信チャネルに出力するコイルエレメントの組合せを決定する組合せ決定手段と、
前記組合せ決定手段の決定に基づき、前記コイルエレメントで受信した核磁気共鳴信号を合成して前記受信チャネルに出力するよう制御する出力制御手段と、
前記撮像条件に基づいて、前記撮像条件で定まる計測領域における信号ノイズ比を用いて各コイルエレメントの有効無効を決定する有効無効決定手段と、を備え、
前記組合せ決定手段は、前記有効無効決定手段において有効と決定された有効コイルエレメント数が前記受信チャネル数より多い場合、当該有効コイルエレメントの中で、撮像パラメータと、画質を特定する指標と、に基づいて、前記コイルエレメントの組合せを決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
複数のコイルエレメントで構成される受信コイルで受信した核磁気共鳴信号を複数の受信チャネルで処理し、画像化する磁気共鳴イメージング装置であって、
検査毎に、当該検査を構成する各撮像の撮像条件の入力を受け付ける受付手段と、
前記コイルエレメント数が前記受信チャネル数より多い場合、当該コイルエレメントの中で、合成して１の前記受信チャネルに出力するコイルエレメントの組合せを決定する組合せ決定手段と、
前記組合せ決定手段の決定に基づき、前記コイルエレメントで受信した核磁気共鳴信号を合成して前記受信チャネルに出力するよう制御する出力制御手段と、を備え、
前記組合せ決定手段は、撮像パラメータと、前記撮像パラメータおよび前記コイルエレメントの出力信号を合成する組み合わせであるエレメント組み合わせに対応づけられた画質を特定する指標と、に基づいて、前記コイルエレメントの組み合わせを決定し、
前記撮像パラメータおよび前記コイルエレメントの出力信号を合成する組合せであるエレメント組合せと、前記画質を特定する指標とは、対応づけられて、画質データベースとして格納されること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記有効無効決定手段は、各コイルエレメントについて、入力された撮像条件毎に特定される撮像領域全てを包含する領域において、ノイズレベル信号とエコー信号とを比較し、両者の値の差が予め定められた値以上の場合、有効と決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記撮像条件に基づいて、前記撮像条件で定まる計測領域における信号ノイズ比を用いて各コイルエレメントの有効無効を決定する有効無効決定手段をさらに備え、
前記組合せ決定手段は、前記有効無効決定手段において有効と決定された有効コイルエレメント数が前記受信チャネル数より多い場合、当該有効コイルエレメントの中で、前記コイルエレメントの組合せを決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記有効無効決定手段は、各コイルエレメントについて、入力された撮像条件毎に特定される撮像領域全てを包含する領域において、ノイズレベル信号とエコー信号とを比較し、両者の値の差が予め定められた値以上の場合、有効と決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項２、４、および５のいずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画質データベースには、種類および取り得る値が予め定められた前記撮像パラメータの当該取り得る値毎に、取り得る全ての前記エレメント組合せ毎の、前記指標が格納され、
前記組合せ決定手段は、前記画質データベースを用いて、前記コイルエレメントの組合せを決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項６記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記組合せ決定手段は、入力された撮像条件毎に、前記画質データベースにおいて、当該撮像条件に含まれる撮像パラメータの値に最も近い値に対応づけて格納される前記エレメント組合せおよび前記指標を抽出し、抽出したエレメント組合せ毎に、全撮像条件における前記指標の評価値を算出し、当該評価値の最も高い組合せを、前記コイルエレメントの組合せと決定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記評価値は、抽出した組合せ毎に、前記全撮像条件における前記指標の平均値を用いて算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項７または８記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記評価値は、抽出した組合せ毎に、前記全撮像条件における前記指標の標準偏差を用いて算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
請求項６から９いずれか１項記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記画質データベースに格納される撮像パラメータの種類は、撮像条件として設定される撮像パラメータの中で、画質に影響を与えるものであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。