JP5762476B2 - 磁気共鳴装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、体動する部位を撮影する磁気共鳴装置、およびその磁気共鳴装置に適用されるプログラムに関する。

呼吸同期法を用いて被検体を撮影する技術として、ナビゲータ法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００９−２５４３９２号公報

ナビゲータ法では、肝臓の肺側のエッジにナビゲータ領域が設定され、ナビゲータ領域からナビゲータ信号を収集するためのナビゲータシーケンスが実行される。そして、ナビゲータ信号に基づいて肝臓のエッジの位置が検出される。

しかし、ナビゲータ領域が設定された位置によっては、ナビゲータ信号が乱れることがある。この場合、肝臓のエッジ位置の検出精度が悪くなり、画像に体動アーチファクトが現れることがある。オペレータは画像を確認し、体動アーチファクトが発生していることが分かった場合、スキャンをやり直す必要がある。したがって、撮影に掛かる時間が延長してしまい、患者に掛かる負担が大きくなるという問題がある。そこで、オペレータが画像を確認する前に、肝臓のエッジの位置の検出に適したナビゲータ信号が収集できているか否かを判断できる技術が望まれている。

本発明の第１の観点は、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から、前記第１の部位のエッジの位置を検出するための第１のナビゲータ信号を収集する磁気共鳴装置であって、
前記第１のナビゲータ信号を収集するためのスキャンを実行するスキャン手段と、
前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記ナビゲータ領域内の各位置と信号強度との関係を表すプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
前記プロファイルに基づいて、前記第１の部位のエッジの位置を検出する検出手段と、
前記プロファイルの前記第１の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第１の領域を求めるとともに、前記プロファイルの前記第２の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第２の領域を求める手段と、
前記第１の領域内における信号強度の特性を表す第１の特性値と、前記第２の領域内における信号強度の特性を表す第２の特性値とに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する評価手段と、
を有する磁気共鳴装置である。

本発明の第２の観点は、体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から、前記第１の部位のエッジの位置を検出するための第１のナビゲータ信号を収集する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
前記第１のナビゲータ信号に基づいて、前記ナビゲータ領域内の各位置と信号強度との関係を表すプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、
前記プロファイルに基づいて、前記第１の部位のエッジの位置を検出する検出処理と、
前記プロファイルの前記第１の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第１の領域を求めるとともに、前記プロファイルの前記第２の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第２の領域を求める処理と、
前記第１の領域内における信号強度の特性を表す第１の特性値と、前記第２の領域内における信号強度の特性を表す第２の特性値とに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する評価処理と、
を計算機に実行させるためのプログラムである。

第１の特性値と第２の特性値を用いることにより、ナビゲータ信号の品質を判断することができる。

本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。 第１の形態で実行されるスキャンを示す図である。 撮影領域を概略的に示す図である。 プリスキャンＡで実行されるシーケンスの説明図である。 トリガレベルＴＬの一例を示す図である。 本スキャンＢの説明図である。 ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１を実行し、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１により収集されたナビゲータ信号に基づいてオペレータに警告をするか否かを判断するまでのフローを示す図である。 肝臓のエッジ位置の検出誤差が大きくなるときの一例を示す図である。 プロファイルＦ１を概略的に示す図である。 肝臓のエッジの位置ｘ１を示す図である。 ステップＳＴ４の説明図である。 比Ｈを示す図である。 ナビゲータ信号の品質の評価するときの考え方の説明図である。 比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が大きいか否かを判断する方法の一例を示す図である。 ２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行されたときの様子を概略的に示す図である。 最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚが実行されたときの様子を概略的に示す図である。 ＭＲ装置がスキャン条件を自動で変更する場合の構成の一例を示す図である。 第２の形態のＭＲ装置の概略図である。 図７に示すフローで実行される処理を概略的に示す図である。 ２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２を実行し、オペレータに警告するか否かを判断するときのフローを示す図である。 図２０のフローで実行される処理を概略的に示す図である。 プロファイルＦ１とプロファイルＦ２との二乗誤差Ｅ（ｄ）の算出方法を概略的に示す図である。 プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断するときの方法の一例を示す図である。 最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚが実行されたときの様子を概略的に示す図である。

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、以下の形態に限定されることはない。

（１）第１の形態
図１は、本発明の第１の形態の磁気共鳴装置の概略図である。
磁気共鳴装置（以下、「ＭＲ装置」と呼ぶ。ＭＲ：Magnetic Resonance）１００は、マグネット２、テーブル３、受信コイル４などを有している。

マグネット２は、被検体１０が収容されるボア２１を有している。また、マグネット２は、超伝導コイル、勾配コイル、およびＲＦコイルなどが内蔵されている。

テーブル３は、クレードル３ａを有している。クレードル３ａは、ボア２１内に移動できるように構成されている。クレードル３ａによって、被検体１０はボア２１に搬送される。

受信コイル４は被検体１０に取り付けられている。受信コイル４は、被検体１０からの磁気共鳴信号を受信する。

ＭＲ装置１００は、更に、送信器５、勾配磁場電源６、制御部７、操作部８、および表示部９などを有している。

送信器５はＲＦコイルに電流を供給し、勾配磁場電源６は勾配コイルに電流を供給する。尚、マグネット２、受信コイル４、送信器５、および勾配磁場電源６を合わせたものがスキャン手段に相当する。

制御部７は、表示部９に必要な情報を伝送したり、受信コイル４が受信したＭＲ信号に基づいて画像を再構成するなど、ＭＲ装置１００の各種の動作を実現するように、ＭＲ装置１００の各部の動作を制御する。制御部７は、プロファイル作成手段７１〜保存手段７５などを有している。

プロファイル作成手段７１は、ナビゲータ信号に基づいて、ナビゲータ領域内の各位置と信号強度との関係を表すプロファイルを作成する。
検出手段７２は、プロファイルに基づいて、肝臓のエッジの位置を検出する。
特定手段７３は、プロファイルの肝臓に対応する領域の中から、肝臓のエッジの位置に近い側の領域を特定するとともに、プロファイルの肺に対応する領域の中から、肝臓のエッジの位置に近い側の領域を特定する。
評価手段７４は、ナビゲータ信号の品質を評価する。評価手段７４は、算出手段７４ａおよび比判断手段７４ｂなどを有している。算出手段７４ａは、信号強度の和Ｓ１およびＳ２を算出し（図１１参照）、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２１を算出する（図１２参照）。比判断手段７４ｂは、比Ｈが大きいか小さいかを判断する。
保存手段７５は、肝臓のエッジの位置を保存する。

制御部７は、プロファイル作成手段７１〜保存手段７５を構成する一例であり、所定のプログラムを実行することにより、これらの手段として機能する。

操作部８は、オペレータにより操作され、種々の情報を制御部７に入力する。表示部９は種々の情報を表示する。
ＭＲ装置１００は、上記のように構成されている。

図２は第１の形態で実行されるスキャンを示す図、図３は撮影領域を概略的に示す図である。
第１の形態では、プリスキャンＡと、本スキャンＢとが実行される。

プリスキャンＡは、後述するトリガレベルＴＬ（図５参照）を決定するために実行されるスキャンである。トリガレベルＴＬについては後述する。
本スキャンＢは、腎臓を撮影するためのスキャンである。
以下に、プリスキャンＡおよび本スキャンＢについて順に説明する。

図４は、プリスキャンＡで実行されるシーケンスの説明図である。
プリスキャンＡでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１〜ＮＡＶ_ｚが実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１〜ＮＡＶ_ｚは、肝臓の肺側のエッジに設定されたナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖ（図３参照）からナビゲータ信号を収集するためのシーケンスである。ナビゲータ信号は、肝臓のエッジの位置を検出するための信号である。

ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１〜ＮＡＶ_ｚを実行することにより、時点ｔ１〜ｔｚにおける肝臓のエッジの位置を検出することができる。プリスキャンＡを終了した後、肝臓のエッジの位置ｘ１〜ｘｚのデータに基づいて、トリガレベルＴＬを決定する。図５は、トリガレベルＴＬの一例を示す図である。トリガレベルＴＬは、後述する本スキャンＢにおいてデータ収集シーケンスＤＡＱ（図６参照）を実行するときの肝臓のエッジの基準位置を表している。トリガレベルＴＬは、例えば、肝臓のエッジの位置の最大値と最小値の中間に設定することができる。トリガレベルＴＬが本スキャンＢを実行するときにどのように使用されるかについては、後述する。
プレスキャンＡを実行した後、本スキャンＢを実行する。

図６は、本スキャンＢの説明図である。
本スキャンＢでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶと、腎臓のデータを取得するためのデータ収集シーケンスＤＡＱとが実行される。

本スキャンＢでは、ナビゲータシーケンスＮＡＶを実行し、各時点における肝臓のエッジの位置を検出する。そして、肝臓のエッジの位置がトリガレベルＴＬの上側から下側に移動したときに、撮影領域Ｒｉｍ（図３参照）からデータを収集するためのデータ収集シーケンスＤＡＱが実行される。

以下同様に、ナビゲータシーケンスＮＡＶとデータ収集シーケンスＤＡＱを繰り返し実行し、本スキャンＢを終了する。本スキャンＢにより収集されたデータに基づいて、腎臓の画像が再構成され、被検体の撮影が終了する。したがって、トリガレベル内でデータが収集されるので、体動アーチファクトが軽減された画像を得ることが可能となる。

しかし、ナビゲータ領域に皮下脂肪や肺血管などが含まれている場合、皮下脂肪や肺血管の信号などが原因で、肝臓のエッジの検出に適したナビゲータ信号が得られないことがある。このようなナビゲータ信号を用いて肝臓のエッジの位置を検出すると、検出精度が悪くなったり、場合によっては肝臓のエッジの位置を検出することができないこともある。したがって、本スキャンＢにより得られた画像に、呼吸による体動アーチファクトが現れ、画質が劣化するという問題がある。

そこで、本形態では、プリスキャンＡの間に、肝臓のエッジの検出に適した良好なナビゲータ信号が得られているか否かを判断し、良好なナビゲータ信号が得られない場合は、その旨を表す警告をオペレータに報知している。以下に、どのようにしてオペレータに警告を報知するかについて説明する。

オペレータは、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖ（図３参照）やスライスなどを設定し、プリスキャンＡを実行する。以下に、プレスキャンＡについて説明する。

プリスキャンＡでは、先ず、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１を実行し、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１により収集されたナビゲータ信号に基づいて、オペレータに警告するか否かを判断するための処理を行う。

図７は、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１を実行し、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１により収集されたナビゲータ信号に基づいてオペレータに警告をするか否かを判断するまでのフローを示す図である。
ステップＳＴ１では、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１が実行される（図８参照）。

図８は、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１が実行された様子を示す図である。
ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１が実行されることにより、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖからナビゲータ信号Ｖ１が収集される。ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１を実行した後、ステップＳＴ２に進む。

ステップＳＴ２では、プロファイル作成手段７１（図１参照）が、ナビゲータ信号Ｖ１に基づいてプロファイルＦ１を作成する。図９に、作成されたプロファイルＦ１を概略的に示す。プロファイルＦ１は、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖのＳＩ方向の各位置における信号強度を表している。プロファイルＦ１を作成した後、ステップＳＴ３に進む。

ステップＳＴ３では、検出手段７２（図１参照）が、プロファイルＦ１に基づいて、肝臓のエッジの位置ｘ１を検出する。図１０に、肝臓のエッジの位置ｘ１を示す。ここでは、プロファイルＦ１の信号強度が最も急峻に変化している位置を、肝臓のエッジの位置ｘ１として検出する。肝臓のエッジの位置ｘ１を検出した後、ステップＳＴ４に進む（図１１参照）。

図１１はステップＳＴ４の説明図である。
ステップＳＴ４では、特定手段７３（図１参照）が、プロファイルＦ１の肝臓領域Ｒａの中で、肝臓のエッジの位置ｘ１に近い側の領域ｒ１を特定し、更に、プロファイルＦ１の肺領域Ｒｂの中で、肝臓のエッジの位置ｘ１に近い側の領域ｒ２を特定する。そして、算出手段７４ａ（図１参照）が、プロファイルＦ１の領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、プロファイルＦ１の領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２とを算出する。信号強度の和Ｓ１およびＳ２を算出した後、ステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、算出手段７４ａが、信号強度の和の比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２を算出する。図１２に比Ｈを示す。比Ｈを算出した後、ステップＳＴ６に進む。

ステップＳＴ６では、比Ｈに基づいて、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖから収集されるナビゲータ信号の品質を評価する。以下に、ナビゲータ信号の品質の評価方法について説明する（図１３参照）。

図１３は、ナビゲータ信号の品質の評価するときの考え方の説明図である。
図１３では、ナビゲータ信号から得られたプロファイルとして、２つのプロファイルＵ１およびＵ２が示されている。以下、プロファイルＵ１およびＵ２について順に説明する。

（１）プロファイルＵ１について
プロファイルＵ１は、領域ｒ２では低信号になっており、領域ｒ１では高信号になっているので、領域ｒ１およびｒ２を合わせた領域ｒに、信号強度の急激な変化が現れる。このような信号強度の急激な変化が現れる場合、領域ｒ２における信号強度の和Ｓａ２は小さい値になるが、領域ｒ１における信号強度の和Ｓａ１は大きい値になるので、信号強度の和の比Ｈ＝Ｓａ１／Ｓａ２は大きい値になる。したがって、比Ｈが大きい場合、領域ｒに信号強度の急激な変化が現れている可能性が高いので、肝臓のエッジの位置の検出がしやすいと考えられる。このような理由から、比Ｈが大きい場合、ナビゲータ領域から収集されるナビゲータ信号の品質は良好であると評価する。

（２）プロファイルＵ２について
プロファイルＵ２は、領域ｒ２に高信号が現れており、領域ｒ１では信号値の低下が見られる。したがって、プロファイルＵ２は、プロファイルＵ１とは異なり、領域ｒにおいて信号強度の急激な変化は現れない。この場合、領域ｒ２における信号強度の和Ｓｂ２と、領域ｒ１における信号強度の和Ｓｂ１との間には、大きさ差は見られないので、信号強度の和の比Ｈ＝Ｓｂ１／Ｓｂ２は小さい値になる。つまり、比Ｈが小さい場合、領域ｒ内に信号強度の急激な変化が現れている可能性が低いので、肝臓のエッジの位置が検出しにくいと考えられる。このような理由から、比Ｈが小さい場合、ナビゲータ領域から収集されるナビゲータ信号の品質は悪いと評価する。

上記の記載（１）および（２）から、比Ｈが大きいか小さいかを判断することによって、ナビゲータ信号の品質を評価できることが分かる。そこで、ステップＳＴ６では、比Ｈが大きいか小さいか判断し、比Ｈが大きいと判断された場合、ナビゲータ信号の品質は良好であると評価し、比Ｈが小さいと判断された場合、ナビゲータ信号の品質は悪いと評価する。
図１２に戻って説明を続ける。

図１２では、比Ｈは、Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２となっている。したがって、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が大きいか小さいかが判断される。比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が大きいか小さいかの判断は、比判断手段７４ｂ（図１参照）が行う。図１４に、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が大きいか否かを判断する方法の一例を示す。図１４の方法では、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が大きいか小さいかを判断する基準となる閾値ＴＨが予め準備されている。比判断手段７４ｂは、比Ｈと閾値ＴＨとを比較し、Ｈ＜ＴＨの場合、比Ｈは小さいと判断し、一方、Ｈ≧ＴＨの場合、比Ｈは大きいと判断する。閾値ＴＨは、被検体のスキャンをする前に事前に決定されている値である。閾値ＴＨは、例えば、複数の人間を実際にスキャンすることにより得られたプロファイルを参考にして決定することができる。

比Ｈが小さいと判断された場合（Ｈ＜ＴＨ）、ナビゲータ領域から収集されるナビゲータ信号の品質は悪いと評価する。ナビゲータ信号の品質が悪いと評価されると、ステップＳＴ７に進む。

ステップＳＴ７では、ＭＲ装置は、「ナビゲータ信号の品質が悪い」旨を表す警告をオペレータに報知する。オペレータに警告を報知する手段としては、例えば、上記の警告を音声でオペレータに報知するスピーカや、上記の警告を視覚情報でオペレータに報知する表示部などを用いることができる。オペレータは、上記の警告を受けた場合、プレスキャンＡを中断し、肝臓のエッジの検出に適した高品質なナビゲータ信号が得られるようにスキャン条件を変更する。スキャン条件の一例を、以下に示す。
（ａ）ナビゲータ領域の位置
（ｂ）ナビゲータ領域の厚さ
（ｃ）ナビゲータシーケンスで使用されるＲＦパルスの中心周波数およびフリップ角
（ｄ）ナビゲータシーケンスで使用されるＲＦパルスの波形
（ｅ）ナビゲータシーケンスで使用される勾配パルスの波形

オペレータは操作部８を操作し、スキャン条件を変更するための情報を制御部７に入力する。スキャン条件が変更された後、図７のフローに従ってプリスキャンＡが再度実行される。オペレータは、警告によって、本スキャンＢの前にナビゲータ信号の品質が悪いことを認識できるので、本スキャンＢの画像に体動アーチファクトが現れるリスクを軽減することができる。

一方、ステップＳＴ６において、比判断手段７４ｂが、比Ｈが大きいと判断した場合（Ｈ≧ＴＨ）、ナビゲータ領域から収集されるナビゲータ信号の品質は良好であると評価される。この場合、ステップＳＴ８に進み、保存手段７５（図１参照）が、肝臓のエッジの位置ｘ１を保存する。そして、警告がされることなく、フローが終了する。

肝臓のエッジの位置ｘ１を保存した後、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行される。２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２を実行する場合も、図７に示すフローが実行され、警告をするか否かが判断される。図１５に、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行されたときの様子を概略的に示す。２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２によりナビゲータ信号Ｖ２が収集され、プロファイルＦ２が作成される。プロファイルＦ２に基づいて、肝臓のエッジの位置ｘ２を検出し、領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２を算出する。そして、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２に基づいて、ナビゲータ信号の品質が評価される。ナビゲータ信号の品質が悪い場合、警告が出されるが、ナビゲータの品質が良好の場合、肝臓のエッジの位置ｘ２が保存され、警告が出されることなく、図７のフローが終了する。

以下同様に、残りのナビゲータシーケンスＮＡＶ_３〜ＮＡＶ_ｚの各々を実行するときも、図７に示すフローが実行される。したがって、ナビゲータシーケンスを実行するたびにナビゲータ信号の品質が評価され、ナビゲータ信号の品質が悪い場合、警告が出される。

図１６に、最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚが実行されたときの様子を概略的に示す。最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚによりナビゲータ信号Ｖｚが収集され、プロファイルＦｚが作成される。プロファイルＦｚに基づいて、肝臓のエッジの位置ｘｚを検出し、領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２を算出する。そして、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２に基づいて、ナビゲータ信号の品質が評価される。ナビゲータ信号の品質が悪い場合、警告が出されるが、ナビゲータの品質が良好の場合、警告が出されることなく、プレスキャンＡが終了する。

プリスキャンＡの間に警告が出されなかった場合、肝臓のエッジの位置ｘ１〜ｘｚに基づいてトリガレベルＴＬ（図５参照）が求められる。そして、本スキャンＢが実行され（図６参照）、被検体の撮影が終了する。

第１の形態では、プロファイルＦ１〜Ｆｚの中から２つの領域ｒ１およびｒ２を特定し、領域ｒ１内の信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２の信号強度の和Ｓ２を算出する（図１１参照）。信号強度の和Ｓ１およびＳ２を算出した後、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２を算出し（図１２参照）、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２に基づいて、ナビゲータ信号の品質を評価する（図１４参照）。ナビゲータ信号の品質が悪い場合は、オペレータに警告を出すので、オペレータは、本スキャンＢの前にナビゲータ信号の品質が悪いことを認識できる。警告が出た場合、オペレータは、スキャン条件を変更するので、本スキャンＢの画像に体動アーチファクトが現れるリスクを軽減することができる。

第１の形態では、警告が出た場合、オペレータは、プリスキャンＡを中断し、スキャン条件を変更している。しかし、プリスキャンＡが終了するのを待ってから、スキャン条件を変更してもよい。

第１の形態では、オペレータが手動でスキャン条件を変更している。しかし、ＭＲ装置がスキャン条件を自動で変更してもよい。図１７に、ＭＲ装置がスキャン条件を自動で変更する場合の構成の一例を示す。図１７のＭＲ装置１０１は、制御部７に、スキャン条件を変更する変更手段７６が備えられている。変更手段７６は、ステップＳＴ６において、比Ｈが大きいと判断された場合、スキャン条件を変更する。変更手段７６を備えておくことにより、オペレータがスキャン条件を変更する必要がないので、オペレータの作業負担を軽減することができる。尚、スキャン条件を変更しても、比Ｈが小さいと判断された場合（Ｈ＜ＴＨ）、変更手段７６は、スキャン条件を更に変更する。ＭＲ装置１０１は、更に変更されたスキャン条件にしたがって、図７のフローを実行する。そして、変更手段７６は、比Ｈが大きいと判断されるまで（Ｈ≧ＴＨ）、スキャン条件を変更する。したがって、本スキャンＢの画像に体動アーチファクトが現れるリスクを軽減することができる。また、スキャン条件の変更可能な回数の上限値Ｎを決めておき、スキャン条件をＮ回変更してもＨ≧ＴＨを満たさない場合、Ｎ回変更したスキャン条件の中で、Ｈが最大値となるスキャン条件を特定し、特定したスキャン条件で、プリスキャンＡおよび本スキャンＢを実行してもよい。尚、ＭＲ装置がスキャン条件を自動で変更する場合、オペレータに警告を報知してもよいし、警告を報知しなくてもよい。

（２）第２の形態
図１８は、第２の形態のＭＲ装置の概略図である。
第２の形態のＭＲ装置２００は、第１の形態のＭＲ装置１００と比較すると、評価手段７４が異なっているが、その他の構成は、第１の形態のＭＲ装置１００と同じである。したがって、第２の形態のＭＲ装置２００の説明に当たっては、評価手段７４を主に説明する。

評価手段７４は、算出手段７４ａ、比判断手段７４ｂ、および類似判断手段７４ｃなどを有している。算出手段７４ａおよび比判断手段７４ｂは、第１の形態と同じである。類似判断手段７４ｃは、プロファイルＦ２〜ＦｚがプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断する。

以下、第２の形態においてプリスキャンＡおよび本スキャンＢを実行するときのフローについて説明する。

オペレータは、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖ（図３参照）やスライスなどを設定し、プリスキャンＡを実行する。以下に、プレスキャンＡについて説明する。

プリスキャンＡでは、先ず、第１の形態と同様に、図７に示すフローに従って、１番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_１を実行し、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１により収集されたナビゲータ信号に基づいて、オペレータに警告するか否かを判断する（図１９参照）。

図１９は、図７に示すフローで実行される処理を概略的に示す図である。
ステップＳＴ１では、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１が実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶ_１が実行されることにより、ナビゲータ信号Ｖ１が収集される。ナビゲータ信号Ｖ１が収集された後、プロファイルＦ１が作成され（ステップＳＴ２）、プロファイルＦ１に基づいて肝臓のエッジの位置ｘ１が検出される（ステップＳＴ３）。肝臓のエッジの位置ｘ１を検出した後、領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２が算出され（ステップＳＴ４）、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が算出される（ステップＳＴ５）。そして、Ｈ＜ＴＨであるか、Ｈ≧ＴＨであるかが判断される（ステップＳＴ６）。Ｈ＜ＴＨの場合、警告が出され（ステップＳＴ７）、Ｈ≧ＴＨの場合、肝臓のエッジの位置ｘ１が保存される（ステップＳＴ８）。

ここでは、Ｈ≧ＴＨであるとする。したがって、肝臓のエッジの位置ｘ１が保存され、警告されることなく図７に示すフローを終了する。

肝臓のエッジの位置ｘ１を保存した後、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行される。第２の形態では、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２を実行する場合、図７とは別のフローに従って警告をするか否かが判断される。以下に、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２を実行し、オペレータに警告するか否かを判断するときのフローについて説明する。

図２０は、２番目のナビゲータシーケンスＮＡＶ_２を実行し、オペレータに警告するか否かを判断するときのフローを示す図である。尚、図２０のステップＳＴ１〜ＳＴ７は、図７のステップＳＴ１〜ＳＴ７と同じである。したがって、ステップＳＴ１〜ＳＴ７については簡単に説明する。

図２１は、図２０のフローで実行される処理を概略的に示す図である。

ステップＳＴ１では、ナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行される。ナビゲータシーケンスＮＡＶ_２が実行されることにより、ナビゲータ信号Ｖ２が収集される。ナビゲータ信号Ｖ２が収集された後、プロファイルＦ２が作成され（ステップＳＴ２）、プロファイルＦ２に基づいて肝臓のエッジの位置ｘ２が検出される（ステップＳＴ３）。肝臓のエッジの位置ｘ２を検出した後、領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２が算出され（ステップＳＴ４）、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２が算出される（ステップＳＴ５）。そして、Ｈ＜ＴＨであるか、Ｈ≧ＴＨであるかが判断される（ステップＳＴ６）。Ｈ＜ＴＨと判断された場合、ステップＳＴ７に進み警告が出される。
一方、ステップＳＴ６においてＨ≧ＴＨと判断された場合、ステップＳＴ７０に進む。

ステップＳＴ７０では、類似判断手段７４ｃ（図１８参照）が、プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断する。以下のこの判断方法の一例について説明する。

類似判断手段７４ｃは、プロファイルＦ２をＳＩ方向に変位量ｄだけシフトさせ、プロファイルＦ１とプロファイルＦ２との二乗誤差Ｅ（ｄ）を算出する。図２２に、プロファイルＦ１とプロファイルＦ２との二乗誤差Ｅ（ｄ）の算出方法を概略的に示す。二乗誤差Ｅ（ｄ）は、例えば以下の式で表すことができる。

類似判断手段７４ｃは、ｄの値をｄ＝０、ｄ１、ｄ２、・・・ｄｚに設定し、各ｄの値における二乗誤差Ｅ（ｄ＝０）、Ｅ（ｄ＝ｄ１）、・・・Ｅ（ｄ＝ｄｚ）を算出する。Ｅ（ｄ＝０）、Ｅ（ｄ＝ｄ１）、・・・Ｅ（ｄ＝ｄｚ）を算出した後、類似判断手段７４ｃは、Ｅ（ｄ）の最小値を特定する。ここでは、Ｅ（ｄ＝ｄ２）が最小値とする。Ｅ（ｄ＝ｄ２）を特定した後、類似判断手段７４ｃは、Ｅ（ｄ＝ｄ２）の値に基づいて、プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断する（図２３参照）。

図２３に、プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断するときの方法の一例を示す。図２３の方法では、Ｅ（ｄ）の値が大きいか小さいかを判断する基準となる閾値ＴＨ１を予め準備しておき、Ｅ（ｄ＝ｄ２）＜ＴＨ１の場合、プロファイルの類似度は大きいと判断し、一方、Ｅ（ｄ＝ｄ２）≧ＴＨ１の場合、プロファイルの類似度は小さいと判断する。閾値ＴＨ１は、被検体のスキャンをする前に事前に決定されている値である。閾値ＴＨ１は、例えば、複数の人間を実際にスキャンすることにより得られたプロファイルを参考にして決定することができる。

プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似していない場合、肝臓のエッジの検出位置ｘ１又はｘ２の信頼性が低いことが考えられる。そこで、プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似していないと判断された場合（Ｅ（ｄ＝ｄ２）≧ＴＨ１）、ステップＳＴ７に進み、「ナビゲータ信号の品質が悪い」旨を表す警告をオペレータに報知する。オペレータは、警告を受けると、プレスキャンＡを中断し、肝臓のエッジの検出に適した高品質なナビゲータ信号が得られるように、スキャン条件を調整し、プリスキャンＡを再実行する。

一方、プロファイルＦ２がプロファイルＦ１に類似している場合（Ｅ（ｄ＝ｄ２）＜ＴＨ１）、肝臓のエッジの検出位置ｘ１およびｘ２の信頼性は高いと考えられる。したがって、ステップＳＴ８に進み、肝臓のエッジの位置ｘ２が保存され、図２０のフローが終了する。

以下同様に、残りのナビゲータシーケンスＮＡＶ_３〜ＮＡＶ_ｚの各々を実行するときも、図２０に示すフローが実行される。したがって、ナビゲータシーケンスを実行するたびにナビゲータ信号の品質が評価され、比Ｈが小さい場合又はプロファイルＦ１との類似度が小さい場合、警告が出される。

図２４に、最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚが実行されたときの様子を概略的に示す。最後のナビゲータシーケンスＮＡＶ_Ｚによりナビゲータ信号Ｖｚが収集され、プロファイルＦｚが作成される。プロファイルＦｚに基づいて、肝臓のエッジの位置ｘｚを検出し、領域ｒ１における信号強度の和Ｓ１と、領域ｒ２における信号強度の和Ｓ２を算出する。そして、比Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２を算出し、比Ｈ＜ＴＨと判断された場合、警告が出され、フローが終了する。しかし、Ｈ≧ＴＨと判断された場合、プロファイルＦｚがプロファイルＦ１に類似しているか否かが判断される。この判断は、図２２および図２３で説明した二乗誤差Ｅ（ｄ）を用いる方法により行われる。プロファイルＦｚがプロファイルＦ１に類似している場合、肝臓のエッジの位置ｘｚが保存され、プロファイルＦｚがプロファイルＦ１に類似していない場合、警告が出される。

プリスキャンＡの間に警告が出されなかった場合、肝臓のエッジの位置ｘ１〜ｘｚに基づいてトリガレベルＴＬ（図５参照）が求められる。そして、本スキャンＢが実行され（図６参照）、被検体の撮影が終了する。

第２の形態でも、第１の形態と同様に、比Ｈを算出し、比Ｈに基づいてナビゲータ信号の品質を評価する。そして、比Ｈが小さい場合は（Ｈ＜ＴＨ）、オペレータに警告を出すので、オペレータは、本スキャンＢの前にナビゲータ信号の品質が悪いことを認識できる。

また、第２の形態では、プロファイルＦ２〜Ｆｚの中のいずれかのプロファイルがプロファイルＦ１に類似していない場合も警告が出される。したがって、ナビゲータ信号の評価の信頼性を高めることができる。

尚、第２の形態では、プロファイルＦ１と、プロファイルＦ２〜Ｆｚの各々との二乗誤差Ｅ（ｄ）を算出し、二乗誤差Ｅ（ｄ）に基づいて、プロファイルＦ２〜ＦｚがプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断している。しかし、二乗誤差Ｅ（ｄ）を算出する方法とは別の方法で、プロファイルＦ２〜ＦｚがプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断してもよい。例えば、プロファイルＦ１と、プロファイルＦ２〜Ｆｚの各々との相関係数を求め、相関係数に基づいてプロファイルＦ２〜ＦｚがプロファイルＦ１に類似しているか否かを判断してもよい。また、第２の形態のＭＲ装置２００の制御部７に、ステップＳＴ６において比Ｈが大きいと判断された場合にスキャン条件を変更する変更手段を備えてもよい。変更手段を備えておくことにより、オペレータがスキャン条件を変更する必要がないので、オペレータの作業負担を軽減することができる。

また、プロファイルＦ１〜Ｆｚの比Ｈのばらつきを表す指標を算出し、この指標が所定値を超えた場合に警告を出すようにしてもよい。

尚、第１および第２の形態では、領域ｒ１の信号強度の和Ｓ１と領域ｒ２の信号強度の和Ｓ２とを算出している。しかし、領域ｒ１における信号強度の特性を表す特性値と、領域ｒ２における信号強度の特性を表す特性値とを求めることができるのであれば、信号強度の和Ｓ１およびＳ２とは別の値を算出してもよい。例えば、領域ｒ１の信号強度の和Ｓ１の代わりに、領域ｒ１の信号強度の平均値Ｓ_ave1を算出し、領域ｒ２の信号強度の和Ｓ２の代わりに、領域ｒ２の信号強度の平均値Ｓ_ave2を算出してもよい。信号強度の平均値Ｓ_ave1およびＳ_ave2を算出した場合は、Ｈ＝Ｓ１／Ｓ２の代わりに、Ｈ＝Ｓ_ave1／Ｓ_ave2を算出し、Ｈ＝Ｓ_ave1／Ｓ_ave2が大きいか小さいかの判断結果に応じて、警告するか、肝臓のエッジの位置を保存すればよい。

第１および第２の形態では、トリガリングによりデータ収集シーケンスＤＡＱを実行する例について述べられている。しかし、本発明は、トリガリングに限定されることはなく、ナビゲータ信号を受信する必要がある撮影であれば、どのような撮影にも適用することができる。

第１および第２の形態では、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖは、肝臓と肺とを含むように設定されているが、体動する部位を含んでいるのであれば、肝臓又は肺とは別の部位を含んでいてもよい。例えば、ナビゲータ領域Ｒ_ｎａｖを、肝臓と心臓とを含むように設定してもよい。また、第１および第２の形態では、肝臓のエッジを検出しているが、別の部位のエッジを検出してもよい。

２ マグネット
３ テーブル
３ａ クレードル
４ 受信コイル
５ 送信器
６ 勾配磁場電源
７ 受信器
８ 制御部
９ 操作部
１０ 表示部
１１ 被検体
２１ ボア
２２ 超伝導コイル
２３ 勾配コイル
２４ ＲＦコイル
８１ ナビゲータデータ作成手段
８２ エッジ位置検出手段
８３ エッジ係数決定手段
１００ ＭＲ装置

Claims (13)

1. 体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から、前記第１の部位のエッジの位置を検出するためのナビゲータ信号を収集する磁気共鳴装置であって、
   前記ナビゲータ信号を収集するためのスキャンを実行するスキャン手段と、
   前記ナビゲータ信号に基づいて、前記ナビゲータ領域内の各位置と信号強度との関係を表すプロファイルを作成するプロファイル作成手段と、
   前記プロファイルに基づいて、前記第１の部位のエッジの位置を検出する検出手段と、
   前記プロファイルの前記第１の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第１の領域を求めるとともに、前記プロファイルの前記第２の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第２の領域を求める手段と、
   前記第１の領域内における信号強度の特性を表す第１の特性値と、前記第２の領域内における信号強度の特性を表す第２の特性値とに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する評価手段と、
   を有する磁気共鳴装置。
2. 前記ナビゲータ信号の品質が悪いと評価された場合、前記ナビゲータ信号の品質が悪い旨をオペレータに報知する報知手段を有する、請求項１に記載の磁気共鳴装置。
3. 前記スキャンは、複数のナビゲータ信号を収集するために実行され、
   前記プロファイル作成手段は、前記複数のナビゲータ信号に基づいて複数のプロファイルを作成し、
   前記評価手段は、前記複数のプロファイルのうちの２つのプロファイルが類似しているか否かに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する、請求項１又は２に記載の磁気共鳴装置。
4. 前記評価手段は、
   前記２つのプロファイルの二乗誤差を求め、前記二乗誤差に基づいて、前記２つのプロファイルが類似しているか否かを判断する、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
5. 前記評価手段は、
   前記２つのプロファイルの相関係数を求め、前記相関係数に基づいて、前記２つのプロファイルが類似しているか否かを判断する、請求項３に記載の磁気共鳴装置。
6. 前記第１の特性値は、前記第１の領域内における信号強度の和であり、
   前記第２の特性値は、前記第２の領域内における信号強度の和である、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
7. 前記第１の特性値は、前記第１の領域内における信号強度の平均値であり、
   前記第２の特性値は、前記第２の領域内における信号強度の平均値である、請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
8. 前記評価手段は、前記第１の特性値と前記第２の特性値との比に基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する、請求項１〜７のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
9. 前記スキャンは、複数のナビゲータ信号を収集するために実行され、
   前記プロファイル作成手段は、前記複数のナビゲータ信号に基づいて複数のプロファイルを作成し、
   前記評価手段は、前記プロファイルごとに前記比を求め、前記複数のプロファイルの比のばらつきに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する、請求項８に記載の磁気共鳴装置。
10. 前記ナビゲータ信号の品質が悪いと評価された場合、スキャン条件を変更する変更手段を有する、請求項１〜９のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
11. 前記スキャン条件は、
    前記ナビゲータ領域の位置、前記ナビゲータ領域の厚さ、前記スキャンで使用されるＲＦパルスの中心周波数、前記ＲＦパルスのフリップ角、前記ＲＦパルスの波形、前記スキャンで使用される勾配パルスの波形のうちの少なくともいずれか一つを含んでいる、請求項１０に記載の磁気共鳴装置。
12. 前記第１の部位は肝臓の少なくとも一部を含んでおり、前記第２の部位は肺の少なくとも一部を含んでいる、請求項１〜１１のうちのいずれか一項に記載の磁気共鳴装置。
13. 体動する第１の部位と体動する第２の部位とを含むナビゲータ領域から、前記第１の部位のエッジの位置を検出するためのナビゲータ信号を収集する磁気共鳴装置に適用されるプログラムであって、
    前記ナビゲータ信号に基づいて、前記ナビゲータ領域内の各位置と信号強度との関係を表すプロファイルを作成するプロファイル作成処理と、
    前記プロファイルに基づいて、前記第１の部位のエッジの位置を検出する検出処理と、
    前記プロファイルの前記第１の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第１の領域を求めるとともに、前記プロファイルの前記第２の部位に対応する領域の中から、前記エッジの位置に近い側の第２の領域を求める処理と、
    前記第１の領域内における信号強度の特性を表す第１の特性値と、前記第２の領域内における信号強度の特性を表す第２の特性値とに基づいて、前記ナビゲータ信号の品質を評価する評価処理と、
    を計算機に実行させるためのプログラム。