JP5931406B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
本スキャン実行部は、決定された撮像条件に基づいてRFパルスを送信すると共に被検体の撮像部位に装着されたRFコイル装置を介して磁気共鳴信号を収集する動作を、本スキャンとして実行する。
画像再構成部は、本スキャンで収集された磁気共鳴信号に基づいて、撮像部位の画像データの再構成処理を実行する。
補正スキャン設定部は、本スキャンの撮像条件又は再構成処理の条件の決定に用いられる補正スキャンの条件を、RFコイル装置の種類及び撮像部位に応じて算出及び自動設定する。
補正スキャン実行部は、自動設定された補正スキャンの条件に基づいて補正スキャンを実行する。
条件決定部は、補正スキャンの実行結果に基づいて、本スキャンの撮像条件又は再構成処理の条件を決定する。
(2)別の一実施形態のMRI装置は、上記(1)のMRI装置と対比して、補正スキャン設定部が以下のように構成される点のみ異なる。即ち、補正スキャン設定部は、上記補正スキャンの条件を、「本スキャンの撮像条件に拘らずに固定的に設定される条件」、「本スキャンの撮像条件の内、対応する条件の設定内容を変更なしに適用する条件」、「本スキャンの撮像条件の一部に基づいて算出する条件」の3種類に分けつつ、本スキャンの撮像条件の一部に基づいて算出及び自動設定する。
補正スキャン設定部は、本スキャンの撮像条件の一部に基づいて、上記補正スキャンとして実行するシーケンスを選択肢として予め記憶された複数のシーケンスから自動選択すると共に、自動選択されたシーケンスの条件を算出及び自動設定する。
補正スキャン実行部は、補正スキャン設定部により自動設定された条件に基づいて、自動選択されたシーケンスを補正スキャンとして実行する。
図1は、第1の実施形態におけるMRI装置20の全体構成を示すブロック図である。図1に示すように、MRI装置20は、静磁場を形成する筒状の静磁場磁石22と、静磁場磁石22の内側において軸を同じにして設けられた筒状のシムコイル24と、傾斜磁場コイル26と、RFコイル28と、制御装置30と、被検体Pが乗せられる寝台32とを備える。
撮像領域は、例えば、装置座標系によって3次元的に規定される。ここでは一例として、撮像領域は、厚さの薄い領域であればスライスと称し、ある程度の厚みのある領域であればスラブと称することとする。
入力装置62は、撮像条件や画像処理条件を設定する機能をユーザに提供する。
カバー部材142を2等分した下側半分は、被検体Pの頭部、胸部及び腹部上に被さるように構成され、その内部には、被検体Pの前面側に対応した例えば20個の要素コイル(表面コイル)146が配設されている。なお、図4において、要素コイル144は太線で示し、要素コイル146は破線で示す。
「SLICE THICKNESS」は、撮像画像のスライス厚さである。
「SLICE NUMBER」は、撮像するスライス数である。
GAPは、隣接するスライス間の間隔である。
TR(Repetition Time)は、繰り返し時間である。
「BREATH HOLD」は、息止め撮像を行うか否かの条件である。
具体的には例えば、全身用コイルWBからRFパルスを送信後、MRI装置20に接続中の装着型RFコイル装置からMR信号を収集し、収集されたMR信号に基づいてコイル位置決め用のプロファイルデータを生成する。次に、プロファイルデータに基づいてRFコイル装置内の要素コイル毎の位置を算出する。この後、各要素コイルの位置に基づいて、MR信号の受信に用いる要素コイルをMPU86が自動選択するか、又は、各要素コイルの位置を表示装置64上に表示後に、MR信号の受信に用いる要素コイルをユーザが選択する。
第1に、補正スキャンのFOVが、位相エンコード方向及び読み出し方向のどちらにおいても、初期設定値よりも小さくならないようにする。
第2に、本スキャンの撮像条件のプランニング中にユーザが設定したFOVを包含するようにする。なお、スライス選択方向については、後述するように、撮像範囲が包含されるようにGAP(隣接スライス間の間隔)を設定する。
Sgap={SSt−(Snu×Sth)}/(Snu−1) ・・・(1)
このとき、患者座標系のX−Y平面をアキシャル面、患者座標系のX−Z平面をコロナル面、患者座標系のY−Z平面をサジタル面とする。なお、ここでは説明の簡単化のため、患者座標系と装置座標系とでX軸、Y軸、Z軸が互いに合致し、被検体Pは、体軸方向が装置座標系のZ軸方向に合致するように寝台32上に乗せられているものとする。
そこで、ここでは一例として、オフセット磁場を算出する磁場計測シーケンス、RFパルスの中心周波数の補正値を算出するシーケンス、感度分布マップを生成するシーケンス、の順に行うものとして、以下、順に説明する。
Bo(x、y、z)=Bi(x、y、z)−Bm(x、y、z) ・・・(2)
また、本スキャンがパラレルイメージングや輝度補正を伴う場合、RFコイル装置内の各要素コイルの感度分布マップを生成するシーケンスを実行していないと、画質低下(折り返しアーチファクトや輝度ムラ)が生じる。しかし、このようにパラレルイメージングなどを伴う本スキャンの場合、補正スキャン設定部100は、感度分布マップを生成するシーケンスを補正スキャンとして行うように自動設定するので、上述の画質低下を回避できる。
しかし、以上説明した実施形態によれば、MRIにおいて、ユーザに設定操作の手間をかけることなく、プレスキャンなどの較正用(チューニング用)のスキャンの条件を適正に設定できるので、上記従来課題を解消している。
第2の実施形態以降の各実施形態のMRI装置のハードウェア的な構成は、第1の実施形態のMRI装置20と同様である。第2の実施形態では、寝台32のステップ移動と、一時停止とを順次繰り返すことで、各寝台32の位置で撮像を行う場合、即ち、マルチステーション撮像の場合における補正スキャンの条件の自動設定方法について説明する。ここでは一例として、第1ステーション〜第3ステーションの各寝台位置でそれぞれ本スキャンを行う3ステーション撮像の場合について説明する。
第3の実施形態では、複数の本スキャンが行われる場合に、撮像時間の短縮を図る。第3の実施形態では一例として、第1、第2の本スキャンが順次行われ、ユーザによる第2の本スキャンの撮像条件のプランニングの間に、第1の本スキャンに対する補正スキャンを自動実行し、撮像時間の短縮を図る。ここでは一例として、第1の本スキャンは、補正スキャンとして、本スキャン後に実行可能なシーケンスのみの実行が望まれるもの(例えば腎動脈撮像)であるものとする。但し、これは単なる一例にすぎず、他の種類のシーケンスであってもよい。
ユーザによる第2の本スキャンの撮像条件のプランニングが行われている期間に、MPU86は、MRI装置20の各部を制御して、ステップS44で条件が決定された「第1の本スキャンに対する補正スキャン」を実行させる。ユーザによるプランニングが行われている期間とは、換言すれば、入力装置62を介してMPU86に対して第2の本スキャンの撮像条件の設定が行われている期間である。
第2の本スキャンの撮像条件のプランニングと、「第1の本スキャンに対する補正スキャン」とが終了した場合、MPU86は、次のステップに処理を移行させる。
第4の実施形態では、第3の実施形態の手法をマルチステーション撮像の場合に適用した一例について説明する。
次に、MPU86の制御の下、第1ステーションの位置で前述と同様にしてロケータ画像が撮像されて表示され、第1ステーションでの第1の本スキャンの撮像条件の設定(プランニング)がユーザにより行われる。
[1]上記各実施形態では、補正スキャンの例として、オフセット磁場を算出する磁場計測シーケンス、感度分布マップを生成するシーケンス、RFパルスの中心周波数を算出するシーケンスを挙げた。本発明の実施形態は、かかる態様に限定されるものではない。これらは補正スキャンの一例にすぎず、例えば本スキャンのシーケンスがEPIの場合、EPIの位相補正データを得るシーケンスを補正スキャンとして行ってもよい。
従って、換言すれば、上記各実施形態は、RFコイル装置の種類及びSAR検出部位に応じて補正スキャンの条件を算出及び自動設定する構成としてもよい。
画像再構成時に併せて行われる輝度補正において用いられる感度分布マップは、請求項記載の再構成処理の条件の一例である。
補正スキャンの実行結果によって算出されるRFパルスの中心周波数の補正値は、本スキャンの撮像条件の一例である。
MPU86の指令に従って寝台駆動装置50を駆動するシーケンスコントローラ56の機能、及び、被検体Pが乗せられた寝台32を撮像空間における所定位置に移動させる寝台駆動装置50は、請求項記載の寝台駆動部の一例である。
22 静磁場磁石
24 シムコイル
26 傾斜磁場コイル
26x X軸傾斜磁場コイル
26y Y軸傾斜磁場コイル
26z Z軸傾斜磁場コイル
28 RFコイル
30 制御装置
32 寝台
40 静磁場電源
42 シムコイル電源
44 傾斜磁場電源
44x X軸傾斜磁場電源
44y Y軸傾斜磁場電源
44z Z軸傾斜磁場電源
46 RF送信器
48 RF受信器
50 寝台駆動装置
56 シーケンスコントローラ
58 コンピュータ
60 演算装置
62 入力装置
64 表示装置
66 記憶装置
86 MPU
88 システムバス
90 画像再構成部
92 k空間データベース
94 画像データベース
96 画像処理部
98 表示制御部
100 補正スキャン設定部
120 頭部用RFコイル装置
122 筺体
124 ケーブル
126 コネクタ
128a、128b、128c 要素コイル
140 上半身用RFコイル装置
142 カバー部材
144、146 要素コイル
174 デュプレクサ
176 アンプ
178 切替合成器
180 受信系回路
P 被検体
WB 全身用コイル
Claims (14)
- 決定された撮像条件に基づいてRFパルスを送信すると共に被検体の撮像部位に装着されたRFコイル装置を介して磁気共鳴信号を収集する動作を本スキャンとして実行する本スキャン実行部と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記撮像部位の画像データの再構成処理を実行する画像再構成部とを備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件の決定に用いられる補正スキャンの条件を、前記RFコイル装置の種類及び前記撮像部位に応じて算出及び自動設定する補正スキャン設定部と、
自動設定された前記補正スキャンの条件に基づいて前記補正スキャンを実行する補正スキャン実行部と、
前記補正スキャンの実行結果に基づいて、前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件を決定する条件決定部と
を備え、
前記補正スキャン設定部は、前記RFコイル装置内の複数の要素コイルの感度分布マップの算出に用いられる前記磁気共鳴信号を前記複数の要素コイル経由で収集する感度分布マップシーケンスの条件を算出及び自動設定し、
前記補正スキャン実行部は、前記補正スキャンとして、前記感度分布マップシーケンスを実行し、
前記画像再構成部は、前記感度分布マップシーケンスで収集された前記磁気共鳴信号に基づいて算出される前記感度分布マップを用いて前記再構成処理を実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 決定された撮像条件に基づいてRFパルスを送信すると共に被検体の撮像部位に装着されたRFコイル装置を介して磁気共鳴信号を収集する動作を本スキャンとして実行する本スキャン実行部と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記撮像部位の画像データの再構成処理を実行する画像再構成部とを備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件の決定に用いられる補正スキャンの条件を、前記RFコイル装置の種類及び前記撮像部位に応じて算出及び自動設定する補正スキャン設定部と、
自動設定された前記補正スキャンの条件に基づいて前記補正スキャンを実行する補正スキャン実行部と、
前記補正スキャンの実行結果に基づいて、前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件を決定する条件決定部と
を備え、
前記補正スキャン設定部は、前記被検体が置かれる撮像空間の磁場強度分布を計測する磁場計測シーケンスの条件を算出及び自動設定し、
前記補正スキャン実行部は、前記補正スキャンとして、前記磁場計測シーケンスを実行し、
前記本スキャン実行部は、計測された前記磁場強度分布に基づいて求められた補正のための磁場を前記撮像空間に印加しつつ、前記本スキャンを実行する、
ことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 決定された撮像条件に基づいてRFパルスを送信すると共に被検体の撮像部位に装着されたRFコイル装置を介して磁気共鳴信号を収集する動作を本スキャンとして実行する本スキャン実行部と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記撮像部位の画像データの再構成処理を実行する画像再構成部とを備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件の決定に用いられる補正スキャンの条件を、「前記本スキャンの撮像条件に拘らずに固定的に設定される条件」、「前記本スキャンの撮像条件の内、対応する条件の設定内容を変更なしに適用する条件」、「前記本スキャンの撮像条件の一部に基づいて算出する条件」の3種類に分けつつ、前記本スキャンの撮像条件の一部に基づいて算出及び自動設定する補正スキャン設定部と、
自動設定された前記補正スキャンの条件に基づいて前記補正スキャンを実行する補正スキャン実行部と、
前記補正スキャンの実行結果に基づいて、前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件を決定する条件決定部と
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正スキャン設定部は、前記RFコイル装置内の複数の要素コイルの感度分布マップの算出に用いられる前記磁気共鳴信号を前記複数の要素コイル経由で収集する感度分布マップシーケンスの条件を算出及び自動設定し、
前記補正スキャン実行部は、前記補正スキャンとして、前記感度分布マップシーケンスを実行し、
前記画像再構成部は、前記感度分布マップシーケンスで収集された前記磁気共鳴信号に基づいて算出される前記感度分布マップを用いて前記再構成処理を実行する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正スキャン設定部は、前記被検体が置かれる撮像空間の磁場強度分布を計測する磁場計測シーケンスの条件を算出及び自動設定し、
前記補正スキャン実行部は、前記補正スキャンとして、前記磁場計測シーケンスを実行し、
前記本スキャン実行部は、計測された前記磁場強度分布に基づいて求められた補正のための磁場を前記撮像空間に印加しつつ、前記本スキャンを実行する
ことを特徴とする請求項1または3に記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 決定された撮像条件に基づいてRFパルスを送信すると共に被検体の撮像部位に装着されたRFコイル装置を介して磁気共鳴信号を収集する動作を本スキャンとして実行する本スキャン実行部と、前記磁気共鳴信号に基づいて前記撮像部位の画像データの再構成処理を実行する画像再構成部とを備えた磁気共鳴イメージング装置であって、
前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件の決定に用いられる補正スキャンとして実行するシーケンスを、選択肢として予め記憶された複数のシーケンスから前記本スキャンの撮像条件の一部に基づいて自動選択し、自動選択されたシーケンスの条件を前記本スキャンの撮像条件の一部に基づいて算出及び自動設定する補正スキャン設定部と、
前記補正スキャン設定部により自動設定された条件に基づいて、前記自動選択されたシーケンスを前記補正スキャンとして実行する補正スキャン実行部と、
前記補正スキャンの実行結果に基づいて、前記本スキャンの撮像条件又は前記再構成処理の条件を決定する条件決定部と
を備えることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正スキャン実行部は、前記本スキャンの実行指令が磁気共鳴イメージング装置に対して入力された後、前記本スキャンが実行される前の期間に、前記補正スキャンを自動実行する
ことを特徴とする請求項6記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記補正スキャン設定部は、
前記RFコイル装置内の複数の要素コイルの感度分布マップの算出に用いられる前記磁気共鳴信号を前記複数の要素コイル経由で収集する感度分布マップシーケンスと、
前記本スキャンで前記被検体が置かれる撮像空間に印加される静磁場を均一化する補正に用いられる前記撮像空間の磁場強度分布を計測する磁場計測シーケンスと、
前記本スキャンの前記RFパルスの中心周波数の算出に用いられる前記磁気共鳴信号を収集する中心周波数シーケンスと、を前記選択肢として予め記憶している
ことを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記被検体が置かれる撮像空間の磁場強度分布を計測する磁場計測シーケンスを、前記補正スキャン実行部が前記補正スキャンとして実行する場合、前記本スキャン実行部は、計測された前記磁場強度分布に基づいて求められた補正のための磁場を前記撮像空間に印加しつつ、前記本スキャンを実行する
ことを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記RFコイル装置内の複数の要素コイルの感度分布マップの算出に用いられる前記磁気共鳴信号を前記複数の要素コイル経由で収集する感度分布マップシーケンスを、前記補正スキャン実行部が前記補正スキャンとして実行する場合、前記画像再構成部は、前記感度分布マップシーケンスで収集された前記磁気共鳴信号に基づいて算出される感度分布マップを用いて前記画像データを再構成する
ことを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記本スキャンの前記RFパルスの中心周波数の算出に用いられる前記磁気共鳴信号を収集する中心周波数シーケンスを、前記補正スキャン実行部が前記補正スキャンとして実行する場合、前記本スキャン実行部は、前記中心周波数シーケンスで収集された前記磁気共鳴信号に基づいて算出された中心周波数の前記RFパルスを印加しつつ、前記本スキャンを実行する
ことを特徴とする請求項7記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記本スキャン実行部が第1の本スキャンの実行後に第2の本スキャンを実行する場合、前記補正スキャン設定部は、前記第1の本スキャンの撮像条件の一部に基づいて、前記第1の本スキャンに対する前記補正スキャンのシーケンスを自動選択すると共に自動選択したシーケンスの条件を算出及び自動設定し、前記補正スキャン実行部は、前記第1の本スキャンの実行後であって、前記第2の本スキャンの撮像条件が設定されている期間中に、前記補正スキャン設定部により自動設定された条件で前記第1の本スキャンに対する前記補正スキャンを自動実行する
ことを特徴とする請求項6記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記RFコイル装置内の複数の要素コイルの感度分布マップの算出に用いられる前記磁気共鳴信号を前記複数の要素コイル経由で収集する感度分布マップシーケンスを、前記補正スキャン実行部が前記補正スキャンとして実行する場合、前記画像再構成部は、前記感度分布マップシーケンスで収集された前記磁気共鳴信号に基づいて算出される感度分布マップを用いて前記画像データを再構成する
ことを特徴とする請求項12記載の磁気共鳴イメージング装置。 - 前記撮像部位を変えるために、前記RFコイル装置が装着された前記被検体が乗せられた寝台をステップ移動させる動作と、前記寝台を一時停止させる動作とを順次繰り返す寝台駆動部をさらに備え、
前記寝台のステップ移動の都度、前記補正スキャン実行部は前記補正スキャンを実行し、前記本スキャン実行部は最新の前記補正スキャンの実行結果に基づいて決定される撮像条件に従って前記本スキャンを実行する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項13のいずれか1項記載の磁気共鳴イメージング装置。
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