JP6462211B2 - 磁気共鳴イメージング装置及び磁気共鳴イメージング方法 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態に係るMRI装置100の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、MRI装置100は、静磁場磁石101と、静磁場電源102と、傾斜磁場コイル103と、傾斜磁場電源104と、寝台105と、寝台制御部106と、送信コイル107と、送信部108と、受信コイル109と、受信部110と、シーケンス制御部120と、計算機130(「画像処理装置」とも呼ばれる)とを備える。なお、MRI装置100に、被検体P(例えば、人体)は含まれない。また、図1に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御部120及び計算機130内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。
上述した第1の実施形態では、図3を用いて説明したように、SSFP法の非定常時間において収集されたキャリブレーションデータから、コイルエレメント毎の感度分布情報を得た。ところで、図3からも明らかであるように、非定常時間において、平均的な信号の強度は、徐々に減衰していく。そこで、感度分布情報を求める際にも、この減衰を考慮することが望ましく、仮に考慮しない場合には、再構成された画像に乱れが生じるおそれがある。そこで、例えば、変形例1における画像生成部136は、減衰中の信号の強度比を推定し、推定した強度比を用いてキャリブレーションデータの強度を補正する(データ間の強度差を小さくする)。
また、上述した第1の実施形態においては、撮像開始直後の低安定時間に収集されたデータについては破棄すると説明した。低安定時間に収集されたデータは、上述した強度の補正が難しいと考えられるからである。第1の実施形態においては、低安定時間を撮像パラメータの1つとして設定若しくは調整する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、画像生成部136は、上述した手法によって時刻と信号強度との関係(図12の関係)を推定した上で、例えば、定常状態における信号の強度に対する強度比が、別途設定された閾値を超える時間帯のデータについては、第2のキャリブレーションデータから外す、といった判断をしてもよい。なお、定常状態における信号の強度は、主データから求めることができる。
なお、実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。
第1の実施形態においては、図9を用いて画像生成の処理手順を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。図13は、画像生成の他の処理手順を示すフローチャートである。図13に示すように、まず、画像生成部136は、第1のキャリブレーションデータをリスライシングして再構成し、ボディコイル画像と、RMS画像とを生成する(ステップS201)。続いて、画像生成部136は、ボディコイル画像と、RMS画像との強度比を算出する(ステップS202)。
上述した第1の実施形態においては、第1の撮像を行って第1のキャリブレーションデータを収集し、この第1のキャリブレーションデータと第2のキャリブレーションデータとを組み合わせて感度分布情報を推定する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、第1のキャリブレーションデータは、必ずしも、収集する必要はない。例えば、第1の実施形態において、第1のキャリブレーションデータは、ボディコイル画像とRMS画像との強度比を算出するために用いられていた。そして、この強度比は、第2のキャリブレーションデータに対応するボディコイル画像を仮想的に生成する際に用いられる。
また、上述した第1の実施形態においては、非定常時間にキャリブレーションデータを収集し、その後の時間帯に主データを収集するというように、キャリブレーションデータが、SSFP法の非定常時間中に収集されたデータに限定されていた。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、定常状態到達前に収集されたデータと定常状態到達後に収集されたデータとを組み合わせて、キャリブレーションデータとして取り扱ってもよい。
また、上述した第1の実施形態では、撮像対象部位として「心臓」を想定し、SSFP法及びPIを用いて、心臓の断面像を時系列で収集する例を想定したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、撮像対象部位は、「心臓」に限らず、例えば、「腹部」等の他の部位でもよい。パルスシーケンスもSSFP法に限られるものではなく、また、PIを前提とする必要もない。また、時系列の画像を収集する例に限らず、例えば、1枚の静止画を収集する場合にも、同様に適用することができる。また、上述した第1の実施形態においては、横隔膜の動きを検出する動き検出パルスとの関係については言及しなかったが、仮に、動き検出パルスが更に印加される場合には、例えば、非定常時間帯のうち、一定のフリップ角(例えば、α°)且つ一定の間隔のRFパルスが繰り返し印加される時間帯よりも前のタイミング、あるいは、前及び後のタイミングに、印加される。
また、上述した第1の実施形態では、キャリブレーションデータのサンプリング位置として、位相エンコード方向のk空間の中心に近い位置、即ち、低周波領域をサンプリングする例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、シーケンス制御部120は、キャリブレーションデータのサンプリング位置として、高周波領域をサンプリングしたり、低周波領域と高周波領域とを組み合わせてサンプリングしてもよい。
また、上述した実施形態において例示した具体的な数値や処理の順序は、原則として、一例に過ぎない。例えば、コイルエレメントの数として3を想定したが、実施形態はこれに限られるものではなく、コイルエレメントの数は任意である。
また、上述した実施形態においては、医用画像診断装置であるMRI装置100が各種処理を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、MRI装置100と画像処理装置とを含む画像処理システムが、上述した各種処理を実行してもよい。ここで、画像処理装置とは、例えば、ワークステーション、PACS(Picture Archiving and Communication System)の画像保管装置(画像サーバ)やビューワ、電子カルテシステムの各種装置等である。この場合、例えば、MRI装置100は、シーケンス制御部120による収集を行う。一方、画像処理装置は、MRI装置100によって収集されたMRデータやk空間データを、MRI装置100から、若しくは、画像サーバからネットワーク経由で受信することで、あるいは、記録媒体を介して操作者から入力されること等で受け付けて、記憶部に記憶する。そして、画像処理装置は、記憶部に記憶したこのMRデータやk空間データを対象として、上述した各種処理(例えば、画像生成部136による処理)を実行すればよい。
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピュータが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態のMRI装置100による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク(フレキシブルディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、CD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD±R、DVD±RWなど)、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をCPUで実行させれば、上述した実施形態のMRI装置100と同様の動作を実現することができる。また、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。
図14は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。上述した実施形態に係る画像処理装置は、CPU(Central Processing Unit)210等の制御装置と、ROM(Read Only Memory)220やRAM(Random Access Memory)230等の記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/F240と、各部を接続するバス201とを備えている。
120 シーケンス制御部
130 計算機
133 制御部
133a 撮像条件設定部
136 画像生成部
Claims (11)
- 出力画像のデータを収集するイメージングの実行中であって該出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に、コイルエレメント毎の感度分布情報を得るためのキャリブレーションデータの少なくとも一部を収集するシーケンス制御部と、
前記キャリブレーションデータからコイルエレメント毎の感度分布情報を得て、該感度分布情報と前記出力画像のデータとを用いて、出力画像を生成する画像生成部と
を備え、
前記シーケンス制御部は、前記キャリブレーションデータを収集する際に、k空間内の同一の位置を複数回サンプリングすることを特徴とする、磁気共鳴イメージング装置。 - 前記画像生成部は、同一の位置が複数回サンプリングされたキャリブレーションデータを用いて、キャリブレーションデータの強度を補正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。
- 前記画像生成部は、同一の位置が複数回サンプリングされたキャリブレーションデータを用いて、信号の強度と時刻との関係を推定し、推定結果を用いて、キャリブレーションデータの強度を補正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。
- 出力画像のデータを収集するイメージングの実行中であって該出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に、コイルエレメント毎の感度分布情報を得るためのキャリブレーションデータの少なくとも一部を収集するシーケンス制御部と、
前記キャリブレーションデータからコイルエレメント毎の感度分布情報を得て、該感度分布情報と前記出力画像のデータとを用いて、出力画像を生成する画像生成部と
を備え、
前記シーケンス制御部は、前記キャリブレーションデータを収集する場合と、前記出力画像のデータを収集する場合とで、サンプリング対象とするデータのk空間内における位相エンコード方向の位置を異ならせ、
前記出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に前記キャリブレーションデータを繰り返し収集する場合に、サンプリング対象のデータのk空間内における位置を、時刻間で変化させないことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 前記シーケンス制御部は、前記キャリブレーションデータを収集する場合は、k空間の中心に近い部分領域をフルサンプリングすることを特徴とする請求項4に記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記シーケンス制御部は、前記キャリブレーションデータ及び前記出力画像のデータを、同一の撮像断面位置から収集することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記シーケンス制御部は、前記出力画像のデータを収集する時間帯の前後の時間帯に、前記キャリブレーションデータの少なくとも一部を収集することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記シーケンス制御部は、定常状態自由歳差運動を利用したイメージングの実行中であって励起パルスの印加開始から定常状態に到達するまでの時間帯に、前記キャリブレーションデータの少なくとも一部を収集することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 前記画像生成部は、前記出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に収集されたキャリブレーションデータのうち、信号強度の安定性が低い撮像開始直後の時間帯に収集されたデータ以外のデータを用いて、前記出力画像を生成することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の磁気共鳴イメージング装置。
- 磁気共鳴イメージング装置によって実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
出力画像のデータを収集するイメージングの実行中であって該出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に、コイルエレメント毎の感度分布情報を得るためのキャリブレーションデータの少なくとも一部を収集し、
前記キャリブレーションデータからコイルエレメント毎の感度分布情報を得て、
前記感度分布情報と前記出力画像のデータとを用いて、出力画像を生成する、
ことを含み、
前記磁気共鳴イメージング装置は、前記キャリブレーションデータを収集する際に、k空間内の同一の位置を複数回サンプリングすることを特徴とする、磁気共鳴イメージング方法。 - 磁気共鳴イメージング装置によって実行される磁気共鳴イメージング方法であって、
出力画像のデータを収集するイメージングの実行中であって該出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に、コイルエレメント毎の感度分布情報を得るためのキャリブレーションデータの少なくとも一部を収集し、
前記キャリブレーションデータからコイルエレメント毎の感度分布情報を得て、
前記感度分布情報と前記出力画像のデータとを用いて、出力画像を生成する、
ことを含み、
前記磁気共鳴イメージング装置は、前記キャリブレーションデータを収集する場合と、前記出力画像のデータを収集する場合とで、サンプリング対象とするデータのk空間内における位相エンコード方向の位置を異ならせ、前記出力画像のデータを収集する時間帯以外の時間帯に前記キャリブレーションデータを繰り返し収集する場合に、サンプリング対象のデータのk空間内における位置を、時刻間で変化させないことを特徴とする、磁気共鳴イメージング方法。
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