JP6487554B2 - 磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。本発明の実施形態を説明するための全図において、特に断らない限り、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。
各部の説明に先立ち、磁化移動効果を説明する。図3(a)および図3(b)は、磁化移動効果を説明するための説明図である。
本実施形態の計算機110が実現する各機能による、本実施形態の磁化移動画像生成処理の流れを説明する。図4は、本実施形態の磁化移動画像生成処理の処理フローである。
まず、撮像パラメータ設定部210による磁化移動パラメータ設定処理について説明する。
プロトコル指示受付領域310は、当該領域を介して、撮像に用いるプロトコルの指示を受け付ける領域である。ここでは、予め用意された1以上の撮像プロトコルが選択可能なように表示される。本実施形態では、操作者は、選択可能な撮像プロトコルの中から、磁化移動画像撮像用のプロトコルを選択する。
撮像パラメータ設定領域320には、設定すべき撮像パラメータ種を特定する情報として撮像パラメータ名が表示される。表示される撮像パラメータ名は、プロトコル指示受付領域310で選択されたプロトコルに対応づけて保持される。また、撮像パラメータ設定領域320は、撮像パラメータ種毎に、撮像に用いる値の入力を受け付ける値受付領域321を備える。なお、推奨値が予め保持されている場合は、この値受付領域321に推奨値が表示される。
プロトコル保存指示受付領域330は、撮像パラメータ設定領域320を介して入力された撮像パラメータを確定する指示を受け付ける。
次に、磁化移動指標算出部230による磁化移動指標算出処理について説明する。
なお、上記実施形態では、磁化移動パラメータとして、RF照射帯域を磁化移動パラメータとして用いる場合を例にあげて説明したが、磁化移動パラメータは、これに限定されない。値を変化させることで、磁化の飽和度が変化する撮像パラメータであればよく、例えば、フリップ角(FA)、繰り返し時間(TR)などでも良い。
また、上記実施形態では、磁化移動指標として、上記式(1)に従って、取得した画像の各画素値(ボクセル値)の差を計算する例を示している。しかしながら、磁化移動指標の算出は、これに限定されない。
y=ax2+bx+c ・・・(2)
また、撮像パラメータの推奨値が撮像パラメータセットとして予め用意されている場合、推奨値毎の磁化移動効果の、おおよその影響度合いも併せて保持しておくよう構成してもよい。この場合、パラメータ設定画面300に、用意された撮像パラメータセット同士の磁化移動効果の、おおよその影響度合いを提示するよう構成してもよい。
また、上記実施形態では、撮像パラメータセットを設定する際、プロトコルの指定を受け付けると、それに応じ、用いられる撮像パラメータを表示し、操作者からの修正を受け、確定に指示を受け付けるよう構成しているが、これに限定されない。
次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、磁化移動パラメータの値を変えてそれぞれ取得した画像の画素値(ボクセル値)を用い、磁化移動効果を評価可能な指標(磁化移動指標)を算出する。一方、本実施形態では、より定量的な磁化移動指標を算出する。
本実施形態の計算機110が実現する各機能による、本実施形態の磁化移動画像生成処理の流れを説明する。図10は、本実施形態の磁化移動画像生成処理の処理フローである。
本実施形態の磁気共鳴パラメータ算出部231は、磁化移動効果の異なる画像データ群毎に、同種の磁気共鳴パラメータを算出する。すなわち、第一の画像データと第二の画像データとから、それぞれ、被検体103の物性値である磁気共鳴パラメータを1以上算出する。なお、第一の画像データは、第一の撮像パラメータセットを用いて撮像されたものであり、第二の画像データは、第一の撮像パラメータセットと少なくとも1つの撮像パラメータの値が異なる第二の撮像パラメータセットを用いて撮像されたものである。これらの第一の画像データと第二の画像データとは、磁化移動効果が異なる。
まず、信号関数fsの作成手法を説明する。この信号関数fsは、数値シミュレーションにより、予め作成しておく。
次に、この信号関数fsを用い、物性値を推定する手法を説明する。この場合、撮像パラメータFA、TR、TE、θを変化させて複数の画像を撮像し、ピクセルごとの信号値Iを信号関数fsにフィッティングすることにより、磁気共鳴パラメータを推定する。
本実施形態の磁化移動指標算出部230は、磁化移動効果の異なる画像データ群毎にえられた同種の磁気共鳴パラメータを用い、磁化移動指標を算出する。すなわち、第一の画像データから推定した第一の磁気共鳴パラメータと、前記第二の画像データから推定した第二の磁気共鳴パラメータとを用いて、前記磁化移動指標を算出する。
以下に、本実施形態の具体例を示す。
磁化移動パラメータの値は、少なくとも2つ必要である。撮像時に用いるパルスシーケンスが信号強度関数が定式化されていないシーケンスであって、上記推定手法を用いると、算出対象の磁気共鳴パラメータの数がm種(上記例では4つ)である場合、画像データ数(撮像パラメータセット数)は少なくとも2×m個必要となる。しかしながら、必ずしも、これに限定されない。
Claims (12)
- 同一のパルスシーケンスの複数の撮像パラメータのうち、磁化移動効果に影響を与える1以上の磁化移動パラメータの値として、磁化移動効果の異なる第一の値と第二の値をユーザから受け付ける磁化移動パラメータ設定部と、
前記磁化移動パラメータの値として前記第一の値を含む第一の撮像パラメータセットを用いて前記パルスシーケンスにより撮像された第一の画像データと、前記磁化移動パラメータの値として前記第二の値を含む第二の撮像パラメータセットを用いて前記パルスシーケンスにより撮像された第二の画像データとから、磁化移動効果を評価する指標である磁化移動指標を算出する磁化移動指標算出部を備え、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとは、前記磁化移動効果が異なり、
前記パルスシーケンスは、MTC(Magnetization Transfer Contrast)パルスを印加しないパルスシーケンスであり、
前記磁化移動パラメータ設定部は、前記磁化移動パラメータの複数の推奨値と、前記推奨値ごとの磁化移動効果の変化度合を示す情報とを表示すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 第一の撮像パラメータセットを用いて撮像された第一の画像データと、前記第一の撮像パラメータセットと少なくとも1つの撮像パラメータの値が異なる第二の撮像パラメータセットを用いて撮像された第二の画像データとから、磁化移動効果を評価する指標である磁化移動指標を算出する磁化移動指標算出部を備え、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとは、前記磁化移動効果が異なり、
前記第一の画像データと前記第二の画像データとは、同一のパルスシーケンスに従って取得され、
前記第一の撮像パラメータセットと前記第二の撮像パラメータセットとで値が異なる前記撮像パラメータには、前記磁化移動効果に影響を与える磁化移動パラメータである高周波磁場パルスの照射帯域が含まれ、
前記パルスシーケンスは、MTC(Magnetization Transfer Contrast)パルスを印加しないパルスシーケンスであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記磁化移動パラメータ設定部は、前記磁化移動パラメータとして、前記パルスシーケンスで照射する高周波磁場パルスの照射帯域およびフリップ角(FA)、ならびに、前記パルスシーケンスの繰り返し時間(TR)のうちの1以上を設定可能であ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または2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁化移動指標算出部は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとの差異を、前記磁化移動指標として算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって
前記磁化移動指標算出部は、前記第一の画像データと前記第二の画像データとから、それぞれ、被検体の物性値である磁気共鳴パラメータを1以上算出する磁気共鳴パラメータ算出部を備え、
前記第一の画像データから推定した第一の磁気共鳴パラメータと、前記第二の画像データから推定した第二の磁気共鳴パラメータとを用いて、前記磁化移動指標を算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁化移動指標算出部は、前記第一の磁気共鳴パラメータと前記第二の磁気共鳴パラメータとの差異を、前記磁気共鳴パラメータ毎に前記磁化移動指標として算出すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項5記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記第一の撮像パラメータセットと前記第二の撮像パラメータセットとにおいて、複数の前記撮像パラメータの値が異なり、
当該値の異なる複数の撮像パラメータは、組み合わせることにより、前記第一の画像と前記第二の画像とに異なる前記磁化移動効果を生じさせる撮像パラメータであること
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、
前記差異は、差、比、および差分比のいずれかであること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1または2記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁化移動指標算出部は、前記第一の撮像パラメータセットおよび前記第二の撮像パラメータセットと少なくとも1つの磁化移動パラメータの値が異なる第三の撮像パラメータセットを用いて前記パルスシーケンスにより撮像された第三の画像データ、前記第一の画像データ、および前記第二の画像データをフィッティングすることにより得た近似式の係数を前記磁化移動指標として算出し、
前記第三の画像データと前記第一の画像データおよび前記第二の画像データとは、前記磁化移動効果が異なること
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、
前記磁化移動パラメータ設定部は、前記磁化移動パラメータの設定可能範囲を特定する情報と、前記磁化移動パラメータの前記第一の値と前記第二の値との間の制約条件を特定する情報とを保持し、
当該磁化移動パラメータ設定部は、前記設定可能範囲外の値、または、前記制約条件を満たさない値の入力を受け付けた場合、操作者に通知すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁化移動パラメータ設定部は、前記磁化移動パラメータの設定可能範囲を特定する情報と、前記磁化移動パラメータの前記第一の値と前記第二の値との間の制約条件を特定する情報とを保持し、
当該磁化移動パラメータ設定部は、前記設定可能範囲外の値の入力を受け付けた場合、受け付けた値に最も近い、前記設定可能範囲内の値を設定し、前記制約条件を満たさない値の入力を受け付けた場合、受け付けた値に最も近い、前記制約条件を満たす値を設定すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 - 請求項1記載の磁気共鳴イメージング装置であって、
前記磁化移動パラメータ設定部は、前記パルスシーケンスを設定する撮像プロトコル毎に、前記磁化移動パラメータの推奨値を複数保持するとともに、当該推奨値毎の磁化移動効果の変化度合いを示す情報を保持すること
を特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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